(57)【要約】【課題】簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示すること【解決手段】スクリーン１０とスクリーン１０に映像を投写するプロジェクタ２０とからなる映像表示システムにおいて、スクリーン１０は、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備する。プロジェクタ２０は、変調の単位である変調画素を投写する領域の特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する。【選択図】図１
2008113335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンと該スクリーンに映像を投写するプロジェクタとからなる映像表示システムにおいて、
前記スクリーンは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備し、
前記プロジェクタは、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調することを特徴とする映像表示システム。
【請求項２】
前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示システム。
【請求項３】
前記プロジェクタは、入力された映像において色を指定する単位である映像画素に、彩度が所定の閾値より高い映像画素があるか否かを判定し、前記閾値より高い映像画素があると判定したときは、前記狭帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示し、前記閾値より高い映像画素がないと判定したときは、前記広帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示することを特徴とする請求項２に記載の映像表示システム。
【請求項４】
前記複数の領域は、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示システム。
【請求項５】
前記プロジェクタは、前記短波長寄り領域による射出光の色と前長短波長寄り領域による射出光の色との合成色により、前記映像画素の色を再現するように変調した前記短波長寄り領域への変調画素と前記長波長寄り領域への変調画素とを、前記スクリーンに投写することを特徴とする請求項４に記載の映像表示システム。
【請求項６】
前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示システム。
【請求項７】
前記プロジェクタは、入力映像に関する情報に基づき、入力映像の各画素について光沢の要否を判定し、該判定に基づき入力映像の各画素を表示する画素を、前記パール領域に投写される画素と前記マット領域に投写される画素とから選択することを特徴とする請求項６に記載の映像表示システム。
【請求項８】
前記複数の領域は、市松模様状、または、縞状に配されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかの項に記載の映像表示システム。
【請求項９】
プロジェクタが映像を投写するスクリーンにおいて、反射特性または透過特性の異なる複数の領域を具備することを特徴とするスクリーン。
【請求項１０】
前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする請求項９に記載のスクリーン。
【請求項１１】
前記複数の領域は、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする請求項９に記載のスクリーン。
【請求項１２】
前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする請求項９に記載のスクリーン。
【請求項１３】
複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタが備えるコンピュータを、
変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタにおける映像表示方法であって、
前記プロジェクタが、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する過程を備えることを特徴とする映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示システム、スクリーン、プログラムおよび映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクタは、カラーホイールの色をＲＧＢ（赤緑青）だけでなく、ＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）を加えた６原色としている（例えば、特許文献１参照）。これにより、再現可能な色域を拡げている。
