(57)【要約】【課題】回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置に係り、特に、映像データのヒストグラムをフレーム別に分析し、分析されたヒストグラムの特性によって映像の類型を分類した後、分類された映像の類型に応じて類型別映像データ変換を行って明るさを増加させる、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装の提供。【解決手段】折型光変調器を用いたディスプレイシステムにおいて、外部から映像を受信する映像信号受信部と、前記映像信号受信部で受信した映像に対してフレーム別に明るさ分布特性を求め、明るさ類型を決定する映像明るさ類型分類部と、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型に応じてフレーム映像の明るさを補正して出力する明るさ補正部とを含んでなる、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置を提供する。【選択図】図３
2008122953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折型光変調器を用いたディスプレイシステムにおいて、
外部から映像を受信する映像信号受信部と、
前記映像信号受信部で受信した映像に対してフレーム別に明るさ分布特性を求めて明るさ類型を決定する映像明るさ類型分類部と、
前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型に応じてフレーム映像の明るさを補正して出力する明るさ補正部とを含んでなることを特徴とする、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項２】
前記映像明るさ類型分類部は、
前記映像信号受信部で受信した映像のそれぞれのフレームに対して、フレームを構成するピクセルに対する明るさを求める明るさ計算部と、
前記明るさ計算部で求めたピクセル別明るさを用いてフレームのヒストグラムを構成するヒストグラム分析部と、
前記ヒストグラム分析部が構成したヒストグラムを参照してフレーム映像の明るさ類型を決定する映像分類部とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項３】
前記明るさ計算部は、ピクセル別に明るさを求めるにあたって、前記映像信号受信部で受信した当該ピクセルのＲ映像データ、Ｇ映像データおよびＢ映像データの値に相異なる加重値を乗算した後で加算した値を明るさ値とすることを特徴とする、請求項２に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項４】
前記映像分類部で分類される明るさ類型は、中間階調分布型、上位階調分布型、下位階調分布型、上／下位階調分布型、および全階調均一分布型のいずれか一つであることを特徴とする、請求項２に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項５】
前記明るさ補正部は、
明るさ類型による階調度に対する増倍因子を各明るさ類型別に格納している補正データ参照部と、
前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型による増倍因子を前記補正データ参照部で参照した後、参照した増倍因子を映像データに乗算してフレーム映像を補正する映像データ補正部と、
前記映像データ補正部で補正されたフレーム映像データを出力する映像データ出力部とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項６】
前記明るさ類型は、中間諧調分布型、上位諧調分布型、下位階調分布型、上／下位階調分布型、および全階調均一分布型のいずれか一つであることを特徴とする、請求項５に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項７】
前記映像データ補正部は、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型による増倍因子を前記補正データ参照部で参照するにあたって、入力映像におけるＧ映像の諧調度を代表値として当該諧調度の増倍因子を参照することを特徴とする、請求項５に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項８】
前記映像データ補正部は、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型による増倍因子を前記補正データ参照部で参照するにおいて、入力映像におけるＧ映像、Ｒ映像およびＢ映像の諧調度のうち最も大きい諧調度を代表値として当該諧調度の増倍因子を参照することを特徴とする、請求項５に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項９】
