(57)【要約】【課題】表示に関する演算処理によって発生する誤差を低減し、表示画像品質の向上を図ることの可能な画像表示システムを提供する。【解決手段】画像供給装置と、当該画像供給装置から供給される画像を表示する画像表示装置とを備える画像表示システムであって、前記画像供給装置は、前記画像の階調データに、表示に関する所定の演算処理を行い、当該演算処理後の階調データを前記画像表示装置側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行う演算処理手段を備え、前記画像表示装置は、前記再量子化された階調データに基づいて画像を表示する表示手段を備える。【選択図】図２
2008180950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像供給装置と、当該画像供給装置から供給される画像を表示する画像表示装置とを備える画像表示システムであって、
前記画像供給装置は、
前記画像の階調データに、表示に関する所定の演算処理を行い、当該演算処理後の階調データを前記画像表示装置側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行う演算処理手段を備え、
前記画像表示装置は、
前記再量子化された階調データに基づいて画像を表示する表示手段を備える、
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データに含まれる階調値に基づいて当該階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理とを行い、
前記表示手段は、
前記光源と、
前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記伸張処理及び再量子化後の階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、
前記光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像表示システム。
【請求項３】
前記表示手段は、前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段を備えることを特徴とする請求項２記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記画像表示装置は、自身の表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを記憶する階調数記憶手段を備え、
前記演算処理手段は、前記階調数記憶手段に記憶されている前記光強度の調整可能な
階調数に適合するように前記光源強度データを生成し、また、前記表現可能な階調数に適合するように前記再量子化を行う、
ことを特徴とする請求項２または３記載の画像表示システム。
【請求項５】
前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データの補正処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記補正処理に必要な補正データを予め記憶する補正データ記憶手段を備え、
前記演算処理手段は、前記補正データ記憶手段に記憶されている前記補正データに基づいて前記階調データの補正処理を行う、
ことを特徴とする請求項５記載の画像表示システム。
【請求項７】
画像表示装置に画像を供給する画像供給装置であって、
前記画像の階調データに、表示に関する所定の演算処理を行い、当該演算処理後の階調データを前記画像表示装置側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行う演算処理手段を備える、
ことを特徴とする画像供給装置。
【請求項８】
前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データに含まれる階調値に基づいて当該階調データの伸張処理と画像表示装置側の光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理とを行うことを特徴とする請求項７記載の画像供給装置。
【請求項９】
前記演算処理手段は、前記画像表示装置から表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを取得し、当該取得した前記光強度の調整可能な階調数に適合するように前記光源強度データを生成し、また、前記表現可能な階調数に適合するように前記再量子化を行うことを特徴とする請求項８記載の画像供給装置。
【請求項１０】
前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データの補正処理を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の画像供給装置。
【請求項１１】
前記演算処理手段は、前記画像表示装置から前記補正処理に必要な補正データを取得し、当該取得した補正データに基づいて前記階調データの補正処理を行うことを特徴とする請求項１０記載の画像供給装置。
【請求項１２】
画像供給装置から供給される、表示に関する所定の演算処理後に自身の表現可能な階調数に再量子化された階調データに基づいて画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、
光源と、
前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記画像供給装置から供給される、前記演算処理として少なくとも伸張処理が行われた階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、
前記画像供給装置から供給される、前記光源の光強度を規定する光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１２記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記表示手段は、前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段を備えることを特徴とする請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
自身の表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを記憶する階調数記憶手段を備えることを特徴とする請求項１３または１４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記画像供給装置において前記演算処理として行われる階調データの補正処理に必要な補正データを予め記憶する補正データ記憶手段を備えることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
画像供給装置から、表示に関する所定の演算処理として少なくとも伸張処理が行われた後に自身の表現可能な階調数に再量子化された階調データと、光源の光強度を規定する光源強度データとの供給を受け、
光源と、
前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記画像供給装置から供給される前記階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、
前記画像供給装置から供給される前記光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段と、
