(57)【要約】【課題】光を変調して画像を投射するプロジェクターにおける変調部の応答速度を良好に保つ。【解決手段】プロジェクター１は、光源部３と、光源部３が発する光を変調する反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとを備える。プロジェクター１は、画像データに基づいて減光率を設定する減光率設定部１１４と、減光率設定部１１４が設定した減光率に従って、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量を調整する調光部７と、を備える。減光率設定部１１４は、画像データが３Ｄ画像データである場合における調光部７の調整範囲の下限を、画像データが３Ｄ画像データでない場合における調光部７の調整範囲の下限より高くする。【選択図】図３
2015119312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて画像を投射するプロジェクターであって、
光源と、
前記光源が発する光を変調する変調部と、
前記画像データに基づいて減光率を設定する減光率設定部と、
前記減光率設定部が設定した減光率に従って、前記変調部の入射光の光量を調整する調光部と、を備え、
前記減光率設定部は、前記画像データが立体画像データである場合における前記調光部の調整範囲の下限を、前記画像データが立体画像データでない場合における前記調光部の調整範囲の下限より高くすること、
を特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記光源は固体光源を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記調光部は、前記減光率設定部が設定した減光率に従って前記光源が発光する光量を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記減光率設定部は、前記画像データが立体画像データである場合に、前記調光部が前記入射光の光量を０にしない減光率を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記画像データの特徴量を取得する特徴量取得部を備え、
前記減光率設定部は、前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて前記調光部の減光率を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて、画像の輝度の伸長係数を取得する輝度伸長率取得部と、
前記輝度伸長率取得部が取得した伸長係数に基づき、前記変調部に表示される画像の輝度を伸長する輝度伸長処理部と、を備え、
前記減光率設定部は、前記輝度伸長率取得部が取得した伸長係数に基づいて前記調光部の減光率を設定することを特徴とする請求項５記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記減光率設定部は、前記伸長係数に基づいて求めた前記調光部の減光率が、予め設定された減光率より低い場合に、前記調光部の減光率を予め設定された値に変更することを特徴とする請求項６記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記画像データの特徴量と前記調光部の減光率とを対応付けるテーブルを有し、
前記減光率設定部は、前記テーブルを参照して、前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて前記減光率を設定し、
前記画像データが立体画像データである場合と立体画像データでない場合とで、参照する前記テーブルを切り換えることを特徴とする請求項５記載のプロジェクター。
【請求項９】
画像データに基づいて画像を投射するプロジェクターの制御方法であって、
前記画像データに基づいて減光率を設定し、
設定した減光率に従って変調部の入射光の光量を調整し、
前記画像データが立体画像データである場合における入射光の調整範囲の下限を、前記画像データが立体画像データでない場合における入射光の調整範囲の下限より高くすること、
を特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにおいて、表示する画像に応じて調光を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のプロジェクターは、画像の輝度範囲を伸長する処理と調光とを行うことにより、画像のコントラスト感を高め、画像の白飛びを抑制できる。
また、プロジェクターにおいて液晶表示パネル等により光を変調するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４３２９３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０３３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、液晶表示パネルは、低温環境下で応答速度が低下する。このため、液晶表示パネルを備えるプロジェクターを低温環境下で使用すると、液晶表示パネルの温度が、応答速度に影響するほど低下する可能性がある。液晶表示パネルの応答速度の低下は、残像の発生を招くほか、例えば立体画像を表示する場合にクロストークが生じやすくなり、好ましくない。また、液晶表示パネル以外の光を変調する手段を用いた場合にも、最適な動作温度よりも温度が低い場合に応答速度が低下し、残像やクロストークを生じやすくなる可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光を変調して画像を投射するプロジェクターにおける変調部の応答速度を良好に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、画像データに基づいて画像を投射するプロジェクターであって、光源と、前記光源が発する光を変調する変調部と、前記画像データに基づいて減光率を設定する減光率設定部と、前記減光率設定部が設定した減光率に従って、前記変調部の入射光の光量を調整する調光部と、を備え、前記減光率設定部は、前記画像データが立体画像データである場合における前記調光部の調整範囲の下限を、前記画像データが立体画像データでない場合における前記調光部の調整範囲の下限より高くすること、を特徴とする。
本発明によれば、立体画像データに基づき画像を表示する場合に変調部の入射光の光量が確保されるので、変調部が照射光により暖められる。このため、変調部の温度を適切な温度に維持し、変調部の応答速度を良好な状態に保つことができる。
【０００６】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記光源は固体光源を備えることを特徴とする。
本発明によれば、発熱量の小さい固体光源を用いた場合であっても、変調部に入射する入射光の光量を確保することにより、良好な応答速度を維持できる。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記調光部は、前記減光率設定部が設定した減光率に従って前記光源が発光する光量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、調光部の減光率を設定することで光源から変調部に照射される光量を確保し、変調部の応答速度を良好に保つことができる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記減光率設定部は、前記画像データが立体画像データである場合に、前記調光部が前記入射光の光量を０にしない減光率を設定することを特徴とする。
本発明によれば、変調部の入射光の光量を適切な光量に調整できる。
【０００９】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記画像データの特徴量を取得する特徴量取得部を備え、前記減光率設定部は、前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて前記調光部の減光率を設定することを特徴とする。
本発明によれば、変調部の入射光の光量を画像データに対応して調整することができ、かつ、変調部の温度を適切な温度に維持できる。
【００１０】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて、画像の輝度の伸長係数を取得する輝度伸長率取得部と、前記輝度伸長率取得部が取得した伸長係数に基づき、前記変調部に表示される画像の輝度を伸長する輝度伸長処理部と、を備え、前記減光率設定部は、前記輝度伸長率取得部が取得した伸長係数に基づいて前記調光部の減光率を設定することを特徴とする。
本発明によれば、画像データの特徴量に基づいて、画像の輝度を伸長する処理と入射光の光量を調整する処理とを行うことにより、コントラスト性を高めることができる。さらに、変調部の温度を適切な温度に維持できる。
【００１１】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記減光率設定部は、前記伸長係数に基づいて求めた前記調光部の減光率が、予め設定された減光率より低い場合に、前記調光部の減光率を予め設定された値に変更することを特徴とする。
