(57)【要約】  本技術の一形態に係る画像表示装置は、第１の光源モジュールと、第２の光源モジュールと、出力制御部と、画像生成部とを具備する。前記第１の光源モジュールは、第１のレーザ光を出射する。前記第２の光源モジュールは、第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して可視光を発する蛍光体層とを有する。前記出力制御部は、入力画像の各画素における輝度値の平均及び分散をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する。前記画像生成部は、前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する。
2017033369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ光を出射する第１の光源モジュールと、
第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して可視光を発する蛍光体層とを有する第２の光源モジュールと、
入力画像の各画素における輝度値の平均及び分散をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する出力制御部と、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する画像生成部と
を具備する画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が第１の閾値よりも大きく、かつ前記輝度値の分散が所定の分散値よりも大きい場合に、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させる
画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値よりも大きい場合には、前記輝度値の分散の大きさにかかわらず、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させる
画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置であって、
前記第２の閾値は、前記輝度値の分散が最大である際の前記輝度値の平均である
画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御する
画像表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均に対する前記輝度値の分散の定義域の範囲を正規化し、前記正規化後の前記平均及び前記分散をもとに、前記出力を制御する
画像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記第１のレーザ光は、第１の色を含む波長域を有し、
前記可視光は、前記第１の色とは異なる第２の色を含む波長域を有し、
前記出力制御部は、前記入力画像をもとに前記各画素の色相を算出し、前記算出された各画素の色相をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御する
画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置であって、
前記第１の色は、青色であり、
前記第２の色は、黄色であり、
前記出力制御部は、前記入力画像の各画素を色相に基づいて分類し、寒色系の色相に分類された画素の数、及び暖色系の色相に分類された画素の数の少なくとも一方をもとに、前記出力の比率を制御する
画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、全画素数に対する前記寒色系の色相に分類された画素の数の割合が第３の閾値よりも多い場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させる
画像表示装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、全画素数に対する前記暖色系の色相に分類された画素の数の割合が第４の閾値よりも少なく、かつ前記全画素数に対する無彩色の色相に分類された画素の数の割合が第５の閾値よりも少ない場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させる
画像表示装置。
【請求項１１】
画像情報をもとに各画素の輝度値を算出し、
前記算出された輝度値の平均及び分散をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力と、第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力とをそれぞれ制御し、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成する
画像表示方法。
【請求項１２】
画像情報をもとに各画素の輝度値を算出するステップと、
前記算出された輝度値の平均及び分散をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力と、第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力とをそれぞれ制御するステップと、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成するステップと
を画像表示装置に実行させるプログラム。
【請求項１３】
第１の色を含む波長域を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源モジュールと、
第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して前記第１の色とは異なる第２の色を含む波長域を有する可視光を発する蛍光体層とを有する第２の光源モジュールと、
入力画像の各画素における色相をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する出力制御部と、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する画像生成部と
を具備する画像表示装置。
【請求項１４】
画像情報をもとに各画素の色相を算出し、
前記算出された各画素の色相をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力、及び第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力を制御し、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成する
画像表示方法。
【請求項１５】
画像情報をもとに各画素の色相を算出するステップと、
前記算出された各画素の色相をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力、及び第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力を制御するステップと、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成するステップと
