(57)【要約】      （修正有）【課題】入力画像にＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を合成した合成画像の劣化を抑制するプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター１は、入力画像のＯＳＤ表示領域にＯＳＤ画像を合成した合成画像を生成する画像合成部１１０と、ＯＳＤ表示領域および通常計測領域に基づいて計測領域を合成画像内に設定する計測領域設定部１２２と、計測領域において明るさに関する特徴量を算出する伸張率算出部１２６と、特徴量に基づいて合成画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張処理部１３４と、を備え、計測領域設定部１２２は、ＯＳＤ画像を合成しない場合には、通常計測領域を計測領域とし、ＯＳＤ画像を合成しない場合であって、かつＯＳＤ表示領域の少なくとも一部が通常計測領域と重畳する場合には、ＯＳＤ表示領域および通常計測領域を含むように計測領域を設定する。【選択図】図２
2015022153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の第１の領域にＯＳＤ画像を合成した合成画像を生成する合成部と、
前記第１の領域、および所定位置に設定された第２の領域に基づいて第３の領域を前記合成画像内に設定する設定部と、
前記第３の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出部と、
前記特徴量に基づいて前記合成画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張部と、を備え、
前記設定部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成しない場合には、前記第２の領域を前記第３の領域として設定し、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合であって、かつ前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記第１の領域および前記第２の領域を含むように前記第３の領域を設定す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において、
前記設定部は、前記第１の領域と前記第２の領域とが重畳しない場合、前記第１の領域および前記第２の領域を含む複数の領域を前記第３の領域として設定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記算出部が算出した前記特徴量に基づいて伸張した前記合成画像の明るさを制御する調光制御部と、
前記調光制御部が制御した前記明るさで前記合成画像を表示する表示部と、を備え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１項に記載の画像表示装置において、
前記第１の領域および前記第２の領域は矩形状であり、
前記設定部は、前記第１の領域および前記第２の領域を包含する１つの矩形領域を前記第３の領域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１項に記載の画像表示装置において、
前記設定部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合で、前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記合成画像の全域を前記第３の領域として設定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
入力画像の所定の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出部と、
前記特徴量に基づいて前記入力画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張処理を実行する伸張部と、
前記入力画像にＯＳＤ画像を合成する合成部と、を備え、
前記伸張部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合には、前記伸張処理を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示装置において、
前記合成部は、前記入力画像の第１の領域に前記ＯＳＤ画像を合成し、
前記算出部は、前記入力画像の第２の領域において前記特徴量を算出し、
前記伸張部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合で、前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合に、前記伸張処理を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
入力画像の第１の領域にＯＳＤ画像を合成した合成画像を生成する合成工程と、
