(57)【要約】【課題】照明部から射出された光の第１の光変調装置における照明分布の変化に対応した画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置（プロジェクター１）は、第１の画像情報に基づき光を変調する第１の光変調装置（表示用ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１）と、調光された光を第１の光変調装置へ射出する照明部（光源１１，調光用ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２）と、調光要素から射出された光が、第１の光変調装置を照明する照明範囲を記憶する照明分布記憶部４１と、照明範囲の表示画素に対応する第１の画像情報の特徴量に基づいて、照明部の調光情報を決定する調光情報決定部４２と、調光画素から射出された光が、第１の光変調装置を照明する照明分布を検出する照明分布検出部（撮像検出部５０）と、検出した照明分布の情報に基づいて、照明分布記憶部４１の情報を更新する照明分布更新部（撮像検出部５０）とを備える。【選択図】図２
2015126335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示画素を有し、入力される第１の画像情報に基づいて光を変調する第１の光変調装置と、
複数の調光要素を有し、調光された光を前記第１の光変調装置へ射出する照明部と、
前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明範囲の情報を記憶する照明分布記憶部と、
前記照明分布記憶部に記憶された前記照明範囲の表示画素に対応する前記第１の画像情報の特徴量に基づいて、前記照明部の前記調光要素を制御するための調光情報を決定する調光情報決定部と、
前記照明部の前記調光画素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明分布を検出する照明分布検出部と、
前記照明分布検出部が検出した前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明範囲の情報を更新する照明分布更新部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記照明分布記憶部は、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明強度の分布情報をさらに記憶し、
前記照明分布更新部は、前記照明分布検出部が検出した前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明強度の分布情報を更新し、
前記照明部の前記調光情報と前記照明強度の分布情報とに基づいて、前記第１の光変調装置の前記表示画素毎に到達する光の照明値を算出する照明値算出部と、
前記照明値算出部によって算出された前記照明値と前記第１の画像情報とに基づいて、前記第１の光変調装置に設定するための第２の画像情報を生成する画像情報生成部と、
をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記画像情報生成部において、前記第１の画像情報の画素値を前記照明値で除した値を前記第２の画像情報の画素値とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記調光情報決定部における前記第１の画像情報の前記特徴量は、前記照明範囲における前記第１の画像情報の画素値の最大値とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記照明分布検出部は、
光画像の撮像を行うイメージセンサー部と、
前記イメージセンサー部が撮像した撮像画像データに基づいて、前記照明分布の情報を検出する情報検出部と、
を有して構成されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置であって、
前記イメージセンサー部は、前記照明部の前記調光画素から射出されて前記第１の光変調装置に到達する光を撮像して撮像画像データを生成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像表示装置であって、
前記イメージセンサー部は、前記画像表示装置が表示した画像を含む範囲を撮像して撮像画像データを生成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記照明分布検出部は、
照明分布に影響を与える第２特徴量を検出する第２特徴量検出部と、
前記第２特徴量検出部が検出した前記第２特徴量に基づいて、前記照明分布の情報を検出する情報検出部と、
を有して構成されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置であって、
前記第２特徴量検出部は、第２特徴量として、前記照明部と前記第１の光変調装置との距離を検出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像表示装置であって、
前記第２特徴量検出部は、第２特徴量として、前記照明部および前記第１の光変調装置の周辺温度を検出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
複数の表示画素を有し、入力される第１の画像情報に基づいて光を変調する第１の光変調装置と、複数の調光要素を有し、調光された光を前記第１の光変調装置へ射出する照明部と、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明範囲の情報を記憶する照明分布記憶部と、を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記照明分布記憶部に記憶された前記照明範囲の表示画素に対応する前記第１の画像情報の特徴量に基づいて、前記照明部の前記調光要素を制御するための調光情報を決定する調光情報決定ステップと、
前記照明部の前記調光画素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明分布を検出する照明分布検出ステップと、
前記照明分布検出ステップによって検出された前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明範囲の情報を更新する照明分布更新ステップと、を備えることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像表示装置の制御方法であって、
前記照明分布記憶部は、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明強度の分布情報をさらに記憶し、
前記照明分布更新ステップは、前記照明分布検出ステップによって検出された前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明強度の分布情報を更新し、
前記照明部の前記調光情報と前記照明強度の分布情報とに基づいて、前記第１の光変調装置の前記表示画素毎に到達する光の照明値を算出する照明値算出ステップと、
前記照明値算出ステップによって算出された前記照明値と前記第１の画像情報とに基づいて、前記第１の光変調装置に設定するための第２の画像情報を生成する画像情報生成ステップと、
をさらに備えることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、および画像表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源と、光源からの光を変調するように設けられた第１の空間光変調器と、第２の空間光変調器を備える表示スクリーンと、第１の空間光変調器によって変調された光を表示スクリーンの第１の面上に投影するように構成された光学系とを備える表示装置が提供されている（例えば、特許文献１）。このような表示装置では、広いダイナミックレンジで高コントラストの画像を表示することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００４―５２３００１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に記載の表示装置では、第１の空間光変調器に第２の空間光変調器を対応付けて調光しても、対応付けられた画素の周辺の画素への照明の影響が発生する。つまり、第１の空間光変調器から射出される照明光の広がりによって、第２の空間光変調器の周辺の画素も照明されるため、所望の画像を出力できない場合がある。例えば、第２の空間光変調器から射出される画像光の明るさが低下する場合がある。よって、第１の空間光変調器からの照明光の広がりを考慮した制御が必要であった。また、このように２つの空間光変調器を用いる場合、２つの空間光変調器やその間に配置される光学素子の配置は、組み立て誤差や経時変化などによって変化する場合がある。このような変化が生じた場合には、第１の空間光変調器を通過した光の第２の空間光変調器における照明分布が変化する。このため、照明分布が当初見込んでいた値から変化すると、正確な階調再現ができなくなるという課題があった。なお、以降は、「空間光変調器」を「光変調装置」と呼ぶ。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る画像表示装置は、複数の表示画素を有し、入力される第１の画像情報に基づいて光を変調する第１の光変調装置と、複数の調光要素を有し、調光された光を前記第１の光変調装置へ射出する照明部と、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明範囲の情報を記憶する照明分布記憶部と、前記照明分布記憶部に記憶された前記照明範囲の表示画素に対応する前記第１の画像情報の特徴量に基づいて、前記照明部の前記調光要素を制御するための調光情報を決定する調光情報決定部と、前記照明部の前記調光画素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明分布を検出する照明分布検出部と、前記照明分布検出部が検出した前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明範囲の情報を更新する照明分布更新部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような画像表示装置によれば、表示画素を有する第１の光変調装置と、調光要素を有する照明部とを備える。調光情報決定部は、調光要素によって調光された光が照明する第１の光変調装置の照明範囲の表示画素に対応する第１の画像情報の特徴量に基づいて、照明部の調光要素を制御するための調光情報を決定する。照明分布検出部は、照明部の調光画素から射出された光が、第１の光変調装置の表示画素を照明する照明分布を検出する。照明分布更新部は、検出した照明分布の情報に基づいて、照明分布記憶部の照明範囲の情報を更新する。これにより、第１の光変調装置上の照明分布が変化した場合においても、照明分布記憶部の照明範囲の情報は更新されるため、照明部は、更新された照明範囲に対応する第１の画素情報の特徴量を考慮した調光を行うことができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る画像表示装置において、前記照明分布記憶部は、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明強度の分布情報をさらに記憶し、前記照明分布更新部は、前記照明分布検出部が検出した前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明強度の分布情報を更新し、前記照明部の前記調光情報と前記照明強度の分布情報とに基づいて、前記第１の光変調装置の前記表示画素毎に到達する光の照明値を算出する照明値算出部と、前記照明値算出部によって算出された前記照明値と前記第１の画像情報とに基づいて、前記第１の光変調装置に設定するための第２の画像情報を生成する画像情報生成部と、をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
このような画像表示装置によれば、照明分布更新部は、照明分布検出部が検出した照明分布の情報に基づいて、照明分布記憶部の照明強度の分布情報を更新する。照明値算出部は、調光情報と更新された照明強度の分布情報とに基づいて、第１の光変調装置の表示画素毎に到達する光の照明値を算出する。画像情報生成部は、照明値と第１の画像情報とに基づいて、第１の光変調装置に設定するための第２の画像情報を生成する。これにより、更新された、照明部からの照明光の照明強度の分布を考慮して、第１の光変調装置に設定する第２の画像情報を生成することができる。つまり、表示画素に設定する画素情報（画素値）の生成を行うことが可能になる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る画像表示装置において、前記画像情報生成部において、前記第１の画像情報の画素値を前記照明値で除した値を前記第２の画像情報の画素値とすることを特徴とする。
