(57)【要約】【課題】シャッタが駆動中であっても調光によるコントラスト効果を向上可能な制御装置、投射型表示装置および制御プログクラムを提供すること。【解決手段】画像データの特徴量に基づいて、投射型表示装置の目標調光率を算出する算出部と、目標調光率に対応する目標絞り位置に基づいて、絞り部の絞り位置を制御する絞り制御部と、絞り部の絞り位置が目標絞り位置に到達するまでの間、目標調光率および絞り部の調光率に基づいて光源の光量を制御する光源制御部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの特徴量に基づいて、投射型表示装置の目標調光率を算出する算出手段と、
前記目標調光率に対応する目標絞り位置に基づいて、絞り手段の絞り位置を制御する絞り制御手段と、
少なくとも前記絞り手段の絞り位置が前記目標絞り位置に到達するまでの間、前記目標調光率および前記絞り手段の調光率に基づいて光源の光量を制御する光源制御手段と、を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記絞り制御手段は、前記目標絞り位置と前記絞り手段の現在の位置との差分、または前記絞り手段の駆動速度および前記絞り手段の設定間隔時間に基づく絞り量を用いて、前記絞り手段の調光率を取得することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記絞り制御手段は、前記光源の設定間隔時間、前記絞り手段の駆動速度、および前記絞り制御手段により前記絞り手段の駆動量として設定された絞り量を用いて、前記絞り手段の調光率を取得することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記光源の基準光量が１００％より小さくなるように設定可能な基準光量設定手段を更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記目標調光率に基づいて、前記画像データに対してゲイン処理を行う際に使用されるゲインを算出するゲイン算出手段を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記目標調光率に基づいて、前記画像データに対して色変更処理を行う際に使用される色処理パラメータを算出する色処理パラメータ算出手段を更に有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に制御装置。
【請求項７】
投射状態に対する画像遅延時間を取得する遅延時間取得手段を更に有し、
前記絞り制御手段および前記光源制御手段はそれぞれ、前記画像遅延時間に応じて前記絞り手段の絞り位置および前記光源の光量を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記光源制御部は、所定の期間における前記光量の変化量が所定の変化量以下となるように前記光源を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の制御装置を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載の制御装置の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、投射型表示装置および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型表示装置が投射する画像のコントラストを向上させるために、光源の発光光量を制御する方法や、絞りを利用して出力される光量を制御する方法が提案されている。特許文献１では、調光に応じて画像伸長処理を行う場合、シャッタの移動には有限の時間がかかるため、シャッタの位置に応じた画像伸長処理を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８７４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、シャッタの移動速度が遅い場合、シャッタ移動中のコントラストはシャッタの位置が目的位置である場合のコントラストよりも悪くなってしまう。
【０００５】
本発明は、シャッタが駆動中であってもコントラスト効果を向上可能な制御装置、投射型表示装置および制御プログクラム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】