前記映像データ補正部は、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型による増倍因子を前記補正データ参照部で参照した後、参照した増倍因子を入力映像のＲ映像、Ｇ映像およびＢ映像に乗算して補正データを求めることを特徴とする、請求項５に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１０】
回折型光変調器を用いたディスプレイシステムにおいて、
外部から映像を受信する映像信号受信部と、
前記映像信号受信部で受信する映像に対してフレーム別に明るさ分布特性を求め、明るさ類型を決定する映像明るさ類型分類部と、
前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型に応じてフレーム映像の明るさを補正して出力する明るさ補正部と、
前記映像明るさ分類部で分類した明るさ類型に応じて光出力を決定し、決定された光出力が生成できるように制御信号を生成して出力する光源制御部と、
前記光源制御部から出力された制御信号に基づいて光源系を制御する光源駆動回路とを含んでなることを特徴とする、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１１】
前記映像明るさ類型分類部は、
前記映像信号受信部で受信した映像のそれぞれのフレームに対して、フレームを構成するピクセルに対する明るさを求める明るさ計算部と、
前記明るさ計算部で求めたピクセル別明るさを用いてフレームのヒストグラムを構成するヒストグラム分析部と、
前記ヒストグラム分析部が構成したヒストグラムを参照してフレーム映像の明るさ類型を決定し、決定された明るさ類型を前記明るさ補正部の光源制御部へ出力する映像分類部とを含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１２】
前記映像分類部で分類する明るさ類型は、中間諧調分布型、上位諧調分布型、下位諧調分布型、上／下位諧調分布型、および全諧調均一分布型のいずれか一つであることを特徴とする、請求項１１に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１３】
前記明るさ補正部は、
明るさ類型による諧調度に対する増倍因子を各明るさ類型別に格納している補正データ参照部と、
前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型による増倍因子を前記補正データ参照部で参照した後、参照した増倍因子を映像データに乗算してフレーム映像を補正する映像データ補正部と、
前記映像データ補正部で補正されたフレーム映像データを出力する映像データ出力部とを含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１４】
前記明るさ類型は、中間諧調分布型、上位諧調分布型、下位階調分布型、上／下位階調分布型、および全階調均一分布型のいずれか一つであることを特徴とする、請求項１３に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１５】
前記光源制御部は、
明るさパーセントによる印加電流値インデックスを格納している印加電流値テーブルと、
前記明るさ類型分類部から明るさ類型が入力されると、入力された明るさ類型に応じて光出力量を決定して出力する光出力決定部と、
前記光出力決定部で決定された光出力量による印加電流値を前記印加電流値テーブルから読み取って出力する制御量決定部と、
前記制御量決定部から入力される印加電流値による制御信号を生成して前記光源駆動回路へ出力する制御信号生成部とを含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１６】
前記印加電流値テーブルには各光源別に明るさパーセントによる印加電流値インデックスを格納しており、
前記制御量決定部は、前記光出力決定部で決定された光出力量による印加電流値を前記印加電流値テーブルから光源別に読み取って出力することを特徴とする、請求項１５に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【請求項１７】
前記明るさ類型は、中間諧調分布型、上位諧調分布型、下位階調分布型、上／下位階調分布型、および全階調均一分布型のいずれか一つであることを特徴とする、請求項１６に記載の回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置に係り、特に、映像データのヒストグラムをフレーム別に分析し、分析されたヒストグラムの特性によって映像の類型を分類した後、分類された映像の類型に応じて類型別映像データ変換を行って明るさを増加させる、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、半導体素子の製造工程を用いて、マイクロミラーやマイクロレンズ、スイッチなどのマイクロ光学部品、マイクロ慣性センサ、マイクロバイオチップ、およびマイクロ無線通信素子を製作するマイクロマシニング技術が開発されている。