【００１１】
このような画像表示装置によれば、第１の画像情報を照明値で除した値を第２の画像情報とする。これにより、照明部の調光による明るさ制御を考慮しつつ、第２の画像情報においても、第１の画像情報の明るさをほぼ同等に維持することが可能になる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る画像表示装置において、前記調光情報決定部における前記第１の画像情報の前記特徴量は、前記照明範囲における前記第１の画像情報の画素値の最大値とすることを特徴とする。
【００１３】
このような画像表示装置によれば、第１の画像情報の特徴量は、更新された照明範囲における第１の画像情報の画素値の最大値とする。これにより、第１の光変調装置の表示画素が照明される照明値の明るさの低下を抑制することが可能となり、入力された第１の画像情報の明るさをほぼ再現可能な調光制御を行うことができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係る画像表示装置において、前記照明分布検出部は、光画像の撮像を行うイメージセンサー部と、前記イメージセンサー部が撮像した撮像画像データに基づいて、前記照明分布の情報を検出する情報検出部と、を有して構成されることを特徴とする。
【００１５】
このような画像表示装置によれば、照明分布検出部は、イメージセンサー部と情報検出部とを有して構成される。これにより、イメージセンサー部が撮像した撮像画像データに基づいて、照明分布の情報を検出することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係る画像表示装置において、前記イメージセンサー部は、前記照明部の前記調光画素から射出された光が前記第１の光変調装置に到達する光画像を撮像して撮像画像データを生成することを特徴とする。
【００１７】
このような画像表示装置によれば、イメージセンサー部は、照明部の調光画素から射出された光が第１の光変調装置に到達する光画像を撮像して撮像画像データを生成する。これにより、照明分布の情報を検出することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に係る画像表示装置において、前記イメージセンサー部は、前記画像表示装置が表示した画像を含む範囲を撮像して撮像画像データを生成することを特徴とする。
【００１９】
このような画像表示装置によれば、イメージセンサー部は、画像表示装置が表示した画像を含む範囲を撮像して撮像画像データを生成する。これにより、表示画像に基づいて、照明分布の情報を検出することができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に係る画像表示装置において、前記照明分布検出部は、照明分布に影響を与える第２特徴量を検出する第２特徴量検出部と、前記第２特徴量検出部が検出した前記第２特徴量に基づいて、前記照明分布の情報を検出する情報検出部と、を有して構成されることを特徴とする。
【００２１】
このような画像表示装置によれば、照明分布検出部は、照明分布に影響を与える第２特徴量を検出する第２特徴量検出部と、第２特徴量に基づいて照明分布の情報を検出する情報検出部と、を有して構成される。これにより、第２特徴量に基づいて照明分布の情報を検出することができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に係る画像表示装置において、前記第２特徴量検出部は、第２特徴量として、前記照明部と前記第１の光変調装置との距離を検出することを特徴とする。
【００２３】
このような画像表示装置によれば、第２特徴量検出部は、第２特徴量として、照明部と第１の光変調装置との距離を検出する。これにより、照明部と第１の光変調装置との距離に基づいて照明分布の情報を検出することができる。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例に係る画像表示装置において、前記第２特徴量検出部は、第２特徴量として、前記照明部および前記第１の光変調装置の周辺温度を検出することを特徴とする。
【００２５】
このような画像表示装置によれば、第２特徴量検出部は、第２特徴量として、照明部および第１の光変調装置の周辺温度を検出する。これにより、照明部および第１の光変調装置の周辺温度に基づいて照明分布の情報を検出することができる。
【００２６】
［適用例１１］本適用例に係る画像表示装置の制御方法は、複数の表示画素を有し、入力される第１の画像情報に基づいて光を変調する第１の光変調装置と、複数の調光要素を有し、調光された光を前記第１の光変調装置へ射出する照明部と、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明範囲の情報を記憶する照明分布記憶部と、を有する画像表示装置の制御方法であって、前記照明分布記憶部に記憶された前記照明範囲の表示画素に対応する前記第１の画像情報の特徴量に基づいて、前記照明部の前記調光要素を制御するための調光情報を決定する調光情報決定ステップと、前記照明部の前記調光画素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明分布を検出する照明分布検出ステップと、前記照明分布検出ステップによって検出された前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明範囲の情報を更新する照明分布更新ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２７】
このような画像表示装置の制御方法によれば、第１の光変調装置上の照明分布が変化した場合においても、照明分布記憶部の照明範囲の情報は更新されるため、照明部は、更新された照明範囲に対応する第１の画素情報の特徴量を考慮した調光を行うことができる。
【００２８】
［適用例１２］上記適用例に係る画像表示装置の制御方法において、前記照明分布記憶部は、前記調光要素から射出された光が、前記第１の光変調装置の表示画素を照明する照明強度の分布情報をさらに記憶し、前記照明分布更新ステップは、前記照明分布検出ステップによって検出された前記照明分布の情報に基づいて、前記照明分布記憶部の前記照明強度の分布情報を更新し、前記照明部の前記調光情報と前記照明強度の分布情報とに基づいて、前記第１の光変調装置の前記表示画素毎に到達する光の照明値を算出する照明値算出ステップと、前記照明値算出ステップによって算出された前記照明値と前記第１の画像情報とに基づいて、前記第１の光変調装置に設定するための第２の画像情報を生成する画像情報生成ステップと、をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
このような画像表示装置の制御方法によれば、更新された、照明部からの照明光の照明強度の分布を考慮して、第１の光変調装置に設定する第２の画像情報を生成することができる。つまり、表示画素に設定する画素情報（画素値）の生成を行うことが可能になる。
【００３０】
また、上述した画像表示装置、および画像表示装置の制御方法が、画像表示装置に備えられたコンピューターを用いて構築されている場合には、上記形態および上記適用例は、その機能を実現するためのプログラム、あるいは当該プログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ、光磁気ディスク、不揮発性メモリーカード、画像表示装置の内部記憶装置（ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリー）、および外部記憶装置（ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリー等）等、前記コンピューターが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態に係るプロジェクターの光学ユニットを示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図。
【図３】調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの配置を表す斜視図。
【図４】調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの正面図であり、（ａ）は、調光用液晶ライトバルブの正面図、（ｂ）は、表示用液晶ライトバルブの正面図。
【図５】表示用液晶ライトバルブの照明範囲における強度分布の説明図。
【図６】イメージセンサーが、表示用液晶ライトバルブの入射面を覆っている状態を表す斜視図。
【図７】プロジェクターが照明分布検出モードにおいて行う照明分布検出処理のフローチャート。
【図８】プロジェクターのライトバルブ制御部が行う処理のフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図。
【図１０】プロジェクターが照明分布検出モードにおいて行う照明分布検出処理のフローチャート。
【図１１】第３の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図。
【図１２】照明分布の情報を表す説明図。
【図１３】照明分布の情報を表す説明図。
【図１４】照明分布の情報を表す説明図。
【図１５】ガウス分布に基づく拡散特性を表す説明図であり、（ａ）は、近距離における横方向の拡散特性の説明図、（ｂ）は、近距離における縦方向の拡散特性の説明図、（ｃ）は、遠距離における横方向の拡散特性の説明図、（ｄ）は、遠距離における縦方向の拡散特性の説明図。
【図１６】拡散特性に基づくフィルター処理のフローチャート。
【図１７】第４の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図。
【図１８】ＬＥＤアレイの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１の実施形態）
以下、画像表示装置の第１の実施形態として、光源から射出された光を画像情報（画像信号）に基づいて変調し、この変調された光を外部のスクリーン等に投写して画像を表示するプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、第１の実施形態に係るプロジェクターの光学ユニットを示す概略構成図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置１１、フライアイレンズ（均一照明手段）１２ａ，１２ｂ、偏光変換装置１３、ダイクロイックミラー（色分離手段）１４ａ，１４ｂ、反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、第２の光変調装置としての調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２、第１の光変調装置としての表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１，イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ，クロスダイクロイックプリズム１８、投写レンズ（投写手段）１９等を備えている。
【００３４】
本実施形態における照明光学系は、光源装置１１とフライアイレンズ１２ａ，１２ｂと偏光変換装置１３とから構成されている。光源装置１１は、高圧水銀ランプ等の光源ランプ１１ａと光源ランプ１１ａの光を反射するリフレクター１１ｂとを有して構成されている。また、光源光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにおいて均一化させるための均一照明手段として、光源装置１１側から第１フライアイレンズ１２ａ、第２フライアイレンズ１２ｂが順次設置されている。各フライアイレンズ１２ａ，１２ｂは、複数のレンズから構成されており、光源装置１１から射出された光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブにおいて均一化させるための均一照明手段として機能する。この光源装置１１からの射出光は均一照明手段から偏光変換装置１３に射出される。
【００３５】
偏光変換装置１３は、均一照明手段側に設けられた偏光ビームスプリッタアレイ（ＰＢＳアレイ）と、ダイクロイックミラー１４ａ側に設けられた１／２波長板アレイとから構成されている。この偏光変換装置１３は、上記均一照明手段とダイクロイックミラー１４ａとの間に設けられている。
【００３６】
