(57)【要約】【課題】人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然な映像を視認できる印象の良い画像を得ることが可能な表示装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】可変開口絞り装置１０８と、画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって絞りの開閉を制御する制御回路１１１，１０７と、絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェース制御部１０９と、を有し、制御回路は、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、ユーザインタフェース制御部１０９を通して設定された設定時間に基づき絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ絞り制御に対応して信号補正部１０３にゲインを補正させる。【選択図】図１
2008046572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変開口絞り装置と、
画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、
上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御する
表示装置。
【請求項２】
絞りの可変範囲の異なる複数のモードを有し、
上記ユーザインタフェースは、上記複数のモードのいずれかを選択可能である
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
上記ユーザインタフェースは、選択されたモードにおける上記絞りの開閉動作の応答速度を設定可能である
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部を有し、
上記制御回路は、上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合に比べて上記絞りの開閉動作の応答が速くなるように上記絞り装置を制御する
請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
可変開口絞り装置と、
画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、
上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、
表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる
表示装置。
【請求項７】
絞りの可変範囲の異なる複数のモードを有し、
上記ユーザインタフェースは、上記複数のモードのいずれかを選択可能である
請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
上記ユーザインタフェースは、選択されたモードにおける上記絞りの開閉動作の応答速度を設定可能である
請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部を有し、
上記制御回路は、上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御し、かつ、当該Ｘポイントに応じたデータに基づいて上記信号補正部に上記ゲインを補正させる
請求項６記載の表示装置。
【請求項１０】
前記Ｘポイントに応じたデータは、ゲインの最小値と最大値との間に設定した上記輝度検出部のサンプリングポイント数に応じて設定されたゲインの複数の特性カーブのうちの当該Ｘポイントに対応する特性カーブから得られるデータである
請求項８記載の表示装置。
【請求項１１】
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合に比べて上記絞りの開閉動作の応答が速くなるように上記絞り装置を制御する
請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
可変開口絞り装置と、
入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部と、
表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、
上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御し、かつ、当該Ｘポイントに応じたデータに基づいて上記信号補正部に上記ゲインを補正させる制御回路と、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、あらかじめ設定した設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる
表示装置。
【請求項１３】
前記Ｘポイントに応じたデータは、ゲインの最小値と最大値との間に設定した上記輝度検出部のサンプリングポイント数に応じて設定されたゲインの複数の特性カーブのうちの当該Ｘポイントに対応する特性カーブから得られるデータである
請求項１１記載の表示装置。
【請求項１４】
入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、
上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、
画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、
上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御する
表示装置。
【請求項１５】
入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、
上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、
画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、
上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、
表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる
表示装置。
【請求項１６】
入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、
上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、
入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部と、
表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、
上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御し、かつ、当該Ｘポイントに応じたデータに基づいて上記信号補正部に上記ゲインを補正させる制御回路と、を有し、
上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、あらかじめ設定した設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる
表示装置。
【請求項１７】
可変開口絞り装置を有する表示装置の駆動方法であって、
上記絞りの開閉動作に要する時間をユーザインタフェースを通して設定するステップと、
画面を形成する入力信号の輝度分布状態を得るステップと、
上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき、上記輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御するステップと、
上記絞り制御に対応して表示すべき信号のゲインを補正するステップと
を有する表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば映像信号に基づいて画像表示を行う液晶プロジェクタ等の表示装置およびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタは、液晶材料を用いた空間光変調器（以下、液晶パネルという）を用いるプロジェクタ装置である。液晶プロジェクタにおいては、液晶パネル自体は発光しない。
そこで、液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルと光源とを組み合わせ、液晶パネルに光を照射して照明する。