【０００６】
本発明の一側面としての制御装置は、画像データの特徴量に基づいて、投射型表示装置の目標調光率を算出する算出手段と、前記目標調光率に対応する目標絞り位置に基づいて、前記絞り手段の絞り位置を制御する絞り制御手段と、前記絞り手段の絞り位置が前記目標絞り位置に到達するまでの間、前記目標調光率および前記絞り手段の調光率に基づいて光源手段の光量を制御する光源制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャッタが駆動中であってもコントラスト効果を向上可能な制御装置、投射型表示装置および制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の投射型表示装置のブロック図である。
【図２】実施例１の調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】実施例２の調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】実施例２の光源駆動１フレーム単位での調光率の時間変化を示すグラフである。
【図５】実施例２の光源駆動０．２フレーム単位での調光率の時間変化を示すグラフである。
【図６】実施例３の投射型表示装置のブロック図である。
【図７】実施例３の調光率の時間変化を示すグラフである。
【図８】実施例４の入力データに対しての表示状態を示す図である。
【図９】実施例４の調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１０】
まず、図１を参照して、本実施例の投射型表示装置について説明する。図１は、本実施例の投射型表示装置であるプロジェクタ１のブロック図である。
【００１１】
画像信号入力部１０１は、画像信号入力用インターフェースコネクタを含み、プロジェクタ１の外部から画像信号（画像データ）を受信する。画像信号は、ケーブルを通る際にそれぞれの伝送形式に応じた信号形態となっているため、画像信号入力部１０１により以降の画像処理で処理しやすい信号形式に変換される。変換された画像信号は、画像解析部１０２に送信される。
【００１２】
画像解析部１０２は、画像信号入力部１０１から送信された画像信号を受信し、画像の解析を行う。画像解析部１０２は、１フレームごとの画像から最も明るい輝度の値、最も暗い輝度の値、および全ピクセルの輝度平均値などを取得する。また、画像解析部１０２は、輝度階調値のヒストグラムや、画面を複数ブロックに分けた状態でそれぞれのブロックから上述した情報を取得してもよい。画像解析部１０２は、画像信号入力部１０１から受信した画像信号をそのまま画像信号処理部１０３に送信し、取得した解析情報を制御部（制御手段）１０４に送信する。
【００１３】
画像信号処理部１０３は、制御部１０４から受信したゲイン調整率（ゲイン）および色変更処理用のパラメータを用いて、画像解析部１０２から受信した画像信号に対して、画像の伸長と色処理を行う。光源部（光源手段）１０７およびシャッタ絞り１０９ａによる光量の減光に応じて画像にゲイン処理を行うことで、明るい箇所は明るさを保つことができる。また、色処理用のパラメータと３ＤＬＵＴを使用した計算を行うことで、ＲＧＢまたはＹＣｂＣｒ各色に関して色処理を行う。光源部１０７とシャッタ絞り１０９ａによる光量の減光に応じて、色変化が発生する場合がある（例えば、蛍光体の出力スペクトルが変化する）。調光時の色変化を抑えるように色処理をすることで、調光による投射画像の色変化を抑えることが可能となる。画像信号処理部１０３で処理された画像信号は、パネル駆動部１０５に送信される。なお、本実施例では、遮光手段としてシャッタ絞りが使用されているが、光彩絞りなどを使用してもよい。
【００１４】
制御部１０４は、マイクロコンピュータ（プロセッサ）を含み、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従ってプロジェクタ１内の各部を制御する。
【００１５】
目標調光率算出部（算出手段）１０４ａは、画像解析部１０２から取得した解析情報(特徴量）に基づいて、プロジェクタ１全体での光量調整の目標値である目標調光率を算出する。本実施例では、目標調光率算出部１０４ａは、絞りが開放状態で、光源光量が１００％である場合の出力光量に対する割合として目標調光率を算出する。なお、本実施例では上記方法を用いて目標調光率を算出するが、本発明はこれに限定されない。