また、グレイスクリーンの表面に、ＣＭＹの３色のドットを設けて、迷光の影響を低減し（すなわち、外部光の映り込みを低減し）つつ、投影画像の反射率または透過率を高く維持しているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７８４６０号公報
【特許文献２】特開２００１−０３３８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のプロジェクタにあっては、色域が広がり映像の再現性が高くなり、臨場感が上がるものの、装置の構成が複雑になり、コストがかかるという問題がある。また、従来のスクリーンにあっては、外部光の映り込みを抑えることにより彩度の低下を抑えているが、彩度を上げているわけではないため、暗室など外部光のない環境と比較すると、再現性が高くなっているわけではない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる映像表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の映像表示システムは、スクリーンと該スクリーンに映像を投写するプロジェクタとからなる映像表示システムにおいて、前記スクリーンは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備し、前記プロジェクタは、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調することを特徴とする。
【０００６】
これにより、本発明の映像表示システムは、スクリーンの複数の異なる反射特性または透過特性に応じた変調を行うので、表現の幅が広がり、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。
【０００７】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする。
【０００８】
これにより、本発明の映像表示システムは、狭帯域領域に投写される変調画素において、彩度の高い色を表示することができるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。
【０００９】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、入力された映像において色を指定する単位である映像画素に、彩度が所定の閾値より高い映像画素があるか否かを判定し、前記閾値より高い映像画素があると判定したときは、前記狭帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示し、前記閾値より高い映像画素がないと判定したときは、前記広帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする。
【００１１】
これにより、本発明の映像表示システムは、短波長寄り領域と長波長寄り領域とに投写する変調画素の合成色が広色域となるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。
【００１２】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、前記短波長寄り領域による射出光の色と前長短波長寄り領域による射出光の色との合成色により、前記映像画素の色を再現するように変調した前記短波長寄り領域への変調画素と前記長波長寄り領域への変調画素とを、前記スクリーンに投写することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする。
【００１４】
これにより、本発明の映像表示システムは、パール領域とマット領域とに投写する変調画素でことなる質感を表現することができるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。
【００１５】
また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、入力映像に関する情報に基づき、入力映像の各画素について光沢の要否を判定し、該判定に基づき入力映像の各画素を表示する画素を、前記パール領域に投写される画素と前記マット領域に投写される画素とから選択することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の映像表示システムは、上述のいずれかの映像表示システムであって、前記複数の領域は、市松模様状、または、縞状に配されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のスクリーンは、プロジェクタが映像を投写するスクリーンにおいて、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、ＲＧＢ３色各々の波長域を２つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のプログラムは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタが備えるコンピュータを、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する手段として機能させる。
