JP4742693B2 - 画像表示装置の調整装置、画像表示装置及び画像表示装置の調整方法 - Google Patents
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本発明は、画像表示装置の調整装置、画像表示装置及び画像表示装置の調整方法に関す
る。
る。
画像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表示画像を投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する液晶プロジェクタが知られている。このような液晶プロジェクタは以下のような問題点を有している。
（１）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、充分なコントラストが得られない。そのため、表示できる階調範囲（ダイナミックレンジ）が狭く、陰極線管（ＣＲＴ）を用いた既存のテレビと比較すると、表示画像の品質や迫力の点で劣ってしまう。
（２）各種の画像信号処理により表示画像の品質向上を図ろうとしても、ダイナミックレンジが固定されているために、充分な効果を発揮することができない。
（２）各種の画像信号処理により表示画像の品質向上を図ろうとしても、ダイナミックレンジが固定されているために、充分な効果を発揮することができない。
このような液晶プロジェクタの問題点に対する解決策、つまりダイナミックレンジを拡張する方法としては、画像信号に応じて光変調器（ライトバルブ）に入射させる光源の光量を変化させることが考えられる。それを実現するのに最も簡便な方法は、光源ランプの光出力強度を変化させることである。例えば、下記特許文献１には、液晶プロジェクタにおいて、画像信号に応じて光源ランプの出力光の制御を行う技術が開示されている。
特開平５−６６５０１号公報
しかしながら、液晶プロジェクタに用いる光源ランプとしては高圧水銀ランプが主流となっているが、高圧水銀ランプの光出力強度を制御することは極めて困難である。このことから、光源ランプの光出力強度自体は変化させずに、光変調手段への入射光量を映像信号に応じて変化させる方法が求められている。さらに上記の問題点に加えて、光源ランプの光出力強度が固定されているため、例えば暗めの鑑賞環境においては表示画像が明るくなりすぎたり、また、投射距離や投射レンズのズーミングにより投射スクリーンサイズを変化させた際に、それに応じて表示画像の明るさが変化してしまうという問題点もあった。
このような問題を解決するために、近年、液晶プロジェクタの光源ランプに調光用の遮光板（調光素子）を組み合わせた構造のものが提案されている。具体的には、光源ランプから射出された光の光軸上に遮光板を配置し、これをその主面に平行な回動軸の回りに回動させて光源光を一部遮光することで調光を行っている。このような調光素子により、光源光を画像信号に応じて調光することで、光源ランプの光出力強度が一定のままでも表示画像に応じた明るさの光を得ることができ、液晶プロジェクタのダイナミックレンジの拡張に寄与することができる。同様に、投射拡大率，使用環境下における明るさの状況、若しくは、ユーザの好み等に応じた明るさの光を得ることができる。
ところで、このような調光処理を行う際には、単位時間当たりの明るさ変化をある一定の範囲内に収める必要がある。これは、明るさ変化が早すぎると表示画像のちらつきとしてユーザに認識され、また、遅すぎると元となる映像の印象を損ねることになるためである。従って、画像に応じて正確に調光処理を行う必要があり、そのためには調光素子の光学特性（調光素子の制御量に対する光源光の変化量）を予め確認しておき、当該光学特性に適合した調光素子の制御量を決定する必要がある。しかしながら、仮に１つの調光素子の光学特性を測定し、当該光学特性を基に決定した調光素子の制御量で他の調光素子を制御した場合、調光素子の光学特性には個体差が存在するため、正確な調光処理が行えず、上述したような表示画像のちらつき等が発生する可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、調光素子の個体差の影響を低減し、安定した調光処理を行うことを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整装置は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、該調光制御パラメータ調整手段は、前記調光制御パラメータに平均化処理を施した前記参照データを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整装置は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、該調光制御パラメータ調整手段は、前記調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換した前記参照データを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整装置は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定し、該決定した一定値の調光制御パラメータを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる調光制御パラメータ調整手段と、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記参照データに含まれる前記調光制御パラメータに平均化処理を施す第４ステップと、前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記参照データに含まれる調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換する第４ステップと、前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定する第３ステップと、前記第３ステップで得られる前記一定値の調光制御パラメータを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第４ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明では、画像表示装置に係わる解決手段として、光源から射出する照明光の調光処理によって表示画像の明るさを調整する画像表示装置であって、前記照明光の調光を行う調光手段と、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段によって検出された光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調光制御パラメータ調整手段と、前記表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータを表示画像の画像信号から所定の時間間隔毎に抽出する画像パラメータ抽出手段と、前記画像パラメータ抽出手段によって抽出された前記画像パラメータに基づいて前記調光制御パラメータ調整手段によって決定された調光制御パラメータから前記調光処理に係る調光制御パラメータを決定し、当該調光制御パラメータに基づいて前記調光手段を制御する調光制御手段とを具備する、という手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置に備えられた調光手段（調光素子）の光学特性を基に当該調光手段を制御する調光制御パラメータを決定するので、個々の画像表示装置について最適な調光処理を行うことができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整装置は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、該調光制御パラメータ調整手段は、前記調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換した前記参照データを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整装置は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定し、該決定した一定値の調光制御パラメータを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる調光制御パラメータ調整手段と、を備えることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記参照データに含まれる前記調光制御パラメータに平均化処理を施す第４ステップと、前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記参照データに含まれる調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換する第４ステップと、前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるひとつの画像表示装置の調整方法は、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定する第３ステップと、前記第３ステップで得られる前記一定値の調光制御パラメータを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第４ステップと、を有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明では、画像表示装置に係わる解決手段として、光源から射出する照明光の調光処理によって表示画像の明るさを調整する画像表示装置であって、前記照明光の調光を行う調光手段と、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段によって検出された光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調光制御パラメータ調整手段と、前記表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータを表示画像の画像信号から所定の時間間隔毎に抽出する画像パラメータ抽出手段と、前記画像パラメータ抽出手段によって抽出された前記画像パラメータに基づいて前記調光制御パラメータ調整手段によって決定された調光制御パラメータから前記調光処理に係る調光制御パラメータを決定し、当該調光制御パラメータに基づいて前記調光手段を制御する調光制御手段とを具備する、という手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置に備えられた調光手段（調光素子）の光学特性を基に当該調光手段を制御する調光制御パラメータを決定するので、個々の画像表示装置について最適な調光処理を行うことができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、前記光量検出手段は、投射スクリーン上に表示される画像の明る