【００１６】
絞り制御部（絞り制御手段）１０４ｂは、目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率から目標調光率に対応する絞り位置である目標絞り位置を取得し、絞り位置検出部１１２により検出されたシャッタ絞り１０９ａの現在の絞り位置を取得する。絞り制御部１０４ｂは、目標絞り位置と現在の絞り位置との差分を取ることでシャッタ絞り１０９ａの予定駆動絞り量を算出する。絞り制御部１０４ｂは、予定駆動絞り量に対応する絞り調光率を取得し、取得した絞り調光率を光源制御部１０４ｅに送信する。絞り制御部１０４ｂは、本実施例では、絞り制御部１０４ｂは、あらかじめ不図示の記憶部に保存された調光率と絞り位置との対応表を用いて、調光率に対応するシャッタ絞り１０９ａの絞り位置、またはシャッタ絞り１０９ａの絞り位置に対応する調光率を取得する。記憶部は、対応表ではなく、調光率と絞り位置との換算式を保持していてもよい。また、絞り制御部１０４ｂは、シャッタ絞り１０９ａの動作速度が目標値に間に合うかどうかを判定するため、シャッタ絞り速度保存部１０４ｃからシャッタ絞り１０９ａを駆動可能な速度、時間指定部１０４ｄから移動に使用可能な時間を取得する。なお、画像の変化に合わせた調光が可能であるため、シャッタ絞り１０９ａの絞り位置は画像の垂直同期信号に同期して変更することが望ましい。
【００１７】
シャッタ絞り速度保存部１０４ｃは、シャッタ絞り１０９ａの絞り移動量と時間の関係を、関係式または対応表で記憶し、必要に応じて絞り制御部１０４ｂに送信する。
【００１８】
時間指定部１０４ｄは、シャッタ設定間隔時間および光源設定間隔時間等を設定する。光源設定間隔時間は、通常、シャッタ設定間隔時間より短く設定される。例えば、入力画像の１フレームの時間で設定すると、入力画像が更新されるごとにシャッタ動作にフィードバックすることになる。時間は、ユーザが設定してもよいし、推奨値を初期設定しておく場合は動作モードによって切り替えてもよい。
【００１９】
光源制御部（光源制御手段）１０４ｅは、目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率、および絞り制御部１０４ｂから取得された絞り調光率に基づいて、目標調光率に到達させるための光源調光率（目標光源調光率）を算出する。光源調光率とは、光源部１０７の最大出力光量に対する目標出力光量の比のことである。本実施例では、光源制御部１０４ｅは、目標調光率から絞り調光率を除すことで、光源調光率を算出する。光源制御部１０４ｅは、算出した光源調光率に対応する光源部１０７の光量設定値を算出する。本実施例では、光源制御部１０４ｅは、あらかじめ不図示の記憶部に保存された光源調光率と光量設定値との対応表を用いて算出した光源調光率に対応する光源部１０７の光量設定値を取得する。記憶部は、対応表ではなく、光源調光率と光量設定値との換算式を保持していてもよい。光源制御部１０４ｅは、光源部１０７の光量が算出された光量設定値になるように光源駆動部１０６を駆動する。すなわち、光源制御部１０４ｅは、光源部１０７の光量を制御する。なお、光源制御部１０４ｅは、光量設定値が無段階で設定可能である場合、算出した値をそのまま光量設定値として使用してよいが、光量設定値が段階的に設定可能である場合、算出した値から最も近い、または切り上げた値を光量設定値として使用すればよい。また、画像の変化に合わせた調光が可能であるため、光源部１０７の光量は画像の垂直同期信号に同期して変更することが望ましい。
【００２０】
パラメータ算出部１０４ｆは、目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率から画像の伸長を行うゲイン調整率および色処理用のパラメータを算出する。すなわち、本実施例では、パラメータ算出部１０４ｆは、ゲイン算出手段および色処理パラメータ算出手段として機能する。目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率の代わりに、絞り制御部１０４ｂで算出された絞り調光率および光源制御部１０４ｅで算出された光源調光率を使用してもよい。
【００２１】