本発明によれば、簡単な処理によって、変調部の温度を適切な温度に保つことができる。
【００１２】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記画像データの特徴量と前記調光部の減光率とを対応付けるテーブルを有し、前記減光率設定部は、前記テーブルを参照して、前記特徴量取得部により取得された特徴量に基づいて前記減光率を設定し、前記画像データが立体画像データである場合と立体画像データでない場合とで、参照する前記テーブルを切り換えることを特徴とする。
本発明によれば、テーブルを切り換えることにより、容易に、変調部の温度を適切な温度に保つことができる。また、テーブルを用いて減光率を高速に、かつきめ細かく制御できる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像データに基づいて画像を投射するプロジェクターの制御方法であって、前記画像データに基づいて減光率を設定し、設定した減光率に従って変調部の入射光の光量を調整し、前記画像データが立体画像データである場合における入射光の調整範囲の下限を、前記画像データが立体画像データでない場合における入射光の調整範囲の下限より高くすること、を特徴とする。
本発明によれば、立体画像データに基づき画像を表示する場合に変調部に入射する光量が確保されるので、変調部が照射光により暖められる。このため、変調部の温度を適切な温度に維持し、変調部の応答速度を良好な状態に保つことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、変調部の温度を適切な温度に維持し、変調部良好な応答速度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】投射部の構成を詳細に示す図である。
【図３】プロジェクターの機能を模式的に示す図である。
【図４】プロジェクターが有するＬＵＴの構成例を示す図である。
【図５】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態のプロジェクターの機能を模式的に示す図である。
【図７】第２の実施形態のプロジェクターの動作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】
【００１６】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係るプロジェクター１の機能的構成を示すブロック図である。スクリーンＳＣ（投射面）に画像を投射する表示装置としてのプロジェクター１は、ＰＣ等のコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）に、画像入力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１０１を介して接続される。プロジェクター１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力されるデジタル画像データに基づく画像をスクリーンＳＣに投射する。
【００１７】
プロジェクター１は、光学的な画像の形成を行う投射部２を備える。投射部２は、光源部３（光源）、光変調装置（変調部）４、及び投射光学系６を備える。光源部３は、キセノンランプや超高圧水銀ランプ等のランプ類、或いは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザー光源等の固体光源を利用できる。本実施形態では後述するようにレーザー光源を備えた例を説明する。光源部３は、レーザー光源とともに、レーザー光源が発する光をもとに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光を生成する光学部品を備えている。光源部３のレーザー光源は、光源駆動部１３０が出力するパルス信号によりＰＷＭ制御される。
【００１８】
光変調装置４は、光源部３が発するＲ、Ｇ、Ｂの３つの色光を変調する。光変調装置４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの色光に対応して、３つの液晶ライトバルブを備える。本実施形態の液晶ライトバルブは反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで構成される。
投射光学系６は、光変調装置４により変調された光を集光及び合成するレンズ群を備え、カラーの画像光をスクリーンＳＣに投射する。投射光学系６は、フォーカス調整機構やズーム機構を備え、ユーザーの操作によってフォーカス調整やズーム調整が行われる。なお、プロジェクター１は、フォーカス調整機構やズーム機構を駆動するモーター等からなる投射光学系駆動部を備えていてもよい。
【００１９】
図２は、投射部２の構成を詳細に示す図である。
プロジェクター１は、図２に示すように、青色光用照明装置５１と、黄色光用照明装置５２と、ダイクロイックミラー２５と、導光光学系とを備える。これらは図１に示した光源部３を構成する。この光源部３全体が本発明の光源部に相当すると解することもできる。また、青色光用照明装置５１及び黄色光用照明装置５２が光源部に相当するということもできる。或いは、青色レーザーダイオードアレイ５３が備える青色レーザーダイオード５９、及び、励起用レーザーダイオードアレイ６０が備える励起用レーザーダイオード６２が、本発明の光源部に相当すると解することもできる。
導光光学系は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に対応する導光光学系３Ｒ、導光光学系３Ｇ、及び導光光学系３Ｂにより構成される。反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、導光光学系３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに対応する位置に設けられる。青色光用照明装置５１は、一例として主にＰ偏光の青色光ＬＢを射出する。黄色光用照明装置５２は、一例として主にＰ偏光の黄色光ＬＹを射出する。
また、プロジェクター１は、クロスダイクロイックプリズム５を備え、クロスダイクロイックプリズム５から光が射出される側に投射光学系６が配置される。クロスダイクロイックプリズム５を投射光学系６の一部とみなすこともできる。
さらに、導光光学系３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに対応する位置には、光センサー３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂが設けられる。
【００２０】
本実施形態のダイクロイックミラー２５は、一例として、黄色光用照明装置５２が射出した黄色光ＬＹのうち、予め決められた基準波長より波長が長い赤色光ＬＲを透過させ、予め決められた基準波長以下の波長の緑色光ＬＧを反射する。
【００２１】
導光光学系３Ｒは、ダイクロイックミラー２５を透過した赤色光ＬＲのうち、偏光ビームスプリッター２６で反射したＳ偏光の赤色光を光センサー３６Ｒへ導く。また、導光光学系３Ｒは、赤色光ＬＲのうち偏光ビームスプリッター２６を透過したＰ偏光の赤色光を反射型液晶パネル４Ｒへ導く。また、導光光学系３Ｒは、反射型液晶パネル４Ｒから反射された赤色光のうち、偏光ビームスプリッター２６で反射したＳ偏光の赤色光をクロスダイクロイックプリズム５へ導く。
【００２２】
導光光学系３Ｇは、ダイクロイックミラー２５が反射した緑色光ＬＧのうち、偏光ビームスプリッター２７で反射したＳ偏光の緑色光を光センサー３６Ｇへ導く。導光光学系３Ｇは、緑色光ＬＧのうち偏光ビームスプリッター２７を透過したＰ偏光の緑色光を反射型液晶パネル４Ｇへ導く。また、導光光学系３Ｇは、反射型液晶パネル４Ｇから反射された緑色光のうち、偏光ビームスプリッター２７で反射したＳ偏光の緑色光をクロスダイクロイックプリズム５へ導く。
【００２３】
導光光学系３Ｂは、青色光用照明装置５１が射出した青色光ＬＢのうち、偏光ビームスプリッター２８で反射したＳ偏光の青色光を光センサー３６Ｂへ導く。導光光学系３Ｂは、青色光ＬＢのうち偏光ビームスプリッター２８を透過したＰ偏光の青色光を反射型液晶パネル４Ｂへ導く。また、導光光学系３Ｂは、反射型液晶パネル４Ｂから反射された青色光のうち、偏光ビームスプリッター２８で反射したＳ偏光の青色光をクロスダイクロイックプリズム５へ導く。
【００２４】
反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、後述する光変調装置駆動部１３３（図１）から入力される画像信号に応じて、導光光学系３Ｒ、３Ｇ、３Ｂにより導かれた色光を画像信号に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム５は、導光光学系３Ｒが導いた赤色光、導光光学系３Ｇが導いた緑色光、導光光学系３Ｂが導いた青色光を合成する。投射光学系６は、クロスダイクロイックプリズム５によって合成された光をスクリーンＳＣに投射する。
【００２５】