さを照明光の光量として検出することが好ましい。
この発明によれば、最終的な視聴環境に近い状態における照明光の光量を検出でき、再現性の高い照明光量の検出ができる。
さを照明光の光量として検出することが好ましい。
この発明によれば、最終的な視聴環境に近い状態における照明光の光量を検出でき、再現性の高い照明光量の検出ができる。
また、本発明では、前記照明光の光量検出時には、全白画像を表示することが好ましい。
この発明によれば、全白画像を投射スクリーン上に表示することにより、ノイズや外部光等の外乱の影響を低減することができ、照明光量の検出精度を上げることができる。
この発明によれば、全白画像を投射スクリーン上に表示することにより、ノイズや外部光等の外乱の影響を低減することができ、照明光量の検出精度を上げることができる。
また、本発明では、前記光量検出手段は、内部の照明光の光路外に配置され、当該照
明光の内部反射光の光量を検出することが好ましい。
この発明によれば、内部反射光を検出することで画像表示に必要な投射光を遮ることなく、照明光量を検出することができる。
明光の内部反射光の光量を検出することが好ましい。
この発明によれば、内部反射光を検出することで画像表示に必要な投射光を遮ることなく、照明光量を検出することができる。
また、本発明では、前記内部反射光の光量検出時には、全黒画像を表示することが好ましい。
この発明によれば、内部反射光の検出精度を上げることができる。
この発明によれば、内部反射光の検出精度を上げることができる。
また、本発明では、前記参照データとして、前記調光制御パラメータと前記画像パラメータとの対応関係を示すルック・アップ・テーブルを作成することが好ましい。
この発明によれば、きめ細かく正確な調光制御が可能となる。
この発明によれば、きめ細かく正確な調光制御が可能となる。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブルは、γ特性と合致するように決定されることが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置のγ特性と整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
この発明によれば、画像表示装置のγ特性と整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブルは、前記画像を構成する輝度値と合致するように決定されることが好ましい。
この発明によれば、例えば、画像表示装置内部の画像処理をＹＣＣ色空間上で行う場合には、輝度値（Ｙ値）と合わせたルック・アップ・テーブルを用いることで、伸張処理等の画像処理との整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
この発明によれば、例えば、画像表示装置内部の画像処理をＹＣＣ色空間上で行う場合には、輝度値（Ｙ値）と合わせたルック・アップ・テーブルを用いることで、伸張処理等の画像処理との整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
一方、本発明では、画像表示装置の調整装置に係わる解決手段として、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと前記画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、該調光制御パラメータ調整手段は、前記参照データを前記インタフェースを介して前記調光制御手段に記憶させる、という手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置の内部に光量検出手段及び調光制御パラメータ調整手段を備える必要がなく、個々の画像表示装置が備える調光手段の光学特性に合わせて調光制御パラメータを決定することができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
この発明によれば、画像表示装置の内部に光量検出手段及び調光制御パラメータ調整手段を備える必要がなく、個々の画像表示装置が備える調光手段の光学特性に合わせて調光制御パラメータを決定することができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、前記光量検出手段は、投射スクリーン上に表示される画像の明る
さを照明光の光量として検出することが好ましい。
この発明によれば、最終的な視聴環境に近い状態における照明光の光量を検出でき、再現性の高い照明光量の検出ができる。
さを照明光の光量として検出することが好ましい。
この発明によれば、最終的な視聴環境に近い状態における照明光の光量を検出でき、再現性の高い照明光量の検出ができる。