【００２２】
また、本発明の映像表示方法は、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタにおける映像表示方法であって、前記プロジェクタが、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する過程を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。１０は、映像を投写されるスクリーンであり、詳細は後述するが、複数の反射特性の異なる領域を具備する。２０は、入力された映像信号に含まれる各映像画素の色情報に基づき、変調の単位である各変調画素について、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）毎に変調して合成した光をスクリーン１０に投写するプロジェクタである。
【００２４】
図２は、横軸に波長、縦軸に反射率をとり、スクリーン１０の各領域Ａ１（広帯域領域）、Ａ２（狭帯域領域）における光の反射特性を表したグラフである。図２に示すように、スクリーン１０の領域Ａ１においては、可視光全体の波長域に渡って反射率が高く（可視光全体の波長域に渡って反射率が略一定であり）、領域Ａ２においては、ＲＧＢ３色、それぞれの波長域にて反射率が高く（Ａ１と略同等の反射率であり）、その他の波長域では反射率がＲＧＢ３色の波長域より低くなっている。可視光の波長域は、例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであり、赤の波長域は、例えば６００ｎｍ〜７６０ｎｍであり、緑の波長域は、例えば５００ｎｍ〜５７０ｎｍであり、青の波長域は、例えば４５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２５】
図３（ａ）は、図２に示した反射特性を備えるスクリーン１０への領域Ａ１、Ａ２の配置例を示した図である。図２に示すように、スクリーン１０には、領域Ａ１と領域Ａ２とが交互に横縞状に配置されているが、縦縞状であってもよいし、図３（ｂ）に示すように、縦にも横にも領域Ａ１と領域Ａ２とが交互に配置された市松模様状であってもよい。本実施形態では、プロジェクタ２０が投写する映像の変調画素のうち、上から一つ目の横方向のラインの変調画素がスクリーン１０の領域Ａ１のラインと一致し、二つ目の横方向のラインの変調画素が領域Ａ２のラインと一致し、三つ目の横方向のラインの変調画素が領域Ａ１のラインと一致し、・・・というように、プロジェクタ２０が投写する映像の変調画素とスクリーン１０の領域Ａ１および領域Ａ２の配置とが一致する位置にプロジェクタ２０を配置する。
【００２６】
図４は、プロジェクタ２０が、スクリーン１０の領域Ａ１に映像を投写したときの色域Ｃ１と、領域Ａ２に映像を投写したときの色域Ｃ２とをｘｙ色度図上に示した図である。図４に示すように、領域Ａ２では、ＲＧＢの３色、それぞれの波長域にて反射率が高いため、可視光全体の波長域に渡って反射率が高い領域Ａ１に比べて、より高い彩度の色を表示させることができる。このため、色域Ｃ２は、色域Ｃ１の赤緑青の各頂点を外側に広げた三角形となる。このように、本実施形態の映像表示システムは、領域Ａ２では、領域Ａ１よりもｘｙ色度図上で、広い色域を再現することができる。
【００２７】
図５は、プロジェクタ２０のうちの投写光学系部の構成を示す概略ブロック図である。１００は、高圧水銀ランプ等のランプと該ランプが発した光を均一化する均一化手段とからなる光源である。１０１は、光源１００が射出した光を受けて、Ｒ（赤）成分の光を透過し、残りのＧ（緑）成分とＢ（青）成分との光からなるシアン色の光を反射するＲ（Ｒｅｄ）Ｃ（Ｃｙａｎ）分離素子である。１０２は、ＲＣ分離素子１０１を透過したＲ成分の光を反射するミラーである。１０３は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、ミラー１０２が反射したＲ成分の光を透過することで、Ｒ成分の色変調を行うＲライトバルブである。
【００２８】