そして、液晶パネルに映像信号を印加し、液晶パネルにより形成された像を、投射レンズによりスクリーンに投射する。
このような構成を有する液晶プロジェクタにより、小型で効率の良いプロジェクタ装置を実現できる。
【０００３】
ところで、液晶材料の中には、印加電界に従い、入射光の偏光を変化させる性質（施光性）を持つものがある。液晶パネルとしては、この性質を利用して光変調を行うものが多い。このために、液晶パネルに入射する光は、入射側に偏光板を配置することにより、ある一方向の直線偏光（ｐ偏光またはｓ偏光）とする必要がある。そして、液晶パネルを出射する光は、液晶パネルに印加される映像信号に従い偏光方向が回転し、その所定方向の偏光光を通過させることにより映像信号に基づく変調光を得ることができる。そこで、光変調を行うために液晶パネルの出射側に検光子として偏光板が配置される。
【０００４】
また、液晶プロジェクタとしては、スクリーンが置かれた環境に応じてより見やすい表示画像が得られるように、絞りオン・オフモード切替を持つプロジェクタが提案されている。また、自動的に絞り開口径を制御するプロジェクタも提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３３７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、絞りオン／オフモード切替を持つプロジェクタにおいては、性能向上に限界がある。
また、自動モード時における絞り装置（アイリス）の開口径の絞りの可変速度、およびそれに伴う電気的補正回路の可変速度パラメータの設定は固定となっており、ユーザに選択できる余地はなかった。
そして、暗い映像から明るい映像に切り替わった時の人間の目の順応時間である明順応、及びその逆の明るい映像から暗い映像に切り替わった時の暗順応時間には、個人により違いがあるため、推奨値固定ではカバーしきれていなかった。
【０００６】
本発明は、個人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然な映像を視認できる印象の良い画像を得ることが可能な表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の表示装置は、可変開口絞り装置と、画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御する。
【０００８】
本発明の第２の観点の表示装置は、可変開口絞り装置と、画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる。
【０００９】
本発明の第３の観点の表示装置は、可変開口絞り装置と、入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部と、表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、を有し、上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御し、かつ、当該Ｘポイントに応じたデータに基づいて上記信号補正部に上記ゲインを補正させる制御回路と、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、あらかじめ設定した設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる。
【００１０】
本発明の第４の観点の表示装置は、入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御する。
【００１１】
本発明の第５の観点の表示装置は、入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、画面を形成する入力信号の輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御する制御回路と、上記絞りの開閉動作に要する時間を設定可能なユーザインタフェースと、表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、上記ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる。
【００１２】
本発明の第６の観点の表示装置は、入力される画像信号に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調部と、上記光変調部から出射される照明光を光軸に対して同心円状に開閉し、当該照明光の上記光変調部への入射光量をコントロール信号に基づいて調整する可変開口絞り装置と、入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部と、表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部と、上記輝度検出部の検出したＸポイントに応じた開口率をもって上記絞りの開閉を制御し、かつ、当該Ｘポイントに応じたデータに基づいて上記信号補正部に上記ゲインを補正させる制御回路と、を有し、上記制御回路は、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、あらかじめ設定した設定時間に基づき上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ上記絞り制御に対応して上記信号補正部に上記ゲインを補正させる。
【００１３】
本発明の第７の観点は、可変開口絞り装置を有する表示装置の駆動方法であって、上記絞りの開閉動作に要する時間をユーザインタフェースを通して設定するステップと、画面を形成する入力信号の輝度分布状態を得るステップと、上記信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき、上記輝度分布状態に応じた開口率をもって上記絞りの開閉動作の応答を異なるように制御するステップと、上記絞り制御に対応して表示すべき信号のゲインを補正するステップとを有する。
【００１４】
本発明によれば、たとえば、制御回路において、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、ユーザインタフェースを通して設定された設定時間に基づき、輝度分布状態に応じた開口率をもって、絞りの開閉動作の応答を異なるように制御される。そして、これと並行して絞り制御に対応して信号補正部にゲインを補正させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、個人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然な映像を視認できる印象の良い画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に関連付けて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る表示装置の信号処理系の一実施形態を示すブロック構成図である。
【００１８】
本実施形態に係る表示装置１００は、たとえば液晶プロジェクタに適用され、スクリーンが置かれた環境に応じてより見やすい表示画像が得られるように、絞り装置（アイリス）のオン・オフモード切替機能、および絞り自動（ＡＵＴＯ）調整機能を有する。
【００１９】
本表示装置１００は、図１に示すように、入力信号処理部１０１、輝度分布検出部１０２、信号補正部１０３、合成部１０４、駆動部１０５、液晶表示パネル（ＬＣＤ）等の表示パネル１０６、絞り制御部１０７、絞り装置１０８、ユーザインタフェース（以下、ＵＩ）制御部１０９、ＵＩ制御部１０９によりアクセスされるメモリ１１０、制御回路としてのＣＰＵ１１１、およびＣＰＵ１１１によりアクセスされるＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３を有する。
【００２０】
本実施形態の表示装置１００においては、絞り自動（ＡＵＴＯ）機能が適用された場合には、映像信号の輝度分布情報に基づき、絞りの開口および表示パネル１６を駆動する信号レベル（ゲイン）が制御される。
たとえば、明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている、たとえば映像信号として暗い画面が入力されたときは、絞りの開口を小さくして光出力を制限して黒がより沈むようにする一方、逆に表示パネル１０６を駆動する信号レベルを高くしてコントラストが上がる方向に動作し、所定の階調レベルの映像を表示する。
