(57)【要約】【課題】光変調素子と輝度調整素子とを介して２段階で光源からの光を変調することで表示画像の輝度ダイナミックレンジ及び階調数を拡大し、画質を向上するとともに、光変調素子よりも解像度の高い輝度調整素子の解像度に合わせて画像を表示するのに好適な光学表示装置を提供する。【解決手段】投射型表示装置１００は、ＨＤＲ表示データのＲＧＢ画素値をＹＣｂＣｒ画素値に変換して、色変調ライトバルブの画素単位に、対応するＹＣｂＣｒ画素値から、最大輝度Ｙmaxを選択すると共に、平均値Ｃｂave，Ｃｒaveを求め、これらから成るＹＣｂＣｒ画素値をＲＧＢ画素値に変換し、このＲＧＢ値を用いて色変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ１を決定し、この透過率Ｔ１に基づき輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を決定し、これらＴ１及びＴ２から各ライトバルブの制御値を決定する。【選択図】      図１
2005274689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴とする光学表示装置。
【請求項２】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段と、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定手段と、
前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換手段の変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定手段と、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段と、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定手段と、
前記第２光伝搬特性決定手段によって決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定手段と、を備えることを特徴とする光学表示装置。
【請求項３】
前記第１画素値変換手段は、前記ＲＧＢ値を、画素の輝度成分を示すＹ値と、画素の色成分である、画素の青の色差を示すＣｂ値及び画素の赤の色差を示すＣｒ値とを含んで成る第１画素値に変換するようになっていることを特徴とする請求項２記載の光学表示装置。
【請求項４】
前記輝度選択手段は、前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値における輝度成分の値の中から最大値、中間値又は最小値のいずれか１つを前記光変調素子の各画素に対応する輝度値として選択するようになっていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の光学表示装置。
【請求項５】
第２光伝搬特性決定手段は、前記表示画像データと前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の光学表示装置。
【請求項６】
前記第１画素値における前記ｎ個の画素にそれぞれ対応する前記輝度成分の値と、前記平均値算出手段の算出結果とに基づき、前記輝度調整素子のｎ個の画素にそれぞれ対応する第３画素値を生成する第３画素値生成手段と、
前記第３画素値をＲＧＢ値に変換する第３画素値変換手段と、を備え、
前記第２光伝搬特性決定手段は、前記第３画素値変換手段の変換結果と前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴とする請求項５記載の光学表示装置。
【請求項７】
前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応する表示画像データの画素値が全て同じ値である場合は、
前記第１光伝搬特性決定手段は、前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記表示画像データの画素値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の光学表示装置。
【請求項８】
前記光変調素子及び前記輝度調整素子は共に前記画素がマトリクス状に配列された構成となっており、前記輝度調整素子の画素数が、前記光変調素子の画素数に対して行方向及び列方向共に整数倍であり、前記光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の光学表示装置。
【請求項９】
前記ＲＧＢの各色の光に対応した複数の前記光変調素子を備え、
前記各光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴とする請求項８記載の光学表示装置。
【請求項１０】
前記輝度調整素子は液晶表示素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の光学表示装置。
【請求項１１】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴とする光学表示装置。
【請求項１２】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段と、
前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段と、
前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定する輝度仮決定手段と、
前記輝度仮決定手段によって仮決定された輝度と前記第２画素値変換手段によって変換されたＲＧＢ値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段と、
前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定する輝度決定手段と、
前記輝度決定手段によって決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定する第２制御値決定手段と、を備えることを特徴とする光学表示装置。
【請求項１３】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段及び、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段として実現される処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする光学表示装置制御プログラム。
【請求項１４】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定手段、
前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換手段の変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定手段、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定手段及び、
前記第２光伝搬特性決定手段によって決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定手段として実現される処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする光学表示装置制御プログラム。
【請求項１５】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴とする光学表示装置制御プログラム。
【請求項１６】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段、
前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段、
前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定する輝度仮決定手段、
前記輝度仮決定手段によって仮決定された輝度と前記第２画素値変換手段によって変換されたＲＧＢ値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定手段、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段と、
前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定する輝度決定手段及び、
前記輝度決定手段によって決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定する第２制御値決定手段として実現される処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする光学表示装置制御プログラム。
【請求項１７】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定ステップと、
前記光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定ステップと、を含むことを特徴とする光学表示装置制御方法。
【請求項１８】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換ステップと、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定ステップと、
前記光伝搬特性仮決定ステップにおいて仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換ステップにおける変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定ステップと、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定ステップと、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定ステップと、
前記第２光伝搬特性決定ステップにおいて決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定ステップと、を含むことを特徴とする光学表示装置制御方法。
【請求項１９】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定ステップと、
前記光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定ステップと、を含むことを特徴とする光学表示装置制御方法。
【請求項２０】
光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換ステップと、
前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度算出ステップにおける算出結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換ステップと、
前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定する輝度仮決定ステップと、
前記輝度仮決定ステップにおいて仮決定された輝度と前記第２画素値変換ステップにおいて変換されたＲＧＢ値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定ステップと、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定ステップと、
前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定する輝度決定ステップと、
前記輝度決定ステップにおいて決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定する第２制御値決定ステップと、を含むことを特徴とする光学表示装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光変調素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する装置に係り、特に、輝度ダイナミックレンジおよび階調数の拡大を実現するのに好適な光学表示装置、光学表示装置制御プログラム及び光学表示装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プロジェクタ等の光学表示装置における画質改善は目覚しく、解像度、色域については人間の視覚特性にほぼ匹敵する性能が実現されつつある。しかしながら、輝度ダイナミックレンジについてみると、その再現範囲は、たかだか１〜１０2［nit］程度にとどまり、また、階調数は、８ビットが一般的である。一方、人間の視覚は、一度に知覚し得る輝度ダイナミックレンジが１０-2〜１０4［nit］程度であり、また、輝度弁別能力は、０．２[nit]程度で、これを階調数に換算すると、１２ビット相当といわれている。このような視覚特性を通じて現在の光学表示装置の表示画像をみると、輝度ダイナミックレンジの狭さが目立ち、加えてシャドウ部やハイライト部の階調が不足しているため表示画像のリアリティさや迫力に対して物足りなさを感じることになる。
【０００３】
また、映画やゲーム等で使用されるコンピュータグラフィックス（以下、ＣＧと略記する。）では、人間の視覚に近い輝度ダイナミックレンジや階調数を表示データ（以下、ＨＤＲ（High Dynamic Range）表示データという。）に持たせて描写のリアリティを追求する動きが主流になりつつある。しかしながら、それを表示する光学表示装置の性能が不足しているため、ＣＧコンテンツが本来有する表現力を充分に発揮することができないという課題がある。
【０００４】
さらに、次期ＯＳ（Operating System）においては、１６ビット色空間の採用が予定されており、現在の８ビット色空間と比較して輝度ダイナミックレンジや階調数が飛躍的に増大する。そのため、１６ビット色空間を生かすことができる光学表示装置の実現が望まれる。
光学表示装置のなかでも、液晶プロジェクタ、ＤＬＰ（Digital Light Processing、TI社の商標）プロジェクタといった投射型表示装置は、大画面表示が可能であり、表示画像のリアリティさや迫力を再現する上で効果的な装置である。この分野では、上記の課題を解決するために、次のような提案がなされている。
【０００５】
高ダイナミックレンジの投射型表示装置としては、例えば、特許文献１、特許文献２及び非特許文献１に開示されている技術があり、光源と、光の波長領域のうちＲＧＢ３原色の各波長領域についてその波長領域の輝度を変調する光変調素子と、光の全波長領域の輝度を変調する輝度調整素子とを備え、光源からの光を輝度調整素子で変調して所望の輝度分布を形成し、その光学像を光変調素子の表示面に結像して色変調し、２次変調した光を投射するというものである。光変調素子および輝度調整素子の各画素は、ＨＤＲ表示データから決定される第１制御値および第２制御値に基づいてそれぞれ別個に制御される。光変調素子としては、透過率が独立に制御可能な画素構造又はセグメント構造を有し、二次元的な透過率分布を制御し得る透過率変調素子が用いられる。その代表例としては、液晶ライトバルブが挙げられる。また、透過率変調素子の代わりに反射率変調素子を用いてもよく、その代表例としては、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）が挙げられる。
【０００６】
いま、暗表示の透過率が０．２％、明表示の透過率が６０％の光変調素子を使用する場合を考える。光変調素子単体では、輝度ダイナミックレンジは、６０／０．２＝３００となる。上記従来の投射型表示装置は、輝度ダイナミックレンジが３００の光変調素子を光学的に直列に配置することに相当するので、３００×３００＝９００００の輝度ダイナミックレンジを実現することができる。また、階調数についてもこれと同等の考えが成り立ち、８ビット階調の光変調素子を光学的に直列に配置することにより、８ビットを超える階調数を得ることができる。
【０００７】
またその他に、高い輝度ダイナミックレンジを実現する投射型表示装置としては、例えば、非特許文献１に開示されている投射型表示装置、および特許文献２に開示されている表示装置が知られている。
非特許文献１および特許文献２記載の発明とも、光変調素子としてＬＣＤを、輝度調整素子としてＬＥＤ又は蛍光灯等の変調可能な照明を用いている。
【特許文献１】特開２００１−１００６８９号公報