を画像表示装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、プロジェクタ等の画像表示装置、画像表示方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプロジェクタ等の画像表示装置が広く用いられている。例えば光源からの光が液晶素子等の光変調素子により変調され、その変調光がスクリーン等に投影されることで画像が表示される。光源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等が用いられる。このうちＬＥＤやＬＤ等の固体光源は寿命が長く従来のようなランプ交換が不要であり、また電源を入れて即時に点灯するといった利点を有する。【０００３】
特許文献１には、その図１に示されるように、水銀ランプと、水銀ランプからの光を２つの方向に選択的に反射可能なミラーデバイスとを含むプロジェクタについて記載されている。このプロジェクタでは、画像信号の輝度分布及び画像平均輝度に基づいてミラーデバイスの動作が制御され、ＲＧＢの各色用の光変調装置に照射される光量が制御される。具体的には、光変調装置の入力階調が低く色再現が困難な画素が存在する場合には、光変調装置に照射される光量が減少される。一方で光変調装置の入力階調が、色再現を適正に行うことが可能な高い階調値に変更される。この結果、黒画像や輝度の低い画像の場合でも、色再現の良好な投写像を得ることが可能とのことである（特許文献１の明細書段落［００３４］図７等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０９９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今後レーザ光源を備えたプロジェクタが普及していくと考えられ、上記したような高品質な画像を表示することを可能とする技術が求められている。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、高品質な画像を表示することが可能な画像表示装置、画像表示方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、第１の光源モジュールと、第２の光源モジュールと、出力制御部と、画像生成部とを具備する。
前記第１の光源モジュールは、第１のレーザ光を出射する。
前記第２の光源モジュールは、第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して可視光を発する蛍光体層とを有する。
前記出力制御部は、入力画像の各画素における輝度値の平均及び分散をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する。
前記画像生成部は、前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する。【０００８】
この画像表示装置では、第１及び第２の光源モジュールの各々から出射される第１のレーザ光及び可視光により画像が生成される。この際には、各画素における輝度値の平均及び分散をもとに、第１及び第２のレーザ光の各々の出力が制御される。これにより高品質の画像を生成して表示することが可能となる。【０００９】
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が第１の閾値よりも大きく、かつ前記輝度の分散が所定の分散値よりも大きい場合に、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させてもよい。
これにより例えば屋外等で撮影された明るいシーンの画像を十分に明るく表示することが可能となり、高品質な画像表示が実現する。【００１０】
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が第１の閾値よりも大きい第２の閾値よりも大きい場合には、前記輝度値の分散の大きさにかかわらず、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させてもよい。
これにより非常に明るいシーンの画像を十分に明るく表示することが可能となる。【００１１】
前記第２の閾値は、前記輝度値の分散が最大である際の前記輝度値の平均であってもよい。
このように第２の閾値を設定することで高品質な画像表示が可能となる。【００１２】
前記出力制御部は、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御してもよい。
輝度値の平均及び分散をもとに各出力の比率を制御することで、高品質な画像表示が可能となる。【００１３】
前記出力制御部は、前記輝度値の平均に対する前記輝度値の分散の定義域の範囲を正規化し、前記正規化後の前記平均及び前記分散をもとに、前記出力を制御してもよい。
これにより平均及び分散をもとに各レーザ光の出力を制御するための演算等を、簡単に実行することが可能となる。【００１４】
前記第１のレーザ光は、第１の色を含む波長域を有してもよい。この場合、前記可視光は、前記第１の色とは異なる第２の色を含む波長域を有してもよい。また前記出力制御部は、前記入力画像をもとに前記各画素の色相を算出し、前記算出された各画素の色相をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御してもよい。
これにより肉眼で見た感覚に近い高品質な画像を表示することが可能となる。【００１５】
前記第１の色は、青色であってもよい。この場合、前記第２の色は、黄色であってもよい。また前記出力制御部は、前記入力画像の各画素を色相に基づいて分類し、寒色系の色相に分類された画素の数、及び暖色系の色相に分類された画素の数の少なくとも一方をもとに、前記出力の比率を制御してもよい。
これにより青っぽいシーンの画像を明るく鮮やかに表示させることが可能となる。【００１６】
前記出力制御部は、全画素数に対する前記寒色系の色相に分類された画素の数の割合が第３の閾値よりも多い場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させてもよい。
これにより高品質な画像表示が可能となる。【００１７】
前記出力制御部は、全画素数に対する前記暖色系の色相に分類された画素の数の割合が第４の閾値よりも少なく、かつ前記全画素数に対する無彩色の色相に分類された画素の数の割合が第５の閾値よりも少ない場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させてもよい。
これにより高品質な画像表示が可能となる。【００１８】
本技術の一形態に係る画像表示方法は、画像情報をもとに各画素の輝度値を算出することを含む。
前記算出された輝度値の平均及び分散をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力と、第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力とがそれぞれ制御される。
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像が生成される。【００１９】
本技術の一形態に係るプログラムは、画像表示装置に以下のステップを実行させる。
画像情報をもとに各画素の輝度値を算出するステップ。
