(57)【要約】【課題】ダイナミックレンジを拡大することができる表示装置を提供する。【解決手段】画像信号を第１及び第２カラー画像信号に分けて第１及び第２カラーゲイン値を発生し、これらに基づき第１及び第２カラーゲイン画像信号を発生するゲイン画像処理モジュール２１と、光源２２と、光源２２からの光線を第１時間で第１カラー光に分割し第２時間で第２カラー光に分割する色分解モジュール２３と、第１及び第２カラーゲイン値に基づき第１時間で光源が発する光線の輝度を第１カラーゲイン値の逆数倍に制御して調整する第１カラー制御信号を発生し同様に第２カラー制御信号を発生する調整モジュール２４と、第１時間で第１カラーゲイン画像信号及び調整後の輝度を有する光線によって第１カラー画像を形成し、同様に第２カラー画像を形成し、第１及び第２カラー画像で画像を形成する画像表示モジュール２５とを備える。【選択図】図２
2006023739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を受信するとともに、前記画像信号を少なくとも第１カラー画像信号と第２カラー画像信号に分け、前記第１カラー画像信号と前記第２カラー画像信号に基づき、第１カラーゲイン値と第２カラーゲイン値をそれぞれ発生し、前記第１カラーゲイン値と前記第１カラー画像信号に基づき第１カラーゲイン画像信号を発生し、且つ前記第２カラーゲイン値と第２カラー画像信号に基づき第２カラーゲイン画像信号を発生するゲイン画像処理モジュールと、
光線を発する光源と、
前記光源が発した光線を第１時間で第１カラー光に分割し、第２時間で第２カラー光に分割する色分解モジュールと、
前記光源と前記ゲイン画像処理モジュールのそれぞれに電気的に接続され、前記第１カラーゲイン値と前記第２カラーゲイン値に基づき、前記第１時間で前記光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号、及び前記第２時間で前記光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号を発生する調整モジュールと、
前記ゲイン画像処理モジュールに電気的に接続され、前記第１時間で前記第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第１カラー画像を形成し、且つ前記第２時間で前記第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第２カラー画像を形成し、前記第１カラー画像及び前記第２カラー画像によって画像を形成する画像表示モジュールと、を備える、ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ゲイン画像処理モジュールは、
前記第１カラー画像信号と前記第２カラー画像信号をそれぞれ発生し、前記第１カラー画像信号と前記第２カラー画像信号に基づき前記第１カラーゲイン値と前記第２カラーゲイン値をそれぞれ発生する、画像ゲインモジュールと、
前記画像ゲインモジュールに電気的に接続され、前記第１カラーゲイン値と前記第１カラー画像信号に基づき前記第１カラーゲイン画像信号を発生し、且つ前記第２カラーゲイン値と前記第２カラー画像信号に基づき前記第２カラーゲイン画像信号を発生する、画像処理モジュールと、を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光源は、発光ダイオード、ランプ、レーザー光、及び有機発光ダイオードのうちの何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１カラー画像信号に前記第１カラーゲイン値を掛けると、前記第１カラーゲイン画像信号になり、前記第２カラー画像信号に前記第２カラーゲイン値を掛けると、前記第２カラーゲイン画像信号になることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像表示モジュールは、液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、投影型表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記画像信号は、さらに、第３カラー画像信号に変換され、前記ゲイン画像処理モジュールは、前記第３カラー画像信号に基づき、第３カラーゲイン値を発生し、前記第３カラーゲイン値と前記第３カラー画像信号に基づきそれぞれ第３カラーゲイン画像信号を発生し、前記色分解モジュールは、さらに前記光源が発する光線を第３時間で第３カラー光に分割し、前記調整モジュールは、前記第３カラーゲイン値に基づき、前記第３時間で前記光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度の前記第３カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する、第３カラー制御信号を発生し、前記画像表示モジュールは、前記第３時間で前記第３カラーゲイン画像信号を受信するとともに、前記調整後の光線の輝度によって、第３カラー画像を形成し、前記第１カラー画像、前記第２カラー画像、及び前記第３カラー画像によって前記画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特にダイナミックレンジを拡大することができる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア時代の進展とともに、表示装置の適用領域が拡大し、その表示装置の形態も多樣化している。例えば、表示装置として、ブラウン管表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネセンス表示装置、及び投影表示装置等がある。