光センサー３６Ｒは、導光光学系３Ｒが導いたＳ偏光の赤色光の明るさ（本実施形態では、一例として光強度）を検出し、検出した赤色光の光強度を示す赤色光強度信号を制御部１１０へ出力する。光センサー３６Ｂは、導光光学系３Ｂが導いたＳ偏光の青色光の光強度を検出し、検出した青色光の光強度を示す青色光強度信号を制御部１１０に出力する。光センサー３６Ｇは、導光光学系３Ｇが導いたＳ偏光の緑色光の強度を検出し、検出した緑色光の強度を示す緑色光強度信号を制御部１１０に出力する。
【００２６】
青色光用照明装置５１は、レーザー光源として青色レーザーダイオードアレイ５３を備える。青色レーザーダイオードアレイ５３は、例えば１２個の青色レーザーダイオード５９が４個×３個のアレイ状に配列されたものである。
また、青色光用照明装置５１は、平行化レンズ５４と、集光レンズ５５と、拡散板５６と、ピックアップレンズ５７と、平行化レンズ５８と、第１レンズアレイ９と、第２レンズアレイ１０と、偏光変換素子１１と、重畳レンズ１２とを備える。
【００２７】
青色レーザーダイオード５９から射出された青色光ＬＢは、平行化レンズ５４により平行化された後、集光レンズ５５により集光され、拡散板５６上に照射されることで点光源が形成される。拡散板５６上の各点光源からの青色の拡散光は、ピックアップレンズ５７を透過して平行化レンズ５８により平行化された後、第１レンズアレイ９に入射する。
第１レンズアレイ９は平行化レンズ５８から射出される照明光束を複数の部分光束に分割する。これらの部分光束は第２レンズアレイ１０を通して偏光変換素子１１に入射する。偏光変換素子１１は、第１レンズアレイ９により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光として射出する。例えば、偏光変換素子１１は、青色レーザーダイオード５９からの照明光の一方の偏光（例えばＰ偏光）を透過し、他方の偏光（例えばＳ偏光）を照明光軸５１ａｘに垂直な方向に向けて反射する。この場合、偏光変換素子１１を透過した光は、概ねＰ偏光となるが、全てがＰ偏光となるわけではなく、Ｓ偏光も混在する。重畳レンズ１２は、偏光変換素子１１を透過した複数の部分光束を集光して反射型液晶パネル４Ｂの画像形成領域近傍に重畳させる。なお、重畳レンズ１２は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００２８】
黄色光用照明装置５２は、レーザー光源として励起用レーザーダイオードアレイ６０を備える。励起用レーザーダイオードアレイ６０は、例えば３０個の励起用レーザーダイオード６２が６個×５個のアレイ状に配列されたものである。励起用レーザーダイオード６２は、蛍光体を励起させるための励起光として、紫外光もしくは青色光を射出する。
【００２９】
また、黄色光用照明装置５２は、平行化レンズ５４、集光レンズ５５、蛍光体基板６１、ピックアップレンズ５７、平行化レンズ５８、第１レンズアレイ９、第２レンズアレイ１０、偏光変換素子１１、及び、重畳レンズ１２を備える。
平行化レンズ５４は、個々の励起用レーザーダイオード６２に対応して設けられる。
黄色光用照明装置５２の第１レンズアレイ９、第２レンズアレイ１０、偏光変換素子１１及び重畳レンズ１２はそれぞれ、青色光用照明装置５１内の第１レンズアレイ９、第２レンズアレイ１０、偏光変換素子１１及び重畳レンズ１２と同じ構成である。但し、黄色光用照明装置５２では、青色光用照明装置５１の照明光軸５１ａｘが照明光軸５２ａｘに変更されている点が異なる。
【００３０】
蛍光体基板６１は、紫外光、青色光等の励起光を受けて黄色光を発する蛍光体層が基板上に形成された構成を有する。励起用レーザーダイオード６２から射出された励起光は、平行化レンズ５４により平行化され、集光レンズ５５により集光され、蛍光体基板６１上に照射される。これにより点光源が形成される。蛍光体基板６１上の点光源から発した黄色光ＬＹは、ピックアップレンズ５７を透過して平行化レンズ５８により平行化され、その後に第１レンズアレイ９に入射する。
【００３１】
重畳レンズ１２で集光された青色光ＬＢは、導光光学系３Ｂの集光レンズ３２Ｂで略平行な光束に変換され、第１の絞り３７を介して偏光ビームスプリッター２８に入射する。本実施形態の偏光ビームスプリッター２８は、一例として、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。青色光用照明装置５１の照明光束は偏光変換素子１１によって概ね１種類の直線偏光（例えば、Ｐ偏光）に揃えられている。このため、集光レンズ３２Ｂを通過した光は、偏光ビームスプリッター２８を通過して青色光用の反射型液晶パネル４Ｂに入射する。なお、他の集光レンズ３２Ｒ、集光レンズ３２Ｇも、集光レンズ３２Ｂと同様に構成されている。
【００３２】
偏光ビームスプリッター２８が反射したＳ偏光の青色光の光束は、第２の絞り３８により絞られ、光センサー３６Ｂに導かれる。また、偏光ビームスプリッター２８は、反射型液晶パネル４Ｂから反射された青色光のうちＳ偏光の青色光を反射し、Ｐ偏光の青色光を透過させる。これにより、偏光ビームスプリッター２８で反射したＳ偏光の青色光が偏光板３４Ｂへ導かれる。偏光板３４Ｂは、導かれた青色光のうち、所定の方向に偏光した光だけを通過させる。これにより、所定の方向に偏光した青色光がクロスダイクロイックプリズム５へ導かれる。
なお、他の偏光ビームスプリッター２６、２７も、上述の偏光ビームスプリッター２８と同様に構成されている。
【００３３】
導光光学系３Ｒの集光レンズ３２Ｒは、ダイクロイックミラー２５を透過した赤色光ＬＲの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換する。第１の絞り３７は、集光レンズ３２Ｒが変換した略平行な光束を絞る。これにより、ダイクロイックミラー２５を透過した赤色光ＬＲは、集光レンズ３２Ｒおよび第１の絞り３７を介して偏光ビームスプリッター２６に入射する。偏光ビームスプリッター２６は、一例としてＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する機能を有する。黄色光用照明装置５２からの照明光束は偏光変換素子１１によって概ね偏光方向の揃った略１種類の直線偏光（例えば、Ｐ偏光）に揃えられている。このため、集光レンズ３２Ｒを通過した光は、偏光ビームスプリッター２６を通過して赤色光用の反射型液晶パネル４Ｒに入射する。また、偏光ビームスプリッター２６が反射したＳ偏光の青色光の光束は第２の絞り３８で絞られ、光センサー３６Ｒへ導かれる。
【００３４】
偏光ビームスプリッター２６は、反射型液晶パネル４Ｒから反射された赤色光のうちＳ偏光の赤色光を反射し、Ｐ偏光の赤色光を透過させる。これにより、偏光ビームスプリッター２６で反射したＰ偏光の赤色光が偏光板３４Ｒへ導かれる。偏光板３４Ｒは、導かれた赤色光のうち、所定の方向に偏光した光だけを通過させる。これにより、所定の方向に偏光した赤色光がクロスダイクロイックプリズム５へ導かれる。
【００３５】
導光光学系３Ｇは、集光レンズ３２Ｇと、第１の絞り３７と、偏光ビームスプリッター２７と、第２の絞り３８と、偏光板３４Ｇとを備える。
集光レンズ３２Ｇは、ダイクロイックミラー２５が反射した緑色光ＬＧの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換する。第１の絞り３７は、集光レンズ３２Ｇが変換した略平行な光束を絞る。これにより、ダイクロイックミラー２５が反射した緑色光ＬＧは、集光レンズ３２Ｇおよび第１の絞り３７を介して偏光ビームスプリッター２７に入射する。偏光ビームスプリッター２７は、一例としてＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する。黄色光用照明装置５２からの照明光束は偏光変換素子１１によって概ね偏光方向の揃った略１種類の直線偏光（例えば、Ｐ偏光）に揃えられている。このため、集光レンズ３２Ｇを通過した光は、偏光ビームスプリッター２７を通過して緑色光用の反射型液晶パネル４Ｇに入射する。偏光ビームスプリッター２７が反射したＳ偏光の緑色光の光束は、第２の絞り３８により絞られ、光センサー３６Ｇに導かれる。
【００３６】
また、偏光ビームスプリッター２７は、反射型液晶パネル４Ｇから反射された緑色光のうちＳ偏光の緑色光を反射し、Ｐ偏光の緑色光を透過させる。これにより、偏光ビームスプリッター２６で反射したＳ偏光の緑色光が偏光板３４Ｇへ導かれる。偏光板３４Ｇは、導かれた緑色光のうち、所定の方向に偏光した光だけを通過させる。これにより、所定の方向に偏光した緑色光がクロスダイクロイックプリズム５へ導かれる。
【００３７】
クロスダイクロイックプリズム５は、偏光板３４Ｒ、偏光板３４Ｇ、及び偏光板３４Ｂから射出された色光毎に変調された光学像を合成し、カラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は青色光ＬＢを反射し、他方の界面に形成された誘電体多層膜は赤色光ＬＲを反射する。これらの誘電体多層膜によって青色光ＬＢおよび赤色光ＬＲは曲折され、クロスダイクロイックプリズム５を透過する緑色光ＬＧの進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
クロスダイクロイックプリズム５から射出された光によって形成されるカラー画像は、投射光学系６によって拡大投射され、スクリーンＳＣ上で画像を形成する。
【００３８】