前記算出された輝度値の平均及び分散をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力と、第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力とをそれぞれ制御するステップ。
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成するステップ。【００２０】
本技術の他の形態に係る画像表示装置は、第１の光源モジュールと、第２の光源モジュールと、出力制御部と、画像生成部とを具備する。
前記第１の光源モジュールは、第１の色を含む波長域を有する第１のレーザ光を出射する。
前記第２の光源モジュールは、第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して前記第１の色とは異なる第２の色を含む波長域を有する可視光を発する蛍光体層とを有する。
前記出力制御部は、入力画像の各画素における色相をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する。
前記画像生成部は、前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する。【００２１】
この画像表示装置では、第１及び第２の光源モジュールの各々から出射される第１のレーザ光及び可視光により画像が生成される。この際には、各画素における色相をもとに、第１及び第２のレーザ光の各々の出力が制御される。これにより高品質の画像を生成して表示することが可能となる。【００２２】
本技術の一形態に係る画像表示方法は、画像情報をもとに各画素の色相を算出することを含む。
前記算出された各画素の色相をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力、及び第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力が制御される。
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像が生成される。【００２３】
本技術の一形態に係るプログラムは、画像表示装置に以下のステップを実行させる。
画像情報をもとに各画素の色相を算出するステップ。
前記算出された各画素の色相をもとに、第１の光源モジュールから出射される第１のレーザ光の出力、及び第２の光源モジュールが有する蛍光体層に励起光として出射される第２のレーザ光の出力を制御するステップ。
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、励起により前記蛍光体層から発せられ前記第２の光源モジュールから出射された可視光とをもとに画像を生成するステップ。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本技術によれば、高品質な画像を表示することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。
【図２】Ｂ光源モジュールの光学系の構成例を示す概略図である。
【図３】ＧＲ光源モジュールの光学系の構成例を示す概略図である。
【図４】本技術に係る青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力制御の概要を示す図である。
【図５】様々なシーンの画像と輝度値のＡＰＬ及び分散との関係を示す模式的な図である。
【図６】屋内の画像及び晴天屋外の画像の輝度値のＹヒストグラムの形状を模式的に示す図である。
【図７】出力制御部の機能的な構成例を示すブロック図である。
【図８】本実施形態に係る出力制御の処理例を示すフローチャートである。
【図９】輝度値のヒストグラムの例を模式的に示す図である。
【図１０】各演算にて算出される値や係数等を示す表である。
【図１１】ＡＰＬとＶＡＬ＿ｒａｗの定義域の関係を模式的に示すグラフである。
【図１２】ＡＰＬと正規化ＶＡＬの定義域の関係を模式的に示すグラフである。
【図１３】LASER_GAINの算出方法を説明するための模式図である。
【図１４】LASER_WB_RATIO算出のために設定されたポイントを示すグラフである。
【図１５】色相ヒストグラムの他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
［画像表示装置］
図１は、本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置５００は、例えばプレゼンテーション用、もしくはデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。その他の用途に用いられる画像表示装置にも、以下に説明する本技術は適用可能である。
【００２８】
画像表示装置５００は、光源装置１００と、光源装置１００から出射された白色光Ｗをもとに画像を生成する画像生成システム２００と、画像生成システム２００により生成された画像を図示しないスクリーン等に投射する投射システム３００と、制御部４００を有する。
【００２９】
光源装置１００は、青色波長域の青色レーザ光Ｂ（図２参照）を出射するＢ光源モジュール１０と、赤色波長域から緑色波長域までを含む波長域の光（すなわち黄色光）ＧＲ（図３参照）を出射するＧＲ光源モジュール５０とを有する。Ｂ光源モジュール１０から出射される青色レーザ光Ｂと、ＧＲ光源モジュール５０から出射される黄色光ＧＲとが合成されて白色光Ｗが生成される。図１に示すように白色光Ｗは、光軸Ｌ１に沿って画像生成システム２００に出射される。
【００３０】
Ｂ光源モジュール１０及びＧＲ光源モジュール５０は、本実施形態において、第１の光源モジュール及び第２の光源モジュールに相当する。また青色レーザ光Ｂは、第１の色としての青色を有する第１のレーザ光に相当する。黄色光ＧＲは、第２の色としての黄色を有する可視光に相当する。なお各光源モジュールから出射される光の色は限定されず、他の色の光が出射されてもよい。
【００３１】
画像生成システム２００は、本実施形態において画像生成部として機能し、複数の反射型の液晶ライトバルブ（画像生成素子）２０１と、液晶ライトバルブ２０１の各々に光を導く照明光学系２０２と、ダイクロイックプリズム２１４とを有する。
【００３２】
照明光学系２０２は、インテグレータ光学系２０３と、第１のダイクロイックミラー２０７と、２つの反射ミラー２０８及び２０９と、２つの集光レンズ２１０及び２１１と、第２のダイクロイックミラー２１２と、反射型の偏光素子２１３Ｒ、２１３Ｇ及び２１３Ｂとを有する。
【００３３】
インテグレータ光学系２０３は、１組のフライアイレンズ２０５ａ及び２０５ｂと、コンデンサレンズ２０６とを有する。インテグレータ光学系２０３により、光軸Ｌ１上に出射される白色光Ｗの輝度分布が整えられ、第１のダイクロイックミラー２０７に出射される。
【００３４】
第１のダイクロイックミラー２０７は、コンデンサレンズ２０６から出射された白色光Ｗを、短波長側の青色光Ｂ２と長波長側の黄色光ＧＲ２とに分光する。青色光Ｂ２及び黄色光ＧＲ２は、Ｂ光源モジュール１０から出射される青色レーザ光Ｂ、及びＧＲ光源モジュール５０から出射される黄色光ＧＲとほぼ等しい波長帯域の光である。
【００３５】