【０００３】
ここで、マイクロミラーは、上下方向、回転方向および摺動方向などの動的および静的運動によって様々に運用される。上下方向の運動は位相補正器や回折器などに応用され、傾動方向の運動はスキャナやスイッチ、光信号分配器、光信号減衰器、光源アレイなどに応用され、摺動方向の運動は光遮蔽器やスイッチ、光信号分配器などに応用される。
【０００４】
この種のマイクロミラーの一例としては、Ｂｌｏｏｍ等の特許文献１に開示されている反射型変形可能格子光変調器などがある。
【０００５】
一方、上述した光変調器は様々な応用を持っているが、このような応用において考慮すべきものは一定の明るさを保持しなければならないことである。特に、上述した光変調器が携帯用端末機などに応用される場合には、電力を大きく消耗することなく一定の明るさを保持することが重要である。
【特許文献１】米国特許第５，３１１，１６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した技術的要求に応えるためのもので、その目的とするところは、映像データのヒストグラムをフレーム別に分析し、分析されたヒストグラムの特性によって映像の類型を分類し、分類された映像の類型に応じて類型別映像データの変換を行うことにより、光出力の出力変化なしで投射映像の明るさを増加させ得るようにする、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、映像データのヒストグラムをフレーム別に分析し、分析されたヒストグラムの特性によって映像の類型を分類し、分類された映像の類型に応じて類型別映像データの変換を行って映像の明るさを増加させた後、増加した明るさに相当するだけの光出力を減少させて全体的に電力の節減を図ることを可能にする、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、回折型光変調器を用いたディスプレイシステムにおいて、外部から映像を受信する映像信号受信部と、前記映像信号受信部で受信した映像に対してフレーム別に明るさ分布特性を求めて明るさ類型を決定する映像明るさ類型分類部と、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型に応じてフレーム映像の明るさを補正して出力する明るさ補正部とを含んでなる、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、外部から映像を受信する映像信号受信部と、前記映像信号受信部で受信した映像に対してフレーム別に明るさ分布特性を求めて明るさ類型を決定する映像明るさ類型分類部と、前記映像明るさ類型分類部で分類した明るさ類型に応じてフレーム映像の明るさを補正して出力する明るさ補正部と、前記映像明るさ分類部で分類した明るさ類型に応じて光出力を決定し、決定された光出力が生成できるように制御信号を生成して出力する光源制御部と、前記光源制御部から出力された制御信号に基づいて光源系を制御する光源駆動回路とを含んでなる、回折型光変調器を用いたディスプレイの明るさ制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明によれば、図７に示すように、光源出力特性や、光変調器および光学系の効率などが固定された状況で映像データ処理によって映像の平均階調度レベルを増加させることにより、投射映像の明るさ特性が向上するという効果がある。ここで、図７は各映像類型別階調度の変化量を示すもので、全体的に明るさ値が向上することを示す。
【００１１】
また、本発明によれば、映像データ処理によって映像の平均階調度レベルを増加させて明るさ特性を改善し、それによる光源出力量を減少させて電力の節減を図ることができるようにするという効果がある。
【００１２】
また、本発明によれば、光源出力量の減少によって電力の節減を図ることが可能なので、回折型光変調器を用いたディスプレイ装置を携帯用端末機などに装着して長時間充填なく使用できるようにするという効果がある。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、光源出力量の減少によって電力の節減を図り、それにより携帯用端末機に装着される場合に再充填なく長時間使用することができてユーザの便利性を増大させるという効果がある。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例に係る携帯用端末機に応用される回折型光変調器を用いたディスプレイシステムのブロック構成図である。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施例に係る携帯用端末機に応用される回折型光変調器を用いたディスプレイシステムは、無線通信部１１０、キー入力部１１２、メモリ１１４、ベースバンドプロセッサ１１６、イメージセンサモジュールプロセッサ１１８、ディスプレイ部１２０、マルチメディアプロセッサ１２２、および光変調器プロジェクタ１３０を含む。