光源装置１１の後段の構成を以下、各構成要素の作用とともに説明する。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１４ａは、光源装置１１からの光束のうちの赤色光ＬＲを透過させるとともに、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを反射させるものである。ダイクロイックミラー１４ａを透過した赤色光ＬＲは反射ミラー１５ｃで反射され、赤色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２に入射し、ここで強度（光量）が調節された後、赤色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１に入射される。上記赤色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２は、ダイクロイックミラー１４ａの側方に配置された反射ミラー１５ｃと赤色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１との間に配置されている。
【００３７】
一方、ダイクロイックミラー１４ａで反射した色光のうち、緑色光ＬＧは緑色光反射用のダイクロイックミラー１４ｂによって反射され、緑色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２に入射し、ここで強度（光量）が調節された後、緑色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｇ１に入射される。上記緑色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２は、ダイクロイックミラー１４ａの側方に配置されたダイクロイックミラー１４ｂと緑色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｇ１との間に配置されている。一方、青色光ＬＢはダイクロイックミラー１４ｂも透過し、リレーレンズ１６ａ、反射ミラー１５ａ、リレーレンズ１６ｂ、反射ミラー１５ｂ、リレーレンズ１６ｃからなるリレー系Ｒ１を経て、青色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２に入射し、ここで強度（光量）が調節された後、青色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｂ１に入射される。上記青色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２は、ダイクロイックミラー１４ｂの側方に配置されたリレーレンズ１６ｃと青色光表示用液晶ライトバルブ１７Ｂ１との間に配置されている。
【００３８】
本実施形態では、上述した調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとは、所定の距離を設けて配置されている。
【００３９】
上記の調光用液晶ライトバルブは、一対のガラス基板（光透過性基板）間に液晶層が挟持され、これら一対のガラス基板の液晶層側の面にそれぞれ光透過性電極が形成され、さらにこれら光透過性電極の液晶層側の面に配向膜がそれぞれ形成されてなる液晶パネルと、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。
【００４０】
赤色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２は、後述する調光液晶駆動部１１０ｂ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、印加する電圧の大きさを変更すると、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。このように透過率を０％に近い値〜１００％の範囲で変更することで、赤色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２から射出される赤色光ＬＲの強度（光量）を変更できるので、映像に応じて印加する電圧を低くして、透過率が高くなるようにすることにより赤色光ＬＲの強度（光量）が大きくなるようにし、あるいは印加する電圧を高くして、透過率が低くなるようにすることにより赤色光ＬＲの強度（光量）が小さくなるようにすることで、赤色光ＬＲの強度（光量）がこの赤色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２で調節される。
【００４１】
緑色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２は、後述する調光液晶駆動部１１０ｂ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、印加する電圧の大きさを変更すると、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。このように透過率を０％に近い値〜１００％の範囲で変更することで、緑色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２から射出される緑色光ＬＧの強度（光量）を変更できるので緑色光ＬＧの強度（光量）がこの緑色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２で調節される。
【００４２】
青色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２は、後述する調光液晶駆動部１１０ｂ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、印加する電圧の大きさを変更すると、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。このように透過率を０％に近い値〜１００％の範囲で変更することで、青色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２から射出される青色光ＬＢの強度（光量）を変更できるので青色光ＬＢの強度（光量）がこの青色光調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２で調節される。
【００４３】
各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１によって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射される。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されてカラー画像を表す光が形成される。合成された光は投写光学系である投写レンズ１９によりスクリーン等の投写面ＳＣ上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００４４】
各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面には、それぞれ、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂが備えられている。イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等からなる撮像素子等を有して構成されている。イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、それぞれ可動であり、図示しないセンサー駆動部によって、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面の全部または一部を覆う状態と、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面を覆わない状態とを切り替え可能に形成されている（図示せず）。プロジェクター１が通常に画像投写を行っている場合には、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面を覆わない状態となっている。
【００４５】
イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、各調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２から各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面に到達する光（以降、「照明光」とも呼ぶ。）を撮像する。そして、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、撮像した画像（以降、「照明光画像」とも呼ぶ。）を表す画像情報を生成し、後述する検出部５２に出力する。イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂが、イメージセンサー部に相当する。
【００４６】
なお、プロジェクター１は、複数の調光要素を有し、それぞれの調光要素から射出される光の光量を独立して制御することが可能な「照明部」を含む。本実施形態においては、照明部は、光源装置１１および調光用液晶ライトバルブを含む。照明部が有する「調光要素」は、調光要素から照明対象である他の光学要素へ入射する光の光量を調整することが可能である。また照明部は、複数の調光要素のそれぞれから射出される光の光量を独立して制御することも可能である。本実施形態においては、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２が有する調光画素が調光要素に相当する。
【００４７】
次に、本実施形態のプロジェクター１の制御について説明する。
調光機能を持たない従来のプロジェクターの場合、入力された画像情報（映像信号）は適当な補正処理を経て、そのまま液晶駆動部（液晶パネルドライバー）に供給される。しかし、本実施形態のように調光機能を有するプロジェクターの場合、画像情報に基づいて各色光強度を制御する必要がある。
【００４８】
図２は、第１の実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、プロジェクター１は、表示部としての画像投写部１０、制御部２０、操作受付部２１、画像情報入力部３１、画像処理部３２、ライトバルブ制御部４０、撮像検出部５０等を備えている。
【００４９】
画像投写部１０は、光源装置１１、３つの表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１、３つの調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２、投写光学系としての投写レンズ１９、表示液晶駆動部１１０ａ、調光液晶駆動部１１０ｂ等で構成されている。なお、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１、および、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２を総称して、液晶ライトバルブ部１７とも呼ぶ。
【００５０】
画像投写部１０は、光源装置１１から射出された光を、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２で光量を調節し、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１で画像光に変調し、この画像光を投写レンズ１９から投写して、投写面ＳＣに画像として表示する。
【００５１】
光源装置１１から射出された光は、フライアイレンズ１２ａ，１２ｂ等のインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、ダイクロイックミラー１４ａ，１４ｂ等の色分離光学系によって光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色光成分に分離された後、それぞれ、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２、および、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１に入射する。
【００５２】
表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１、および、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１、および、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２は、それぞれ、複数の表示画素、および、複数の調光画素（調光要素）がマトリクス状に配列された矩形状の画素領域を備えており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。
【００５３】