光源駆動部１０６は、光源部１０７の光量を変更するために、絞り制御部１０４ｃの制御により光源部１０７を駆動する電気的回路である。光源駆動部１０６は、光源部１０７の方式に応じた構成を有する。例えば、光源部１０７が放電ランプである場合、光源駆動部１０６は放電用の高電圧を発生させるバラスト基板を有する。また、光源部１０７がレーザー等の固体光源であれば、光源駆動部１０６は、定電流のドライバが搭載された駆動回路を有する。物理的な（絞り等のメカ的な）駆動がない分、光源部１０７の光量変化速度は速く、μｓオーダーで光源部１０７の光量を変化させることができる。
【００２２】
光源部１０７は、放電ランプ、またはレーザーやＬＥＤ等の固体光源から構成される。本実施例では、光源部１０７として、光量制御を素早く、精密に行うことが容易な固体光源を使用しているが、光量制御が可能であれば放電ランプを使用してもよい。固体光源を使用する場合、光源において不足する色を補完するため、一部蛍光体へ照射した光も合わせて使用する場合がある。
【００２３】
光源部１０７から射出された光は、照明光学系１０９に設けられたミラーやレンズなどの光学素子により調整される。絞り駆動部１０８は、ドライバＩＣ等を含む電気回路、および絞り駆動用モータから構成され、絞り制御部１０４ｂの制御によりシャッタ絞り１０９ａの絞り位置を変化させる。シャッタ絞り１０９ａは、遮光板、モータおよびギア等から構成されている。シャッタ絞り１０９ａは物理的（メカ的）に駆動するため、光量変化速度が光源部１０７よりも遅くなっている。シャッタ絞り１０９ａの駆動時間は、駆動の構成およびモータの種類にもよるが、ｍｓオーダーになることが多い。照明光学系１０９で調整された光は、光変調部１１０に入射する。
【００２４】
絞り位置検出部（検出手段）１１２は、リニアエンコーダーなどから構成され、シャッタ絞り１０９ａの絞り位置を検出する。絞り位置検出部１１２による検出結果は、絞り制御部１０４ｂに送信される。
【００２５】
光変調部１１０は、色分解光学系１１０ａ、液晶パネル１１０ｂおよび色合成光学系１１０ｃを備える。色分解光学系１１０ａは、照明光学系１０９からの光（白色光）をＲＧＢの３色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）に分解する。液晶パネル１１０ｂは、３つの光変調素子から構成され、３色光のそれぞれを光変調する。色合成光学系１１０ｃは、液晶パネル１１０ｂにより光変調された３色光を合成する。このような構成において、光変調部１１０は、パネル駆動部１０５から受信した駆動信号に基づいて液晶パネル１１０ｂを駆動し、入射光を変調する（光変調を行う）。なお、液晶パネル１１０ｂは、透過型でも反射型でもよい。また、本実施例では、光変調素子として、液晶パネル１１０ｂを使用しているが、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を使用してもよい。この場合、照明光学系１０９からの白色光からカラーフィルタにより順次抽出されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光が１つのＤＭＤに順次入射して光変調される。
【００２６】
光変調部１１０により変調された光（すなわち、画像）は、レンズやミラーなどの光学系を備える投射光学系（投射部、投射レンズ）１１１を介して、スクリーンなどの投射面（不図示）に投射される。投射光学系１１１は、プロジェクタ１に一体的に固定されていてもよいし、プロジェクタ１に対して交換可能に取り付けられていてもよい。
【００２７】
次に、図２を参照して、本実施例の制御部１０４による調光率変更の制御方法（画像に応じてシャッタ絞り１０９ａと光源部１０７の調光率変更を行う方法）について説明する。図２は、調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１０１では、目標調光率算出部１０４ａは、画像解析部１０２から取得した解析結果に基づいて、プロジェクタ１全体での光量調整の目標値である目標調光率を算出する。
【００２９】
ステップＳ１０２では、絞り制御部１０４ｂは、絞り位置検出部１１２からシャッタ絞り１０９ａの現在の絞り位置を取得する。
【００３０】
ステップＳ１０３では、絞り制御部１０４ｂは、まず、ステップＳ１０１で算出された目標調光率を、目標調光率に対応する絞り位置である目標絞り位置に変換する。続いて、絞り制御部１０４ｂは、目標絞り位置とステップＳ１０２で取得された現在の絞り位置との差分を取ることで、シャッタ絞り１０９ａの絞り調光率で目標調光率を達成するために必要な絞り駆動量（絞り駆動必要量）を算出する。
