(57)【要約】【課題】表示画像信号に応じて、複数の基本色の画像信号の比率を変化させずに、表示画像のダイナミックレンジを変更することができる画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】画像処理部２１において、複数の基本色の画像信号を明度と彩度を含む色情報に変換する。この色情報の彩度（鮮やかさ）を補正する際、表示装置の調光状態に応じて、補正方法を変える。調光時には、彩度を下げる補正を行い、調光をしないときには、彩度を上げる補正を行う。【選択図】　図３
2004012519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を伸長する伸長手段と、
前記伸長手段によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、
前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、
前記画像信号変換手段による変換後の色情報の明度を伸長する伸長手段と、
前記伸長手段によって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理手段と、
前記オフセット処理手段によるオフセット処理後の画像信号を伸長する伸長手段と、
前記伸長手段によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、
前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、
前記画像信号変換手段による変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理手段と、
前記オフセット処理手段によるオフセット処理後の色情報の明度を伸長する伸長手段と、
前記伸長手段によって伸長された明度および前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の伸長および彩度の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長を行う変換手段と、
前記変換手段によって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記変換手段は、前記所定の変換テーブルに基づいて、前記表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対してオフセット処理も行うことを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
光抜け量を検出する検出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記光抜け量に基づいた補正を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記伸長手段は、所定の伸長係数に基づいて伸長を行うものであって、
前記オフセット値、前記伸長係数のうち少なくとも１つと、前記光抜け量とに基づいて、前記彩度を予測する予測手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記予測手段によって予測された彩度に基づいて、補正を行うことを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記予測手段によって予測された複数の彩度のいずれかを選択する選択手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記選択手段によって選択された彩度に基づいて補正を行うことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を伸長する第１のステップと、
前記第１のステップによって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する第２のステップと、
前記色情報の彩度の補正を行う第３のステップと、
前記第３のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第４のステップと、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１２】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する第１のステップと、
前記色情報の彩度の補正を行う第２のステップと、
前記第１のステップによる変換後の色情報の明度を伸長する第３のステップと、
前記第３のステップによって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第４のステップと、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１３】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行う第１のステップと、
前記第１のステップによるオフセット処理後の画像信号を伸長する第２のステップと、
前記第２のステップによって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する第３のステップと、
前記色情報の彩度の補正を行う第４のステップと、
前記第４のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第５のステップと、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１４】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する第１のステップと、
前記色情報の彩度の補正を行う第２のステップと、
前記第１のステップによる変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行う第３のステップと、
前記第３のステップによるオフセット処理後の色情報の明度を伸長する第４のステップと、
前記第４のステップによって伸長された明度および前記第２のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第５のステップと、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１５】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の伸長および彩度の補正を行うことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長を行う第１のステップと、
前記第１のステップによって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う第２のステップと、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１７】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を伸長する伸長機能と、
前記伸長機能によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、
前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、
前記画像信号変換機能による変換後の色情報の明度を伸長する伸長機能と、
前記伸長機能によって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１９】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理機能と、
前記オフセット処理機能によるオフセット処理後の画像信号を伸長する伸長機能と、
前記伸長機能によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、
前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、
前記画像信号変換機能による変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理機能と、
前記オフセット処理機能によるオフセット処理後の色情報の明度を伸長する伸長機能と、
前記伸長機能によって伸長された明度および前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の伸長および彩度の補正を行う補正機能と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２２】
光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長を行う変換機能と、