このような制御を行うことで表示パネル１０６が表示可能なダイナミックレンジをより広く活用することになり、暗い映像においても優れた階調表現を行うことができる。また、表示パネル１６が液晶パネルの場合、開口を小さく絞ることにより液晶パネルに入射する光束角が小さくなり入射角特性（視野角依存性）が改善しコントラスト比が向上する。
表示装置１００のＣＰＵ１１１は、基本的に、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ絞り制御に対応して信号補正部１０３にゲインを補正させる。ＣＰＵ１１１は、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合に比べて絞りの開閉動作の応答が速くなるように絞り装置１０８を制御するように、絞り制御部１０７に指示を出すとともに、絞り制御に応じた表示パネル１６を駆動する信号レベル（ゲイン）を補正するように、信号補正部１０３に指示を出す。
【００２１】
そして、本実施形態の表示装置１００は、絞り装置（アイリス）自動調整モードにおいて、絞り装置（アイリス）１０８のレンズ口径の絞りの可変速度、およびそれに伴う電気的補正回路である信号補正部１０３の可変速度パラメータの選択をＵＩ（ユーザインタフェース）を介して開放することにより、個人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然にアドバンストアイリスの効果による印象の良い画像を楽しむことができるように構成されている。
【００２２】
入力信号処理部１０１は、様々な入力信号ＳＩＮを所定の信号形態（たとえばＲＧＢ信号）に変換し、信号Ｓ１０１ａとして輝度分布検出部１０２に出力する。入力信号ＳＩＮは、ＤＶＤプレーヤ等により再生された映像信号、テレビジョンチューナから復号された信号、コンポーネントビデオ信号、コンポジットビデオ信号、およびＲＧＢ信号などである。
また、入力信号処理部１０１は、デコード機能を有し、入力信号のたとえば番組情報等から入力映像信号の内容（たとえばスポーツ番組であるとか、映画であるとかの情報）や入力頻度等のコンテンツ情報を抽出し、信号１０１ｂとしてＣＰＵ１１１に出力する。
【００２３】
輝度分布検出部１０２は、入力信号処理部１０１からの映像信号Ｓ１０１ａを受けて、輝度情報から明るさの分布状態を検出し、検出した分布状態から明るさの分布の占める領域（面積）があらかじめ設定した値、たとえばパーセンテージ９５％を超えるＸポイントを検出し、検出結果を信号Ｓ１０２としてＣＰＵ１１１に出力する。
この輝度分布検出部１０２における検出処理は、入力映像信号の垂直同期信号ＶＳＹＮＣのタイミングで、少なくとも１０Ｖ（垂直信号周期）に１回の頻度で行われる。
また、輝度分布検出部１０２は、入力信号処理部１０１からの映像信号Ｓ１０１ａを信号Ｓ１０２ａとして信号補正部１０３に出力する。
【００２４】
信号補正部１０３は、輝度分布検出部１０２の出力信号Ｓ１０２に対して、色変換、ガンマ調整、シャープネス調整などの調整（画像処理）を行い、信号Ｓ１０３として合成部１０４に出力する。
信号補正部１０３は、ＣＰＵ１１１によりゲイン（コントラスト）を制御する値が制御信号ＣＴＬ１として与えられ、制御信号ＣＴＬ１によるゲイン値をもって信号レベルを補正（調整）し、合成部１０４に出力する。
【００２５】
輝度分布検出部１０２の検出処理、およびＣＰＵ１１１の信号補正部１０３の処理、絞り装置１０８の制御については、後でさらに詳述する。
【００２６】
合成部１０４は、信号補正部１０３から出力された信号Ｓ１０３を駆動部１０５に出力する。また、合成部１０４は、たとえばＵＩ制御部１０９によるＵＩ用表示画像データが供給されると、信号補正部１０３から出力された信号Ｓ１０３に対してＵＩ用表示画像データを合成して駆動部１０５に供給する。
【００２７】
駆動部１０５は、合成部１０４からの出力信号により、表示パネル１０６を駆動するために必要な信号を生成する。また、表示パネル１０６のばらつきを吸収する等の処理を行う。駆動部１０５は、表示パネル１０６のデバイスに応じて、その構成は変わってくる。
【００２８】
表示パネル１０６は、駆動部１０５により駆動されて、入力映像信号に基づく画像を表示し、あるいは、入力映像信号に基づく画像と共にＵＩ用表示画像を表示する。
【００２９】
絞り制御部１０７は、ＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２に応じて絞り装置１０８の開閉制御を行う。
絞り制御部１０７は、映像信号の輝度分布情報に基づいたＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２により、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている、たとえば映像信号として暗い画面が入力されたときは、絞りの開口を小さくして（開口率を小さくして）光出力を制限して黒がより沈むように絞り装置１０８を制御する。
絞り制御部１０７は、映像信号の輝度分布情報に基づいたＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２により、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っていない、たとえば映像信号として標準あるいは明るい画面が入力されたときは、絞りの開口を暗いときより大きく（開口率を大きく）するように絞り装置１０８を制御する。
このように、絞り制御部１０７は、最適な絞り口径となるよう連続可変動作させるように絞り装置１０８の開閉制御を行う。絞り制御部１０７は、絞り装置１０８を黒側で照明Ｆナンバが最大となるように制御する。また、絞り制御部１０７は、絞り装置１０８を白側で照明Ｆナンバが最小かつ絞り開口率１００％となるように制御する。
【００３０】
絞り制御部１０７は、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）およびアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を有し、ＤＡＣからの出力電圧（０〜Ｖｃｃ±０．３Ｖ）ＶＣＴＬをコントロールすることによって、絞りの開口径を無段階に変化させる。
また、絞り制御部１０７は、絞り装置１０８におけるガルバノメータのホール素子の出力電圧であるホール素子出力ＨＯＵＴを、ＡＤＣを介して受取ることによって、絞りの位置情報を得ることが可能である。
【００３１】
絞り装置１０８は、たとえば後で説明するように、液晶プロジェクタの照明光学装置の第１のマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）と第２ＭＬＡの間でかつ略両者の中間位置に略等距離をもって配置され、ＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２に応答した絞り制御部１０７によるコントロール電圧ＶＣＴＬに基づいて、光軸に対して同心円状に開閉する。
絞り装置１０８は、開口率０％とならないような構造を有する。
絞り装置１０８は、同一形状を持つ絞り羽根の枚数が６枚以上であり、これらの絞り羽根は同期的に開閉される。絞り羽根の表面を光沢めっき仕上げとし、羽根表面に羽根同士が重なる領域において、点接触可能なように突起を設けてある。
また、絞り装置１０８は、絞り羽根を駆動して開閉させる駆動用アクチュエータおよび羽根の開口位置検出用センサを断熱された状態でマウントする構造を有し、駆動用アクチュエータが光源部に対して出射面側に配置されている。
また、絞り装置１０８は、アクチュエータが作動するストローク限界（メカ終端位置）を使用しないように構成される。
さらに、絞り装置１０８は、光源の近くに配置されているため、駆動用アクチュエータを強制冷却する構造を有すると共に、照明された絞り装置の羽根およびその周辺部を強制冷却する構造を有する。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す正面図である。また、図３は、本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す斜視図である。
【００３３】
絞り装置１０８は、中央部に円形状に開口する開口部２０１が形成され、ＰＰＳ等の耐熱性樹脂により形成される本体部２００と、本体部２００の一面（図の手前で照明光Ｌの入射面）側の外周縁部に一端部が回転可能に取り付けられた複数（本実施形態では６）枚の絞り羽３０１〜３０６と、本体部２００の図中の右側略中央部に延設された取付部２０２に対して本体部２００の照明光の出射面側に取り付けられ、回転軸に第１揺動アーム４０１が取り付けられた駆動アクチュエータであるガルバノメータ４００と、本体部２００の取付部２０２の円弧状に形成され孔であって、第１揺動アーム４０１の移動範囲を規制する規制部２０３を通して本体部２００の照明光Ｌの入射面側に一端が第１揺動アーム４０１に取り付けられた第２揺動アーム５００を有する。