【０００３】
投影型の表示装置は、ＣＲＴ投影装置、液晶投影装置、デジタル光学処理投影装置（ＤＬＰ）等に分けられる。そのうち、液晶投影装置とデジタル光学処理投影装置が比較的高い輝度と画質を有するため、次世代の表示装置の代表となっている。
【０００４】
しかしながら、液晶投影装置とデジタル光学処理投影装置のダイナミックレンジが広くないという問題がある。例えば、液晶投影装置は、実際のダイナミックレンジが約３００〜４００：１であり、デジタル光学処理投影装置は、実際のダイナミックレンジが約５００〜６００：１である。ここで、ダイナミックレンジが広いとは、表示した画像が高いコントラスト比と豊かなカラーレベルを有するという意味である。表示装置のダイナミックレンジが広くないと、比較的暗い画面（例えば、夜の画像）を表示する際に、ユーザが画像を明確に判別できなくて使用に不便である。
【０００５】
この問題を解決するため、光学調整器（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）に入射した光量を調整するための光量調整器（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ−ｌｉｇｈｔ  ａｍｏｕｎｔ  ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）を設けた投影型の表示装置１が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この従来の表示装置１では、図１に示すように、光源１１から発した光線が、反射器１２によって反射されて平行光ビームを形成する。この平行光ビームは、光統合器１３を通して偏光コンバータ（ＰＳ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４に入ることにより、非偏光光ビームから直線偏光光ビーム（ｌｉｎｅａｒｌｙ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｂｅａｍ）に変換される。続いて、直線偏光された光ビームは、回転する偏光板を有する光学装置１５に入る。その後、光ビームは、複数の反射層１６とプリズム１７により導かれて、液晶パネル１８に入射する。液晶パネル１８は、光ビームを制御して調整することにより画像を形成する。偏光板は、モータ（図示せず）によって駆動され、偏光板が回転することにより、液晶パネル１８に入射する光量が調整される。つまり、画像信号に基づいて液晶パネル１８に入射する光量を予め決定し、この光量を得るための偏光板の回転角度を計算し、この計算した回転角度となるようにモータを駆動して所定の値に調整した光量を得る。このような光量調整器を備えて光量を変化させることによりダイナミックレンジが広げられる。
【特許文献１】米国特許第６，６８３，６５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１や図１に示されるような表示装置は、光量調整器を付加する必要があるので、装置全体の体積が大きくなり、重量も重くなり、電子装置の軽型化、薄型化、小型化のトレンドに反する。また、偏光板は、モータによって角度を調整するので、このような機械的な調整機構を用いることに起因して、その精度も自ずと制限される。
【０００７】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ダイナミックレンジを拡大することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係わる表示装置は、画像信号を受信するとともに、前記画像信号を少なくとも第１カラー画像信号と第２カラー画像信号に分け、前記第１カラー画像信号と前記第２カラー画像信号に基づき、第１カラーゲイン値と第２カラーゲイン値をそれぞれ発生し、前記第１カラーゲイン値と前記第１カラー画像信号に基づき第１カラーゲイン画像信号を発生し、且つ前記第２カラーゲイン値と前記第２カラー画像信号に基づき第２カラーゲイン画像信号を発生するゲイン画像処理モジュールと、光線を発する光源と、光源が発する光線を第１時間で第１カラー光に分割し第２時間で第２カラー光に分割する色分解モジュールと、前記光源と前記ゲイン画像処理モジュールのそれぞれに電気的に接続され、前記第１カラーゲイン値と前記第２カラーゲイン値に基づき、前記第１時間で前記光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号、及び前記第２時間で前記光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号を発生する調整モジュールと、前記ゲイン画像処理モジュールに電気的に接続され、前記第１時間で前記第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第１カラー画像を形成し、且つ前記第２時間で前記第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第２カラー画像を形成し、前記第１カラー画像及び前記第２カラー画像によって画像を形成する画像表示モジュールとを備える。
