(57)【要約】【課題】  ライトバルブに入射する光量の範囲を変更しても、映像の色を変化させることなく表示することができる映像表示装置を提供する。【解決手段】  入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成し、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する。そして入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を表示階調に変換してライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する。【選択図】  図１
2006003586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置であって、
前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する投射階調情報生成手段と、
指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する表示階調決定手段と、
前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する階調変換処理手段と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記投射階調情報の前記０から１の範囲の何れかの値を示す明るさ基準信号を受付ける明るさ基準信号受付け手段を備え、
前記投射階調情報生成手段は、前記明るさ基準信号に基づいて、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、前記０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記投射階調情報の前記０から１の範囲において上限と下限を示す２つの明るさ基準信号を受付ける明るさ基準信号受付け手段を備え、
前記投射階調情報生成手段は、前記明るさ基準信号の上限と下限に基づいて、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、前記上限と下限の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記投射階調情報生成手段は、前記投射階調情報が示すヒストグラムが、前記０から１の全ての範囲に渡るように伸張する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記明るさ基準信号を前記入力画像信号が示す画像の明暗に基づいて決定する明るさ基準信号決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の映像表示装置。
【請求項６】
入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置における映像表示方法であって、
映像表示装置の投射階調情報生成手段が、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成し、
映像表示装置の表示階調決定手段が、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定し、
映像表示装置の階調変換処理手段が、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する
ことを特徴とする映像表示方法。
【請求項７】
入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する投射階調情報生成処理と、
指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する表示階調決定処理と、
前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する階調変換処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置および映像表示方法ならびにそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達はめざましく、解像度が高く、低消費電力でかつ薄型の表示装置の要求が高まり、研究開発が進められている。中でも液晶表示装置は液晶分子の配列を電気的に制御して光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示装置として期待されている。このような液晶表示装置の一形態として、ライトバルブ（液晶ライトバルブなど）と、ライトバルブに入射させる光量を変化させる調光素子とを用い、光学系から射出される映像を投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する投射型の映像表示装置（液晶プロジェクタなど）が知られている。
【０００３】
ライトバルブと調光素子を用いた投射型の映像表示方法は、ライトバルブが本来持っている表示階調範囲（ダイナミックレンジ）を余すことなく利用することにより、コントラスト感を著しく向上できる優れた表示方法である。これをＤＲＣ（ダイナミックレンジコントロール）と呼ぶ。
なお、本発明に関連する先行技術として、投射型表示装置のダイナミックレンジを拡張する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−１７９８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで上述のＤＲＣの技術では、映像表示装置のライトバルブに入射する光量の範囲が変更されると、当該映像表示装置自身の上記表示階調範囲（ダイナミックレンジ）によって表示特性（ガンマ特性）が変わってしまうので、これにより、ライトバルブに入射する光量の範囲を変更すると、映像表示装置が表示する映像の色が変わってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ライトバルブに入射する光量の範囲を変更しても、映像の色を変化させることなく表示することができる映像表示装置および映像表示方法ならびにその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】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置であって、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する投射階調情報生成手段と、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する表示階調決定手段と、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する階調変換処理手段とを備えることを特徴とする映像表示装置である。