第１のダイクロイックミラー２０７により分光された青色光Ｂ２は、第１の反射ミラー２０８、第１の集光レンズ２１０、及び反射型偏光素子２１３Ｂを介して、液晶ライトバルブ２０１Ｂに入射する。黄色光ＧＲ２は、第２の反射ミラー２０９、及び集光レンズ２１１を介して、第２のダイクロイックミラー２１２に出射される。
【００３６】
第２のダイクロイックミラー２１２は、黄色光ＧＲ２を、短波長側の緑色光Ｇと長波長側の赤色光Ｒとに分光する。分光された赤色光Ｒは、反射型偏光素子２１３Ｒを介して液晶ライトバルブ２０１Ｒに入射する。緑色光Ｇは、反射型偏光素子２１３Ｇを介して液晶ライトバルブ２０１Ｇに入射する。
【００３７】
液晶ライトバルブ２０１Ｒ、２０１Ｇ及び２０１Ｂは、パネルドライバ２５０（図７参照）から出力される駆動信号に基づき、入射光を画素毎に変調して反射する。変調されたＲＧＢの３つの像光は、反射型偏光素子２１３Ｒ、２１３Ｇ、２１３Ｂにより反射され、偏光板２１５を介してダイクロイックプリズム２１４に入射する。
【００３８】
ダイクロイックプリズム２１４は、液晶ライトバルブ２０１Ｒ、２０１Ｇ及び２０１Ｂにより変調された３つの像光を同一光路上に合成し、投射システム３００に向けて出射する。投射システム３００は、図示しないレンズ等を有し、合成された光を所定の倍率に拡大してスクリーン等に照射する。これによりフルカラーの画像が表示される。
【００３９】
制御部４００は、画像表示装置５００内の各機構の動作を制御する。制御部４００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに予め記録されているプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、種々の処理が実行される。制御部４００の具体的な構成は限定されず、任意のハードウェア及びソフトウェアが適宜用いられてよい。
【００４０】
本実施形態では、制御部４００のＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、出力制御部が実現される。
【００４１】
図２は、Ｂ光源モジュール１０の光学系の構成例を示す概略図である。図２Ａは、Ｂ光源モジュール１０の光学系を斜めから見た斜視図である。図２Ｂは、Ｂ光源モジュール１０の光学系を上方から見た（Ｚ軸方向で見た）平面図である。
【００４２】
Ｂ光源モジュール１０は、光源ブロック１１と、集光レンズ１２と、拡散板１３と、反射ミラー１４と、回転拡散板１５と、出射レンズ１６とを有する。光源ブロック１１は、青色レーザ光Ｂを出射する複数のレーザ光源１７を備える。例えば複数のレーザ光源１７により、中心波長（発光強度のピーク波長）が約４００ｎｍ−５００ｎｍの青色波長域の範囲内に設定された青色レーザ光Ｂが出射される。
【００４３】
集光レンズ１２は、光源ブロック１１の前方に配置され、青色レーザ光Ｂを拡散板１３上に集光する。拡散板１３により光束の径が広げられた青色レーザ光Ｂは、反射ミラー１４により約９０度曲げられて反射される。図２に示すように、レーザ光源１７の出射方向をＸ軸方向とすると、反射ミラー２０により、青色レーザ光ＢはＹ軸方向に反射される。
【００４４】
回転拡散板１５は、図示しないモータ等により回転駆動され、青色レーザ光Ｂを出射レンズ１６に向けて出射する。出射レンズ１６は、Ｙ軸方向に延在する光軸Ｌ２に沿って、青色レーザ光Ｂを出射する。
【００４５】
図３は、ＧＲ光源モジュール５０の光学系の構成例を示す概略図である。図３Ａは、ＧＲ光源モジュール５０の光学系を斜めから見た斜視図である。図３Ｂは、ＧＲ光源モジュール５０の光学系を上方から（Ｚ軸方向で見た）平面図である。なおＸＹＺの座標軸は、図２と同じ方向に設定されている。
【００４６】
ＧＲ光源モジュール５０は、２つの光源ブロック５１と、２つの非球面ミラー５２と、２つの平面ミラー５３と、集光レンズ系５４と、拡散板５５と、蛍光体ホイール５６と、分離フィルタ５７と、出射レンズ５８と、反射ミラー５９と、出射ミラー６０とを有する。
【００４７】
２つの光源ブロック５１は、各々が複数のレーザ光源６１を備える。複数のレーザ光源６１は、蛍光体ホイール５６に形成された蛍光体層６２を励起するための励起光を出射する励起光源として用いられる。本実施形態では、励起光として、中心波長が約４００ｎｍ−５００ｎｍの青色波長域の範囲内に設定された青色レーザ光ＢＥが出射される。
【００４８】
２つの光源ブロック５１及び青色レーザ光ＢＥは、本実施形態において、光源部及び第２のレーザ光に相当する。なお青色レーザ光ＢＥを蛍光体層６２まで導く、非球面ミラー５２や集光レンズ系５４等が、光源部の一部として機能してもよい。
【００４９】
図３に示すように、光源ブロック５１は、各レーザ光源６１の出射方向がＸ軸方向と平行になるように配置される。すなわち光源ブロック５１は、Ｂ光源モジュール１０の光源ブロック１１とＸ軸方向で対向するように配置される。
【００５０】
２つの非球面ミラー５２は、光源ブロック５１の前方に配置され、青色レーザ光ＢＥを反射して集光する。光源ブロック５１から出射された青色レーザ光ＢＥは、非球面ミラー５２により、２つの光源ブロック５１の間に向かって折り返すように反射される。反射された青色レーザ光ＢＥは、２つの平面ミラー５３により再び折り返すように反射され、集光レンズ系５４の入射口に集光される。
【００５１】
集光レンズ系５４は、集光された青色レーザ光ＢＥを拡散して略平行化する入射側レンズ群６３と、平行化された青色レーザ光を蛍光体ホイール５６に形成された蛍光体層６２上に集光する出射側レンズ群６４とを有する。入射側レンズ群６３及び出射側レンズ群６４は互いの向きが約９０度の角度で交差するように配置される。
【００５２】
拡散板５５及び分離フィルタ５７は、入射側レンズ群６３の前方に、この順番で配置される。入射側レンズ群６３から出射された青色レーザ光ＢＥは、拡散板５５を介して分離フィルタ５７に入射する。分離フィルタ５７は、青色レーザ光ＢＥを出射側レンズ群６３に向けて反射する。反射された青色レーザ光ＢＥは、出射側レンズ群６４により、蛍光体ホイール５６の蛍光体層６２に集光される。
【００５３】
蛍光体ホイール５６は、出射側レンズ群６４の背面側に配置される。蛍光体ホイール５６は、反射型の蛍光体ホイールであり、例えばサファイア等の結晶性部材からなる基板６５と、基板６５に形成された蛍光体層６２とを有する。
【００５４】
蛍光体層６２は、青色レーザ光ＢＥによって励起されて蛍光を発する蛍光物質を含む。蛍光体層６２が励起することで、青色レーザ光ＢＥが黄色光ＧＲに変換される。蛍光体層６２から発生する黄色光ＧＲは、基板６５により出射側レンズ群６４に向けて反射される。
【００５５】
蛍光体ホイール５６は、モータ６６により回転駆動される。これにより励起光が集光するポイントが相対的に移動し、蛍光体の飽和や燃焼等が抑制される。なお蛍光体層６２に含まれる蛍光物質としては、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）系の蛍光体が用いられる。他の蛍光体が用いられる場合も本技術は適用可能である。
【００５６】
出射側レンズ群６４は、蛍光体層６２から発生した黄色光ＧＲを略平行化して、分離フィルタ５７に向けて出射する。黄色光ＧＲは、分離フィルタ５７を透過し、出射レンズ５８を介して反射ミラー５９に入射する。反射ミラー５９は、黄色光ＧＲを、Ｘ軸方向の下方側に配置された出射ミラー６０に向けて反射する。出射ミラー６０は、Ｙ軸方向に延在する光軸Ｌ３に沿って、黄色光ＧＲを出射する。
【００５７】