また、本体部２００の図中の略中央部に手前側（照明光Ｌの入射側）にネジ止め取付片２０４，２０５が延設されている。このネジ止め取付片２０４，２０５は、絞り装置１０５を所定の設定位置に挿入すると、取付筐体に当接し、その位置でねじ止め可能となっている。また、この取付片２０４，２０５は、単に取付筐体に当接させるだけで、絞り装置１７の光軸と、後で説明する光学装置の光軸とが略一致するようになっている。
【００３４】
絞り羽根３０１〜３０６の他端部（開口部２０１内に位置可能な端部）の近傍は、互いに重なり合う領域を有しており、この領域部には隣接する絞り羽根と点接触するように形成された突起部３０１ａ〜３０６ａが形成されている。これにより、開閉時の摩擦抵抗を減らし、スムースな開閉動作を実現している。
また、絞り羽根３０１〜３０６の一端部（回転軸近傍側）には、被案内軸３０１ｂ〜３０６ｂが形成されている。
【００３５】
第２揺動アーム５００は、直線状をなし一端部が第１揺動アーム４０１に取り付けられる被取付部５０１と、被取付部５０１に他端側から円形状に形成された円形状部５０２を有する。第２揺動アーム５００は、たとえば板金により形成される。
第２揺動アーム５００の円形状部５０２は、本体部２００の開口部２０１より若干径が大きい円形の開口部５０３が形成され、この開口部５０３と本体部２００の開口部２０１とを略合わせるようにして、かつ、所定範囲で図２中左右に移動可能に本体部２００に対して取り付けられる。この場合、第２揺動アーム５００が左右に移動しても、本体部２００の開口部２０１を遮らないように開口部５０３の径が設定されている。
円形状部５０２には、周方向にそって複数（本実施形態では６）の長孔５０４〜５０９が形成されている。これら長孔５０４〜５０９には、絞り羽根３０１〜３０６の所定位置、具体的には本体部２００に取り付けた状態で長孔５０４〜５０９の形成位置に対応する位置に形成された被案内軸３０１ｂ〜３０６ｂが係止される。これにより、ガルバノメータ４００の駆動に伴って所定範囲で回転する第１揺動アーム４０１の移動に応じて、第２揺動アーム５００が図中左右に所定範囲で移動し、これに伴い、絞り羽根３０１〜３０６の被案内軸３０１ｂ〜３０６ｂがそれぞれ第２揺動アーム５００の長孔５０４〜５０９を案内されて、絞り羽根３０１〜３０６が開閉する。
【００３６】
絞り装置１０８は、外形と絞り羽根３０１〜３０６の開口中心が一致するように設計製作する。
絞り装置１０８は、上述したように第１ＭＬＡと第２ＭＬＡの間に光軸と絞り装置の中心軸が一致するように設置固定される。
照明光学ユニット側の絞り装置収納部には、絞り装置１０８の外形をガイドとして収納すると、特別な位置決めの必要なく照明光源部の光軸中心と絞り装置１０８の開口中心が一致する構造となっている。
ガルバノメータ４００の出力軸には第１揺動アーム４０１が固定されガルバノメータ軸の揺動回転に伴い揺動する。
第１揺動アーム４０１の先端部には駆動ピンが固定され、第２揺動アーム５００の摺動ガイド溝（規制部２０３）に係合している。
第２揺動アーム５００は、第１揺動アーム４０１を介して、絞り本体部２００に形成した回転方向ガイド（長孔５０４〜５０９）に沿って照明光軸を中心として回転可能となるようにガイドされる。
第２揺動アーム５００には、絞り装置の各羽根に対して、同期開閉するための係合ピンが円周上に配置固定される。
ガルバノメータ４００の出力軸と絞り羽根は機械的に連接しており、ガルバノメータ４００に対して所定の絞り開口を得るためのコントロール電圧を印加すると、ガルバノメータ出力軸→第１揺動アーム→第２揺動アーム→絞り羽根の順で変位が伝達され、絞り制御部１０７からのコントロール電圧値により任意の大きさの絞り開口を得ることができる。
【００３７】
本実施形態の絞り装置１０８は、全閉状態でも遮光率１００％ではなく約８０％〜約７０％までに留めている。
最小絞り開口径は、ユニフォミティが目標規格内であり、かつ、羽根表面の異常温度上昇による発煙・発火などのシステムトラブルを想定して決定される。絞り開口径の減少に伴い、いわゆるインテグレータ光学系の重ね合わせ効果が薄れ、各セルレンズの光量分布の不均一性が液晶パネル上に現れやすくなる。
【００３８】
次に、絞り開口径について説明する。
図４は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオフ（全開：０％遮光）時の様子を示す図である。図５は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオン（固定モード：５０％遮光）時の様子を示す図である。図６は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオン（全閉：８０％遮光）時の様子を示す図である。
【００３９】
ＵＩ制御部１０９は、ユーザが図示しないリモートコントロール装置を用いることにより、絞り装置（アイリス）応答特性の設定を行う指令を受けると、メモリ１１０に格納されているＵＩ用表示画像データ信号を、表示パネル１０６のサイズに合わせた画素数変換処理や、ＧＵＩのグラフィカル指示領域（ＯＳＤ）の付加処理等を行い、信号Ｓ１０９として合成部１０４に出力する。
ＵＩ制御部１０９は、リモートコントロール装置等からのアイリス応答特性の設定を行う指令を受けると、その旨をＣＰＵ１１１に通知する。
また、ＵＩ制御部１０９は、アイリス応答特性の設定が行われてその設定が確定されると、その旨を設定情報とともにＣＰＵ１１１に通知する。
【００４０】
ＣＰＵ１１１は、輝度分布検出部１０２による検出信号Ｓ１０２ｂに応答して、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ絞り制御に対応して信号補正部１０３にゲインを補正させる。
ＣＰＵ１１１は、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合に比べて絞りの開閉動作の応答が速くなるように絞り装置１０８を制御するように、絞り制御部１０７に指示を出すとともに、絞り制御に応じた表示パネル１６を駆動する信号レベル（ゲイン）を補正するように、信号補正部１０３に指示を出す。
ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納された情報あるいは、たとえばＵＩ制御部１０９を通して設定されたアイリス応答特性の設定値に応じた時間をもって開閉動作の制御を行う。
【００４１】
ＣＰＵ１１１は、輝度分布検出部１０２による検出信号Ｓ１０２ｂを受けて、検出信号Ｓ１０２ｂが示す検出値により、絞り開口率を算出して、この開口率をもって絞り装置１０７を開閉制御するように制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力し、かつ、この求めた開口率の逆数をとることにより、たとえばＲＯＭ１１２に格納されているいわゆるガンマ（γ）補正カーブ応じたゲインカーブテーブルから適切なゲイン値を選択し、このゲイン値を制御信号ＣＴＬ１として信号補正部１０３に出力する。
ＣＰＵ１１１は、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている、たとえば映像信号として暗い画面が入力されたときは、絞りの開口を小さくして（開口率を小さくして）光出力を制限して黒がより沈むように絞り装置１０８を制御するように、制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力する。
ＣＰＵ１１１は、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っていない、たとえば映像信号として標準あるいは明るい画面が入力されたときは、絞りの開口を暗いときより大きく（開口率を大きく）するように絞り装置１０８を制御するように、制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力する。
【００４２】
図７（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態に係る明るさ分布の検出とガンマレベルの補正、および光学絞り制御の関係を示す図である。
【００４３】
図７（Ａ）に示すように、輝度分布検出部１０２は、たとえば明るさ（階調）のレベルを識別する弁別点として３２ポイントにて各画素の明るさをサンプリングし、全画素の明るさ分布を求める。そして、全画素数を１００％としたときの、明るさ分布における暗いレベルから、たとえば９５％にあたる面積（画素数）を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとする。
