(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調値に絶対輝度値が対応付けられた画像データに基づいて投影面に画像を投影する投影装置であって、前記画像データの階調値に対応付けられうる絶対輝度値の範囲が、前記投影装置の出力輝度範囲と異なり、
前記投影装置が、
前記投影装置の投影状態に関する情報と、前記投影面に関する情報とを用いて、前記投影面の最大輝度を取得する取得手段と、
前記画像データの階調値と絶対輝度値との関係を示す情報と、前記投影面の最大輝度とに基づいて、階調変換特性を生成する生成手段と、
前記画像データに前記階調変換特性を適用し、投影手段に供給する適用手段と、を有し、
前記生成手段は、前記階調変換特性を適用した後の前記画像データの階調値と、前記画像データに基づいて投影された前記投影面における画像の輝度との関係が、少なくとも一部の連続する階調値の範囲において前記画像データの階調値と絶対輝度値との関係を満たすように前記階調変換特性を生成する、
ことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記最大輝度に対応する階調値以下の階調値の範囲において前記関係を満たすように前記階調変換特性を生成することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記投影面の最小輝度が前記絶対輝度値の最小値より大きい場合、前記最小輝度に対応する階調値から前記最大輝度に対応する階調値までの範囲において前記関係を満たすように前記階調変換特性を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記取得手段が、前記投影装置の予め定められた基準光量と、スクリーンゲインと、投影サイズとに基づいて前記投影面の最大輝度を取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項５】
前記取得手段が、前記投影装置の設定値によって定まる係数を用いて前記投影面の最大輝度を取得することを特徴とする請求項４に記載の投影装置。
【請求項６】
前記取得手段が、前記投影手段による投影距離と、前記投影手段が有する投影光学系のズーム倍率とに基づいて前記投影サイズを算出することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の投影装置。
【請求項７】
前記取得手段が、前記投影手段が有する投影光学系に含まれるフォーカスレンズの位置および焦点距離に関する情報とに基づいて前記投影距離を算出することを特徴とする請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記取得手段が、前記投影装置の投影状態に関する情報と、前記投影面に関する情報とを用いる代わりに、前記投影面を撮影した画像に基づいて前記投影面の最大輝度を取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項９】
前記投影面の画像を撮影する撮像手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の投影装置。
【請求項１０】
階調値に絶対輝度値が対応付けられた画像データに基づいて投影面に画像を投影する投影装置の制御方法であって、前記画像データの階調値に対応付けられうる絶対輝度値の範囲が、前記投影装置の出力輝度範囲と異なり、
前記制御方法が、
取得手段が、前記投影装置の投影状態に関する情報と、前記投影面に関する情報とを用いて、前記投影面の最大輝度を取得する工程と、
生成手段が、前記画像データの階調値と絶対輝度値との関係を示す情報と、前記投影面の最大輝度とに基づいて、階調変換特性を生成する工程と、
適用手段が、前記画像データに前記階調変換特性を適用して投影手段に供給する工程と、を有し、
前記生成手段は、前記生成する工程において、前記階調変換特性を適用した後の前記画像データの階調値と、前記画像データに基づいて投影された前記投影面における画像の輝度との関係が、少なくとも一部の連続する階調値の範囲において前記画像データの階調値と絶対輝度値との関係を満たすように前記階調変換特性を生成する、
ことを特徴とする投影装置の制御方法。
【請求項１１】
投影装置が有するコンピュータを、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の投影装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データはＣＲＴ（Cathod Ray Tube）で表示されることを前提とした規格（例えばＢＴ．７０９（Ｒｅｃ．７０９））で規定される狭いダイナミックレンジに圧縮されていた。しかし、現在では液晶表示装置などＣＲＴよりダイナミックレンジの広い表示装置が一般的に用いられており、従前の規格に準拠した画像データでは逆に表示装置の能力を十分に活用できない状況が生じている。
【０００３】
そのため、従来よりもダイナミックレンジが広い撮像画像データ（以下、「ＨＤＲ(High Dynamic Range)画像データ」と呼ぶ）を規定する規格が提唱されてきている。ＨＤＲ画像データの規格には例えば、ＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers：米国テレビ技術者協会）の提唱するＳＴ．２０８４がある。ＳＴ．２０８４規格における信号特性はＥＯＴＦ（Electro−Optical Transfer Function：電気光伝達関数）で規定される。そして、ＳＴ．２０８４のＥＯＴＦは、以下の式で表され、シーン輝度値（映像信号レベル）を、最大１００００ｎｉｔ（またはｃｄ／ｍ２）の絶対表示輝度範囲に割り当てる（特許文献１）。
【数１】
0006757157.tif 000002
ただし、Ｌは表示輝度（０≦Ｌ≦１、Ｌ＝１が１００００ｎｉｔに対応）、Ｅ’が映像信号レベル（デジタル値）である。また、ｍ１，ｍ２，ｃ１〜ｃ３は定数で、ＳＴ．２０８４では具体的な値が規定されている。ＳＴ．２０８４のＥＯＴＦは、人間の視覚特性に応じた非線形な量子化ステップを有するため、ＰＱ（Perceptual Quantization）カーブとも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばこのようなＨＤＲ画像データを一般的な（ＢＴ．７０９より広いがＳＴ．２０８４より狭いダイナミックレンジを有する）装置で表示する場合、画像データの表示輝度範囲（入力輝度レンジ）が、装置の表示輝度範囲（出力輝度レンジ）より広くなりうる。この場合、入力輝度レンジを出力輝度レンジに合わせて圧縮して表示すると、全体的に暗く表示されてしまう。ダイナミックレンジの圧縮による輝度低下を補正すると、圧縮によって失われた階調の影響で階調性が低下したり、元の階調性が崩れたりする。入力輝度レンジが出力輝度レンジより狭い場合に、入力輝度レンジを出力輝度レンジに合わせて拡張して表示しても、やはり正しい階調で表示されないという問題がある。
【０００６】