１０４は、ＲＣ分離素子１０１が反射したシアン色の光を受けて、Ｇ成分の光のみを反射し、残りのＢ成分の光を透過するＧ（Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（Ｂｌｕｅ）分離素子である。１０５は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、ＧＢ分離素子１０４が反射したＧ成分の光を透過することで、Ｇ成分の色変調を行うＧライトバルブである。１０６は、Ｒ成分の光を透過し、Ｇ成分の光を反射することで、Ｒライトバルブ１０３が色変調したＲ成分の光と、Ｇライトバルブ１０５が色変調したＧ成分の光を合成するＲＧ合成素子である。
【００２９】
１０７は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、ＧＢ分離素子１０４が透過したＢ成分の光を透過することで、Ｂ成分の色変調をおこなうＢライトバルブである。１０８は、Ｂライトバルブ１０７が色変調したＢ成分の光を反射するミラーである。１０９は、ミラー１０８が反射したＢ成分の光を反射し、ＲＧ合成素子１０６が合成したＲ成分とＧ成分とからなるイエロー色の光を透過することで、これらの光を合成するＢ（Ｂｌｕｅ）Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）合成素子である。１１０は、ＢＹ合成素子１０９が合成した光を、スクリーン１０に投写する投写レンズである。
【００３０】
図６は、プロジェクタ２０のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図である。同図において図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。２００は、プロジェクタ２０に入力された映像信号を受付ける映像入力部である。２０１は、映像入力部２００が受付けた映像信号を受けて、該映像信号の映像画素の色に基づき、各変調画素における各ライトバルブの透過率（射出光量を入射光量で割った値）を決定する色解析部である。詳細には、図７のフローチャートを用いて説明する。２０２は、Ｒライトバルブ１０３、Ｇライトバルブ１０５、Ｂライトバルブ１０７の透過率が、色解析部２０１が決定した各ライトバルブの透過率になる駆動電圧を、各ライトバルブについて決定し、決定した駆動電圧にて各ライトバルブを駆動するＲＧＢライトバルブ駆動部である。２０３は、同図において、便宜的にＲライトバルブ１０３、Ｇライトバルブ１０５、Ｂライトバルブ１０７を纏めてあらわしたＲＧＢライトバルブである。
【００３１】
図７は、プロジェクタ２０の動作を説明するフローチャートである。映像入力部２００は、プロジェクタ２０に入力された映像信号を受付ける（Ｓａ１）。色解析部２０１は、映像入力部２００が受付けた映像信号の各映像画素の彩度を算出し、該彩度と予め決められた閾値とを比較する（Ｓａ２）。色解析部２０１は、ステップＳａ２にて比較した結果、閾値を超える彩度の映像画素があったときは（Ｓａ３）、ステップＳａ４に遷移して、奇数番目のラインの変調画素の透過率を全て「０」とする（Ｓａ４）。すなわち、奇数番目のラインの変調画素は黒となる。また、色解析部２０１は、偶数番目のラインの変調画素の透過率には、映像信号の映像画素の色情報に対応する値を設定する。次に、ＲＧＢライトバルブ駆動部２０２は、色解析部２０１が処理した映像信号に基づき、Ｒライトバルブ１０３、Ｇライトバルブ１０５、Ｂライトバルブ１０７を駆動する（Ｓａ６）。
【００３２】
一方、ステップＳａ２にて比較した結果、閾値を超える彩度の画素がなかったときは（Ｓａ３）、色解析部２０１は、ステップＳａ５に遷移して、偶数番目のラインの変調画素の透過率を全て「０」とする（Ｓａ５）。すなわち、偶数番目のラインの変調画素は黒となる。また、色解析部２０１は、奇数番目のラインの変調画素の透過率には、映像信号の映像画素の色情報に対応する値を設定する。ＲＧＢライトバルブ駆動部２０２は、色解析部２０１が処理した映像信号に基づき、Ｒライトバルブ１０３、Ｇライトバルブ１０５、Ｂライトバルブ１０７を駆動する（Ｓａ６）。
【００３３】
ステップＳａ３およびステップＳａ４の処理により、映像信号に彩度の高い画素があるときは、スクリーン１０の奇数番目のラインにある領域Ａ１は黒、すなわち光が投写されず、偶数番目のラインにある領域Ａ２は映像信号に基づく色の光が投写される。ステップＳａ３およびステップＳａ５の処理により、映像信号に彩度の高い画素がないときは、スクリーン１０の偶数番目のラインにある領域Ａ２は黒、すなわち光が投写されず、奇数番目のラインにある領域Ａ１は映像信号に基づく色の光が投写される。すなわち、映像信号中に彩度の高い画素があるときは、その反射光が広色域となっている領域Ａ１に映像が投写されるため、広色域な彩度の高い映像を再現することができる。
【００３４】
言い換えると、本実施形態のプロジェクタ２０は、変調画素の光が投写される領域の特性に応じて変調方法を変更している。また、領域Ａ２は、領域Ａ１に比較して、可視光域全体の合計の反射率は低くなっているため、彩度の高い画素のないときは、領域Ａ１に投写される変調画素の光について映像を表示するように変調することにより、明るい映像を表示することができる。