【０００９】
また、本発明に係わる表示装置は、画像信号を受信するとともに、前記画像信号を少なくとも第１カラー画像信号と第２カラー画像信号に分け、前記第１カラー画像信号と前記第２カラー画像信号に基づき、第１カラーゲイン値と第２カラーゲイン値をそれぞれ発生し、前記第１カラーゲイン値と前記第１カラー画像信号に基づき第１カラーゲイン画像信号を発生し、且つ前記第２カラーゲイン値と前記第２カラー画像信号に基づき第２カラーゲイン画像信号を発生するゲイン画像処理モジュールと、少なくとも第１カラー光線と第２カラー光線とを発する発光ダイオードアレイと、前記発光ダイオードアレイと前記ゲイン画像処理モジュールのそれぞれに電気的に接続され、それぞれ前記第１カラーゲイン値と前記第２カラーゲイン値に基づき、第１時間で前記発光ダイオードアレイが発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号、及び第２時間で前記発光ダイオードアレイが発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して前記第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号を発生する調整モジュールと、前記ゲイン画像処理モジュールに電気的に接続され、前記第１時間で前記第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに調整後の光線の輝度によって第１カラー画像を形成し、且つ前記第２時間で前記第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに調整後の光線の輝度によって第２カラー画像を形成し、前記第１カラー画像及び前記第２カラー画像によって画像を形成する画像表示モジュールとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る表示装置によれば、外部から入力した画像信号を異なるカラーの画像信号、例えば、赤色画像信号、青色画像信号及び緑色画像信号に分けてから、これら画像信号によってそれぞれ対応するゲイン値を求め、それぞれこれらの画像信号に対応するゲイン値を掛けるとともに、順次にそれぞれこれら光源の輝度を元の輝度に対して対応ゲイン値の逆数倍に調整するので、各カラー画像信号のダイナミックレンジを拡大でき、さらに表示装置のダイナミックレンジを拡大することができる。また、光源が発光ダイオードアレイである場合、分光モジュールを用いることなく、光源が発する光線のカラー毎の光量を直接制御することができる。従来技術と比べて、本発明は、偏光コンバータや、偏光板や、モータ等のデバイスを付加する必要がないので、これらのデバイスのコストを低減できるのみならず、装置の体積と重さを従来水準に維持し、又は低減して、ダイナミックレンジを拡大できる。また、本発明は、いわゆる電子方式によりダイナミックレンジを拡大するので、その制御精度や信頼性が従来技術の機械方式より高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態における表示装置及びその画像処理方法について説明する。
【００１２】
（実施例１）
図２は本発明の実施例１における表示装置２のブロック構成を示す。表示装置２は、ゲイン画像処理モジュール２１と、光源２２と、色分解モジュール２３と、調整モジュール２４と、画像表示モジュール２５と、を備える。ゲイン画像処理モジュール２１は、画像信号を受信するとともに、この画像信号を少なくとも第１カラー画像信号、第２カラー画像信号及び第３カラー画像信号に分け、第１カラー画像信号、第２カラー画像信号及び第３カラー画像信号に基づき、第１カラーゲイン値（ｆｉｒｓｔ  ｃｏｌｏｒ  ｇａｉｎ  ｖａｌｕｅ、Ｇ１）、第２カラーゲイン値（ｓｅｃｏｎｄ  ｃｏｌｏｒ  ｇａｉｎ  ｖａｌｕｅ、Ｇ２）及び第３カラーゲイン値（ｔｈｉｒｄ  ｃｏｌｏｒ  ｇａｉｎ  ｖａｌｕｅ、Ｇ３）をそれぞれ発生し、さらに、第１カラーゲイン値と第１カラー画像信号に基づき第１カラーゲイン画像信号を発生し、第２カラーゲイン値と第２カラー画像信号に基づき第２カラーゲイン画像信号を発生し、第３カラーゲイン値と第３カラー画像信号に基づき第３カラーゲイン画像信号を発生する。
【００１３】
光源２２は、光線を発する。色分解モジュール２３は、光源２２が発する光線を第１時間で第１カラー光に分割し、第２時間で第２カラー光に分割し、第３時間で第３カラー光に分割する。調整モジュール２４は、光源２２とゲイン画像処理モジュール２１のそれぞれに電気的に接続され、第１カラーゲイン値、第２カラーゲイン値及び第３カラーゲイン値のそれぞれに基づき、第１時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号と、第２時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号と、第３時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第３カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第３カラー制御信号とを発生する。