前記第１の領域、および所定位置に設定された第２の領域に基づいて第３の領域を前記合成画像内に設定する設定工程と、
前記第３の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出工程と、
前記特徴量に基づいて前記合成画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張工程と、を備え、
前記設定工程は、前記合成工程で前記ＯＳＤ画像を合成しない場合には、前記第２の領域を前記第３の領域として設定し、前記合成工程で前記ＯＳＤ画像を合成する場合であって、かつ前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記第１の領域および前記第２の領域を含むように前記第３の領域を設定することを特徴とする画像表示方法。
【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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテンツ等の画像を表示する表示装置の一形態として、光源から射出された光を、光変調装置（液晶ライトバルブ等）で画像信号に応じて変調し、この変調光をスクリーン等に拡大投写して画像を表示するプロジェクターが知られている。光変調装置は、複数の画素を備えており、画像信号が表す階調情報に応じて、光の透過率を画素毎に制御することにより、画像信号に応じた画像を形成している。
近年では、有効な階調範囲を伸張するために各画素の階調（透過率）を補正する伸張手段と、補正に合わせて光変調装置の各画素に入射する光量を略一様に低減することが可能な調光手段を備えたプロジェクターが提案されている。これによれば、例えば、暗い画像を表示する際に、適応調光処理、即ち、調光手段による光量の低減と、伸張手段による階調範囲の伸張とを行うことにより、有効な階調数を増やし（ダイナミックレンジを拡大し）、コントラスト感を向上させることが可能になる。
【０００３】
このようなプロジェクターでは、適応調光処理が画像の変化に追従できない場合、画像の劣化（白飛びや黒潰れ等）が生じやすい。例えば、暗いシーンから急に明るいシーンへ切り替わる際に、輝度変化に追従できずに暗いシーンに適した過剰な伸張を施してしまい、白飛びが生じてしまう。一方、逐次変化する画像の明るさに追従して伸張や調光を行うと、白飛び等を抑制することは可能となるが、画面がちらついてしまうという問題を有している。
このように、適応調光処理に伴って生じる画像が劣化することを抑制するための技術として、下記特許文献１に示すように、画像の明るさに関する特徴量を抽出し、特徴量に基づいて劣化する位置や範囲に応じた伸張処理を行うプロジェクターが提案されている。この場合、画像の中央部は画像の周縁部と比較して鑑賞者が注視することや、表示されるコンテンツのアスペクト比により生じる黒帯や字幕等の影響を排除するために、画像の中央部に重み付けを施して画像の劣化を抑制している。
【０００４】
ところで、プロジェクターで画像を表示中に種々の機能設定を行いたい場合、ユーザーがプロジェクターを操作して機能設定のメニュー画面を呼び出し、メニュー画面を画像に重畳させた状態で設定指示を行うオンスクリーンディスプレイ（以降、「ＯＳＤ」と呼ぶ）機能が多くのプロジェクターに具備されている。このようなメニュー画面等のＯＳＤ画像は、表示中の画像の視認性を考慮して、画像の周縁部に表示されるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４７２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の伸張処理では、画像の中央部に重みを付けて特徴量を抽出するため、画像の周縁部に配置されたＯＳＤ画像の明るさは反映されにくい。このため、画像の中央部が暗い場合、画像の周縁部に配置されたＯＳＤ画像が白飛びにより劣化するという問題を有した。
そこで本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ＯＳＤ画像を含めて投写される画像の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる画像表示装置は、入力画像の第１の領域にＯＳＤ画像を合成した合成画像を生成する合成部と、前記第１の領域、および所定位置に設定された第２の領域に基づいて第３の領域を前記合成画像内に設定する設定部と、前記第３の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出部と、前記特徴量に基づいて前記合成画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張部と、を備え、前記設定部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成しない場合には、前記第２の領域を前記第３の領域として設定し、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合であって、かつ前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記第１の領域および前記第２の領域を含むように前記第３の領域を設定することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、入力画像にＯＳＤ画像を合成しない場合、第２の領域を第３の領域として設定し、入力画像にＯＳＤ画像を合成する場合であって、入力画像にＯＳＤ画像を合成した合成画像において、ＯＳＤ画像を表示する第１の領域の少なくとも一部が、所定位置に設定された第２の領域と重畳する場合には、第１の領域および第２の領域を第３の領域として設定し、第３の領域において明るさに関する特徴量が算出され、算出された特徴量に基づいて合成画像の明るさの階調範囲が伸張される。従って、入力画像にＯＳＤ画像を合成する場合、ＯＳＤ画像を含めた領域を対象として明るさに関する特徴量が算出されるため、ＯＳＤ画像を含む合成画像に対して明るさの階調範囲を適切に伸張できる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる画像表示装置において、前記設定部は、前記第１の領域と前記第２の領域とが重畳しない場合、前記第１の領域および前記第２の領域を含む複数の領域を前記第３の領域として設定することが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、第１の領域と第２の領域とが重畳しない場合であっても、ＯＳＤ画像を含む複数の領域を対象に特徴量を算出できる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる画像表示装置において、前記算出部が算出した前記特徴量に基づいて伸張した前記合成画像の明るさを制御する調光制御部と、前記調光制御部が制御した前記明るさで前記合成画像を表示する表示部と、を備えることが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、ＯＳＤ画像を含む合成画像は明るさが適切に制御され、表示部に表示できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる画像表示装置において、前記第１の領域および前記第２の領域は矩形状であり、前記設定部は、前記第１の領域および前記第２の領域を包含する１つの矩形領域を前記第３の領域としても良い。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる画像表示装置において、前記設定部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合で、前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記合成画像の全域を前記第３の領域として設定しても良い。
【００１６】
［適用例６］
本適用例にかかる画像表示装置は、入力画像の所定の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出部と、前記特徴量に基づいて前記入力画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張処理を実行する伸張部と、前記入力画像にＯＳＤ画像を合成する合成部と、を備え、前記伸張部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合には、前記伸張処理を停止することを特徴とする。
【００１７】
［適用例７］
上記適用例にかかる画像表示装置において、前記合成部は、前記入力画像の第１の領域に前記ＯＳＤ画像を合成し、前記算出部は、前記入力画像の第２の領域において前記特徴量を算出し、前記伸張部は、前記合成部が前記ＯＳＤ画像を合成する場合で、前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合に、前記伸張処理を停止しても良い。
【００１８】
［適用例８］
本適用例にかかる画像表示方法は、入力画像の第１の領域にＯＳＤ画像を合成した合成画像を生成する合成工程と、前記第１の領域、および所定位置に設定された第２の領域に基づいて第３の領域を前記合成画像内に設定する設定工程と、前記第３の領域において明るさに関する特徴量を算出する算出工程と、前記特徴量に基づいて前記合成画像の明るさの階調範囲を伸張する伸張工程と、を備え、前記設定工程は、前記合成工程で前記ＯＳＤ画像を合成しない場合には、前記第２の領域を前記第３の領域として設定し、前記合成工程で前記ＯＳＤ画像を合成する場合であって、かつ前記第１の領域の少なくとも一部が前記第２の領域の外側に位置する場合には、前記第１の領域および前記第２の領域を含むように前記第３の領域を設定することを特徴とする。
【００１９】