調光液晶駆動部１１０ｂが、調光画素値（調光量）に応じた駆動電圧を各調光画素に印加すると、各調光画素は、調光画素値に応じた光透過率に設定される。このため、光源装置１１から射出された光は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の画素領域を透過することによって光量が調節され、調光量に応じた光として出力される。調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２から出力された光は、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１をそれぞれ照明する。
【００５４】
表示液晶駆動部１１０ａが、画像情報に応じた駆動電圧を各表示画素に印加すると、各表示画素は、画像情報に応じた光透過率に設定される。このため、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２から射出された光は、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の画素領域を透過することによって変調され、画像情報に応じた画像光が色光毎に形成される。形成された各色の画像光は、色合成光学系（図２では図示せず）によって画素毎に合成されてカラーの画像光となった後、投写レンズ１９によって拡大投写される。
【００５５】
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種データ等の一時記憶に用いられるＲＡＭ、不揮発性のＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従ってＣＰＵが動作することによりプロジェクター１の動作を統括制御する。つまり、制御部２０は、コンピューターとして機能する。
【００５６】
操作受付部２１は、ユーザーがプロジェクター１に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。本実施形態の操作受付部２１が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための電源キー、入力された映像信号を切り替えるための入力切替キー、各種設定用のメニュー画像を表示させるメニューキー、メニュー画像における項目の選択等に用いられる方向キー、選択した項目を確定させるための決定キー等がある。
【００５７】
ユーザーが操作受付部２１の各種操作キーを操作すると、操作受付部２１は、この操作を受け付けて、操作された操作キーに対応する制御信号を制御部２０に出力する。そして、制御部２０は、操作受付部２１から制御信号が入力されると、入力された制御信号に基づく処理を行って、プロジェクター１の動作を制御する。なお、操作受付部２１の代わりに、あるいは操作受付部２１とともに、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を入力操作部として用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部２０に伝達する。
【００５８】
画像情報入力部３１は、複数の入力端子を備えており、これらの入力端子には、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、図示しない外部の画像供給装置から各種形式の画像情報が入力される。制御部２０からの指示に基づき、画像情報入力部３１は画像情報を選択し、選択した画像情報を画像処理部３２に出力する。この画像情報が、第１の画像情報に相当する。
【００５９】
画像処理部３２は、画像情報入力部３１から入力される画像情報を、各表示画素の階調を表す画像情報に変換する。さらに、画像処理部３２は、制御部２０の指示に基づいて、変換した画像情報に対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等の画質を調整するための画質調整処理等を行う。また、画像処理部３２は、メニュー画像等のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を、入力画像に重畳することもできる。そして、画像処理部３２は、処理した画像情報を、ライトバルブ制御部４０の調光情報決定部４２、および、画像情報生成部４４に出力する。また、画像処理部３２は、表示用液晶ライトバルブおよび調光用液晶ライトバルブの各画素に出力する画素値を制御することが可能であり、入力画像とは異なるテストパターン画像や、白画像、黒画像等の様々な画像情報を出力することが可能である。
【００６０】
撮像検出部５０は、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ、および検出部５２を有して構成されている。撮像検出部５０が、照明分布検出部に相当する。
【００６１】
イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、各調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２から各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面に到達する照明光を制御部２０の指示に基づいて撮像する。そして、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、照明光画像を表す画像情報を生成し、検出部５２に出力する。
【００６２】
検出部５２は、画像解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を有して構成される。検出部５２は、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから入力された照明光画像の画像情報の解析を行い、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂに到達した照明の明るさを計測する。そして、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ上における照明分布、換言すれば、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１上の照明分布を検出する。また、検出部５２は、検出した照明分布の情報を、制御部２０に通知する。そして、制御部２０は、照明分布記憶部４１に照明分布の情報を記憶させる。ここでは、照明分布記憶部４１に記憶されていた従来の照明分布の情報を更新する。このときの制御部２０が、照明分布更新部に相当する。なお、検出部５２が情報検出部に相当する。
【００６３】
ライトバルブ制御部４０は、照明分布記憶部４１、調光情報決定部４２、照明値算出部４３、画像情報生成部４４等を有して構成されている。ライトバルブ制御部４０が、光変調制御部に相当する。
【００６４】
照明分布記憶部４１は、不揮発性メモリーを有して構成される。照明分布記憶部４１は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の各調光画素から射出された光が、それぞれ、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１を照明する照明範囲および強度分布、即ち照明分布の情報を記憶する。照明分布の情報の記憶形態としては、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）としてもよいし、関数として記憶してもよい。ここで、強度分布が、照明強度の分布情報に相当する。
【００６５】
照明範囲および強度分布は、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの設置関係によって定まる。なお、照明範囲および強度分布の情報は、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの設置関係によって、色光毎に記憶されている。
【００６６】
ここで、照明範囲および強度分布について説明する。
図３は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２および表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の配置を表す斜視図である。
図４は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２および表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の正面図であり、（ａ）は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の正面図であり、（ｂ）は、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の正面図である。
【００６７】
図３および図４では、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１とが表されている。図示しないが、調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２，１７Ｂ２、および、表示用液晶ライトバルブ１７Ｇ１，１７Ｂ１も同様な構成とする。ここでは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２、および、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１を用いて説明を行う。
【００６８】
本実施形態では、簡易化のために、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２は、３行×４列の調光画素を有した構成としている。各調光画素の座標は、（ｍ，ｎ）として表される。また、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１は、１２行×１６列の表示画素を有した構成としている。各表示画素の座標は、（ｉ，ｊ）として表される。なお、本実施形態では、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の１つの調光画素が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の４×４の表示画素に対応したサイズとする。よって、図３および図４（ｂ）の表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１上には、対応する調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の調光画素の位置を表す太線ＦＲ２を重畳して表示している。
【００６９】
ここで、図３および図４に示すように、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の１つの調光画素（図３では、四隅がＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２の斜線部）を注目調光画素Ｐ２（２，３）とする。この注目調光画素を通過した光は、注目調光画素に対応した表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の４×４の表示画素（四隅がＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１の領域）だけでなく、その周辺にも到達する。つまり、注目調光画素を通過した光の広がりによって、周辺の表示画素も照明される。
【００７０】
ここでは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の注目調光画素Ｐ２（２，３）を通過した光は、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の斜線部の領域に到達するものとしている。この斜線部の領域を照明範囲ＳＡ１とする。
【００７１】
図３および図４（ｂ）で示した照明範囲ＳＡ１および照明範囲ＳＡ１における強度分布は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１との距離によって、変化する。例えば、組み立て誤差や経時変化等によって変化する。このため、本実施形態のプロジェクター１では、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布を検出する機能を有している。なお、照明範囲の初期値は、製品の開発時に予め測定が行われて、照明分布記憶部４１に記憶されていてもよい。
【００７２】
図５は、表示用液晶ライトバルブの照明範囲ＳＡにおける強度分布の説明図である。つまり、照明分布記憶部４１に記憶されている照明分布の情報を図示化したものである。