特に、投影装置のように、設定や環境に応じて出力輝度レンジ（投影面輝度レンジ）が変化する装置において、出力輝度レンジと異なる範囲の入力レンジを有する画像データを適切に表示するための構成は従来知られていなかった。
【０００７】
本発明は、出力輝度レンジと異なる範囲の入力輝度レンジを有する画像データを適切に表示することのできる投影装置およびその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は、階調値に絶対輝度値が対応付けられた画像データに基づいて投影面に画像を投影する投影装置であって、画像データの階調値に対応付けられうる絶対輝度値の範囲が、投影装置の出力輝度範囲と異なり、
上述の目的は、投影装置が、
上述の目的は、投影装置の投影状態に関する情報と、投影面に関する情報とを用いて、投影面の最大輝度を取得する取得手段と、画像データの階調値と絶対輝度値との関係を示す情報と、投影面の最大輝度とに基づいて、階調変換特性を生成する生成手段と、画像データに階調変換特性を適用し、投影手段に供給する適用手段と、を有し、生成手段は、階調変換特性を適用した後の画像データの階調値と、画像データに基づいて投影された投影面における画像の輝度との関係が、少なくとも一部の連続する階調値の範囲において画像データの階調値と絶対輝度値との関係を満たすように階調変換特性を生成する、ことを特徴とする投影装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、出力輝度レンジと異なる範囲の入力輝度レンジを有する画像データを適切に表示することのできる投影装置およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る液晶プロジェクタの機能構成例を示すブロック図
【図２】実施形態に係る液晶プロジェクタの基本動作に関するフローチャート
【図３】実施形態に係る投影動作に係る構成を示すブロック図
【図４】第１実施形態における投影動作に関するフローチャート
【図５】実施形態に係る液晶プロジェクタの設定画面例を示す図
【図６】第１実施形態の投影面輝度レンジ取得動作および入出力特性の生成動作に関するフローチャート
【図７】入力輝度レンジと投影面輝度レンジの関係例を示す図
【図８】第１実施形態において生成される入出力特性の例を示す図
【図９】第２および第３実施形態の投影面輝度レンジ取得動作に関するフローチャート
【図１０】第２実施形態における投影面輝度レンジ取得動作に関する図
【図１１】第３実施形態における投影距離の算出動作に関する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る投影装置の一例としての、液晶素子を用いるプロジェクタ（液晶プロジェクタ）の機能構成例を示すブロック図である。
【００１２】
●（第１実施形態）
＜全体構成＞
液晶プロジェクタ１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、操作部１１３、画像入力部１３０、画像処理部１４０を有する。また、液晶プロジェクタ１００は、さらに、液晶制御部１５０、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ、光源制御部１６０、光源１６１、色分離部１６２、色合成部１６３、光学系制御部１７０、投影光学系１７１を有する。また、液晶プロジェクタ１００は、さらに、記録再生部１９１、記録媒体１９２、通信部１９３、撮像部１９４、表示制御部１９５、表示部１９６を有していてもよい。
【００１３】
ＣＰＵ１１０は、不揮発性メモリ（例えばＲＯＭ１１１）に記憶されたプログラムを例えばＲＡＭ１１２にロードして実行することにより、各機能ブロックを制御し、液晶プロジェクタ１００の機能を実現する。ＲＯＭ１１１は、ＣＰＵ１１０が実行するためのプログラム、各種の設定値、ＧＵＩデータ、製品情報などを格納しており、少なくとも一部が書き換え可能であってよい。ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１０のワークメモリとして一時的にプログラムやデータを格納する。
【００１４】
また、ＣＰＵ１１０は、記録再生部１９１により記録媒体１９２から再生された静止画データや動画データを一時的に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、ＣＰＵ１１０は、通信部１９３より受信した静止画データや動画データを一時的に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、撮像部１９４により得られた画像や映像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、静止画データや動画データに変換して記録媒体１９２に記録させることもできる。
【００１５】
また、操作部１１３は、例えば、スイッチやダイヤル、表示部１９６上に設けられたタッチパネルなどからなり、ユーザの指示を受け付ける。操作部１１３は、例えば、リモコンとして機能する外部装置からの信号を受信する信号受信部を有してもよい。ＣＰＵ１１０は、操作部１１３の操作や、通信部１９３からの入力に応じた動作を実行する。ここで、外部装置は、信号受信部が受信可能で、かつＣＰＵ１１０が認識可能な信号を送信できる任意の電子機器であってよい。このような電子機器には例えば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機などが含まれるが、これらに限定されない。
【００１６】
画像処理部１４０は例えば画像処理用のマイクロプロセッサからなり、画像入力部１３０から受信した映像信号にフレーム数、画素数、画像形状などの変更処理を施して、液晶制御部１５０に送信する。画像処理部１４０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、ＣＰＵ１１０が画像処理部１４０の少なくとも一部の機能を実現してもよい。画像処理部１４０は、例えば、動画像の形式で入力される映像信号に対し、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換（スケーリング）処理、歪み補正処理（キーストーン補正処理）などを実行することが可能である。また、画像処理部１４０は、ＣＰＵ１１０によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。
【００１７】
液晶制御部１５０は、画像処理部１４０で処理の施された映像信号に基づいて、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画素の液晶に印可する電圧を制御して、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率を調整する。なお、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを液晶素子１５１と総称する。
【００１８】