前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システム、画像供給装置、画像表示装置及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置の一形態として、液晶ライトバルブを用いた光変調手段から射出される画像光を投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する液晶プロジェクタが知られている。このような液晶プロジェクタでは、画像の内容（例えば明るさ）に応じて光源の光強度と画像の明るさ（つまり階調データ）とを調整する適応型調光制御を採用することにより、ダイナミックレンジの拡大やコントラストの向上を図っている。具体的には、この適応型調光制御では、画像の階調データに含まれる階調値に基づいて画像の明るさを判定し、当該明るさの判定結果に基づいて階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理とを行い、伸張処理後の階調データによって液晶ライトバルブを制御すると共に光源強度データによって光源の光強度を調整する（下記特許文献１または２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５４８８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の液晶プロジェクタは、ＰＣ(Personal Computer)等の画像供給装置から供給される画像の階調データを基に、上記の適応型調光制御に関する演算処理（階調データの伸張処理及び光源強度データの生成処理）を行い、且つγ補正、色むら補正、キーストーン補正、スクリーン形状補正などの各種補正処理を行っていた。一般的にＰＣ等の画像供給装置は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色１６ビット以上の高階調データを液晶プロジェクタに供給するため、液晶プロジェクタは自身の表現可能な階調数（例えば各色２５６階調なら８ビット）に適合するようにビット数変換（再量子化）した後、上記の表示に関する演算処理（適応型調光制御に関する演算処理や各種補正処理など）を行う必要がある。
【０００４】
従って、たとえ画像供給装置側から劣化のない階調データを供給したとしても、液晶プロジェクタ側での階調データの再量子化によって元の階調データに対して誤差が生じ、さらにそのような誤差のある階調データを基に行う表示に関する演算処理によって誤差が蓄積されてしまい、所望の画像を表示することが困難となる問題があった。また、液晶プロジェクタ側に階調データの再量子化や演算処理を行う専用回路を搭載する必要があり、コストアップの要因となっていた。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、表示に関する演算処理によって発生する誤差を低減し、表示画像品質の向上を図ることの可能な画像表示システム、画像供給装置、画像表示装置及びプロジェクタ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】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像表示システムは、画像供給装置と、当該画像供給装置から供給される画像を表示する画像表示装置とを備える画像表示システムであって、前記画像供給装置は、前記画像の階調データに、表示に関する所定の演算処理を行い、当該演算処理後の階調データを前記画像表示装置側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行う演算処理手段を備え、前記画像表示装置は、前記再量子化された階調データに基づいて画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
このような特徴を有する画像表示システムでは、画像供給装置側において、再量子化す
る前の段階で、表示に関する所定の演算処理を行うため、この演算処理によって発生する誤差を最小限に低減することができ、その結果、表示画像品質の向上を図ることが可能である。また、画像表示装置側に階調データの再量子化や上記演算処理を行う専用回路を搭載する必要がないため、画像表示装置の装置コストを低減することができる。
【０００７】
また、上述した画像表示システムにおいて、前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データに含まれる階調値に基づいて当該階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理とを行い、前記表示手段は、前記光源と、前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記伸張処理及び再量子化後の階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、前記光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段とを備える構成を採用しても良い。
これにより、階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理、すなわち適応型調光制御に関する演算処理によって発生する誤差を低減することが可能であり、光源から射出される光を変調することによって画像を表示する画像表示装置の表示画像品質を向上することができる。
【０００８】
また、上述した画像表示システムにおいて、前記表示手段は、前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段を備えても良い。
すなわち、画像表示装置が投射型プロジェクタまたは背面投射型プロジェクタであっても、同様に表示画像品質を向上することができる。
【０００９】
また、上述した画像表示システムにおいて、前記画像表示装置は、自身の表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを記憶する階調数記憶手段を備え、前記演算処理手段は、前記階調数記憶手段に記憶されている前記光強度の調整可能な階調数に適合するように前記光源強度データを生成し、また、前記表現可能な階調数に適合するように前記再量子化を行っても良い。
画像表示装置側における自身の表現可能な階調数と光源の光強度の調整可能な階調数とは、画像表示装置固有のパラメータ（装置パラメータ）であり、且つ適応型調光制御に関する演算処理（特に光源強度データの生成処理）と再量子化に必要な装置パラメータである。この装置パラメータは画像表示装置の仕様に応じて異なるので、上記のように画像表示装置側に装置パラメータを記憶させておき、画像供給装置が画像表示装置から装置パラメータを取得するような構成を採用することにより、画像表示装置が代わった場合でも、その仕様に応じた演算処理及び量子化を自律的に行うことができる。
【００１０】
また、上述した画像表示システムにおいて、前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データの補正処理を行っても良い。この補正処理は、適応型調光制御に関する演算処理または他の演算処理と共に行っても良いし、単独で行っても良い。
これにより、階調データの補正処理によって発生する誤差を低減することが可能であり、表示画像品質を向上に寄与することができる。この補正処理としては、γ補正、色むら補正、キーストーン補正、スクリーン形状補正等が挙げられる。なお、キーストーン補正及びスクリーン形状補正は、プロジェクタのように光変調手段によって形成される画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段を備える画像表示装置を使用する場合に限られる。
【００１１】
また、上述した画像表示システムにおいて、前記画像表示装置は、前記補正処理に必要な補正データを予め記憶する補正データ記憶手段を備え、前記演算処理手段は、前記補正データ記憶手段に記憶されている前記補正データに基づいて前記階調データの補正処理を行っても良い。
各種補正処理に必要な補正データも、画像表示装置固有のパラメータ（装置パラメータ）である。従って、この補正データも画像表示装置の仕様に応じて異なるので、上記のように画像表示装置側に補正データを記憶させておき、画像供給装置が画像表示装置から補正データを取得するような構成を採用することにより、画像表示装置が代わった場合でも、その仕様に応じた補正処理を自律的に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る画像供給装置は、画像表示装置に画像を供給する画像供給装置であって、前記画像の階調データに、表示に関する所定の演算処理を行い、当該演算処理後の階調データを前記画像表示装置側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行う演算処理手段を備えることを特徴とする。
このような特徴を有する画像供給装置によれば、再量子化する前の段階で、表示に関す
る所定の演算処理を行うため、この演算処理によって発生する誤差を最小限に低減することができ、このような誤差の少ない階調データを画像表示装置に供給することができる。すなわち、画像表示装置における表示画像品質の向上を図ることができる。
【００１３】
また、上述した画像供給装置において、前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データに含まれる階調値に基づいて当該階調データの伸張処理と画像表示装置側の光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理とを行っても良い。