ＲＯＭ１１２は、図７（Ｂ）に示すアイリスガンマ補正カーブに対応したゲインカーブテーブルを記憶しており、ＣＰＵ１１１は、輝度分布検出部１０２から与えられたＸポイント値により、ガンマ補正カーブの傾きが、ゲイン１を最小値として、最大値のゲイン最大までを３２分割した何れかの傾きになるように設定されてあるテーブルデータＸが選ばれる。
テーブルデータとしては、ゲイン１の特性カーブＣ１に対応したテーブルデータはＸ１で、ゲイン最大の特性カーブＣ３２に対応したテーブルデータはＸ３２として設定され、これらデータＸ１とＸ３２との間に、特性カーブＣ２〜Ｃ３１に対応したテーブルデータＸ２〜Ｘ３１が設定されている。
【００４４】
ゲインの最小値は、ゲイン１だが、これはオープン（Open）端での絞り装置１０８の開口率を１としたときの値である。すなわち、絞り装置１０８は全開で、ガンマ補正カーブはＣ１であり、テーブルデータはＸ１である。
ゲインの最大値は、オープン（open）端での絞り装置１０８の開口率を１としたときのクローズ（close）端での開口率をＹとすると、ゲイン最大Ｇｍａｘは次のようになる。
【００４５】
［数１］
Ｇｍａｘ  ＝  １／Ｙ
【００４６】
最大ゲインを持つ補正カーブＣ３２は、図７（Ｂ）に示すように、クローズ（close）端ＣＬ、オープン（open）端ＯＰの中点ＣＮＴまでは、リニアに変化し、中点ＣＮＴからオープン端ＯＰまでは２次曲線となるカーブＣ３２１を描く。
ＸポイントのカーブＣｉ（１＜ｉ＜３２）は、このゲイン最大カーブＣ３２（Ｃ３２１）との交点ＰＴまではリニアに変化し、交点ＰＴからオープン端ＯＰまでは同様に２次曲線カーブとなっている。
【００４７】
ＣＰＵ１１１においては、Ｘポイントが決まることで、上記、手順によりガンマ補正カーブＣｉが決まり、同時にアイリスのレンズ開口率が決定される。これらの目標値に対して、次にＵＩにて設定されるアイリス応答性パラメータにて指定された割合で変位していく。
このＵＩの具体的な内容については、明るさ分布の検出とガンマレベルの補正、および光学絞り制御の関係を説明した後に説明する。
【００４８】
また、ＣＰＵ１１１は、絞り装置１０７の絞り自動（ＡＵＴＯ）調整機能として自動１（Auto1）と自動２（Auto2）の各モードが設定可能であり、さらに手動モードが設定可能である。
【００４９】
図８は、本実施形態に係る絞り装置（アイリス）の絞り調整範囲に対する自動１モード、自動２モードと手動モード時のアイリス絞り径の可動範囲との関係を示す図である。
【００５０】
自動１（Auto1）では、クローズ端ＣＬからオープン端ＯＰまでと可動範囲が一番大きくなっており、シーンの変化に伴うダイナミックなコントラスト制御を実現している。この場合、クローズ端ＣＬでの開口率は３２％程度であり、オープン端ＯＰで１００％である。
自動２（Auto）2では、絞り方向の可変範囲を自動１（Auto1）に対して少なくすることにより、シーンの変化に対し、より自然なコントラスト制御を実現している。
一方、手動モードでは、クローズ端ＣＬとオープン端ＯＰの中間点から、オープン端ＯＰまで任意の位置でアイリス口径を固定にできる。このときは、明るさ分布を検出して、絞り装置１０８とガンマ補正カーブを可変させる制御は行われない。
【００５１】
ここで、明るさ分布の検出とガンマレベルの補正、および光学絞り制御に関する動作について、図９に関連付けて説明する。
【００５２】
＜ステップＳＴ１＞
入力信号処理部１０１による映像信号は、まず、輝度分布検出部１０２で明るさの分布状態が検出される（ＳＴ１）。
これは、図７（Ａ）に示すように、画素数・対・明るさで表わされ、明るさの分布の占める面積（０からあるポイントXまでの明るさ分布の積分値）が定められたパーセンテージ(たとえば９５％)を超えるＸポイントを検出する。これは、入力の垂直同期信号のタイミングで、少なくとも１０Ｖ（垂直信号周期）に１回の頻度で行われる。
【００５３】
＜ステップＳＴ２＞
ＣＰＵ１１１は、そのＸポイント値に対応した、制御を行う。ＣＰＵ１１１は、Ｘポイント値により、絞り開口率を算出して、この開口率をもって絞り装置１０７を開閉制御するように制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力する。ＣＰＵ１１１は、この求めた開口率の逆数をとることにより、たとえばＲＯＭ１１２に格納されているいわゆるガンマ（γ）補正カーブ応じたゲインカーブテーブルから適切なゲイン値を選択し、このゲイン値を制御信号ＣＴＬ１として信号補正部１０３に出力する。
【００５４】
＜ステップＳＴ３，４＞
絞り制御部１０７は、映像信号の輝度分布情報に基づいたＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２により、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている、たとえば映像信号として暗い画面が入力されたときは、絞りの開口を小さくして（開口率を小さくして）光出力を制限して黒がより沈むように絞り装置１０８を制御する。
絞り制御部１０７は、映像信号の輝度分布情報に基づいたＣＰＵ１１１の制御信号ＣＴＬ２により、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っていない、たとえば映像信号として標準あるいは明るい画面が入力されたときは、絞りの開口を暗いときより大きく（開口率を大きく）するように絞り装置１０８を制御する。
【００５５】
＜ステップＳＴ５＞
信号補正部１０３は、ＣＰＵ１１１によりゲイン（コントラスト）を制御する値が制御信号ＣＴＬ１として与えられ、制御信号ＣＴＬ１によるゲイン値をもって信号レベルを電気的にガンマ補正（調整）する。
【００５６】
図９の例においては、明るさ分布が、暗い方向に分布しているので、明るさを0-1に正規化して、たとえばポイントＸが０．８だったとすると、ステップＳＴ３，４の処理におけるアイリスの絞り開口率は、０．８になる。
このとき、ステップＳＴ５の処理にかかわるガンマ補正カーブは、１／０．８＝１．２５倍となるようにガンマ補正カーブのテーブルが設定される。
定性的は、ステップＳＴ１の処理において、明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている場合、ステップＳＴ３，ＳＴ４の処理においてはアイリスは絞って黒がより沈むように、絞り制御部１０７によってブライトが下がる方向に動作する。
一方、ステップＳＴ２のＣＰＵ１１１の制御によって、ステップＳＴ５の処理において、ガンマ補正カーブが変化して、コントラストが上がる方向に動作する。
【００５７】
次に、本実施形態のＵＩに関して説明する。
【００５８】
たとえばユーザが図示しないリモートコントロール装置を用いることにより、絞り装置（アイリス）応答特性の設定を行う指令を発行すると、ＵＩ制御部１０９がメモリ１１０に格納されているＵＩ用表示画像データ信号を、表示パネル１０６のサイズに合わせた画素数変換処理や、ＧＵＩのグラフィカル指示領域（ＯＳＤ）の付加処理等を行い、信号Ｓ１０９として合成部１０４に出力する。
そして、表示パネル１０６にアドバンストアイリス機能選択メニューとしてリスト選択ポップアップメニューが現れ、下記の４つからの選択が可能になる。
【００５９】
切     ：絞り機能をオフする、
自動1  ：自動絞り機能（コントラスト性能重視）、
自動2  ：自動絞り機能（絞り変化の自然さ重視）、
手動   ：固定絞り機能
【００６０】
すなわち、図８に関連付けて説明した自動１モード、自動２モード、手動モードに加えて、絞り機能をオフにする絞り切モードが選択可能となる。
自動１モードにおいて、絞り値の範囲を広くすると、コントラスト性能は高くなるというメリットがある。したがって、自動１モードはコントラスト性能を重視する場合に選択される。たとえば、スポーツ番組等のコントラストがダイナミックに変わる場合等に選択される。
自動２モードにおいて、絞り値の範囲を狭くすると、絞りの変化が自然となる、換言すれば、場面によるコントラストの変化が自動１モードに比べて少ないという特徴がある。したがって、自動２モードは画面の変化の自然さ（絞り変化の自然さ）を重視する場合に選択される。たとえば映画のようにコントラストの変化がスポーツ番組に比べると少ない映画を鑑賞する場合等に選択される。
【００６１】
本実施形態においては、絞り装置（アイリス）１０８の自動調整モードを、自動１、自動２の２つに分けて、コントラスト性能を優先モード（自動1)と、画面の自然な変化を優先するモード(自動2)のどちらにするのかをユーザが選択できるようにしている。
自動１、あるいは自動２が選ばれた場合は、さらに、アイリス応答性メニューとしてリスト選択ポップアップメニューが現れ、下記の３つからの選択が可能になる。
【００６２】
通常(Recommend)   ：アイリス応答性が通常値となる
速い(Fast)        ：アイリス応答性が速くなる