また、プロジェクター１の本体は、プロジェクター１の動作を制御して画像信号を電気的に処理する画像処理系を備える。画像処理系は、制御部１１０、画像入力Ｉ／Ｆ１０１、記憶部１０２、入力処理部１０３、光源駆動部１３０、画像処理部１３１、フレームメモリー１３２、及び、光変調装置駆動部１３３を備える。
【００３９】
画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、上述のように外部の画像供給装置からデジタル画像データの入力を受けて、入力された画像データを画像処理部１３１に出力する。画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、画像データを伝送する各種規格に準拠したインターフェイスを備える。このインターフェイスは通信系のインターフェイスであってもよいし、画像／映像系のインターフェイスであってもよい。具体的には、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、有線ＬＡＮ等の有線接続インターフェイス、或いは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ等の無線通信インターフェイス等である。また、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）、ＣｏａＸＰｒｅｓｓ（商標）等のインターフェイスも挙げられる。また、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、画像データの入力系統を複数有していてもよい。この場合、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、制御部１１０の制御に従って入力系統を切り替えて選択し、選択した入力系統の画像データを出力する。画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力される画像データは動画像（映像）のデータであっても静止画像のデータであってもよい。
なお、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、アナログ画像信号を入力可能な構成であってもよい。この場合、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、アナログ画像信号Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換機能を備えてもよい。
【００４０】
光源駆動部１３０は、制御部１１０の制御に従って、光源部３の青色レーザーダイオードアレイ５３及び励起用レーザーダイオードアレイ６０に対してパルス信号を出力する。光源駆動部１３０は、出力するパルス信号のパルス幅、及び、オン期間（High）とオフ期間（Low）のデューティーを調整することにより、青色レーザーダイオード５９、及び、励起用レーザーダイオード６２のそれぞれをＰＷＭ制御する。
【００４１】
画像処理部１３１は、制御部１１０の制御に従って、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力される画像データを処理し、光変調装置駆動部１３３に画像信号を出力する。
画像処理部１３１が実行する処理は、３Ｄ（立体）画像と２Ｄ（平面）画像の判別処理、解像度変換処理、フレームレート変換処理、３Ｄ画像変換処理、歪み補正処理、ズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等である。これらのうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。また、画像処理部１３１は、３Ｄ画像と２Ｄ画像の判別結果や、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力された画像データ等を制御部１１０に出力する。この処理で、画像処理部１３１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力された画像データに付加されているデータを解析して判別してもよい。また、画像処理部１３１は、画像データのフレームを解析して、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン、フレームパッキング等の形式の３Ｄ画像データであるか否かを判別してもよい。
【００４２】
３Ｄ画像と２Ｄ画像の判別処理は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力された画像データが３Ｄ画像か２Ｄ画像かを判別する処理である。
解像度変換処理は、画像処理部１３１が、入力画像データの解像度を、制御部１１０により指定された解像度、例えば反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの表示解像度に合わせて変換する処理である。フレームレート変換処理は、画像処理部１３１が入力画像データのフレームレートを、制御部１１０により指定されたフレームレートに変換する処理である。例えば、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂによりオーバードライブ表示を行う場合に、入力画像データから中間フレームを生成する処理等が含まれる。この処理は、垂直同期信号を変換または生成する処理を含んでもよい。
【００４３】
３Ｄ画像変換処理は、入力された画像データが３Ｄ画像データであると判別した場合に実行される。３Ｄ画像変換処理で、画像処理部１３１は、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン、フレームパッキング等の形式の入力画像データをもとに、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの表示解像度に適合したフレームを生成する。画像処理部１３１は、例えば、左眼用のフレームと右眼用のフレームとが交互に時分割で出力されるフレームシーケンシャル形式の画像データを生成する。この処理で、画像処理部１３１は、必要に応じて中間フレームを生成する処理を行ってもよく、光変調装置駆動部１３３に画像信号を出力する際に、出力中の画像信号が左眼用のフレームか右眼用のフレームかを示す３Ｄ識別信号（Ｌ／Ｒ信号）を出力してもよい。
【００４４】
歪み補正処理は、制御部１１０から入力される補正パラメーターに従って画像データを変換して、スクリーンＳＣ上の投射画像の台形歪みや糸巻き型歪みを補正する処理である。ズーム処理は、リモコンや操作パネルの操作によりズームが指示された場合に画像を拡大／縮小する。色調補正処理は画像データの色調を変換する処理であり、制御部１１０により指定された色調に合わせて画像データに含まれる各画素のデータを変更する。この処理で、プロジェクター１は、映画鑑賞に適した色調、スクリーンＳＣが明るい環境に設置された場合に適した色調、黒板などの非白色のスクリーンＳＣに投射する場合に適した色調等を実現できる。色調補正処理に加え、コントラスト調整等を行ってもよい。輝度補正処理は、光源部３の発光状態やプロジェクター１が設置された環境の明るさ等に対応して、画像データの輝度を補正する処理である。
画像処理部１３１が実行する上記の処理の内容、パラメーター、及び処理の開始／終了のタイミングは制御部１１０により制御される。
【００４５】
画像処理部１３１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力される画像データをフレームメモリー１３２に展開して、展開した画像データに対し上記の各種処理を実行する。画像処理部１３１は、処理後の画像データをフレームメモリー１３２から読み出して、光変調装置駆動部１３３に出力する。
【００４６】
光変調装置駆動部１３３は、光変調装置４の反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに接続されている。光変調装置駆動部１３３は、画像処理部１３１から入力される画像信号に基づいて、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動し、各液晶パネルに画像を描画する。
また、光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３５を備えている。輝度伸長処理部１３５は、画像処理部１３１から入力される画像信号を、指定された輝度伸長率（ゲイン）で伸長し、画像信号の輝度の範囲を拡大させる処理を行う。画像処理部１３１は後述するようにＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号を出力するので、輝度伸長処理部１３５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色ごとに画像信号を伸長する。光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３５により処理された画像信号に基づき反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動するので、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂには、輝度範囲が伸長された画像が表示される。