【特許文献２】特開２００２−９９２５０号公報
【非特許文献１】Helge Seetzen,Lorne A.Whitehead,Greg Ward,"A High Dynamic Range Display Using Low and High Resolutioｎ Modulators",SID Symposium 2003,pp.1450-1453(2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＨＤＲ表示データは、従来のｓＲＧＢ等の画像フォーマットでは実現できない高い輝度ダイナミックレンジを実現することができる画像データであり、画素の輝度レベルを示す画素値を画像の全画素について格納している。ＨＤＲ表示データにおける画素ｐの輝度レベルをＲｐ、光変調素子の画素ｐに対応する画素の透過率をＴ１、輝度調整素子の画素ｐに対応する画素の透過率をＴ２とすると、下式（１），（２）が成立する。
Ｒｐ  ＝  Ｔｐ×Ｒｓ                                                  …（１）
Ｔｐ  ＝  Ｔ１×Ｔ２×Ｇ                                              …（２）
ただし、上式（１），（２）において、Ｒｓは光源の輝度、Ｇはゲインであり、いずれも定数である。また、Ｔｐは、光変調率である。
【０００９】
上式（１），（２）から、画素ｐについてＴ１およびＴ２の組み合わせが無数に存在することが分かる。しかしながら、Ｔ１およびＴ２を任意に決定してよいわけではない。決定の仕方によっては画質が劣化することがあるので、Ｔ１およびＴ２は、画質を考慮して適切に決定する必要がある。
非特許文献１記載の発明にあっては、２つの光変調素子を用いた場合に高い輝度ダイナミックレンジを実現できることを概念的に説明するにとどまり、ＨＤＲ表示データに基づいて光変調素子および輝度調整素子の各画素の制御値（すなわち、Ｔ１およびＴ２）をどのように決定し、またその制御値を用いてどのように制御するかについてまでは開示されていない。したがって、Ｔ１およびＴ２の決定の仕方及び決定した制御値による制御の仕方によっては画質が劣化するという問題があった。
【００１０】
一方、特許文献２記載の発明にあっては、バックライトの輝度制御及びＬＣＤの透過率制御により輝度ダイナミックレンジの拡大を実現する方法については詳しく述べているが、光変調素子と輝度調整素子に前記したバックライトとＬＣＤとの組み合わせとは異なるものを用いた他の構成や、光変調素子と輝度調整素子の解像度が異なる構成については輝度ダイナミックレンジの拡大を実現する具体的な方法が述べられていない。
【００１１】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、光変調素子と輝度調整素子とを介して２段階で光源からの光を変調することで表示画像の輝度ダイナミックレンジ及び階調数を拡大し、画質を向上するとともに、光変調素子よりも解像度の高い輝度調整素子の解像度に合わせて画像を表示するのに好適な光学表示装置、光学表示装置制御プログラム及び光学表示装置制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１の光学表示装置は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
このような構成であれば、平均値算出手段によって表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出することが可能であり、輝度選択手段によって前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択することが可能であり、光伝搬特性決定手段によって前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定することが可能であり、制御値決定手段によって前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定することが可能である。
【００１４】
従って、色成分のみが平均化されたＲＧＢ値を用いて光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようにしたので、輝度調整素子より画素数の少ない光変調素子において主に画像の色成分が再現される。更に、光変調素子より高解像度の輝度調整素子において主に画像の輝度成分を再現することにより、視覚的に高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。つまり、人間の視覚特性は、色に対する解像度が輝度に対する解像度よりも低いため、解像度の高い輝度調整素子において画像の輝度成分を主に再現することにより輝度調整素子の解像度と同等の解像度で画像表示が可能となる。
【００１５】
また、光変調素子および輝度調整素子により光源の光を２段階に変調するので、比較的高い輝度ダイナミックレンジおよび階調数を実現することができるという効果が得られる。
ここで、光伝搬特性とは、光の伝搬に影響を与える特性をいい、例えば、光の透過特性、反射特性、屈折特性その他の伝搬特性が含まれる。以下、発明２、１１及び１２の光学表示装置、発明１３、１４、２０及び２１の光学表示装置制御プログラム、並びに発明２２、２３、３２及び３３の光学表示装置制御方法において同じである。
【００１６】
また、光変調素子及び輝度調整素子は、上記したように画素毎の透過率や反射率等の光伝搬特性を制御可能な液晶ライトバルブやＤＭＤ等の素子を含む。以下、発明２、１１及び１２の光学表示装置、発明１３、１４、２０及び２１の光学表示装置制御プログラム、並びに発明２２、２３、３２及び３３の光学表示装置制御方法において同じである。
また、輝度成分と色成分とが分離された色表現方式としては、代表的なものに、各種ＴＶ映像方式やビデオ録画方式等において用いられるＹＣｂＣｒ色表現、ＹＩＱ色表現、ＹＵＶ色表現等がある。以下、発明２、１１及び１２の光学表示装置、発明１３、１４、２０及び２１の光学表示装置制御プログラム、並びに発明２２、２３、３２及び３３の光学表示装置制御方法において同じである。
【００１７】
〔発明２〕  上記目的を達成するために、発明２の光学表示装置は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段と、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定手段と、
前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換手段の変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定手段と、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段と、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定手段と、
前記第２光伝搬特性決定手段によって決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定手段と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
このような構成であれば、第１画素値変換手段によってＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換することが可能であり、平均値算出手段によって前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出することが可能であり、輝度選択手段によって前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値に基づき前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を算出することが可能であり、第２画素値変換手段によって前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換することが可能である。
【００１９】
また、光伝搬特性仮決定手段によって前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定することが可能であり、第１光伝搬特性決定手段によって前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換手段の変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定することが可能であり、第１制御値決定手段によって前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定することが可能である。
【００２０】
また、第２光伝搬特性決定手段によって前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定することが可能であり、第２制御値決定手段によって前記第２光伝搬特性決定手段によって決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定することが可能である。
従って、色成分のみが平均化されたＲＧＢ値を用いて光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようにしたので、輝度調整素子より画素数の少ない光変調素子において主に画像の色成分が再現される。更に、光変調素子より高解像度の輝度調整素子において主に画像の輝度成分を再現することにより、視覚的に高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。つまり、人間の視覚特性は、色に対する解像度が輝度に対する解像度よりも低いため、解像度の高い輝度調整素子において画像の輝度成分を主に再現することにより輝度調整素子の解像度と同等の解像度で画像表示が可能となる。
【００２１】
また、光変調素子および輝度調整素子により光源の光を２段階に変調するので、比較的高い輝度ダイナミックレンジおよび階調数を実現することができるという効果が得られる。
【００２２】
〔発明３〕  更に、発明３の光学表示装置は、発明２の光学表示装置において、前記第１画素値変換手段は、前記ＲＧＢ値を、画素の輝度成分を示すＹ値と、画素の色成分である、画素の青の色差を示すＣｂ値及び画素の赤の色差を示すＣｒ値とを含んで成る第１画素値に変換するようになっていることを特徴としている。
このような構成であれば、ＲＧＢ値をＹＣｂＣｒ値に変換する公知の変換公式を用いて容易にＲＧＢ値を輝度成分と色成分とに分解することができるという効果が得られる。
【００２３】
〔発明４〕  更に、発明４の光学表示装置は、発明２又は３の光学表示装置において、前記輝度選択手段は、前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値における輝度成分の値の最大値、中間値又は最小値のいずれか１つを前記光変調素子の各画素に対応する輝度値として算出するようになっていることを特徴としている。
このような構成であれば、平均化した色に応じて単純に３段階で輝度値を選択することが可能であり、これにより簡易に輝度値の選択ができるという効果が得られる。
【００２４】
〔発明５〕  更に、発明５の光学表示装置は、発明２乃至発明４のいずれか１の光学表示装置において、第２光伝搬特性決定手段は、前記表示画像データと前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴としている。
このような構成であれば、第１光伝搬特性決定手段によって決定された光変調素子の光伝搬特性を考慮した輝度調整素子の光伝搬特性を決定することが可能となるので、より適切な画像の輝度成分の再現ができるという効果が得られる。
【００２５】
〔発明６〕  更に、発明６の光学表示装置は、発明５の光学表示装置において、前記第１画素値における前記ｎ個の画素にそれぞれ対応する前記輝度成分の値と、前記平均値算出手段の算出結果とに基づき、前記輝度調整素子のｎ個の画素にそれぞれ対応する第３画素値を生成する第３画素値生成手段と、
前記第３画素値をＲＧＢ値に変換する第３画素値変換手段と、を備え、
前記第２光伝搬特性決定手段は、前記第３画素値変換手段の変換結果と前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴としている。
【００２６】
このような構成であれば、第３画素値生成手段によって前記第１画素値における前記ｎ個の画素にそれぞれ対応する前記輝度成分の値と、前記平均値算出手段の算出結果とに基づき、前記輝度調整素子のｎ個の画素にそれぞれ対応する第３画素値を生成することが可能であり、第３画素値変換手段によって前記第３画素値をＲＧＢ値に変換することが可能であり、前記第２光伝搬特性決定手段は、前記第３画素値変換手段の変換結果と前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定することが可能である。
【００２７】
従って、輝度調整素子のｎ個の画素に対応した画素値における輝度成分がそのまま反映されたＲＧＢ値から前記ｎ個の画素に対する光伝搬特性が決定されるので、輝度調整素子においてより精度良く画像の輝度成分の再現が可能となるのでのより高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。
【００２８】
〔発明７〕  更に、発明７の光学表示装置は、発明２乃至発明６のいずれか１の光学表示装置において、前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応する表示画像データの画素値が全て同じ値である場合は、
前記第１光伝搬特性決定手段は、前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記表示画像データの画素値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴としている。
【００２９】
このような構成であれば、ｎ個の画素に対応する表示画像データの画素値が全て同じ値であるときに、光変調素子の対応する画素の光伝搬特性の演算回数を減らすことができるので処理負荷を低減できるという効果が得られる。
【００３０】
〔発明８〕  更に、発明８の光学表示装置は、発明２乃至発明７のいずれか１の光学表示装置において、前記光変調素子及び前記輝度調整素子は共に前記画素がマトリクス状に配列された構成となっており、前記輝度調整素子の画素数が、前記光変調素子の画素数に対して行方向及び列方向共に整数倍であり、前記光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴としている。
【００３１】
このような構成であれば、光変調素子のｍ個の画素と輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に対応しているので、光変調素子及び輝度調整素子の各画素の光伝搬特性の決定に係る演算処理を簡易に行うことが可能となり、処理の高速化に加え、回路構成及び光学構成の簡略化などによるコストの低減ができるという効果が得られる。
【００３２】
〔発明９〕  更に、発明９の光学表示装置は、発明８の光学表示装置において、前記ＲＧＢの各色の光に対応した複数の前記光変調素子を備え、
前記各光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴としている。
【００３３】
このような構成であれば、光の３原色の各色光のように波長領域の異なる複数の光にそれぞれ対応した複数の光変調素子のｍ個の画素と、輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に対応するので、カラー画像の表示において、例えば、光変調素子を１つにして回転型のカラーフィルタ等で構成するような場合に比べ、３つの色光を光変調素子で別々に変調することができるので、処理速度を向上でき、また、輝度調整素子として従来の液晶表示素子（ＬＣＤ、液晶ライトバルブ等）を転用できるのでコストを低減することができるという効果が得られる。
【００３４】
〔発明１０〕  さらに、発明１０の光学表示装置は、発明２乃至発明９のいずれか１の光学表示装置において、前記輝度調整素子は液晶表示素子であることを特徴としている。
このような構成であれば、輝度調整素子として、従来のカラーフィルタ付きのＬＣＤパネルからカラーフィルタを取り外したものを転用したり、従来のカラーフィルタ付きＬＣＤのカラーフィルタをモノクロフィルタに交換したものを転用したりできるので、コストを低減できるという効果が得られる。