このような方法によれば、入力画像にＯＳＤ画像を合成しない場合、第２の領域を第３の領域として設定し、入力画像にＯＳＤ画像を合成する場合、入力画像にＯＳＤ画像を合成した合成画像において、ＯＳＤ画像を表示する第１の領域の少なくとも一部が、所定位置に設定された第２の領域と重畳する場合には、第１の領域および第２の領域を第３の領域として設定し、第３の領域において明るさに関する特徴量が算出され、算出された特徴量に基づいて合成画像の明るさの階調範囲が伸張される。従って、入力画像にＯＳＤ画像を合成する場合、ＯＳＤ画像を含めた領域を対象として明るさに関する特徴量が算出されるため、ＯＳＤ画像を含む合成画像に対して明るさの階調範囲を適切に伸張できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す構成図。
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクターの機能構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）は２つの領域の重畳関係を説明し、（ｂ）は計測領域の設定例を示す図。
【図４】伸張係数の入力格子点の一例を示す説明図。
【図５】計測領域を設定する処理の流れを示すフローチャート。
【図６】２つの領域が重畳しない場合の計測領域の設定例を示す図。
【図７】一方が他方に含まれる場合の計測領域の設定例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置として、光源から射出された光を画像信号に応じて変調し、この変調光をスクリーン等に拡大投写して画像を表示するプロジェクターについて説明する。
図１は、プロジェクター１の概略構成を示す構成図であり、光源から射出された光がスクリーンに至るまでの光路を示している。図１に示すように、プロジェクター１は、照明光学系１０と、色光分離光学系２０と、リレー光学系３０と、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂと、合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム５０と、投写光学系としての投写レンズ６０とを備えている。
照明光学系１０は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型光源ランプからなる光源１１と、第１のレンズアレイ１２と、第２のレンズアレイ１３と、偏光変換素子１４と、重畳レンズ１５と、調光素子１６とを備えている。光源１１から射出された光線束は、微小なレンズ１２ａがマトリクス状に配置された第１のレンズアレイ１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１３および重畳レンズ１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの全体を照射するように備えられている。このため、各光線束が液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂで重畳され、液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの全体がほぼ均一に照明される。尚、照明光学系１０、および液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは表示部に相当する。
【００２３】
ここで、第１及び第２のレンズアレイ１２，１３間の光路には、調光素子１６が備えられている。調光素子１６は、ルーバー１６ａの回動により第１のレンズアレイ１２から射出される光を絞ることが可能となっており、第１のレンズアレイ１２によって分割された光線束の一部を遮ることができる。このため、調光素子１６の絞り量に応じて、液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを照明する光の量が略一様に制限される。
偏光変換素子１４は、光源１１からの光を液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂで効率よく利用可能とするため、特定の偏光方向を有する偏光光に揃える機能を有している。照明光学系１０を射出した偏光光は、色光分離光学系２０に入射する。
色光分離光学系２０は、第１のダイクロイックミラー２１と、第１の反射ミラー２２と、第２のダイクロイックミラー２３とを備えており、照明光学系１０から射出された光を、波長域の異なる３色の光に分離する。第１のダイクロイックミラー２１は、略赤色の光を透過させるとともに、透過する光よりも短波長の光を反射する。第１のダイクロイックミラー２１を透過した赤色光Ｒは、第１の反射ミラー２２で反射されて赤色光用の液晶ライトバルブ４０Ｒを照明する。
【００２４】
第１のダイクロイックミラー２１で反射された光のうち、緑色光Ｇは、第２のダイクロイックミラー２３によって反射されて緑色光用の液晶ライトバルブ４０Ｇを照明する。また、青色光Ｂは、第２のダイクロイックミラー２３を透過し、リレー光学系３０を通過して、青色光用の液晶ライトバルブ４０Ｂを照明する。