図５に示すように、照明範囲ＳＡの各表示画素には、照明強度Ｓが記載されている。照明強度Ｓは、中心に近いほど高く、周辺になるほど低い値となる。この照明強度Ｓは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の配置関係によって定まるものである。ここで、各表示画素の照明強度Ｓは、「０」以上で「１」以下の値で表現される。
【００７３】
ここで、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布を検出する機能について説明する。本実施形態では、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを用いて、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布を検出する。
イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、プロジェクター１が通常に画像投写を行っている場合には、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面を覆わない状態となっている。ユーザーが、プロジェクター１に備わる操作パネルなどの操作受付部２１を操作し、メニュー画像等を表示させて、照明分布を検出するためのモードである照明分布検出モード（図示せず）を選択すると、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、各表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の入射面を覆い、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出を開始する。
【００７４】
図６は、イメージセンサー５１Ｒが、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の入射面を覆っている状態を表す斜視図である。
図６に示すように、照明分布検出モードでは、イメージセンサー５１Ｒは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の所定の調光画素（本実施形態では、Ｐ２（２，３））から射出された光によって照明される表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の表示画素を検出する。図６では図示していないが、調光画素Ｐ２（２，３）を通過した照明光は、広がって、調光画素に対応する表示画素の周辺の表示画素も照明する。
【００７５】
ここで、照明分布検出モードにおける照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出処理について説明する。
図７は、プロジェクター１が照明分布検出モードにおいて行う、照明分布を検出するための処理（照明分布検出処理）のフローチャートである。
照明分布検出モードが開始されると、制御部２０からの指示により、撮像検出部５０は、各色光のライトバルブについて、ステップＳ１０１からステップＳ１０８までの処理を順次行う（ループ）（ステップＳ１０１）。
【００７６】
制御部２０は、センサー駆動部（図示せず）に指示を出して、イメージセンサーを表示用液晶ライトバルブの入射面上に設置させる（ステップＳ１０２）。制御部２０は、画像処理部３２に指示を出して、調光用液晶ライトバルブの１つの調光画素のみを点灯させ、他の調光画素は光を遮断する（ステップＳ１０３）。
【００７７】
制御部２０の指示により、イメージセンサーは、到達する照明光を撮像する（ステップＳ１０４）。制御部２０の指示により、検出部５２は、照明光画像における照明の明るさを計測し、表示用液晶ライトバルブ上の照明分布（照明範囲ＳＡおよびその照明強度Ｓ）を検出する（ステップＳ１０５）。
【００７８】
検出部５２は、制御部２０に照明分布の情報を通知し、制御部２０は、照明分布記憶部４１に、照明分布の情報を記憶させる（ステップＳ１０６）。つまり、照明分布記憶部４１に従来記憶されていた照明分布の情報を更新する。制御部２０は、センサー駆動部に指示を出して、イメージセンサーを表示用液晶ライトバルブの入射面上から除去する（ステップＳ１０７）。そして、ステップＳ１０１に戻り、次のライトバルブについて、処理を行う（ステップＳ１０８）。
【００７９】
図２に戻り、調光情報決定部４２は、調光画素毎に、照明分布記憶部４１に記憶された照明範囲ＳＡに基づき、表示用液晶ライトバルブの照明範囲を特定し、その照明範囲ＳＡの表示画素に対応する第１の画像情報の特徴量に基づいて、調光用液晶ライトバルブの調光画素の調光量を決定する。本実施形態では、調光画素の照明範囲ＳＡに含まれる表示画素に対応する第１の画像情報のうち、最大値を特徴量とする。
【００８０】
なおプロジェクター１は、第１の画像情報に対して種々の画像処理を行う場合がある。このとき調光情報決定部４２は、種々の画像処理が行われた後の第１の画像情報に基づいて特徴量を決定してもよい。例えば、第１の画像情報の画素数が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の画素数と一致しない場合、プロジェクター１は、両者の画素数が一致するように第１の画像情報に対してリサイズ処理（解像度変換処理）を行う場合がある。このような場合は、リサイズ処理が施された後の画像情報を第１の画像情報と定義してもよい。このとき調光情報決定部４２は、リサイズ処理が施された後の画像情報に基づいて特徴量を決定してもよい。
【００８１】
ここで、調光画素（ｍ，ｎ）による照明範囲ＳＡ（ｍ，ｎ）に含まれる表示画素（ｉ，ｊ）に対応する第１の画像情報の階調（画素値）を、Ｉｎ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）とすると、下記の式（１）が成り立つものとする。
０≦Ｉｎ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）≦１  ，  （ｉ，ｊ）∈ＳＡ（ｍ，ｎ）…  （１）
【００８２】
そして、調光画素（ｍ，ｎ）に対応する第１の画像情報の最大値（特徴量）をＦ（ｍ，ｎ）とすると、下記の式（２）が成り立つ。
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｍａｘ（Ｉｎ＿Ｐ１（ｉ，ｊ））  …  （２）
【００８３】
そして、下記の式（３）のように、調光画素（ｍ，ｎ）に対応する第１の画像情報の最大値（特徴量）を、調光画素（ｍ，ｎ）の調光量（画素値）Ａ（ｍ，ｎ）とする。
Ａ（ｍ，ｎ）＝Ｆ（ｍ，ｎ）  …  （３）
【００８４】
照明値算出部４３は、調光用液晶ライトバルブの調光画素の調光量（画素値）と、表示用液晶ライトバルブにおける照明強度Ｓの分布情報とに基づいて、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の表示画素毎に到達する光の照明値を算出する。
【００８５】
まず、照明値算出部４３は、調光用液晶ライトバルブの全調光画素の中から、表示用液晶ライトバルブの注目する表示画素に照明が到達する調光画素を抽出する。具体的には、例えば、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の各調光画素について、各調光画素を通過する光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１に到達する照明範囲ＳＡに、注目表示画素が含まれているか否かを判定し、含まれている場合にはその調光画素を抽出する。
【００８６】
次に、照明値算出部４３は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２上で抽出された各調光画素によって、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の注目表示画素が照明される明るさを算出する。ここで、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２の各調光画素によって、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１を照明する明るさは、各調光画素の調光量Ａ（ｍ，ｎ）に照明強度Ｓの分布を乗算することで算出できる。
【００８７】
表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の注目表示画素（ｉ，ｊ）が照明される明るさをＬ（ｉ，ｊ）とすると、Ｌ（ｉ，ｊ）は、上記調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２から抽出された調光画素それぞれから注目表示画素に到達する光の総和により算出することができる。ここで、照明強度Ｓ（ｉ，ｊ，ｍ，ｎ）は、調光画素Ｐ２（ｍ，ｎ）と表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の注目表示画素Ｐ１（ｉ，ｊ）の位置関係に対応した照明強度を表す。注目表示画素（ｉ，ｊ）が照明される明るさＬ（ｉ，ｊ）は、下記の式（４）で表される。
Ｌ（ｉ，ｊ）  ＝  ΣＡ（ｍ，ｎ）×Ｓ（ｉ，ｊ，ｍ，ｎ）  …  （４）
ここで、０≦Ｌ（ｉ，ｊ）≦１とする。また、ｍ，ｎ∈ＳＢ（ｉ，ｊ）とする。
ＳＢ（ｉ，ｊ）は、注目表示画素（ｉ，ｊ）を照明する調光画素（ｍ，ｎ）の集合であり、このＳＢ（ｉ，ｊ）に含まれる全ての調光画素（ｍ，ｎ）についてのΣ（シグマ）を算出する。
【００８８】
画像情報生成部４４は、画像処理部３２から入力される第１の画像情報と、照明値算出部４３が算出した表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１の注目表示画素に到達する光の照明値Ｌ（ｉ，ｊ）とに基づいて、注目表示画素の画素信号、即ち第２の画像情報を算出する。ここでは、画像情報生成部４４は、注目表示画素に対応する第１の画像情報を、注目表示画素が照明される明るさで除算した値を、注目表示画素の画素信号（第２の画像情報（画素値））Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）とする。すると、Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）は、下記の式（５）で表される。
Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）  ＝  Ｉｎ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）／Ｌ（ｉ，ｊ）  …  （５）
ここで、０≦Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）≦１とする。
【００８９】
なお、上述したように、本実施形態では、画素値や明るさ等の値は、「０」以上「１」以下の階調として表している。
【００９０】
調光液晶駆動部１１０ｂは、調光情報決定部４２から入力される調光量Ａ（ｍ，ｎ）に従って調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２を駆動し、表示液晶駆動部１１０ａは、画像情報生成部４４から入力される第２の画像情報Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）に従って表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１を駆動する。これにより、光源装置１１から射出された光は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２によって調光され、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１によって、第２の画像情報に応じた画像光に変調され、この画像光が投写レンズ１９から投写される。
【００９１】
次に、プロジェクター１のライトバルブ制御部４０が、１フレームまたは１サブフレーム毎に行う処理について、フローチャートを用いて説明する。
図８は、プロジェクター１のライトバルブ制御部４０が行う処理のフローチャートである。
【００９２】
ライトバルブ制御部４０は、調光用液晶ライトバルブの各調光画素について、ステップＳ２０１からステップＳ２０４までの処理を繰り返す（ループ１）（ステップＳ２０１）。
【００９３】
まず、調光情報決定部４２が、注目調光画素の照明範囲ＳＡの表示画素に対応する第１の画像情報の最大値（特徴量）Ｆ（ｍ，ｎ）を算出する（ステップＳ２０２）。そして、調光情報決定部４２は、当該最大値を、調光用液晶ライトバルブの注目調光画素の画素値（調光量）Ａ（ｍ，ｎ）とする（ステップＳ２０３）。そして、ステップＳ２０１に戻り、次の調光画素を注目調光画素として、処理を繰り返す（ステップＳ２０４）。
【００９４】
このように、調光用液晶ライトバルブの全ての調光画素について、画素値（調光量）Ａ（ｍ，ｎ）を決定する。この画素値（調光量）が、調光情報に相当する。
【００９５】
次に、ライトバルブ制御部４０は、表示用液晶ライトバルブの各表示画素について、ステップＳ２０５からステップＳ２０９までの処理を繰り返す（ループ２）（ステップＳ２０５）。
【００９６】
まず、照明値算出部４３は、表示用液晶ライトバルブの注目表示画素（ｉ，ｊ）に照明が到達する調光画素を、調光用液晶ライトバルブの全調光画素の中から抽出する（ステップＳ２０６）。そして、抽出した各調光画素と照明強度Ｓ（ｉ，ｊ，ｍ，ｎ）とによって、表示用液晶ライトバルブの注目表示画素が照明される照明値Ｌ（ｉ，ｊ）を算出する（ステップＳ２０７）。
【００９７】
画像情報生成部４４は、第１の画像情報の該当する画素値を算出された照明値で除算し、表示用液晶ライトバルブの注目表示画素に設定する画素値（第２の画像情報）Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）を算出する（ステップＳ２０８）。そして、ステップＳ２０５に戻り、次の表示画素を注目表示画素として、処理を繰り返す（ステップＳ２０９）。
【００９８】
全ての表示画素について処理が終了したら、ライトバルブ制御部４０が１フレームまたは１サブフレーム毎に行う処理を終了する。そして、本処理は、次のフレームまたはサブフレームについて、繰り返し実行される。本処理で生成された調光用液晶ライトバルブの各調光画素値（調光量）Ａ（ｍ，ｎ）、および、表示用液晶ライトバルブの各表示画素値（第２の画像情報）Ｏｕｔ＿Ｐ１（ｉ，ｊ）は、それぞれ、調光液晶駆動部１１０ｂ、および、表示液晶駆動部１１０ａに出力される。そして、調光用液晶ライトバルブ、および、表示用液晶ライトバルブが、画素値に応じて駆動される。
【００９９】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）プロジェクター１は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の調光画素を通過した光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素を照明する照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓを照明分布の情報として、照明分布記憶部４１に記憶する。この照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、各調光用液晶ライトバルブと対応する表示用液晶ライトバルブの配置関係によって定まるものであり、製品の開発時に予め測定を行い、照明分布記憶部４１に記憶しておく。しかしながら、このような照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、製品の組み立て誤差や経時変化等によって変化する。プロジェクター１では、撮像検出部５０のイメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ、検出部５２、および、制御部２０によって、照明分布記憶部４１を書き換えることが可能である。これにより、照明分布が初期状態から変化した場合にも、照明分布記憶部４１の照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ、つまり照明分布の情報を書き換えることで、プロジェクター１は、正確な階調再現を実現することが可能になるため有益である。
【０１００】
（２）プロジェクター１は、調光用液晶ライトバルブの調光画素を通過した光が照明する表示用液晶ライトバルブ上の照明範囲の表示画素に対応する第１の画像情報の画素値の最大値を、調光用液晶ライトバルブの当該調光画素の画素値（即ち、調光量（調光情報））として調光する。照明分布検出部（本実施形態では、撮像検出部５０のイメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ）は、照明分布検出モードにおいて、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の調光画素から射出された光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素を照明する照明分布を検出する。制御部２０は、検出された照明分布の情報に基づいて、照明分布記憶部４１の照明範囲の情報を更新する。これにより、組み立て誤差や経時変化等によって、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１上の照明分布が変化した場合においても、照明分布記憶部４１の照明範囲の情報を更新することにより、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２は、更新された照明範囲に対応する第１の画素情報の特徴量（最大値）を考慮した調光を行うことができるため、有益である。
【０１０１】
（３）プロジェクター１は、照明分布検出部（本実施形態では、撮像検出部５０のイメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ）が検出した照明分布の情報に基づいて、制御部２０が照明分布記憶部４１の照明強度の分布情報を更新する（照明分布更新部）。照明値算出部４３は、調光情報と更新された照明強度の分布情報とに基づいて、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素毎に到達する光の照明値を算出する。画像情報生成部４４は、第１の画像情報を表示画素毎の照明値によって除算することによって、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１に設定するための第２の画像情報を生成する。これにより、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２からの照明光の照明強度の分布を考慮して、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１に設定する第２の画像情報を生成することができる。つまり、照明光を考慮しつつ、入力された第１の画像情報にほぼ忠実な階調表現を実現することが可能になる。そして、組み立て誤差や経時変化等による照明分布の変化を考慮して、表示画素に設定する画素情報（画素値）の生成を行うことが可能になるため、有益である。
【０１０２】
（４）プロジェクター１は、第１の画像情報を照明値で除した値を第２の画像情報とする。これにより、調光用液晶ライトバルブの調光による明るさ制御を考慮しつつ、第２の画像情報においても、第１の画像情報の明るさをほぼ同等に維持することが可能になるため、有益である。
【０１０３】
（５）プロジェクター１は、第１の画像情報の特徴量は、更新された照明範囲における第１の画像情報の画素値の最大値とする。これにより、表示用液晶ライトバルブの表示画素が照明される照明値の明るさの低下を抑制することが可能となり、入力された第１の画像情報の明るさをほぼ再現可能な調光制御を行うことができるため、有益である。
【０１０４】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態として、表示用液晶ライトバルブにおける照明分布の変化を、投写画像を撮像することで検出可能なプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
【０１０５】
第２の実施形態のプロジェクターの光学ユニットを示す概略構成図は、第１の実施形態の図１から、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを除いたものとなる。イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ以外は、図１と同様である。よって、説明は省略する。
【０１０６】
図９は、第２の実施形態に係るプロジェクター２の概略構成を示すブロック図である。
図９に示すように、プロジェクター２の構成は、撮像検出部６０以外は、第１の実施形態のプロジェクター１（図２参照）と同様である。よって、撮像検出部６０以外の説明は省略する。ここで、第１の実施形態と同一の構成部については、同一の符号を使用する。
【０１０７】
撮像検出部６０は、イメージセンサー６１と、情報検出部としての検出部６２とを含んで構成されている。撮像検出部６０は、制御部２０によって制御される。撮像検出部６０は、投写面ＳＣを撮像し、画像解析して、調光用液晶ライトバルブが表示用液晶ライトバルブを照明する照明分布を検出する。撮像検出部６０が、照明分布検出部に相当し、イメージセンサー６１が、イメージセンサー部に相当する。
【０１０８】
イメージセンサー６１は、ＣＣＤセンサーあるいはＣＭＯＳセンサー等からなる撮像素子等（図示せず）と、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ（図示せず）を備えている。イメージセンサー６１は、プロジェクター２の投写レンズ１９の近傍に配置され、投写面ＳＣに投写された画像（以降、「投写画像」とも呼ぶ。）を含む範囲を制御部２０の指示に基づいて撮像する。そして、イメージセンサー６１は、撮像した画像（以降、「撮像画像」とも呼ぶ。）を表す画像情報を生成し、検出部６２に出力する。
【０１０９】
検出部６２は、画像解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を有して構成される。検出部６２は、イメージセンサー６１から入力された撮像画像の画像情報の解析を行い、イメージセンサー６１が撮像した画像情報における照明の明るさを計測する。そして、検出部６２は、画像情報上における照明分布を検出し、この照明分布を、表示用液晶ライトバルブ上の照明分布として認識する。検出部６２は、当該照明分布の情報を制御部２０に通知し、制御部２０が照明分布記憶部４１に記憶させる。ここでは、照明分布記憶部４１に記憶されていた従来の照明分布の情報を更新する。
【０１１０】
ここで、照明分布の情報、即ち照明範囲ＳＡ１およびその強度分布を検出する機能について説明する。本実施形態では、イメージセンサー６１を用いて、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布を検出する。
ユーザーが、プロジェクター２に備わる操作パネルなどの操作受付部２１を操作し、メニュー画像等を表示させて、照明分布検出モード（図示せず）を選択すると、撮像検出部６０は、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出を行う照明分布検出モードを開始する。
【０１１１】
ここで、照明分布検出モードにおける照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出処理について説明する。
図１０は、プロジェクター２が照明分布検出モードにおいて行う照明分布検出処理のフローチャートである。
照明分布検出モードが開始されると、制御部２０からの指示により、撮像検出部６０は、各色光のライトバルブについて、ステップＳ３０１からステップＳ３０６までの処理を順次行う（ループ）（ステップＳ３０１）。このとき、１つの色光について当該処理を行う際には、他の色光のライトバルブからの投写は遮断、即ち、黒投写とする。
【０１１２】
制御部２０は、画像処理部３２に指示を出して、調光用液晶ライトバルブの１つの調光画素のみを点灯させ、他の調光画素は光を遮断する（ステップＳ３０２）。制御部２０の指示により、イメージセンサー６１は、投写面ＳＣを撮像する（ステップＳ３０３）。制御部２０の指示により、検出部６２は、撮像画像における照明の明るさを計測し、照明分布（照明範囲ＳＡおよびその照明強度Ｓ）を検出する（ステップＳ３０４）。
【０１１３】
検出部６２は、制御部２０に照明分布の情報を通知し、制御部２０が、照明分布記憶部４１に、当該色光の照明分布の情報を記憶させる（ステップＳ３０５）。つまり、照明分布記憶部４１に従来記憶されていた照明分布の情報を更新する。そして、ステップＳ３０１に戻り、次の色光のライトバルブについて、処理を行う（ステップＳ３０６）。
【０１１４】
上述したように算出された照明分布の情報に基づいて、プロジェクター２のライトバルブ制御部４０は、照明分布に対応したライトバルブ制御を行う。照明分布に対応したライトバルブ制御処理は、第１の実施形態と同様とする。
【０１１５】
上述した第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（２）、（３）、（４）および（５）と同様な効果を奏することができる。他に以下の効果が得られる。