これにより、自装置の表示できる照明強度の範囲が変更されても、画像信号における一部の画素については同じ明るさで表示でき、特に色を変えずに表示することができるようになる。
【０００７】
また本発明は、上述の映像表示装置が、前記投射階調情報の前記０から１の範囲の何れかの値を示す明るさ基準信号を受付ける明るさ基準信号受付け手段を備え、前記投射階調情報生成手段は、前記明るさ基準信号に基づいて、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を前記０から１の範囲の各値に変換した、投射階調情報を生成することを特徴とする。
これにより、黒潰れや白とびが軽減された映像を表示できるという効果が得られる。
【０００８】
また本発明は、上述の映像表示装置が、前記投射階調情報の前記０から１の範囲において上限と下限を示す２つの明るさ基準信号を受付ける明るさ基準信号受付け手段を備え、前記投射階調情報生成手段は、前記明るさ基準信号の上限と下限に基づいて、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を前記上限と下限の範囲の各値に変換した、投射階調情報を生成することを特徴とする。
これにより、実際に撮影した映像と同等の明るさの割合で映像を表示することができる。
【０００９】
また本発明は、上述の映像表示装置において、前記投射階調情報生成手段は、前記投射階調情報が示すヒストグラムが、前記０から１の全ての範囲に渡るように伸張することを特徴とする。
これにより、表示された映像の黒潰れや白とびが軽減されるという効果が得られる。
【００１０】
また本発明は、上述の映像表示装置が、前記明るさ基準信号を前記入力画像信号が示す画像の明暗に基づいて決定する明るさ基準信号決定手段を備えることを特徴とする。
これにより、明るさ基準信号を用意しなくても画像信号から明るさ基準信号を得ることができる。
【００１１】
また本発明は、入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置における映像表示方法であって、映像表示装置の投射階調情報生成手段が、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成し、映像表示装置の表示階調決定手段が、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定し、映像表示装置の階調変換処理手段が、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力することを特徴とする映像表示方法である。
【００１２】
また本発明は、入力画像信号に応じてライトバルブ上の画像を変化させると共に、ライトバルブに入射する光量を光量制御手段により変化させる映像表示装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する投射階調情報生成処理と、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、前記投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、前記画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する表示階調決定処理と、前記入力画像信号においてその画像の明るさを示す階調を前記表示階調に変換して前記ライトバルブを制御するライトバルブ制御手段に出力する階調変換処理と、をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態による映像表示装置を図面を参照して説明する。
【００１４】
図８は、本発明が適用される投射型の映像表示装置の表示部（ライトバルブ及び調光素子などの照明光学系）の概略構成図であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色ごとに透過型のライトバルブ（液晶ライトバルブなど）を備えた３板式の投射型のカラー映像表示装置の例である。図中、符号１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは光源、１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは調光素子、２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはライトバルブ（液晶ライトバルブなど）、３０はクロスダイクロイックプリズム、４０は投射レンズ、４１はスクリーンを示している。
【００１５】
光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂはそれぞれ赤色光、緑色光、青色光を出射可能な色光源であり、各光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、発光ダイオード（ＬＥＤ）有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、無機エレクトロルミネッセンス素子（無機ＥＬ素子）等の発光体１１と、この発光体１１の出力光を反射するリフレクタ１２とから構成されている。また、ライトバルブ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはそれぞれ光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに対応して設けられており、光源ごとに光変調が可能となっている。