液晶素子１５１Ｒは、赤色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力された光を色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離した光のうち、赤色の光の透過率を調整するために用いられる。同様に、液晶素子１５１Ｇは緑色の光の透過率、液晶素子１５１Ｂは青色の光の透過率を調整するために用いられる。
【００１９】
光源制御部１６０は、制御用のマイクロプロセッサからなり、光源１６１のオン／オフや光量を制御する。なお、光源制御部１６０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、ＣＰＵ１１０が光源制御部１６０の機能の少なくとも一部を実現してもよい。
【００２０】
光源１６１は例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどであってよく、画像を投影するための光を出力する。色分離部１６２は例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなり、光源１６１から出力された光を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の光に分離する。なお、光源１６１が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の光を出力可能であれば、色分離部１６２は不要である。
【００２１】
色合成部１６３は例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなり、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを透過した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を合成する。色合成部１６３により合成された光は投影光学系１７１に入射される。液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率は、画像処理部１４０から入力された画像に応じた値になるように液晶制御部１５０により制御されている。そのため、色合成部１６３により合成された光が、投影光学系１７１によって投影されると、画像処理部１４０により入力された画像と同様の画像が投影面に表示される。
【００２２】
光学系制御部１７０は制御用のマイクロプロセッサからなり、投影光学系１７１を制御する。なお、光学系制御部１７０は専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、光学系制御部１７０の少なくとも一部の機能をＣＰＵ１１０が実現してもよい。
【００２３】
投影光学系１７１は、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなり、色合成部１６３から入射された合成光を投影する。投影光学系１７１のレンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整などを行うことができ、この駆動は光学系制御部１７０によって行われる。
【００２４】
輝度レンジ取得部１８１（第１の取得手段）は、入力画像データに付随するメタデータ（例えばＥＸＩＦデータ）やヘッダ情報から、入力画像の階調値と絶対輝度値との関係を規定する情報、例えば絶対輝度レンジを取得する。絶対輝度レンジは、入力画像データから取得する代わりに、ユーザが操作部１１３を用いて手動入力した値であっても良い。絶対輝度レンジを値で表現する場合、輝度値（ｎｉｔまたはｃｄ／ｍ２）、反射率（％）のいずれを用いてもよい。本実施形態では輝度値（ｎｉｔ）を用いるものとする。輝度レンジ取得部１８１が取得する絶対輝度レンジは、例えば「０〜２０００［ｎｉｔ］」や、「０〜１００００［ｎｉｔ］」のように、下限値と上限値を示す。ただし、下限値が０［ｎｉｔ］や０．００５［ｎｉｔ］で固定値である場合、少なくとも上限値（最大輝度）が取得できればよい。
投影面輝度取得部１８２（第２の取得手段）は、投影面輝度レンジを取得する。投影面輝度レンジの取得方法は後述する。
【００２５】
記録再生部１９１は、記録媒体１９２から静止画データや動画データを読み出して再生したり、撮像部１９４により得られた静止画データや動画データをＣＰＵ１１０から受信して記録媒体１９２に記録したりする。また、記録再生部１９１は、通信部１９３を通じて受信した静止画データや動画データを記録媒体１９２に記録することもできる。記録再生部１９１は、例えば、記録媒体１９２にアクセスするためのインタフェースや記録媒体１９２と通信するためのマイクロプロセッサを有する。また、記録媒体１９２が着脱可能な媒体の場合、記録再生部１９１は記録媒体１９２を着脱可能に保持するスロットなどの機構も有する。なお、記録再生部１９１は専用のマイクロプロセッサを有する必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、記録再生部１９１の少なくとも一部の機能をＣＰＵ１１０が実現してもよい。また、記録媒体１９２は、静止画データや動画データ以外のデータ、例えば本実施形態の液晶プロジェクタ１００の制御データなどを記録することができる。記録媒体１９２は磁気ディスク、光学式ディスク、半導体メモリなど、任意の形式の記録媒体であってよく、また、液晶プロジェクタ１００に対して着脱可能であっても、固定されていてもよい。
【００２６】
通信部１９３は、ＣＰＵ１１０の制御に従って外部機器と制御信号や静止画データ、動画データなどを通信する。通信方法や規格に制限はなく、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの１つ以上に準拠した通信を行うことができる。なお、画像入力部１３０が、ＨＤＭＩ（登録商標）に準拠している場合、通信部１９３は画像入力部１３０に接続された外部装置とＣＥＣ通信してもよい。また、画像入力部１３０の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ（Consumer Electronic Control）通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ１００と通信可能な任意の電子機器であってよく、例えばパーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなどであってよい。
【００２７】
画像入力部１３０は、外部装置から主に画像信号を受信するためのインタフェースを備えている。従って、画像入力部１３０はＤ-Ｓｕｂ、ＤＶＩ-Ｄ、ＤＶＩ-Ｉ、ＨＤＭＩ、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、ＵＳＢ、コンポジット、Ｓ-Ｖｉｄｅｏ、コンポーネント、Ｄ１〜５、など公知の映像入力インタフェースの１つ以上を有することができる。
【００２８】