【００１７】
無線通信部１１０は外部システムとの無線通信を行い、キー入力部１１２は外部から情報の入力を受けられるようにし、メモリ１１４は映像データなどのデータを記憶する。
【００１８】
ベースバンドプロセッサ１１６とマルチメディアプロセッサ１１２は、映像イメージがディスプレイ部１２０に表示されるようにし、或いは１パネル方式の回折型光変調器を用いたディスプレイシステムである光変調器プロジェクタ１３０のプロジェクション制御部１４０などを制御して映像イメージがスクリーン１６０に投射されるようにする。
【００１９】
イメージセンサモジュールプロセッサ１１８は、備えられたカメラなどから入力された映像を処理し、処理された映像イメージデータをベースバンドプロセッサ１１６またはマルチメディアプロセッサ１２２へ伝送する。
【００２０】
ディスプレイ部１２０は、マルチメディアプロセッサ１２２から供給される映像イメージデータを画面上に表示する。
【００２１】
光変調器プロジェクタ１３０は、ベースバンドプロセッサ１１６の制御によって、マルチメディアプロセッサ１２２から入力された映像イメージデータによる映像イメージを１パネル回折型光変調器を用いて生成した後、生成された映像イメージを拡大してスクリーン１６０に投射する。このような光変調器プロジェクタ１３０は、プロジェクション制御部１４０および光変調光学系１５０から構成される。
【００２２】
プロジェクション制御部１４０は、ベースバンドプロセッサ１１６からの制御信号に基づいてマルチメディアプロセッサ１２２からの映像イメージデータによる映像を光変調光学系１５０が生成するように、光変調光学系１５０を制御する。
【００２３】
このようなプロジェクション制御部１４０は、図２に示すように、映像入力部２０２、明るさ制御部２０３、ガンマ基準電圧格納部２０４、映像補正部２０６、エレメント別補正データ格納部２０８、映像データ／同期信号出力部２１０、上部電極電圧範囲調整部２１２、下部電極電圧調整部２１４、光源制御部２１６、スキャニング制御部２１８、光変調器駆動回路２２２、光源駆動回路２２４、およびスキャナ駆動回路２２６を備えている。ここで、明るさ制御部２０３、光源制御部２１６、および光源駆動回路２２４は明るさ制御装置を備える。このようなプロジェクション制御部１４０についての詳細な説明は後述する。
【００２４】
一方、光変調光学系１５０は、プロジェクション制御部１４０から入力される制御信号に基づいて映像イメージを生成し、生成された映像イメージを拡大してスクリーン１６０に投射する。このような光変調光学系１５０は、光源系１５１、照明光学部１５２、回折型光変調器１５３、シュリーレン光学部１５４、並びに投影およびスキャニング光学部１５５から構成される。
【００２５】
光源系１５１は、プロジェクション制御部１４０から供給される光源スイッチ制御信号に基づいて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の光源を生成して出射し、照明光学部１５２は、光源系１５１から出射された光を回折型光変調器１５３に入射させる。
【００２６】
回折型光変調器１５３は、プロジェクション制御部１４０から供給される映像データ信号、基準電圧、下部電極電圧、垂直同期信号および水平同期信号に応じて照明光学部１５２からの入射光を回折させて（すなわち、照明光学部１５２からの入射光を回折させ、複数の次数を持つ回折光を形成するが、この際、複数の回折次数の回折光のうちいずれか一つの次数または複数次数の回折光が所望の映像イメージを生成する）映像イメージを生成する。
【００２７】
シュリーレン光学部１５４は、回折型光変調器１５３で生成された複数次数の回折光のうち所望の次数の回折光を通過させる。
【００２８】
投影およびスキャニング光学部１５５は、シュリーレン光学部１５４を通過した回折光からなる映像イメージをスクリーン１６０に投射する。
【００２９】
図２は本発明の一実施例に係る明るさ制御装置を備えたプロジェクション制御部の構成図である。その構成については前述した。以下、その動作について説明する。
【００３０】
まず、映像入力部２０２は、光変調光学系１５０と携帯端末制御系とのインターフェース機能を行う。
【００３１】
プロジェクション制御部１４０の映像入力部２０２は、マルチメディアプロセッサ１２２から映像イメージデータの入力を受け、これと同時に垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃの入力を受ける。
【００３２】