【００１６】
また、調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは、一対のガラス基板（光透過性基板）間に液晶層が挟持され、この液晶パネルの両側に積層された偏光板から概略構成されている。上記一対のガラス基板に挟まれる液晶としては、ＦＬＣ等の応答速度が大きいタイプのものが用いられている。
【００１７】
調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは、光量制御ドライバからの駆動信号を受けて光透過性電極に電圧を印加する際、フレーム間における電圧無印加と電圧印加の時間配分を変更すると、透過率１００％と透過率０％の時間配分を自由に変更することができ、また、このように透過率１００％と透過率０％の時間配分を変更することで、調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂから１フレーム間の射出光量を変化できるので、明るい画面であれば、１フレームにおけ透過率１００％の時間配分を大きくして透過率０％の時間配分を小さくすることにより１フレーム間の光量が多くなるようにする。
【００１８】
また、暗い画面であれば、１フレームにおける透過率１００％の時間配分を小さくして透過率０％の時間配分を大きくすることにより光量が少なくなるようにすることで、発光体１１からの１フレーム間の射出光量（発光体１１から１フレーム間に射出される光量）がこの調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂで調節される。
【００１９】
また、クロスダイクロイックプリズム３０は４つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面３０ａ、３０ｂには誘電体多層膜からなる光反射膜（図示略）が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面３０ａには、ライトバルブ２０Ｒで形成された赤色の画像光を反射し、ライトバルブ２０Ｇ、２０Ｂで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。一方、貼り合わせ面３０ｂには、ライトバルブ２０Ｂで形成された青色の画像光を反射し、ライトバルブ２０Ｒ、２０Ｇで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。そして、これらの光反射膜によって、各ライトバルブ２０Ｒ〜２０Ｂで形成された各色の映像光が合成されてカラー映像を表す光が形成される。合成された光は投射光学系である投射レンズ４０によりスクリーン４１上に投射され、拡大された映像が表示される。
【００２０】
次に、本発明による映像表示装置の構成について説明する。
図１は、本発明による映像表示装置の第１の構成例を示す図であり、符号１は信号階調→投射階調変換部であり、映像記録媒体などに記録されている画像信号が入力されると、その画像信号において明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する。また２は画像処理部であり、前記画像信号においてその画像の明るさを示す階調を表示階調に変換する処理を行なう。また３はライトバルブの駆動を制御するライトバルブドライバである。また４はライトバルブである。また５は調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂにおける射出光量を調整する光量制御ドライバである。また６は調光素子１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂなどの照明光学系である。なお、ライトバルブドライバ３および光量制御ドライバ５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色ごとにドライブ（駆動）する機能を備えている。
【００２１】
また画像処理部２において、符号２１は自装置の表示特性（ガンマ特性）を記憶する表示特性記憶部である。また２２は表示階調範囲決定部であり、指定を受付けた照明強度の範囲と自装置の表示特性とに基づいて、投射階調情報の０から１の範囲における出力範囲を決定し、さらに当該出力範囲を前記画像の明るさを示す階調の数で分割することにより、画像の明るさを示す各階調に対応した表示階調を決定する。また２３は投射階調→表示階調変換部であり、画像信号においてその画像の明るさを示す階調を表示階調に変換してライトバルブを駆動するライトバルブドライバに出力する処理を行なう。
【００２２】
次に、映像表示装置の処理について説明する。
まず、信号階調→投射階調変換部１が、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録された画像信号を読み込む。また信号階調→投射階調変換部１は明るさ基準信号を受付ける。この明るさ基準信号とは、投射光束量が０の時の明るさの値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の明るさの値を１と表す、当該０から１の範囲において定められた値であり、出力したい画像の明るさに応じて前記０から１の範囲内のいずれかの値として特定される。なおこの明るさ基準信号は、ユーザから設定される場合や画像信号から特定される場合がる。
【００２３】
そして信号階調→投射階調変換部１は、受付けた画像信号において画像の明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する。
【００２４】
図２は、信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第１の図である。
この図が示すように信号階調→投射階調変換部１は、画像信号のデータから、階調（０〜２５５）毎の画像における画素量を表すヒストグラム（ａ１）を検出し、そのヒストグラムの中央値（例えば階調＝１２８）を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲における明るさ基準信号で特定される値に変換する。またその明るさ基準信号に基づいて、階調０〜２５５までのヒストグラムの値を前記０から１の範囲に変換し、画像の各画素について前記０から１の範囲における値を示した投射階調情報（ｂ１）を生成する。