撮像部１９４は液晶プロジェクタ１００の投影面を撮影可能に構成ならびに配置され、撮影した画像をＣＰＵ１１０に送信する。ＣＰＵ１１０は、撮影部１９４で得られた画像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データに変換する。撮像部１９４は、被写体の光学像を形成する撮影レンズ、撮影レンズに含まれるフォーカスレンズや変倍レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサ、撮影レンズが形成した光学像を画像信号に変換する撮像素子を有する。撮像部１９４はまた、撮像素子が出力するアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡＤ変換部を有してもよい。なお、撮像部１９４は投影面を撮影するものに限られず、例えば、投影面と逆方向を撮影するものであっても良い。
【００２９】
表示制御部１９５は例えばマイクロプロセッサを有し、液晶プロジェクタ１００を操作するための操作画面やスイッチアイコン等のＧＵＩ画像を表示部１９６に表示させる。なお、表示制御部１９５が専用のマイクロプロセッサを有する必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、表示制御部１９５の少なくとも一部の機能をＣＰＵ１１０が実現してもよい。
【００３０】
表示部１９６は、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイなど、任意の形式の表示装置であって良い。また、マトリクスディスプレイに限らず、ボタンやスイッチなどに組み込まれた発光素子などが含まれてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態の画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０、記録再生部１９１、表示制御部１９５は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数または複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより、プロセッサを有さない１つ以上の機能ブロックの少なくとも一部の機能をＣＰＵ１１０が実現してもよい。
【００３２】
＜基本動作＞
図２に示すフローチャートを用いて、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の基本動作を説明する。図２のフローチャートに示す各ステップの動作は基本的に、ＣＰＵ１１０がＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行して、図１に示した機能ブロックを制御することにより実現される。
【００３３】
図２は、操作部１１３や外部装置を通じて液晶プロジェクタ１００の電源オンの指示が入力された時点からの処理を示している。
電源オンの指示が入力されるとＣＰＵ１１０は、不図示の電源部に液晶プロジェクタ１００の各部に電源を供給させる。
【００３４】
次にＣＰＵ１１０は、液晶プロジェクタ１００の表示モードを判定する（Ｓ２１０）。表示モードは例えば操作部１１３や外部装置から指定され、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の表示モードは、「入力画像表示モード」、「ファイル再生表示モード」、「ファイル受信表示モード」のいずれかとするが、これらに限定されない。「入力画像表示モード」において液晶プロジェクタ１００は、画像入力部１３０より入力された映像信号に基づく画像を表示する。「ファイル再生表示モード」において液晶プロジェクタ１００は、記録再生部１９１により記録媒体１９２から読み出されたデータに基づく画像を表示する。また、「ファイル受信表示モード」において液晶プロジェクタ１００は、通信部１９３から受信したデータに基づく画像を表示する。なお、電源投入時の表示モードは、前回終了時の表示モードや予め定められた表示モードであってもよい。この場合、必ずしもユーザによる表示モードの指定は必要でない。
【００３５】
ここでは、Ｓ２１０での判定の結果、表示モードが「入力画像表示モード」であるものとして説明する。
「入力画像表示モード」の場合、ＣＰＵ１１０は、画像入力部１３０から映像信号が入力されているか否かを判定し（Ｓ２２０）、入力されていると判定されなければ待機し、入力されていると判定されれば処理をS２３０に進める。
【００３６】
Ｓ２３０でＣＰＵ１１０は投影処理を実行する。ＣＰＵ１１０は、画像入力部１３０から入力された映像信号を画像処理部１４０に送信し、画像処理部１４０に１画面分の画像を生成させる。画像処理部１４０は、映像信号に対して必要な変形処理（例えば画素数、フレームレート、形状）を適用して、１画面分の画像を生成し、液晶制御部１５０に送信する。液晶制御部１５０は、受信した１画面分の画像の各画素の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色成分の階調レベルに対応した透過率となるように、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの各画素の透過率を制御する。
【００３７】
また、光源制御部１６０は、光源１６１からの光の出力を例えば撮像部１９４で得られた画像に基づく周囲の明るさに基づいて制御する。光源１６１から出力された光は色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光に分離され、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの光源として供給される。液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂで画素ごとに透過率が制御された各色の光は、色合成部１６３で合成され、投影光学系１７１を介して投影される。
ＣＰＵ１１０は、投影処理におけるこれら各部における一連の動作を制御する。投影処理は、映像信号の入力が検出されなくなったり、表示の終了が指示されたりするまで、順次実行される。
【００３８】
なお、Ｓ２２０〜Ｓ２５０の処理の間に、投影光学系１７１の画角（倍率）やフォーカスの変更指示が操作部１１３から入力されると、ＣＰＵ１１０は、投影光学系１７１が有するアクチュエータを指示に応じて駆動する。
【００３９】
Ｓ２４０でＣＰＵ１１０は、表示モードの切り替え指示が操作部１１３から入力されたか否かを判定し、入力されたと判定されればＳ２１０へ処理を戻し、入力されたと判定されなければＳ２５０へ処理を進める。なお、処理をＳ２１０に戻す場合、ＣＰＵ１１０は、表示モードを選択させるためのメニュー画面をＯＳＤ画像として画像処理部１４０に送信し、投影中の画像にメニュー画面を重畳表示するように画像処理部１４０を制御する。ユーザは、重畳表示されたメニュー画面を操作部１１３を用いて操作し、所望の表示モードを選択することができる。
【００４０】