遅い(Slow)        ：アイリス応答性が遅くなる
【００６３】
たとえば、スポーツなどシーン間での輝度の変化が激しい映像を見る場合にはアイリス応答性を"速い"を選択する。
一方、映画などでシーン間での輝度の変化が緩やかな映像を見る場合にはアイリス応答性を"遅い"を選択する。
【００６４】
このＵＩを通したアイリス応答特性に関する設定情報はＵＩ制御部１０９がＣＰＵ１１１に供給される。
【００６５】
図１０は、明順応の際のアイリス応答性の効果を、ガンマ補正カーブおよび絞り目標値到達時間 対 ガンマカーブの可変範囲および絞り口径の可変範囲を、アイリス応答性パラメータを変えて示す図である。
同様に、図１１は、暗順応の際のアイリス応答性の効果を、ガンマ補正カーブおよび絞り目標値到達時間 対 ガンマカーブの可変範囲および絞り口径の可変範囲を、アイリス応答性パラメータを変えて示す図である。
【００６６】
アイリス応答性を切り替えることで、絞り口径の変化速度と、コントラスト改善のためのガンマ補正カーブの変化速度を一対で制御している。
これらの制御は垂直同期信号のタイミングで、１Ｖ毎に行われる。
【００６７】
図１２は、明順応、暗順応の際のクローズ端からオープン端まで変動させる際に要する時間の応用例を示す図である。
【００６８】
一般に人の目は、暗い場面から明るい場面に変化した際の明順応時間に比べて、明るい場面から暗い場面に変化した際の暗順応時間が長くなっている。
また、これらの暗順応時間、明順応時間には個人差がある。この個人差による順応時間の違いを、通常(Recommend)、速い(Fast)、遅い(Slow)の選択をメニュー上から行えるようにすることで吸収している。
このアイリス応答性の選択は、自動１、自動２で独立して選択でき、かつ独立に記憶することで、アイリスの変化量と順応時間の関係を、より自由に選択可能としている。
【００６９】
図１２と図１０および図１１とを対応付けると、通常(Recommend)を選択した場合には、図１０の明順応時間Ｔｒは０．５秒であり、図１１の暗順応時間Ｔｒは１．５秒である。
同様に、速い(Fast) を選択した場合には、図１０の明順応時間Ｔｆは０．３秒であり、図１１の暗順応時間Ｔｆは１．０秒である。
遅い(Slow)を選択した場合には、図１０の明順応時間Ｔｓは１．０秒であり、図１１の暗順応時間Ｔｓは３．５秒である。
このように、いずれの場合も、暗い場面から明るい場面に変化した際の明順応時間に比べて、明るい場面から暗い場面に変化した際の暗順応時間が長くなっている。
【００７０】
本実施形態においては、図１２に示すような設定値がＲＯＭ１１２に記憶されており、ＣＰＵ１１１は、ＵＩ制御部１０９により通知されるユーザが選択したモードに応じて、前述したガンマレベルの補正、および光学絞り制御を、ＲＯＭ１１２に記憶されている明順応時間、暗順応時間に従って行う。
【００７１】
なお、ＣＰＵ１１１は、入力信号処理部１０１による信号Ｓ１０１ｂを受けて、入力映像信号の内容（たとえばスポーツ番組であるとか、映画であるとかの情報）や入力頻度等のコンテンツ情報により自動１モードと自動２モードを除動的に選択することも可能である。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態によれば、可変開口絞り装置１０８と、入力信号の全画素の輝度分布を複数ポイントにてサンプリングし、輝度分布の全画素数の占める面積に対して、あらかじめ設定した割合にあたる面積を占める明るさレベル上のポイントをＸポイントとして検出する輝度検出部１０２と、ＵＩ制御部１０９と、表示すべき信号のゲインを補正可能な信号補正部１０３と、輝度検出部１０２の検出したＸポイントに応じた開口率をもって絞りの開閉を制御し、かつ、Ｘポイントに応じたデータに基づいて信号補正部１０３にゲインを補正させる制御回路１１１と、を有し、制御回路１１１は、信号レベルが暗いレベルから明るいレベルへと変動する場合と、明るいレベルから暗いレベルへと変動する場合とで、ＵＩ制御部１０９を通して設定した設定時間に基づき、絞りの開閉動作の応答を異なるように制御し、かつ絞り制御に対応して信号補正部１０３にゲインを補正させることから、以下の効果を得ることができる。
すなわち、人間の目の明順応／暗順応に適し、かつ、絞りの開閉動作に適した制御を行うことが可能であり、人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然な映像を視認できる印象の良い画像を得ることができる。
換言すれば、アイリス自動調整モードにおいて、アイリスのレンズ口径の絞りの可変速度、及びそれに伴う電気的補正回路の可変速度パラメータの選択をユーザインタフェースを介して開放することにより、個人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然にアドバンストアイリスの効果による印象の良い画像を楽しむことができる。
【００７３】
以上の特徴を有する表示装置１００は、たとえば液晶プロジェクタ等に採用することが可能である。
【００７４】
図１３は、本発明の実施形態に係る表示装置を採用した液晶プロジェクタ（投射型表示装置）の一実施形態を原理的に示す図である。図１４は、本発明の実施形態に係る表示装置を採用した液晶プロジェクタ（投射型表示装置）の実装形態を示す図である。
【００７５】
本液晶プロジェクタ６００は、図１３および図１４に示すように、光源部６０１、コリメータレンズ６０２、光学フィルタ６０３、第１のマルチレンズアレイ（ＭＬＡ）６０４、絞り装置６０５、第２のＭＬＡ６０６、偏光変換素子６０７、集光レンズ６０８、ダイクロイックミラー６１０Ｒ、６１０Ｇ、反射ミラー６１１，６１２，６１３、集光レンズ６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂ、偏光板６２１Ｒ，６２１Ｇ，６２１Ｂ、液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂ、偏光板６２３Ｒ，６２３Ｇ，６２３Ｂ、ダイクロイックプリズム６２４、投射光学系６２５、リレーレンズ６３０，６３１等から構成される。そして、光源部６０１、コリメータレンズ６０２、光学フィルタ６０３、第１ＭＬＡ６０４、絞り装置６０５、第２ＭＬＡ６０６、偏光変換素子６０７、および集光レンズ６０８により照明光学装置６０９が構成される。
【００７６】
本発明の特徴部分である絞り装置６０５は、上述した表示装置１００における絞り装置１０８と同様の構成を有し、第１のＭＬＡ６０５と第２のＭＬＡ６０６との間の光路途中、具体的には、第１ＭＬＡ６０４と第２ＭＬＡ６０６の配置位置間の略中央部に配置されており、光軸（照明光Ｌとして示した実線）に対して同心円状に開閉する可変開口照明絞り装置である。
【００７７】
このような構成を有する絞り装置６０５は、以下の特徴を有する。
【００７８】
照明光学装置６０９の第１のＭＬＡ６０４と第２ＭＬＡ６０６の間でありかつ略両者の中間位置に配置している。絞り開口形状は円形に近似させるため、絞り羽根は同一形状であり、最小絞り口径時に最も真円に近似させた開口部形状をなす。
本実施形態においては、絞り羽根３０１〜３０６の最適な枚数として６枚を選定している。
【００７９】
＜最適な絞り羽根枚数：６枚＞
羽根枚数を減らすと絞り形状が円形ではなくなるため液晶パネル上の照明光量分布の均一性が損なわれる。
絞りの開口径変化に対して最も真円に近似させることができる羽根枚数を選択する。６枚を超える枚数ではコスト高、駆動摩擦抵抗の増大を補うためシステムの複雑性が増大する。
液晶パネルに集光する光線のＦナンバを増加させる効果がある。液晶パネルの各セルへの入射光線の角度成分が減少するため偏光効率が向上し、コントラスト向上に効果的に働く。
【００８０】
そして、絞り装置６０５は、第１のＭＬＡ６０４面に隣接して設置しない。
第１のＭＬＡ６０４は液晶パネルと略共役の関係にあり、絞り羽根３０１〜３０６の開口エッヂ境界付近のセルを通過した光源光の面内照度の不均一性が液晶パネルに結像する際にユニフォミティを低下させるからである。
【００８１】
また、絞り装置６０５は、第２のＭＬＡ６０６面に隣接して設置しない。第１のＭＬＡ６０４の各セルレンズを通過した光源光は、対応する各第２のＭＬＡ面のセルレンズ上に集光するため、第２のＭＬＡ６０６面上では照度分布が離散的になっている。ランプ光源部６０１の光軸を中心とした単一開口の絞り装置では開口径と絞り光量の関係が鋸状の分布となり直線性が悪化するからである。
以上より、絞り装置６０５の設置位置について実験を行ったところ、第１のＭＬＡ６０４と第２のＭＬＡ６０６から略等距離とすると最適なユニフォミティと光量変化の直線性を得ることができた。