【００４７】
制御部１１０には、記憶部１０２及び入力処理部１０３が接続されている。
記憶部１０２は、制御部１１０が備えるＣＰＵ（図示略）が実行するプログラムや、制御部１１０により処理されるデータ等を不揮発的に記憶する。例えば、記憶部１０２は、画像処理部１３１が実行する各種処理の設定値、制御部１１０や画像処理部１３１が参照するテーブル等を記憶する。また、記憶部１０２に画像データを記憶し、この画像データを制御部１１０が読み出してスクリーンＳＣに投射させてもよい。また、記憶部１０２は、ＬＵＴ１０７を記憶する。
【００４８】
入力処理部１０３は、プロジェクター１を操作するリモコン（図示略）が送信する無線信号を受信してデコードし、リモコンにおける操作を検出する。また、入力処理部１０３は、プロジェクター１の本体に設けられた操作パネル（図示略）におけるボタン操作を検出する。入力処理部１０３は、リモコンや操作パネルにおける操作を示す操作データを生成して、制御部１１０に出力する。また、入力処理部１０３は、制御部１１０の制御に従い、プロジェクター１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル（図示略）のインジケーターランプの点灯状態を制御する。
【００４９】
制御部１１０は、投射制御部１１１、特徴量取得部１１２、輝度伸長率取得部１１３、減光率設定部１１４、減光処理部１１５、及び光源制御部１１６を備え、プロジェクター１の動作を制御する。
投射制御部１１１は、入力処理部１０３から入力される操作データに基づき、画像を投射する動作を制御する。
投射制御部１１１は、投射の開始及び終了に伴い、光源制御部１１６により光源駆動部１３０を制御させる。この制御により光源部３が点灯／消灯する。
また、投射制御部１１１は、画像処理部１３１から入力される画像データや、入力処理部１０３から入力される操作データに基づき、画像処理部１３１に対して上記の各種処理の実行を指示するとともに、処理に必要なパラメーターを生成して出力する。また、投射制御部１１１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１を制御して入力系統の切り替えを指示する。
また、制御部１１０には、光センサー３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂが接続されている。制御部１１０は、光センサー３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂから入力される光強度信号に基づき、光源駆動部１３０を制御して、青色レーザーダイオードアレイ５３及び励起用レーザーダイオードアレイ６０の輝度を調整させてもよい。
【００５０】
プロジェクター１は、高品位の画像を投射するため、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データに基づく画像の輝度を伸長する。具体的には、入力された画像データに基づいて画像処理部１３１がフレームメモリー１３２に展開する画像の各画素の輝度を伸長する。この処理によって画像のコントラスト性が向上するが、輝度を伸長することによって画像全体の明るさが増大し、処理前の画像との差異が過剰になる可能性がある。このため、プロジェクター１は、輝度伸長処理に合わせて、光源部３が反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射する光量を減光する調光処理を行う。これにより、画像の明るさを適切な明るさに保ち、コントラスト性を向上させることができる。また、調光処理では表示する画像に合わせて光源部３の光量を調整するので、例えば、画像が全面黒である場合に、光源部３の光量がゼロにされる。
【００５１】
ところで、調光が実行されると、光源部３が反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射する光量が低下することにより、調光を行わない場合に比べて反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度が低くなる。反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの周囲温度が低い場合に調光を行うと、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度が好適な温度範囲よりも低くなることが考えられる。好適な温度範囲とは、例えば反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの定格使用温度範囲が挙げられるが、プロジェクター１または反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの製造事業者が定めた温度範囲としてもよい。このような場合、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂでは応答速度の低下を招き、動画像（映像）を表示する場合にはぼけ（残像）が発生することがある。また、フレームシーケンシャル方式で３Ｄ映像を表示する場合は、応答速度の低下によってクロストークが発生することがある。特に、クロストークの発生は映像を見るユーザーに強く違和感を与える可能性がある。
このような懸念を解消すべく、プロジェクター１は、調光を行う場合に反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度が過度に低くならないように、光源部３の光量を制御し、特に３Ｄ映像を表示する場合に光源部３の光量がゼロにならないように制御する。
この動作について、図３から図５を参照して説明する。
【００５２】
図３は、第１の実施形態のプロジェクター１の機能を模式的に示す図である。
図３に示すように、画像処理部１３１には、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力画像データＳ１が入力される。画像処理部１３１は、画像データＳ１に基づいて１フレームの画像をフレームメモリー１３２（図１）に展開し、この画像を表示するための画像信号Ｓ７を輝度伸長処理部１３５に出力する。
また、画像処理部１３１は、画像データＳ１のフォーマットを解析し、画像データＳ１が２Ｄ画像データであるか３Ｄ画像データであるかを判別し、判別結果を示す２Ｄ／３Ｄ情報Ｓ２を光源制御部１１６に出力する。光源制御部１１６は、２Ｄ／３Ｄ情報Ｓ２を減光率設定部１１４に出力して、減光率設定部１１４の動作を制御する。
【００５３】
画像処理部１３１は、画像データＳ１が３Ｄ画像データである場合に、入力された画像データＳ１（動画像の場合はフレーム）が左目用の画像であるか右目用の画像であるかを判別する。画像処理部１３１は、画像信号Ｓ７が、左目用（Ｌ）の画像であるか右目用（Ｒ）の画像であるかを示すＬ／Ｒ信号Ｓ３を特徴量取得部１１２に出力する。また、画像処理部１３１は、画像データＳ１の処理対象のフレームの輝度に関するデータである輝度情報Ｓ４を、特徴量取得部１１２に出力する。
画像処理部１３１は、上記の２Ｄ／３Ｄ情報Ｓ２、Ｌ／Ｒ信号Ｓ３及び輝度情報Ｓ４を、画像信号Ｓ７に同期して出力する。
【００５４】
特徴量取得部１１２は、画像処理部１３１から入力される輝度情報Ｓ４に基づき、画像信号Ｓ７の特徴量を取得し、取得した特徴量Ｓ５を輝度伸長処理部１３５に出力する。画像処理部１３１が出力する輝度情報Ｓ４は画像全体（フレーム全体）の輝度のデータを含んでいるが、特徴量取得部１１２は、画像の一部の輝度のデータを用いて特徴量を取得してもよい。また、画像の部分ごとに輝度のデータに重みづけをして、特徴量を取得してもよい。この場合、画像データＳ１と反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの解像度やアスペクト比の相違により、画像の周縁部に黒い帯状の領域が発生しても、この領域の輝度の影響を排して、黒い帯を除いた画像に適した特徴量を取得できる。
特徴量取得部１１２が取得する特徴量は、例えば、輝度のピーク（Peak）値、ＡＰＬ（Average Picture Level:平均画像レベル）、輝度ヒストグラムが挙げられるが、他の特徴量を取得してもよい。特徴量取得部１１２が特徴量を取得する方法は、公知の方法を用いることができる。
【００５５】
特徴量取得部１１２は、画像データＳ１が３Ｄ画像データである場合に、Ｌ／Ｒ信号Ｓ３をもとに左目用の画像の輝度情報Ｓ４と右目用の画像の輝度情報Ｓ４とを判別し、いずれか一方（例えば、左目用の画像の輝度情報Ｓ４）を用いて特徴量を取得してもよい。すなわち、他方（例えば、右目用の画像の輝度情報Ｓ４）について特徴量を取得しない。この場合、左目用の画像と右目用の画像の視差の影響で特徴量が変動することを防止でき、演算量を抑えて処理負荷を軽減できる等の利点がある。
【００５６】
輝度伸長率取得部１１３は、特徴量取得部１１２から入力される特徴量Ｓ５をもとに、輝度伸長率を取得し、取得した輝度伸長率Ｓ６を輝度伸長処理部１３５に出力する。輝度伸長率取得部１１３は、例えばＬＵＴ１０７において特徴量Ｓ５に対応する輝度伸長率を取得する。
【００５７】