光軸Ｌ２に沿って出射される青色レーザ光Ｂと、光軸Ｌ３に沿って出射される黄色光ＧＲとが合成されることで、図１に示す白色光Ｗが生成される。例えば図３に示す出射ミラー６０として、黄色光ＧＲを反射し、青色レーザ光Ｂを透過する分離フィルタが用いられる。そして出射ミラー６０の背面側に、光軸Ｌ２と光軸Ｌ３とが一致するように、図２に示す出射レンズ１６が配置される。これにより同一の光軸に沿って青色レーザ光Ｂと黄色光ＧＲとを出射することが可能となる。
【００５８】
青色レーザ光Ｂと黄色光ＧＲとを同一の光軸に沿って出射する方法や構成は限定されない。例えば青色レーザ光Ｂ及び黄色光ＧＲを同一の光軸上に導く光学系等が追加して構成されてもよい。
【００５９】
なおＢ光源モジュール１０の光学系の構成、及びＧＲ光源モジュール５０の光学系の構成は上記で説明したものに限定されない。またこれらの光学系を保持する保持機構の構成も全く限定されず適宜設計されてよい。
【００６０】
［青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力制御］
出力制御部による青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力制御について説明する。図４は、その概要を説明するための図である。例えばＢ光源モジュール１０の複数のレーザ光源１７、及びＧＲ光源モジュール５０の複数のレーザ光源６１に対して、それぞれ０ｌｍから５０００ｌｍまでの範囲で出力を制御可能であるとする。そして基本出力として２０００ｌｍが設定されているとする。もちろんこの値に限定されるわけではない。
【００６１】
本実施形態では、表示対象となる画像（例えばフレーム画像等）が、夜中の街並み等の暗いシーンが撮影された画像である場合には、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力がともに下げられる。また昼間の屋内等の通常の明るさのシーンが撮影された画像である場合には、基本出力に設定される。そして天気の良い昼間の屋外等の明るいシーンが撮影された画像である場合には、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力がともに上げられる。この場合、例えば３０００ｌｍから４０００ｌｍまでの出力で、青色レーザ光Ｂ及びＢＥが出射される。
【００６２】
なお全黒の画像を表示する場合は、出力は０ｌｍに設定される。一方、全白の画像を表示する場合には、３０００ｌｍから４０００ｌｍまでの出力に設定される。全白の画像を表示する際に、出力が最大の５０００ｌｍに設定されてもよい。
【００６３】
このように明るいシーンの画像を表示する際に、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの各々の出力を増加させることで、明るいシーンに対応したより明るい画像を表示することが可能となる。この結果、明るいシーンを実際の肉眼で見た感覚に近い、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００６４】
ここで発明者は、出力を増加させる対象となる明るいシーンの画像、基本出力で表示する通常の明るさのシーンの画像、及び出力を低減させる対象となる暗いシーンの画像をどのように判別するかについて検討した。その結果、画像に含まれる各画素の輝度値を算出し、その輝度値の平均であるＡＰＬ(Average Picture Level：平均画素レベル)、及び輝度値の分散（コントラスト）に着目して判別する方法を新たに考案した。
【００６５】
図５は、各シーンの画像と、輝度値のＡＰＬ及び分散との関係を示す模式的な図である。様々なシーンを撮影した画像の各々の輝度値のＡＰＬ及び分散に着目すると、以下のような結果となり、図５に示すような配置となった。また各画像を表示する際の青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力を、輝度値のＡＰＬ及び分散をもとに、以下のように設定した。
【００６６】
全黒画像…ＡＰＬ低／分散低（０ｌｍに設定）
薄暗いシーン…ＡＰＬ低／分散中（基本出力２０００ｌｍよりも低く設定）
夜中の街並み…ＡＰＬ低／分散高（基本出力２０００ｌｍに設定）
全灰色画像…ＡＰＬ中／分散低（基本出力２０００ｌｍに設定）
屋内…ＡＰＬ中／分散中（基本出力２０００ｌｍに設定）
晴天屋外…ＡＰＬ中／分散高（基本出力２０００ｌｍよりも高く設定）
全白画像…ＡＰＬ高い／分散低（基本出力２０００ｌｍよりも高く設定）
晴天屋外（砂漠等）…ＡＰＬ高／分散中（基本出力２０００ｌｍよりも高く設定）
白背景に黒文字…ＡＰＬ高／分散高（基本出力２０００ｌｍよりも高く設定）
【００６７】
特に屋内の画像及び晴天屋外の画像の輝度値のヒストグラム（Ｙヒストグラム）の形状を図６に模式的に示す。図６に示すように、屋内及び晴天屋外の各画像について、輝度値のＡＰＬ及びピーク値は、互いに略等しい値となった。一方、ヒストグラム分散値については、互いに大きく異なる値となった。従ってＡＰＬのみならず分散値にも着目し、これらのパラメータに基づいて、上記のように出力を制御したところ、非常に高品質な画像を表示することが可能となった。
【００６８】
さらに本実施形態では、表示対象となる画像に含まれる各画素の色相のヒストグラムに基づいて、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率が制御される。図１から図３に示すように、本実施形態に係る光源装置１００では、青色レーザ光Ｂ及び黄色光ＧＲの各光を、２系統で互いに独立して出射することが可能である。従って色相ヒストグラムをもとに青色レーザ光Ｂ及び黄色光Ｇの出力比率を制御することで、高品質な画像が表示可能となる。
【００６９】
なお黄色光ＧＲの出力制御は、励起光である青色レーザ光ＢＥの出力を制御することで可能である。従って青色レーザ光Ｂ及び黄色光Ｇの出力比率は、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率を制御することで制御可能である。
【００７０】
本実施形態では、例えば空や海等の青っぽいシーンが撮影された画像を表示する際に、青色レーザ光Ｂの出力が相対的に高くなるように制御される。これにより青っぽいシーンの画像をより青っぽく鮮やかに表示することが可能となり、実際の肉眼で見た感覚に近い高品質な画像を表示することが可能となる。
【００７１】
以下、上記した出力制御の具体的な動作例を説明する。図７は、出力制御部の機能的な構成例を示すブロック図である。図８は、本実施形態に係る出力制御の処理例を示すフローチャートである。なお図７に示す例では、出力制御部により、画像信号（画像情報）に基づいたパネル制御信号が、パネルドライバ２５０に出力される。パネルドライバ２５０は、受信したパネル制御信号をもとに、駆動信号を液晶ライトバルブ２０１に出力する。
【００７２】
表示対象となる画像の画像信号が入力される信号入力部４０１から、画像信号が取得される（ステップ１０１）。画像信号は、Ｙヒストグラム検出部４０２及びＨＳＶ変換部４０３に出力される。なお画像信号は、画像を構成する各画素の画素値として、ＲＧＢの各値の情報を含む。ただし、入力される画像信号はＲＧＢ信号に限定されず、ＹＣｂＣｒ信号やＨＳＶ信号が直接入力されても良い。
【００７３】
Ｙヒストグラム検出部４０２により、各画素の輝度値Ｙが算出され、輝度ヒストグラムが生成される（ステップ１０２）。以下の式に示すように、３×３の変換行列Ａを用いて、各画素のＲＧＢ値から輝度値Ｙを含むＹＣｂＣｒの各値が算出される。