光源ランプは常時点灯しているので１００％遮光状態では第１のＭＬＡ６０４を透過したランプ光源からの光エネルギーがすべて絞り羽根３０１〜３０６に到達し、羽根表面への熱吸収に伴う温度上昇が著しい。何らかのシステム異常により、絞り装置の強制冷却が停止した場合でも光源光（照明光Ｌ）の一部が透過するので、著しく高温になる危険性から回避される。
また、絞り装置６０５は、駆動装置としてステッピングモータではなくガルバノメータを採用している。
以下、液晶プロジェクタ６００の各構成要素の構成および機能について説明する。
【００８２】
光源部６０１は、放電ランプ６０１ａおよび反射集光鏡６０１ｂから構成されており、
この放電ランプ６０１ａから出射された光を反射集光鏡６０１ｂが集光してコリメータレンズ６０２に向けて出射する。
【００８３】
コリメータレンズ６０２は、光源部６０１から出射された照明光Ｌを平行束として光学フィルタ６０３に向けて出射する。
【００８４】
光学フィルタ６０３は、光源部６０１から出射され、コリメータレンズ６０２を介した照明光Ｌに含まれる赤外線領域および紫外線領域の不要な光を除去する。
【００８５】
第１のＭＬＡ６０４は、光源部６０１からの照明光Ｌを複数に分割し、それらの光学像を第２のＭＬＡ６０６の光入射面近傍に配置させる。
より具体的には、第１のＭＬＡ６０４は、複数のレンズがアレイ状に配置され、照明光Ｌを複数の像に分割し、分割像を集光して、各分割像の光スポットを所定の位置（第２のＭＬＡ６０６の光入射面近傍）にレイアウトさせる。
【００８６】
絞り装置６０５は、照明光学装置６０９の第１のＭＬＡ６０４と第２ＭＬＡ６０６の間でかつ略両者の中間位置に略等距離をもって配置され、光軸に対して同心円状に開閉する。
絞り装置６０５は、映像信号の平均輝度レベルに応じてレベルが高いときは絞り開口率を大きく低いときは小さく、常に最適な絞り口径となるよう連続可変動作するように制御される。
絞り装置６０５は、黒側で照明Ｆナンバが最大となるように制御される。
また、絞り装置６０５は、白側で照明Ｆナンバが最小かつ絞り開口率１００％となるように制御される。
そして、絞り装置６０５は、開口率０％とならないような構造を有する。
絞り装置６０５は、同一形状を持つ絞り羽根の枚数が６枚以上であり、これらの絞り羽は同期的に開閉される。絞り羽根の表面を光沢めっき仕上げとし、羽根表面に羽根同士が重なる領域において、点接触可能なように突起を設けてある。
また、絞り装置６０５は、駆動用アクチュエータおよび羽根の開口位置検出用センサを断熱マウントする構造を有し、駆動用アクチュエータが光源部６０１に対して出射面側に配置されている。
さらに、絞り装置６０５は、駆動用アクチュエータを強制冷却する構造を有し、照明絞り装置の羽根およびその周辺部を強制冷却する構造を有する。
また、絞り装置６０５は、アクチュエータ作動ストローク限界（メカ終端位置）を使用しないように構成される。
【００８７】
第２のＭＬＡ６０６は、第１のＭＬＡ６０４による分割光源像を、液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂの照明光として入射可能となるように偏光変換素子６０７に入射させる。
第２のＭＬＡ６０６は、第１のＭＬＡ６０４により集光される複数の光スポットに対応する複数のレンズが配置され、各レンズにより第１のＭＬＡ６０４により分割像を重畳結合して出射する。
【００８８】
偏光変換素子６０７は、たとえば、短冊状に配列された偏光ビームスプリッタと、これに対応して間欠的に設けられた位相差板から構成され入射した照明光Ｌのｐ偏光成分をｓ偏光成分に変換し、全体としてｓ偏光成分を多く含む偏光方向の揃えられた照明光を出力する。
【００８９】
集光レンズ６０８は、偏光変換素子６０７を通過した照明光Ｌが液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂにおいて重ね合わされるように集光する。
【００９０】
ダイクロイックミラー６１０Ｒは、集光レンズ６０８を通過した偏光方向の揃えられた照明光Ｌの光軸に対して４５度傾斜しており、照明光Ｌのうち、赤色の波長領域の光ＬＲのみ反射ミラー６１１に向けて反射し、その他の波長域の光ＬＧＢを透過する。
【００９１】
反射ミラー６１１は、ダイクロイックミラー６１０Ｒで反射された光ＬＲの光軸に対して４５度傾斜しており、光ＬＲを集光レンズ６２０Ｒに向けて反射する。
【００９２】
ダイクロイックミラー６１０Ｇは、ダイクロイックミラー６１０Ｒを透過した光ＬＧＢの光軸に対して４５度傾斜しており、ダイクロイックミラー６１０Ｒを透過した光ＬＧＢのうち緑色の波長域の光ＬＧのみを集光レンズ６２０Ｇに向けて反射し、その他の波長域（青色の波長域）の光ＬＢを透過する。
【００９３】
リレーレンズ６３０および６３１は、青色の波長域の光ＬＢのダイクロイックミラー６１０Ｇから液晶パネル６２２Ｂまでの光路長が比較的長いため、光路途中で青色光ＬＢを結像しなおすために設けられている。
ダイクロイックミラー６１０Ｇを通過した青色光ＬＢは、リレーレンズ６３０および６３１を通過し、反射ミラー６１３によって集光レンズ６２０Ｇに向けて反射される。
【００９４】
各集光レンズ６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂおよび液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂは、立方体形状のダイクロイックプリズム６２４の３つの側面に対して所定の位置にそれぞれ配置されている。
また、液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂの入射側と出射側には、偏光子としての偏光板６２１Ｒ，６２１Ｇ，６２１Ｂと、検光子としての偏光板６２３Ｒ，６２３Ｇ，６２３Ｂがそれぞれ平行に配置されている。
偏光板６２１Ｒ，６２１Ｇ，６２１Ｂは、集光レンズ６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂの出射側にそれぞれ固定されており、偏光板６２３Ｒ，６２３Ｇ，６２３Ｂはダイクロイックプリズム６２４の入射側の３面にそれぞれ固定されている。
【００９５】
液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂは、印加される赤色、緑色、青色の三原色に対応する映像信号によって、集光レンズ６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂを通じて入射する各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの強度を変調する。
すなわち、偏光板６２１Ｒ，６２１Ｇ，６２１Ｂを透過した所定の偏光方向の色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂに印加された映像信号に基づき、偏光面が回転する。
偏光面の回転を受けた光の所定の偏光成分が、偏光板６２３Ｒ，６２３Ｇ，６２３Ｂを透過し、ダイクロイックプリズム６２４に入射される。
【００９６】
ダイクロイックプリズム６２４は、たとえば、複数のガラスプリズムを接合することによって構成されており、各ガラスプリズムの接合面には、所定の光学特性を有する干渉フィルタ６２４ａ，６２４ｂが形成されている。
干渉フィルタ６２４ａは、青色光ＬＢを反射し、赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧ，を透過する。干渉フィルタ６２４ｂは、赤色光ＬＲを反射し、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを透過する。したがって、液晶パネル６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂによって変調された各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、合成されて投射光学系６２５に入射する。
【００９７】
投射光学系６２５は、たとえば、ダイクロイックプリズム６２４から入射された映像光をスクリーン等の投影面に、向けて投射する。スクリーンには、カラー映像が映し出される。
【００９８】
このような液晶プロジェクタにおいても、人間の目の明順応／暗順応に適し、かつ、絞りの開閉動作に適した制御を行うことが可能であり、人の映像輝度の時間的変化に伴う目の順応時間のバラつきによる、視覚効果への影響を軽減させ、誰もがより自然な映像を視認できる印象の良い画像を得ることができる。
【００９９】
また、本実施形態による照明絞り装置を所定の場所に設置すると通常の照明光学系の光学設計を変えることなく、スクリーン上に投写される映像コントラスト比を大幅に向上させることができる。
本絞り装置を設置することによる照明光学系の占有体積の増加は絞り装置取り付け部周辺のみであり、商品性を損なうことなく大幅に性能向上を達成できる。黒側で照明Ｆナンバ最大とするように制御することで、更なるコントラスト比の上昇が見込める。