また、本発明では、前記照明光の光量検出時には、全白画像を表示させることが好ましい。
この発明によれば、全白画像を投射スクリーン上に表示することにより、ノイズや外部光等の外乱の影響を低減することができ、照明光量の検出精度を上げることができる。
この発明によれば、全白画像を投射スクリーン上に表示することにより、ノイズや外部光等の外乱の影響を低減することができ、照明光量の検出精度を上げることができる。
また、本発明では、前記光量検出手段は、前記画像表示装置内部の照明光の光路外に
配置され、当該照明光の内部反射光の光量を検出することが好ましい。
この発明によれば、内部反射光を検出することで画像表示に必要な投射光を遮ることなく、照明光量を検出することができる。
配置され、当該照明光の内部反射光の光量を検出することが好ましい。
この発明によれば、内部反射光を検出することで画像表示に必要な投射光を遮ることなく、照明光量を検出することができる。
また、本発明では、前記内部反射光の光量検出時には、全黒画像を表示させることが好ましい。
この発明によれば、内部反射光の検出精度を上げることができる。
この発明によれば、内部反射光の検出精度を上げることができる。
また、本発明では、前記調光制御パラメータは、ルック・アップ・テーブルから構成されることが好ましい。
この発明によれば、きめ細かく正確な調光制御が可能となる。
この発明によれば、きめ細かく正確な調光制御が可能となる。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブルは、前記画像表示装置のγ特性と合致するように決定されることが好ましい。
この発明によれば、画像表示装置のγ特性と整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
この発明によれば、画像表示装置のγ特性と整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブルは、前記画像を構成する輝度値と合致するように決定されることが好ましい。
この発明によれば、例えば、画像表示装置内部の画像処理をＹＣＣ色空間上で行う場合には、輝度値（Ｙ値）と合わせたルック・アップ・テーブルを用いることで、伸張処理等の画像処理との整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
この発明によれば、例えば、画像表示装置内部の画像処理をＹＣＣ色空間上で行う場合には、輝度値（Ｙ値）と合わせたルック・アップ・テーブルを用いることで、伸張処理等の画像処理との整合のとれた画像表示を行うことが可能である。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブル、すなわち調光制御パラメータに平均化処理を施すことが好ましい。
この発明によれば、隣接する調光制御パラメータに対して大きく変化する調光制御パラメータを小さくすることができ、このため調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように平均化処理したルック・アップ・テーブルを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
この発明によれば、隣接する調光制御パラメータに対して大きく変化する調光制御パラメータを小さくすることができ、このため調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように平均化処理したルック・アップ・テーブルを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、前記ルック・アップ・テーブル、すなわち調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換することが好ましい。
この発明によれば、前記制限値内に調光制御パラメータを収めることで、当該調光制御パラメータの大きな変化を抑制し、調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように再調整したルック・アップ・テーブルを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
この発明によれば、前記制限値内に調光制御パラメータを収めることで、当該調光制御パラメータの大きな変化を抑制し、調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように再調整したルック・アップ・テーブルを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、調光制御パラメータ調整手段は、前記調光手段の全制御範囲にお
いて、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定することが好ましい。
この発明によれば、画像パラメータに無関係に、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを設定し、当該調光制御パラメータで調光素子を制御することで、調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように設定した調光制御パラメータを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