前記変換機能によって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う補正機能と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＴ技術の進歩に伴い、様々な分野で画像表示装置のニーズが高まってきている。このような画像表示装置のうち、液晶分子の配列を電気的に制御して、光学的特性を変化させることができる液晶表示装置は、低消費電力、薄型、目にやさしいなどの点から特に期待されている。また近年では、液晶表示装置の一形態として、液晶ライトバルブを用いた光学系から射出される映像を投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）も広く利用されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この投射型液晶表示装置は、光変調手段として液晶ライトバルブを用いているが、光学系を構成する様々な光学要素で生じる光漏れや迷光のため、表示できる明るさの範囲（ダイナミックレンジ）が狭い、映像品質の向上を図りづらいというようなことがあった。そこで、ダイナミックレンジを拡大する方法として、映像信号に応じてライトバルブ（光変調手段）に入射させる光量を変化させる一方ライトバルブに表示する画像を伸長する方法が従来から提案されている。しかしながら、ライトバルブに表示する画像を伸長すると、投射画像の色（鮮やかさ）が変化する、投射画像のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の比率（バランス）が崩れるなどの問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、映像の中身である表示画像の画像信号に応じて、複数の基本色の画像信号の比率を変化させずに、表示画像のダイナミックレンジ（表示できる明るさの範囲）を変更することができる画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長手段と、前記伸長手段によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の第２の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、前記画像信号変換手段による変換後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長手段と、前記伸長手段によって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記画像信号変換手段による画像信号の色空間への変換は、例えば、ＨＶＳ空間への変換と、Ｙｕｖ空間への変換が挙げられる。
補正手段は、画像信号がＨＳＶ空間に変換された場合、鮮やかさを表す信号であるＳ信号を補正する。また、補正手段は、画像信号がＹｕｖ空間に変換された場合、鮮やかさを表す信号であるｕ信号およびｖ信号を補正する。
【０００８】
このように第１の発明の画像表示装置は、伸長した複数の基本色の画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換し、彩度に対して補正を行った後、色情報を複数の基本色の画像信号に逆変換するので、複数の基本色の画像信号の比率を変化させずに、表示画像のダイナミックレンジを変更することができる。
また、第２の発明の画像表示装置は、複数の基本色の画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換し、明度の伸長および彩度に対する補正を行った後、色情報を複数の基本色の画像信号に逆変換するので、複数の基本色の画像信号の比率を変化させずに、表示画像のダイナミックレンジを変更することができる。
【０００９】
さらに、第１および第２の画像表示装置において、画像信号変換手段によるＨＳＶ空間への変換では、補正計算が単純となり、処理を高速化することができる。また、画像信号変換手段によるＹｕｖ空間への変換では、Ｙｕｖ空間への変換処理が所定式に基づいて行われるので、変換処理が早く、補正処理全体の処理速度を高速化することができる。
【００１０】
また、本発明の第３の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理手段と、前記オフセット処理手段によるオフセット処理後の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長手段と、前記伸長手段によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、
前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第４の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換手段と、前記色情報の彩度の補正を行う補正手段と、前記画像信号変換手段による変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理手段と、前記オフセット処理手段によるオフセット処理後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長手段と、前記伸長手段によって伸長された明度および前記補正手段によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように第３および第４の発明の画像表示装置では、前記オフセット処理手段がオフセット値に基づくオフセット処理を行うことにより、画像信号の鮮やかさに変化を与えないようにするものである。ここで、オフセット値とは、画像データの中で最も暗い部分の値をいう。また、オフセット処理とは、画像信号に対してオフセット値を減算または加算することにより、画像信号の鮮やかさに変化を与えないようにする処理をいう。
第３および第４の発明の画像表示装置は、色空間に変換される前の画像信号または色空間に変換後の色情報の明度に対してオフセット処理を行うため、画像信号の鮮やかな部分が際立つので、彩度補正の効果をさらに発揮することができる。
【００１３】
また、本発明の第５の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の彩度の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする。
このように第５の発明の画像表示装置は、所定の計算式に基づいて、直接計算により彩度補正を行うので、色空間に変換、色空間から画像信号へ逆変換するという手間を省略することができ、補正処理の高速化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の画像表示装置は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示装置であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長を行う変換手段と、前記変換手段によって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする。
このように第６の発明の画像表示装置は、変換テーブルを利用することにより、複雑な伸長処理が可能になり、画像表現の幅を広げることができる。
【００１５】
また、本発明の画像表示装置は、光抜け量を検出する検出手段をさらに備え、前記補正手段は、前記光抜け量に基づいた補正を行うような構成とすることができる。
このような構成とすることにより、補正手段は、補正を行う際、光抜け量も考慮対象としたので、より正確な彩度補正を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の画像表示装置では、前記伸長手段は、所定の伸長係数に基づいて伸長を行うものであって、前記オフセット値、前記伸長係数のうち少なくとも１つと、前記光抜け量とに基づいて、前記彩度を予測する予測手段をさらに備え、前記補正手段は、前記予測手段によって予測された彩度に基づいて、補正を行うような構成とすることができる。
このような構成とすることにより、補正手段が予測手段によって予測された彩度に基づいて補正を行うので、正確な彩度補正を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の画像表示装置は、前記予測手段によって予測された複数の彩度のいずれかを選択する選択手段をさらに備え、前記補正手段は、前記選択手段によって選択された彩度に基づいて補正を行うような構成とすることができる。
このような構成とすることにより、選択手段によって、補正手段による補正の方法を選択できるようにしたので、ユーザ仕様に合わせた補正を行うことができる。
【００１８】
予測手段によって予測される複数の彩度には、例えば、伸長した画像信号に基づいて予測された彩度、伸長していない画像信号に基づいて予測された彩度などが上げられる。
補正手段による補正には、鮮やかさを上げる補正と鮮やかさを下げる補正がある。鮮やかさを上げる補正とは、伸長した画像信号に基づいて予測された彩度に合わせる補正をいう。また、鮮やかさを下げる補正とは、伸長していない画像信号に基づいて予測された彩度に合わせる補正をいう。
【００１９】