なお、青色光Ｂの経路は、他の色光の経路に比べて長くなってしまうことから、光線束の発散によって液晶ライトバルブ４０Ｂへの照明効率が低下するのを抑制するために、青色光Ｂの経路には、リレー光学系３０が設けられている。リレー光学系３０は、入射側レンズ３１と、第２の反射ミラー３２と、リレーレンズ３３と、第３の反射ミラー３４と、射出側レンズ３５とを備えている。色光分離光学系２０から射出した青色光Ｂは、入射側レンズ３１によってリレーレンズ３３の近傍で収束し、射出側レンズ３５に向けて発散する。
液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのそれぞれは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル４１を備えており、液晶パネル４１の内面には、液晶に対して微小領域（画素）毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素電極）がマトリクス状に形成されている。液晶パネル４１の入射側及び射出側には、それぞれ入射側偏光板４２及び射出側偏光板４３が配置されている。入射側偏光板４２及び射出側偏光板４３は、それぞれ特定の偏光方向の偏光光のみを透過可能であり、入射側偏光板４２は、偏光変換素子１４によって揃えられた偏光方向の偏光光を透過可能となっている。このため、各液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射する各色光の大部分は入射側偏光板４２を透過して、液晶パネル４１に入射する。尚、液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、入力される画像信号に基づいて液晶パネル４１を駆動する駆動回路（図示せず）を備えている。
【００２５】
ここで、液晶パネル４１の各画素に、画像信号に応じた駆動電圧が印加されると、液晶パネル４１に入射した光は、駆動電圧に応じて変調され、画素毎に異なる偏光方向を有した偏光光となる。この偏光光のうち、射出側偏光板４３を透過可能な偏光成分のみが液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから射出される。つまり、液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂが、画像信号に応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって、階調を有する画像光が色光毎に形成される。液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから射出した各色光からなる画像光は、クロスダイクロイックプリズム５０に入射する。
クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから射出された各色の画像光を、画素毎に合成してカラー画像を表す画像光を形成する。クロスダイクロイックプリズム５０によって合成された画像光は、投写レンズ６０によってスクリーンＳＣに拡大投写され、画像として表示される。
【００２６】
図２は、プロジェクター１の機能構成を示すブロック図である。このプロジェクター１は、Ｉ／Ｆ部１００、画像処理部１０２、画像フレーム記憶部１０４、ＯＳＤ処理部１０６、ＯＳＤフレーム記憶部１０８、画像合成部１１０および調光処理部１２０を備える。
また、調光処理部１２０は、画像信号の輝度情報に基づいて、輝度の伸張処理や調光制御を行う機能を有し、計測領域設定部１２２、画像特徴量算出部１２４、伸張率算出部１２６、開口率算出部１３０、伸張処理部１３４および調光制御部１３６を備える。
尚、プロジェクター１は、いずれも図示を略したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリー等のハードウェアを有し、上述した各機能部の機能はこれらのハードウェアと、ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェアと、が協働することで実現する。
Ｉ／Ｆ部１００は、ＤＶＤ再生装置やインターネット等の外部から入力される入力画像として各種形式のコンテンツ画像を受け付け、受け付けたコンテンツ画像の画像データを所定の内部フォーマットに変換し、所定の内部フォーマットに変換した画像データを画像処理部１０２に出力する。尚、本実施形態では、Ｉ／Ｆ部１００に入力するコンテンツ画像は動画の態様を想定するが、静止画像の態様も想定できる。
【００２７】
画像処理部１０２は、Ｉ／Ｆ部１００から入力したコンテンツ画像の画像データに基づいて、リサイズ処理を行うと共に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の各階調を１０ビットの輝度値（０〜１０２３）で表したコンテンツ画像信号および輝度信号Ｙを生成する。なお、輝度信号Ｙは、各色を合成した際の輝度を表す１０ビットの輝度値からなり、例えば、各コンテンツ画像信号に基づいて、Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ（Ｒ，Ｇ，Ｂは、各色の輝度値）のように算出しても良く、また、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れか最大値を輝度信号Ｙとしても良い。生成したコンテンツ画像信号は画像フレーム記憶部１０４にフレーム単位で記憶される。また、輝度信号Ｙは、画像特徴量算出部１２４に出力される。