【００７４】
【数１】
2017033369.tif 000003
【００７５】
なお変換行列Ａの各成分の具体的な値は限定されず、例えば所望のカラー特性等が発揮可能なように、あるいは所定のフォーマットに合わせて適宜設定されてよい。すなわちＲＧＢ値から輝度値Ｙを算出するための任意の変換行列が用いられてよい。
【００７６】
画像信号としてＹＣｂＣｒ信号が入力される場合には、信号に含まれる輝度値Ｙがそのまま用いられる。また画像信号としてＲＧＢ信号以外のＨＳＶ信号等が入力される場合にも、例えば周知の演算等を用いることで輝度値Ｙを算出することが可能である。
【００７７】
図９は、輝度値Ｙのヒストグラムの例を模式的に示す図である。図９Ａは、Ｙヒストグラムのグラフであり、図９Ｂは各階級の度数等を示す表である。ここでは輝度値のＡＰＬ及び分散の算出方法を分かりやすく説明するために、模式的なヒストグラムが例示されている。
【００７８】
図９Ａ及びＢに示すように、算出される輝度値Ｙの範囲（０から最大値）が、同じ幅を有する８つの階級（ｘ＝０から７）に分けられる。図９Ａ及びＢに示すYHIST[x]は、各階級の度数、すなわち各階級に含まれる画素数である（実際はもっと大きい数となる）。図９Ｂに示すWT[x]は、各階級に対応する重み付け係数であり、各階級を表す番号（ｘ＝０から７）がそのまま設定されている。もちろんこれに限定されるわけではない。
【００７９】
ＨＳＶ変換部４０３及び色相（Hue）ヒストグラム検出部４０４により、各画素の色相値が算出され、色相ヒストグラムが生成される（ステップ１０３）。まずＨＳＶ変換部４０３により、以下の式を用いて、ＹＣｂＣｒ値から色相値Ｈを含むＨＳＶの各値が算出される。
【００８０】
【数２】
2017033369.tif 000004
【００８１】
なおＹＣｂＣｒ値は、ＲＧＢ値から改めて算出されてもよいし、Ｙヒストグラム検出部４０２の算出結果が用いられてもよい。
【００８２】
算出したＨＳＶ値をもとに、色相ヒストグラムとして、各画素が色相に基づいて分類され、その数がカウントされる。本実施形態では、各画素は、暖色系、寒色系、無彩色及び中間色のいずれかの色相に分類される。なお本実施形態では、彩度値Ｓが低い画素は、色相値Ｈ及び明度値Ｖの大きさにかかわらず無彩色の画素としてカウントされる。
【００８３】
その他の画素について、色相値Ｈの範囲（０から最大値）が約４等分に分割され、色相値Ｈが４つの範囲の最も低い値の範囲に含まれる画素は、暖色系の画素としてカウントされる。色相値Ｈが２番目に低い値の範囲に含まれる画素は、寒色系の画素としてカウントされる。色相値Ｈが最も高い値の範囲及びその次に高い値の範囲のいずれかに含まれる画素は、中間色の画素としてカウントされる。
【００８４】
各画素を、暖色系、寒色系、無彩色及び中間色のいずれかの色相に分類する方法は、上記で説明した方法に限定されず、例えば所望のカラー特性等が発揮される適宜設定されてよい。また各々の色相についてカウントされた画素数が、適宜正規化されてもよい。
【００８５】
ＡＰＬ／分散算出部４０５により、輝度値ＹのＡＰＬ及び分散値（ＶＡＬ）が算出される（ステップ１０４）。本実施形態では、図９Ｂに示す重み付け係数WT[x]を用いて、以下の式により、ＡＰＬが算出される。
【００８６】
【数３】
2017033369.tif 000005
【００８７】
図１０Ａを参照して、８３０を２５０で割った結果である３．８（小数第２位四捨五入）が、ＡＰＬ＿ｒａｗとして算出される。この値を正規化するためにmaxWT[x]である７で割ると、正規化ＡＰＬとして０．５（小数第２位四捨五入）が算出される。本実施形態では、この値が輝度値の平均として用いられる。
【００８８】
分散値は、まず以下の式にて、ＶＡＬ＿ｒａｗが算出される。
【００８９】
【数４】
2017033369.tif 000006
【００９０】
図１０Ｂに記載された値を足し合わせることで、図１０Ｃの１１．９５１０２が算出され、これを２５０で割ると、ＶＡＬ＿ｒａｗ＝０．０４７８０４が算出される。
【００９１】
図１１は、上記の各式で算出された正規化ＡＰＬとＶＡＬ＿ｒａｗの定義域の関係を模式的に示すグラフである。すなわちＡＰＬ／ＶＡＬ＿ｒａｗの座標系において、正規化ＡＰＬに対するＶＡＬ＿ｒａｗの定義域Ｄ１は、釣鐘形状の領域となる。当該釣鐘形状の領域内が、画像信号が存在し得る領域となる。
【００９２】
図１１に示すように、定義域Ｄ１は低出力領域Ｌ１、基本出力領域Ｎ１、高出力領域Ｈ１の３つの領域に分割される。具体的にはＡＰＬについて、閾値ａ１（第１の閾値）と、輝度値の分散が最大である際のＡＰＬ閾値ｍ１（第２の閾値）とを定める。またＶＡＬについて、閾値ｖ１（所定の分散値）を定める。これらの閾値を用いて、各領域を以下のように定める。各閾値の設定方法は限定されない。
低出力領域Ｌ１…ＡＰＬが閾値ａ１よりも小さく、かつＶＡＬが閾値ｖ１よりも小さい領域
基本出力領域Ｎ１…ＡＰＬが閾値ａ１以上閾値ｍ１以下であり、かつＶＡＬが閾値ｖ１よりも小さい領域、及びＡＰＬが閾値ａ１よりも小さく、かつＶＡＬが閾値ｖ１よりも大きい領域
高出力領域Ｈ１…ＡＰＬが閾値ａ１よりも大きく、かつＶＡＬが閾値ｖ１よりも大きい領域、及びＡＰＬが閾値ｍ１よりも大きい領域
【００９３】
このように各領域を定めることにより、画像信号から算出されるＡＰＬ及びＶＡＬに応じて、図５を参照して説明した、輝度値の平均及び分散に基づいた本技術に係る出力制御が実行可能となる。なお図１１に示すように閾値ｍ１として、輝度値の分散が最大である際のＡＰＬが設定されており、これにより高品質な画像表示が実現した。これに限定されず、閾値ｍ１として、閾値ａ１よりも大きい他の値が設定されてもよい。
【００９４】
なお本実施形態では、以下の式を用いることで、ＶＡＬ＿ｒａｗの値が正規化される。
【００９５】
【数５】
2017033369.tif 000007
【００９６】
図１０Ｄを参照して、正規化の係数は、ｃｏｅｆ＿ａ＝−１、ｃｏｅｆ＿ｂ＝０．２５、ｃｏｅｆ＿ｃ＝０．５である。また正規化されたＶＡＬは、０．２（小数第２位四捨五入）となる。
【００９７】
図１２は、正規化ＡＰＬと正規化ＶＡＬの定義域の関係を模式的に示すグラフである。ＡＰＬ／正規化ＶＡＬの座標系において、正規化ＡＰＬに対する正規化ＶＡＬの定義域Ｄ２は、略四角形の領域となる。すなわち本実施形態では、上記の式を用いることで、正規化ＡＰＬ（以下、単にＡＰＬと記載する）に対する分散値の定義域の範囲が正規化される。正規化後の分散値である正規化ＶＡＬ（以下、単にＶＡＬと記載する）を用いることで、出力制御のためのパラメータ設計やプログラム設計等が容易となる。この結果、ＡＰＬ及びＶＡＬをもとにした青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力制御が簡単に実行可能となる。
【００９８】
図１２に示すように、ＡＰＬについての閾値ａ２及び閾値ｍ２と、ＶＡＬについての閾値ｖ２とが定められる。これらの閾値をもとに、定義域Ｄ２は、低出力領域Ｌ２、基本出力領域Ｎ２、高出力領域Ｈ２の３つの領域に分割される（各領域の設定方法は上記と同様）。
【００９９】
図７に示すレーザ明るさ決定部４０６により、レーザ明るさ係数であるLASER_GAINが算出される（ステップ１０５）。図１２に示すように、定義域Ｄ２内の所定の位置にポイントＰが設定され、各ポイントＰごとにゲイン値が記憶される。すなわち本実施形態では、所定のＡＰＬ及びＶＡＬの組に対応してゲイン値が記憶される。