【００３５】
〔発明１１〕  一方、上記目的を達成するために、発明１１の光学表示装置は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴としている。
【００３６】
このような構成であれば、平均値算出手段によって表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出することが可能であり、輝度選択手段によって前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択することが可能であり、光伝搬特性決定手段によって前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定することが可能であり、制御値決定手段によって前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定することが可能である。
【００３７】
従って、色成分のみが平均化されたＲＧＢ値を用いて光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようにしたので、輝度調整光源の光源数より低解像度の光変調素子において主に画像の色成分が再現される。更に、光変調素子の画素数より高解像度の輝度調整光源において主に画像の輝度成分を再現することにより、視覚的に高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。つまり、人間の視覚特性は、色に対する解像度が輝度に対する解像度よりも低いため、解像度の高い輝度調整光源において画像の輝度成分を主に再現することにより輝度調整光源の解像度と同等の解像度で画像表示が可能となる。
【００３８】
また、輝度変調光源および光変調素子により光源の光を２段階に変調するので、比較的高い輝度ダイナミックレンジおよび階調数を実現することができるという効果が得られる。
ここで、輝度変調光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＯＬＥＤ （Organic Light Emitting Diode） 、蛍光灯などの輝度を調整可能な光源により構成されたものを含む。以下、発明１２の光学表示装置、発明２０及び２１の光学表示装置制御プログラム、並びに発明３２及び３３の光学表示装置制御方法において同じである。
【００３９】
〔発明１２〕  一方、上記目的を達成するために、発明１２の光学表示装置は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する装置であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段と、
前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段と、
前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定する輝度仮決定手段と、
前記輝度仮決定手段によって仮決定された輝度と前記第２画素値変換手段によって変換されたＲＧＢ値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段と、
前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定する輝度決定手段と、
前記輝度決定手段によって決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定する第２制御値決定手段と、を備えることを特徴としている。
【００４０】
このような構成であれば、第１画素値変換手段によってＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換することが可能であり、平均値算出手段によって前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出することが可能であり、輝度選択手段によって前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択することが可能であり、第２画素値変換手段によって前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換することが可能である。
【００４１】
また、輝度仮決定手段によって前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定することが可能であり、光伝搬特性決定手段によって前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定することが可能である。
また、輝度決定手段によって前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定することが可能であり、第２制御値決定手段によって前記輝度決定手段によって決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定することが可能である。
【００４２】
従って、色成分のみが平均化されたＲＧＢ値を用いて光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようにしたので、輝度調整光源の光源数より低解像度の光変調素子において主に画像の色成分が再現される。更に、光変調素子の画素数より高解像度の輝度調整光源において主に画像の輝度成分を再現することにより、視覚的に高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。つまり、人間の視覚特性は、色に対する解像度が輝度に対する解像度よりも低いため、解像度の高い輝度調整光源において画像の輝度成分を主に再現することにより輝度調整光源の解像度と同等の解像度で画像表示が可能となる。
【００４３】
〔発明１３〕  一方、上記目的を達成するために、発明１３の光変調制御プログラムは、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段及び、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段として実現される処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明１の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明１の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４４】
〔発明１４〕  一方、上記目的を達成するために、発明１４の光変調制御プログラムは、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換手段、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換手段、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定手段、
前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換手段の変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定手段、
前記第１光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定手段、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定手段及び、
前記第２光伝搬特性決定手段によって決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定手段として実現される処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明２の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明２の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４５】
〔発明１５〕  更に、発明１２の光学表示装置制御プログラムは、発明１４の光学表示装置制御プログラムにおいて、前記第１画素値変換手段は、前記ＲＧＢ値を、画素の輝度成分を示すＹ値と、画素の色成分である、画素の青の色差を示すＣｂ値及び画素の赤の色差を示すＣｒ値とを含んで成る第１画素値に変換するようになっていることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明３の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明３の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４６】
〔発明１６〕  更に、発明１６の光学表示装置制御プログラムは、発明１４又は１５の光学表示装置制御プログラムにおいて、前記輝度選択手段は、前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値における輝度成分の値の最大値、中間値又は最小値のいずれか１つを前記光変調素子の各画素に対応する輝度値として算出するようになっていることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明４の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明４の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４７】
〔発明１７〕  更に、発明１７の光学表示装置制御プログラムは、発明１４乃至１６いずれか１の光学表示装置制御プログラムにおいて、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定ステップと、
前記光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
ここで、本発明は、発明６の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明５の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４８】
〔発明１９〕  更に、発明１９の光学表示装置制御プログラムは、発明１４乃至１８のいずれか１の光学表示装置制御プログラムにおいて、前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応する表示画像データの画素値が全て同じ値である場合は、
前記第１光伝搬特性決定手段は、前記光伝搬特性仮決定手段によって仮決定された光伝搬特性と前記表示画像データの画素値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定するようになっていることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明７の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明７の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００４９】
〔発明２０〕  一方、上記目的を達成するために、発明２０の光変調制御プログラムは、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するためのプログラムであって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出手段と、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択手段と、
前記平均値算出手段の算出結果と前記輝度選択手段の選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定手段と、
前記光伝搬特性決定手段によって決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定手段と、を備えることを特徴としている。
ここで、本発明は、発明１１の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明１１の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００５０】
〔発明２１〕  一方、上記目的を達成するために、発明２１の光変調制御プログラムは、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換ステップと、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定ステップと、
前記光伝搬特性仮決定ステップにおいて仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換ステップにおける変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定ステップと、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定ステップと、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定ステップと、
前記第２光伝搬特性決定ステップにおいて決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
ここで、本発明は、発明１２の光学表示装置に適用可能なプログラムであり、これにより発明１２の光変調装置と同等の効果が得られる。
【００５１】
〔発明２２〕  一方、上記目的を達成するために、発明２２の光変調制御方法は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定ステップと、
前記光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、発明１の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５２】
〔発明２３〕  一方、上記目的を達成するために、発明２３の光変調制御方法は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する輝度調整素子とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整素子の画素をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子及び前記輝度調整素子を介して光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子の各画素に対応する前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換ステップと、
前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を仮決定する光伝搬特性仮決定ステップと、
前記光伝搬特性仮決定ステップにおいて仮決定された光伝搬特性と前記第２画素値変換ステップにおける変換結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定ステップと、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定ステップと、
前記表示画像データに基づいて前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定する第２光伝搬特性決定ステップと、
前記第２光伝搬特性決定ステップにおいて決定した光伝搬特性に基づいて前記輝度調整素子の各画素の制御値を決定する第２制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、発明２の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５３】
〔発明２４〕  更に、発明２４の光学表示装置制御方法は、発明２３の光学表示装置制御方法において、前記第１画素値変換ステップにおいては、前記ＲＧＢ値を、画素の輝度成分を示すＹ値と、画素の色成分である、画素の青の色差を示すＣｂ値及び画素の赤の色差を示すＣｒ値とを含んで成る第１画素値に変換することを特徴としている。
これにより、発明３の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５４】