一方、Ｓ２５０でＣＰＵ１１０は、投影終了の指示が操作部１１３から入力されたか否かを判定し、入力されたと判定されなければＳ２２０に処理を戻し、入力されたと判定されれば電源部から各ブロックへの電源供給を停止させ、処理を終了する。以上の動作により、入力画像表示モードの液晶プロジェクタ１００は画像入力部１３０から入力される映像信号に基づく画像を投影する。
【００４１】
なお、Ｓ２１０で表示モードが「ファイル再生表示モード」であると判定された場合、ＣＰＵ１１０は、記録媒体１９２のファイルリストや各ファイルのサムネイルデータを記録再生部１９１に読み出させ、ＲＡＭ１１２に一時的に記憶する。そして、ＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１１２に一時記憶されたファイルリストに基づく文字画像や各ファイルのサムネイルデータに基づいて、ファイル選択画面のデータを生成し、画像処理部１４０に送信する。そして、投影処理（Ｓ２３０）と同様の処理によってファイル選択画面が投影される。
【００４２】
操作部１１３や外部装置を通じ、ファイル選択画面から特定の画像ファイルを選択する指示が入力されると、ＣＰＵ１１０は、選択された画像ファイルを再生するように記録再生部１９１を制御する。
画像ファイルから再生された画像データは、記録再生部１９１から画像処理部１４０に送信され、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０により、Ｓ２３０と同様の投影処理を通じて投影される。再生対象が動画であれば、フレームごとに再生および投影処理が順次実行される。ＣＰＵ１１０は、投影光学系１７１に関する操作があった場合の動作や、Ｓ２４０やＳ２５０に示した動作も入力画像表示モードと同様に実行する。
【００４３】
また、Ｓ２１０で表示モードが「ファイル受信表示モード」と判定された場合、ＣＰＵ１１０は、通信部１９３から受信した静止画データや動画データを、ファイル再生表示モードで記録再生部１９１が再生した画像データと同様にして投影する。ＣＰＵ１１０は、投影光学系１７１に関する操作があった場合の動作や、Ｓ２４０やＳ２５０に示した動作も入力画像表示モードと同様に実行する。
【００４４】
次に、本実施形態の液晶プロジェクタ１００におけるＨＤＲ画像の表示（投影）動作について、図３および図４を用いて説明する。図３は、図１に示した構成のうち、投影動作に関わる構成を示しており、図１と同じ構成には同じ参照数字を付してある。なお、便宜上、画像処理部１４０（適用手段）がＨＤＲ画像の投影動作において実行する処理を機能ブロックとして記載している。また、図４はＨＤＲ画像に対する投影処理（図１のＳ２３０）の詳細を示すフローチャートである。なお、投影対象の画像データもしくは映像信号がＨＤＲ画像に関するものかどうかは、各規格において用いられる伝達関数の種別を表す情報に基づいて判別することができる。例えば、ＨＥＶＣ規格準拠の映像ストリームではVUI(Video Usability Information)のtransfer characteristicsの値、ＭＰＥＧ−２ ＴＳ準拠の多重化ストリームではビデオデコードコントロール記述子transfer_characteristicsの値で判別できる。
【００４５】
ここでは、液晶プロジェクタ１００の表示モードが入力画像表示モードあり、画像入力部１３０に、ＳＴ．２０８４規格のように絶対輝度を示す伝達関数（ＥＯＴＦ）を用いてダイナミックレンジが表現されたＨＤＲ画像の映像信号が入力される場合を説明する。ただし、同様のＨＤＲ画像データが記録媒体１９２から読み出されたり、通信部１９３を通じて受信された場合についても同様の表示処理を行うことができる。画像入力部１３０がＨＤＭＩの様なデジタル信号伝送用のインタフェースを有する場合、映像信号はデジタル形式で入力される。そのため、以下では画像入力部１３０に入力されるＨＤＲ画像の映像信号を、記録媒体１９２から読み出される画像データと同様にＨＤＲ画像データと呼ぶ。
【００４６】
画像入力部１３０から入力されたＨＤＲ画像データは、画像処理部１４０においてまずリニア変換部１４１により、入出力特性が線形となるように変換される。リニア変換部１４１は例えば、画像の最大階調値が１０２３（１０ｂｉｔ）で、絶対輝度が２０００ｎｉｔが対応付けられている場合、階調値５１２に対して絶対輝度１０００ｎｉｔ、階調値０に対して絶対輝度０ｎｉｔと線形の関係になるように階調値を変換する。このように、階調値と輝度値とが線形の関係を有する場合、輝度リニアな特性と呼ぶ。
【００４７】
リニア変換部１４１によって輝度リニアな特性に変換されたＨＤＲ画像データは、レンジ変換部１４２に入力される。レンジ変換部１４２は、例えば一次元ルックアップテーブル（１Ｄ−ＬＵＴ）を用いて、ＨＤＲ画像データを補正して、ガンマ変換部１４３に供給する。ガンマ変換部１４３は、補正後のＨＤＲ画像データを、液晶素子１５１のガンマ特性に応じ、輝度リニアな特性で表示されるようにガンマ空間データに補正（ガンマ補正）し、液晶制御部１５０に供給する。
【００４８】
図４を参照して動作の詳細について説明する。
Ｓ４０１で輝度レンジ取得部１８１は、画像入力部１３０に入力された画像データのＥＸＩＦデータもしくはヘッダ情報を読み取り、入力画像の絶対輝度レンジのデータが存在するかどうかを判定し、判定結果をＣＰＵ１１０に通知する。この判定は、入力画像がＨＤＲ画像かどうかの判定を兼ねており、指定されている伝達関数の種別が、絶対輝度レンジを用いる伝達関数を示すかどうかの判定であってよい。ＣＰＵ１１０は、輝度レンジ取得部１８１によって、入力画像の絶対輝度レンジのデータが存在すると判定されればＳ４０２に、存在すると判定されなければＳ４０８に、それぞれ処理を進める。
【００４９】
Ｓ４０８でＣＰＵ１１０、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０は、ｓＲＧＢなど通常のダイナミックレンジを有する画像データ（ＳＤＲ画像データ）の投影動作を実行する。この場合、図２のＳ２２０〜Ｓ２５０と同様の処理を実行すれば良いため、以下の説明を省略する。ＳＤＲ画像データを対象とした一連の投影動作を、ＳＤＲモード動作と呼ぶ。
【００５０】
なお、Ｓ４０１でＥＸＩＦデータやヘッダ情報そのものが存在しないと輝度レンジ取得部１８１によって判定された場合、ＣＰＵ１１０は例えば図５（ａ）に示すような入力設定画面をＯＳＤとして投影させ、ユーザに入力画像の特性を指定させてもよい。なお、図５に示したＯＳＤは、操作部１１３や外部装置からメニュー表示指示が入力された場合にも表示することができる。
【００５１】