【００１４】
画像表示モジュール２５は、ゲイン画像処理モジュール２１に電気的に接続され、第１時間で第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第１カラー画像を形成し、第２時間で第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線輝度によって第２カラー画像を形成し、且つ第３時間で第３カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線輝度によって第３カラー画像を形成し、第１カラー画像、第２カラー画像、及び第３カラー画像によって画像を形成する。
【００１５】
ここで、第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号は、それぞれ、例えば赤色画像信号、青色画像信号、及び緑色画像信号である。
【００１６】
本実施例において、ゲイン画像処理モジュール２１は、画像ゲインモジュール２１１と画像処理モジュール２１２とを有する。画像ゲインモジュール２１１は、画像信号を受信するとともに、この画像信号を少なくとも第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号に分けるとともに、これらの第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号に基づいて第１カラーゲイン値、第２カラーゲイン値、及び第３カラーゲイン値をそれぞれ発生する。画像処理モジュール２１２は、画像ゲインモジュール２１１に電気的に接続され、第１カラーゲイン値と第１カラー画像信号、第２カラーゲイン値と第２カラー画像信号、及び第３カラーゲイン値と第３カラー画像信号に基づき、それぞれ第１カラーゲイン画像信号、第２カラーゲイン画像信号、及び第３カラーゲイン画像信号を発生する。
【００１７】
上述のように、本実施例における画像ゲインモジュール２１１は、外部から入力された画像信号によってゲイン値を発生する。その入力される画像信号は、画像源（図示せず）から供給される。本実施例の画像源は、デジタル画像源でもよく、アナログ画像源でもよい。ただし、画像源がアナログ画像源である場合、表示装置２は、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタルコンバータをさらに備える。
【００１８】
本実施例において、画像ゲインモジュール２１１は、それぞれ第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号の最大階調レベル（Ｇｒａｙ  ｌｅｖｅｌ）を判別してから、画像表示モジュール２５の最大階調レベルをそれぞれ第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号の最大階調レベルで割って、第１カラーゲイン値、第２カラーゲイン値、及び第３カラーゲイン値を得る。もちろん、画像ゲインモジュール２１１は、それぞれ第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号の最大強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を判別してから、画像表示モジュール２５の最大強度をそれぞれ第１カラー画像信号、第２カラー画像信号、及び第３カラー画像信号の最大強度で割って、第１カラーゲイン値、第２カラーゲイン値、及び第３カラーゲイン値を得ることもできる。
【００１９】
また、画像処理モジュール２１２は、上述のように、画像ゲインモジュール２１１に電気的に接続され、ゲイン値と画像信号に基づきゲイン画像信号を発生する。言い換えれば、画像信号にゲイン値を掛けると、ゲイン画像信号になる。例えば、第１カラー画像信号に第１カラーゲイン値を掛けると、第１カラーゲイン画像信号になる。
【００２０】
本実施例において、光源２２は、画像を表示するための光線を発する。ここで、光源２２は、デジタル制御光源またはアナログ制御光源である。具体的には、光源２２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ランプ、レーザー光（例えば、半導体レーザー）、有機発光ダイオード、超高圧水銀ランプ（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｅｒｃｕｒｙ  ｌａｍｐ）、金属ハロゲン化合物ランプ（ｍｅｔａｌ  ｈａｌｉｄｅ  ｌａｍｐ）、キセノンランプ（ｘｅｎｏｎ  ｌａｍｐ）、又はハロゲンランプ（ｈａｌｏｇｅｎ  ｌａｍｐ）である。
【００２１】
また、本実施例の色分解モジュール２３は、例えばカラーホイール（ｃｏｌｏｒ  ｗｈｅｅｌ）である。カラーホイールは、カラーフィルタと、モータとを有する。カラーフィルタは、モータ上に設けられ、そのモータにより回転される。カラーフィルタは、例えば、赤色光用の光学膜、緑色光用の光学膜及び青色光用の光学膜が貼り付けられた円形のガラス片である。カラーフィルタは、光源２２が発する光線を第１時間で第１カラー光（例えば赤色光）に分割し、第２時間で第２カラー光（例えば青色光）に分割し、第３時間で第３カラー光（例えば緑色光）に分割する。