〔発明２５〕  更に、発明２５の光学表示装置制御方法は、発明２３又は２４の光学表示装置制御方法において、前記輝度算出ステップにおいては、前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値における輝度成分の値の最大値、中間値又は最小値のいずれか１つを前記光変調素子の各画素に対応する輝度値として算出することを特徴としている。
これにより、発明４の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５５】
〔発明２６〕  更に、発明２６の光学表示装置制御方法は、発明２３乃至２５のいずれか１の光学表示装置制御方法において、第２光伝搬特性決定ステップにおいては、前記表示画像データと前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定することを特徴としている。
これにより、発明５の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５６】
〔発明２７〕  更に、発明２７の光学表示装置制御方法は、発明２６の光学表示装置制御方法において、前記第１画素値における前記ｎ個の画素にそれぞれ対応する前記輝度成分の値と、前記平均値算出ステップにおける算出結果とに基づき、前記輝度調整素子のｎ個の画素にそれぞれ対応する第３画素値を生成する第３画素値生成ステップと、
前記第３画素値をＲＧＢ値に変換する第３画素値変換ステップと、を更に含み、
前記第２光伝搬特性決定ステップにおいては、前記第３画素値変換ステップにおける変換結果と前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性とに基づき、前記輝度調整素子の各画素の光伝搬特性を決定することを特徴としている。
これにより、発明６の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５７】
〔発明２８〕  更に、発明２８の光学表示装置制御方法は、発明２３乃至２７のいずれか１の光学表示装置制御方法において、前記輝度調整素子のｎ個の画素に対応する表示画像データの画素値が全て同じ値である場合は、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいては、前記光伝搬特性仮決定ステップにおいて仮決定された光伝搬特性と前記表示画像データの画素値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定することを特徴としている。
これにより、発明７の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５８】
〔発明２９〕  更に、発明２９の光学表示装置制御方法は、発明２３乃至２８のいずれか１の光学表示装置制御方法において、前記光変調素子及び前記輝度調整素子は共に前記画素がマトリクス状に配列された構成となっており、前記輝度調整素子の画素数が、前記光変調素子の画素数に対して行方向及び列方向共に整数倍であり、前記光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴としている。
これにより、発明８の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００５９】
〔発明３０〕  更に、発明３０の光学表示装置制御方法は、発明２９の光学表示装置制御方法において、前記ＲＧＢの各色の光に対応した複数の前記光変調素子を備え、
前記光変調素子のｍ個の画素と前記輝度調整素子のｎ個の画素とが規則的に且つ光学的に対応していることを特徴としている。
これにより、発明９の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００６０】
〔発明３１〕  更に、発明３１の光学表示装置制御方法は、発明２３乃至３０のいずれか１の光学表示装置制御方法において、前記輝度調整素子は液晶表示素子であることを特徴としている。
これにより、発明１０の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００６１】
〔発明３２〕  一方、上記目的を達成するために発明３２の光学表示装置制御方法は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、各色毎の色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記表示画像データに基づき、前記ｎ個の画素に対応する画素値のうち、輝度成分の値の中から前記光変調素子の各画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度選択ステップにおける選択結果とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する光伝搬特性決定ステップと、
前記光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、発明１１の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【００６２】
〔発明３３〕  一方、上記目的を達成するために発明３３の光学表示装置制御方法は、光伝搬特性を独立に制御可能な複数の画素を有する光変調素子と、輝度を独立に調整可能な複数の光源を有する輝度調整光源とを備え、前記光変調素子の画素と前記輝度調整光源の光源をｍ：ｎ（ｍ，ｎは整数且つｍ＜ｎ又はｍ＞ｎ）で光学的に対応させ、前記光変調素子を介して前記輝度調整光源からの光を変調して画像を表示する光学表示装置を制御するための方法であって、
ＲＧＢ値を含んで成る画素値を有する表示画像データに基づき、前記光変調素子のｍ個の画素に対応する前記輝度変調光源のｎ個の光源に対応したＲＧＢ値を、当該ＲＧＢ値の輝度成分と色成分とを分離した第１画素値に変換する第１画素値変換ステップと、
前記ｎ個の光源に対応する前記第１画素値のうち、各色毎の前記色成分の値の平均値又は加重平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記ｎ個の画素に対応する前記第１画素値のうち、前記輝度成分の値の中から前記光変調素子のｍ個の画素に対する輝度値を選択する輝度選択ステップと、
前記平均値算出ステップにおける算出結果と前記輝度算出ステップにおける算出結果とから成る第２画素値をＲＧＢ値に変換する第２画素値変換ステップと、
前記輝度変調光源の各光源の輝度を仮決定する輝度仮決定ステップと、
前記輝度仮決定ステップにおいて仮決定された輝度と前記第２画素値変換ステップにおいて変換されたＲＧＢ値とに基づき前記光変調素子の各画素の光伝搬特性を決定する第１光伝搬特性決定ステップと、
前記第１光伝搬特性決定ステップにおいて決定された光伝搬特性に基づき、前記光変調素子の各画素の制御値を決定する第１制御値決定ステップと、
前記表示画像データに基づいて前記輝度変調光源の各光源の輝度を決定する輝度決定ステップと、
前記輝度決定ステップにおいて決定した輝度に基づいて前記輝度変調光源の各光源の制御値を決定する第２制御値決定ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、発明１２の光学表示装置と同等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図１８は、本発明に係る光学表示装置、光学表示装置制御プログラム及び光学表示装置制御方法の実施の形態を示す図である。
本実施の形態は、本発明に係る光学表示装置、光学表示装置制御プログラム及び光学表示装置制御方法を、図１に示すように、投射型表示装置１００に適用したものである。
【００６４】
まず、投射型表示装置１００の構成を図１に基づき説明する。
図１は、投射型表示装置１００の主たる光学構成を示すブロック図である。
投射型表示装置１００は、図１に示すように、超高圧水銀ランプやキセノンランプ等から成る光源１０と、光源１０からの光の輝度むらを分散し、照射面で一様な照度分布を得るための２枚のフライアイレンズ３２ａ，３２ｂと、フライアイレンズ３２ａ，３２ｂを介して入射した光の波長領域のうちＲＧＢ３原色の輝度をそれぞれ変調する色変調部１４と、色変調部１４から入射した光をリレーレンズ５０に効率よく入射させるための入射側レンズ４７と、入射側レンズ４７を介して入射した光を後述する輝度変調部１５にその強度分布をほぼ保存した状態で、かつ光損失を殆ど伴うことなく正確に伝達するためのリレーレンズ５０と、リレーレンズ５０を介して入射した光の全波長領域の輝度を変調する輝度変調部１５と、輝度変調部１５から入射した光をスクリーン（不図示）に投射する投射部１６とで構成されている。
【００６５】
色変調部１４は、透過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリクス状に配列した構成の３枚の液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ（以下、液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂと略記する）と、５枚のフィールドレンズ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ1〜４２Ｂ3と、２枚のダイクロイックミラー４４ａ，４４ｂと、３枚のミラー４６ａ，４６ｂ，４６ｃと、ダイクロイックプリズム４５とで構成されている。
【００６６】
輝度変調部１５は、リレーレンズ５０を介して入射した光を略平行化して液晶ライトバルブ３０に向けて出射するための出射側レンズ４８と、透過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリクス状に配列しかつ液晶ライトバルブ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂよりも高い解像度を有する液晶ライトバルブ３０とで構成されている。
まず、２枚のフライアイレンズ３２ａ，３２ｂを介して色変調部１４に入射した光をダイクロイックミラー４４ａ，４４ｂにより赤色、緑色および青色のＲＧＢ３原色に分光するとともに、フィールドレンズ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ1〜４２Ｂ3およびミラー４６ａ〜４６ｃを介して液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂに入射する。そして、分光したＲＧＢ３原色の光の輝度を液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂによりそれぞれ変調し、変調したＲＧＢ３原色の光をダイクロイックプリズム４５により集光して入射側レンズ４７、リレーレンズ５０及び出射側レンズ４８を介して液晶ライトバルブ３０に入射する。更に、液晶ライトバルブ３０により、入射光の全波長領域の輝度を変調し投射部１６に出射する。
【００６７】
ここで、液晶ライトバルブ３０，４０Ｒ〜４０Ｂは、画素電極およびこれを駆動するための薄膜トランジスタ素子や薄膜ダイオード等のスイッチング素子がマトリクス状に形成されたガラス基板と、全面にわたって共通電極が形成されたガラス基板との間にＴＮ型液晶を挟み込むとともに、外面に偏光板を配置したアクティブマトリックス型の液晶表示素子である。制御値（印加電圧）に応じて透過率を変え、液晶ライトバルブを通過する光の強度を変調することができる。例えば、電圧印加状態で白／明（透過）状態、電圧非印加状態で黒／暗（非透過）状態となり、与えられた制御値に応じてその間の階調がアナログ的に制御される。液晶ライトバルブ３０，４０Ｒ〜４０Ｂは、何れも透過光の強度を変調し、その変調度合いに応じた光学像を内包する点では同じであるが、前者の液晶ライトバルブ３０は全波長域の光（白色光）を変調するのに対して、後者の液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂは分光された特定波長領域の光（Ｒ，Ｇ，Ｂなどの色光）を変調する点で両者は異なっている。従って、以下では液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂで行われる光強度変調を色変調、液晶ライトバルブ３０で行われる光強度変調を輝度変調と便宜的に呼称して区別する。また、同様の観点から、液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂを色変調ライトバルブ、液晶ライトバルブ３０を輝度変調ライトバルブと呼称して区別する。
【００６８】
投射型表示装置１００は、輝度変調ライトバルブおよび色変調ライトバルブを制御する表示制御装置２００（不図示）を有している。本実施の形態では、輝度変調ライトバルブは色変調ライトバルブよりも高い解像度を有し、よって、輝度変調ライトバルブが表示解像度（投射型表示装置１００の表示画像を観測者が見たときに観測者が知覚する解像度をいう。）を決定する。勿論、表示解像度の関係はこれに限定されず、色変調ライトバルブが表示解像度を決定する構成も可能である。また、本実施の形態では、輝度変調ライトバルブ及び色変調ライトバルブ共に、電圧印加状態で白／明（透過）状態、電圧非印加状態で黒／暗（非透過）状態となるノーマリーブラックモードの液晶ライトバルブを適用している。また、液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂにおいて変調され、かつダイクロイックプリズム４５により集光された光に内包された光学像は、入射側レンズ４７、リレーレンズ５０及び出射側レンズ４８によって構成されるリレー光学系を介することによって、反転した状態（倒立像）で液晶ライトバルブ３０に伝達される。
【００６９】
次に、表示制御装置２００の構成を図２に基づき説明する。
図２は、表示制御装置２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
表示制御装置２００は、図２に示すように、制御プログラムに基づいて演算およびシステム全体を制御するＣＰＵ１７０と、所定領域にあらかじめＣＰＵ１７０の制御プログラム等を格納しているＲＯＭ１７２と、ＲＯＭ１７２等から読み出したデータやＣＰＵ１７０の演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭ１７４と、外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ１７８とで構成されており、これらは、データを転送するための信号線であるバス１７９で相互にかつデータ授受可能に接続されている。
【００７０】
Ｉ／Ｆ１７８には、外部装置として、輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）および色変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂ）を駆動するライトバルブ駆動装置１８０と、データやテーブル等をファイルとして格納する記憶装置１８２と、外部のネットワーク１９９に接続するための信号線とが接続されている。
記憶装置１８２は、輝度変調ライトバルブおよび色変調ライトバルブを駆動するためのＨＤＲ表示データを記憶している。
【００７１】
ＨＤＲ表示データは、従来のｓＲＧＢ等の画像フォーマットでは実現できない高い輝度ダイナミックレンジを実現することができる画像データであり、画素の輝度レベルを示す画素値を画像の全画素について格納している。本実施の形態では、ＨＤＲ表示データとして、１つの画素についてＲＧＢ３原色ごとに放射輝度レベルを示す画素値を浮動小数点値として格納した形式を用いる。例えば、１つの画素の画素値として（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１．２，５．４，２．３）という値が格納されている。
【００７２】
なお、ＨＤＲ表示データの生成方法の詳細については、例えば、公知文献１「P.E.Debevec, J.Malik, "Recovering High Dynamic Range Radiance Maps from Photographs", Proceedings of ACM SIGGRAPH97 , pp.367-378 (1997)」に掲載されている。
また、記憶装置１８２は、色変調ライトバルブ及び輝度変調ライトバルブの制御値を登録した制御値登録テーブルを記憶している。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１７０の構成およびＣＰＵ１７０で実行される処理を説明する。