図５（ａ）に示す入力設定画面において、「動作モード」により、ＨＤＲ画像を対象とした動作モード（ＨＤＲモード）か、ＳＤＲ画像を対象とした動作モード（ＳＤＲモード）を選択することができる。また、「動作モード」でＨＤＲモードが選択された場合、「ダイナミックレンジ」で入力画像の輝度レンジを設定することができる。また、この他にも、「投影サイズ」によって、（予め定められた距離における）液晶プロジェクタ１００による投影像の大きさを指定したり、「スクリーンゲイン」によって、スクリーンゲイン（反射率）を指定したりすることができる。項目名を選択する操作に応じて表示される予め用意された選択肢を選択することで各項目についての設定が可能である。例えば図５（ａ）では、項目「投影サイズ」が選択され、設定可能な４つの選択肢のうち、１００インチが選択されている状態を示している。この状態で決定指示が入力されると、ＣＰＵ１１０は選択肢の表示を終了し、投影サイズとして１００インチが設定された状態の表示を行う。ＯＳＤの表示終了指示があった場合、ＣＰＵ１１０は終了確認用の画面を表示させ、設定内容を保存するか保存せずに終了するかをユーザに選択させる。入力設定画面においてＨＤＲモードが設定された場合、ＣＰＵ１１０は処理をＳ４０８に進める代わりにＳ４０２に進める。なお、タブの選択により入力設定画面を映像設定画面（図５（ｂ））や情報表示画面に切り替えることができる。
【００５２】
Ｓ４０２でＣＰＵ１１０は、設定されている投影サイズとスクリーンゲインとを投影面輝度取得部１８２に送信する。投影面輝度取得部１８２は受信した投影サイズとスクリーンゲインを用いて投影面輝度レンジを算出し、ＣＰＵ１１０に送信する。詳細は図６（ａ）のフローチャートを用いて後述する。
【００５３】
Ｓ４０３でＣＰＵ１１０は、輝度レンジ取得部１８１（あるいは入力設定画面）から取得した入力輝度レンジと、投影面輝度取得部１８２から取得した投影面輝度レンジとに基づき、レンジ変換部１４２で適用する階調値の入出力特性（階調変換特性）を生成する。そして、ＣＰＵ１１０は生成した入出力特性を、レンジ変換部１４２が有する１Ｄ−ＬＵＴに設定する。詳細は図６（ｂ）のフローチャートを用いて後述する。
【００５４】
Ｓ４０４では、リニア変換部１４１、レンジ変換部１４２、ガンマ変換部１４３による画像処理を入力された画像データに適用し、液晶制御部１５０に出力する。
【００５５】
Ｓ４０５で液晶制御部１５０は、画像処理部１４０（ガンマ変換部１４３）から入力される画像データに従って液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率を制御する。
【００５６】
Ｓ４０６でＣＰＵ１１０は、再調整フラグの値を調べ、値が１であれば（フラグが立っていれば）、処理をＳ４０２に戻し、値が０であれば（フラグが立っていなければ）、処理を終了する（Ｓ２４０へ処理を進める）。本実施形態では、図５（ａ）の入力設定画面で投影サイズもしくはスクリーンゲインが変更された場合、図５（ｂ）の映像設定画面の設定が変更された場合、あるいは投影光学系１７１の合焦位置やズーム倍率が変更された場合、再調整フラグを１にする。
このようにして、１フレーム分の投影処理を行う。なお、Ｓ４０２およびＳ４０３の処理は、１フレームの投影処理ごとに実行しなくてもよい。
【００５７】
次に、Ｓ４０２で実行する、投影面輝度レンジの取得動作について図６（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。
Ｓ５０１で投影面輝度取得部１８２は、設定されている投影サイズとスクリーンゲインをＣＰＵ１１０から受信する。
【００５８】
Ｓ５０２で投影面輝度取得部１８２は、映像設定パラメータの値を決定する。光量が設定によって変化しない場合には、Ｓ５０２は実行しなくてもよい。映像設定パラメータは、光量に対する係数であり、設定によってプロジェクタ光量が変化する場合に１以外の値を有する。本実施形態の液晶プロジェクタ１００は、図５（ｂ）に示す映像設定画面で設定可能な項目のうち、「投影モード」、「明るさ」、「コントラスト」、「ガンマ」、「ランプモード」の設定値は発光量に影響する。そのため、投影面輝度取得部１８２は、これら項目に関する現在設定値に応じた映像設定パラメータの値を決定する。プロジェクタ光量や、設定値と映像設定パラメータの値係数との関係は、例えばＲＯＭ１１１や投影面輝度取得部１８２の内部など、投影面輝度取得部１８２がアクセス可能な不揮発性記憶装置に記憶しておくことができる。
【００５９】
なお、「投影モード」は例えば「プレゼンテーションモード」と「スタンダードモード」のいずれかを設定可能であるものとする。ここで、「プレゼンテーションモード」は映像設定パラメータ１に、「スタンダードモード」は「プレゼンテーションモード」より低い値の映像設定パラメータ（例えば０．９）に対応するものとする。また、「ランプモード」は、「通常」と「省エネルギー」のいずれかを設定可能であり、「通常」は映像設定パラメータ１に、「省エネルギー」は「通常」より低い映像設定パラメータ（例えば０．９）に対応するものとする。他の項目についても同様に、設定可能な値と、対応する映像設定パラメータとの関係が予め定められている。そのため、投影面輝度取得部１８２は、各項目の設定値に対応する映像設定パラメータの値を乗じることにより、最終的な映像設定パラメータの値を決定することができる。なお、ここで述べた、光量に影響する設定項目の種類や設定値と映像設定パラメータとの関係は単なる例示であり、これらに限定されない。また、最終的な映像設定パラメータの値は、予め記憶された、設定値の組み合わせと映像設定パラメータの値との対応を参照して求めるなど、他の方法で求めてもよい。
【００６０】
Ｓ５０３で投影面輝度取得部１８２は、予め定められたプロジェクタ光量、Ｓ５０１で受信した投影サイズ、スクリーンゲイン、Ｓ５０２で決定した映像設定パラメータ、に基づいて、例えば以下の式１に従って投影面輝度を算出する。なお、投影サイズの単位がインチであれば、投影面輝度取得部１８２は平方メートル単位に換算して式１に適用する。
投影面輝度＝（プロジェクタ光量［ｌｍ］×映像設定パラメータ×スクリーンゲイン）／（投影サイズ［ｍ２］×円周率）・・・（式１）
ここで、プロジェクタ光量は、仕様上の値（例えばJIS X 6911: 2015による測定値）であってよい。光量が設定によって変化する場合には、予め定めた基準光量とする。式１により、現在の設定で実現される投影面の最大輝度が得られる。
【００６１】
本実施形態では、式１で全白時（全画素が最大階調値を有する画像を投影した場合）の投影面輝度（最大輝度）を算出し、全黒時（全画素が階調値０の画像を投影した場合）の投影面輝度は０［ｎｉｔ］とする。全白時の投影面輝度（最大輝度）と、全黒時の投影面輝度（最小輝度）により、投影面輝度レンジが定まる。投影面輝度取得部１８２は、投影面輝度レンジをＣＰＵ１１０に通知する。なお、投影面輝度レンジを規定する最小輝度が常に０［ｎｉｔ］であれば、投影面輝度取得部１８２は最大輝度だけをＣＰＵ１１０に通知してもよい。
【００６２】
次に、Ｓ４０３における入出力特性の生成動作の詳細について、図６（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ７０１でＣＰＵ１１０は、入力輝度レンジを輝度レンジ取得部１８１（あるいは入力設定画面）から、投影面輝度レンジを投影面輝度取得部１８２から、それぞれ取得する。
【００６３】
Ｓ７０２でＣＰＵ１１０は、Ｓ７０１で取得した入力輝度レンジと投影面輝度レンジとに基づいて、レンジ変換部１４２の１Ｄ−ＬＵＴに設定する、階調値の入出力特性を生成する。