【００２２】
もちろん、図２に示すように、本実施例の表示装置２は、階調処理モジュール２６をさらに備えることができる。階調処理モジュール２６は、階調で表示する画像信号を強度で表示する画像信号に、又は、強度で表示する画像信号を階調で表示する画像信号に変換する。
【００２３】
また、図２に示すように、調整モジュール２４は、光源２２と画像ゲインモジュール２１１にそれぞれ電気的に接続され、それぞれ第１カラーゲイン値、第２カラーゲイン値、及び第３カラーゲイン値に基づき、第１時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号と、第２時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号と、第３時間で光源２２が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第３カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第３カラー制御信号と、を発生する。例えば、元の光線の輝度がＢ０である場合、第１時間では調整された光線の輝度はＢ０／Ｇ１になり、第２時間では調整された光線の輝度はＢ０／Ｇ２になり、第３時間では調整された光線の輝度はＢ０／Ｇ３になる。ここで、調整モジュール２４は、デジタル調整モジュールであるが、もちろん、調整モジュール２４は、アナログ調整モジュールであってもよい。
【００２４】
また、調整モジュール２４は、光源２２のオン／オフの時間を制御することにより、光源２２が発する光線の輝度Ｂ’を元の光線の輝度Ｂに対して対応ゲイン値の逆数倍に調整することもできる。
【００２５】
次に、図３を参照して、本実施例の第１カラーゲイン値と第１カラーゲイン画像信号を求める方法について具体的に説明する。まず、階調で表示する第１カラー画像信号を強度で表示する第１カラー画像信号に変換する。次に、画像ゲインモジュール２１１は、強度で表示する第１カラー画像信号の最大強度、即ち０．０２９０Ｉ０を判別する。ここで、Ｉ０は画像表示モジュール２５の最大強度である。続いて、画像表示モジュール２５の最大強度Ｉ０を、第１カラー画像信号の最大強度（０．０２９０Ｉ０）で割って、ゲイン値Ｇ（＝３４．４９）を得る。その後、画像処理モジュール２１２は、ゲイン値Ｇ（＝３４．４９）と、強度で表示する第１カラー画像信号と、に基づき、強度で表示する第１カラーゲイン画像信号を発生する。最後に、強度で表示する第１カラーゲイン画像信号を、階調で表示する第１カラーゲイン画像信号に変換する。
【００２６】
なお、第２カラーゲイン値と第２カラーゲイン画像信号、及び第３カラーゲイン値と第３カラーゲイン画像信号を求める方法は、上述した方法と同様である。
【００２７】
上述のように、本実施例において、階調処理モジュール２６は、下記式（１）により、階調で表示する第１カラー画像信号を強度で表示する第１カラー画像信号に変換する。
ＡＩ＝Ｉ０×（ＡＧ）γ              ・・・式（１）
ここで、Ｉ０は上述の強度値、ＡＧは階調で表示する第１カラー画像信号、ＡＩは強度で表示する第１カラー画像信号、及び、γは任意数（ＣＲＴを例とする場合、γは２．２）をそれぞれ表す。
【００２８】
本実施例において、階調処理モジュール２６は、下記式（２）により、強度で表示する第１カラーゲイン画像信号を、階調で表示する第１カラーゲイン画像信号に変換する。
ＡＧ’＝（ＡＩ’／Ｉ０）１／γ        ・・・式（２）
ここで、上述同様に、Ｉ０は強度値、ＡＧ’は階調で表示する第１カラーゲイン画像信号、ＡＩ’は強度で表示する第１カラーゲイン画像信号、及び、γは任意数（ＣＲＴを例とする場合、γは２．２）をそれぞれ表す。
【００２９】
もちろん、階調処理モジュール２６は、上記式（１）又は式（２）により、階調で表示する第１カラーゲイン画像信号を強度で表示する第１カラーゲイン画像信号に変換、又は、強度で表示する第１カラー画像信号を階調で表示する第１カラー画像信号に変換することもできる。
【００３０】
図２を再び参照する。画像表示モジュール２５は、画像処理モジュール２１２に電気的に接続され、且つ画像表示モジュール２５は、ゲイン画像処理モジュール２１に電気的に接続され、且つ画像表示モジュール２５は、第１時間で第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の輝度を有する光線によって、第１カラー画像を形成し、第２時間で第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の輝度を有する光線によって第２カラー画像を形成し、且つ第３時間で第３カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の輝度を有する光線によって第３カラー画像を形成し、第１カラー画像、第２カラー画像、及び第３カラー画像で画像を形成する。この画像は、広いダイナミックレンジのもとで形成され、入力した画像信号を理想的に再現した場合の画像に実質的に等しい。
【００３１】