（１）プロジェクター２は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の調光画素を通過した光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素を照明する照明範囲ＳＡ、および、照明強度Ｓを照明分布の情報として照明分布記憶部４１に記憶する。この照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、各調光用液晶ライトバルブと対応する表示用液晶ライトバルブの配置関係によって定まるものであり、製品の開発時に予め測定を行い、照明分布記憶部４１に記憶しておく。しかしながら、このような照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、製品の組み立て誤差や経時変化等によって変化する。プロジェクター２では、撮像検出部６０のイメージセンサー６１および検出部６２によって、照明分布の情報を検出して、制御部２０に通知する。そして、制御部２０が照明分布記憶部４１を書き換えることが可能である。このように、照明分布が初期状態から変化した場合にも、照明分布記憶部４１の照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ、つまり照明分布を書き換えることで、プロジェクター２は、正確な階調再現を実現することが可能になるため有益である。
また、本実施形態で示したプロジェクター２のイメージセンサー６１を用いた照明分布の検出方法は、インタラクティブ機能を備えるプロジェクター（インタラクティブシステム）に適用することが可能であるため、有益である。
【０１１６】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態として、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離の変化を計測して、照明分布を検出可能なプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
【０１１７】
第３の実施形態のプロジェクターの光学ユニットを示す概略構成図は、第１の実施形態の図１から、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを除いたものとなる。また、距離センサー７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂが、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１と調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２との距離をそれぞれ測定するように設置されるが、ここでは図示を省略する。上記以外の構成は、図１と同様である。よって、説明は省略する。
【０１１８】
図１１は、第３の実施形態に係るプロジェクター３の概略構成を示すブロック図である。
図１１に示すように、プロジェクター３の構成は、距離検出部７０以外は、第１の実施形態のプロジェクター１（図２参照）と同様である。よって、距離検出部７０以外の説明は省略する。ここで、第１の実施形態と同一の構成部については、同一の符号を使用する。
【０１１９】
距離検出部７０は、第２特徴量検出部としての距離センサー７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂと、情報検出部としての検出部７２とを含んで構成されている。距離検出部７０は、制御部２０によって制御される。距離検出部７０は、色光毎の調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離を測定し、距離に応じた照明の拡散を算出し、色光毎に調光用液晶ライトバルブが表示用液晶ライトバルブを照明する照明分布を検出する。距離検出部７０が、照明分布検出部に相当する。
ユーザーが、プロジェクター３に備わる操作パネルなどの操作受付部２１を操作し、メニュー画像等を表示させて、照明分布検出モード（図示せず）を選択すると、距離検出部７０は、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出を行う照明分布検出モードを開始する。
【０１２０】
距離センサー７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂは、レーザー等を用いた光学的距離計や超音波等を用いた距離計等を有して構成される。距離センサー７１Ｒは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１との距離を測定する。距離センサー７１Ｇは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｇ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｇ１との距離を測定する。距離センサー７１Ｂは、調光用液晶ライトバルブ１７Ｂ２と表示用液晶ライトバルブ１７Ｂ１との距離を測定する。そして、距離センサー７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂは、測定した距離を表す距離情報を生成し、検出部７２に出力する。
【０１２１】
検出部７２は、解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を有して構成される。検出部７２は、距離に対応した照明分布の情報（データ）をテーブル等の形式で複数記憶している。そして、検出部７２は、距離センサー７１から色光毎のライトバルブの距離情報を入力し、距離情報に応じた色光毎の照明分布の情報を制御部２０に通知する。そして、制御部２０は、色光毎の照明分布の情報を照明分布記憶部４１に記憶させる。換言すれば、照明分布記憶部４１の照明分布の情報を更新する。
【０１２２】
ここで、距離に対応した照明分布の情報について説明する。
図１２、図１３、図１４は、照明分布の情報を表す説明図である。
本実施形態においては、図１２では、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離が近い場合に、照明分布記憶部４１に記憶させる照明分布Ｔ１の情報を表している。図１３では、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離が中程度の場合に、照明分布記憶部４１に記憶させる照明分布Ｔ２の情報を表している。図１４では、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離が離れている場合に、照明分布記憶部４１に記憶させる照明分布Ｔ３の情報を表している。
【０１２３】
上述したように、検出部７２は、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離に対応した照明分布の情報を複数記憶している。なお、本実施形態では、検出部７２が記憶する照明分布の情報を、照明分布Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の３つとしているが、３つに限定するものではない。２つでもよいし、４つ以上でもよい。
【０１２４】
また、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離に応じて、照明は拡散していくことから、予め拡散特性を計測しておき、数式化することも可能である。例えば、下記の式（６）のように、ガウス分布で表すことが可能である。
【０１２５】
【数１】
2015126335.tif 000003
σは、距離に応じて設定されるパラメーターである。
ｘは、表示用液晶ライトバルブにおける位置（表示画素ピッチ）である。
ｆ（σ，ｘ）は、照明の縦／横いずれか１方向の拡散特性である。
【０１２６】
図１５は、ガウス分布に基づく拡散特性を表す説明図であり、（ａ）は、近距離における横方向の拡散特性の説明図であり、（ｂ）は、近距離における縦方向の拡散特性の説明図であり、（ｃ）は、遠距離における横方向の拡散特性の説明図であり、（ｄ）は、遠距離における縦方向の拡散特性の説明図である。
図１５に示すような拡散特性を用いて、拡散していない照明特性にフィルター処理を行うことで、距離に応じた照明分布を算出することができる。
【０１２７】
例えば、照明分布Ｔ１の横方向に拡散特性ＤＣ１のフィルター処理を行い、縦方向に拡散特性ＤＣ２のフィルター処理を行うと、照明分布Ｔ２が生成される。また、照明分布Ｔ１の横方向に拡散特性ＤＣ３のフィルター処理を行い、縦方向に拡散特性ＤＣ４のフィルター処理を行うと、照明分布Ｔ３が生成される。
【０１２８】
図１６は、拡散特性に基づくフィルター処理のフローチャートである。
制御部２０の指示に基づき、検出部７２は、拡散していない照明特性（照明分布Ｔ１）に、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離に応じたフィルター処理を施す（ステップＳ４０１）。そして、検出部７２は、制御部２０に得られた照明分布を通知し、制御部２０が照明分布記憶部４１に記憶させる（ステップＳ４０２）。
【０１２９】
このように検出部７２は、照明分布の情報を算出し、制御部２０は、照明分布の情報を照明分布記憶部４１に記憶させることが可能である。そして、算出された照明分布の情報に基づいて、プロジェクター３のライトバルブ制御部４０は、照明分布に対応したライトバルブ制御を行う。照明分布に対応したライトバルブ制御処理は、第１の実施形態と同様とする。
【０１３０】
上述した第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（２）、（３）、（４）および（５）と同様な効果を奏することができる。他に以下の効果が得られる。
（１）プロジェクター３は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の調光画素を通過した光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素を照明する照明範囲ＳＡ、および、照明強度Ｓを照明分布の情報として照明分布記憶部４１に記憶する。この照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、各調光用液晶ライトバルブと対応する表示用液晶ライトバルブの配置関係によって定まるものであり、製品の開発時に予め測定を行い、照明分布記憶部４１に記憶しておく。しかしながら、このような照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、製品の組み立て誤差や経時変化等によって変化する。プロジェクター３では、距離検出部７０の距離センサー７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂ、検出部７２、および、制御部２０によって、照明分布記憶部４１を書き換えることが可能である。これにより、照明分布が初期状態から変化した場合にも、照明分布記憶部４１の照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ、つまり照明分布を書き換えることで、プロジェクター３は、正確な階調再現を実現することが可能になるため有益である。
【０１３１】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態として、調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの周辺温度を計測して、照明分布を検出可能なプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
【０１３２】
プロジェクター４が画像を投射すると、調光用液晶ライトバルブ、表示用液晶ライトバルブ、およびその周辺の部品は熱を帯びる。このような熱による熱膨張により、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの距離が変化する。温度変化と距離変化は１対１に対応付けられる。よって、本実施形態では、温度情報から距離情報を算出し、第３の実施形態で示したように照明分布を検出する。
【０１３３】
第４の実施形態のプロジェクターの光学ユニットを示す概略構成図は、第１の実施形態の図１から、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを除いたものとなる。また、温度センサー８１が調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの近傍に設置されるが、ここでは図示を省略する。上記以外の構成は、図１と同様である。よって、説明は省略する。
【０１３４】
図１７は、第４の実施形態に係るプロジェクター４の概略構成を示すブロック図である。
図１７に示すように、プロジェクター４の構成は、温度検出部８０以外は、第１の実施形態のプロジェクター１（図２参照）と同様である。よって、温度検出部８０以外の説明は省略する。ここで、第１の実施形態と同一の構成部については、同一の符号を使用する。
【０１３５】