【００２５】
また、画像処理部２において、表示階調範囲決定部２２が光量制御信号の入力を受付ける。この光量制御信号は上述の照明光学系６（調光素子など）における照明強度を決定する信号である。次に表示階調範囲決定部２２は、表示特性記憶部２１から自装置のガンマ特性を読み込む。このガンマ特性は、上述した、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表した時の、当該０から１の範囲における照明強度の特性を示している。そして表示階調範囲決定部２２は、受付けた光量制御信号とガンマ特性によって、前記０から１の範囲において表示できる出力範囲を特定する。また表示階調範囲決定部２２は、特定した出力範囲を０〜２５５の階調に分割し、それぞれの０〜１の範囲で特定される値を表示階調０〜２５５それぞれにおける各値と決定する。つまり０〜２５５の各表示階調が、０から１の範囲のどの値を表すかを示した表を作成することになる。なお表示特性記憶部２１はガンマ特性を数式またはＬＵＴ（Look Up Table）によって記憶している。
【００２６】
次に、投射階調→表示階調変換部２３は、信号階調→投射階調変換部１から投射階調情報を受付け、その画像の各画素に対応する０から１の範囲の値に基づいて、前記表示階調範囲決定部２２が作成した表から、前記画素に対応する表示階調の値（０〜２５５）を特定する。つまり０から１の範囲のいずれかの値を示す投射階調値を表示階調値に変換する。そして、投射階調→表示階調変換部２３は、画像の各画素についての表示階調値をライトバルブ３に出力する。
【００２７】
そして、ライトバルブドライバ３は受付けた表示階調に基づいてライトバルブ３を制御し、また光量制御ドライバ５は受付けた光量制御信号に基づいて調光素子などの照明光学系６を制御する。
【００２８】
図３は光量制御信号を変更する前の映像表示装置における照明強度の範囲を示す図である。また図４は光量制御信号を変更した後の映像表示装置における照明強度の範囲を示す図である。
図３が示すように、光量制御信号によって映像表示装置の表示できる照明強度の範囲が広く、また強い照明強度で表示できる場合と、図４が示すように、光量制御信号によって映像表示装置の表示できる照明強度の範囲が狭く、また表示できる照明強度が弱い場合とでは、投射階調情報において出力できる範囲が異なる。ここで、投射階調情報において同じ値（０．５）を示す場合には（投射階調情報の値が同じでも図３と図４の間では表示階調の値が異なる）表示できる照明強度が同一となることが分かる。これにより、本発明の映像表示装置では、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲が変更されても、画像信号における一部の画素については同じ明るさで表示でき、特に色を変えずに表示することができるようになる。
【００２９】
図５は信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第２の図である。
上述の映像表示装置の一連の処理において、信号階調→投射階調変換部１における処理を図２を用いて説明したが、信号階調→投射階調変換部１は図５に示すような手法によって投射階調情報を生成しても良い。以下にその手法について説明する。
まず、信号階調→投射階調変換部１は、画像信号のデータから、階調（０〜２５５）毎の画像における画素量を表すヒストグラム（ａ２）を検出し、そのヒストグラムの中央値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲における明るさ基準信号で特定される値に変換する。またその明るさ基準信号に基づいて、階調０〜２５５までのヒストグラムの値を前記０から１の範囲に変換し、画像の各画素について前記０から１の範囲における値を示した投射階調情報を生成する。また、信号階調→投射階調変換部１は、投射階調情報から得られるヒストグラムの両端を０から１の範囲に伸張した投射階調情報（ｂ２）を生成する。そして、映像表示装置は、この投射階調情報（ｂ２）を用いてその後の処理を行なう。
【００３０】
これにより、投射階調情報が、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の全て範囲の何れかの値となるので、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲を変更されても出力範囲が投射階調情報の０から１の範囲から外れることがなくなる。従って、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲が変更されても、画像信号における一部の画素については同じ明るさで表示でき、特に色を変えずに表示することができるようになるという効果とともに、表示された映像の黒潰れや白とびが軽減されるという効果が得られる。
【００３１】
図６は信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第３の図である。
上述の映像表示装置の一連の処理において、信号階調→投射階調変換部１における処理を図２、図５を用いて説明したが、信号階調→投射階調変換部１は図６に示すような手法によって投射階調情報を生成しても良い。以下にその手法について説明する。
まず、信号階調→投射階調変換部１は、画像信号のデータから、階調（０〜２５５）毎の画像における画素量を表すヒストグラム（ａ３）を検出する。また信号階調→投射階調変換部１は、明るさ基準信号について上限と下限の２つの信号の入力を受付ける。そして、信号階調→投射階調変換部１は、明るさ基準信号の上限と下限の間に収まるように、ヒストグラム（ａ３）のシフトと伸張または伸縮とを行ない、階調０〜２５５までのヒストグラムの値を前記０から１の範囲に変換し、画像の各画素について前記０から１の範囲における値を示した投射階調情報（ｂ３）を生成する。そして、映像表示装置は、この投射階調情報（ｂ３）を用いてその後の処理を行なう。
【００３２】