【００３１】
ステップＳ１０４では、絞り制御部１０４ｂは、まず、シャッタ絞り速度保存部１０４ｃからシャッタ絞り１０９ａを駆動可能な速度（駆動速度）、時間指定部１０４ｄからシャッタ設定間隔時間を取得する。続いて、絞り制御部１０４ｂは、取得した情報を用いてシャッタ絞り１０９ａが所定時間内に駆動可能な絞り量（駆動可能絞り量）を算出する。
【００３２】
ステップＳ１０５では、絞り制御部１０４ｂは、ステップＳ１０３で算出された絞り駆動必要量がステップＳ１０４で算出された駆動可能絞り量より大きいかどうかを判定する。絞り駆動必要量が大きい場合、ステップＳ１０６に進み、絞り駆動必要量が小さい場合、ステップＳ１０７に進む。
【００３３】
ステップＳ１０６では、絞り制御部１０４ｂは、絞り駆動部１０８に駆動指令を送信し、絞り駆動部１０８によりステップＳ１０３で算出された絞り駆動必要量だけシャッタ絞り１０９ａが駆動される。
【００３４】
ステップＳ１０７では、絞り制御部１０４ｂは、絞り駆動部１０８に駆動指令を送信し、絞り駆動部１０８によりステップＳ１０４で算出された駆動可能絞り量だけシャッタ絞り１０９ａが駆動される。
【００３５】
ステップＳ１０８では、光源制御部１０４ｅは、目標調光率、および絞り制御部１０４ｂによりシャッタ絞り１０９ａを駆動する際に設定した絞り量から算出された絞り調光率に基づいて光源調光率を算出する。具体的には、光源制御部１０４ｅは、目標調光率と絞り調光率との差分を、光源調光率として算出する。なお、目標調光率と絞り調光率との差分がゼロでない場合、すなわち絞り調光率が目標調光率に到達している場合、光源調光率を制御する必要はない。
【００３６】
ステップＳ１０９では、光源制御部１０４ｅは、ステップＳ１０８で算出された光源調光率に対応する光量設定値に基づいて光源駆動部１０６を介して光源部１０７を駆動する。
【００３７】
ステップＳ１１０では、パラメータ算出部１０４ｆは、ステップＳ１０１で算出された目標調光率から、画像信号処理部１０３での画像処理の設定パラメータを算出する。算出された画像処理の設定パラメータは、画像信号処理部１０３に送信される。本処理が終了し、時間指定部１０４ｄにより設定されたシャッタ設定間隔時間だけ待機した後、ステップ１０１に進むことで、処理をループさせる。
【００３８】
以上説明したように、本実施例によれば、シャッタ絞り１０９ａの駆動中にシャッタ絞り１０９ａの駆動の遅れにより生じる目標調光率と絞り調光率との差分を、光源部１０７を駆動させ、光源調光率を制御することで補正する。したがって、シャッタが駆動中であってもコントラスト効果を向上させることができる。
【実施例２】
【００３９】
本実施例の投射型表示装置であるプロジェクタの構成は、実施例１のプロジェクタ１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３を参照して、本実施例の制御部１０４による調光率変更の制御方法について説明する。図３は、調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【００４１】
ステップＳ２０１からステップＳ２０７までの処理はそれぞれ、図２のステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
ステップＳ２０８では、パラメータ算出部１０４ｂは、ステップＳ２０１で算出された目標調光率から、画像信号処理部１０３での画像処理の設定パラメータを算出する。算出されたパラメータは、画像信号処理部１０３に送信される。
【００４３】
ステップＳ２０９では、絞り制御部１０４ｂは、まず、時間指定部１０４ｄから光源設定間隔時間を取得する。続いて、絞り制御部１０４ｂは、光源設定間隔時間、シャッタ絞り１０９ａを駆動する際に設定した絞り量、およびステップＳ２０４で取得したシャッタ絞り１０９ａを駆動可能な速度から、光源設定間隔時間後のシャッタ絞り１０９ａの予測絞り量を算出する。
【００４４】
ステップＳ２１０では、光源制御部１０４ｃは、目標調光率、および絞り制御部１０４ｂにより予測絞り量から算出された絞り調光率に基づいて光源調光率を算出する。
【００４５】
ステップＳ２１１では、光源制御部１０４ｅは、ステップＳ２１０で算出された光源調光率に対応する光量設定値に基づいて光源駆動部１０６を介して光源部１０７を駆動する。
【００４６】