いて、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定することが好ましい。
この発明によれば、画像パラメータに無関係に、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを設定し、当該調光制御パラメータで調光素子を制御することで、調光素子の個体差による画像のちらつきを低減することが可能である。従って、このように設定した調光制御パラメータを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、画像表示装置に係わる解決手段として、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置であって、前記調光制御手段は、上記画像表示装置の調整装置によって作成された前記参照データを用いて前記調光手段を制御する、という手段を採用する。
この発明によれば、上述した画像表示装置の調整装置を用いて代表的な１台の画像表示装置について調光制御パラメータを決定し、このように決定した調光制御パラメータを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
この発明によれば、上述した画像表示装置の調整装置を用いて代表的な１台の画像表示装置について調光制御パラメータを決定し、このように決定した調光制御パラメータを他の画像表示装置に展開することで、生産効率の向上及び調光素子の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、上述した画像表示装置に、表示画像に応じて伸張処理を行う伸張処理手段を備えることが好ましい。
この発明によれば、伸張処理と調光処理との連係による画像処理によって、画像表示装置のダイナミックレンジを最大活用することが可能になる
この発明によれば、伸張処理と調光処理との連係による画像処理によって、画像表示装置のダイナミックレンジを最大活用することが可能になる
さらに、本発明では、画像表示方法に係わる解決手段として、所定の調光手段によって
光源から射出する照明光の調光処理によって表示画像の明るさを調整する画像表示方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと前記表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記画像パラメータを表示画像の画像信号から所定の時間間隔毎に抽出する第４ステップと、前記第３ステップにて作成された参照データを基に、前記第４ステップにて抽出された画像パラメータに応じた調光制御パラメータを決定する第５ステップと、前記第５ステップにて決定した調光制御パラメータに基づいて前記調光手段を制御する第６ステップと、を有するという手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置に備えられた調光手段（調光素子）の光学特性を基に当該調光手段を制御する調光制御パラメータを決定するので、個々の画像表示装置について最適な調光処理を行うことができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
光源から射出する照明光の調光処理によって表示画像の明るさを調整する画像表示方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと前記表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記画像パラメータを表示画像の画像信号から所定の時間間隔毎に抽出する第４ステップと、前記第３ステップにて作成された参照データを基に、前記第４ステップにて抽出された画像パラメータに応じた調光制御パラメータを決定する第５ステップと、前記第５ステップにて決定した調光制御パラメータに基づいて前記調光手段を制御する第６ステップと、を有するという手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置に備えられた調光手段（調光素子）の光学特性を基に当該調光手段を制御する調光制御パラメータを決定するので、個々の画像表示装置について最適な調光処理を行うことができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、本発明では、画像表示装置の調整方法に係わる解決手段として、光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと前記表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、前記第３ステップで作成された参照データを前記調光制御手段に記憶させる第４ステップと、を有するという手段を採用する。
この発明によれば、画像表示装置の内部に光量検出手段及び調光制御パラメータ調整手段を備える必要がなく、個々の画像表示装置が備える調光手段の光学特性に合わせて調光制御パラメータを決定することができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