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する第１のステップと、前記第１のステップによって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する第２のステップと、前記色情報の彩度の補正を行う第３のステップと、前記第３のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第４のステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する第１のステップと、前記色情報の彩度の補正を行う第２のステップと、前記第１のステップによる変換後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する第３のステップと、前記第３のステップによって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第４のステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行う第１のステップと、前記第１のステップによるオフセット処理後の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する第２のステップと、前記第２のステップによって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する第３のステップと、前記色情報の彩度の補正を行う第４のステップと、前記第４のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第５のステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する第１のステップと、前記色情報の彩度の補正を行う第２のステップと、前記第１のステップによる変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行う第３のステップと、前記第３のステップによるオフセット処理後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する第４のステップと、前記第４のステップによって伸長された明度および前記第２のステップによって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する第５のステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の彩度の補正を行うことを特徴とする。
本発明の画像表示方法は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行う画像表示方法であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長またはオフセット処理を行う第１のステップと、前記第１のステップによって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う第２のステップと、からなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長機能と、前記伸長機能によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、前記画像信号変換機能による変換後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長機能と、前記伸長機能によって伸長された明度および前記補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２６】
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理機能と、前記オフセット処理機能によるオフセット処理後の画像信号を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長機能と、前記伸長機能によって伸長された画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２７】
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号を、彩度と明度を含む色情報に変換する画像信号変換機能と、前記色情報の彩度の補正を行う補正機能と、前記画像信号変換機能による変換後の色情報の明度に対して、オフセット値に基づくオフセット処理を行うオフセット処理機能と、前記オフセット処理機能によるオフセット処理後の色情報の明度を所定の伸長係数に基づいて伸長する伸長機能と、前記伸長機能によって伸長された明度および前記補正機能によって補正された彩度を含む色情報を複数の基本色の画像信号に変換する色情報変換機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の計算式に基づいて、画像信号の彩度の補正を行う補正機能と、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明の画像表示プログラムを記録した記録媒体は、光量を変化させることにより表示画像の調整を行うための画像表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、表示画像の複数の基本色の画像信号それぞれに対して、所定の変換テーブルに基づいて、伸長またはオフセット処理を行う変換機能と、前記変換機能によって変換された各色の画像信号の彩度の補正を行う補正機能と、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体の好適な実施形態について図１ないし図２０を参照して詳細に説明する。
本発明の画像表示方法を用いた画像表示装置の一例として、ＲＧＢの異なる色毎に液晶ライトバルブを備えた３板式の投射型表示装置を用いて説明する。
図１は、投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。図１に示すように、投射型表示装置は、光源５１０、調光素子２６、ダイクロイックミラー５１３、５１４、反射ミラー５１５、５１６、５１７、リレーレンズ５１８、５１９、５２０、赤色光用液晶ライトバルブ５２２、緑色光用液晶ライトバルブ５２３、青色光用液晶ライトバルブ５２４、クロスダイクロイックプリズム５２５、投射レンズ系５２６を備えている。
調光素子２６は、例えば、透過率が可変とされた液晶パネルによって構成されるものである。
【００３０】
光源５１０は、超高圧水銀灯等のランプ５１１とランプ５１１の光を反射するリフレクタ５１２とから構成されている。この光源５１０とダイクロイックミラー５１３との間には、光源５１０からの光量を調節する調光素子２６が配置されている。
青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー５１３は、光源５１０からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー５１７で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ５２２に入射される。
【００３１】
一方、ダイクロイックミラー５１３で反射された緑色光は、緑色光反射用のダイクロイックミラー５１４によって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ５２３に入射される。
また、ダイクロイックミラー５１３で反射された青色光は、ダイクロイックミラー５１４も透過し、リレーレンズ５１８、反射ミラー５１５、リレーレンズ５１９、反射ミラー５１６、リレーレンズ５２０からなるリレー系５２１を経て、青色光用液晶ライトバルブ５２４に入射される。
【００３２】
各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム５２５に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系５２６によってスクリーン５２７上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００３３】
各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４には、画像信号に基づいて、各色光に所定の画像処理を施す画像処理部（図１では図示を省略）が接続されている。画像処理部で所定の画像処理が施された画像信号は、ライトバルブドライバを介して、各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４に供給される。本発明に係る投射型表示装置は、この画像処理部において行われる所定の画像処理に基づいて、画像表示を行うものである。
【００３４】
ここで、本実施の形態の投射型表示装置に係る第１の実施形態ないし第４の実施形態の画像表示方法について説明する。
図２は、第１の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。
まず、画像信号は、画像処理部２１および画像解析部２４に入力される。画像解析部２４では、画像信号の解析を行って伸長係数を算出し、画像制御信号として画像処理部２１に供給する。
【００３５】
また、画像解析部２４は、調光制御信号に基づいて調光素子ドライバ２５を制御する。調光ドライバ２５は、調光素子２６を制御する。この調光素子ドライバ２５は、画像処理部２１によって各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４に供給される画像信号の伸長有無に応じて、光源５１０からの照明光量を変化させる。これにより、表示画像の明るさ範囲を拡張しつつ、滑らかな階調表現を実現することができる。本実施の形態の投射型表示装置では、以上のような作用により、ダイナミックレンジを広げることができ、映像品位の向上を図ることができる。