また、ＯＳＤ処理部１０６は、ユーザーが呼び出したメニューや、ユーザーに対して告知するための警告メッセージ等を含むＯＳＤ画像を作成し、作成したＯＳＤ画像信号をＯＳＤフレーム記憶部１０８にフレーム単位で記憶する。
画像合成部１１０は、ＯＳＤ表示を行う場合、コンテンツ画像とＯＳＤ画像とが合成して表示されるように、画像フレーム記憶部１０４に記憶したフレーム毎のコンテンツ画像信号と、ＯＳＤフレーム記憶部１０８に記憶したＯＳＤ画像信号とを合成処理し、合成処理して得られる合成画像信号を伸張処理部１３４に出力する。また、ＯＳＤ表示を行わない場合、画像フレーム記憶部１０４に記憶したフレーム毎のコンテンツ画像信号を伸張処理部１３４に出力する。画像合成部１１０は合成部に相当する。
【００２８】
次に、調光処理部１２０の各機能部について説明する。
計測領域設定部１２２は、フレームに対して画像特徴量を算出する対象となる領域（以降、計測領域と呼ぶ。）を設定する。計測領域設定部１２２は設定部に相当する。ここで、図３は、第３の領域に相当する計測領域１５８の設定例を示す図であり、（ａ）は２つの領域の重畳関係を説明し、（ｂ）は計測領域の設定例を示す。
（ａ）に示すように、処理対象であるフレーム領域１５０に対して、画像特徴量を算出する通常計測領域１５２が予め決定されている。通常計測領域１５２は第２の領域に相当し、所定位置に設定されている。本実施形態では、通常計測領域１５２は、コンテンツによりアスペクト比が異なることで生じる黒帯や、字幕等による影響を抑制すべく、フレーム領域１５０の略中央部に周縁部１５４と比較して重みづけて設定されている領域である。
【００２９】
また、ＯＳＤ表示を行う場合、ＯＳＤ画像は通常状態においてＯＳＤ表示領域１５６に表示されるように設定されている。ＯＳＤ表示領域１５６は第１の領域に相当する。本実施形態では、通常計測領域１５２およびＯＳＤ表示領域１５６の大きさや位置を示す情報は、ＲＯＭ等に予め記憶されている。
計測領域設定部１２２は、何れも矩形状の通常計測領域１５２およびＯＳＤ表示領域１５６に基づいて、矩形状の計測領域１５８を設定する。例えば、ＯＳＤ表示領域１５６の少なくとも一部が通常計測領域１５２の外側になる場合、計測領域設定部１２２は、（ｂ）に示すように、通常計測領域１５２およびＯＳＤ表示領域１５６を包含する矩形領域を計測領域１５８として設定する。計測領域１５８は、画像特徴量算出部１２４の算出対象領域である。尚、通常計測領域１５２、ＯＳＤ表示領域１５６およびフレーム領域１５０は矩形状には限定されず、種々の形態が想定できる。計測領域設定部１２２が設定した計測領域１５８の情報は、画像特徴量算出部１２４に送られる。
【００３０】
また、ＯＳＤ表示を行わない場合、計測領域設定部１２２は、通常計測領域１５２を計測領域１５８として設定する。
また、通常計測領域１５２とＯＳＤ表示領域１５６とが重ならない場合、それぞれの領域を計測領域１５８とする態様も想定できる（図６参照）。
また、本実施形態では、計測領域設定部１２２は、投射時における台形状の歪みを電子的に補正するキーストーン補正を行う場合に投射されるＯＳＤ表示領域１５６の情報と、ＲＯＭに記憶しているＯＳＤ表示領域１５６の情報とを比較する。比較した結果、キーストーン補正によりＯＳＤ表示領域１５６の大きさや投射される位置が当初のＯＳＤ表示領域１５６から外れる場合、ＯＳＤ表示領域１５６の大きさや位置を修正し、修正したＯＳＤ表示領域１５６に基づいて計測領域１５８を設定する機能を備える。
図２に戻り、画像特徴量算出部１２４は、計測領域設定部１２２が設定した計測領域１５８内の輝度信号Ｙに基づいて、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを算出する。画像特徴量算出部１２４は算出部に相当する。
【００３１】
本実施形態では、画像特徴量算出部１２４は、計測領域１５８が規定する領域を所定の大きさ（例えば、１６×１６画素）の小領域に分割する。続いて、各小領域における各画素の輝度の平均値を算出し、算出した各小領域の輝度の平均値を平均してＡＰＬ値とし、各小領域の輝度の最大値を白ピーク値ＷＰとする。ここでは、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰは１０ｂｉｔで表現する。画像特徴量算出部１２４が算出したＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰの情報は、伸張率算出部１２６および開口率算出部１３０に送られる。
伸張率算出部１２６は、画像特徴量算出部１２４が算出したＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを用いて、後述する伸張係数ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照し、伸張率を示す伸張係数Ｇｃを算出する。尚、伸張係数Ｇｃの値の範囲は任意に設定可能であり、例えば０〜２５５の範囲に設定される。