これにより、階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理、すなわち適応型調光制御に関する演算処理によって発生する誤差を低減することが可能である。
【００１４】
また、上述した画像供給装置において、前記演算処理手段は、前記画像表示装置から表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを取得し、当該取得した前記光強度の調整可能な階調数に適合するように前記光源強度データを生成し、また、前記表現可能な階調数に適合するように前記再量子化を行っても良い。
これにより、画像表示装置の仕様に応じた演算処理及び量子化を自律的に行うことができる。
【００１５】
また、上述した画像供給装置において、前記演算処理手段は、前記演算処理として、前記階調データの補正処理を行っても良い。この補正処理は、適応型調光制御に関する演算処理または他の演算処理と共に行っても良いし、単独で行っても良い。
これにより、階調データの補正処理によって発生する誤差を低減することが可能であり、表示画像品質の向上に寄与することができる。
【００１６】
また、上述した画像供給装置において、前記演算処理手段は、前記画像表示装置から前記補正処理に必要な補正データを取得し、当該取得した補正データに基づいて前記階調データの補正処理を行っても良い。
これにより、画像表示装置の仕様に応じた補正処理を自律的に行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る画像表示装置は、画像供給装置から供給される、表示に関する所定の演算処理後に自身の表現可能な階調数に再量子化された階調データに基づいて画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
このような特徴を有する画像表示装置によれば、表示に関する所定の演算処理によって発生する誤差が低減された階調データに基づいて画像を表示するので、表示画像品質の向上を図ることができる。また、従来のように、階調データの再量子化や上記演算処理を行う専用回路を搭載する必要がないため、装置コストを低減することができる。
【００１８】
また、上述した画像表示装置において、前記表示手段は、光源と、前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記画像供給装置から供給される、前記演算処理として少なくとも伸張処理が行われた階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、前記画像供給装置から供給される、前記光源の光強度を規定する光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段とを備える構成を採用しても良い。
これにより、階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理、すなわち適応型調光制御に関する演算処理によって発生する誤差が低減された階調データを得られるので、表示画像品質の向上とダイナミックレンジの拡大とを図ることができる。
【００１９】
また、上述した画像表示装置において、前記表示手段は、前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段を備えても良い。
すなわち、画像表示装置が投射型プロジェクタまたは背面投射型プロジェクタであっても、同様に表示画像品質を向上することができる。
【００２０】
また、上述した画像表示装置において、自身の表現可能な階調数と前記光源の光強度の調整可能な階調数とを記憶する階調数記憶手段を備えても良い。
これにより、画像表示装置の仕様に応じた適応型調光制御に関する演算処理を画像供給装置側で自律的に行わせることができる。
【００２１】
また、上述した画像表示装置に、前記画像供給装置において前記演算処理として行われる階調データの補正処理に必要な補正データを予め記憶する補正データ記憶手段を備えても良い。
これにより、画像表示装置の仕様に応じた補正処理を画像供給装置側で自律的に行わせることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係るプロジェクタは、画像供給装置から、表示に関する所定の演算処理として少なくとも伸張処理が行われた後に自身の表現可能な階調数に再量子化された階調データと、光源の光強度を規定する光源強度データとの供給を受け、光源と、前記光源から射出される光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記画像供給装置から供給される前記階調データに基づいて、前記光変調手段における光変調を制御する光変調制御手段と、前記画像供給装置から供給される前記光源強度データに基づいて、前記光源の光強度を調整する光強度調整手段と、前記光変調手段が形成する画像を外部または内部に設けられたスクリーンに投射する投射手段とを備えることを特徴とする。
このような特徴を有するプロジェクタによれば、階調データの伸張処理と光源の光強度を規定する光源強度データの生成処理、すなわち適応型調光制御に関する演算処理によって発生する誤差が低減された階調データを得られるので、表示画像品質の向上とダイナミックレンジの拡大とを図ることができる。なお、表示に関する所定の演算処理として補正処理が行われていても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示システム、画像供給装置及び画像表示装置及びプロジェクタの一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における画像表示システムの構成概略図である。この図１において、符号１００は画像供給装置、符号２００は画像表示装置、符号３００はデータ線、符号４００はスクリーンを示している。
【００２４】
画像供給装置１００は、例えばノート型ＰＣ(Personal Computer)であり、画像表示装置２００に対しデータ線３００を経由して、表示データ（同期信号、表示用画像データ、光源強度データ）を送信する。画像表示装置２００は、例えば投射型液晶プロジェクタであり、上記の画像供給装置１００から供給される表示データに基づいて、所定の画像を外部に設けられたスクリーン４００に投射表示する。データ線３００は、画像供給装置１００と画像表示装置２００との間でデータ送受信を行うためのケーブルであり、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルやＬＡＮ(Local Area Network)ケーブル等である。
【００２５】
なお、データ線３００の替わりに例えば無線ＬＡＮ等の無線通信によって、画像供給装置１００と画像表示装置２００との間におけるデータ送受信を行っても良い。また、画像供給装置１００から画像表示装置２００へデータを送信する場合は、ＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)やＴＭＤＳ(Transition Minimized Differential Signaling)、ＤＶＩ(Digital Visual Interface)などの専用線を用い、画像表示装置２００から画像供給装置１００へデータを送信する場合はシリアルデータ線を用いても良い。
【００２６】
続いて、図２を参照して、画像供給装置１００及び画像表示装置２００の詳細な構成について説明する。図２は、画像供給装置１００及び画像表示装置２００の機能ブロック図である。この図２に示すように、画像供給装置１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１、ＲＯＭ(Read Only Memory)２、第１のＲＡＭ(Random Access Memory)３、ストレージデバイス４、画像生成部５、第２のＲＡＭ６、データ送受信部７及び送受信Ｉ／Ｆ部８から構成されている。また、画像表示装置２００は、送受信Ｉ／Ｆ部２０、データ送受信部２１、液晶駆動ドライバ（光変調制御手段）２２、光源駆動回路（光強度調整手段）２３、表示デバイス２４、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７及び装置パラメータ記憶部（階調数記憶手段、補正データ記憶手段）２８から構成されている。
【００２７】
なお、図２に示す画像供給装置１００は、ＣＰＵ１の負荷比率が高い（高性能のＣＰＵを用いた）場合の構成例である。すなわち、ＣＰＵ１は、本発明における演算処理手段に相当する構成要素である。また、画像供給装置１００には、操作キーや液晶ディスプレイなどの表示部も設けられているが図２では省略している。一方、画像表示装置２００において、液晶駆動ドライバ２２、光源駆動回路２３、表示デバイス２４、赤色光源２５、緑色光源２６及び青色光源２７は、本発明における表示手段を構成している。