調光素子ドライバ２５は、例えば、各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４に供給される画像信号が伸長された場合には、照明光量が減るように調光素子２６を制御する。
【００３６】
一方、画像処理部２１では、ＲＧＢ信号が入力されると、ＲＧＢ信号を色空間であるＨＳＶ空間またはＹｕｖ空間に変換する。画像処理部２１は、色空間に変換した画像信号（ＨＳＶ空間またはＹｕｖ空間）に対する所定の画像処理を行った後、色空間の逆変換を行い、ＲＧＢ信号に戻す。画像処理部２１によって逆変換されたＲＧＢ信号は、各色光用のライトバルブドライバ２２に入力される。ライトバルブドライバ２２は、逆変換されたＲＧＢ信号に基づいて、各色光用のライトバルブ２３を制御する。
【００３７】
次に、第１の実施形態の画像処理部２１における画像処理について図３を参照して詳細に説明する。
図３は、画像信号をＨＳＶ空間に変換する場合の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。
図３に示すように、画像処理部２１は、伸長部３１、画像信号変換部３２、彩度補正部３３、彩度予測部３４および色情報変換部３５を備えている。
伸長部（伸長手段）３１は、画像解析部２４から供給される伸長係数に従って、画像信号の伸長処理を行う。
画像信号変換部（画像信号変換手段）３２は、伸長後のＲＧＢ信号を色空間のＨＳＶ空間に変換する。このＨＳＶ空間は、図４に示すような色空間であり、Ｈ（Ｈｕｅ）信号は色相を、Ｓ（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）信号は彩度（鮮やかさ）を、Ｖ（Ｖａｌｕｅ）信号は明るさ（明度）を表している。
【００３８】
メモリ／センサ部（検出手段）２０１は、ライトバルブ２３の出射側に設置されている。メモリ／センサ部２０１は、ライトバルブ２３からの光抜け量を検出し、この検出した光抜け量を記録しておくものである。ここでの光抜け量とは、画像信号を０にしたときのスクリーン上の明るさをいい、より具体的には、光源５１０からの光量を調光素子で遮断したのに、各液晶ライトバルブ５２２、５２３、５２４をすべて暗表示とした状態でも、なおスクリーン上に光が漏れてくる光量のことをいう。
この光抜け量は、出荷前の検査時に測定したものをデフォルトで記憶しておくようにしてもよい。また、投射型表示装置の電源入力時や立ち上げ時に測定して、記憶するようにしてもよい。
【００３９】
コンソール部（選択手段）２０２は、彩度の補正を彩度予測部３４で予測された彩度まで上げるか、または下げるかというような補正のパラメータをユーザが選択するところである。
彩度予測部（予測手段）３４は、画像解析部２４から供給される伸長係数、メモリ／センサ部２０１から供給される光抜け量に基づいて、投射される画像信号の彩度を予測する。
彩度補正部（補正手段）３３は、彩度予測部３４で予測された彩度予測値に基づいて、ＨＳＶ空間のうち、鮮やかさの信号（Ｓ信号）の彩度補正を行う。
色情報変換部（色情報変換手段）３５は、ＨＳＶ空間をＲＧＢ信号へ戻す逆変換を行う。
【００４０】
次に、ＨＳＶ空間に変換した場合の画像処理部２１の補正処理について、具体的な数値を用いて説明する。ここでは一例として、画像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）、光抜け量が１０、伸長係数が２の場合の彩度補正について説明する。
まず、通常時の画像信号をＨＳＶ空間に変換すると、（１）式のようになる。ここで、彩度予測部３４は、光抜け量１０を加えた場合の画像信号をＨＳＶ空間に変換し、彩度を予測する。ここで彩度は、（２）式に示すように、１７０であることが予測される。
（１）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，５０）
（２）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，６０，３０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，６０）
【００４１】
次に、彩度予測部３４は、伸長係数が２倍伸長であった場合の画像信号についての彩度を予測する。伸長前の画像信号は、（３）式のように表すことができ、上述の（１）式と同様となる。
（３）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，５０）
次に、画像信号を２倍伸長すると、２倍伸長後の彩度予測は（４）式に示すようになる。
（４）２倍伸長
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，１００，４０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，１００）
【００４２】
（４）式の２倍伸長後の画像信号に光抜け量１０を加えた場合の画像信号をＨＳＶ空間に変換し、彩度を予測すると、（５）式のように示すようになる。
（５）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３０，１１０，５０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１８５，１１０）
次に、２倍伸長したので、調光（減光）として（５）式の画像信号を１／２調光すると、（６）式に示すようになる。
（６）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１５，５５，２５）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１８５，５５）
ここで２倍伸長した場合の彩度は、（６）式に示すように、１８５であることが予測される。彩度補正部３３は、彩度予測部３４で予測された彩度（ここでは１７０、１８５）の値に基づいて、彩度補正を行う。
【００４３】
次に、彩度補正部３３による彩度補正について説明する。彩度補正は、色空間の彩度を、伸長しないときとして予測された彩度まで下げるか、または、伸長したときとして予測された彩度まで上げるかのどちらかの方法となる。
まず、彩度を１７０に下げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（４）式において、Ｓ’＝１８５とすると、画像信号は、以下のようになる。
（Ｈ，Ｓ’，Ｖ）＝（１３５，１８５，１００）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２７，１００，４５）
【００４４】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２７，１００，４５）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、（５’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３７，１１０，５５）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，１１０）
（６’）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１８，５５，２８）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，５５）
となり、（６’）式に示すように、彩度を１７０に下げた調整を行ったことになる。
【００４５】
次に、彩度を１８５に上げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（１）式において、Ｓ’＝２０４×１８５／１７０＝２２３とすると、画像信号は、（１’）式のようになる。
（１’）元信号
（Ｈ，Ｓ’，Ｖ）＝（１３５，２２３，５０）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６，５０，１７）
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６，５０，１７）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、（２’）光り抜け考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６，６０，２７）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１８５，６０）
となり、（２’）式に示すように、彩度を１８５に上げた調整を行ったことになる。
このように画像信号をＨＳＶ空間に変換して彩度を補正する場合、彩度補正の計算が単純であり、処理を高速化することができる。
【００４６】
図５は、図３の画像処理部２１の変形例を示したブロック図である。なお、図３と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図５の画像処理部２１では、伸長部３１による伸長処理は、画像信号変換部３２による変換後のＶ信号にのみ行われるような構成となっている。
このように、色空間に変換後の明るさ情報であるＶ信号に伸長処理を行うので、回路構成を小さくすることができ、処理を高速化することができる。
【００４７】