本実施例において、表示装置２は、例えば、デジタル光学処理投影装置（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ投影装置、ＤＬＰ投影装置）、透過式液晶投影装置、反射式液晶投影装置、又は液晶表示装置等であるが、これらの装置に制限されない。
【００３２】
本実施例において、表示装置２が投影型表示装置である場合、画像表示モジュール２５は、表示幕を有する。図４に示すように、表示装置２がデジタル光学処理投影装置である場合、画像表示モジュール２５は、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）をさらに有する。また、表示装置２が透過式液晶投影装置である場合、画像表示モジュール２５は、液晶光バルブをさらに有する。また、表示装置２が反射式液晶投影装置である場合、画像表示モジュール２５は、液晶反射板をさらに有する。もちろん、表示装置２は液晶表示装置であってもよく、この場合、画像表示モジュール２５は、液晶パネルである。
【００３３】
また、図４に示すように、本実施例における表示装置２は、光源２２が発した光線を焦点合わせするための焦点合わせユニット２７をさらに含む。
【００３４】
また、図４に示すように、本実施例における表示装置２は、光源２２が発した光線を均一化するための導光ユニット２８をさらに含む。導光ユニット２８は、光線の経路に位置する。導光ユニット２８は、光を導き、又は光の光路方向を変更する機能を有する。
【００３５】
（実施例２）
図５は実施例２における表示装置の画像処理方法のフローチャートを示す。本発明の実施例２における表示装置の画像処理方法は、画像信号を受信するステップ（Ｓ０１）と、画像信号を第１カラー画像信号にろ過するステップ（Ｓ０２）と、第１カラー画像信号の最大輝度を判別するステップ（Ｓ０３）と、画像表示モジュールの最大輝度を第１カラー画像信号の最大輝度で割って第１カラーゲイン値を得るステップ（Ｓ０４）と、第１カラー画像信号に第１カラーゲイン値を掛けて第１カラーゲイン画像信号を得るステップ（Ｓ０５）と、第１カラーゲイン値に基づき、光源が発する第１カラー光線の輝度を元の第１カラー光線の輝度に対して第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整するための第１カラー制御信号を出力するステップ（Ｓ０６）と、第１カラーゲイン画像信号と調整後の光源とが画像表示モジュールに出力されることにより第１カラー画像を形成するステップ（Ｓ０７）と、を有する。
【００３６】
また、本実施例における表示装置の画像処理方法は、さらに、画像信号を第２カラー画像信号にろ過し、第２カラー画像信号の最大輝度を判別し、画像表示モジュールの最大輝度を第２カラー画像信号の最大輝度で割って第２カラーゲイン値を得て、第２カラー画像信号に第２カラーゲイン値を掛けて第２カラーゲイン画像信号を得て、第２カラーゲイン値に基づき、光源が発する第２カラー光線の輝度を元の第２カラー光線の輝度に対して第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整するための第２カラー制御信号を出力して、第２カラーゲイン画像信号と調整後の光線とが画像表示モジュールに出力されることにより第２カラー画像を形成するステップ（Ｓ０８）を有する。
【００３７】
さらに、本実施例における表示装置の画像処理方法は、画像信号を第３カラー画像信号にろ過し、第３カラー画像信号の最大輝度を判別し、画像表示モジュールの最大輝度を第３カラー画像信号の最大輝度で割って第３カラーゲイン値を得て、第３カラー画像信号に第３カラーゲイン値を掛けて第３カラーゲイン画像信号を得て、第３カラーゲイン値に基づき、光源が発する第３カラー光線の輝度を元の第３カラー光線の輝度に対して第３カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整するための第３カラー制御信号を出力して、第３カラーゲイン画像信号と調整後の光線とが画像表示モジュールに出力されることにより第３カラー画像を形成し、第１カラー画像、第２カラー画像、及び第３カラー画像によって画像を形成するステップ（Ｓ０９）を有する。
【００３８】
ステップＳ０１では、画像信号を受信する。ここで、画像信号は、階調レベル又は強度で表示する。
【００３９】
ステップＳ０２では、画像信号をろ過して、第１カラー画像信号、例えば赤色画像信号を得る。
【００４０】
ステップＳ０３では、第１カラー画像信号の最大輝度を判別する。ここで、画像信号は、画像源から供給される。
【００４１】
ステップＳ０４では、画像表示モジュールの最大輝度を、第１カラー画像信号の最大輝度で割って、その商を第１カラーゲイン値として得る。ここで、画像表示モジュールの最大輝度は、階調で表示するが、もちろん、強度で表示することもできる。
【００４２】
ステップＳ０５では、第１カラー画像信号に第１カラーゲイン値を掛けて第１カラーゲイン画像信号を得る。
【００４３】
ステップＳ０６では、第１カラーゲイン値に基づき、光源が発する第１カラー光線の輝度を元の第１カラー光線の輝度に対して第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整するための第１カラー制御信号を、出力する。例えば、上述した実施例１の調整モジュール２４が、ゲイン値を用いて、光源が発する光線の輝度を元の光線の輝度に対してゲイン値の逆数倍になるように制御して調整するための制御信号を出力する。