【００２８】
ＣＰＵ１は、データバスを介してＲＯＭ２、第１のＲＡＭ３、ストレージデバイス４、画像生成部５及びデータ送受信部７の各々と接続されており、ＲＯＭ２に記憶されている制御プログラムに基づいて画像供給装置１００の全体動作を制御するものである。詳細は後述するが、ＣＰＵ１は、画像生成部５が生成する元画像データ（画像の階調データ）に含まれる階調値に基づいて当該元画像データの伸張処理と、画像表示装置２００側における各色の光源（赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７）の光強度を規定する光源強度データの生成処理を行い、さらに伸張処理後の元画像データを画像表示装置２００側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行うことで表示用画像データを生成する。上記の元画像データの伸張処理及び光源強度データの生成処理は、適応型調光制御に関する演算処理である。また、ＣＰＵ１は、伸張処理後の元画像データに対し、再量子化の前に必要に応じて各種補正処理（少なくともγ補正、色むら補正、キーストーン補正、スクリーン形状補正の内の１つまたは複数）を行う。さらに、ＣＰＵ１は、データ送受信部７を介して画像表示装置２００から取得した装置パラメータに基づいて上記の各種補正処理と表示用画像データ及び光源強度データの生成とを行う。
【００２９】
ＲＯＭ２は、上述した画像供給装置１００の制御プログラムやその他の各種データを記憶する読み出し専用のメモリである。第１のＲＡＭ３は、ＣＰＵ１のワーキングメモリとして使用される読み書き可能なメモリである。
【００３０】
ストレージデバイス４は、画像表示装置２００で表示する画像の動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータ等が記憶されている大容量の記憶デバイスであり、ＣＰＵ１からの要求に応じて上記の動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータ等を画像生成部５に出力する。３Ｄデータは、頂点データ、サーフェース／テクスチャデータ、視点データ、モーションデータから構成され、２Ｄデータは、頂点データ、サーフェース／テクスチャデータ、モーションデータから構成されている。
【００３１】
画像生成部５は、動画エンジン、２Ｄ描画エンジン、３Ｄ描画エンジンなどを備えており、ＣＰＵ１からの要求に応じて上記のストレージデバイス４から出力される動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータを１フレーム単位の階調データ（元画像データ）に変換し、当該元画像データをＣＰＵ１に出力する。なお、画像生成部５は、元画像データを生成する際、ＲＧＢ各色１６ビットの高階調で変換処理を行う。つまり、元画像データは、１フレームにおける各画素の階調値（明るさ）を１６ビットで規定する階調データである。
第２のＲＡＭ６は、画像生成部５のワーキングメモリとして使用される読み書き可能なメモリである。
【００３２】
データ送受信部７は、ＣＰＵ１から所定のフレームレートで出力される表示データに対し、データ伝送路に適合した符号化処理（帯域に応じた圧縮等も含む）を行い、送受信Ｉ／Ｆ部８を介して符号化処理後の表示データを画像表示装置２００に送信する。また、このデータ送受信部７は、送受信Ｉ／Ｆ部８を介して画像表示装置２００から受信した受信データ（装置パラメータ等）を復号化処理してＣＰＵ１に出力する。なお、上述したように、表示データには同期信号（水平同期信号及び垂直同期信号を含む）、表示用画像データ、光源強度データが含まれている。送受信Ｉ／Ｆ部８は、データ線３００の一端を接続するためのコネクタである。
【００３３】
一方、画像表示装置２００において送受信Ｉ／Ｆ部２０は、データ線３００の他端を接続するためのコネクタである。データ送受信部２１は、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して受信した表示データを復号化処理し、同期信号及び表示用画像データを液晶駆動ドライバ２２に出力し、光源強度データを光源駆動回路２３に出力する。また、このデータ送受信部２１は、画像供給装置１００（具体的にはＣＰＵ１）から装置パラメータの送信要求信号を受信した場合、装置パラメータ記憶部２８に記憶されている装置パラメータを読み出し、この装置パラメータを示すデータを符号化処理した後、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して画像供給装置１００に送信する。なお、必要に応じてデータ送受信部２１に、表示データを一時的に蓄積しておくメモリを内蔵しても良い。
【００３４】
続いて、図３を参照して、液晶駆動ドライバ２２、光源駆動回路２３、表示デバイス２４、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７について詳細に説明する。図３に示すように、表示デバイス２４は、液晶ライトバルブ（光変調手段）２４a、２４b、２４c、クロスダイクロイックプリズム２４d、投射レンズ（投射手段）２４gから構成されている。また、液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cの各々に対応して、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７が設けられている。
【００３５】
赤色光源２５は、赤色光を出射可能な色光源であり、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、レーザー等の赤色発光体２５aと、この赤色発光体２５aの出射光を液晶ライトバルブ２４aに集める集光レンズ２５bとから構成されている。緑色光源２６は、緑色光を出射可能な色光源であり、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、レーザー等の緑色発光体２６aと、この緑色発光体２６aの出射光を液晶ライトバルブ２４bに集める集光レンズ２６bとから構成されている。青色光源２７は、青色光を出射可能な色光源であり、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、レーザー等の青色発光体２７aと、この青色発光体２７aの出射光を液晶ライトバルブ２４cに集める集光レンズ２７bとから構成されている。つまり、液晶ライトバルブ２４aは赤色用の液晶ライトバルブであり、液晶ライトバルブ２４bは緑色用の液晶ライトバルブであり、液晶ライトバルブ２４cは青色用の液晶ライトバルブである。
【００３６】
液晶駆動ドライバ２２は、データ送受信部２１から入力される同期信号及び表示用画像データに基づいて、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cを駆動するための液晶駆動信号を生成し、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cに出力する。この液晶駆動信号には、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cの各画素毎に設けられたＴＦＴ(Thin Film Transistor)のＯＮ／ＯＦＦを規定する走査信号と、各画素の光変調量、つまり明るさを規定するデータ信号（液晶に印加するアナログ電圧信号）とが含まれている。なお、この液晶駆動ドライバ２２はＲＧＢ各色８ビットの信号処理が可能であり、すなわち画像表示装置２００の表現可能な階調数はＲＧＢ各色２５６階調である。
【００３７】
光源駆動回路２３は、データ送受信部２１から入力される光源強度データに基づいて、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７（詳細には赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７a）の光強度を規定する光源駆動信号を生成し、赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７aに出力する。なお、この光源駆動回路２３も８ビットの信号処理が可能であり、すなわち光源駆動回路２３が調整可能な光強度の階調数は２５６階調である。つまり、光源駆動信号は、０〜２５５の階調値に対応する光強度を規定するアナログ電圧信号または電流信号である。
【００３８】
赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７（詳細には赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７a）は、上記の光源駆動回路２３から入力される光源駆動信号が規定する強度を有する光を、各々に対応する液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cに出射する。液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cは、上記の液晶駆動ドライバ２２から入力される液晶駆動信号に基づいて、各々に対応する赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７から入射される光を変調することにより各色の画像光を形成してクロスダイクロイックプリズム２４dに出射する。具体的には、液晶ライトバルブ２４aは赤色の画像光を形成し、液晶ライトバルブ２４bは緑色の画像光を形成し、液晶ライトバルブ２４cは青色の画像光を形成する。
【００３９】
クロスダイクロイックプリズム２４dは、４つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面２４e、２４fには誘電体多層膜からなる光反射膜（図示略）が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面２４eには、液晶ライトバルブ２４aで形成された赤色の画像光を反射し、それぞれ液晶ライトバルブ２４b、２４cで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。一方、貼り合わせ面２４fには、液晶ライトバルブ２４cで形成された青色の画像光を反射し、それぞれ液晶ライトバルブ２４a、２４bで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。そして、これらの光反射膜によって、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cで形成された各色の画像光が合成されて所望の表示画像を表わす画像光が形成される。合成された画像光は投射光学系である投射レンズ２４gによりスクリーン４００上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００４０】
図２に戻って説明すると、装置パラメータ記憶部２８は、画像表示装置２００の装置パラメータを記憶するメモリである。ここで、装置パラメータとは、画像表示装置２００の表現可能な階調数（つまり２５６階調）と、光源駆動回路２３にて調整可能な光強度の階調数（つまり２５６階調）と、画像供給装置１００にて行う各種補正処理に必要な補正データ（γ補正ルックアップテーブル、色むら補正データ、キーストーン補正データ、スクリーン形状データ）である。
【００４１】
次に、上記のように構成された本画像表示システムの動作について説明する。
＜装置パラメータの取得＞
まず、画像供給装置１００のＣＰＵ１は、データ送受信部７及び送受信Ｉ／Ｆ部８を介して装置パラメータの送信要求信号を画像表示装置２００に送信する。画像表示装置２００のデータ送受信部２１は、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して装置パラメータの送信要求信号
を受信すると、装置パラメータ記憶部２８に記憶されている装置パラメータを読み出し、この装置パラメータを示すデータを符号化処理した後、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して画像供給装置１００に送信する。画像供給装置１００のデータ送受信部７は、送受信Ｉ／Ｆ部８を介して装置パラメータを示すデータを受信すると、この受信データを復号化処理した後、ＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は、このように取得した装置パラメータを示す受信データを第１のＲＡＭ３に記憶する。
【００４２】
＜元画像データの取得＞
続いて、画像供給装置１００のＣＰＵ１は、画像表示装置２００で表示する動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータが記憶されているストレージデバイス４に対して、これらの動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータを画像生成部５に出力するように要求する。これにより、動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータはストレージデバイス４から画像生成部５に出力され、画像生成部５は、ＣＰＵ１からの要求に応じて動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータを１フレーム単位の階調データ（元画像データ）に変換し、当該元画像データをＣＰＵ１に出力する。具体的には、動画データであれば、画像生成部５内の動画エンジンによって元画像データに変換され、３Ｄまたは２Ｄデータであれば、画像生成部５内の３Ｄ描画エンジンまたは２Ｄ描画エンジンによって元画像データに変換される。なお、この元画像データは、１フレームにおける各画素の階調値（明るさ）をＲＧＢ各色１６ビット（６５５３６階調）で規定するデータである。ＣＰＵ１は、このように取得した元画像データを１フレーム単位で第１のＲＡＭ３に記憶する。
【００４３】
＜元画像データの伸張処理、光源強度データ及び表示画像用データの生成＞
次に、画像供給装置１００のＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている１フレーム単位の元画像データを１フレームずつ読み出し、この１フレーム分の元画像データに含まれる階調値に基づいて当該元画像データの伸張処理と、画像表示装置２００側の各色光源（赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７）の光強度を規定する光源強度データの生成を行う。この元画像データの伸張処理及び光源強度データの生成処理については、例えば特開２００４−３５４８８２号公報や特開２００３−１２１９２４号公報などに開示されているように適応型調光制御として既に公知のものである。従って、以下では、元画像データの伸張処理及び光源強度データの生成処理についての詳細な説明は省略し、基本的な部分についてのみ説明する。
【００４４】
まず、ＣＰＵ１は、１フレーム分の元画像データに含まれる各画素の階調値に基づいて、各階調値毎の出現度数分布（ヒストグラム）を作成する。例えば、横軸を０〜６５５３５までの階調値とし、縦軸を各階調値毎の出現度数（画素数）としたヒストグラムを作成する。そしてＣＰＵ１は、このヒストグラムに基づいて１フレーム分の元画像データの明るさを、以下の３つの方法のいずれかを用いて判定する。
【００４５】
（第１の方法）注目している１フレーム分の元画像データのうち、明るさが最大の階調値を上記元画像データの明るさとする方法。
例えばヒストグラムが、図４のようになったとする。この図の場合、ヒストグラムに含まれる最も明るい階調値が４８８３０であるので、この階調値４８８３０を上記元画像データの明るさとする。この第１の方法は、元画像データに対して最も忠実に明るさを表現できる方法である。
【００４６】
（第２の方法）ヒストグラムにおいて、最大の明るさから出現度数について一定の割合（例えば１０％）となる階調値を上記元画像データの明るさとする方法。
例えばヒストグラムが図５のようであった場合、ヒストグラムにおいて明るい側から１０％の領域をとる。１０％に相当するところの階調値が５９１１０であったとすると、この階調値５９１１０を元画像データの明るさとする。図５に示したヒストグラムのように、最大の階調値６５５３５の近傍に突発的なピークがあった場合、上記第１の方法を採用すれば、階調値６５５３５が元画像データの明るさとなる。しかしながら、この突発的なピーク部分は画面全体における情報としてはあまり意味をなしていない。これに対して、階調値５９１１０を上記元画像データの明るさとする本方法は、画面全体の中で情報として意味を持つ領域によって判定する方法と言うことができる。なお、上記の割合は２〜５０％程度の範囲で変化させてもよい。
【００４７】
（第３の方法）画面を複数のブロックに分割して、ブロック毎に含まれている画素の階調値の平均値を算出し、これら平均値の内の最大値を上記元画像データの明るさとする方法。