図６は、画像信号をＹｕｖ空間に変換する場合の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。なお、図３と同様の構成部分には、同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図６に示すように、画像処理部２１は、伸長部３１、画像信号変換部３２０、ｕ信号補正部３３０、ｖ信号補正部３３１、彩度予測部３４および色情報変換部３５０を備えている。
画像信号変換部３２０は、伸長後のＲＧＢ信号を色空間のＹｕｖ空間に変換する。このＹｕｖ空間への変換は、下記の［数１］に示すような変換式に基づいて行われる。Ｙｕｖ空間では、Ｙ信号は明るさを、ｕ信号およびｖ信号は色度であり、これらから彩度（鮮やかさ）を表すことができる。
【００４８】
【数１】
2004012519.tif 000003
【００４９】
彩度予測部３４は、画像解析部２４から供給される伸長係数、メモリ／センサ部２０１から供給される光抜け量に基づいて、投射される画像信号の彩度を予測する。
ｕ信号補正部３３０は、彩度予測部３４で予測された彩度予測値に基づいて、鮮やかさの信号であるｕ信号の彩度補正を行う。同様に、ｖ信号補正部３３１は、彩度予測部３４で予測された彩度予測値に基づいて、鮮やかさの信号であるｖ信号の彩度補正を行う。
色情報変換部３５０は、Ｙｕｖ空間をＲＧＢ信号へ戻す逆変換を行う。
【００５０】
次に、Ｙｕｖ空間に変換した場合の画像処理部２１の補正処理について、具体的な数値を用いて説明する。ここでは、一例として、画像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）、光抜け量が１０の場合のｕ信号補正、ｖ信号補正について説明する。
まず、通常時の画像信号を［数１］に基づいて、Ｙｕｖ空間に変換すると、（７）式のようになる。ここで、光抜け量１０を加えた場合の画像信号も［数１］に基づいて、Ｙｕｖ空間に変換すると、（８）式のようになる。
（７）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−７．２，−２２）
（８）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，６０，３０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４５，−７．２，−２２）
Ｙｕｖ空間の場合、彩度は［数１］で示すように
（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙ
で表される。これにより、彩度予測部３４は、光抜け量考慮の場合の彩度がＳ（２）＝０．５１０になると予測する。
【００５１】
次に、彩度予測部３４は、伸長係数が２倍伸長であった場合の画像信号についての彩度を予測する。伸長前の画像信号は、（９）式のように表すことができ、上述の（７）式と同様となる。
（９）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−７．２，−２２）
次に、画像信号を２倍伸長すると、２倍伸長後の彩度予測は（１０）式に示すようになる。
（１０）２倍伸長
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，１００，４０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（６９，−１４，−４３）
【００５２】
（１０）式の２倍伸長後の画像信号に光抜け量１０を加えた場合の画像信号をＹｕｖ空間に変換すると、（１１）式のように示すようになる。
（１１）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３０，１１０，５０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（７９，−１４，−４３）
（１２）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１５，５５，２５）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４０，−７．２，−２２）
次に、２倍伸長したので、調光（減光）として（１１）式の画像信号を１／２調光すると、（１２）式に示すようになる。
上述のようにＹｕｖ空間の場合、彩度が（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで表されるので、彩度予測部３４は、２倍伸長したときの彩度をＳ（１２）＝０．５７５になると予測する。
【００５３】
次に、ｕ信号補正部３３０、ｖ信号補正部３３１による彩度補正について説明する。彩度補正は、色空間の彩度を、伸長しないときとして予測された彩度まで下げるか、または、伸長したときとして予測された彩度まで上げるかのどちらかの方法となる。
まず、彩度をＳ（２）＝０．５１０に下げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（１０）式でｕ’＝−１４×４０／４５＝−１３、ｖ’＝−４３×４０／４５＝−３８とすると、画像信号は、以下のようになる。
（Ｙ，ｕ’，ｖ’）＝（６９，−１３，−３８）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２６，９７，４３）
【００５４】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２６，９７，４３）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、
（１１’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３６，１０７，５３）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（７９，−１３，−３８）
（１２’）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１８，５４，４５）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４０，−６．４，−１９）
となり、ｕ＝−６．４、ｖ＝−１９として、（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで彩度を求めると、Ｓ（１２‘）＝０．５１０となる。これにより、彩度を０．５１０に下げた調整を行ったことになる。
【００５５】
次に、彩度をＳ（１２）＝０．５７５に上げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（７）式でｕ１＝−７×４５／４０、ｖ１＝−２２×４５／４０とすると、画像信号は、以下のようになる。
（Ｙ，ｕ１，ｖ１）＝（３５，−８．１，−２４）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（７，５２，１８）
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（７，５２，１８）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、
（８’）
光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１７，６２，２８）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４５，−８．１，−２４）
となり、ｕ＝−８．１、ｖ＝−２４として、（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで彩度を求めると、Ｓ（８‘）＝０．５７５となる。これにより、彩度を０．５７５に上げた調整を行ったことになる。
このように画像信号をＹｕｖ空間へ変換して彩度を補正する場合、所定式（行列）に基づいてＹｕｖ空間へ変換するので、変換が容易であり、処理を高速化できる。
【００５６】
図７は、図６の画像処理部２１の変形例を示したブロック図である。なお、図６と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図７の画像処理部２１では、伸長部３１による伸長処理は、画像信号変換部３２０による変換後のＹｕｖ空間のＹ信号にのみ行われるような構成となっている。このように、明るさ情報であるＹ信号にのみ伸長処理を実行するので、回路構成を小さくすることができ、処理を高速化できる。
【００５７】
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成部分には同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図８は、第２の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。第２の実施形態の駆動回路は、画像解析部２４から画像処理部２１に伸長係数およびオフセット値（オフセット量）が供給されるようになっている。オフセット値とは、例えば、画像データの中で最も暗い値をいい、オフセット処理として画像信号に対してオフセット値を減算することにより、画像信号の不要な黒浮きを抑えられる。
【００５８】
図９は、画像信号をＨＳＶ空間に変換する場合の第２の実施形態の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。なお、図３の画像処理部と同様の構成部分には、同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図９に示すように、画像処理部２１は、オフセット処理部３６、伸長部３１、画像信号変換部３２、彩度補正部３３、彩度予測部３４および色情報変換部３５を備えており、図３の伸長部３１の前にオフセット処理部３６を追加した構成となっている。