【０１００】
ポイントＰは、定義域Ｄ２をＡＰＬ及びＶＡＬについての複数の閾値でマス目状に区切り、そのマス目の交点に設定される。複数の閾値は、閾値ａ２、閾値ｍ２、閾値ｖ２を含み、他の閾値については適宜設定されてよい。
【０１０１】
本実施形態では、高出力領域Ｈ２内に出力を上げる高出力ポイントＰＨ（２０００ｌｍよりも高いゲイン値）が設定される。また基本出力領域Ｎ２を囲む位置に基本出力ポイントＰＮが設定される（２０００ｌｍのゲイン値）。さらに低出力領域Ｌ２の左下、定義域Ｄ２のほぼ原点に出力を下げる低出力ポイントＰＬが設定される（２０００ｌｍよりも低いゲイン値）。
【０１０２】
図１３は、LASER_GAINの算出方法を説明するための模式図である。まず入力される画像信号からＡＰＬ及びＶＡＬが算出される。その算出結果に対応する定義域Ｄ２上の算出ポイントＰＸの周囲の４つのポイントＰが選択される。ＡＰＬ及びＶＡＬの組を（ＡＰＬ，ＶＡＬ）と記載すると、図１３に示す例では、（ａ，ｄ）、（ａ，ｃ）（ｂ，ｄ）（ｂ，ｃ）の４つのポイントＰが選択されたとする。なお算出ポイントＰＸのＡＰＬ及びＶＡＬは、（ａｐｌ，ｖａｌ）と記載する。
【０１０３】
これらの各ポイントＰにそれぞれ対応して記憶されたゲイン値を、G[a][d]、G[a][c]、G[b][d]、G[b][c]とする。これらのゲイン値を用いて、以下の式により、LASER_GAINが算出される。
【０１０４】
【数６】
2017033369.tif 000008
【０１０５】
まず（ａ，ｖａｌ）となるポイントｇ１のゲイン値と、（ｂ，ｖａｌ）となるポイントｇ２のゲイン値とがそれぞれ算出される。それらの値から算出ポイントＰＸのゲイン値が算出される。すなわち算出ポイントＰＸから４つのポイントＰまでの勾配（距離）に応じて、LASER_GAINが算出される。これにより簡単にLASER_GAINを算出することができる。
【０１０６】
なお周囲の４つのポイントＰにそれぞれ記憶されたゲイン値が全て等しい場合、例えば全て高出力ポイントＰＨ等である場合には、上記の演算を省略して、そのまま記憶されたゲイン値が設定されてもよい。
【０１０７】
一方、高出力ポイントＰＨに対して異なるゲイン値が記憶されてもよい。例えば高出力領域Ｈ２内で、原点に近い高出力ポイントＰＨには基本出力よりも高い範囲で比較的に小さいゲイン値が設定される。そして原点から遠くなる高出力ポイントＰＨほどゲイン値が高く設定される。これによりシーンの明るさをさらに精度よく表現可能な画像表示が実現する。このような場合でも、上記の演算を用いることで、簡単にLASER_GAINを算出することができる。
【０１０８】
図７に示すレーザ出力比決定部４０７により、レーザ出力比係数であるLASER_WB_RATIOが算出される（ステップ１０６）。図１４に示すように、本実施形態では、所定のポイントＰごとに、出力比率が記憶される。当該ポイントＰは、典型的には、図１３に示すポイントＰと同じポイントである。もちろんLASER_WB_RATIOを算出するためのポイントが改めて設定されてもよい。
【０１０９】
レーザ出力比決定部４０７は、色相ヒストグラムから、寒色系の画素の数を取得し、全画素数に対する寒色系の画素の数の割合を算出する。その算出結果が、所定の閾値（第３の閾値）よりも大きい場合には、青っぽいシーンの画像と判定し、LASER_WB_RATIOを算出する。寒色系の画素の数の割合が閾値よりも小さい場合には、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率の制御は実行されず、基本の出力比率が設定される。
【０１１０】
LASER_WB_RATIOは、図１４に示す各ポイントＰに記憶された出力比率をもとに、図１３を参照して説明した方法で算出可能である。すなわち算出ポイントＰＸの周囲の４つのポイントＰが選択され、各ポイントＰまでの距離をもとに、上記の演算式でLASER_WB_RATIOが算出される。
【０１１１】
青っぽいシーンの画像の判定について、寒色系の画素の数に代えて、暖色系の画素の数、及び無彩色の画素の数が用いられてもよい。例えば全画素数に対する暖色系の画素の数の割合が所定の閾値（第４の閾値）よりも小さく、かつ全画素数に対する無彩色の画素の数の割合が所定の閾値（第５の閾値）よりも小さい場合に、LASER_WB_RATIOが算出されてもよい。すなわち寒色系の画素の数、及び暖色系の画素の数の少なくとも一方をもとに、青っぽいシーンの画像であるか否かを判定することが可能である。
【０１１２】
なお図１４に示す例では、算出ポイントＰＸが高出力領域Ｈ３に含まれる場合に、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率が変更される。一方、算出ポイントＰＸが低出力領域Ｌ３及び基本出力領域Ｎ３に含まれる場合には、出力比率は変更されない。これは明るいシーンの画像に対して青色レーザ光Ｂの出力を上げた場合に、非常に鮮やかな画像が表示されることを見出したことによる設定である。もちろん算出ポイントＰＸが低出力領域Ｌ３及び基本出力領域Ｎ３に含まれる場合にも、青色レーザ光Ｂの出力が上げられてもよい。
【０１１３】
レーザ出力値決定部４０８により、LASER_GAIN、及びLASER_WB_RATIOをもとに、実際のレーザ出力設定値（例えば電流値等）が算出される（ステップ１０７）。Ｂ光源モジュール１０のレーザ光源１７の出力設定値をLASER_OUT_B、ＧＲ光源モジュール５０のレーザ光源６１の出力設定値をLASER_OUT_GRとする。各出力設定値は、以下の式により算出される。
【０１１４】
【数７】
2017033369.tif 000009
【０１１５】
LASER_OUT_B及びLASER_OUT_GRは、各光源モジュールに接続されたレーザドライバ１５１及び１５２に設定される（ステップ１０８）。なおLASER_OUT_Bが設定可能な最大値を超えてしまう場合には、ＧＲ光源モジュール５０のレーザ光源６１の出力が相対的に下げられる。例えばLASER_WB_RATIOの逆数がLASER_GAINに乗ぜられ、その値がLASER_OUT_GRとして設定される。
【０１１６】
以上、本実施形態に係る画像表示装置５００では、画像情報から算出された輝度値の平均及び分散をもとに、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの各々の出力が制御される。また画像情報から算出される色相ヒストグラムにより、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率が制御される。この結果、高品質の画像を生成して表示することが可能となる。
【０１１７】
＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【０１１８】
上記では、重み付け係数WT[x]を用いて、ＡＰＬ及びＶＡＬが算出された。これにより演算量を抑えることが可能となり、処理時間の短縮を図ることができる。一方で、以下の式に示すように、全ての画素の輝度値がそのまま用いられて、ＡＰＬ及びＶＡＬが算出されてもよい。なお式中のＹは輝度値、Ｐは全画素数である。
【０１１９】
【数８】
2017033369.tif 000010
【０１２０】
その他の演算により、ＡＰＬ及びＶＡＬが算出されてもよい。
【０１２１】