図４は、ＬＵＴ１０７の一例を示す図である。
図４のＬＵＴ１０７は、ＡＰＬと輝度ピーク値とに対応付けて輝度伸長率が設定されたテーブルである。ＬＵＴ１０７ではＡＰＬと輝度ピーク値とによって、図中に○で示すプロットが特定され、各プロットには輝度伸長率が設定されている。輝度伸長率取得部１１３は、特徴量Ｓ５として入力されるＡＰＬと輝度ピークとに対応するプロットを特定し、特定したプロットに設定されている輝度伸長率を取得する。また、特徴量Ｓ５として入力されるＡＰＬと輝度ピークとに対応するプロットがない場合、近いプロットに設定されている輝度伸長率を取得してもよい。或いは、複数の３点または４点のプロットに設定されている輝度伸長率をもとに補間演算を行って、輝度伸長率を求めてもよい。
【００５８】
記憶部１０２には、複数のＬＵＴ１０７を記憶してもよい。この場合、各々のＬＵＴ１０７は、プロットに対応付けて設定された輝度伸長率が異なる値になっている。輝度伸長率取得部１１３は、記憶部１０２に記憶された複数のＬＵＴ１０７を、切り替えて参照する。
また、輝度伸長率取得部１１３は、特徴量Ｓ５に基づいて予め設定された演算式やパラメーターを用いて、輝度伸長率を算出してもよい。
【００５９】
輝度伸長処理部１３５は、輝度伸長率取得部１１３から入力される輝度伸長率Ｓ６に従って、画像信号Ｓ７の輝度を伸長する処理を行う。この処理は、画像の輝度の範囲を広範囲に伸長して、コントラスト性を高める処理であり、輝度伸長率Ｓ６は輝度伸長処理に用いるパラメーターである。例えば、輝度伸長率＝ｋｇとすると、下記式（１）の輝度伸長処理が行われる。なお、下記式（１）で処理前の画像の画素値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と表し、処理後の画像の画素値を（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）と表す。
Ｒ´＝ｋgＲ
Ｇ´＝ｋgＧ  …（１）
Ｂ´＝ｋgＢ
光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３５により輝度を伸長した画像信号Ｓ８に基づいて反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動する。
【００６０】
輝度伸長率取得部１１３は、輝度伸長率Ｓ６を減光率設定部１１４に出力する。
減光率設定部１１４は、光源制御部１１６から入力される２Ｄ／３Ｄ情報Ｓ２と、輝度伸長率取得部１１３から入力される輝度伸長率Ｓ６に基づいて、減光率を取得し、設定する。輝度伸長率取得部１１３が設定する減光率Ｓ９は、減光処理部１１５に出力される。
減光率Ｓ９は、減光処理部１１５及び調光部７が、光源部３から反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射する光量を調光する動作を指定するパラメーターである。減光率Ｓ９は、例えば、調光を行わない場合の光量を１００％として、調光後の光量の割合を指定する値である。
減光率設定部１１４は、予め設定された演算方法により輝度伸長率Ｓ６に基づく演算を行い、減光率Ｓ９を算出する。例えば、減光率設定部１１４は下記式（２）に基づく演算を行う。
ｋa＝ｋg-γ  …（２）
上記式（２）でｋａは減光率であり、ｋｇは輝度伸長率であり、γは、プロジェクター１の光学系のガンマ値を指す。ここでいう光学系は、図２に示した青色光用照明装置５１及び黄色光用照明装置５２が備える光学素子、光学部品を含んでもよいし、導光光学系３Ｒ、４３Ｇ、３Ｂを含んでもよいし、クロスダイクロイックプリズム５及び投射光学系６を含んでもよい。また、広義の光学系として反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを含んでもよい。γの値は、例えば記憶部１０２に予め記憶されている。
このように、減光率Ｓ９を輝度伸長率Ｓ６から算出することで、減光率Ｓ９を輝度伸長率Ｓ６に対応づけることができ、減光率Ｓ９で調光を行うことで光量が減少する分を、輝度伸長率Ｓ６で輝度を伸長することにより補うことができる。
【００６１】
減光率設定部１１４は、上記式（２）で算出した減光率ｋaを用いて減光処理部１１５を制御し、調光制御を実行させる。減光処理部１１５は、調光部７を制御する制御信号Ｓ１０を出力して、調光部７により調光を実行する。調光部７は、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射される光量を調光または減光するものであれば特に限定されない。例えば、光源部３から光変調装置４への光路上に設置された遮光板、及び、遮光板を動作させて位置や角度を制御する駆動部により構成することができる。また、調光部７を、光源部３から光変調装置４への光路上に設置されるフィルター及びフィルターの透光率を制御する制御部により構成することもできる。本実施形態では、光源駆動部１３０が調光部７を構成する。この場合、減光処理部１１５は、光源駆動部１３０に対してＰＷＭ制御のパラメーターを制御信号Ｓ１０として出力する。光源駆動部１３０は、減光処理部１１５から入力されるパラメーターに基づき、光源部３を発光させる。
【００６２】
また、減光率設定部１１４は、上述したように減光率が低いことに起因して光変調装置４の応答速度の低下を招かないように、減光率の範囲を制限する。例えば、式（２）で算出した減光率ｋaが予め設定された下限値より低い（小さい）値である場合に、減光率設定部１１４は、算出した減光率ｋaを既定値に変更する。
画像データＳ１が３Ｄ画像データである場合に、減光率が小さい、すなわち反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射される光量が小さいことが懸念される。そこで、減光率設定部１１４は、２Ｄ／３Ｄ情報Ｓ２に基づいて、３Ｄ画像の表示に際して調光を行う場合に、減光率ｋaの範囲を制限する処理を行う。これにより、プロジェクター１が３Ｄ画像を表示する場合に、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量が所定以上に保たれるので、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度が好適な温度範囲に保持される。
【００６３】
図５はプロジェクター１の動作を示すフローチャートである。
制御部１１０は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データが３Ｄ画像データか２Ｄ画像データかを判別する（ステップＳＴ１１）。２Ｄ画像データであった場合（ステップＳＴ１１；Ｎｏ）、制御部１１０は、減光率設定部１１４に対して、減光率の下限値を０％に設定する（ステップＳＴ１２）。この場合、減光率を、０％を含む任意の値に設定することが可能である。
【００６４】
一方、画像データが３Ｄ画像データである場合（ステップＳＴ１１；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、プロジェクター１が３Ｄ画像を表示する設定を確認する（ステップＳＴ１３）。プロジェクター１では、３Ｄ画像データが入力された場合の表示方法として、３Ｄ表示と、２Ｄ表示とを選択して設定できる。３Ｄ表示が設定された場合、プロジェクター１は左目用の画像と右目用の画像とを交互に（フレームシーケンシャル方式で）表示する。２Ｄ表示が設定された場合は、左目用の画像のみ（或いは、右目用の画像のみ）を抽出して表示する。この設定は予めリモコン等の操作により行われ、設定値が記憶部１０２に記憶される。制御部１１０は記憶部１０２の設定値を参照して判別を行い、２Ｄ表示に設定されている場合（ステップＳＴ１３；Ｎｏ）、画像処理部１３１を制御して、左目用の画像のみ（或いは、右目用の画像のみ）の画像信号を出力させる設定を行う（ステップＳＴ１４）。続いて、制御部１１０はステップＳＴ１２に移行して、２Ｄ画像データが入力された場合と同様に、減光率の下限値を０％とする。
【００６５】
３Ｄ表示が設定されている場合（ステップＳＴ１３；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、画像処理部１３１に対して右目用の画像と左目用の画像の両方の画像信号を出力するよう設定を行う（ステップＳＴ１５）。制御部１１０は、減光率設定部１１４に対し、減光率の下限値を既定値に設定する（ステップＳＴ１６）。ステップＳＴ１６で設定される既定値は、少なくとも０％より大きい値であり、例えば、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの好適な動作温度を維持できる光量の下限に相当する値、またはそれ以上の値であることが好ましい。
【００６６】
ステップＳＴ１２またはステップＳＴ１６で下限値が設定された後、制御部１１０の制御により、特徴量取得部１１２は、画像データの１フレーム分の画像について、Ｌ／Ｒ信号Ｓ３及び輝度情報Ｓ４を取得する（ステップＳＴ１７）。特徴量取得部１１２は、取得した輝度情報Ｓ４に基づいて、上述した画像特徴量を取得し、取得した特徴量を輝度伸長率取得部１１３に出力する（ステップＳＴ１８）。
【００６７】
続いて、輝度伸長率取得部１１３が、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて輝度伸長率を取得し、輝度伸長処理部１３５及び減光率設定部１１４に出力する（ステップＳＴ１９）。