例えば図６に示すように、画面をｍ×ｎ個のブロックに分割し、それぞれのブロックＡ１１、…、Ａｍｎ毎に含まれている画素の階調値の平均値を算出し、そのうちで最大値を上記元画像データの明るさとする。なお、画面の分割数は６〜２００程度とすることが望ましい。この第３の方法は、画面全体の雰囲気を損なうことなく、明るさを制御できる方法である。
【００４８】
そして、ＣＰＵ１は、上述した第１〜第３の方法のいずれかを用いて、例えば階調値４８８３０が１フレーム分の元画像データの明るさの上限として判定した場合、下記（１）式によって伸張係数Ｇを算出する。
伸張係数Ｇ＝最大階調値／明るさ判定結果        ・・・・（１）
つまり、この場合、伸張係数Ｇ＝６５５３５／４８８３０＝１．３４となる。ＣＰＵ１は、上記のように算出した伸張係数Ｇを、その１フレーム分の元画像データに含まれる各画素の階調値に乗算する。以上が、適応型調光制御における元画像データの伸張処理である。
【００４９】
続いて、ＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている装置パラメータの内、光源駆動回路２３にて調整可能な光強度の階調数とγ補正ルックアップテーブルとを読み出し、これら読み出した装置パラメータと、上述した１フレーム分の元画像データの明るさ判定結果とに基づいて光源強度データを生成する。具体的には、各色光源（赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７）の最大光強度を１００％とすると、γ値＝１．０の場合、４８８３０／６５５３５＝７５％をＲＧＢ各色光源の光強度として決定し、この光強度を規定する光源強度データを光源駆動回路２３にて調整可能な光強度の階調数（つまり８ビット）で生成する。以上が、適応型調光制御における光源強度データの生成処理である。
【００５０】
そして、ＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている装置パラメータの内、画像表示装置２００の表現可能な階調数を読み出し、伸張処理後の元画像データを画像表示装置２００側において表現可能な階調数に適合するように再量子化を行うことで表示用画像データを生成する。すなわち、伸張処理後の元画像データはＲＧＢ各色１６ビットの高階調データであるが、再量子化後は画像表示装置２００側において表現可能な階調数に適合するＲＧＢ各色８ビットの階調データ（表示用画像データ）に変換される。
【００５１】
さらに、ＣＰＵ１は、必要に応じて再量子化を行う前に、高階調データの状態である元画像データにγ補正、色むら補正、キーストーン補正、スクリーン形状補正等を行う。具体的には、ＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている装置パラメータの内、各種補正処理に必要な補正データ（γ補正ルックアップテーブル、色むら補正データ、キーストーン補正データ、スクリーン形状データ）を読み出し、これら補正データに基づいて再量子化前の元画像データに各種補正処理を行う。これらγ補正、色むら補正、キーストーン補正、スクリーン形状補正等の各種補正処理は、例えば特開２００４−６９９９７号公報等に開示され、既に公知の技術であるので、以下では各種補正処理に関する詳細な説明は省略し、基本的な部分についてのみ説明する。
【００５２】
（γ補正）
γ補正は、液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cの非線形な入出力持性（γ特性）を補正するために行うもので、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の線形な階調値と、γ特性を補正するための非線形な階調値との対応関係が示されたγ補正ルックアップテーブルにより、入出力特性の補正を行う。具体的には、γ補正ルックアップテーブルを参照して、再量子化前の元画像データに含まれる各画素の階調値に対応するγ補正後の階調値に変換する。
【００５３】
（色むら補正）
色むら補正は、スクリーン４００に投射表示される画像の色むらを補正するためのものであり、以下のように元画像データを補正するための色むら補正データを予め決定する。画像表示装置２００によって、中間調の一様な画像、例えばグレーの一様な画像をスクリーン４００に投射表示し、表示された投射画像の輝度を測定することにより、投射画像の色むらの分布を測定する。次に、色むらの発生している画素の元画像データの調整と、調整後の元画像データの投射画像に発生する色むらの測定とを繰り返し行なうことにより、適切な色むら補正データを決定する。このようにして予め決定した色むら補正データに基づいて、再量子化前の元画像データを補正する。
【００５４】
（キーストーン補正）
キーストーン補正（台形補正）は、画像表示装置２００の設置状態に起因して発生する投射画像の歪（台形状に歪む）を補正するために行うものである。つまり、キーストーン補正データは、画像表示装置２００の設置状態を示すデータ（例えばスクリーン４００に対する画像光の投射角等）である。このようなキーストーン補正データに基づいて、再量子化前の元画像データを補正することにより、画像表示装置２００の設置状態に起因して発生する投射画像の歪を補正する。
【００５５】
（スクリーン形状補正）
スクリーン形状補正は、スクリーン４００の形状に適合するように投射画像を補正するために行うものである。つまり、スクリーン形状データは、スクリーン形状を示すデータ（例えば長辺方向及び短辺方向の長さなど）である。このようなスクリーン形状データに基づいて、再量子化前の元画像データを補正することにより、スクリーン４００の形状に適合するように投射画像を補正する。
【００５６】
以上のように、ＣＰＵ１は、必要に応じて再量子化を行う前に、高階調データの状態である元画像データに各種補正処理を行った後、再量子化を行って表示用画像データを生成する。また、ＣＰＵ１は、上記のように生成した１フレーム分の表示用画像データ及び光源強度データを第１のＲＡＭ３に記憶し、次の１フレーム分の元画像データについて上記と同様な処理により、表示用画像データ及び光源強度データを生成し、第１のＲＡＭ３に順次記憶していく。
【００５７】
＜同期信号、表示用画像データ及び光源強度データの送信＞
次に、ＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている表示用画像データ及び光源強度データを１フレーム単位で読み出し、同期信号と読み出した表示用画像データ及び光源強度データとを１組の表示データとして所定のフレームレートでデータ送受信部７に出力する。データ送受信部７は、１フレーム分の表示データを符号化処理した後、図７に示すデータフォーマットで送受信Ｉ／Ｆ部８を介して画像表示装置２００に送信する。図７に示すように、まず基本となる同期信号（水平同期信号及び垂直同期信号）を送信し、次に光源強度データを送信する。１フレームで必要な光源強度データは１種類だけなので図７中のタイミングで送信する。その後、１フレーム分の各画素の階調値を示す表示用画像データを順次送信する。
【００５８】
なお、図７はあくまでデータフォーマットの一例であり、送信される表示データはこの通りである必要はない。例えば、フレーム間の差分情報を抽出することでデータ圧縮を行っても良いし、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)等の不可逆圧縮の手法を用いることも可能である。さらに、ＬＶＤＳやＴＭＤＳ、ＤＶＩといった高周波の搬送波を用いた広帯域の非圧縮の差動信号に変換しても良い。
【００５９】
＜画像表示＞
上記のように画像供給装置１００から送信された表示データは、画像表示装置２００において送受信Ｉ／Ｆ部２０を介してデータ送受信部２１に入力される。データ送受信部２１は、表示データを復号化処理した後、表示データの内、同期信号及び表示画像データを液晶駆動ドライバ２２に出力し、光源強度データを光源駆動回路２３に出力する。
【００６０】
液晶駆動ドライバ２２は、データ送受信部２１から入力される同期信号及び表示用画像データ（ＲＧＢ各色８ビットの階調データ）に基づいて、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cを駆動するための液晶駆動信号（走査信号及びデータ信号）を生成し、各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cに出力する。光源駆動回路２３は、データ送受信部２１から入力される光源強度データ（８ビットの階調データ）に基づいて、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７（詳細には赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７a）の光強度を規定する光源駆動信号を生成し、赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７aに出力する。