温度検出部８０は、第２特徴量検出部としての温度センサー８１と、情報検出部としての検出部８２とを含んで構成されている。温度検出部８０は、制御部２０によって制御される。温度検出部８０は、調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの近傍の温度を測定し、温度に応じた距離に対応した照明の拡散特性を算出し、調光用液晶ライトバルブが表示用液晶ライトバルブを照明する照明分布を検出する。温度検出部８０が、照明分布検出部に相当する。
ユーザーが、プロジェクター４に備わる操作パネルなどの操作受付部２１を操作し、メニュー画像等を表示させて、照明分布検出モード（図示せず）を選択すると、温度検出部８０は、照明範囲ＳＡ１およびその強度分布の検出を行う照明分布検出モードを開始する。
【０１３６】
温度センサー８１は、サーミスター等を有して構成される。温度センサー８１は、調光用液晶ライトバルブおよび表示用液晶ライトバルブの近傍に設置されて、温度を検出する。検出した温度の情報は、検出部８２に出力する。
【０１３７】
検出部８２は、解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を有して構成される。検出部８２は、温度に応じた距離を算出する。ここで、温度と距離との関係は、各色光のライトバルブ毎に予め測定しておき、検出部８２に記憶しておく。検出部８２は、距離に対応した照明分布の情報を算出する。このときの算出方法は、第３の実施形態で示した距離検出部７０の検出部７２と同様な算出方法を用いる。検出部８２は、算出した色光毎の照明分布の情報を制御部２０に通知し、制御部２０が照明分布記憶部４１に記憶させる。換言すれば、照明分布記憶部４１の照明分布の情報を更新する。
【０１３８】
なお、上述したように温度と距離は１対１に対応しているため、検出部８２は、温度に応じた距離を算出することなく、温度に対応した照明分布の情報（データ）をテーブル等の形式で複数記憶してもよい。また、拡散特性を数式化（式（６）参照）する場合においても、距離に応じて設定されるパラメーターを、温度に応じて設定されるパラメーターと置き換えて拡散特性を算出することが可能である。そして、拡散特性を用いて、拡散していない照明特性にフィルター処理を行うことで、温度に応じた照明分布を算出することができる。
【０１３９】
上述したように算出された照明分布の情報に基づいて、プロジェクター４のライトバルブ制御部４０は、照明分布に対応したライトバルブ制御を行う。照明分布に対応したライトバルブ制御処理は、第１の実施形態と同様とする。
【０１４０】
上述した第４の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（２）、（３）、（４）および（５）と同様な効果を奏することができる。他に以下の効果が得られる。
（１）プロジェクター４は、調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の調光画素を通過した光が、表示用液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１の表示画素を照明する照明範囲ＳＡ、および、照明強度Ｓを照明分布の情報として照明分布記憶部４１に記憶する。この照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、各調光用液晶ライトバルブと対応する表示用液晶ライトバルブの配置関係によって定まるものであり、製品の開発時に予め測定を行い、照明分布記憶部４１に記憶しておく。しかしながら、このような照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓは、製品の組み立て誤差や経時変化、温度変化等によって変化する。プロジェクター４では、温度検出部８０の温度センサー８１、検出部８２、および、制御部２０によって、照明分布記憶部４１を書き換えることが可能である。これにより、照明分布が初期状態から変化した場合にも、照明分布記憶部４１の照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ、つまり照明分布を書き換えることで、プロジェクター４は、正確な階調再現を実現することが可能になるため有益である。
【０１４１】
なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１４２】
（変形例１）上記実施形態では、調光情報決定部４２が使用する特徴量は、第１の画像情報の最大値としたが、必ずしも最大値でなくてもよい。例えば、暗い画面領域に明るい画素がノイズとして入っている場合がある。このような場合、特徴量を最大値としてしまうと、黒色が浮いてしまう場合がある。このため、必ずしも特徴量を最大値としなくてもよい。例えば、特徴量を最大値の画素値の９０％としてもよいし、平均値とすることも可能である。また、特徴量を、最大値から何番目かの画素値としてもよい。例えば、３番目の画素値としてもよい。また、第１の画像情報（映像信号）から赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色のヒストグラム（出現度数分布）を取り出すヒストグラム検出部（図示せず）を有して、度数分布に基づいて、特徴量を決定してもよい。
【０１４３】
（変形例２）プロジェクター１，２，３，４は、ノイズリダクション回路（図示せず）を有するものとしてもよい。そして、ライトバルブ制御部４０に入力される第１の画像情報にノイズリダクションを掛けて、ノイズを除去することで、調光情報決定部４２が使用する特徴量を第１の画像情報の最大値としてもよい。
【０１４４】
（変形例３）上記実施形態では、照明部は、光源装置１１および調光用液晶ライトバルブを含む構成としたが、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイのように一体となっている構成としてもよい。つまり、照明部が、ＬＥＤアレイであってもよい。
図１８は、ＬＥＤアレイの斜視図である。図１８に示すように、ＬＥＤアレイ９０は、発光部（ＬＥＤ）Ｌ１がマトリクス状に複数配置されて形成されている。このようなＬＥＤアレイ９０を、プロジェクター１，２，３，４の調光用液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２の代わりに設置した構成としてもよい。また、画像表示装置がＦＰＤ（Flat Panel Display）等である場合には、ＦＰＤの液晶パネル等の背面側に、このようなＬＥＤアレイ９０を照明部として設置した構成としてもよい。この場合は、ＬＥＤアレイ９０に含まれる複数の発光部Ｌ１のそれぞれが調光要素に相当する。
【０１４５】
（変形例４）上記実施形態のプロジェクターの光学ユニットの構成図では、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの間に、光学素子（リレーレンズ）等を備えない構成を記載した。しかしながら、第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態では、調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの間に、光学素子等を備えていてもよい。つまり、光学素子等を備えていても、プロジェクター１，２，４では、照明分布の変化を検出して、照明分布記憶部４１の照明分布の情報を更新することが可能である。また、赤色光用と緑色光用と青色光用の調光用液晶ライトバルブと表示用液晶ライトバルブとの間隔（距離）は、一致していなくてもよい。
【０１４６】
（変形例５）上記実施形態では、照明分布記憶部４１には、予め照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ（強度分布）、即ち照明分布の情報が記憶されているものとしたが、予め照明分布の情報が記憶されていなくてもよい。この場合、プロジェクターを通常に使用（投写）開始する前に、プロジェクター１，２，３，４を照明分布検出モードにして、照明分布検出部（撮像検出部５０、撮像検出部６０、距離検出部７０、温度検出部８０）によって、照明分布の情報を検出して、制御部２０によって照明分布記憶部４１に記憶させることが可能である。
【０１４７】
（変形例６）上記実施形態では、照明分布記憶部４１には、予め照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓ（強度分布）が記憶されており、照明分布検出部によって検出された照明分布の情報に基づいて、制御部２０が更新するものとした。しかし、他の手段によって、照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓの書き込みや書き換えが可能な構成としてもよい。例えば、プロジェクター１，２，３，４は、図示しない通信部を備えて、プロジェクター１，２，３，４の外部機器から照明範囲ＳＡおよび照明強度Ｓの情報を受信して、制御部２０を介して、照明分布記憶部４１を書き換えてもよい。
【０１４８】
（変形例７）上記実施形態では、照明分布検出処理において、調光用液晶ライトバルブの１つの調光画素のみを点灯させて、照明分布を検出するものとした。しかし、照明分布検出処理を複数回行って、複数の調光画素について、それぞれ照明分布を検出してもよい。そして、調光用液晶ライトバルブの調光画素の位置に応じて照明分布を切り替えるように、照明分布記憶部４１に複数記憶してもよい。
【０１４９】
（変形例８）上記第１の実施形態では、イメージセンサー５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、それぞれセンサー駆動部によって可動としたが、透過性のあるイメージセンサーを用いる場合には、イメージセンサーは、表示用液晶ライトバルブの入射面に固定されていてもよい。
【０１５０】
（変形例９）上記実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態で示した照明分布検出モードにおいて行う照明分布検出処理や、他の実施形態で行う照明分布の検出の処理は、ユーザー操作に基づいて、制御部２０から指示を出して実行されるものとしたが、所定のタイミングで実行されるものとしてもよい。例えば、プロジェクターの起動時等に行ってもよい。
【０１５１】
（変形例１０）上記実施形態では、プロジェクター１，２，３，４を例にして説明しているが、画像表示装置は、プロジェクターに限定するものではない。例えば、透過型のスクリーンを一体的に備えたリアプロジェクター、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等に適用することも可能である。
【０１５２】
（変形例１１）上記実施形態では、光源装置１１は、放電型の光源ランプ１１ａを有して構成されているが、ＬＥＤ光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。
【０１５３】
（変形例１２）上記実施形態では、プロジェクター１，２，３，４は、第１の光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を光変調装置として用いることもできる。同様に、照明部に含まれる光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を光変調装置として用いることもできる。
【符号の説明】
【０１５４】
１，２，３，４…プロジェクター、１７Ｒ１，１７Ｇ１，１７Ｂ１…表示用液晶ライトバルブ、１７Ｒ２，１７Ｇ２，１７Ｂ２…調光用液晶ライトバルブ、１０…画像投写部、１１…光源装置、１１ａ…光源ランプ、１１ｂ…リフレクター、１２ａ…第１フライアイレンズ、１２ｂ…第２フライアイレンズ、１３…偏光変換装置、１４ａ，１４ｂ…ダイクロイックミラー、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…反射ミラー、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…リレーレンズ、１７…液晶ライトバルブ部、１８…クロスダイクロイックプリズム、１９…投写レンズ、２０…制御部、２１…操作受付部、３１…画像情報入力部、３２…画像処理部、４０…ライトバルブ制御部、４１…照明分布記憶部、４２…調光情報決定部、４３…照明値算出部、４４…画像情報生成部、５０…撮像検出部、５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ…イメージセンサー、５２…検出部、６０…撮像検出部、６１…イメージセンサー、６２…検出部、７０…距離検出部、７１…距離センサー、７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂ…距離センサー、７２…検出部、８０…温度検出部、８１…温度センサー、８２…検出部、９０…ＬＥＤアレイ、１１０ａ…表示液晶駆動部、１１０ｂ…調光液晶駆動部、ＳＣ…投写面。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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