減光率設定部１１４は、輝度伸長率取得部１１３により取得された輝度伸長率に基づいて、例えば上述した演算処理によって減光率を取得する（ステップＳＴ２０）。ここで、減光率設定部１１４は、取得した減光率がステップＳＴ１２またはステップＳＴ１６で設定した下限値より低いか否かを判別する（ステップＳＴ２１）。減光率が下限値より低い場合（ステップＳＴ２１；Ｙｅｓ）、減光率設定部１１４は、減光率を、予め設定された規定値に設定して減光処理部１１５に出力し（ステップＳＴ２２）、ステップＳＴ２３に移行する。ステップＳＴ２１〜ＳＴ２２では、減光率を下限値でクリッピングし、減光率を規定値以上に保つことができる。ここで設定される規定値は、例えば、ステップＳＴ１６で設定される下限値に対応する値であり、下限値と同じ値であってもよい。
また、減光率が下限値以上の場合（ステップＳＴ２１；Ｎｏ）、ステップＳＴ２０で取得した減光率を減光処理部１１５に出力してステップＳＴ２３に移行する。
【００６８】
ステップＳＴ２３では、輝度伸長率取得部１１３が取得した輝度伸長率に従って輝度伸長処理部１３５が輝度伸長処理を実行する。また、減光処理部１１５が減光率に従って調光処理を実行する（ステップＳＴ２４）。ステップＳＴ２３、ＳＴ２４の処理は図５の記載順に限定されず、同時に行ってもよい。
【００６９】
この図５の処理では、減光率設定部１１４により設定される減光率の下限値として、少なくとも第１の下限値および第２の下限値が定められる。入力画像データが立体（３Ｄ）画像データである場合には、減光率の下限値が、第１の下限値とされ、入力画像データが立体画像データでない場合には減光率の下限値が第２の下限値とされる。言い換えれば、第１の下限値は入力画像データが立体（３Ｄ）画像データである場合の下限値であり、第２の下限値は入力画像データが立体画像データでない場合の下限値である。また、入力画像データが立体画像データであっても、平面（２Ｄ）表示が設定されている場合は、第２の下限値が用いられる。このように下限値が設定されることにより、プロジェクター１は、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量を確保する。
【００７０】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施形態に係るプロジェクター１は、光源部３と、光源部３が発する光を変調する光変調装置４とを備える。また、プロジェクター１は、画像データに基づいて減光率を設定する減光率設定部１１４と、減光率設定部１１４が設定した減光率に従って、光変調装置４の入射光の光量を調整する調光部７と、を備える。減光率設定部１１４は、画像データが３Ｄ画像データである場合における調光部７の調整範囲の下限を、画像データが３Ｄ画像データでない場合における調光部７の調整範囲の下限より高くする。このため、３Ｄ画像データに基づき画像を表示する場合に、光変調装置４の入射光、すなわち反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量が確保される。これにより、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが照射光により暖められる。従って、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度を適切な温度に維持し、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの応答速度を良好な状態に保つことができる。また、光変調装置４が反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ以外の手段により光を変調する場合も同様である。
【００７１】
また、光源部３は固体光源である青色レーザーダイオードアレイ５３及び励起用レーザーダイオードアレイ６０を備えている。このように、発熱量の小さい固体光源部３を用いた構成において、光変調装置４（反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）の動作温度を適正な温度範囲内に維持することができ、応答速度を良好に保つことができる。また、調光部７は、減光率設定部１１４が設定した減光率に従って光源が発光する光量を調整するので、光変調装置４の良好な応答速度を維持できる。
【００７２】
また、減光率設定部１１４は、画像データが３Ｄ画像データである場合に、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量を０にしない減光率を設定するので、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量を適切に調整できる。
また、プロジェクター１は画像データの特徴量を取得する特徴量取得部１１２を備え、減光率設定部１１４は、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて調光部７の減光率を設定する。より具体的には、輝度伸長率取得部１１３によって、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて、画像の輝度の伸長係数を取得し、この伸長係数に基づき、輝度伸長処理部１３５が、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに表示される画像の輝度を伸長する。減光率設定部１１４は、輝度伸長率取得部１１３が取得した伸長係数に基づいて調光部７の減光率を設定する。このため、画像データの特徴量に基づいて、画像の輝度を伸長する処理と入射光の光量を調整する処理とを行うことにより、コントラスト性を高めることができる。さらに、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度を適切な温度に維持できる。
また、減光率設定部１１４は、伸長係数に基づいて求めた調光部７の減光率が、予め設定された減光率より低い場合に、調光部７の減光率を予め設定された値に変更する。これにより、簡単な処理によって、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度を適切な温度に保つことができる。
【００７３】
第１の実施形態で、プロジェクター１の減光率設定部１１４には、画像入力Ｉ／Ｆ１０１の入力画像データが３Ｄ画像データであって３Ｄ表示を行う場合と、それ以外の場合とで、ステップＳＴ２１の判定に用いる下限値を異なる値に設定する例を説明した。本発明はこれに限定されず、例えば、上記式（２）における係数−γを、３Ｄの場合は他の値に変更してもよい。この場合、入力画像データが３Ｄ画像データであって３Ｄ表示を行う場合に、減光率が０％より大きい値となるように、係数を設定する。この係数は、例えば、減光率の下限が、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの好適な動作温度を維持できる光量の下限またはそれ以上となる係数であることが好ましい。
さらに、ステップＳＴ１９で特徴量取得部１１２が特徴量を取得するために用いるＬＵＴ１０７を、入力画像データが３Ｄ画像データであって３Ｄ表示を行う場合と、それ以外の場合とで、切り替えてもよい。この場合、特徴量取得部１１２が取得する特徴量が、３Ｄ表示を行う場合と２Ｄ表示を行う場合とで異なる値となるので、この特徴量から求められる減光率も異なる値となる。従って、特徴量取得部１１２が取得する特徴量を変更することにより、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの好適な動作温度を維持できる光量となるような減光率を取得し、設定できる。この場合には、減光率設定部１１４は、減光率の下限値を異なる値に設定しなくてもよい。
また、減光率設定部１１４が減光率を求める方法は、上述したように輝度伸長率を用いた演算に限定されず、特徴量取得部１１２が取得する特徴量に基づいて減光率設定部１１４が減光率を取得してもよい。この例について第２の実施形態として説明する。
【００７４】
［第２の実施形態］
図６は、本発明を適用した第２の実施形態に係るプロジェクター１の機能を模式的に示す図であり、図７は第２の実施形態におけるプロジェクター１の動作を示すフローチャートである。
図６に示す構成において、減光率設定部１１４には、特徴量取得部１１２が取得した特徴量Ｓ５が入力され、この特徴量Ｓ５に基づいて減光率設定部１１４が減光率を設定する。減光率設定部１１４は、画像の特徴量に基づいて、例えば上記第１の実施形態で説明した輝度伸長率取得部１１３と同様に、ＬＵＴを用いて減光率を求めることができる。このＬＵＴは図４に示したＬＵＴ１０７と同様に、画像の特徴量により特定されるプロットを有し、各プロットには減光率が設定される。減光率設定部１１４は、特徴量取得部１１２から入力される特徴量Ｓ５に対応するプロットを特定し、特定したプロットに設定された減光率を設定する。
【００７５】