これにより、投射階調情報が、明るさ基準信号の上限と下限の値に画像信号から得られたヒストグラムを伸張または伸縮したヒストグラムとなる。従って、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲が変更されても、画像信号における一部の画素については同じ明るさで表示でき、特に色を変えずに表示することができるようになるという効果とともに、実際に撮影した映像と同等の明るさの割合で映像を表示することができる。
【００３３】
図７は信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第４の図である。
上述の映像表示装置の一連の処理において、信号階調→投射階調変換部１における処理を図２、図５、図６を用いて説明したが、信号階調→投射階調変換部１は図７に示すような手法によって投射階調情報を生成しても良い。以下にその手法について説明する。
まず、信号階調→投射階調変換部１は、画像信号のデータから、階調（０〜２５５）毎の画像における画素量を表すヒストグラム（ａ４）を検出する。また信号階調→投射階調変換部１は、明るさ基準信号について上限と下限の２つの信号の入力を受付ける。そして、信号階調→投射階調変換部１は、明るさ基準信号の上限と下限の間に収まるように、ヒストグラム（ａ４）のシフトと伸張または伸縮とを行ない、階調０〜２５５までのヒストグラムの値を前記０から１の範囲に変換し、画像の各画素について前記０から１の範囲における値を示した投射階調情報を生成する。また、信号階調→投射階調変換部１は、その投射階調情報から得られるヒストグラムの両端を０から１の範囲に伸張した投射階調情報（ｂ４）を生成する。そして、映像表示装置は、この投射階調情報（ｂ４）を用いてその後の処理を行なう。
【００３４】
これにより、投射階調情報が、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の全て範囲の何れかの値となるので、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲を変更されても出力範囲が投射階調情報の０から１の範囲から外れることがなくなる。従って、光量制御信号によって、自装置の表示できる照明強度の範囲を変更されても、画像信号における一部の画素については特に色が変更されずに表示するることができるようになるという効果とともに、表示された映像の黒潰れや白とびが軽減されるという効果が得られる。
【００３５】
なお、明るさ基準信号については、信号階調→投射階調変換部１に入力される画像信号から生成するようにしても良い。例えば、入力された画像信号によって明るい画像であると判断したときは、明るさ基準信号の投射階調値が０．８であるとし、画像信号から得られるヒストグラムの１２８階調が投射階調値０．８になるようにシフトする。また、同様に暗い画像のときには明るさ基準信号の投射階調値が０．３であるとし、画像信号から得られるヒストグラムの１２８階調が投射階調値０．３になるようにシフトする。そして、シフトした結果、投射階調値が１を越えるようであれば、１を越えないように圧縮してもよい。なお、画像信号から画像の明暗を判断する処理は、例えば、画素の明るさの分布を示したヒストグラムを解析することにより行われる。明るい画素が多く分布しているときは明るい画像、暗い画素が多く分布しているときは暗い画像であると判断する。
【００３６】
ここで、上記投射階調情報について図９〜図１１を用いて詳しく説明する。
図９は画像信号における各信号階調に対応する画素数を示す図（画像信号のヒストグラム）である。また図１０は画像信号にをける信号階調を投射階調に変換した際の投射階調に対応する画素数を示す図（投射階調ヒストグラム）である。また図１１は投射階調と信号階調の関係を示す図である。これら図が示すように、信号階調→投射階調変換部１は図９で示される情報を元に、図１０の示す情報へと画像信号の情報を変換することとなる。つまり、画像信号において明るさを示す各階調の値を、投射光束量が０の時の値を０と表しかつ自装置が出力できる前記投射光束量が最大の時の値を１と表す、当該０から１の範囲の各値に変換した投射階調情報を生成する。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、図１に示す映像表示装置内の各処理部については、専用のハードウエアによりその機能を達成してもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、図２及び図３に示す映像表示装置内の各処理部に必要な処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３８】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の映像表示装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】映像表示装置の第１の構成例を示す図。
【図２】信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第１の図。
【図３】光量制御信号を変更する前の照明強度の範囲を示す図。
【図４】光量制御信号を変更した後の照明強度の範囲を示す図。
【図５】信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第２の図。
【図６】信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第３の図。
【図７】信号階調→投射階調変換部における処理のイメージを示す第４の図。
【図８】投射型の映像表示装置の表示部の概略構成図。
【図９】画像信号のヒストグラムを示す図。
【図１０】投射階調ヒストグラムを示す図。
【図１１】投射階調と信号階調の関係を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・信号階調→投射階調変換部、２・・・画像処理部、３・・・ライトバルブドライバ、４・・・ライトバルブ、５・・・光量制御ドライバ、６・・・照明光学系、２１・・・表示特性記憶部、２２・・・表示階調範囲決定部、２３・・・投射階調→表示階調変換部
【図１】
2006003586.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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