プロジェクション制御部１４０の明るさ制御部２０３は、映像入力部２０２に入力される映像に対してフレーム別に明るさ分布特性によるヒストグラムを分析し、分析されたヒストグラムの特性によって映像の類型を分類した後、分類された映像の類型に応じて類型別映像データの変換を行って映像の明るさを増加させる。そして、明るさ制御部２０３は、フレーム別に分析された映像の類型を光源制御部２１６へ伝送する。このような明るさ制御部２０３は図３と関連して詳細に後述する。
【００３３】
プロジェクション制御部１４０の映像補正部２０６は、横方向に整列されている映像イメージデータを縦方向に変換するデータトランスポーズ（または映像ピボット(pivoting)）を行うことにより、横方向に入力された映像イメージデータを縦方向の映像イメージデータに変換して出力する。このように映像補正部２０６でデータトランスポーズが必要な理由は、回折型光変調器１５３から出射する走査線は複数のピクセル（例えば、入力された映像データが４８０＊６４０の場合に４８０個のピクセル）に対応するスキャニング回折点光が縦に配列されており、横方向にスキャンして表示するようになっているためである。
【００３４】
一方、ガンマ基準電圧格納部２０４には上部電極（ガンマ）基準電圧と下部電極（ガンマ）基準電圧が格納されているが、ここで、上部電極（ガンマ）基準電圧とは、回折型光変調器１５３の光変調器駆動回路２２２がエレメント別に映像データの階調度による印加電圧を出力するときに参照する上部電極基準電圧を意味し、下部電極基準電圧とは、回折型光変調器１５３の下部電極に印加される電圧を意味する。
【００３５】
このようなガンマ基準電圧格納部２０４に上部電極基準電圧と下部電極基準電圧を格納し、回折型光変調器１５３の光変調器駆動回路２２２が階調度による印加電圧を出力するときに参照するようにする必要がある理由は、回折型光変調器１５３から出射する回折光の光強度が印加電圧の電圧レベルに応じて線形的に変わらず、非線形的に変わるガンマ特性が現れるためである。
【００３６】
このような状況で、光変調器駆動回路２２２は、映像データ／同期信号出力部２１０から映像データの階調度が入力されると、これにマッチングされる上部電極電圧を得るために、上部電極電圧範囲調整部２１２を介して提供される上部電極基準電圧を参照して、当該階調度に対応する上部電極電圧を得る。この際、上部電極電圧範囲調整部２１２は、ガンマ基準電圧格納部２０４に格納されている上部電極基準電圧を読み取り、読み取った上部電極基準電圧を光変調器駆動回路２２２へ出力する。これと同時に、回折型光変調器１５３には、下部電極電圧調整部２１４から下部電極電圧が提供されている。すなわち、下部電極電圧調整部２１４は、ガンマ基準電圧格納部２０４に格納された下部電極基準電圧を読み取り、回折型光変調器１５３の下部電極へ提供する。
【００３７】
これにより、回折型光変調器１５３は、光変調器駆動回路２２２から提供される上部電極電圧、および下部電極電圧調整部２１４から提供される下部電極電圧によって駆動され、入射する入射光を変調して回折光を形成する。
【００３８】
一方、エレメント別補正データ格納部２０８に格納されたエレメント別補正データは、映像補正部２０６が明るさ制御部２０３からの映像データを補正し、補正された出力映像データを生成するために参照するものであって、テーブルとして作成できる。
【００３９】
映像データ／同期信号出力部２１０は、映像補正部２０６から出力する映像データを光変調器駆動回路２２２へ提供する。
【００４０】
一方、光源制御部２１６は、映像データ／同期信号出力部２１０から垂直同期信号と水平同期信号が入力されると、それによって光源駆動回路２２４を制御して光源駆動回路２２４が光源をスイッチングするようにする。また、光源制御部２１６は、明るさ制御部２０３からフレーム別映像類型が入力されると、それに応じて光出力節減量を決定し、決定された節減量だけ光源系１５１に印加される印加電流値を決定し、決定された印加電流値による制御信号を光源駆動回路２２４へ提供する。すると、光源駆動回路２２４は、光源制御部２１６から印加される制御信号に基づいて、光源系１５１に提供される印加電流を減少させる。
【００４１】
一方、スキャニング制御部２１８は、映像データ／同期信号出力部２１０から垂直同期信号と水平同期信号が入力されると、それによってスキャナ駆動回路２２６を制御し、スキャナ駆動回路２２６が投影およびスキャニング光学部１５５のスキャナ（図示せず）を駆動するようにする。
【００４２】
光変調器駆動回路２２２は、映像データ／同期信号出力部２１０から映像データ（階調度）が入力されると、上部電極電圧範囲調整部２１２から提供される上部電極基準電圧を参照し、それに応じて上部電極の駆動電圧を生成して回折型光変調器１５３へ出力する。
【００４３】
図３は本発明の一実施例に係る明るさ制御装置の構成図、図４は本発明の一実施例に係る明るさ制御方法のフローチャートである。
【００４４】
図３を参照すると、本発明の一実施例に係る明るさ制御装置は明るさ制御部２０３、光源制御部２１６、および光源駆動回路２２４から構成されている。