【００５９】
オフセット処理部３６は、画像解析部２４から供給されたオフセット値に基づいて、画像信号に対するオフセット処理、すなわち画像信号から所定の引き算量（オフセット値）を減算する。
伸長部３１は、オフセット処理後の画像信号に対して伸長処理を行う。
彩度予測部３４は、画像解析部２４から供給される伸長係数、オフセット値、メモリ／センサ部２０１から供給される光抜け量に基づいて、投射される画像信号の彩度を予測する。
【００６０】
次に、ＨＳＶ空間に変換した場合の第２の実施形態の画像処理部２１の補正処理について、具体的な数値を用いて説明する。ここでは一例として、画像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）、光抜け量が１０、オフセット値が５の場合の彩度補正について説明する。
まず、通常時の画像信号をＨＳＶ空間に変換すると、（１３）式のようになる。ここで、彩度予測部３４は、光抜け量１０を加えた場合の画像信号をＨＳＶ空間に変換し、彩度を予測する。ここで彩度は、（１４）式に示すように、１７０であることが予測される。
（１）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，５０）
（２）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，６０，３０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，６０）
【００６１】
次に、彩度予測部３４は、伸長係数が２倍伸長であった場合の画像信号についての彩度を予測する。伸長前の画像信号は、（１５）式のように表すことができ、上述の（１３）式と同様となる。
（１３）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，５０）
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）からオフセット値５を減算すると、（１４）式に示すようになる。
（１４）オフセット
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５，４５，１５）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２２７，４５）
【００６２】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５，４５，１５）を伸長し、光抜け量１０を加えて１／２調光すると、
（１５）２倍伸長
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，９０，３０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２２７，９０）
（１６）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，１００，４０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，１００）
（１７）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，５０）
となり、（１７）式に示すように、彩度が２０４になると予測される。
【００６３】
次に、オフセット処理を行った場合の彩度補正部３３による彩度補正について説明する。彩度補正は、色空間の彩度を、伸長しないときとして予測された彩度まで下げるか、または、伸長したときとして予測された彩度まで上げるかのどちらかの方法となる。
まず、彩度を１７０に下げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（１７）式において、Ｓ’＝１７０×２２７／２０４＝１８９とすると、画像信号は、以下のようになる。
（Ｈ，Ｓ’，Ｖ）＝（１３５，１８９，９０）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３，９０，４０）
【００６４】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３，９０，４０）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、
（１８’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３３，１００，５０）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，１００）
（１９’）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１７，５０，２５）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，１７０，５０）
となり、（１９’）式に示すように、彩度を１７０に下げた調整を行ったことになる。
【００６５】
次に、彩度を２０４に上げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（１３）式において、Ｓ’＝２０４×２０４／１７０＝２４５とすると、画像信号は、（１３’）式のようになる。
（１３’）元信号
（Ｈ，Ｓ’，Ｖ）＝（１３５，２４５，５０）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２，５０，１４）
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２，５０，１４）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、
（１４’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２，６０，２４）　このとき、（Ｈ，Ｓ，Ｖ）＝（１３５，２０４，６０）
となり、（１４’）式に示すように、彩度を２０４に上げた調整を行ったことになる。
このように処理することにより、画像信号をＨＳＶ空間に変換する前にオフセット処理を行い、黒浮きを抑えたままで、彩度補正できる。
【００６６】
図１０は、図９の画像処理部２１の変形例を示したブロック図である。なお、図９と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
第２の実施形態の変形例の画像処理部２１では、オフセット処理部３６によるオフセット処理および伸長部３１による伸長は、画像信号変換部３２による変換後の明るさ情報であるＶ信号にのみ行われるような構成となっている。
このように、明るさ情報であるＶ信号にのみオフセット処理および伸長処理を行うので、回路構成を小さくすることができ、処理を高速化することができる。
【００６７】
なお、図９または図１０の画像処理部２１では、オフセット処理部３６の後に、伸長部３１が備えられるような構成となっているが、これに限られるものではない。例えば、伸長部３１、オフセット処理部３６の順の構成として、伸長処理後のＲＧＢ画像信号、または明るさ情報であるＶ信号に対してオフセット処理を行うようにしてもよい。
【００６８】
図１１は、画像信号をＹｕｖ空間に変換する場合の第２の実施形態の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。なお、図６、図９と同様の構成部分には、同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図１１に示すように、画像処理部２１は、オフセット処理部３６、伸長部３１、画像信号変換部３２０、ｕ信号補正部３３０、ｖ信号補正部３３１、彩度予測部３４および色情報変換部３５０を備えており、図６の伸長部３１の前にオフセット処理部３６を追加した構成となっている。
【００６９】
次に、Ｙｕｖ空間に変換した場合の第２の実施形態の画像処理部２１の補正処理について、具体的な数値を用いて説明する。ここでは一例として、画像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）、光抜け量が１０、オフセット値が５の場合の彩度補正について説明する。
まず、通常時の画像信号を［数１］に基づいて、Ｙｕｖ空間に変換すると、（２０）式のようになる。ここで、光抜け量１０を加えた場合の画像信号も［数１］に基づいて、Ｙｕｖ空間に変換すると、（２１）式のようになる。
（２０）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−７．２，−２２）
（２１）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，６０，３０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４５，−７．２，−２２）
Ｙｕｖ空間の場合、彩度は［数１］で示すように（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで表されるので、彩度予測部３４は、光抜け量考慮の場合の彩度がＳ（２１）＝０．５１０になると予測する。
【００７０】