【００４４】
ステップＳ０７では、第１カラーゲイン画像信号と調整後の光源からの光線とが画像表示モジュールに出力されることにより、第１カラー画像が形成される。例えば、上述した実施例１の画像表示モジュール２５は、第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光源の輝度を有する光線によって、第１カラー画像を形成する。
【００４５】
ステップＳ０７に続くステップＳ０８、ステップＳ０９における処理は、上述のステップＳ０１〜ステップＳ０７と同様であり、その説明を省略する。ステップＳ０１〜ステップＳ０９により形成された第１カラー画像、第２カラー画像、及び第３カラー画像によって画像が形成される。この画像は、広いダイナミックレンジのもとで形成され、入力した画像信号を理想的に再現した場合の画像に実質的に等しい。
【００４６】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３における表示装置を説明する。この表示装置は、ゲイン画像処理モジュールと、発光ダイオードアレイと、調整モジュールと、画像表示モジュールと、を備え、受信した画像信号から画像を形成して表示する。ゲイン画像処理モジュールは、画像信号を受信するとともに、その画像信号を少なくとも第１カラー画像信号と第２カラー画像信号に分け、第１カラー画像信号と上記第２カラー画像信号に基づき、第１カラーゲイン値と第２カラーゲイン値をそれぞれ発生し、第１カラーゲイン値と第１カラー画像信号に基づき第１カラーゲイン画像信号を発生し、且つ第２カラーゲイン値と第２カラー画像信号に基づき第２カラーゲイン画像信号を発生する。
【００４７】
発光ダイオードアレイは、少なくとも第１カラー光線と第２カラー光線とを発する。調整モジュールは、発光ダイオードアレイとゲイン画像処理モジュールのそれぞれに電気的に接続され、第１カラーゲイン値と第２カラーゲイン値に基づき、第１時間で発光ダイオードアレイが発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第１カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第１カラー制御信号と、第２時間で発光ダイオードアレイが発する光線の輝度を元の光線の輝度に対して第２カラーゲイン値の逆数倍になるように制御して調整する第２カラー制御信号とを発生する。
【００４８】
画像表示モジュールは、ゲイン画像処理モジュールに電気的に接続され、第１時間で第１カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第１カラー画像を形成し、且つ第２時間で第２カラーゲイン画像信号を受信するとともに、調整後の光線の輝度によって第２カラー画像を形成し、これらの第１カラー画像と第２カラー画像によって、広いダイナミックレンジのもとで画像を形成する。
【００４９】
本実施例において、発光ダイオードアレイは、異なるカラー光線を発する複数の発光ダイオードによって構成される。第１カラーゲイン画像信号が画像表示モジュールに転送される際に、発光ダイオードアレイは、第１カラー光線を画像表示モジュールに発し、これにより第１カラー画像が形成される。また、第２カラーゲイン画像信号が画像表示モジュールに転送される際に、発光ダイオードアレイは、第２カラー光線を画像表示モジュールに発し、これにより第２カラー画像が形成される。すなわち、発光ダイオードアレイは、画像表示モジュールに転送される信号に基づいて、必要なカラーの光線を選択的に発することができる。
【００５０】
なお、本実施例における他の説明と構成要素は、上述した実施例１における説明や構成要素と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述したが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の表示装置の光学系の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例１における表示装置のブロック構成図。
【図３】同上表示装置における画像信号ＡＧと画像信号ＡＧ’との演算例を示す図。
【図４】同上表示装置の具体例を示す図。
【図５】本発明の実施例２における表示装置の画像処理方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００５３】
２    表示装置
２１    ゲイン画像処理モジュール
２２    光源
２３    色分解モジュール
２４    調整モジュール
２５    画像表示モジュール
２６    階調処理モジュール
２７    焦点合わせユニット
２８    導光ユニット
２１１    画像ゲインモジュール
２１２    画像処理モジュール
【図１】
2006023739.tif 000003
【図２】
2006023739.tif 000004
【図３】
2006023739.tif 000005
【図４】
2006023739.tif 000006
【図５】
2006023739.tif 000007