【００４５】
明るさ制御部２０３は、映像信号受信部３１０、明るさ計算部３１２、ヒストグラム分析部３１４、映像分類部３１６、入力データ補正部３１８、映像データ出力部３２０、および補正データ参照部３２２を含んでいる。
【００４６】
光源制御部２１６は、光出力決定部３３０、制御量決定部３３２、制御信号生成部３３４、および印加電流値テーブル３３６を備えている。
【００４７】
ここで、明るさ計算部３１２、ヒストグラム分析部３１４、および映像分類部３１６は映像明るさ類型分類部と通称でき、入力データ補正部３１８、映像データ出力部３２０、および補正データ参照部３２２は明るさ補正部と通称できる。
【００４８】
ここで、映像信号受信部３１０は、映像入力部２０２からＲ／Ｇ／Ｂ映像データを受信する。
【００４９】
明るさ計算部３１２は、映像信号受信部３１０で受信したＲ／Ｇ／Ｂ映像データを用いて、明るさで代表化されたグレー(gray)映像データに変換する。
【００５０】
ヒストグラム分析部３１４は、明るさ計算部３１２で計算されたピクセル当たりの明るさ値に基づいて１フレームの映像に対するヒストグラムを生成する。
【００５１】
映像分類部３１６は、ヒストグラムの形状を分析し、分析されたヒストグラムの類型を調べる。そして、映像分類部３１６は、ヒストグラムの形状を分析し、調べたヒストグラムの類型を光源制御部２１６の光出力決定部３３０へ知らせる。
【００５２】
補正データ参照部３２２は、各類型別入力階調度に対して補正された出力階調度を得るための増倍因子データが格納されている。
【００５３】
映像データ補正部３１８は、映像分類部３１６で分類した類型による、補正データ参照部３２２に格納された増倍因子データを参照して補正を行う。
【００５４】
映像データ出力部３２０は、映像データ補正部３１８によって補正された映像データを出力する。
【００５５】
光出力決定部３３０は、映像分類部３１６からヒストグラムの類型が入力されると、入力されたヒストグラムの類型に応じて光出力節減量を決定する。
【００５６】
制御量決定部３３２は、光出力決定部３３０によって決定された節減量による、光源に印加されなければならない印加電流値を、印加電流値テーブル３３６を参照して決定して出力する。
【００５７】
ここで、印加電流値テーブル３３６には明るさパーセントによる印加電流値インデックスを持っており、赤色光源（Ｒ光源）、緑色光源（Ｇ光源）、青色光源（Ｂ光源）のそれぞれに対する明るさパーセントによる印加電流値インデックスを持っている。
【００５８】
その一例として、図５に示した印加電流値テーブル３３６に格納された明るさパーセントによる印加電流値テーブルには、明るさパーセントを１とした場合（１００％とした場合）、赤色光源に対してｒ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎの印加電流値インデックスを持っており、緑色光源に対してｇ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎの印加電流値インデックスを持っており、青色光源に対してｂ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎの印加電流値インデックスを持っている。そして、印加電流値テーブル３３６には、明るさパーセント１をｎ個に分割したとき、そのそれぞれに対する赤色光源の印加電流値インデックスと、緑色光源の印加電流値インデックスと、青色光源の印加電流値インデックスを格納している。例えば、印加電流値テーブル３３６には、明るさパーセントをｎ−４／ｎにした場合、赤色光源に対してｒ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎ−４の印加電流値インデックスを持っており、緑色光源に対してｇ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎ−４の印加電流値インデックスを持っており、青色光源に対してｂ＿ｉｎｄｅｘ＿ｎ−４の印加電流値インデックスを持っている。
【００５９】
制御量決定部３３２は、光出力決定部３３０で決定された光出力節減量による印加電流値インデックスを印加電流値テーブル３３６から読み取って出力する。
【００６０】
制御信号生成部３３４は、制御量決定部３３２で決定された印加電流値インデックスによる光源系１５１の制御信号を生成し、生成された制御信号を光源系１５１へ出力する。
【００６１】
次に、図３および図４を参照して、本発明の好適な一実施例に係る明るさ制御装置の動作について詳細に説明する。
【００６２】
まず、映像信号受信部３１０は、映像入力部２０２からＲ／Ｇ／Ｂ映像データを受信する（段階Ｓ１１０）。
【００６３】
明るさ計算部３１２は、受信したＲ／Ｇ／Ｂ映像データの１フレームの全ピクセルのそれぞれに対して明るさを計算する（段階１１２）。
【００６４】