次に、彩度予測部３４は、伸長係数が２倍伸長であった場合の画像信号についての彩度を予測する。伸長前の画像信号は、（２２）式のように表すことができ、上述の（２０）式と同様となる。
（２２）元信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−７．２，−２２）
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）からオフセット値５を減算すると、（２３）式に示すようになる。
（２３）オフセット
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５，４５，１５）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（２９，−７．２，−２２）
【００７１】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５，４５，１５）を伸長し、光抜け量１０を加えて１／２調光すると、
（２４）２倍伸長
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，９０，３０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（５９，−１４，−４３）
（２５）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，１００，４０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（６９，−１４，−４３）
（２６）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，５０，２０）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−７．２，−２２）
上述のようにＹｕｖ空間の場合、彩度が（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで表されるので、彩度予測部３４は、２倍伸長したときの彩度をＳ（２６）＝０．６５８になると予測する。
【００７２】
次に、オフセット処理を行った場合のｕ信号補正部３３０、ｖ信号補正部３３１による彩度補正について説明する。彩度補正は、色空間の彩度を、伸長しないときとして予測された彩度まで下げるか、または、伸長したときとして予測された彩度まで上げるかのどちらかの方法となる。
まず、彩度をＳ（２１）＝０．５１０に下げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（２４）式でｕ’＝−１４×３５／４５＝−１１、ｖ’＝４３×３５／４５＝−３４とすると、画像信号は、以下のようになる。
（Ｙ，ｕ’，ｖ’）＝（５９，−１１，−３４）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２１，８３，３６）
【００７３】
この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２１，８３，３６）に光抜け量１０を加え、１／２調光すると、
（２５’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３１，９３，４６）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（６９，−１１，−３４）
（２６’）調光（１／２）
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６，４７，２３）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（３５，−５．６，−１７）
となり、ｕ＝−５．６、ｖ＝−１７として、（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで彩度を求めると、Ｓ（２６‘）＝０．５１０となる。これにより、彩度を０．５１０に下げた調整を行ったことになる。
【００７４】
次に、彩度をＳ（２６）＝０．６５８に上げる調整により補正を行う場合について説明する。
上述の（２０）式でｕ’＝−７×４５／３５＝−９．３、ｖ’＝−２２×４５／３５＝−５４とすると、画像信号は、以下のようになる。
（２０’）元信号
（Ｙ，ｕ’，ｖ’）＝（３５，−９．３，−２８）　このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３，５４，１６）
（２１’）光抜け量考慮
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１３，６４，２６）　このとき、（Ｙ，ｕ，ｖ）＝（４５，−９．３，−２８）
となり、ｕ＝−９．３、ｖ＝−２８として、（ｕ２＋ｖ２）１／２／Ｙで彩度を求めると、Ｓ（２１‘）＝０．６５８となる。これにより、彩度を０．６５８に上げた調整を行ったことになる。
このように処理することにより、画像信号をＹｕｖ空間に変換する前にオフセット処理を行い、黒浮きを抑えたままで、彩度補正できる。
【００７５】
図１２は、図１１の画像処理部２１の変形例を示したブロック図である。なお、図１１と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
第２の実施形態の変形例の画像処理部２１では、オフセット処理部３６によるオフセット処理および伸長部３１による伸長は、画像信号変換部３２による変換後の明るさ情報であるＹ信号にのみ行われるような構成となっている。
このように、明るさ情報であるＹ信号にのみオフセット処理および伸長処理を行うので、回路構成を小さくすることができ、処理を高速化することができる。
【００７６】
なお、図１１または図１２の画像処理部２１では、オフセット処理部３６の後に、伸長部３１が備えられるような構成となっているが、これに限られるものではない。例えば、伸長部３１、オフセット処理部３６の順の構成として、伸長処理後のＲＧＢ画像信号、または明るさ情報であるＹ信号に対してオフセット処理を行うようにしてもよい。
【００７７】
次に、所定の計算式に基づいて、画像処理部２１が色補正を直接計算する場合について説明する。
図１３は、第３の実施形態の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。画像処理部２１は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の色補正を行う演算部３７０、３７１、３７２を備えている。
第３の実施形態の画像処理部２１は、第１または第２の実施形態のような画像信号の色空間変換を行わず、演算部３７０、３７１、３７２によってＲＧＢ各色の色補正を直接計算により行うようになっている。
【００７８】
ここで、第３の実施形態の画像処理部２１の演算部３７０、３７１、３７２によって行われる計算式について説明する。一例として、光抜け量がδｖ、オフセット値（オフセット量）ｖ０の場合について説明する。
スクリーン上の情報である画像信号が通常時に、（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）＝（ｒ０＋δｖ，ｇ０＋δｖ，ｂ０＋δｖ）であるとする。１／ｐ調光（ｐ倍伸長）後の表示画像は、以下のように表すことができる。
（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）
＝（ｒ１−ｖ０＋δｖ／ｐ，ｇ１−ｖ０＋δｖ／ｐ，ｂ１−ｖ０＋δｖ／ｐ）
【００７９】
ここで、鮮やかさを下げる補正演算を行う場合、演算部３７０、３７１、３７２は、
2004012519.tif 000004
となるように伸長した信号ｒ１’、ｇ１’、ｂ１’を制御する。
【００８０】
また、鮮やかさを上げる補正演算を行う場合、演算部３７０、３７１、３７２は、同様に、
2004012519.tif 000005
となるように元信号ｒ０’、ｇ０’、ｂ０’を制御する。
このように、第３の実施形態の画像処理部２１は、ＲＧＢ画像信号を色空間変換せずに、所定の計算式に基づく直接計算によって色補正を行うので、変換処理がない分、処理の高速化を図ることができる。
【００８１】
次に、第４の実施形態について説明する。なお、第１または第２の実施形態と同様の構成部分には同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図１４は、第４の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。第４の実施形態の駆動回路は、画像解析部２４から画像処理部２１に伸長係数が変換テーブルとして供給されるようになっている。
第４の実施形態では、画像処理部２１は、図１５に示すような変換テーブルで与えられる伸長係数から、オフセット値と主伸長係数を計算するようになっており、これらの計算された値と光抜け量から鮮やかさ（彩度）を予測するようになっている。なお、図１５の変換テーブルの横軸は入力の画像信号を、縦軸は変換後の画像信号を表している。
【００８２】
図１６は、変換テーブルを用いる場合の第４の実施形態の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。
図１６に示すように、画像処理部２１は、変換テーブルに基づく変換や伸長を行う変換処理部３８０、３８１、３８２、補正演算部３７０１、３７１１、３７２１、係数分離部３９を備えている。