ＣＰＵ１７０は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等からなり、ＲＯＭ１７２の所定領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図３のフローチャートに示す表示制御処理を実行するようになっている。
図３は、表示制御処理を示すフローチャートである。
【００７４】
表示制御処理は、ＨＤＲ表示データに基づいて輝度変調ライトバルブおよび色変調ライトバルブの制御値をそれぞれ決定し、決定した制御値に基づいて輝度変調ライトバルブおよび色変調ライトバルブを駆動する処理であって、ＣＰＵ１７０において実行されると、図３に示すように、まず、ステップＳ１００に移行するようになっている。
ステップＳ１００では、ＨＤＲ表示データを記憶装置１８２から読み出しステップＳ１０２に移行する。
【００７５】
ステップＳ１０２では、上記読み出したＨＤＲ表示データを解析し、画素値のヒストグラムや、輝度レベルの最大値、最小値および平均値等を算出してステップＳ１０４に移行する。ここで、解析結果は、暗めのシーンを明るくしたり、明るすぎるシーンを暗くしたり、中間部コントラストを強調するなどの自動画像補正に使用したり、トーンマッピングに使用したりする。
【００７６】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２の解析結果に基づいて、ＨＤＲ表示データの輝度レベルを投射型表示装置１の輝度ダイナミックレンジにトーンマッピングしてステップＳ１０６に移行する。
ここで、図４は、トーンマッピング処理を説明するための図である。
ＨＤＲ表示データを解析した結果、ＨＤＲ表示データに含まれる輝度レベルの最小値がＳｍｉｎで、最大値がＳｍａｘであるとする。また、投射型表示装置１の輝度ダイナミックレンジの最小値がＤｍｉｎで、最大値がＤｍａｘであるとする。図４の例では、ＳｍｉｎがＤｍｉｎよりも小さく、ＳｍａｘがＤｍａｘよりも大きいので、このままでは、ＨＤＲ表示データを適切に表示することができない。そこで、Ｓｍｉｎ〜ＳｍａｘのヒストグラムがＤｍｉｎ〜Ｄｍａｘのレンジに収まるように正規化する。
【００７７】
なお、トーンマッピングの詳細については、例えば、公知文献２「F.Drago, K.Myszkowski, T.Annen, N.Chiba, "Adaptive Logarithmic Mapping For Displaying High Contrast Scenes", Eurographics 2003, (2003)」に掲載されている。
ステップＳ１０６では、輝度変調ライトバルブの解像度に合わせてＨＤＲ画像をリサイズ（拡大又は縮小）してステップＳ１０８に移行する。ここで、ＨＤＲ画像のアスペクト比を保持したままＨＤＲ画像をリサイズする。また、リサイズ方法としては、例えば、平均値法、中間値法、ニアレストネイバー法（最近傍法）が挙げられる。
【００７８】
ステップＳ１０８では、リサイズ画像を構成するＲＧＢ画素値を以下の式（３）〜（５）に従ってＹＣｂＣｒ画素値に変換してステップＳ１１０に移行する。
Ｙ  ＝  ０．２９８９１×Ｒ＋０．５８６６１×Ｇ＋０．１１４４８×Ｂ…（３）
Ｃｂ  ＝−０．１６８７４×Ｒ−０．３３１２６×Ｇ＋０．５００００×Ｂ…（４）
Ｃｒ  ＝  ０．５００００×Ｒ−０．４１８６９×Ｇ−０．０８１３１×Ｂ…（５）
但し、ＹはＹＣＣ色表現における輝度値、ＣｂはＹＣＣ色表現における青の色差、ＣｒはＹＣＣ色表現における赤の色差、Ｒ，Ｇ，ＢはＲＧＢ色表現における画素値でありリサイズ画像のＲＧＢ画素値である。
【００７９】
ステップＳ１１０では、色変調ライトバルブの各画素に対応した輝度変調ライトバルブの複数画素に対応するＹＣｂＣｒ画素値から、Ｃｂの平均又は加重平均（以下、Ｃｂaveと称す）とＣｒの平均又は加重平均（以下、Ｃｒaveと称す）とを算出してステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、輝度変調ライトバルブの複数画素毎に当該複数画素にそれぞれ対応したＹ値の中から最大輝度値となるＹ値（以下、Ｙmaxと称す）を選択してステップＳ１１４に移行する。
【００８０】
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１０で算出されたＣｂave及びＣｒaveと、ステップＳ１１２で選択されたＹmaxとから構成されるＹＣｂＣｒ画素値を以下に示す式（６）〜（８）に従ってＲＧＢ画素値に変換してステップＳ１１６に移行する。
Ｒ  ＝  Ｙmax＋１．３７１×Ｃｒave                              …（６）
Ｇ  ＝  Ｙmax−０．３３６×Ｃｂave−０．６９８×Ｃｒave      …（７）
Ｂ  ＝  Ｙmax＋１．７３２×Ｃｂave                              …（８）
ステップＳ１１６では、輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２として初期値（例えば、０．２）を与え、輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を仮決定してステップＳ１１８に移行する。
【００８１】
ステップＳ１１８では、ステップＳ１１４で得られたＲＧＢ値を上式（１）のＲｐとし、当該Ｒｐと光源１０の輝度Ｒｓとから色変調ライトバルブの各画素毎のＴｐを算出し、このＴｐとステップＳ１１６で仮決定した透過率Ｔ２とゲインＧ（例えば、１．０）とに基づいて、上式（２）により、色変調ライトバルブの画素単位で透過率Ｔ１を算出してステップＳ１２０に移行する。ここで、色変調ライトバルブが３枚の液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂから構成されていることから、同一の画素についてＲＧＢ３原色ごとに透過率Ｔ１が算出される。
【００８２】
ステップＳ１２０では、色変調ライトバルブの各画素ごとに、その画素について算出した透過率Ｔ１に対応する制御値を制御値登録テーブルから読み出し、読み出した制御値をその画素の制御値として決定しステップＳ１２２に移行する。
ステップＳ１２２では、ステップＳ１１８で算出した透過率Ｔ１に基づき、輝度変調ライトバルブの画素単位で透過率Ｔ１を決定してステップＳ１２４に移行する。
【００８３】
ステップＳ１２４では、リサイズ画像のＲＧＢをＲｐとし、当該Ｒｐと光源１０の輝度ＲｓとステップＳ１２２で決定したＴ１とから輝度変調ライトバルブの画素単位で透過率Ｔ２を算出してステップＳ１２６に移行する。
ステップＳ１２６では、輝度変調ライトバルブの各画素ごとに、その画素について算出した透過率Ｔ２に対応する制御値を制御値登録テーブルから読み出し、読み出した制御値をその画素の制御値として決定しステップＳ１２８に移行する。
【００８４】
ステップＳ１２８では、ステップＳ１２０，Ｓ１２６で決定した制御値をライトバルブ駆動装置１８０に出力し、色変調ライトバルブ及び輝度変調ライトバルブをそれぞれ駆動して表示画像を投影し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
次に、本実施の形態の動作を図５〜図８に基づき説明する。
ここで、図５（ａ）は、色変調ライトバルブの画素面の構成を示す図であり、（ｂ）は輝度変調ライトバルブの画素面の構成を示す図である。
【００８５】
まず、図５に基づき、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブとの画素の関係を説明する。
本実施の形態においては、図５（ａ）に示すように、色変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂ）の画素面は縦３画素×横４画素から構成されており、図５（ｂ）に示すように、輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）の画素面は縦６画素×横８画素から構成されている。つまり、輝度変調ライトバルブの縦及び横の画素数が色変調ライトバルブの縦及び横の画素数の丁度２倍となっている。
【００８６】
ここでは、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とを光学的に対応させる。具体的には、図５（ａ）に示す色変調ライトバルブの画素Ｐ11と、図５（ｂ）に示す輝度変調ライトバルブの画素Ａ34〜Ｄ34から成る画素ブロックＸ34とを光学的に対応させる。同様に、画素Ｐ12〜Ｐ14と画素ブロックＸ33（Ａ33〜Ｄ33）〜Ｘ31（Ａ31〜Ｄ31）とを光学的に対応させ、画素Ｐ21〜Ｐ24と画素ブロックＸ24（Ａ24〜Ｄ24）〜Ｘ21（Ａ21〜Ｃ21）とを光学的に対応させ、画素Ｐ31〜Ｐ34と画素ブロックＸ14（Ａ14〜Ｄ14）〜Ｘ11（Ａ11〜Ｄ11）とを光学的に正確に対応させる。
【００８７】
ここで、図５（ａ），（ｂ）の斜線部に示すように、色変調ライトバルブの画素Ｐ11（左上）と輝度変調ライトバルブの画素ブロックＸ34（右下）とが対応するのは、上記したように、輝度変調ライトバルブの表示面に結像される光学像が、入射側レンズ４７、リレーレンズ５０及び出射側レンズ４８によって構成されるリレー光学系により倒立像となるためである。
【００８８】
表示制御装置２００では、ステップＳ１００〜Ｓ１０４を経て、ＨＤＲ表示データが読み出され、読み出されたＨＤＲ表示データが解析され、その解析結果に基づいて、ＨＤＲ表示データの輝度レベルが投射型表示装置１００の輝度ダイナミックレンジにトーンマッピングされる。次いで、ステップＳ１０６を経て、色変調ライトバルブの解像度に合わせてＨＤＲ画像がリサイズされる。
【００８９】
次いで、ステップＳ１０８を経て、リサイズ画像の各画素ごとにＲＧＢ画素値がＹｃｂＣｒ画素値に変換される。以下、図６に基づき、ＲＧＢ画素値をＹｃｂＣｒ画素値に変換する処理を具体的に説明する。
ここで、図６は、画素ブロックＸ34に対応したＲＧＢ画素値に対する画素値変換処理の概念を示す図である。図６に示すように、輝度変調ライトバルブの画素ブロックＸ34における、画素Ｄ34にＲＧＢ画素値としてＲＧＢ１１が、画素Ｃ34にＲＧＢ画素値としてＲＧＢ１２が、画素Ｂ34にＲＧＢ画素値としてＲＧＢ２１が、画素Ａ34にＲＧＢ画素値としてＲＧＢ２２が各々対応している。ここで、各ＲＧＢ画素値は、ＲＧＢ１１：（Ｒ１１，Ｇ１１，Ｂ１１）＝（１．０，１．０，２５．５）、ＲＧＢ１２：（Ｒ１２，Ｇ１２，Ｂ１２）＝（５．１，１０．２，２５．５）、ＲＧＢ２１：（Ｒ２１，Ｇ２１，Ｂ２１）＝（１．０，２０．４，２５．５）、ＲＧＢ２２：（Ｒ２２，Ｇ２２，Ｂ２２）＝（１５．３，２０．４，２５．５）とする。
【００９０】
図６の６０ａ〜６０ｃに示すように、上記ＲＧＢ１１〜ＲＧＢ２２画素値をＹＣｂＣｒ画素値へと変換する処理は、上記式（３）〜（５）に従って行われ、ＲＧＢ１１はＹＣｂＣｒ１１：（Ｙ１１，Ｃｂ１１，Ｃｒ１１）＝（３．８，１２．３，−２．０）に、ＲＧＢ１２はＹＣｂＣｒ１２：（Ｙ１２，Ｃｂ１２，Ｃｒ１２）＝（１０．４，８．５，−３．８）に、ＲＧＢ２１はＹＣｂＣｒ２１：（Ｙ２１，Ｃｂ２１，Ｃｒ２１）＝（１５．２，５．８，−１０．１）に、ＲＧＢ２２はＹＣｂＣｒ２２：（Ｙ２２，Ｃｂ２２，Ｃｒ２２）＝（１９．５，３．４，−３．０）に各々変換される。
【００９１】
次いで、ステップＳ１１０を経て、ステップＳ１０８において変換されたＹＣｂＣｒ画素値について、色変調ライトバルブの１画素に対応した輝度変調ライトバルブの４画素毎にＣｂ及びＣｒの平均値が算出される。具体的には、上記ＹＣｂＣｒ１１〜ＹＣｂＣｒ２２におけるＣｂ１１〜Ｃｂ２２の平均値及びＣｒ１１〜Ｃｒ２２の平均値が算出される。つまり、Ｃｂ１１〜Ｃｂ２２の平均値Ｃｂaveは「７．５」、Ｃｒ１１〜Ｃｒ２２の平均値Ｃｒaveは「−４．７」となる。
【００９２】
ここで、本実施の形態においては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とが正確に対応しているので単純に平均値を算出するが、色変調ライトバルブの１画素に対応する輝度変調ライトバルブ複数画素のうちいくつかの画素において、各画素の一部分のみが色変調ライトバルブの１画素に対応しているような（正確に対応していない）場合は、面積比等を用いて加重平均を算出することになる。なお、加重平均を求める場合の詳細な説明は後述する。
【００９３】
次いで、ステップＳ１１２を経て、ステップＳ１０８において変換されたＹＣｂＣｒ画素値について、色変調ライトバルブの１画素に対応した輝度変調ライトバルブの４画素毎に、対応するＹＣｂＣｒ画素値から最大輝度値となるＹが選択される。具体的には、上記ＹＣｂＣｒ１１〜ＹＣｂＣｒ２２におけるＹ１１〜Ｙ２２の中から、最大輝度値となるＹが選択される。ここでは、ＹＣｂＣｒ２２におけるＹ２２（１９．５）が最大値となるので、Ｙ２２が選択される。このＹ値の選択処理においては、最大輝度値となるＹ値を選択するようにしているが、これに限らず、最小輝度となるＹ値、中間輝度となるＹ値など他の基準で選択しても良い。
【００９４】
次いで、ステップＳ１１４を経て、ステップＳ１１０において算出されたＣｂave，ＣｒaveとステップＳ１１２において選択された最大輝度値となるＹとから構成されるＹＣｂＣｒ画素値がＲＧＢ画素値に変換される。具体的には、上記Ｃｂave，Ｃｒaveと上記Ｙ２２とから構成されるＹＣｂＣｒ画素値をＹＣｂＣｒ’とすると、ＹＣｂＣｒ’：（Ｙ２２，Ｃｂave，Ｃｒave）＝（１９．５，７．５，−４．７）を上式（６）〜（８）に従ってＲＧＢ画素値に変換する。その結果、変換後のＲＧＢ画素値（ここではＲＧＢ’とする）は、ＲＧＢ’：（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（１３．０，２０．２，３２．６）となる。
【００９５】
次いで、ステップＳ１１６を経て、輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２が仮決定される。例えば、透過率Ｔ２として「０．２」が仮決定される。
次いで、ステップＳ１１８を経て、色変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ１が決定される。具体的には、上式（１）の画素ｐの輝度レベルＲｐをステップＳ１１４で求めた（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（１３．０，２０．２，３２．６）とし、光源１０の輝度Ｒｓ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（10000，10000，10000）であるとすると、リサイズ画像における画素ｐの光変調率Ｔｐは、（１３．０，２０．２，３２．６）／（10000，10000，10000）＝（0.00130，0.00202，0.00326）となる。このＴｐ（0.00130，0.00202，0.00326）とステップＳ１１６で仮決定した透過率Ｔ２（ここでは０．２とする）とゲインＧ＝１とから、上式（２）に従い、色変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂ）の上記画素ｐに対応した各画素の透過率Ｔ１（Ｔ１（Ｒ）〜Ｔ１（Ｂ））は、下式（９）〜（１１）より求めることができる。
Ｔ１（Ｒ）＝Ｔｐ（Ｒ）／Ｔ２                                          …（９）
Ｔ１（Ｇ）＝Ｔｐ（Ｇ）／Ｔ２                                        …（１０）
Ｔ１（Ｂ）＝Ｔｐ（Ｂ）／Ｔ２                                        …（１１）
つまり、上式（９）〜（１１）より、Ｔ１（Ｒ）＝0.00650、Ｔ１（Ｇ）＝0.0101、Ｔ１（Ｂ）＝0.0163が求まる。
【００９６】
次いで、ステップＳ１２０を経て、ステップＳ１１８で決定した透過率Ｔ１から色変調ライトバルブの各画素の制御値が決定される。本実施の形態においては、記憶装置１８２に記憶された制御値登録テーブルから制御値が選択される。制御値の選択においては、算出した透過率Ｔ１に最も近似する透過率を制御値登録テーブルのなかから検索し、検索により索出した透過率に対応する制御値を読み出す。この検索は、例えば、２分探索法を用いて行うことにより高速な検索を実現する。ここで、図７は、液晶ライトバルブ４０Ｒに対する制御値登録テーブルの一例を示す図である。つまり、制御値登録テーブル７００Ｒより、透過率Ｔ１（Ｒ）＝0.0065に最も近い0.007が索出され、これに対応する制御値１が液晶ライトバルブ４０Ｒの画素Ｐ11の制御値として読み出される。なお、説明の便宜上、ここでは液晶ライトバルブ４０Ｒについてのみ説明したが、表示制御装置２００は、液晶ライトバルブ４０Ｇ，４０Ｂについても同様の制御値登録テーブルを有しており、上記同様に、制御値登録テーブルから透過率Ｔ１（Ｇ）＝0.0101，Ｔ１（Ｂ）＝0.0163にそれぞれ対応した制御値を読み出す。また、これ以降の処理においては、制御値登録テーブルより読み出される制御値に対応した最も近似した透過率を、Ｔ１（Ｒ）〜Ｔ１（Ｂ）として用いる。つまり、以降は、Ｔ１（Ｒ）＝0.007、Ｔ１（Ｇ）＝0.010、Ｔ１（Ｂ）＝0.018として輝度変調ライトバルブの透過率Ｔ２の決定処理を行う。ここで、上記Ｔ１（Ｇ）及びＴ１（Ｂ）の透過率については、説明の便宜上、制御値登録テーブル７００の値を用いたが、実際はこれら専用の制御値登録テーブルから最も近似した透過率を選択する。