一例として、特定のピクセルのＲ映像データの階調度をｒとし、Ｇ映像データの階調度をｇとし、Ｂ像データの階調度をｂとし、当該ピクセルの明るさ値をＬとするとき、Ｌ＝α＊ｒ＋β＊ｇ＋γ＊ｂになる。この際、普通の明るさに寄与する割合がＧ＞Ｒ＞Ｂ映像データの順なので、それぞれの映像データに掛けられる加重値α、β、γはβ＞α＞γの順となるように適用する。
【００６５】
このように、明るさ計算部３１２が、映像信号受信部３１０で受信した映像データに対して、フレームを構成するそれぞれのピクセルに対する明るさを計算して出力すると、ヒストグラム分析部３１４は、フレーム単位で明るさ頻度グラフを作成する（段階Ｓ１１４）。
【００６６】
すなわち、明るさ計算部３１２は、受信した映像データのそれぞれのフレームに対して、そのフレームに属する全ピクセルのそれぞれに対して明るさを計算して出力する。
【００６７】
すると、ヒストグラム分析部３１４は、それぞれのフレームを単位としてそれぞれのフレームに含まれた全ピクセル（全ピクセル数＝垂直解像度＊水平解像度）に対する明るさ値を用いて、一軸を明るさ軸とし、他の軸を頻度数軸として明るさ頻度数グラフをフレーム単位で作成する。
【００６８】
この際、ヒストグラム分析部３１４によって得られる明るさ頻度グラフは、図６Ａ〜図６Ｅにその例が例示されている如く、中間階調分布型（図６Ａ）、上位階調分布型（図６Ｂ）、下位階調分布型（図６Ｃ）、上／下位階調分布型（図６Ｄ）、全階調均一分布型（図６Ｅ）などがある。ここで、中間階調分布型は中間明るさの明るさ値が多く含まれているフレーム映像を意味し、上位階調分布型は最も明るい明るさの明るさ値が多く含まれているフレーム映像を意味し、下位階調分布型は暗いピクセルの映像が多く含まれているフレームの映像を意味し、上／下位階調分布型は明暗がはっきりと区別されるフレームの映像を意味し、全階調分布型は均一な明るさの明るさ値を持っているフレーム映像を意味する。
【００６９】
このように、ヒストグラム分析部３１４がヒストグラムグラフを作成すると、映像分類部３１６は、作成されたヒストグラムのグラフがどの類型に属するかを決定し、決定された類型を入力データ補正部３１８へ出力し、光源制御部２１６の光出力決定部３３０へ出力する（段階Ｓ１１６）。
【００７０】
一方、補正データ参照部３２２には、階調度に対する明るさグラフの分類された類型によるそれぞれの階調度に対する増倍因子(multiplication factor)を格納している。
【００７１】
ここで、各範疇別増倍因子は、実験によって決定されるとともに、それぞれの階調度に増倍因子を掛けて階調度を補正したときに平均階調度が増加してディスプレイの明るさ特性が向上するように決定される。
【００７２】
その一例が図７に示されている。図７における（１）番のグラフは中間階調分布型の範疇に対する増倍因子グラフであって、中間階調分布型の場合に中間明るさが多く存在するから、中間明るさをより向上させるとその明るさ特性の改善が著しいため、中間明るさ値をさらに多く増倍するように選択されている。
【００７３】
また、図７における（２）番のグラフは、上位階調分布型の範疇に対する増倍因子グラフであって、全体的に明るさ特性が優れるから、大きく明るさ特性を改善する必要がなくて、全般的に低い値のグラフを示している。
【００７４】
また、図７における（３）番のグラフは、下位階調分布型の範疇に対する増倍因子グラフであって、全体的に暗い映像からなっているから、明るさ特性を改善するために全体的に大きい増倍因子を必要とするが、元々暗い映像なので、映像の感じを考慮して適切な増倍因子値が選択されている。
【００７５】
また、図７における（４）番のグラフは、上／下位階調分布型の範疇に対する増倍因子グラフであって、上下位映像がはっきりと区別されるから、中間階調度の値を多く増倍しても全体的に映像の大きい変化をもたらさないため、中間階調度値に高い増倍因子を持つように構成した。
【００７６】
また、図７における（５）番のグラフは、全階調均一分布型の範疇に対する増倍因子グラフであって、低い階調度に高い増倍因子を掛けても映像の大きい変化がないため、このように構成した。
【００７７】
ここで、補正データ参照部３２２はそれぞれの階調度に対する増倍因子を格納しているが、図７のグラフから数値解析によって例えば４次式を求めた後、そのそれぞれの階調度に対する増倍因子を求めて格納している。
【００７８】
このように補正データ参照部３２２にそれぞれの階調度に対する類型別増倍因子が決定されて格納されているので、入力データ補正部３１８は、映像分類部３１６から入力された映像の類型に対する情報を受信すると、補正データ参照部３２２に格納されている範疇別階調度：増倍因子値を参照して、入力映像データを補正して出力する（段階Ｓ１１８）。
【００７９】