なお、本実施形態において、スクリーン１０は反射型のスクリーンであるとして、説明したが透過型のスクリーンであってもよい。この場合、領域Ａ１は、可視光全体の波長域に渡って透過率が高く（可視光全体の波長域に渡って透過率が略一定であり）、領域Ａ２は、ＲＧＢ３色のそれぞれの波長域にて透過率が高く（Ａ１と略同等の透過率であり）、その他の波長域では透過率がＲＧＢ３色の波長域より低くなっている。
【００３５】
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、この発明の第２の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。１１は、映像を投写されるスクリーンであり、詳細は後述するが、互いに異なる反射特性を備える領域であって、図１のスクリーン１０の領域Ａ１に対応する位置に配置された領域Ａ３と領域Ａ２に対応する位置に配置された領域Ａ４とを具備する。しかし、領域Ａ３と領域Ａ４とにおける反射特性は、領域Ａ１と領域Ａ２とは異なる。２１は、入力された映像信号に含まれる各映像画素の色情報に基づき、変調の単位である各変調画素について、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）毎に変調して合成した光をスクリーン１０に投写するプロジェクタである。
【００３６】
図９は、横軸に波長、縦軸に反射率をとり、スクリーン１１の各領域Ａ３、Ａ４における光の反射特性を表したグラフである。図９に示すように、スクリーン１１の領域Ａ３（短波長寄り領域）においては、ＲＧＢ３色、それぞれの波長域を半分に分割したうちの短波長側の波長域にてその他の波長域より反射率が高く、領域Ａ４（長波長寄り領域）においては、ＲＧＢ３色、それぞれの波長域を半分に分割したうちの長波長側の波長域にてその他の波長域より反射率が高い。スクリーン１１においても、スクリーン１０と同様に、領域Ａ３と領域Ａ４とが交互に横縞状に配置されている。
【００３７】
図１０は、プロジェクタ２１が、スクリーン１１の領域Ａ３に映像を投写したときの色域Ｃ３と、領域Ａ４に映像を投写したときの色域Ｃ４とをｘｙ色度図上に示した図である。例えば、緑色の光をスクリーン１１に投写した場合、領域Ａ３の反射光は短波長側に片寄るためにシアン寄りの緑となり、領域Ａ４の反射光は長波長側に片寄るためにオレンジ寄りの緑となる。領域Ａ３の反射光による色域Ｃ３の三角形は、第１の実施形態における領域Ａ１の反射光による色域Ｃ１の三角形を左回りに回転したような位置にあり、各頂点は色域Ｃ１の外側にある。また、領域Ａ４の反射光による色域Ｃ４の三角形は、色域Ｃ１の三角形を右回りに回転したような位置にあり、各頂点は色域Ｃ１の外側にある。
【００３８】
図１１は、プロジェクタ２１のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図である。同図において図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、プロジェクタ２１のうちの投写光学系部の構成は、図５に示すものと同一であるため、その説明を省略する。２１１は、映像入力部２００が受付けた映像信号を受けて、該映像信号の映像画素の色に基づき、各変調画素における各ライトバルブの透過率（射出光量を入射光量で割った値）を決定する色解析部である。
【００３９】
図１２は、プロジェクタ２１の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートは、入力された映像信号による映像を構成する１つの静止画をプロジェクタ２１が表示するための動作を記述したものである。このフローチャートの処理を繰り返して、連続的に静止画を表示させることで映像とする。映像入力部２００は、プロジェクタ２１に入力された映像信号を受付ける（Ｓｂ１）。色解析部２１１は、映像入力部２００が受付けた映像信号の各映像画素の彩度を算出し、該彩度と予め決められた閾値とを比較する（Ｓｂ２）。色解析部２１１は、ステップＳｂ２にて比較した結果、閾値を超える彩度の映像画素があったときは（Ｓｂ３）、ステップＳｂ４に遷移して、ステップＳｂ４からＳｂ８を１画面分繰り返す。まず、ステップＳｂ４では、色解析部２１１は、縦に並んだ２画素の色情報（ＲＧＢ値）を映像信号から取得する（Ｓｂ４）。色解析部２１１は、取得した２画素の色情報の平均をとり、平均のＲＧＢ値をガンマ処理した後に、ＣＩＥ（国際照明委員会）表色系のＸＹＺ値に変換する（Ｓｂ５）。本実施形態では、ＲＧＢ値は、それぞれ８ビット（０〜２５５）で表されており、色解析部２１１は、ガンマ処理を以下の式（１）、（２）、（３）を用いて行う。
ｒ＝（Ｒ／２５５）＾２．２  ・・・・（１）