【００６１】
これにより、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７（詳細には赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７a）からは、上記の光源駆動回路２３から入力される光源駆動信号が規定する光強度の光が、各々に対応する液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cに出射され、液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cは、上記の液晶駆動ドライバ２２から入力される液晶駆動信号に基づいて、各々に対応する赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７から入射される光を変調することにより各色の画像光を形成してクロスダイクロイックプリズム２４dに出射する。そして、クロスダイクロイックプリズム２４dによって各液晶ライトバルブ２４a、２４b、２４cで形成されたＲＧＢ各色の画像光が合成されて所望の表示画像を表わす画像光が形成され、合成された画像光は投射光学系である投射レンズ２４gによりスクリーン４００上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００６２】
以上のように、本実施形態における画像表示システムでは、画像供給装置１００側にお
いて、ＲＧＢ各色１６ビットの高階調状態の元画像データを用いて、適応型調光制御に関する演算処理（伸張処理及び光源強度データの生成処理）を行うと共に、高階調状態の元画像データに補正処理を行い、その後に画像表示装置２００において表現可能な階調数に適合するように、元画像データを再量子化する。つまり、従来とは異なり、再量子化する前の段階で、表示に関する演算処理を行うため、これらの演算処理によって発生する誤差を最小限に低減することができ、その結果、表示画像品質の向上を図ることが可能である。また、画像表示装置２００側に画像データの再量子化や上記演算処理を行う専用回路を搭載する必要がないため、画像表示装置２００の装置コストを低減することができる。
【００６３】
なお、上述した画像表示装置２００では、赤色光源２５、緑色光源２６、青色光源２７
（詳細には赤色発光体２５a、緑色発光体２６a、青色発光体２７a）に供給する光源駆動
信号の電圧値または電流値を変えることにより各光源の光強度を調整する構成を採用したが、これに限らず、例えば各光源の光出射側に光の通過面積を調整することのできるシャッタなどの調光素子を設け、この調光素子を駆動することによって各光源の光強度を調整するような構成としても良い。このような調光素子としては、遮光板で構成される機械的なシャッタや液晶ライトバルブのような光変調を利用したシャッタを用いることができる。
【００６４】
また、画像供給装置１００の構成について、図８に示すような変形例が考えられる。以下では、図８において図２と同様な構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。図８に示す変形例（画像供給装置１００’）と図２に示す画像供給装置１００との異なる点は、図２中のＣＰＵ１が担っていた元画像データの伸張処理、光源強度データ及び表示画像用データの生成、元画像データの補正処理を、図８中の画像生成部５’が担う点である。つまり、図８に示す変形例は、画像生成部５’の負荷比率が高い（高性能の画像生成部５’を用いた）場合の構成例である。すなわち、この変形例において画像生成部５’は、本発明における演算処理手段に相当する構成要素である。
【００６５】
図９は、画像生成部５’の詳細な構成を示すブロック図である。この図９に示すように、
画像生成部５’は、動画エンジン５a、２Ｄ描画エンジン５b、３Ｄ描画エンジン５c、再量子化部５dを備えている。なお、実際には画像生成部５’のワーキングメモリである第２のＲＡＭ６とデータを授受するためのＩ／Ｆが存在するが、図９では省略している。
【００６６】
動画エンジン５aは、ストレージデバイス４に記憶されている動画データを１フレーム単位の階調データ（元画像データ）に変換して３Ｄ描画エンジン５cに出力する。２Ｄ描画エンジン５bは、ストレージデバイス４に記憶されている２Ｄデータを１フレーム単位の元画像データに変換して３Ｄ描画エンジン５cに出力する。３Ｄ描画エンジン５cは、ストレージデバイス４に記憶されている３Ｄデータを１フレーム単位の元画像データに変換し、装置パラメータの内の各種補正データに基づいて元画像データに各種補正処理を行い、補正処理後の元画像データを再量子化部５dに出力する。なお、この３Ｄ描画エンジン５cは、ストレージデバイス４に記憶されているデータが３Ｄデータでなく、動画データまたは２Ｄデータであった場合、動画エンジン５aまたは２Ｄ描画エンジン５bから入力される元画像データに各種補正処理を行う。
【００６７】
再量子化部５dは、３Ｄ描画エンジン５cから入力される補正処理後の元画像データに含まれる各画素の階調値と、装置パラメータの内の画像表示装置２００の表現可能な階調数及び光源駆動回路２３にて調整可能な光強度の階調数とに基づいて、元画像データの伸張処理、光源強度データの生成を行い、伸張処理後の元画像データを画像表示装置２００において表現可能な階調数に適合するように再量子化して表示用画像データを生成する。また、再量子化部５dは、表示用画像データ及び光源強度データを第２のＲＡＭ６に記憶し、光源強度データをＣＰＵ１を介して第１のＲＡＭ３に転送する。さらに、この再量子化部５ｄは、第２のＲＡＭ６に記憶されている表示用画像データを１フレーム単位で読み出してデータ送信部７aに出力する機能を有している。
【００６８】
データ送信部７aは、再量子化部５dから入力される表示用画像データと、ＣＰＵ１から入力される同期信号及び光源強度データとを符号化処理し、表示データとして送受信Ｉ／Ｆ部８を介して画像表示装置２００に送信する。データ受信部７bは、送受信Ｉ／Ｆ部８を介して画像表示装置２００から受信した受信データ（装置パラメータ等）を復号化処理してＣＰＵ１に出力する。
【００６９】
次に、上記のように構成された画像供給装置１００’の動作について説明する（画像表示装置２００の動作は変わらないので説明を省略する）。
＜装置パラメータの取得＞
まず、画像供給装置１００’のＣＰＵ１は、データ送信部７a及び送受信Ｉ／Ｆ部８を介して装置パラメータの送信要求信号を画像表示装置２００に送信する。画像表示装置２００のデータ送受信部２１は、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して装置パラメータの送信要求信号を受信すると、装置パラメータ記憶部２８に記憶されている装置パラメータを読み出し、この装置パラメータを示すデータを符号化処理した後、送受信Ｉ／Ｆ部２０を介して画像供給装置１００に送信する。画像供給装置１００’のデータ受信部７bは、送受信Ｉ／Ｆ部８を介して装置パラメータを示すデータを受信すると、この受信データを復号化処理した後、ＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は、このように取得した装置パラメータを示す受信データを第１のＲＡＭ３に記憶する。さらに、ＣＰＵ１は第１のＲＡＭ３に記憶されている装置パラメータを読み出し、画像生成部５’を介して第２のＲＡＭ６に転送する。
【００７０】
＜元画像データの補正処理＞
続いて、ストレージデバイス４に記憶されている動画データや３Ｄデータ、２Ｄデータ
は、ＣＰＵ１によって第１のＲＡＭ３に読み出された後、画像生成部５’を介して第２のＲＡＭ６に転送される。ストレージデバイス４に記憶されているデータが動画データであった場合、画像生成部５’の動画エンジン５aは、第２のＲＡＭ６から動画データを読み出し、読み出した動画データを１フレーム単位のＲＧＢ各色１６ビットの元画像データに変換して３Ｄ描画エンジン５cに出力する。この場合、３Ｄ描画エンジン５cは、第２のＲＡＭ６に記憶されている装置パラメータの内、各種補正データを読み出し、当該補正データに基づいて動画エンジン５aから入力される元画像データに各種補正処理を行い、補正処理後の元画像データを再量子化部５dに出力する。なお、各種補正処理については、上記と同様なので説明を省略する。
【００７１】