この発明によれば、画像表示装置の内部に光量検出手段及び調光制御パラメータ調整手段を備える必要がなく、個々の画像表示装置が備える調光手段の光学特性に合わせて調光制御パラメータを決定することができ、調光素子の個体差の影響を受けず、安定した調光処理を行うことが可能である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、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板式の液晶プロジェクタを用いて説明する。
図１は、液晶プロジェクタの一例を示した概略構成図である。図１に示すように、本液晶プロジェクタは、光源５１０、調光素子６、フライアイレンズ２１、２２、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及び光量検出センサ１から構成されている。
図１は、液晶プロジェクタの一例を示した概略構成図である。図１に示すように、本液晶プロジェクタは、光源５１０、調光素子６、フライアイレンズ２１、２２、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及び光量検出センサ１から構成されている。
光源５１０は、超高圧水銀灯等のランプ５１１と、当該ランプ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の出射光の照度分布を均一化するためのフライアイレンズ２１、２２と、出射光の光量を調節する調光素子６が配置されている。調光素子６は、第１遮光板６ａと第２遮光板６ｂとから構成され、図示しないステッピングモータによって上記第１遮光板６ａ及び第２遮光板６ｂが回動し、出射光の光路面積を変化させることで光量を調節する。
ダイクロイックミラー５１３は、光源５１０から入射される白色光のうちの赤色光を反射ミラー５１７へ透過させると共に、青色光と緑色光とをダイクロイックミラー５１４へ反射する。反射ミラー５１７は、ダイクロイックミラー５１３から入射された赤色光を赤色光用液晶ライトバルブ５２２へ反射する。
一方、ダイクロイックミラー５１４は、ダイクロイックミラー５１３から入射される青色光と緑色光との内、緑色光を緑色光用液晶ライトバルブ５２３へ反射すると共に、青色光をリレーレンズ５１８へ透過する。この青色光は、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を介して、青色光用液晶ライトバルブ５２４に入射される。
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及び青色光用液晶ライトバルブ５２４は、それぞれに入射された３つの色光（赤色光、緑色光、青色光）を変調し、クロスダイクロイックプリズム５２５に出射する。このクロスダイクロイックプリズム５２５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。光量検出センサ１は、スクリーン５２７の中央に設置され、スクリーン５２７上に投射される光（投射光）の光量を検出し、当該光量を示す検出信号を第１のＡ／Ｄコンバータ２（図１には図示せず）に出力する。なお、この第１のＡ／Ｄコンバータ２については以下説明する。
図２は、上記のように構成される本液晶プロジェクタの駆動回路の構成を示したブロック図である。この図に示すように、本液晶プロジェクタの駆動回路は、光量検出センサ１、第１のＡ／Ｄコンバータ２、調光制御パラメータ調整部３、調光制御部４、調光素子ドライバ５、調光素子６、第２のＡ／Ｄコンバータ７、画像パラメータ抽出部８、伸張処理部９、Ｄ／Ａコンバータ１０、ライトバルブドライバ１１、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及び青色光用液晶ライトバルブ５２４から構成されている。
本液晶プロジェクタは、２つの動作モード（調光制御パラメータ調整モード、通常表示モード）を備えている。これら２つの動作モードの内、調光制御パラメータ調整モードは、調光素子６の光学特性（より具体的には、第１遮光板６ａ及び第２遮光板６ｂを駆動するステッピングモータのステップ数と投射光量との関係）を判定し、当該光学特性に基づいて調光素子６を駆動するのに最適な調光制御パラメータを調整し決定するモードである。ここで、調光制御パラメータとは、調光素子６、すなわち第１遮光板６ａ及び第２遮光板６ｂを駆動するステッピングモータのステップ数である。一方、通常表示モードは、外部の画像供給装置から供給される所望の画像（画像信号）の伸張処理を行うと共に、上記調光制御パラメータ調整モードで決定された調光制御パラメータを用いて調光処理を行い、画像をスクリーン５２７上に表示するモードである。
光量検出センサ１は、図１で説明したように、スクリーン５２７上に投射される投射光量を検出し、当該投射光量を示す検出信号を第１のＡ／Ｄコンバータ２に出力する。第２のＡ／Ｄコンバータ２は、上記光量検出センサ１から入力される検出信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換し、デジタル検出信号として調光制御パラメータ調整部３に出力する。調光制御パラメータ調整部３は、調光素子６の光学特性測定用の調光制御パラメータを調光制御部４に出力すると共に、当該光学特性測定用の調光制御パラメータによって調光素子６が駆動された際の投射光量（デジタル検出信号）に基づいて調光素子６の光学特性を判定し、当該光学特性を基に通常表示モード用の調光制御パラメータと、画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示すＬＵＴ（Look Up Table）を作成して調光制御部４に出力する。なお、これら光量検出センサ１、第１のＡ／Ｄコンバータ２及び調光制御パラメータ調整部３は、調光制御パラメータ調整モード時のみアクティブ状態となる。