ｇ＝（Ｇ／２５５）＾２．２  ・・・・（２）
ｂ＝（Ｂ／２５５）＾２．２  ・・・・（３）
ここで、値Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ映像信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の値であり、値ｒ、ｇ、ｂは、ガンマ処理した後のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の値である。また、「＾」は累乗を表す演算子である。
【００４０】
色解析部２１１は、式（１）、（２）、（３）にて算出した値ｒ、ｇ、ｂに対して、以下の式（４）、（５）、（６）を用いてＸＹＺ値に変換する。
Ｘ＝０．６０７ｒ＋０．１７４ｇ＋０．２００ｂ    ・・・（４）
Ｙ＝０．２９９ｒ＋０．５８７ｇ＋０．１１４ｂ    ・・・（５）
Ｚ＝０．０００ｒ＋０．０６６ｇ＋１．１１６ｂ    ・・・（６）
【００４１】
色解析部２１１は、予めＸＹＺ値と縦２画素分のＲＧＢ値とを対応付けて記憶している３Ｄ（３次元）−ＬＵＴ（Look Up Table）（詳細は後述する）を具備しており、該３Ｄ−ＬＵＴを参照して、ステップＳｂ５にて得たＸＹＺ値に対応する２画素分のＲＧＢ値（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を取得する（Ｓｂ６）。ステップＳｂ６にて取得したＲＧＢ値のうち、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を縦２画素のうちの上の画素に割り当て、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を下の画素に割り当てる（Ｓｂ７）。これらの処理を１画面全ての画素について行うまで、繰り返す（Ｓｂ８）。ＲＧＢライトバルブ駆動部２０２は、ステップＳｂ７にて各変調画素に割り当てられたＲＧＢ値にて、ＲＧＢライトバルブ２０３を駆動する（Ｓｂ９）。このステップＳｂ１からステップＳｂ９を、映像信号の各画像に対して行い、スクリーン１１に映像を投写して表示させる。
【００４２】
一方、ステップＳｂ２にて比較した結果、閾値を超える彩度の画素がなかったときは（Ｓｂ３）、色解析部２１１は、映像入力部２００が受付けた映像信号の色情報（ＲＧＢ値）を、そのままＲＧＢライトバルブ駆動部２０２に通知し、ＲＧＢライトバルブ駆動部２０２は、そのＲＧＢ値に従い、ＲＧＢライトバルブ２０３を駆動する（Ｓｂ９）。このときは、従来技術と同様の色域となる。
【００４３】
なお、映像を構成する静止画毎にステップＳｂ２にて各映像画素の彩度を閾値と比較し、その結果に応じて、ステップＳｂ３にて分岐するとして説明したが、最初の所定の枚数についてのみ、このステップＳｂ２とＳｂ３の処理を行い、その所定の枚数の中に閾値を超える彩度の映像画素があった場合には、以後のステップＳｂ２の処理は行わずにステップＳｂ３にて、ステップＳｂ４に遷移するようにしてもよい。また、ユーザ操作による入力を色解析部２１１が受付けて、色解析部２１１は、該入力に従い、ステップＳｂ４に遷移するか否かを決めるようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳｂ６で用いた３Ｄ−ＬＵＴについて説明する。図１３は、領域Ａ３による三角形の色域Ｃ３の赤、緑、青の頂点Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１と領域Ａ４による三角形の色域Ｃ４の赤、緑、青の頂点Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２とを示したｘｙ色度図である。本実施形態では、領域Ａ３の反射光と領域Ａ４の反射光とを合わせた合成色が、頂点Ｒ１、Ｒ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２を結んだ６角形の色域Ｃ５内となることを利用して、広色域を実現する。例えば、図１３中のターゲット色Ｔの場合、頂点Ｇ１、Ｇ２、Ｂ２を結んだ三角形内にあるので、領域Ａ３の緑色（頂点Ｇ１）の反射光と、領域Ａ４の緑色（頂点Ｇ２）および青色（頂点Ｂ２）の反射光との合成色にて再現できる。これを利用して、本実施形態では、縦２画素のうち、領域Ａ３に投写される上の変調画素については、Ｇライトバルブ１０５のみが光を透過するように駆動し、領域Ａ４に投写される下の変調画素については、Ｇライトバルブ１０５とＢライトバルブ１０７とが光を透過するように駆動する。
【００４５】