図４は、伸張係数ＬＵＴの入力格子点の一例を示す説明図である。図４の横軸はＡＰＬ値であり、縦軸は白ピーク値ＷＰである。図４の黒丸で示した入力格子点の箇所に、各々伸張係数Ｇｃが格納されている。ＡＰＬ値が白ピーク値ＷＰを越えることはないので、伸張係数ＬＵＴの右下半分の入力格子点には伸張係数Ｇｃが格納されておらず、これによりメモリー量の削減を図っている。
【００３２】
伸張率算出部１２６は、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰの組が図４の入力格子点（黒丸）のいずれかに該当する場合には、その入力格子点における伸張係数Ｇｃをそのまま読み出して使用する。ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰの組が、入力格子点に該当しない場合、例えば、座標Ｐ１や座標Ｐ２の場合は、補間計算により伸張係数Ｇｃを求める。例えば、座標Ｐ１のように４つの入力格子点に囲まれている場合、周囲の４つの入力格子点Ｇ３〜Ｇ６から４点補間計算を適切に行うことで算出できる。また、座標Ｐ２のように３つの入力格子点に囲まれている場合、周囲の３つの入力格子点Ｇ７〜Ｇ９から３点補間計算を適切に行うことで算出できる。伸張率算出部１２６が算出した伸張係数Ｇｃは、伸張処理部１３４に送られる。
図２に戻り、伸張処理部１３４は、伸張率算出部１２６が算出した伸張係数Ｇｃに基づいて画像信号の明るさの階調範囲、即ち輝度の分布範囲を伸張する。尚、伸張処理部１３４に入力される画像信号は、ＯＳＤ表示を行う場合には合成画像信号であり、ＯＳＤ表示を行わない場合にはコンテンツ画像信号である。伸張処理部１３４は伸張部に相当する。この処理は、以下の式（１ａ）〜（１ｄ）で行なう。ここで、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は輝度範囲伸張処理前の画像信号の色情報の値であり、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は輝度範囲伸張処理後の画像信号の色情報の値である。また、伸張率Ｋ１は（１ｄ）式で与えられる。
【００３３】
Ｒ１＝Ｋ１＊Ｒ０  ・・・（１ａ）
【００３４】
Ｇ１＝Ｋ１＊Ｇ０  ・・・（１ｂ）
【００３５】
Ｂ１＝Ｋ１＊Ｂ０  ・・・（１ｃ）
【００３６】
Ｋ１＝１＋Ｇｃ／２５５  ・・・（１ｄ）
【００３７】
伸張係数Ｇｃは０以上なので、伸張率Ｋ１は１以上である。
また、伸張処理部１３４は、伸張処理後の画像信号を液晶ライトバルブ４０に送る。
一方、開口率算出部１３０は、画像特徴量算出部１２４が算出したＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを用いて、調光制御用ルックアップテーブルを参照することにより、開口率を示す調光係数Ｌｃを導出する。なお、調光係数Ｌｃの値の範囲は任意に設定可能であり、例えば０〜２５５の範囲に設定される。
尚、本実施形態では、調光係数ＬＵＴは伸張係数ＬＵＴと同じ構成を有している。また、調光係数ＬＵＴを参照して調光係数Ｌｃを決定する方法も、伸張係数Ｇｃを決定する方法と同じであるので詳細な説明は省略する。
調光制御部１３６は、調光係数Ｌｃから以下の（２）式で示す光量率Ａ１を求め、光量率Ａ１の値に基づき、調光素子１６を制御する。光量率Ａ１は、最大光量に対する割合を示しており、Ａ１≦１である。
【００３８】
Ａ１＝Ｌｃ／２５５  ・・・（２）
【００３９】
ところで、光量率Ａ１と、上述した（１ｄ）式で求めた伸張率Ｋ１が、以下の（３）式の関係であれば、輝度範囲伸張処理と調光制御後の画像の最大輝度は、輝度範囲伸張処理と調光制御前の画像の最大輝度と同じとなる。
【００４０】
Ａ１＝Ｋ１―γ  ・・・（３）
【００４１】
ここで、γは液晶ライトバルブ４０のγ値であり、例えばγ＝２．２である。
図５は、計測領域１５８を設定する設定工程の処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、例えば、計測領域設定プログラムとしてＲＯＭ等に記憶され、ＣＰＵが必要に応じて読み出して実行する態様を想定する。また、この処理の前段は、合成画像を生成する合成工程が実行され、この処理の後段では算出工程と伸張工程が実行される。
最初に、ＣＰＵは、通常計測領域１５２に関する情報を取得する（ステップＳ２００）。
続いて、ＣＰＵは、ＯＳＤ表示するように設定されているか、否かを判定する（ステップＳ２０２）。
ここで、ＯＳＤ表示が設定されていないと判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、ＣＰＵは通常計測領域１５２の情報を計測領域１５８の情報として、後段の処理部、即ち、画像特徴量算出部１２４に送り（ステップＳ２１４）、処理を終了する。
他方で、ＯＳＤ表示が設定されていると判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、ＣＰＵはＯＳＤ表示領域１５６に関する情報を取得する（ステップＳ２０４）。