調光制御部４は、調光制御パラメータ調整モード時には、調光制御パラメータ調整部３から入力される光学特性測定用の調光制御パラメータを調光素子ドライバ５に出力し、また、調光制御パラメータ調整部３が作成したＬＵＴを内部メモリに記憶する。さらに、調光制御部４は、通常表示モード時には、画像パラメータ抽出部８から入力される画像パラメータと上記ＬＵＴとを基に調光制御パラメータを決定し、当該調光制御パラメータを調光素子ドライバ５に出力する。
調光素子ドライバ５は、上記調光制御部４から入力される光学特性測定用の調光制御パラメータ、若しくはＬＵＴを基に決定された調光制御パラメータに基づいて、調光素子６、すなわちステッピングモータを駆動するための駆動信号を生成し、当該駆動信号を調光素子６に出力する。調光素子６は、上記駆動信号に基づいて駆動し、これにより光源５１０から出射される光量を変化させる。
第２のＡ／Ｄコンバータ７は、外部の画像供給装置から供給される画像信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換し、デジタル画像信号として画像パラメータ抽出部８に出力する。アナログ信号である画像信号は、電圧値の大きさを画像の明るさ情報として持っていたが、デジタル画像信号に変換されることにより上記電圧値に対応する階調値を明るさ情報として持つことになる。なお、上記画像供給装置は、例えばＰＣ（Personal Computer）であり、ハードディスクやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に保存されている画像を再生し、当該画像を示す画像信号と共に同期信号（図示せず）を本液晶プロジェクタに出力するものである。
画像パラメータ抽出部８は、通常表示モード時には、上記第２のＡ／Ｄコンバータ７から入力されたデジタル画像信号から表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータ（階調値）を所定の抽出処理によって抽出し、当該画像パラメータ及びデジタル画像信号を伸張処理部９に出力すると共に、画像パラメータを調光制御部４に出力する。また、画像パラメータ抽出部８は、調光制御パラメータ調整モード時には、画像パラメータの抽出処理を行わずにデジタル画像信号を伸張処理部９に出力する。伸張処理部９は、通常表示モード時には、上記画像パラメータを基に伸張制御パラメータを決定し、当該伸張制御パラメータに基づいてデジタル画像信号を構成する階調値の伸張処理を行い、伸張処理後のデジタル画像信号をＤ／Ａコンバータ１０に出力する。また、伸張処理部９は、調光制御パラメータ調整モード時には、伸張処理を行わずにデジタル画像信号をＤ／Ａコンバータ１０に出力する。なお、このような伸張制御パラメータの決定方法については後述する。
Ｄ／Ａコンバータ１０は、上記伸張処理部９から入力されるデジタル画像信号をＤ／Ａ変換し、アナログ画像信号としてライトバルブドライバ１１に出力する。ライトバルブドライバ１１は、Ｄ／Ａコンバータ１０から入力されるアナログ画像信号に基づいて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及び青色光用液晶ライトバルブ５２４を駆動させるための駆動信号を生成し、各液晶ライトバルブに出力する。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及び青色光用液晶ライトバルブ５２４は、図１で説明したように、上記駆動信号によって駆動し、それぞれに入射された３つの色光（赤色光、緑色光、青色光）の変調を行う。
次に、このように構成された本液晶プロジェクタにおける調光制御パラメータ調整モード及び通常表示モードの動作について説明する。
[調光制御パラメータ調整モード]
図３は、調光制御パラメータ調整モード時における調光制御パラメータ決定（ＬＵＴ作成）処理手順を示すフローチャートである。まず、調光制御パラメータ調整モードへの切替えを行う（ステップＳ１）。このようなモード切替えは、例えば、本液晶プロジェクタにモード切替スイッチ等を設け、当該モード切替スイッチを操作することで行われる。
[調光制御パラメータ調整モード]
図３は、調光制御パラメータ調整モード時における調光制御パラメータ決定（ＬＵＴ作成）処理手順を示すフローチャートである。まず、調光制御パラメータ調整モードへの切替えを行う（ステップＳ１）。このようなモード切替えは、例えば、本液晶プロジェクタにモード切替スイッチ等を設け、当該モード切替スイッチを操作することで行われる。
次に、画像供給装置から調整用の画像として全白パターン画像を本液晶プロジェクタに供給させる（ステップＳ２）。このように、全白パターン画像をスクリーン５２７上に表示することにより、ノイズや外部光等の外乱の影響を低減することができ、投射光量の検出精度を上げることができる。なお、本実施形態では、０（黒）〜２５５（白）階調までの２５６階調表示を行う液晶プロジェクタを想定している。