このように駆動させるために、３Ｄ−ＬＵＴは、図１４に示す記憶内容の一部の一例のように、ＸＹＺ値の組み合わせと、それに対応する上（領域Ａ３）の変調画素のＲライトバルブ１０３の透過率Ｒｔ１、Ｇライトバルブ１０５の透過率Ｇｔ１、Ｂライトバルブ１０７の透過率Ｂｔ１および下（領域Ａ４）の変調画素のＲライトバルブ１０３の透過率Ｒｔ２、Ｇライトバルブ１０５の透過率Ｇｔ２、Ｂライトバルブ１０７の透過率Ｂｔ２とを対応付けて記憶している。３D−ＬＵＴは、全ての組合せのＸＹＺ値について、図１４に示した記憶内容例のように、その組合せと、それに対応する透過率Ｒｔ１、Ｇｔ１、Ｂｔ１、Ｒｔ２、Ｇｔ２、Ｂｔ２とを対応付けて記憶している。
本実施形態においては、図１３に示すように色域Ｃ５を、頂点Ｇ１、Ｇ２、Ｂ２を結んだ三角形と、頂点Ｇ２、Ｂ２、Ｒ２を結んだ三角形と、頂点Ｇ２、Ｒ１、Ｒ２を結んだ三角形と、頂点Ｒ２、Ｂ１、Ｂ２を結んだ三角形とに分割し、各三角形内に入る色については、該三角形の頂点に対応するライトバルブにて変調することで、該色を再現する。
【００４６】
図１５は、色解析部２１１が３Ｄ−ＬＵＴに基づき透過率を決定し、該決定された透過率となるようにＲＧＢライトバルブ駆動部２０２が駆動したＲＧＢライトバルブ２０３を透過した光の変調画素と、その変調画素がスクリーン１１に投写される位置との関係を示した図である。このように、透過率Ｒｔ１、Ｇｔ１、Ｂｔ１にて変調された変調画素の光は、領域Ａ３に投写され、透過率Ｒｔ２、Ｇｔ２、Ｂｔ２にて変調された変調画素の光は、領域Ａ４に投写される。この結果、これら２つの変調画素の光がスクリーン１１にて反射して得られる光の合成色は、３Ｄ−ＬＵＴを参照したＸＹＺ値の色であり、映像信号から取得した縦２画素の平均の色となる。
【００４７】
このように、本実施形態の映像表示システムは、Ｒライトバルブ１０３を透過した光が、スクリーン１１の領域Ａ３にて反射したときの光の色がｘｙ色度図上で頂点Ｒ１となり、領域Ａ４にて反射したときの光の色が頂点Ｒ２となり、同様にＧライトバルブ１０５、Ｂライトバルブ１０７についても頂点Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２となるので、これらのうちの３つを用いて、所望の色を再現することにより、特殊な投写光学系を用いることなしに、図１３における頂点Ｒ１、Ｒ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２を結んだ６角形を色域とする広色域を実現できる。
【００４８】
なお、本実施形態において、色解析部２１１は、３Ｄ−ＬＵＴを具備し、該３Ｄ−ＬＵＴを参照して透過率を得るとして説明したが、ＸＹＺ値から透過率を算出するようにしてもよい。このときは、色解析部２１１は、ＸＹＺ値が表すｘｙ色度が、図１３に示す頂点Ｒ１、Ｒ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２を結んだ６角形を分割した４つの三角形のいずれの中にあるかを判定し、該判定結果の三角形の頂点に対応するライトバルブを変調する透過率を算出する。すなわち、各ライトバルブについて該ライトバルブのみ透過率を最大にして他ライトバルブの透過率を「０」としたときの反射光のＸＹＺ値をベクトルとして考え、変調する３つのライトバルブの該ベクトルを合成すると表示する色のＸＹＺ値となるような、各ベクトルの係数が透過率であるので、これらを算出する。
【００４９】
また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、透過型のスクリーンを用いても良い。また、本実施形態においては、映像信号の映像画素数と、投写する変調画素数が同じであるため、縦に並んだ２つの映像画素のＸＹＺ値の平均に対して、縦に並んだ２つの変調画素の各ライトバルブの透過率を求めるとして説明したが、映像画素数に対して変調画素数が縦方向に２倍の数であれば、各映像画素のＸＹＺ値に対して、縦に並んだ２つの変調画素の各ライトバルブの透過率を求めるようにしてもよい。
【００５０】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第１の実施形態の変形であり、第１の実施形態とは、スクリーン１０の各領域の特性と、色解析部２０１における投写先の領域の判定方法が異なる。本実施形態におけるスクリーン１０は、２種類の特性の異なる領域を備え、１つは入射光を鏡面反射する割合の方が少なく乱反射する割合の方が多いために光沢のないマット系の領域Ａ５（マット領域）であり、もう１つは入射光を鏡面反射する割合の方が多く乱反射する割合の方が少ないために光沢のあるパール系の領域Ａ６（パール領域）である。これら領域Ａ５と領域Ａ６とが、第１および第２の実施形態と同様に、横縞状に配置されている。
本実施形態のプロジェクタ２０には、映像信号とともに、該映像信号の各画素により表示されるものが、光沢を持つものか否かを表すメタデータ（入力映像に関する情報）が入力される。本実施形態の色解析部２０１は、該メタデータに基づき、該画素が光沢を持ち、かつ、領域Ａ５に投写される奇数番目のラインにあるときは、黒（全てのライトバルブの透過率を「０」とする）にする。また、同様に、該画素が光沢を持たず、かつ、領域Ａ６に投写される偶数番目のラインにあるときは、黒にする。これにより、図１６に示すように表示される映像中で、光沢のある水面などを表示している部分は、パール系の領域Ａ６に投写された変調画素にて表示され、光沢のない空などを表示している部分は、マット系の領域Ａ５に投写された変調画素にて表示されるため、臨場感を増した映像を得ることができる。