【００９７】
次いで、ステップＳ１２２を経て、ステップＳ１１８で決定した透過率Ｔ１から輝度変調ライトバルブの画素毎の透過率Ｔ１が決定される。本実施の形態においては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とが正確に対応しているので単純にステップＳ１１８で決定されたＴ１（Ｒ）〜Ｔ１（Ｂ）の平均値を輝度変調ライトバルブの４画素のＴ１として決定するが、色変調ライトバルブの１画素に対応する輝度変調ライトバルブ複数画素のうちいくつかの画素において、各画素の一部分のみが色変調ライトバルブの１画素に対応しているような（画素が正確に対応していない）場合は、面積比等を用いて加重平均を算出することになる。なお、加重平均を求める場合の詳細な説明は後述する。
【００９８】
具体的に、輝度変調ライトバルブの画素Ａ34〜Ｄ34の透過率Ｔ１（Ｔ１（Ａ34）〜Ｔ１（Ｄ34）と称す）は、透過率Ｔ１（Ａ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）〜Ｔ１（Ｄ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のいずれも（0.007，0.010，0.018）となる。
次いで、ステップＳ１２４を経て、輝度変調ライトバルブの画素毎の透過率Ｔ２が決定される。具体的に、輝度変調ライトバルブの画素ブロックＸ34について説明すると、まず、画素Ｄ34〜画素Ａ34に対する上式（１）のＲｐをリサイズ画像のＲＧＢ画素値である、（Ｒ１１，Ｇ１１，Ｂ１１）＝（１．０，１．０，２５．５）、（Ｒ１２，Ｇ１２，Ｂ１２）＝（５．１，１０．２，２５．５）、（Ｒ２１，Ｇ２１，Ｂ２１）＝（１．０，２０．４，２５．５）、（Ｒ２２，Ｇ２２，Ｂ２２）＝（１５．３，２０．４，２５．５）として、これと光源１０の輝度Ｒｓ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（10000，10000，10000）とを用いて画素Ｄ34〜画素Ａ34のＴｐを算出する。これにより、Ｔｐ（Ｄ34）＝（0.00010，0.00010，0.00255）、Ｔｐ（Ｃ34）＝（0.000510，0.00102，0.00255）、Ｔｐ（Ｂ34）＝（0.00010，0.00204，0.00255）、Ｔｐ（Ａ34）＝（0.00153，0.00204，0.00255）が求まる。
【００９９】
上記Ｔｐ（Ａ34）〜Ｔｐ（Ｄ34）と、ステップＳ１２２で決定した透過率Ｔ１（Ａ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）〜Ｔ１（Ｄ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（0.007，0.010，0.018）と、ゲインＧ＝１とから、上式（２）に従い、画素Ａ34〜画素Ｄ34の透過率Ｔ２（Ｔ２（Ａ34）〜Ｔ２（Ｄ34））を算出する。但し、本実施の形態においては、輝度変調ライトバルブは１つであるため、ここでは、Ｔｐ（Ａ34）〜Ｔｐ（Ｄ34）と透過率Ｔ１（Ａ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）〜Ｔ１（Ｄ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から上式（２）に従い、画素Ａ34に対応する透過率Ｔ２Ａ（Ｒ）〜Ｔ２Ａ（Ｂ）、画素Ｂ34に対応するＴ２Ｂ（Ｒ）〜Ｔ２Ｂ（Ｂ）、画素Ｃ34に対応するＴ２Ｃ（Ｒ）〜Ｔ２Ｃ（Ｂ）及び画素Ｄ34に対応するＴ２Ｄ（Ｒ）〜Ｔ２Ｄ（Ｂ）をそれぞれ求める。そして、透過率Ｔ２Ａ（Ｒ）〜Ｔ２Ａ（Ｂ）の平均値を画素Ａ34の透過率Ｔ２（Ａ34）とし、透過率Ｔ２Ｂ（Ｒ）〜Ｔ２Ｂ（Ｂ）の平均値を画素Ｂ34の透過率Ｔ２（Ｂ34）とし、透過率Ｔ２Ｃ（Ｒ）〜Ｔ２Ｃ（Ｂ）の平均値を画素Ｃ34の透過率Ｔ２（Ｃ34）とし、透過率Ｔ２Ｄ（Ｒ）〜Ｔ２Ｄ（Ｂ）の平均値を画素Ｄ34の透過率Ｔ２（Ｄ34）として算出する。これにより、Ｔ２（Ａ34）＝0.188、Ｔ２（Ｂ34）＝0.120、Ｔ２（Ｃ34）＝0.106、Ｔ２（Ｄ34）＝0.055が求まる。
【０１００】
上記説明においては、Ｔ２（Ａ34）〜Ｔ２（Ｄ34）を、上記Ｔ２Ａ（Ｒ）〜Ｔ２Ａ（Ｂ）、Ｔ２Ｂ（Ｒ）〜Ｔ２Ｂ（Ｂ）、Ｔ２Ｃ（Ｒ）〜Ｔ２Ｃ（Ｂ）及びＴ２Ｄ（Ｒ）〜Ｔ２Ｄ（Ｂ）の各々の各Ｒ，Ｇ，Ｂの値の平均値としたが、これに限らず、Ｒ，Ｇ，Ｂの値のうち最大値、中間値及び最小値のいずれかを用いても良い。いずれにしても、誤差が最小となる値を用いるのが好ましい。
【０１０１】
次いで、ステップＳ１２６を経て、ステップＳ１２４で決定した透過率Ｔ２から輝度変調ライトバルブの各画素の制御値が決定される。本実施の形態においては、記憶装置１８２に記憶された制御値登録テーブルから制御値が選択される。制御値の選択においては、算出した透過率Ｔ１に最も近似する透過率を制御値登録テーブルのなかから検索し、検索により索出した透過率に対応する制御値を読み出す。この検索は、例えば、２分探索法を用いて行うことにより高速な検索を実現する。ここで、図８は、輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）に対する制御値登録テーブルの一例を示す図である。つまり、制御値登録テーブル８００より、透過率Ｔ２（Ａ34）＝0.188，Ｔ２（Ｂ34）＝0.120，Ｔ２（Ｃ34）＝0.106，Ｔ２（Ｄ34）＝0.055に最も近い値（0.150，0.150，0.090，0.060）が索出され、これに対応する制御値（9，9，8，7）が液晶ライトバルブ３０の画素ブロックＸ34における画素Ａ34〜画素Ｄ34の制御値として読み出される。}
そして、ステップＳ１２８を経て、決定された制御値がライトバルブ駆動装置１８０に出力される。これにより、色変調ライトバルブ及び輝度変調ライトバルブがそれぞれ駆動して表示画像が投影される。
【０１０２】
更に、図９及び図１０に基づき、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの複数画素とが正確に対応していない場合の加重平均による色変調ライトバルブの各画素のＣｂ値及び輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ１の求め方を説明する。
ここで、図９は、（ａ）は、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブとの画素の対応関係を示す図であり、（ｂ）は、色変調ライトバルブの画素Ｐ11におけるＣｂの加重平均を求める一例を示す図であり、（ｃ）は、色変調ライトバルブの画素Ｐ11〜Ｐ14におけるＣｂの加重平均を求めた結果を示す図である。
【０１０３】
色変調ライトバルブの左上４区画の画素をＰ11（左上）、Ｐ12（右上）、Ｐ13（左下）、Ｐ14（右下）とした場合、画素Ｐ11は、図９（ａ）に示すように、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブの解像度が異なることから、図中点線で示す輝度変調ライトバルブの４画素と光路上で重なり合う。ここでは、輝度変調ライトバルブの解像度が１８×１２で、色変調ライトバルブの解像度が１５×１０となっている。なお、輝度変調ライトバルブの図中点線の４画素に対応するＹＣｂＣｒ値におけるＣｂ値は、図９（ａ）に示すように、Ｃｂ11〜Ｃｂ14とする。画素Ｐ11は、その最小公倍数から６×６の矩形領域に区分することができる。そして、画素Ｐ11と図中点線の４画素との重なり合う面積比は、図９（ｂ）に示すように、２５：５：５：１となる。したがって、画素Ｐ11のＣｂ値であるＣｂ15は、図９（ｃ）に示すように、下式（１２）により算出することができる。
Ｃｂ15＝（Ｃｂ11×２５＋Ｃｂ12×５＋Ｃｂ13×５＋Ｃｂ14×１）／３６…（１２）
画素Ｐ12〜Ｐ14のＣｂ値Ｃｂ16〜Ｃｂ18についても、画素Ｐ11と同様に、面積比による加重平均値を算出することにより求めることができる。
【０１０４】
また、図１０（ａ）は、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブとの画素の対応関係を示す図であり、（ｂ）は、輝度変調ライトバルブの画素Ｐ24における透過率Ｔ１の加重平均を求める一例を示す図であり、（ｃ）は、輝度変調ライトバルブの画素Ｐ21〜Ｐ24における透過率Ｔ１の加重平均を求めた結果を示す図である。
輝度変調ライトバルブの左上４区画の画素をＰ21（左上）、Ｐ22（右上）、Ｐ23（左下）、Ｐ24（右下）とした場合、画素Ｐ24は、図１０（ａ）に示すように、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブの解像度が異なることから、図中点線で示す色変調ライトバルブの４画素と光路上で重なり合う。ここでは、輝度変調ライトバルブの解像度が１８×１２で、色変調ライトバルブの解像度が１５×１０となっている。なお、色変調ライトバルブの図中点線の４画素に対応する透過率Ｔ１は、図９（ａ）に示すように、Ｔ11〜Ｔ14とする。画素Ｐ24は、その最小公倍数から５×５の矩形領域に区分することができる。そして、画素Ｐ24と図中点線の４画素との重なり合う面積比は、図１０（ｂ）に示すように、１：４：４：１６となる。したがって、画素Ｐ24の透過率Ｔ１であるＴ18は、図９（ｃ）に示すように、下式（１３）により算出することができる。
Ｔ18＝（Ｔ11×１＋Ｔ12×４＋Ｔ13×４＋Ｔ14×１６）／２５…（１３）
画素Ｐ21〜Ｐ23の透過率Ｔ15〜Ｔ17についても、画素Ｐ21と同様に、面積比による加重平均値を算出することにより求めることができる。
【０１０５】
以上のような構成の投射型表示装置１００に依れば次のような効果を奏する。ＨＤＲ表示データのＲＧＢ画素値をＹＣｂＣｒ画素値に変換して、色変調ライトバルブの１画素に対応した輝度変調ライトバルブの４画素において、対応するＹＣｂＣｒ画素値を用いて、Ｙ値に関しては最大輝度となるＹmaxを選択し、ＣｂＣｒ値に関しては平均値Ｃｂave，Ｃｒaveを求め、これらＹmax，Ｃｂave，Ｃｒaveから成るＹＣｂＣｒ画素値をＲＧＢ画素値に変換し、この色成分のみが平均化されたＲＧＢ値を用いて色変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ１を決定するようにしたので、輝度変調ライトバルブより解像度の低い色変調ライトバルブにおいて主に画像の色成分を再現することが可能である。更に、色変調ライトバルブより解像度の高い輝度変調ライトバルブにおいて主に画像の輝度成分を再現することが可能である。これにより、人間の視覚的に高画質な画像表示を行うことができるという効果が得られる。
【０１０６】
また、色変調ライトバルブの１画素と、輝度変調ライトバルブの４画素とを光学的に正確に対応させたので、加重平均を求めることなく単純な平均値等で処理を行うことができるので処理負荷を軽減することが可能である。
なお、上記実施の形態おいては、輝度変調ライトバルブの縦及び横の解像度が色変調ライトバルブの２倍である場合を例として説明したが、この倍率は２倍に限らず、３倍以上の倍率であっても良く、上記同様の処理を行うことが可能である。
【０１０７】
また、本実施の形態において、投射型表示装置１００は、色変調ライトバルブの後段に輝度変調ライトバルブを配置した構成となっているが、これに限らず、図１１に示すように、輝度変調ライトバルブを色変調ライトバルブの前段に配置する構成としても良い。
ここで、図１１は、投射型表示装置１００における輝度変調ライトバルブを色変調ライトバルブの前段に設けた場合の主たる光学構成を示す図である。
【０１０８】
図１１に示すように、色変調ライトバルブの前段に、透過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリクス状に配列した液晶ライトバルブ３０と、２枚のフライアイレンズ３２ａ，３２ｂとで構成された輝度変調部１２が配置されている。そして、光源１０からの光の全波長領域の輝度を液晶ライトバルブ３０により変調し、変調した光をフライアイレンズ３２ａ，３２ｂを介して色変調部１４に出射する。
【０１０９】
また、図１１に示す投射型表示装置１００においては、輝度変調部１２および色変調部１４を光学的に直接接続して構成しているが、これに限らず、図１２に示すように、輝度変調部１２および色変調部１４の間にリレーレンズ５０を設けて構成することもできる。
ここで、図１２は、投射型表示装置１００における輝度変調ライトバルブを色変調ライトバルブの前段に設けた場合の主たる光学構成を示す図である。
【０１１０】
また、図１、図１１及び図１２に示す投射型表示装置１００は、色変調部１４を３板式（３つの液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂにより色変調を行う方式）として構成したが、これに限らず、図１３に示すように、色変調部１４を単板式（１つの液晶ライトバルブ４０により色変調を行う方式）として構成することもできる。単板式の色変調ライトバルブは、例えば、液晶ライトバルブにカラーフィルターを設けることにより構成することができる。この場合、結像精度を向上させるため、輝度変調部１２および色変調部１４の間にリレーレンズ５０を設けるのが好ましい。
【０１１１】
また、本実施の形態においては、色変調ライトバルブの各画素に対応する輝度変調ライトバルブの複数画素（例えば、４画素）に対する表示内容が全て同じ内容のものであった場合に、ＲＧＢ値をＹＣｂＣｒ値に変換し、色成分を平均化したＲＧＢ画素値を求める上記一連の処理を省略することが可能である。これにより、対応する画素に対して処理を削減できるので、処理の高速化が可能となる。
【０１１２】
[変形例]
更に、図１４〜図１８に基づき、上記実施の形態の変形例を説明する。ここで、図１４は、直視型表示システム３００の主たる光学構成を示すブロック図である。
上記実施の形態において、投射型表示装置１００は、色変調部１４および輝度変調部１５を内蔵して構成したが、これに限らず、図１４に示すように、投射部１６を取り除き、ＲＧＢ３原色ごとに光の輝度を変調する３板式投射型表示装置３１０と、３板式投射型表示装置３１０からの投影光を受ける投光性のフレネルレンズ３１２と、フレネルレンズ３１２の出射側に設けかつ光の全波長領域の輝度を変調する直視型の輝度変調パネル３１４とからなる直視型表示システム３００として構成することもできる。
【０１１３】
ここで、３板式投射型表示装置３１０は、３板高温ポリシリコンＴＦＴ液晶色パネル投射系であり、その解像度は横４画素×縦３画素である。一方、輝度変調パネル３１４は、カラーフィルター無し単板輝度アモルファスシリコンＴＦＴ液晶表示パネルであり、その解像度は横８×縦６画素である。つまり、輝度変調パネル３１４の行方向及び列方向の解像度が３板式投射型表示装置３１０の行方向及び列方向の解像度の丁度２倍となっている。  また、上記実施の形態において、輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を決定するときに、上記式（１）のＲｐとして、リサイズ画像のＲＧＢ画素値を用いていたのに対し、本変形例においては、上記式（１）のＲｐとして、リサイズ画像のＲＧＢ画素値をＹＣｂＣｒ画素値に変換した後に算出するＣｂＣｒの平均値を反映したＲＧＢ’’画素値を用いる。従って、本変形例においては、上記実施の形態における表示制御部２００に、ＲＧＢ’’画素値を求める機能及びこのＲＧＢ’’画素値を用いて透過率Ｔ２を求める機能を追加した構成となる。
【０１１４】
また、本変形例においても、上記実施の形態における図５（ａ），（ｂ）に示すように色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とが正確に対応していることとする。
次に、本変形例において、表示制御部２００のＣＰＵ１７０で実行される処理を説明する。
【０１１５】
ＣＰＵ１７０は、ＲＯＭ１７２の所定領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って、図１５のフローチャートに示す表示制御処理を実行するようになっている。
図１５は、本変形例における表示制御処理を示すフローチャートである。