ステップＳ２１２では、制御部１０４は、ステップＳ２０４で設定されたシャッタ設定間隔時間が経過したかどうかを判断する。シャッタ設定間隔時間が経過している場合、ステップＳ２０１に進み、経過していない場合、ステップＳ２０９に進む。
【００４７】
本実施例では、上記フローで制御を行うことで、光源部１０７の設定間隔をシャッタ絞り１０９ａの設定間隔よりも頻度を上げることが可能となる。図４は、シャッタ絞り１０９ａの設定間隔と光源部１０７の設定間隔を１フレームごとに設定した場合の、目標調光率、光源調光率、絞り調光率、光源調光率と絞り調光率を合計した実際のプロジェクタ全体の調光率の時間変化を表している。図５は、シャッタ絞り１０９ａの設定間隔を１フレームごと、光源部１０７の設定間隔を０．２フレームごとに設定した場合の、目標調光率、光源調光率、絞り調光率、光源調光率と絞り調光率を合計した実際のプロジェクタ全体の調光率の時間変化を表している。
【００４８】
光源調光率と調光率を合計した実際のプロジェクタ全体の調光率（合計ライン）は目標調光率（目標ライン）に近づいていることが好ましいが、図５の頻繁に光源設定を行う場合の合計ラインは図４の場合に比べて目標ラインにより近づいている。
【００４９】
以上説明したように、本実施例によれば、シャッタの駆動中に実際のプロジェクタ全体の調光率をより目標調光率に近づけることができ、調光によるコントラスト効果をさらに向上させることができる。
【実施例３】
【００５０】
まず、図６を参照して、本実施例の投射型表示装置について説明する。図６は、本実施例の投射型表示装置であるプロジェクタ１Ａのブロック図である。本実施例では、実施例１のプロジェクタ１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付すことで説明に代える。
【００５１】
ベース光量設定部（基準光量設定手段）１０４ｇは、光源制御部１０４ｅに、シャッタ絞り動作の補完を行わない場合の光源部１０７の光量のベース値（基準光量）を設定する。図７は、絞りが１フレームに５％まで調光率を変化できる場合について目標調光率、光源調光率および絞り調光率の時間変化を表している。４０フレームから６０フレームの間では、目標調光率が低下するが、絞り調光率が追従しないため、光源調光率で補うために、光源部１０７を駆動させている。また、８０フレームから１００フレームの間では、目標調光率が上昇するが、絞り調光率が追従しないため、光源調光率で補うために、光源部１０７を駆動させている。
【００５２】
図７に示されるように、目標調光率低下に対する補完については光源調光率の設定を０％−１００％間の設定とすることで対応できるが、目標調光率上昇に対する補完については光源調光率の設定値が１００％を超えてしまう。固体光源など、光源によっては短時間の駆動で温度上昇が規定以下に収まれば発光量を上げる対応が可能な場合もあるが、推奨されないことが多い。その場合、目標調光率が上昇する場合、すなわち暗いシーンから明るいシーンに移り変わる際には光源部１０７による補完ができない場合がある。
【００５３】
ベース光量設定部１０４ｈは、例えばベース光量を５０％と設定することで、図７の光源調光率を半減させ、８０フレームから１００フレームの間の光源調光率の設定を１００％以下にすることが可能になる。ただし、全体の光量としては下がるため、コントラストを優先するか、明るさを優先するかで、モードなどを通じてベース光量の設定値を切り替えられるようにするとよい。シャッタ絞り１０９ａの動作可能な速度と、目標光量変化の度合いに応じて最適なベース光量の値は変化する。
【００５４】
本実施例によれば、暗いシーンから明るいシーンになる場合のシャッタの駆動中に実際のプロジェクタ全体の調光率をより目標調光率に近づけることができ、コントラスト効果をさらに向上させることができる。
【実施例４】
【００５５】
本実施例の投射型表示装置であるプロジェクタの構成は、実施例１のプロジェクタ１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
本実施例においては、目標調光率と絞り調光率との差分だけ光源部１０７を駆動させ光源調光率を制御する際、所定の期間における光源調光率（光量)の最大変化量（所定の変化量）を設定する。また、表示パネルの駆動としては、表示パネルの上部から順に表示を更新する、所謂線順次方式のパネル駆動である。
【００５７】