【００５１】
なお、色解析部２０１、２１１は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、これらの各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、これらの各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００５２】
また、色解析部２０１、あるいは、色解析部２１１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりこれら各部の処理を行い、その結果をプロジェクタに入力するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５４】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、高リアリティな画質を実現する映像表示システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の第１の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。
【図２】同実施形態におけるスクリーン１０の各領域Ａ１、Ａ２における光の反射特性を表したグラフである。
【図３】同実施形態におけるスクリーン１０への領域Ａ１、Ａ２の配置例を示した図である。
【図４】同実施形態における領域Ａ１に映像を投写したときの色域Ｃ１と、領域Ａ２に映像を投写したときの色域Ｃ２とを、ｘｙ色度図上に示した図である。
【図５】同実施形態におけるプロジェクタ２０のうちの投写光学系部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同実施形態におけるプロジェクタ２０のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図である
【図７】同実施形態におけるプロジェクタ２０の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の第２の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。
【図９】同実施形態におけるスクリーン１０の各領域Ａ１、Ａ２における光の反射特性を表したグラフである。
【図１０】同実施形態における領域Ａ３による色域Ｃ３と、領域Ａ４による色域Ｃ４とを示したｘｙ色度図である。
【図１１】同実施形態におけるプロジェクタ２１のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】同実施形態におけるプロジェクタ２１の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】同実施形態における領域Ａ３による色域Ｃ３の頂点Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１と領域Ａ４による色域Ｃ４の頂点Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２とを示したｘｙ色度図である。
【図１４】同時実施形態における３Ｄ−ＬＵＴの記憶内容の一部の一例である。
【図１５】同時実施形態における変調画素と投写される位置との関係を示した図である。
【図１６】この発明の第３の実施形態における表示映像の例である。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１１…スクリーン
２０、２１…プロジェクタ
１００…光源
１０１…ＲＣ分離素子
１０２、１０８…ミラー
１０３…Ｒライトバルブ
１０４…ＧＢ分離素子
１０５…Ｇライトバルブ
１０６…ＲＧ合成素子
１０７…Ｂライトバルブ
１０９…ＢＹ合成素子
１１０…投写レンズ
２００…映像入力部
２０１、２１１…色解析部
２０２…ＲＧＢライトバルブ駆動部
２０３…ＲＧＢライトバルブ
【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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【図１５】
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【図１６】
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