例えば、図７（ａ）に示すように、入力輝度レンジが０［ｎｉｔ］から２０００［ｎｉｔ］であり、投影面輝度レンジが０［ｎｉｔ］から１０００［ｎｉｔ］であるとする。
【００６４】
本実施形態で取り扱うＨＤＲ画像データは階調値と絶対輝度との関係が規定されており、最大階調値１０２３（１０ｂｉｔ。以後、階調値は１０ｂｉｔ表記とする）に対して絶対輝度２０００［ｎｉｔ］が規定されているものとする。このように、ＣＰＵ１１０は、投影面輝度レンジで規定通りに表示できる階調値の範囲の少なくとも一部については規定された階調値と絶対輝度との関係を満たすように階調値を変換する入出力特性を生成する。従って、入力輝度レンジと投影面輝度レンジとが異なる場合であっても、一部の階調範囲については、規定された通りの絶対輝度での表示（投影）が実現できる。
【００６５】
入力画像はリニア変換部１４１によって階調値と輝度値との関係が線形となるように変換されているため、絶対輝度値が１０００［ｎｉｔ］に対応するのは入力画像の階調値が５１２の時となる。また、出力階調値が最大階調値１０２３のとき、出力輝度値は投影面輝度レンジの最大輝度である１０００［ｎｉｔ］となる。従って、ＣＰＵ１１０は、入力輝度値が１０００［ｎｉｔ］になる階調値以下（５１２以下）の範囲では入力画像に規定された階調値と絶対輝度値との関係を満たし、５１２より大きな階調値では出力輝度値が１０００［ｎｉｔ］で飽和する入出力特性を生成する。この入出力特性を、図８（ａ）に太線で示す。なお、図８（ａ）に細線で示しているのは、入力輝度レンジの全体を圧縮して投影面輝度レンジに合わせる従来の入出力特性である。このような従来の入出力特性では、階調値と絶対輝度値との関係が規定された画像を、全ての階調値に対して正しい輝度で表示できない。
【００６６】
上述したように、投影面輝度レンジ、特にその最大輝度値は、設定や投影距離などに応じて変化する。例えば、投影面輝度レンジの最大輝度値が図７（ｂ）に示すように１５００［ｎｉｔ］に上昇した場合、ＣＰＵ１１０は、入力画像において絶対輝度値０〜１５００［ｎｉｔ］に対応づけられた入力階調値を正しく表示する入出力特性（図９（ｂ））を生成する。つまり、出力階調値が１０２３のとき出力輝度値が１５００［ｎｉｔ］であり、リニア変換部１４１で変換後の入力画像では階調値が７６８が絶対輝度値１５００［ｎｉｔ］に対応付けられる。従って、ＣＰＵ１１０は、入力階調値０から７６８までは絶対輝度値０から１５００［ｎｉｔ］まで線形に増加し、入力階調値７６８から１０２３は、出力階調値１０２３で飽和する入出力特性を生成する。これにより、入力階調値０から７６８までは正しい輝度で表示（投影）される。
【００６７】
また、入力輝度レンジよりも投影面輝度レンジの方が広くなる場合もある。図７（ｃ）は入力輝度レンジが０〜２０００［ｎｉｔ］であるのに対し、投影面輝度レンジが０〜４０００［ｎｉｔ］の場合を示す。この場合、ＣＰＵ１１０は、図８（ｃ）に示すように、出力輝度が０〜２０００［ｎｉｔ］の範囲だけを用いる入出力特性を生成する。つまり、ＣＰＵ１１０は、出力階調値１０２３のときに出力輝度値が２０００［ｎｉｔ］となり、出力階調値０のときに出力輝度値が０［ｎｉｔ］となるような線形の入出力特性を生成する。この場合、入力画像の全ての階調値は規定通りの絶対輝度で正しく表示（投影）される。図８（ｃ）に細線で示しているのは、入力輝度レンジの全体を投影面輝度レンジに合わせて拡張する従来の入出力特性である。このような従来の入出力特性では、階調値と絶対輝度値との関係が規定された画像を、全ての階調値に対して正しい輝度で表示できない。
【００６８】
なお、液晶プロジェクタ１００の投影面輝度が全黒投影時でも０［ｎｉｔ］にならない場合がある。この場合、投影面輝度レンジの最低輝度は０［ｎｉｔ］より大きくなる。例えば図８（ｄ）では、入力輝度レンジが０〜２０００［ｎｉｔ］で、投影面輝度レンジが１０〜１０００［ｎｉｔ］の例を示している。この場合、液晶プロジェクタ１００は１０［ｎｉｔ］未満の輝度では表示できない。従って、ＣＰＵ１１０は、絶対輝度１０〜１０００［ｎｉｔ］に対応する入力階調値を正しく表示するような入出力特性（図８（ｄ））を生成する。この入出力特性は、図８（ａ）の特性において、入力輝度値が１０［ｎｉｔ］未満の範囲について出力輝度値１０［ｎｉｔ］となるように変更されたものに等しい。
【００６９】
また、本実施形態では、ＨＤＲ画像データを表示する場合、階調特性を正しく再現できる範囲は階調特性を圧縮や拡大することのない入出力特性を生成した。しかしながら、飽和領域の存在が好ましくない場合など、用途によっては、階調特性を正しく再現できる入力階調の範囲の一部の階調範囲については、飽和を抑制するために入力輝度値と出力輝度値が一致しない入出力特性にしてもよい。図８（ｅ）の例では、階調特性を正しく再現できる入力階調の範囲（ここでは０〜５１２）の一部（ここではａ〜５１２）について、入力輝度値と出力輝度値が一致しない入出力特性としている。これにより、階調特性を正しく再現できる入力階調の範囲は狭くなるが、入力階調５１２〜１０２３に対する階調を表現できるようになる。
【００７０】
Ｓ７０３においてＣＰＵ１１０は、Ｓ７０２で生成した入出力特性を１Ｄ−ＬＵＴの形式でレンジ変換部１４２に設定し、入出力特性の生成処理を終了する。レンジ変換部１４２は、１Ｄ−ＬＵＴを用いて入力画像の階調値を変換する。なお、入出力特性の生成およびレンジ（階調）の変換は、画素の色成分ごとに実行する。
【００７１】
なお、ここでは画像処理部１４０において入力画像の階調と輝度との関係を線形に変換する処理と、入力階調を出力階調に変換する処理とを別個に行う構成を示したが、２つの変換を合成した入出力特性を１Ｄ−ＬＵＴに設定する構成にしてもよい。この場合、リニア変換部１４１は不要になる。
【００７２】
本実施形態によれば、階調値に対する表示輝度が絶対輝度値で規定されたＨＤＲ画像を表示（投影）する際、入力輝度範囲と投影面輝度範囲との関係に基づいて、階調を正しく表示できる範囲が含まれるように階調変換特性を決定する。そのため、入力輝度範囲の全体を投影面輝度範囲に合わせて圧縮したり拡張したりする階調変換特性を用いた場合に生じる、全ての階調が正しく表示できないという問題を解決することができる。
【００７３】
●（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、図４のＳ４０２で実行する投影面輝度レンジの取得処理を除いて第１実施形態と同様であってよいため、以下では本実施形態における投影面輝度レンジの取得処理について、図９（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
本実施形態では、投影光学系１７１の光軸方向（投影方向）を撮影可能に配置された撮像部１９４を用いて投影面輝度レンジを取得する。