ここで、図１５に示すフローチャートにおけるステップＳ２００〜ステップＳ２２０までの処理は、上記実施の形態の図３のフローチャートにおけるステップＳ１００〜ステップＳ１２０までの処理と同様であるので記載を省略する。
【０１１６】
ステップＳ２２２では、輝度変調ライトバルブの各画素のＣｂave2，Ｃｒave2を、色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ値，Ｃｒ値の平均又は加重平均により算出してステップＳ２２４に移行する。
ステップＳ２２４では、輝度変調ライトバルブの各画素に対応するＹＣｂＣｒ画素値のＹ値と、ステップＳ２２２で算出した輝度変調ライトバルブの各画素のＣｂ値，Ｃｒ値の平均又は加重平均から成る輝度変調ライトバルブの各画素のＹＣｂＣｒ画素値をＲＧＢ画素値に変換してＲＧＢ’’画素値を求めてステップＳ２２６に移行する。
【０１１７】
ステップＳ２２６では、ステップＳ２２０（上記ステップＳ１２０に対応）で制御値登録テーブルに基づき決定した透過率Ｔ１に基づき、輝度変調ライトバルブの画素単位で透過率Ｔ１を決定してステップＳ２２８に移行する。
ステップＳ２２８では、ステップＳ２２４で求めたＲＧＢ’’画素値を上式（１）のＲｐとし、当該Ｒｐと光源１０の輝度ＲｓとステップＳ２２６で決定したＴ１とから輝度変調ライトバルブの画素単位で透過率Ｔ２を算出してステップＳ２３０に移行する。
【０１１８】
ステップＳ２３０では、輝度変調ライトバルブの各画素ごとに、その画素について算出した透過率Ｔ２に対応する制御値を制御値登録テーブルから読み出し、読み出した制御値をその画素の制御値として決定しステップＳ２３２に移行する。
ステップＳ２３２では、ステップＳ２２０（上記ステップＳ１２０），Ｓ２３０で決定した制御値をライトバルブ駆動装置１８０に出力し、色変調ライトバルブ及び輝度変調ライトバルブをそれぞれ駆動して表示画像を投影し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
【０１１９】
次に、上記ステップＳ２２２〜ステップＳ２３２に対応した本変形例の動作を図１６に基づき説明する。ここで、図１６は、画素ブロックＸ34に対応したＲＧＢ画素値に対する画素値変換処理結果を用いてＲＧＢ’’画素値を求める処理の概念を示す図である。
ステップＳ２００〜ステップＳ２２０を経た後に、ステップＳ２２２を経て、輝度変調ライトバルブの各画素のＣｂave2，Ｃｒave2が算出される。具体的には、ステップＳ２０８において、図１６の１６０ａ〜１６０ｃに示すように、リサイズ画像の各ＲＧＢ画素値を上式（３）〜（５）に従ってＹＣｂＣｒ画素値に変換する。そして、ステップＳ２０８で求めたＣｂ（図１６中１６０ｂ），Ｃｒ（図１６中１６０ｃ）から図１６の１６１ｂ及び１６１ｃに示すように、１６０ｂにおけるＣｂ11〜Ｃｂ22の平均Ｃｂave2と、１６０ｃにおけるＣｒ11〜Ｃｒ22の平均Ｃｒave2とを算出する。
【０１２０】
上記実施の形態と同様の数値を用いると、上式（３）〜（５）よりＣｂave2は「７．５」、Ｃｒave2は「−４．７」となる。本変形例においては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とが正確に対応しているので単純にＣｂ11〜Ｃｂ22の平均値及びＣｒ11〜Ｃｒ22の平均値をＣｂave2及びＣｒave2として決定するが、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素が正確に対応していない場合は、面積比等を用いて加重平均を算出することになる。加重平均の算出方法は上記実施の形態において説明したので、ここでは説明を省略する。
【０１２１】
次いで、ステップＳ２２４を経て、ステップＳ２０８で求められたＹ値とステップＳ２２２で求められたＣｂave2及びＣｒave2とから成るＹＣｂＣｒ画素値がＲＧＢ’’画素値へと変換される。具体的には、図１６の１６１ａに示す輝度変調ライトバルブの４画素のＹ値（Ｙ11〜Ｙ22）と、上記Ｃｂave2及びＣｒave2とから構成されるＹＣｂＣｒ（Ａ34）〜ＹＣｂＣｒ（Ｄ34）の輝度変調ライトバルブの４画素にそれぞれ対応したＹＣｂＣｒ画素値を上式（６）〜（８）に従ってＲＧＢ画素値に変換することによりＲＧＢ１１’’〜ＲＧＢ２２’’が求まる。Ｙ値として上記実施の形態と同様の数値を用いると、Ｃｂave2（７．５）、Ｃｒave2（−４．７）から上式（６）〜（８）より、ＲＧＢ１１’’：（０，４．６，１６．８）、ＲＧＢ１２’’：（４．０，１１．２，２３．４）、ＲＧＢ２１’’：（８．８，１６．０，２８．２）及びＲＧＢ２２’’：（１３．０，２０．２，３２．６）が求まる。
【０１２２】
次いで、ステップＳ２２６を経て、ステップＳ２２０で決定した透過率Ｔ１から輝度変調ライトバルブの画素毎の透過率Ｔ１が決定される。本実施の形態においては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素とが正確に対応しているので単純にステップＳ２２０で決定されたＴ１（Ｒ）〜Ｔ１（Ｂ）の平均値を輝度変調ライトバルブの４画素のＴ１として決定するが、色変調ライトバルブの１画素と輝度変調ライトバルブの４画素が正確に対応していない場合は、面積比等を用いて加重平均を算出することになる。加重平均の算出方法は上記実施の形態において説明したので、ここでは説明を省略する。
【０１２３】
具体的に、上記実施の形態と同様の数値を用いると、輝度変調ライトバルブの画素Ａ34〜Ｄ34の透過率Ｔ１（Ａ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）〜Ｔ１（Ｄ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、いずれも（0.007，0.010，0.018）となる。
次いで、ステップＳ２２８を経て、輝度変調ライトバルブの画素毎の透過率Ｔ２が決定される。具体的に、輝度変調ライトバルブの画素ブロックＸ34について説明すると、まず、画素Ｄ34〜画素Ａ34に対する上式（１）のＲｐをステップＳ２２６で求めたＲＧＢ’’画素値、（Ｒ１１’’，Ｇ１１’’，Ｂ１１’’）＝（０，４．６，１６．８）、（Ｒ１２’’，Ｇ１２’’，Ｂ１２’’）＝（４．０，１１．２，２３．４）、（Ｒ２１’’，Ｇ２１’’，Ｂ２１’’）＝（８．８，１６．０，２８．２）、（Ｒ２２’’，Ｇ２２’’，Ｂ２２’’）＝（１３．０，２０．２，３２．６）として、これと光源１０の輝度Ｒｓ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（10000，10000，10000）とを用いて画素Ｄ34〜画素Ａ34のＴｐを算出する。これにより、Ｔｐ（Ｄ34）＝（0.00000，0.00046，0.00168）、Ｔｐ（Ｃ34）＝（0.00040，0.00112，0.00234）、Ｔｐ（Ｂ34）＝（0.00088，0.00160，0.00282）、Ｔｐ（Ａ34）＝（0.00130，0.00202，0.00326）が求まる。
【０１２４】
上記Ｔｐ（Ａ34）〜Ｔｐ（Ｄ34）と、ステップＳ２２６で決定した透過率Ｔ１（Ａ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）〜Ｔ１（Ｄ34）（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（0.007，0.010，0.018）と、ゲインＧ＝１とから、上式（２）に従い、上記実施の形態と同様に画素Ａ34〜画素Ｄ34の透過率Ｔ２（Ｔ２（Ａ34）〜Ｔ２（Ｄ34））を算出する。これにより、Ｔ２（Ａ34）＝0.190、Ｔ２（Ｂ34）＝0.110、Ｔ２（Ｃ34）＝0.0826、Ｔ２（Ｄ34）＝0.0464が求まる。
【０１２５】
次いで、ステップＳ２３０を経て、ステップＳ２２８で決定した透過率Ｔ２から輝度変調ライトバルブの各画素の制御値が決定される。本実施の形態においては、上記実施の形態と同様に記憶装置１８２に記憶された輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）に対する制御値登録テーブル８００から制御値が選択される。制御値登録テーブル８００から制御値を求めると、Ｔ２（Ａ34）＝0.1896、Ｔ２（Ｂ34）＝0.1475、Ｔ２（Ｃ34）＝0.0997、Ｔ２（Ｄ34）＝0.0464に最も近い値（0.15，0.15，0.090，0.038）が索出され、これに対応する制御値（9，9，8，6）が液晶ライトバルブ３０の画素ブロックＸ34における画素Ａ34〜画素Ｄ34の制御値として読み出される。
【０１２６】
そして、ステップＳ２３２を経て、決定された制御値がライトバルブ駆動装置１８０に出力される。これにより、色変調ライトバルブ及び輝度変調ライトバルブがそれぞれ駆動して表示画像が投影される。
また、近年の液晶表示パネルの分野における技術の発達により、輝度変調パネル３１４としては、一般的なアモルファスシリコンＴＦＴ液晶表示パネルの画素構造をそのまま使用することが可能である。つまり、一般的なアモルファスシリコンＴＦＴ液晶表示パネルからカラーフィルタを取り外すか、あるいは、カラーフィルタをモノクロのフィルターに置き換えるだけで利用が可能である。従って、従来の生産ラインをそのまま利用することも可能であり、コスト的に有利となる。つまり、低コストで高画質表示が可能な投射型表示装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
また、図１４の構成に限らず、図１７に示すように、光の全波長領域の輝度を変調する単板式投射型表示装置３２０と、単板式投射型表示装置３２０からの投影光を受ける投光性のフレネルレンズ３１２と、フレネルレンズ３１２の出射側に設けかつＲＧＢ３原色ごとに光の輝度を変調する色変調パネル３２４とからなる直視型表示システム３００として構成することもできる。この場合も、上記同様の表示処理を行うことが可能である。
【０１２８】
また、上記実施の形態において、投射型表示装置１００は、色変調部１４および輝度変調部１５を内蔵して構成したが、これに限らず、図１８に示すように、投射部１６を取り除き、バックライト４１０と、バックライト４１０の出射側に設けかつ光の全波長領域の輝度を変調する輝度変調パネル４１２と、輝度変調パネル４１２の出射側に設けかつＲＧＢ３原色ごとに光の輝度を変調する色変調パネル４１４とからなるディスプレイ４００として構成することもできる。この場合も、上記同様の表示処理を行うことが可能である。
【０１２９】
以上、本変形例に対応した投射型表示装置１００に依れば次のような効果を奏する。色変調ライトバルブの各画素に対応するＣｂ，Ｃｒの平均を反映したＲＧＢ’’画素値を用いて輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を決定するようにしたので、リサイズ画像のＲＧＢ画素値を用いるよりも、より適切な透過率Ｔ２を求めることができるので表示画像の画質を向上することができるという効果が得られる。
【０１３０】
[実施例]
更に、表示すべきＨＤＲ画像の目標輝度値と、従来の手法で求められる表示輝度値、上記実施の形態の処理において求められる表示輝度値及び上記変形例の処理において求められる表示輝度値との誤差を求め、本発明の効果を評価する。
本実施例においては、色変調ライトバルブの１画素に対して、輝度変調ライトバルブの４画素（画素０〜画素３）が正確に対応していることとする。
【０１３１】
以下に、輝度変調ライトバルブの画素０〜画素３のそれぞれの目標画素値を示す。
画素０のＲＧＢ画素値：（1.0000，1.0000，25.5000）
画素１のＲＧＢ画素値：（5.1000，10.2000，25.5000）
画素２のＲＧＢ画素値：（1.0000，20.4000，25.5000）
画素３のＲＧＢ画素値：（15.3000，20.4000，25.5000）
更に、上記目標ＲＧＢ画素値をＹＣｂＣｒ画素値に変換した画素値を以下に示す。
【０１３２】
画素０のＹＣｂＣｒ画素値：（3.8048，12.2500，−1.9921）
画素１のＹＣｂＣｒ画素値：（10.4271，8.5106，−3.7940）
画素２のＹＣｂＣｒ画素値：（15.1850，5.8236，−10.1147）
画素３のＹＣｂＣｒ画素値：（19.4594，3.4106，−2.9647）
また、ＲＧＢ画素値の平均値、ＹＣｂＣｒ画素値の平均値、画素０〜画素３のＹＣｂＣｒ画素値のうち輝度Ｙの最大値、光源の輝度及び仮の透過率Ｔ２を以下に示す。
【０１３３】
ＲＧＢ画素値の平均値    ：（5.6000，13.0000，25.5000）
ＹＣｂＣｒ画素値の平均値：（12.2191，7.4987，−4.7164）
輝度Ｙの最大値 Ｙmax＝19．4594
光源の輝度ＬＳ＝10000.0000 
仮の透過率Ｔ２＝0.2000
（１）ＲＧＢ画素値を単純平均して表示輝度値を求めた場合
透過率Ｔ１＝ＲＧＢの平均値 ／（ＬＳ×仮の透過率Ｔ２）
透過率Ｔ１の値（ＲＧＢごと）：（0.0028，0.0065，0.0127）
透過率Ｔ２＝目標画素値のＲＧＢ／（ＬＳ×透過率Ｔ１）
画素０〜画素３の透過率Ｔ２及びその平均値を以下に示す。
【０１３４】
画素０の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.0357，0.0154，0.2000）
平均値：Ｔ２ave＝0.0837
画素１の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.1821，0.1569，0.2000）
平均値：Ｔ２ave＝0.1797
画素２のＴ２の値：ＲＧＢごと（0.0357，0.3138，0.2000）
平均値：Ｔ２ave＝0.1832
画素３の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.5464，0.3138，0.2000）
平均値：Ｔ２ave＝0.3534
Ｔ１及びＴ２aveより逆算される画素表示値を以下に示す。
【０１３５】
画素０のＲＧＢ画素値：（2.3436，5.4405，10.6717）
画素１のＲＧＢ画素値：（5.0313，11.6798，22.9103）
画素２のＲＧＢ画素値：（5.1292，11.9071，23.3563）
画素３のＲＧＢ画素値：（9.8959，22.9726，45.0617）
画素０〜画素３のＲＧＢ画素表示値から求めたＹＣｂＣｒ画素値を以下に示す。
【０１３６】
画素０のＹＣｂＣｒ画素値：（5.1137，3.1382，−1.9738）
画素１のＹＣｂＣｒ画素値：（10.9781，6.7371，−4.2374）
画素２のＹＣｂＣｒ画素値：（11.1919，6.8683，−4.3199）
画素３のＹＣｂＣｒ画素値：（21.5926，13.2511，−8.3344）
（２）画素０〜画素３のＹＣｂＣｒ画素値におけるＣｂ値，Ｃｒ値を平均して求めた場合（上記実施の形態の方法）
ＹmaxとＣｂ値，Ｃｒ値の平均から求めた透過率Ｔ１を決定するための画素値を以下に示す。
【０１３７】
ＲＧＢ画素値：（12.9933，20.2319，32.4471）
透過率Ｔ１＝ＲＧＢ’／（ＬＳ×仮の透過率Ｔ２）
透過率Ｔ１の値（ＲＧＢごと）：（0.0065，0.0101，0.0162）
透過率Ｔ２＝目標画素値のＲＧＢ／（ＬＳ×透過率Ｔ１）
画素０〜画素３の透過率Ｔ２及びその平均値を以下に示す。
【０１３８】
画素０の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.0154，0.0099，0.1572）
平均値：Ｔ２ave＝0.0608
画素１の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.0785，0.1008，0.1572）
平均値：Ｔ２ave＝0.1122
画素２の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.0154，0.2017，0.1572）
平均値：Ｔ２ave＝0.1247
画素３の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.2355，0.2017，0.1572）
平均値：Ｔ２ave＝0.1981
透過率Ｔ１及びＴ２aveより逆算される画素０〜画素３の画素表示値を以下に示す。
【０１３９】
画素０のＲＧＢ画素値：（3.9512，6.1524，9.8670）
画素１のＲＧＢ画素値：（7.2873，11.3471，18.1981）
画素２のＲＧＢ画素値：（8.1042，12.6191，20.2380）
画素３のＲＧＢ画素値：（12.8709，20.0413，32.1414）
画素０〜画素３のＲＧＢ画素表示値から求めたＹＣｂＣｒ画素値を以下に示す。
【０１４０】
画素０のＹＣｂＣｒ画素値：（5.9197，2.2287，−1.4026）