続いて、ＣＰＵは、キーストーン補正が設定されているか、否かを判定し（ステップＳ２０６）、キーストーン補正が設定されていないと判定した場合（ステップＳ２０６でＮｏ）、ステップＳ２１０に進む。
【００４２】
他方で、キーストーン補正が設定されていると判定した場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、ＣＰＵはキーストーン補正により変更されるＯＳＤ表示領域１５６を算出し（ステップＳ２０８）、ステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１０では、ＣＰＵは、通常計測領域１５２およびＯＳＤ表示領域１５６を含む計測領域１５８を決定する。
続いて、ＣＰＵは、計測領域１５８の情報を画像特徴量算出部１２４に送り（ステップＳ２１４）、処理を終了する。
【００４３】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）ＯＳＤ画像をコンテンツ画像に重畳してプロジェクター１で表示する場合、画像の明るさの階調を伸張するために明るさの特徴を抽出する計測領域１５８にＯＳＤ表示領域１５６を含めるため、ＯＳＤ画像を含めて適応調光処理が施されることから、ＯＳＤ画像が白飛びにより劣化することが回避され、ＯＳＤ画像を含めたコンテンツ画像の適応調光処理を適切に実行できる。
（２）キーストーン補正によりＯＳＤ画像の位置や大きさが変化した場合であっても、ＯＳＤ表示領域１５６を適切に算出できるため、プロジェクター１の設置状態に依存することなく適応調光処理を適切に実行できる。
【００４４】
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
（１）ＯＳＤ表示を行うか、否かによって計測領域１５８を決定する場合、図７に示すように、ＯＳＤ表示を行う場合には、ＯＳＤ表示領域１５６の位置や大きさに関係なく、フレーム領域１５０の全域を計測領域１５８としても良い。他方で、ＯＳＤ表示を行わない場合には、通常計測領域１５２を計測領域１５８としても良い。
（２）ＯＳＤ表示を行う場合で、ＯＳＤ表示領域１５６の少なくとも一部が通常計測領域１５２の外側になる場合には、調光処理部１２０による伸張処理及び調光制御を実質的に停止するようにしてもよい。例えば、ＯＳＤ表示を行っている間、伸張率Ｋ１及び光量率Ａ１をともに１に固定すればよい。
（３）画像表示装置は、映像を投射するプロジェクター１への適用に限定されず、モバイルビュアーのように表示面に表示された映像を直視する装置への適用も想定できる。
（４）プロジェクター１は、３つの液晶ライトバルブを用いた３板式に限定されない。例えば、１つの液晶ライトバルブ４０でＲ光、Ｇ光、Ｂ光を変調可能な単板式のプロジェクター１に適用することも可能である。
（５）光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ４０を用いたが、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用いることもできる。
（６）光源１１は、放電型の光源ランプを備えて構成されているが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）や半導体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。
また、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態では限定されるものではなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００４５】
１…プロジェクター、１０…照明光学系、１１…光源、１２…第１のレンズアレイ、１２ａ…微小なレンズ、１３…第２のレンズアレイ、１４…偏光変換素子、１５…重畳レンズ、１６…調光素子、１６ａ…ルーバー、２０…色光分離光学系、２１…第１のダイクロイックミラー、２２…第１の反射ミラー、２３…第２のダイクロイックミラー、３０…リレー光学系、３１…入射側レンズ、３２…第２の反射ミラー、３３…リレーレンズ、３４…第３の反射ミラー、３５…射出側レンズ、４０…液晶ライトバルブ、４０Ｂ…青色光用の液晶ライトバルブ、４０Ｇ…緑色光用の液晶ライトバルブ、４０Ｒ…赤色光用の液晶ライトバルブ、４１…液晶パネル、４２…入射側偏光板、４３…射出側偏光板、５０…クロスダイクロイックプリズム、６０…投写レンズ、１００…Ｉ／Ｆ部、１０２…画像処理部、１０４…画像フレーム記憶部、１０６…ＯＳＤ処理部、１０８…ＯＳＤフレーム記憶部、１１０…画像合成部、１２０…調光処理部、１２２…計測領域設定部、１２４…画像特徴量算出部、１２６…伸張率算出部、１３０…開口率算出部、１３４…伸張処理部、１３６…調光制御部、１５０…フレーム領域、１５２…通常計測領域、１５４…周縁部、１５６…ＯＳＤ表示領域、１５８…計測領域。
【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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