図１５は、色相ヒストグラムの他の例を示す模式図である。図１５に示すように、ＲＧＢ値から算出されたＣｂ及びＣｒの各値をもとに、色相のヒストグラムが生成されてもよい。各色相の領域に含まれる画素の数をもとに、青っぽいシーンの画像の判定が実行される。その他の方法により色相ヒストグラムが生成されてもよい。
【０１２２】
図１に示す画像表示装置５００では、光源装置１００内にて青色レーザ光Ｂと黄色光ＧＲとが合成され、その合成光である白色光Ｗが光軸Ｌ１に沿って出射された。これに代えて、光源装置１００から青色レーザ光Ｂ及び黄色光ＧＲが互いに分離して出射されてもよい。この場合、画像生成システム２００では、青色レーザ光Ｂを液晶ライトバルブ２０１Ｂに導く光学系が構成される。また黄色光ＧＲを赤色光Ｒ及び緑色光Ｇに分離し、液晶ライトバルブ２０１Ｒ及びＧにそれぞれ導く光学系が構成される。このような構成を有する画像表示装置であっても本技術は適用可能である。
【０１２３】
上記では、輝度値の平均及び分散に基づいた出力制御と、色相ヒストグラムに基づいた出力比率の制御がともに実行された。これに限定されず、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力について、一方のみの制御が実行されてもよい。
【０１２４】
輝度値の平均及び分散に基づいて、青色レーザ光Ｂ及びＢＥの出力比率が制御されてもよい。例えば非常に明るい画像に対しては、青色レーザ光Ｂの出力の方が相対的に強くなるように制御されてもよい。また色相ヒストグラムに基づいて青色レーザ光Ｂ及びＢＥの各々の出力がともに増加又は低減されてもよい。このような処理においても高品質な画像表示が可能となる。
【０１２５】
上記では、Ｂ光源モジュール１０とＧＲ光源モジュール５０とが互いに独立して制御可能に設けられた。そして画像の青色成分（寒色系の成分）に着目して、２つの出射光の出力比率が制御された。独立して出射を制御可能な光の色、及び着目する画像の色成分は、青色に限定されず、他の色について本技術が適用されてもよい。
【０１２６】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【０１２７】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）第１のレーザ光を出射する第１の光源モジュールと、
第２のレーザ光を出射する光源部と、前記第２のレーザ光により励起して可視光を発する蛍光体層とを有する第２の光源モジュールと、
入力画像の各画素における輝度値の平均及び分散をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力を制御する出力制御部と、
前記第１の光源モジュールから出射された前記第１のレーザ光と、前記第２の光源モジュールから出射された前記可視光とをもとに画像を生成する画像生成部と
を具備する画像表示装置。
（２）（１）に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が第１の閾値よりも大きく、かつ前記輝度値の分散が所定の分散値よりも大きい場合に、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させる
画像表示装置。
（３）（２）に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値よりも大きい場合には、前記輝度値の分散の大きさにかかわらず、前記第１及び前記第２のレーザ光の各々の出力を増加させる
画像表示装置。
（４）（３）に記載の画像表示装置であって、
前記第２の閾値は、前記輝度値の分散が最大である際の前記輝度値の平均である
画像表示装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御する
画像表示装置。
（６）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、前記輝度値の平均に対する前記輝度値の分散の定義域の範囲を正規化し、前記正規化後の前記平均及び前記分散をもとに、前記出力を制御する
画像表示装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記第１のレーザ光は、第１の色を含む波長域を有し、
前記可視光は、前記第１の色とは異なる第２の色を含む波長域を有し、
前記出力制御部は、前記入力画像をもとに前記各画素の色相を算出し、前記算出された各画素の色相をもとに、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の各々の出力の比率を制御する
画像表示装置。
（８）（７）に記載の画像表示装置であって、
前記第１の色は、青色であり、
前記第２の色は、黄色であり、
前記出力制御部は、前記入力画像の各画素を色相に基づいて分類し、寒色系の色相に分類された画素の数、及び暖色系の色相に分類された画素の数の少なくとも一方をもとに、前記出力の比率を制御する
画像表示装置。
（９）（８）に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、全画素数に対する前記寒色系の色相に分類された画素の数の割合が第３の閾値よりも多い場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させる
画像表示装置。
（１０）（８）に記載の画像表示装置であって、
前記出力制御部は、全画素数に対する前記暖色系の色相に分類された画素の数の割合が第４の閾値よりも少なく、かつ前記全画素数に対する無彩色の色相に分類された画素の数の割合が第５の閾値よりも少ない場合に、前記第１のレーザ光の出力の比率を増加させる
画像表示装置。
【符号の説明】
【０１２８】
Ｂ…青色レーザ光
ＢＥ…青色レーザ光
ＧＲ…黄色光
１０…Ｂ光源モジュール
１７、６１…レーザ光源
５０…ＧＲ光源モジュール
５６…蛍光体ホイール
６２…蛍光体層
１００…光源装置
２００…画像生成システム
３００…投射システム
４００…制御部（出力制御部）
４０２…Ｙヒストグラム検出部
４０３…ＨＳＶ変換部
４０４…色相（Hue）ヒストグラム検出部
４０５…ＡＰＬ／分散算出部
４０６…レーザ明るさ決定部
４０７…レーザ出力比決定部
４０８…レーザ出力値決定部
５００…画像表示装置
【図１】
2017033369.tif 000011
【図２】
2017033369.tif 000012
【図３】
2017033369.tif 000013
【図４】
2017033369.tif 000014
【図５】
2017033369.tif 000015
【図６】
2017033369.tif 000016
【図７】
2017033369.tif 000017
【図８】
2017033369.tif 000018
【図９】
2017033369.tif 000019
【図１０】
2017033369.tif 000020
【図１１】
2017033369.tif 000021
【図１２】
2017033369.tif 000022
【図１３】
2017033369.tif 000023
【図１４】
2017033369.tif 000024
【図１５】
2017033369.tif 000025
【国際調査報告】
2017033369.tif 000026
2017033369.tif 000027
2017033369.tif 000028
2017033369.tif 000029