または、ストレージデバイス４に記憶されているデータが２Ｄデータであった場合、画像生成部５’の２Ｄ描画エンジン５bは、第２のＲＡＭ６から２Ｄデータを読み出し、読み出した２Ｄデータを１フレーム単位のＲＧＢ各色１６ビットの元画像データに変換して３Ｄ描画エンジン５cに出力する。この場合、３Ｄエンジン描画５cは、第２のＲＡＭ６から各種補正データを読み出し、当該補正データに基づいて２Ｄ描画エンジン５bから入力される元画像データに各種補正処理を行い、補正処理後の元画像データを再量子化部５dに出力する。
【００７２】
または、ストレージデバイス４に記憶されているデータが３Ｄデータであった場合、画像生成部５’の３Ｄ描画エンジン５cは、第２のＲＡＭ６から３Ｄデータを読み出し、読み出した３Ｄデータを１フレーム単位のＲＧＢ各色１６ビットの元画像データに変換する。さらに、この場合、３Ｄ描画エンジン５cは、第２のＲＡＭ６から各種補正データを読み出し、当該補正データに基づいて３Ｄデータから変換した元画像データに各種補正処理を行い、補正処理後の元画像データを再量子化部５dに出力する。
【００７３】
＜元画像データの伸張処理、光源強度データ及び表示画像用データの生成＞
次に、再量子化部５dは、第２のＲＡＭ６に記憶されている装置パラメータの内、画像表示装置２００の表現可能な階調数及び光源駆動回路２３にて調整可能な光強度の階調数を読み出す。そして、再量子化部５dは、この読み出した装置パラメータと、３Ｄ描画エンジン５cから入力される補正処理後の元画像データに含まれる各画素の階調値とに基づいて、元画像データの伸張処理、光源強度データの生成を行い、伸張処理後の元画像データを画像表示装置２００において表現可能な階調数に適合するように再量子化して、ＲＧＢ各色８ビットの表示用画像データを生成する。なお、これら伸張処理、光源強度データ及び表示画像用データの生成処理については、上記と同様なので説明を省略する。
また、再量子化部５dは、表示用画像データ及び光源強度データを１フレーム単位で第２のＲＡＭ６に記憶し、光源強度データはＣＰＵ１を介して第１のＲＡＭ３に転送する。
【００７４】
＜同期信号、表示用画像データ及び光源強度データの送信＞
次に、ＣＰＵ１は、第１のＲＡＭ３に記憶されている光源強度データを１フレーム単位で読み出し、同期信号と共にデータ送信部７aに出力する。一方、画像生成部５’の再量子化部５ｄは、第２のＲＡＭ６に記憶されている表示用画像データを１フレーム単位で読み出してデータ送信部７aに出力する。データ送信部７aは、再量子化部５dから入力される表示用画像データと、ＣＰＵ１から入力される同期信号及び光源強度データとを符号化処理し、表示データとして送受信Ｉ／Ｆ部８を介して画像表示装置２００に送信する。
【００７５】
以上のように、本変形例における画像供給装置１００’を採用した場合でも、再量子化する前の段階で、適応型調光制御に関する演算処理や補正処理を行うため、これらの演算処理や補正処理によって発生する誤差を最小限に低減することができ、その結果、表示画像品質の向上を図ることが可能である。
【００７６】
なお、上記の変形例における画像供給装置１００’では、光源強度データを一旦第１のＲＡＭ３に転送し、ＣＰＵ１によって光源強度データをデータ送信部７aに出力する構成としている。これは、通常、画像生成部５’は表示用画像データの出力機能しか有していないため、このような構成となっているが、画像生成部５’に光源強度データの出力機能を持たせ、画像生成部５’（具体的には再量子化部５d）によって直接、表示用画像データと光源強度データとをデータ送信部７aに出力する（例えば同期信号出力中に光源強度データを出力する等）構成を採用しても良い。
【００７７】
また、画像生成部５’に３Ｄ描画エンジン５cが設けられていない場合には、２Ｄ描画エンジン５bに補正処理機能を持たせ、各種補正データを入力して擬似的な補正処理を行い、高階調状態の元画像データのまま、再量子化部５dに出力する構成を採用しても良い。この場合、動画エンジン５aの元画像データは、２Ｄ描画エンジン５bに出力して補正処理を行う。逆に、２Ｄ描画エンジン５bを削除して、２Ｄ描画エンジン５bの機能を３Ｄ描画エンジン５cで兼用し、構成を簡略化しても良い。
【００７８】
さらに、上述した画像表示システムでは、画像供給装置１００（または１００’）と画像表示装置２００とが完全に分離していたが、図１０に示すように、画像供給装置１００（または１００’）と画像表示装置２００とを一体化させ、着脱式のストレージデバイス４を備えるような構成を採用することも可能である。図１１は、図１０の一体構成された画像供給装置１００及び画像表示装置２００の機能ブロック図である。図１１に示すように、基本的な構成は図２や図８と変わらないが、装置パラメータが初めからＲＯＭ２に記憶されている。また、複雑なデータ送受信部も必要ないため、表示データを符号化処理することなく直接画像表示装置２００側に出力することが可能であり、装置コストを低減することができる。
【００７９】
また、図１２に示すように、ストレージデバイス４を無線ＬＡＮカード１０に置き換え、ネットワークサーバ１１からデータを取得するような構成を採用しても良い。勿論、無線ＬＡＮの機能を内蔵しても良い。さらに、ストレージデバイス４をＤＶＤプレイヤ等に置き換えても良い。また、ストレージデバイス４をＲＯＭモジュール等に置き換え、背面投射型プロジェクタまたは液晶ディスプレイとすることで遊技機等への応用も可能である。以上のように、強度可変の光源を用いてさえいれば、ＬＣＤ、ＤＭＤ(Digital Mirror Device)等の表示デバイスの方式に依存せず幅広く応用が可能であり、プロジェクタだけでなく強度可変の光源をバックライトとして使用した液晶ディスプレイ等にも応用が可能である。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示システムの構成概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像供給装置１００及び画像表示装置２００の機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における画像表示装置２００の表示デバイス２４の詳細構成図である。
【図４】本発明の一実施形態における元画像データ（階調データ）の伸張処理に関する第１説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における元画像データ（階調データ）の伸張処理に関する第２説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における元画像データ（階調データ）の伸張処理に関する第３説明図である。
【図７】本発明の一実施形態における表示データのデータフォーマットの一例である。
【図８】本発明の一実施形態における画像供給装置１００の変形例（画像供給装置１００’）の機能ブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態における変形例（画像供給装置１００’）の画像生成部５’の詳細説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における画像供給装置１００（または画像供給装置１００’）と画像表示装置２００とが一体化された場合の構成例である。
【図１１】本発明の一実施形態における画像供給装置１００（または画像供給装置１００’）と画像表示装置２００とが一体化された構成例の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態における画像供給装置１００（または画像供給装置１００’）と画像表示装置２００とが一体化された構成例の変形例である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、１００’…画像供給装置、２００…画像表示装置、３００…データ線、４００…スクリーン、１…ＣＰＵ(Central Processing Unit)、２…ＲＯＭ(Read Only Memory)、３…第１のＲＡＭ(Random Access Memory)、４…ストレージデバイス、５、５’…画像生成部、６…第２のＲＡＭ、７…データ送受信部、８…送受信Ｉ／Ｆ部、２０…送受信Ｉ／Ｆ部、２１…データ送受信部、２２…液晶駆動ドライバ、２３…光源駆動回路、２４…表示デバイス、２５…赤色光源、２６…緑色光源、２７…青色光源、２８…装置パラメータ記憶部、２４a、２４b、２４c…液晶ライトバルブ、２４d…クロスダイクロイックプリズム、２４g…投射レンズ、５a…動画エンジン、５b…２Ｄ描画エンジン、５c…３Ｄ描画エンジン、５d…再量子化部、１０…無線ＬＡＮカード、１１…ネットワークサーバ
【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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