一例として、映像分類部３１６によって分類された映像の範疇が下位階調分布型の場合、入力映像階調度が１００であれば、補正データ参照部３２２に格納されている図７の（３）番グラフの階調度１００に対する増倍因子を参照し、このような増倍因子をＲ／Ｇ／Ｂ映像データに増倍して出力する。入力映像階調度１００に対する（３）番グラフの増倍因子をＬＵＴ３（１００）とし、入力映像をＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎとし、出力映像をＲｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔとすると、Ｒｏｕｔ＝ＬＵＴ３（１００）＊Ｒｉｎ、Ｇｏｕｔ＝ＬＵＴ３（１００）＊Ｇｉｎ、Ｂｏｕｔ＝ＬＵＴ３（１００）＊Ｂｉｎとなる。
【００８０】
この際、入力映像の階調度を決定するとき、入力映像データのＲ／Ｇ／Ｂのうち最も大きい映像データを基準としてもよく、明るさに最も大きい影響を及ぼすＧ映像データの階調度を基準としてもよい。
【００８１】
一方、光出力決定部３３０は、映像分類部３１６からヒストグラムの類型が入力されると、入力されたヒストグラムの類型に応じて光出力節減量を決定する（段階Ｓ１３０）。
【００８２】
一例として、光出力決定部３３０は、映像分類部３１６から入力されるヒストグラムの類型が中間階調分布型の場合には明るさ特性が著しく改善されたため、光出力節減量を３０％に設定することができ、上位階調分布型の場合にはその明るさ特性の改善が殆どないため、０％に設定することができ、下位階調分布型の場合には明るさ特性が多く改善されたため、２０％に設定することができ、上／下位階調分布型の場合には明るさ特性が若干改善されたため、１０％に設定することができ、全階調均一分布型の場合には明るさ特性の改善が若干在ったため、５％に設定することができる。
【００８３】
このように、光出力決定部３３０が、映像分類部３１６から入力されたヒストグラムの類型に応じて光出力節減量を決定すると、制御量決定部３３２は、光源出力の明るさを１００％にした場合、光出力節減量を減算して得た値を光出力量と決定し、それに該当する明るさパーセントの印加電流インデックスを印加電流値テーブル３３６から読み取って出力する（段階Ｓ１３２）。すなわち、例えば、制御量決定部３３２は、光出力決定部３３０から入力された光出力節減量が３０％の場合に光出力量を７０％にして、それに該当する印加電流値インデックスを印加電流値テーブル３３６から読み取って出力する。
【００８４】
すると、制御信号生成部３３４は、制御量決定部３３２で決定された印加電流値インデックスによる印加電流を光源駆動回路２２４が光源系１５１に印加するようにするための制御信号を生成し、光源駆動回路２２４へ出力する（段階Ｓ１３４）。
【００８５】
これにより、光源駆動回路２２４は、制御信号生成部３３４で生成された制御信号に基づいて印加電流値を赤色光源、緑色光源、青色光源に出力して光源系１５１に印加する（段階Ｓ１３６）。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施例に係る携帯用端末機に応用される回折型光変調器を用いたディスプレイシステムのブロック構成図である。
【図２】図１のプロジェクション制御部のブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る明るさ制御装置の構成図である。
【図４】本発明の一実施例に係る明るさ制御方法のフローチャートである。
【図５】図３の印加電流値テーブルに格納された電流印加値インデックスを示す例示図である。
【図６Ａ】本実施例に用いられる映像の類型の例示図である。
【図６Ｂ】発明に用いられる映像の類型の例示図である。
【図６Ｃ】本実施例に用いられる映像の類型の例示図である。
【図６Ｄ】本実施例に用いられる映像の類型の例示図である。
【図６Ｅ】本実施例に用いられる映像の類型の例示図である。
【図７】図３の補正データ参照部に格納される参照データを求めるための類型別増倍因子を決定するためのグラフである。
【符号の説明】
【００８７】
２０２    映像入力部
２０３    明るさ制御部
２０４    ガンマ基準電圧格納部
２０６    映像補正部
２０８    エレメント別補正データ格納部
２１０    映像データ／同期信号出力部
２１２    上部電極電圧範囲調整部
２１４    下部電極電圧調整部
２１６    光源制御部
２１８    スキャニング制御部
２２２    光変調器駆動回路
２２４    光源駆動回路
２２６    スキャナ駆動回路
３１０    映像信号受信部
３１２    明るさ計算部
３１４    ヒストグラム分析部
３１６    映像分類部
３１８    入力データ補正部
３２０    映像データ出力部
３２２    補正データ参照部
３３０    光出力決定部
３３２    制御量決定部
３３４    制御信号生成部
３３６    印加電流値テーブル
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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