図８を参照して、目標調光率と絞り調光率との差分を光源調光率で制御する際の投射画像の明るさについて説明する。ここで実施例１と同様に、目標光量算出部１０４aは、画像解析部１０２から取得した解析情報(特徴量）に基づいてプロジェクタ１全体での光量調整の目標値である目標調光率を算出する。光源制御部１０４ｅは、目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率、および絞り制御部１０４ｂから取得された絞り調光率に基づいて、目標調光率に到達させるための光源調光率を算出する。パラメータ算出部１０４ｆは、目標調光率算出部１０４ａにより算出された目標調光率から画像の伸長を行うゲイン調整率を算出する。本実施例においては説明を簡単にするため、目標調光率と絞り調光率との差分から目標調光率に到達させるための光源調光率の算出とゲイン調整率の算出について説明する。
【００５８】
図８に示すように、画像入力部１０１から入力データＦＲ１で入力階調データが全て０の画像が入力された（ＦＲ１以前のフレームも入力階調データが全て０として）とする。このとき光源制御部１０４ｅは、例えば、光源調光率を５０％として暗部の明るさを低くする。パラメータ算出部１０４ｆは、その入力階調に対して光量を下げた分表示を明るくするため、画像データに対してゲイン２００％（入力階調データの値が２倍となる）をかけるようにゲイン調整率を算出する。即ち、入力階調データが０の表示の明るさは１／２となり、入力階調データが１以上の表示の明るさはゲイン２００％とする事により、光量を下げる前と同等の明るさで表示することができる。ここではフレーム内の入力階調データが全て０として説明したが、例えば、フレーム内の入力階調データがほぼ０で一部１以上の入力階調データがある場合、入力階調データが１以上で表示する明るさを維持しながら、入力階調データ０（黒）を１／２の明るさで表示することでコントラストを向上させることができる。
【００５９】
次に入力データＦＲ２で入力階調データが１２７（８ｂｉｔの分解能で１２７の階調データ）の画像が入力されたとする。前述の入力データＦＲ１と同様に入力データＦＲ２における光源調光率とゲイン調整率を算出する。このとき、入力データＦＲ２の最大の階調データが１２７のため、光源調光率を５０％、ゲイン調整率を２００％（２倍）として入力データを表示する。このとき、光量５０％、表示階調データは２５４となり、入力階調データ１２７に対応する明るさで表示することができる。
【００６０】
次に入力データＦＲ３で入力階調データが１５０の画像が入力されたとする。前述の入力データＦＲ１と同様に入力データＦＲ３における光源調光率とゲイン調整率を算出する。このとき、入力データＦＲ３の最大の階調データが１５０のため、光源調光率を１００％、ゲイン調整率を１００％（１倍）として入力データを表示する。
【００６１】
ここで、入力データＦＲ３を表示する（図８のパネルＦＲ３）際の解析情報(特徴量）の取得は入力データＦＲ２の入力が完了した、Ｔ２にて取得される。また、解析情報から光源調光率とゲイン調整率を算出するための演算時間を必要とするため、統計量取得タイミングＴ２に対して、光源調光率とゲイン調整率の算出結果はＥ２にて出力される。従って、入力データＦＲ３の表示を線順次で更新中に解析情報(特徴量）に基づいた光源調光率とゲイン調整率に切り替わることなる。即ち、図８に示すように（１）の時刻における投射表示は、投射表示Ａに示すようにゲイン調整率１００％で更新されている前半の表示（ＦＲ３の入力データに相当する表示）と更新されていない後半の表示（ＦＲ２の入力データに相当する表示）が混在する投射表示となる。
【００６２】
このとき、光源部１０７の光源調光率を１００％とした場合、光源部１０７による光量は全面が同時に変化する為、後半の表示に相当する部分の表示される明るさの変動が大きくなり、明るく表示されてしまう。
【００６３】
そこで本実施例では、所定期間における光源調光率の最大の変化量を設定し、光源部１０７による光量の変化が所定期間における最大の変化量以下となるように制御する。本実施例においては、１フレーム期間（所定の期間）における光源調光率の最大の変化量（所定の変化量）を２５％と設定された場合について説明する。前述のように入力データＦＲ３を表示する際、入力データＦＲ３における光源調光率を１００％、ゲイン調整率を１００％（１倍）と算出する。算出した後、設定されている光源調光率と算出された光源調光率を比較する。本実施例においては、設定されている光源調光率５０％、算出された光源調光率１００％であり、算出された光源調光率１００％にすると光源調光率の変化量は５０％となり、最大の変化量２５％より大きくなる。したがって、光量の最大の変化量を２５％以下となるように、ＦＲ３を表示する際の光源調光率は７５％と補正し、ゲイン調整率についても補正した光源調光率に対応するように１３３％に補正する。