【０１００】
なお、上述の実施の形態においては、絞り自動（ＡＵＴＯ）機能が適用された場合に、映像信号の輝度分布情報に基づき、絞りの開口および表示パネル１０６を駆動する信号レベルが制御される場合について述べたが、映像信号の輝度分布情報に基づき、絞りの開口のみを制御する場合にも適用できる。暗い場面では全体の出力は下がるが高いコントラスト比が得られ、明るい場面では明るさが維持される。また、明るい場面から暗い場面になっても絞りの急激な明るさの変化による画の違和感等を防ぎ、印象の良い画像を得ることができる。
【０１０１】
また、上述の実施の形態においては、絞り装置１０８が、液晶プロジェクタの照明光学装置の第１のマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）と第２ＭＬＡの間に配置される場合について述べたが、絞り装置１０８は投射光学系６２５内に配置されてもよい。
また、上述の実施の形態においては、アイリス応答性メニューのリストから明順応と暗順応における所定の絞りの動作時間を選択する場合について述べたが、明順応と暗順応における所望の絞りの動作時間に対応するデータをメニューから入力して設定できるように構成してもよい。
また、上述の実施の形態においては、視聴するコンテンツに合わせてユーザーが絞り調整機能のモード選択と絞りの応答性の選択を行う場合について述べたが、視聴するコンテンツに付加されている例えば番組のジャンル情報のようなコンテンツ識別情報に基づき、ＣＰＵ１１１が絞り調整機能のモード選択および絞りの応答性の選択を行うように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の信号処理系の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す正面図である。
【図３】本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る絞り装置の絞りオフ（全開：０％遮光）時の様子を示す図である。
【図５】本実施形態に係る絞り装置の絞りオン（固定モード：５０％遮光）時の様子を示す図である。
【図６】本実施形態に係る絞り装置の絞りオン（全閉：８０％遮光）時の様子を示す図である。
【図７】本実施形態に係る明るさ分布の検出とガンマレベルの補正、および光学絞り制御の関係を示す図である。
【図８】本実施形態に係る絞り装置（アイリス）の絞り調整範囲に対する自動１モード、自動２モードと手動モード時のアイリス絞り径の可動範囲との関係を示す図である。
【図９】明るさ分布の検出とガンマレベルの補正、および光学絞り制御に関する動作について説明するための図である。
【図１０】明順応の際のアイリス応答性の効果を、ガンマ補正カーブおよび絞り目標値到達時間 対 ガンマカーブの可変範囲および絞り口径の可変範囲を、アイリス応答性パラメータを変えて示す図である。
【図１１】暗順応の際のアイリス応答性の効果を、ガンマ補正カーブおよび絞り目標値到達時間 対 ガンマカーブの可変範囲および絞り口径の可変範囲を、アイリス応答性パラメータを変えて示す図である。
【図１２】明順応、暗順応の際のクローズ端からオープン端まで変動させる際に要する時間の応用例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る表示装置を採用した液晶プロジェクタ（投射型表示装置）の一実施形態を原理的に示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る表示装置を採用した液晶プロジェクタ（投射型表示装置）の実装形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００・・・表示装置、１０１・・・入力信号処理部、１０２・・・輝度分布検出部、１０３・・・信号補正部、１０４・・・合成部、１０５・・・駆動部、１０６・・・表示パネル、１０７・・・絞り制御部、１０８・・・絞り装置、１０９・・・ＵＩ制御部、１１０・・・メモリ、１１１・・・ＣＰＵ、１１２・・・ＲＯＭ、２００・・・絞り本体部、２０１・・・開口部、２０２・・・取付部、３０１〜３０６・・・絞り羽根、４００・・・ガルバノメータ、４０１・・・第１揺動アーム、５００・・・第２揺動アーム、５０４〜５０９・・・長孔、６００・・・液晶プロジェクタ、６０１・・・光源部、６０２・・・コリメータレンズ、６０３・・・光学フィルタ、６０４・・第１のマルチレンズアレイ（ＭＬＡ）、６０５・・・絞り装置、６０６・・・第２のＭＬＡ、６０７・・・偏光変換素子、６０８・・・集光レンズ、６０９・・・照明光学装置、６１０Ｒ，６１０Ｇ・・・ダイクロイックミラー、６１１，６１２，６１３・・・反射ミラー、６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂ・・・集光レンズ、６２１Ｒ，６２１Ｇ，６２１Ｂ・・・偏光板、６２２Ｒ，６２２Ｇ，６２２Ｂ・・・液晶パネル、６２３Ｒ，６２３Ｇ，６２３Ｂ・・・偏光板、６２４・・・ダイクロイックミラー、６２５・・・投射光学系、６３０，６３１・・・リレーレンズ。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月4日(2007.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
絞り装置１０８は、中央部に円形状に開口する開口部２０１が形成され、ＰＰＳ等の耐熱性樹脂により形成される本体部２００と、本体部２００の一面（図の手前で照明光Ｌの入射面）側の外周縁部に一端部が回転可能に取り付けられた複数（本実施形態では６）枚の絞り羽３０１〜３０６と、本体部２００の図中の右側略中央部に延設された取付部２０２に対して本体部２００の照明光の出射面側に取り付けられ、回転軸に第１揺動アーム４０１が取り付けられた駆動アクチュエータであるガルバノメータ４００と、本体部２００の取付部２０２の円弧状に形成され孔であって、第１揺動アーム４０１の移動範囲を規制する規制部２０３を通して本体部２００の照明光Ｌの入射面側に一端が第１揺動アーム４０１に取り付けられた第２揺動アーム５００を有する。
また、本体部２００の図中の略中央部に手前側（照明光Ｌの入射側）にネジ止め取付片２０４，２０５が延設されている。このネジ止め取付片２０４，２０５は、絞り装置１０８を所定の設定位置に挿入すると、取付筐体に当接し、その位置でねじ止め可能となっている。また、この取付片２０４，２０５は、単に取付筐体に当接させるだけで、絞り装置１０８の光軸と、後で説明する光学装置の光軸とが略一致するようになっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
ＣＰＵ１１１は、輝度分布検出部１０２による検出信号Ｓ１０２ｂを受けて、検出信号Ｓ１０２ｂが示す検出値により、絞り開口率を算出して、この開口率をもって絞り装置１０８を開閉制御するように制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力し、かつ、この求めた開口率の逆数をとることにより、たとえばＲＯＭ１１２に格納されているいわゆるガンマ（γ）補正カーブ応じたゲインカーブテーブルから適切なゲイン値を選択し、このゲイン値を制御信号ＣＴＬ１として信号補正部１０３に出力する。
ＣＰＵ１１１は、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っている、たとえば映像信号として暗い画面が入力されたときは、絞りの開口を小さくして（開口率を小さくして）光出力を制限して黒がより沈むように絞り装置１０８を制御するように、制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力する。
ＣＰＵ１１１は、たとえば明るさ分布が暗い部分に分布が偏っていない、たとえば映像信号として標準あるいは明るい画面が入力されたときは、絞りの開口を暗いときより大きく（開口率を大きく）するように絞り装置１０８を制御するように、制御信号ＣＴＬ２を絞り制御部１０７に出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、ＣＰＵ１１１は、絞り装置１０８の絞り自動（ＡＵＴＯ）調整機能として自動１（Auto1）と自動２（Auto2）の各モードが設定可能であり、さらに手動モードが設定可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
なお、ＣＰＵ１１１は、入力信号処理部１０１による信号Ｓ１０１ｂを受けて、入力映像信号の内容（たとえばスポーツ番組であるとか、映画であるとかの情報）や入力頻度等のコンテンツ情報により自動１モードと自動２モードを受動的に選択することも可能である。