変換処理部３８０は、画像解析部２４から供給される変換テーブル（ＬＵＴ；ルックアップテーブル）に基づいて、画像信号のＲ信号に対するオフセット処理と伸長処理を行う。同様に、変換処理部３８１は、画像信号のＧ信号に対するオフセット処理と伸長処理を行う。また、変換処理部３８２は、Ｂ信号に対するオフセット処理と伸長処理を行う。
【００８３】
係数分離部３９は、画像解析部２４から供給される変換テーブルから伸長係数およびオフセット値を分離し、ＲＧＢ信号の各補正演算部３７０１、３７１１、３７２１に供給する。
補正演算部３７０１は、変換処理部３８０から供給されるオフセット値と伸長係数、係数分離部３９から供給される伸長係数とオフセット値、メモリ／センサ部２０１から供給される光抜け量に基づいて、Ｒ信号の彩度補正を行う。補正演算部３７０１による彩度補正は、第３の実施形態で説明した所定の計算式に基づいて行われるようになっている。同様に、補正演算部３７１１はＧ信号の彩度補正を、補正演算部３７２１はＢ信号の彩度補正を行う。
【００８４】
図１７は、ＨＳＶ空間に変換した場合の第４の実施形態の画像処理部２１の構成を示したブロック図である。なお、第１、第２または第３の実施形態と同様の構成部分には同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図１７に示すように、画像処理部２１は、変換テーブルに基づく変換や伸長を行う変換処理部３７、画像信号変換部３２、彩度補正部３３、彩度予測部３４、色情報変換部３５および係数分離部３９を備えている。
変換処理部３７は、入力された画像信号を画像解析部２４から供給される変換テーブルに基づいて、伸長処理やオフセット処理を行う。
【００８５】
画像信号変換部２１は、変換処理部３７によって伸長処理やオフセット処理が行われた画像信号を色空間のＨＳＶ空間に変換する。
係数分離部３９は、画像解析部２４から供給される変換テーブルから分離した伸長係数およびオフセット値を、彩度予測部３４に供給する。
彩度予測部３４は、係数分離部３９から供給される伸長係数、オフセット値、メモリ／センサ部２０１から供給される光抜け量に基づいて、投射される画像信号の彩度を予測する。
【００８６】
図１８は、図１７の画像処理部２１の変形例を示したブロック図である。なお、図１７と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
第４の実施形態の変形例の画像処理部２１では、変換テーブルに基づく変換処理部３７によるオフセット処理や伸長処理は、画像信号変換部３２による変換後の明るさ情報であるＶ信号にのみ行われるような構成となっている。
このように、明るさ情報であるＶ信号にのみ変換テーブルに基づくオフセット処理および伸長処理を行うので、回路構成を小さくすることができ、処理を高速化することができる。
また、図１６ないし図１８の画像処理部２１では、変換テーブルを利用することにより、複雑な伸長処理が可能になり、画像表現の幅を広げることができる。
【００８７】
図１９は、符号化された画像信号が入力された場合の駆動回路の構成を示したブロック図である。なお、図２の駆動回路と同様の構成部分には同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図１９の駆動回路は、図２の駆動回路にさらに、符号化された画像信号を復号化する復号化器２７が備えられている。復号化器は、符号化された信号を復号し、画像処理部２１へ復号化した画像信号を供給するようになっている。
なお、図１９の画像処理部２１は、第１ないし第４の実施形態や、各実施形態の変形例で説明した構成とすることができるものとする。
【００８８】
図２０は、図１９の駆動回路の変形例を示した図である。なお、図１９と同様の構成部分については同じ番号を付し、適宜説明を省略する。
図２０の駆動回路では、復号化器２７は、画像処理部２１で所定の画像処理が行われた画像信号に対して復号化を行うようになっている。すなわち、画像処理部２１には、符号化された画像信号が入力されるようになっている。なお、図１９と同様に、図２０の画像処理部２１は、第１ないし第４の実施形態や、各実施形態の変形例で説明した構成とすることができるものとする。
【００８９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、補正のパラメータ選択として、ユーザがコンソール部２０２で補正のパラメータとし、彩度を下げるか、上げるかを選択できるものとして説明してきたが、これに限られるものではない。例えば、コンソール部２０２において、彩度を彩度予測部３４で予測された値の中間にするというように、ユーザが任意に設定することができるようにしてもよい。
【００９０】
例えば、本実施の形態では、本発明の画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体の利用が可能な画像表示装置として、投射型表示装置を用いて説明してきたが、これに限られるものではなく、例えば、直視型表示装置などでもよい。
また、本発明の画像表示方法および画像表示プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ＬＣＤ、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレイ、デジタルミラーデバイス、フィールドエミッションデバイスなどの画像信号の処理にも用いることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像表示装置によれば、複数の基本色の画像信号を彩度と明度を含む色情報に変換し、彩度予測を行い、画像信号に対して色補正するので、投射画像における複数の基本色の比率を変化させずに、表示画像のダイナミックレンジを変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。
【図３】画像信号をＨＳＶ空間に変換する場合の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図４】ＨＳＶ色空間を示した図である。
【図５】図３の画像処理部の変形例を示したブロック図である。
【図６】画像信号をＹｕｖ空間に変換する場合の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図７】図６の画像処理部の変形例を示したブロック図である。
【図８】第２の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。
【図９】画像信号をＨＳＶ空間に変換する場合の第２の実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図１０】図９の画像処理部の変形例を示したブロック図である。
【図１１】画像信号をＹｕｖ空間に変換する場合の第２の実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図１２】図１１の画像処理部の変形例を示したブロック図である。
【図１３】第３の実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図１４】第４の実施形態の投射型表示装置の駆動回路の構成を示したブロック図である。
【図１５】変換テーブルの一例を示した図である。
【図１６】変換テーブルを用いる場合の第４の実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図１７】ＨＳＶ空間に変換した場合の第４の実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図１８】図１７の画像処理部の変形例を示したブロック図である。
【図１９】符号化された画像信号が入力された場合の駆動回路の構成を示したブロック図である。
【図２０】図１９の駆動回路の変形例を示した図である。
【符号の説明】
２１　　画像処理部
２２　　ライトバルブドライバ
２３　　ライトバルブ
２４　　画像解析部
２５　　調光素子ドライバ
２６　　調光素子
３１　　伸長部
３２　　画像信号変換部
３３　　彩度補正部
３４　　彩度予測部
３５　　色情報変換部
２０１　メモリ／センサ部
２０２　コンソール部
【図１】
2004012519.tif 000006
【図２】
2004012519.tif 000007
【図３】
2004012519.tif 000008
【図４】
2004012519.tif 000009
【図５】
2004012519.tif 000010
【図６】
2004012519.tif 000011
【図７】
2004012519.tif 000012
【図８】
2004012519.tif 000013
【図９】
2004012519.tif 000014
【図１０】
2004012519.tif 000015
【図１１】
2004012519.tif 000016
【図１２】
2004012519.tif 000017
【図１３】
2004012519.tif 000018
【図１４】
2004012519.tif 000019
【図１５】
2004012519.tif 000020
【図１６】
2004012519.tif 000021
【図１７】
2004012519.tif 000022
【図１８】
2004012519.tif 000023
【図１９】
2004012519.tif 000024
【図２０】
2004012519.tif 000025