【００６４】
このように光源調光率及びゲイン調整率を補正することにより、図８の投射表示Ｂに示すようにゲイン１３３％で更新されている前半の表示（ＦＲ３の入力データに相当する表示）と更新されていない後半の表示（ＦＲ２の入力データに相当する表示）が混在する投射表示となるが、表示画像の明るさの変動を抑制することができる。つまり、目標調光率と絞り調光率との差分を、光源調光率で補正する際、画像の明るさの変動を抑制することができる。
【００６５】
図９を参照して、本実施例の制御部１０４による調光率変更の制御方法について説明する。図９は調光率変更の制御方法を示すフローチャートである。
【００６６】
ステップＳ３０１からステップＳ３０８までの処理はそれぞれ、図２のステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
ステップＳ３０８では、光源制御部１０４ｅは、目標調光率、および絞り制御部１０４ｂによりシャッタ絞り１０９ａを駆動する際に設定した絞り量から算出された絞り調光率に基づいて光源調光率を算出する。具体的には、光源制御部１０４ｅは、目標調光率と絞り調光率との差分を、光源調光率として算出する。なお、目標調光率と絞り調光率との差分がゼロでない場合、すなわち絞り調光率が目標調光率に到達している場合、光源調光率を制御する必要はない。
【００６８】
ここで、算出した光源調光率と現在設定されている光源調光率との差分を算出し、その差分があらかじめ不図示の記憶部に記憶されている最大変化量と比較する。比較した結果、差分が最大変化量以下の場合、算出された光源調光率をそのまま用いる。一方、差分が最大変化量より大きい場合、現在設定されている光源調光率に最大変化量を加算した結果を光源調光率として用いる。
【００６９】
ステップＳ３０９では、光源制御部１０４ｅは、ステップＳ３０８で導出された光源調光率に対応する光量設定値に基づいて光源駆動部１０６を介して光源部１０７を駆動する。
【００７０】
ステップＳ３１０では、パラメータ算出部１０４ｆは、ステップＳ３０１で算出された目標調光率または光源調光率から、画像信号処理部１０３での画像処理の設定パラメータを算出する。算出された画像処理の設定パラメータは、画像信号処理部１０３に送信される。本処理が終了し、時間指定部１０４ｄにより設定された設定間隔時間だけ待機した後、ステップ３０１に進むことで、処理をループさせる。
【００７１】
以上説明したように、本実施例によれば、目標調光率と絞り調光率との差分を、光源調光率で補正する際、所定期間における光源調光率の最大変化量を設定することで、投射画像の明るさの変動を抑制し、コントラスト効果を向上させることができる。
［他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７３】
例えば、シャッタ絞り１０９ａの駆動を、絞り量ではなく、絞り速度を用いて決定してもよい。
【００７４】
また、画像信号入力部１０１に画像信号が入力された時点から、液晶パネル１１０ｂが駆動され光変調するまでの間には、処理のための時間遅延が発生する。そこで、制御部１０４は、投射状態に対する画像遅延時間（画像処理時間）を取得する遅延時間取得手段を有してもよい。遅延時間取得手段により取得された画像遅延時間に応じて、シャッタ絞り１０９ａおよび光源部１０７の調光を行うことで、より投射画像の変化に合わせた、リアルタイム性のある調光が可能になる。
【符号の説明】
【００７５】
１，１Ａ  プロジェクタ（投射型表示装置）
１０４    制御部（制御装置）
１０４ａ  目標調光率算出部（算出手段）
１０４ｂ  絞り制御部（絞り制御手段）
１０４ｅ  光源制御部（光源制御手段）
１０７    光源部（光源）
１０９ａ  シャッタ絞り（絞り手段）
【図１】
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【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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