そして、制御部１１０は、減光率設定部１１４に対し、画像データＳ１が３Ｄ画像データであるか２Ｄ画データであるかに応じて、使用するＬＵＴの切り替えを指示できる。つまり、減光率設定部１１４は、３Ｄ表示を行う場合と２Ｄ表示を行う場合とで異なるＬＵＴを使用する。３Ｄ用のＬＵＴには、少なくとも０％より大きく、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの動作温度を好適な温度範囲内に維持できるような減光率が設定されている。このため、３Ｄ表示を行う場合に、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度低下による応答速度の低下を防ぎ、クロストークを防止できる。また、２Ｄ用のＬＵＴには幅広い減光率を設定できるので、コントラスト性をより一層、高めることができる。
つまり、３Ｄ表示を行う場合に減光率設定部１１４が使用するＬＵＴは、上述した第１の下限値以上の減光率を設定するＬＵＴであり、２Ｄ表示を行う場合に減光率設定部１１４が使用するＬＵＴは、上述した第２の下限値以上の減光率を設定するＬＵＴである。これにより、上記第１の実施形態と同様に、入力画像データが立体画像データである場合には、減光率の下限値が第１の下限値となる。また、入力画像データが立体画像データでない場合には減光率の下限値が第２の下限値となって、この下限値以上の減光率が設定される。
【００７６】
図７のフローチャートに従って動作を説明する。
制御部１１０は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データが３Ｄ画像データか２Ｄ画像データかを判別する（ステップＳＴ１１）。２Ｄ画像データであった場合（ステップＳＴ１１；Ｎｏ）、制御部１１０は、減光率設定部１１４に対して２Ｄ用のＬＵＴを使用するよう設定する（ステップＳＴ３１）。
【００７７】
一方、画像データが３Ｄ画像データである場合（ステップＳＴ１１；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、プロジェクター１が３Ｄ画像を表示する設定を確認する（ステップＳＴ１３）。制御部１１０は記憶部１０２の設定値を参照し、２Ｄ表示に設定されている場合（ステップＳＴ１３；Ｎｏ）、画像処理部１３１を制御して、左目用の画像のみ（或いは、右目用の画像のみ）の画像信号を出力させる設定を行う（ステップＳＴ１４）。続いて、制御部１１０はステップＳＴ３１に移行して、２Ｄ画像データが入力された場合と同様に、２Ｄ用のＬＵＴを設定する。
【００７８】
３Ｄ表示が設定されている場合（ステップＳＴ１３；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、画像処理部１３１に対して右目用の画像と左目用の画像の両方の画像信号を出力するよう設定を行う（ステップＳＴ１５）。次いで、制御部１１０は、減光率設定部１１４に対して３Ｄ用のＬＵＴを使用するよう設定する（ステップＳＴ３２）。
ステップＳＴ３１またはステップＳＴ３２でＬＵＴが設定された後、制御部１１０の制御により、特徴量取得部１１２はＬ／Ｒ信号Ｓ３及び輝度情報Ｓ４を取得する（ステップＳＴ１７）。特徴量取得部１１２は、取得した輝度情報Ｓ４に基づいて、上述した画像特徴量を取得し、取得した特徴量を輝度伸長率取得部１１３に出力する（ステップＳＴ１８）。
【００７９】
続いて、輝度伸長率取得部１１３が、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて輝度伸長率を取得し、輝度伸長処理部１３５に出力する（ステップＳＴ１９）。減光率設定部１１４は、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて、設定されたＬＵＴを参照し、減光率を取得する（ステップＳＴ３３）。
続いて、輝度伸長率取得部１１３が取得した輝度伸長率に従って輝度伸長率取得部１１３が輝度伸長処理を実行し（ステップＳＴ２３）、減光処理部１１５が減光率に従って調光処理を実行する（ステップＳＴ２４）。ステップＳＴ２３、ＳＴ２４の処理は図５の記載順に限定されず、同時に行ってもよい。
【００８０】
このように、第２の実施形態に係るプロジェクター１は、画像データの特徴量と調光部７の減光率とを対応付けるＬＵＴを有し、減光率設定部１１４は、ＬＵＴを参照して、特徴量取得部１１２により取得された特徴量に基づいて減光率を設定する。そして、減光率設定部１１４が参照するＬＵＴを、３Ｄ表示を行う場合と３Ｄ表示を行わない場合とで切り換える。このため、ＬＵＴを切り換えることで容易に、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの温度を適切な温度に保つことができる。また、ＬＵＴを用いて減光率を高速に、かつきめ細かく制御できる。
【００８１】
なお、上記の各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。上記実施形態では、光変調装置駆動部１３３が輝度伸長処理部１３５によって、画像信号の輝度を伸長する処理を行う例を説明したが、輝度を伸長する方法はこれに限定されない。例えば、画像処理部１３１がフレームメモリー１３２に展開する画像のデータに対し、輝度を伸長する処理を行ってもよい。また、例えば、画像処理部１３１から光変調装置駆動部１３３に入力される画像信号に対し、光変調装置駆動部１３３に光が入射する側、すなわち光変調装置駆動部１３３の前で輝度伸長処理を行ってもよい。さらに、画像処理部１３１が光変調装置駆動部１３３にデジタルデータを出力する構成として、輝度伸長処理部１３５が、このデジタルデータを補正してもよい。
また、上記実施形態では、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データが２Ｄ画像データであった場合、及び、２Ｄ表示が設定された場合に、ステップＳＴ１２で制御部１１０が減光率の下限値を０％に設定する例を説明した。これはあくまで一例であって、減光率の下限値は０％に限定されず、例えば１０％を下限値としてもよいし、他の値を下限値とすることも、勿論可能である。この場合、入力画像データが３Ｄ画像データであって３Ｄ表示が設定された場合に、ステップＳＴ１２で設定される下限値よりも大きい値を、ステップＳＴ１６で設定すればよい。
【００８２】
また、上記各実施形態では、図４に例示したＬＵＴ１０７を用いて、輝度伸長率取得部１１３が輝度伸長率を取得する例を説明した。また、第２の実施形態では、減光率設定部１１４が、ＬＵＴ１０７と同様のＬＵＴを用いて減光率を取得する例を説明した。ここで使用されるＬＵＴは、図４の例に限定されない。すなわち、図４にはＡＰＬとピーク値に対応するプロットを有する２Ｄ−ＬＵＴを例示したが、ＡＰＬ、ピーク値、輝度ヒストグラム、或いは他の特徴量に対応して、輝度伸長率または減光率が設定されたＬＵＴを用いることができる。
さらに、プロジェクター１は、入力画像データの全てのフレームについて、特徴量取得部１１２により特徴量を算出し、全てのフレームまたは全てのＬフレームについて、輝度伸長率や減光率を求める構成に限定されない。例えば、特徴量取得部１１２、輝度伸長率取得部１１３及び減光率設定部１１４は、制御部１１０や画像処理部１３１が生成する中間フレームを、処理対象外としてもよい。また、複数のフレームに対して特徴量取得部１１２が求める特徴量の平均値を求め、この平均値に基づき、輝度伸長率や減光率を求めてもよく、その他の具体的な処理方法も任意に変更できる。
【００８３】
また、プロジェクター１の光学的構成は、図２及び上記実施形態で説明した構成に限定されない。反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを備えた液晶プロジェクターに限らず、透過型の液晶パネルや、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたプロジェクターに本発明を適用できる。また、プロジェクター１では、２つのレーザー光源である青色レーザーダイオードアレイ５３及び励起用レーザーダイオードアレイ６０が発した光に基づきＲ、Ｇ、Ｂの各色光を生成する構成としたが、固体光源としてＬＥＤを備えてもよい。
また、図１に示したプロジェクター１の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を含み、その具体的な実装形態は特に制限されない。その他、プロジェクター１の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１…プロジェクター、２…投射部、３…光源部（光源）、４…光変調装置（変調部）、４Ｂ、４Ｇ、４Ｒ…反射型液晶パネル（液晶パネル）、６…投射光学系、７…調光部、２５…ダイクロイックミラー、５１…青色光用照明装置、５２…黄色光用照明装置、５３…青色レーザーダイオードアレイ、５９…青色レーザーダイオード、６０…励起用レーザーダイオードアレイ、６１…蛍光体基板、６２…励起用レーザーダイオード、１１０…制御部、１１２…特徴量取得部、１１３…輝度伸長率取得部、１１４…減光率設定部、１１５…減光処理部、１３１…画像処理部、１３３…光変調装置駆動部、１３５…輝度伸長処理部、ＳＣ…スクリーン。
【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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