Ｓ１１０１でＣＰＵ１１０は、特定の画像（ここでは投影面輝度の最大値を取得するために、全画素の階調値が最大の白画像）を投影するように各部を制御した後、撮像部１９４に撮影を指示する。これに応答して撮像部１９４が撮影を行う。図１０（ａ）は撮像部１９４で得られた画像１２００を模式的に示している。画像１２００において、１２０１はスクリーン、１２０２は白画像の投影像である。なお、投影面輝度の最小値も取得する場合には、全画素の階調値が０の黒画像を投影した状態の画像も撮像部１９４を用いて撮影する。撮像部１９４は、撮影で得られた画像のデータを例えばＲＡＭ１１２に書き込む。
【００７５】
Ｓ１１０２でＣＰＵ１１０は、投影面輝度取得部１８２に、投影面輝度の取得を指示する。これに応答して投影面輝度取得部１８２は、ＲＡＭ１１２に保存された画像１２００のうち、投影像１２０２の領域の画素値（階調値）を取得もしくは算出する。ここでは撮像部１９４の光軸と投影光学系１７１の光軸との位置関係から、画像１２００における投影像１２０２の中心位置が既知であるものとする。従って投影面輝度取得部１８２は画像１２００のうち、投影像の中心位置の画素もしくは中心から所定範囲に含まれる画素の値に基づいて、投影像１２０２の階調値を算出する。あるいは、投影面輝度取得部１８２は、画像１２００に例えば画像処理部１４０を用いて二値化やハフ変換を適用して投影像１２０２の領域を検出し、領域内の全画素値に基づいて階調値を算出してもよい。投影面輝度取得部１８２は例えば画素値を平均して階調値を算出することができるが、他の方法を用いて算出してもよい。
【００７６】
Ｓ１１０３で投影面輝度取得部１８２は、Ｓ１１０２で算出した階調値を投影面輝度へ変換する。例えば図１０（ｂ）に示すような階調値と投影面輝度との関係を示すテーブルもしくは変換式を例えばＲＯＭ１１１に予め保存しておくことができる。そして、投影面輝度取得部１８２は、階調値を用いてテーブルを参照するか、階調値を変換式に代入することにより投影面輝度に変換ことができる。変換テーブルは例えば液晶プロジェクタ１００の出荷前に実測するなどしてＲＯＭ１１１に保存しておく。なお、図１０（ｂ）の例では階調値２５５が投影面輝度２０００［ｎｉｔ］に変換され、階調値と投影面輝度とが線形な関係を有するものとしているが、階調値に対する投影面輝度の値や、両者の変化特性はこれに限定されない。
【００７７】
なお、投影面輝度の最小値も取得する場合、投影面輝度取得部１８２は黒画像を投影して撮影した画像についても同様にして投影面輝度を得る。
以上のようにして、投影面輝度取得部１８２は投影面輝度レンジを決定し、ＣＰＵ１１０に通知する。
【００７８】
本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、例えば光源が領域ごとに設けられている場合には、光源に対応する領域ごとに投影面輝度レンジを求めることができる。例えば投影像の領域を光源に対応する領域に分割し、分割した領域内の画素に基づいて領域ごとに階調値を求めて投影面輝度に変換すれば良い。
【００７９】
●（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、図４のＳ４０２で実行する投影面輝度レンジの取得処理を除いて第１実施形態と同様であってよいため、以下では本実施形態における投影面輝度レンジの取得処理について、図９（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
本実施形態では、投影光学系１７１の合焦距離を用いて投影面輝度レンジを取得する。
Ｓ１４０１で投影面輝度取得部１８２は、光学系制御部１７０から投影光学系１７１のフォーカスレンズ位置とズームレンズ位置を取得する。これらのレンズ位置はＣＰＵ１１０が光学系制御部１７０から取得して投影面輝度取得部１８２に通知してもよい。
【００８１】
Ｓ１４０２で投影面輝度取得部１８２は投影距離を算出する。例えば投影面輝度取得部１８２は、予めＲＯＭ１１１に記憶したフォーカスレンズの焦点距離と、液晶素子１５１とフォーカスレンズとの最短距離を読み出す。図１１（ａ）のように、液晶素子１５１と、投影光学系に含まれ、範囲ａで移動するフォーカスレンズ１７２との最短距離をＡとする。また、フォーカスレンズの焦点距離をＦとする。
【００８２】
Ｓ１４０１で取得したフォーカスレンズ位置は、図１１（ａ）に示す位置を０とした距離を示すため、フォーカスレンズ位置と、液晶素子１５１とフォーカスレンズとの最短距離Ａとから、フォーカスレンズと液晶素子１５１との現在距離Ａ’が分かる。液晶素子１５１、投影光学系１７１のフォーカスレンズ１７２、スクリーン２００の位置関係を図１１（ｂ）に示す。投影面輝度取得部１８２は、距離Ａ’とフォーカスレンズ１７２の焦点距離Ｆを用いて、レンズの公式（式２）から、フォーカスレンズ１７２からスクリーン２００の間の距離、つまり液晶プロジェクタ１００の投影距離Ｂを算出することができる。
１／Ａ’＋１／Ｂ＝１／Ｆ                              ・・・（式２）
Ｂ＝ＦＡ’／（Ａ’−Ｆ）
【００８３】
Ｓ１４０３で投影面輝度取得部１８２は、例えば予めＲＯＭ１１１に記憶したズームレンズ位置とズーム倍率との関係から、現在のズームレンズ位置をズーム倍率に変換する。そして、投影面輝度取得部１８２は、投影距離Ｂ、ズーム倍率、液晶素子１５１のサイズから、以下の式３に従って投影サイズを算出することができる。なお、液晶素子１５１のサイズは例えば面積［ｍ２］であってもよいし、縦横方向の大きさや、対角線の大きさであってもよい。
投影サイズ＝Ｂ／Ａ’×ズーム倍率×液晶素子１５１のサイズ      ・・・（式３）
【００８４】
Ｓ１４０４〜Ｓ１４０５は、第１実施形態におけるＳ５０２〜Ｓ５０３と同様のため、説明を割愛する。
【００８５】
本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では実際の投影距離に基づいて投影サイズを求めているため、液晶プロジェクタ１００と投影面との距離が変化しうる場合、第１実施形態のように設定されている投影サイズを用いる場合よりも精度の良い投影面輝度レンジを得ることができる。
なお、本実施形態では、フォーカスレンズの位置や焦点距離を用いて投影距離を算出したが、液晶プロジェクタ１００が投影距離を直接測定する構成を備えてもよいし、他の任意の方法で投影距離を取得してもよい。
【００８６】
以上、本発明を例示的ないくつかの実施形態を用いて説明したが、本発明は実施形態に記載された特定の構成に限定されず、特許請求の範囲に規定される発明の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００８７】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００…液晶プロジェクタ、１１０…ＣＰＵ、１４０…画像処理部、１４１…リニア変換部、１４２…レンジ変換部、１５０…液晶制御部、１５１…液晶素子、１６１…光源、１７１…投影光学系、１８１…輝度レンジ取得部、１８２…投影面輝度取得部。 
【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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