画素１のＹＣｂＣｒ画素値：（10.9179，4.1105，−2.5870）
画素２のＹＣｂＣｒ画素値：（12.1417，4.5713，−2.8769）
画素３のＹＣｂＣｒ画素値：（19.2832，7.2600，−4.5691）
（３）画素０〜画素３のＹＣｂＣｒ画素値におけるＣｂ値，Ｃｒ値の平均を用いて目標ＲＧＢ値を補正した場合（変形例）
透過率Ｔ１の値（上記（２）と同じ）：（0.0065，0.0101，0.0162）
透過率Ｔ２＝ＲＧＢ’’／（ＬＳ×Ｔ１）
画素０のＹＣｂＣｒ画素値のＹ（元のＹ）と、色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ、Ｃｒの平均から求めた画素０の透過率Ｔ２を決定するための画素値ＲＧＢ’’：（−2.6614，4.5772，16.7925）
画素０の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（−0.0410，0.0452，0.1035）
平均値：Ｔ２ave＝0.0359
画素１のＹＣｂＣｒ画素値のＹ（元のＹ）と、色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ、Ｃｒの平均から求めた画素１の透過率Ｔ２を決定するための画素値ＲＧＢ’’（3.9610，11.1996，23.4148）
画素１の透過率Ｔ２の値：ＲＧＢごと（0.0610，0.1107，0.1443）
平均値：Ｔ２ave＝0.1053
画素２のＹＣｂＣｒ画素値のＹ（元のＹ）と、色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ、Ｃｒの平均から求めた画素２の透過率Ｔ２を決定するための画素値ＲＧＢ’’：（ 8.7188，15.9575，28.1727）
画素２の透過率Ｔ２の値：（0.1342，0.1577，0.1737）
平均値：Ｔ２ave＝0.1552
画素３のＹＣｂＣｒ画素値のＹ（元のＹ）と、色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ、Ｃｒの平均から求めた画素３の透過率Ｔ２を決定するための画素値ＲＧＢ’’：（12.9933，20.2319，32.4471）
画素３の透過率Ｔ２の値：（0.2000，0.2000，0.2000）
平均値：Ｔ２ave＝0.2000
透過率Ｔ１及びＴ２aveより逆算される画素０〜画素３の画素表示値を以下に示す。  
【０１４１】
画素０のＲＧＢ画素値：（2.3342，3.6346，5.8291）
画素１のＲＧＢ画素値：（6.8433，10.6557，17.0892）
画素２のＲＧＢ画素値：（10.0829，15.7001，25.1792）
画素３のＲＧＢ画素値：（12.9933，20.2319，32.4471）
画素０〜画素３のＲＧＢ画素表示値から求めたＹＣｂＣｒ画素値を以下に示す。
【０１４２】
画素０のＹＣｂＣｒ画素値：（3.4971，1.3167，−0.8286）
画素１のＹＣｂＣｒ画素値：（10.2526，3.8601，−2.4293）
画素２のＹＣｂＣｒ画素値：（15.1062，5.6874，−3.5794）
画素３のＹＣｂＣｒ画素値：（19.4666，7.3291，−4.6125）
（４）輝度誤差の比較
下式（１４）に示す輝度誤差の計算式に基づき、上記（１）〜（３）の方法において求めた画素表示値と目標輝度値との誤差を求める。
【０１４３】
輝度誤差 ＝ （（画素０の目標輝度−画素０の表示輝度）2＋（画素１の目標輝度−画素１の表示輝度）2＋（画素２の目標輝度−画素２の表示輝度）2＋（画素３の目標輝度−画素３の表示輝度）2）1/2                              …（１４）
（１）の輝度誤差  Gosa＿RGB＿Y  ＝  4.7447
（２）の輝度誤差  Gosa＿YCC＿Y  ＝  3．7425
（３）の輝度誤差  Gosa＿YCC2＿Y  ＝  0．3624
以上より、輝度の保存性という点で、（３）が最も優れており、次いで（２）、最後に（１）という結果を得ることが出来る。従って、本発明を適用した（２）及び（３）において、従来手法である（１）よりも目標輝度に近い輝度でＨＤＲ画像の表示を行うことが可能である。
【０１４４】
上記実施の形態において、輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）は、発明１、２、５、６、７、８、９、１０、１３、１４、１７、１８、１９、２２、２３、２６、２７、２８、２９、３０及び２１のいずれか１の輝度調整素子に対応する。
また、上記実施の形態において、色変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ４０Ｒ〜４０Ｂ）は、発明１、２、４、５、７、８、９、１３、１４、１６、１９、２２、２３、２５、２８、２９及び３０のいずれか１の光変調素子に対応する。
【０１４５】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００によるリサイズ画像のＲＧＢ画素値をＹＣｂＣｒ画素値に変換する処理は、発明２、３、１４及び１５のいずれか１の第１画素値変換手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による色変調ライトバルブの画素単位のＹＣｂＣｒ値の平均値を算出する処理は、発明１、２、６、１０、１３、１４及び１８のいずれか１の平均値算出手段に対応する。
【０１４６】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による色変調ライトバルブの画素単位のＹＣｂＣｒ値からＹmaxを選択する処理は、発明１、２、４、１３、１４及び１６のいずれか１の輝度選択手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による色変調ライトバルブの画素単位のＣｂ値，Ｃｒ値の平均値とＹmaxとから成るＹＣｂＣｒ画素値のＲＧＢ画素値への変換処理は、発明２又は１４の第２画素値変換手段に対応する。
【０１４７】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を仮決定する処理は、発明２、７及び１９のいずれか１の光伝搬特性仮決定手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による色変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ１を決定する処理は、発明１又は１３の光伝搬特性決定手段、並びに発明２、５、６、７、１４、１７、１８及び１９のいずれか１の第１光伝搬特性決定手段に対応する。
【０１４８】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による色変調ライトバルブの各画素の制御値を決定する処理は、発明１又は１３の制御値決定手段、並びに発明２又は１４の第１制御値決定手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による輝度変調ライトバルブの各画素の透過率Ｔ２を決定する処理は、発明２、５、６、１４、１７及び１８のいずれか１の第２光伝搬特性決定手段に対応する。
【０１４９】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００による輝度変調ライトバルブの各画素の制御値を決定する処理は、発明２又は１４の第２制御値決定手段に対応する。
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００によるＣｂ値，Ｃｒ値の平均を反映させた輝度変調ライトバルブのＹＣｂＣｒ画素値を生成する処理は、発明６又は１８の第３画素値生成手段に対応する。
【０１５０】
また、上記実施の形態において、表示制御装置２００によるＣｂ値，Ｃｒ値の平均を反映させた輝度変調ライトバルブのＹＣｂＣｒ画素値をＲＧＢ画素値に変換する処理は、発明６又は１８の第３画素値変換手段に対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ１０８及びステップＳ２０８は、発明１８、２０、２３及び２４のいずれか１の第１画素値変換ステップに対応する。
【０１５１】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１０及びステップＳ２１０は、発明１８、１９、２０、２２、２３及び２７のいずれか１の平均値算出ステップに対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１２及びステップＳ２１２は、発明１８、１９、２０、２２及び２３のいずれか１の輝度選択ステップに対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１４及びステップＳ２１４は、発明１８２０及び２３のいずれか１の第２画素値変換ステップに対応する。
【０１５２】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１６及びステップＳ２１６は、発明１８、２３及び２８のいずれか１の光伝搬特性仮決定ステップに対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１８，１２０及びステップＳ２１８，２２０は、発明２２の光伝搬特性決定ステップ、並びに発明２３、２６、２７及び２８のいずれか１の第１光伝搬特性決定ステップに対応する。
【０１５３】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１２０は、発明２２の制御値決定ステップ又は発明２３の第１制御値決定ステップに対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ１２２及びステップＳ１２４、並びにステップＳ２２６及びステップＳ２２８は、発明２３、２６及び２７のいずれか１の第２光伝搬特性決定ステップに対応する。
【０１５４】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１２６及びステップＳ２３０は、発明２３の第２制御値決定ステップに対応する。
また、上記実施の形態において、ステップＳ２２２及びステップＳ２２４は、発明２７の第３画素値生成ステップ及び第３画素値変換ステップに対応する。
なお、上記実施の形態においては、液晶ライトバルブ３０，４０Ｂ，４０Ｇ，４０Ｒとしてアクティブマトリックス型の液晶表示素子を用いて構成したが、これに限らず、液晶ライトバルブ３０，４０Ｂ，４０Ｇ，４０Ｒとしてパッシブマトリックス型の液晶表示素子およびセグメント型の液晶表示素子を用いて構成することもできる。アクティブマトリックス型の液晶表示は、精密な階調表示ができるという利点があり、パッシブマトリックス型の液晶表示素子およびセグメント型の液晶表示素子は、安価に製造できるという利点を有する。
【０１５５】
また、上記実施の形態において、投射型表示装置１００は、透過型の光変調素子を設けて構成したが、これに限らず、輝度変調ライトバルブ又は色変調ライトバルブをＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の反射型の光変調素子で構成することもできる。
また、上記実施の形態において、輝度変調ライトバルブとして透過型の液晶素子を用いているが、これに限らず、輝度自体を変調可能な光源型の変調素子（例えば、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザ等）を用いても良い。
【０１５６】
また、上記実施の形態において、図３及び図１５のフローチャートに示す処理を実行するにあたっては、ＲＯＭ１７２にあらかじめ格納されている制御プログラムを実行する場合について説明したが、これに限らず、これらの手順を示したプログラムが記憶された記憶媒体から、そのプログラムをＲＡＭ１７４に読み込んで実行するようにしてもよい。
ここで、記憶媒体とは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記憶媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記憶媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記憶媒体、ＭＯ等の磁気記憶型／光学的読取方式記憶媒体であって、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明に係る投射型表示装置１００の主たる光学構成を示す図である。
【図２】表示制御装置２００の主たる光学構成を示すブロック図である。
【図３】表示制御処理を示すフローチャートである。
【図４】トーンマッピング処理を説明するための図である。
【図５】（ａ）は、色変調ライトバルブの画素面の構成を示す図であり、（ｂ）は輝度変調ライトバルブの画素面の構成を示す図である。
【図６】画素ブロックＸ34に対応したＲＧＢ画素値に対する画素値変換処理の概念を示す図である。
【図７】液晶ライトバルブ４０Ｒに対する制御値登録テーブルの一例を示す図である。
【図８】輝度変調ライトバルブ（液晶ライトバルブ３０）に対する制御値登録テーブルの一例を示す図である。
【図９】（ａ）は、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブとの画素の対応関係を示す図であり、（ｂ）は、色変調ライトバルブの画素Ｐ11におけるＣｂの加重平均を求める一例を示す図であり、（ｃ）は、色変調ライトバルブの画素Ｐ11〜Ｐ14におけるＣｂの加重平均を求めた結果を示す図である。
【図１０】（ａ）は、色変調ライトバルブと輝度変調ライトバルブとの画素の対応関係を示す図であり、（ｂ）は、輝度変調ライトバルブの画素Ｐ24における透過率Ｔ１の加重平均を求める一例を示す図であり、（ｃ）は、輝度変調ライトバルブの画素Ｐ21〜Ｐ24における透過率Ｔ１の加重平均を求めた結果を示す図である。
【図１１】投射型表示装置１００における輝度変調ライトバルブを色変調ライトバルブの前段に設けた場合の主たる光学構成を示す図である。
【図１２】投射型表示装置１００における輝度変調ライトバルブを色変調ライトバルブの前段に設けた場合の主たる光学構成を示す図である。
【図１３】単板式として投射型表示装置１００を構成した場合の主たる光学構成を示すブロック図である。
【図１４】輝度変調部１２および色変調部１４の間にリレーレンズ５０を設けて投射型表示装置１００を構成した場合の主たる光学構成を示すブロック図である。
【図１５】変形例における表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１６】画素ブロックＸ34に対応したＲＧＢ画素値に対する画素値変換処理結果を用いてＲＧＢ’’画素値を求める処理の概念を示す図である。
【図１７】直視型表示システム３００の主たる光学構成を示すブロック図である。
【図１８】ディスプレイ４００の主たる光学構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１００…投射型表示装置，  １０…光源，  １２，１５…輝度変調部，  ３０…液晶ライトバルブ，  ３２ａ，３２ｂ…フライアイレンズ，  １４…色変調部，  ４０，４０Ｒ〜４０Ｂ…液晶ライトバルブ，  ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ1〜４２Ｂ3…フィールドレンズ，  ４４ａ，４４ｂ…ダイクロイックミラー，  ４５…ダイクロイックプリズム，  ４６ａ〜４６ｃ…ミラー，４８…出射側レンズ，  １６…投射部，  １７０…ＣＰＵ，  １７２…ＲＯＭ，  １７４…ＲＡＭ，  １７８…Ｉ／Ｆ，  １７９…バス，  １８０…ライトバルブ駆動装置，  １８２…記憶装置，  １９９…ネットワーク，  ５０…リレーレンズ，  ３００…直視型表示システム，  ３１０…単板式投射型表示装置，  ３１２…フレネルレンズ，  ３１４…色変調パネル，  ３２０…３板式投射型表示装置，  ３２４…輝度変調パネル，  ４００…ディスプレイ，  ４１０…バックライト，  ４１２…輝度変調パネル，  ４１４…色変調パネル，  ７００，８００…制御値登録テーブル
【図１】
2005274689.tif 000003
【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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【図１７】
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【図１８】
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