外部の画像供給装置から入力された全白パターン画像信号は、第２のＡ／Ｄコンバータ７によってデジタル画像信号に変換され、画像パラメータ抽出部８に入力される。このデジタル画像信号は、上述したように画像の明るさ情報として、当該画像の構成単位である各画素のＲＧＢに対応する階調値（ここでは全白パターン画像なので全画素ともに２５５階調）を持つものである。画像パラメータ抽出部８は、画像パラメータ抽出処理を行うことなく、上記デジタル画像信号を伸張処理部９に出力する。同様に、伸張処理部９もデジタル画像信号に伸張処理を施すことなくＤ／Ａコンバータ１０に出力する。すなわち、スクリーン５２７上には全白パターン画像が表示されることになる。
続いて、調光制御パラメータ調整部３は、光学特性測定用の調光制御パラメータを調光制御部４に出力する（ステップＳ３）。上記調光制御パラメータは、調光素子６、すなわち第１遮光板６ａ及び第２遮光板６ｂを駆動するステッピングモータのステップ数であるので、０〜最大ステップ数（ｍａｘ）がステッピングモータ（第１遮光板６ａ及び第２遮光板６ｂ）の回動範囲と想定すると、調光制御パラメータ調整部３は、０から最大ステップ数まで１ステップづつ増加するように調光制御パラメータを設定して調光制御部４に出力する。
調光素子ドライバ５は、上記のように設定された調光制御パラメータに従って、調光素子６、つまりステッピングモータを駆動させるための駆動信号を生成して当該ステッピングモータに出力する。すなわち、ステッピングモータは、０〜ｍａｘステップまで１ステップづつ回動することになる。この時、ステッピングモータの動作に同期して、光量検出センサ１によってスクリーン５２７上に投射される投射光量を検出する（ステップＳ４）。このようにして得られるステッピングモータのステップ数（調光制御パラメータ）と投射光量との関係が調光素子６の光学特性である。この調光素子６の光学特性の一例を図４に示す。図４に示すように、本実施形態では、０ステップで最大投射光量、ｍａｘステップの時に最小投射光量になる場合を想定する。
そして、調光制御パラメータ調整部３は、上記のようにして得た調光素子６の光学特性を基に通常表示モードで使用するＬＵＴを作成する（ステップＳ５）。このＬＵＴは、本液晶プロジェクタのγ特性と整合性をとれるように作成する。例えば、図５に示すようなγ値＝２．２のγ特性を想定する。画像供給装置から入力される画像の明るさを特徴づける画像パラメータ（階調値）が１２８階調である場合、この１２８階調が出力可能な最大階調値、すなわち２５５階調に変換されるように伸張処理が行われるため、光源５１０の出射光量を１２８階調の明るさまで減少させる必要がある。
図５からわかるように、２５５階調における出力輝度を１００％とすると、１２８階調における出力輝度は約２０％になる。すなわち、光源５１０の出射光量を２０％まで減少させる必要がある。そして、図４の光学特性から、光源５１０の出射光量、つまり投射光量を２０％まで減少させるには、ステッピングモータのステップ数（調光制御パラメータ）をＸ１２８に決定すれば良いことがわかる。このように、画像パラメータに対する調光制御パラメータをγ特性及び調光素子６の光学特性に基づいて決定してＬＵＴを作成する。図６は、上記のように作成したＬＵＴの一例である。調光制御パラメータ調整部３は、このように作成したＬＵＴを調光制御部４に出力して記憶させる（ステップＳ６）。
以上で調光制御パラメータ調整モードは終了である。なお、上記ＬＵＴは、調光素子６の光学特性と液晶プロジェクタのγ特性とが整合性をとれるように作成されたが、例えば、画像信号をＹＣＣ色空間上で画像処理する場合には、明るさを表す輝度値（Ｙ値）と整合性がとれるようにＬＵＴを作成しても良い。
[通常表示モード]
次に通常表示モードについて説明する。
調光制御パラメータ調整モードが終了するとモード切替スイッチを操作して、通常表
示モードへの切替えを行う。もしくは、調光制御パラメータ調整モードが終了すると自動的に通常表示モードに切り替わるようにしても良い。
次に通常表示モードについて説明する。
調光制御パラメータ調整モードが終了するとモード切替スイッチを操作して、通常表
示モードへの切替えを行う。もしくは、調光制御パラメータ調整モードが終了すると自動的に通常表示モードに切り替わるようにしても良い。
そして、外部の画像供給装置から所望の画像（画像信号）を本液晶プロジェクタに入力させる。画像信号は、第２のＡ／Ｄコンバータ７によってデジタル画像信号に変換され、画像パラメータ抽出部８に入力される。画像パラメータ抽出部８は、上記デジタル画像信号から任意の１フレームに含まれる明るさ情報、すなわち階調値の出現数分布（ヒストグラム）を作成する。例えば、この１フレームに含まれる階調値のヒストグラムが図７（ａ）のようになったとする。この場合、図７（ａ）に示すように、上記１フレームにおける最大階調値は１５０階調である。画像パラメータ抽出部８は、上記ヒストグラムを基に最大階調値である１５０階調を画像パラメータとして決定する。
画像パラメータ抽出部８は、上記１５０階調を画像パラメータとして抽出し決定すると、当該画像パラメータを伸張処理部９及び調光制御部４に出力すると共に、デジタル画像信号を伸張処理部９に出力する。伸張処理部９は、上記画像パラメータを基に伸張制御パラメータを決定する。すなわち、ダイナミックレンジを最大活用するためには、伸張制御パラメータとして、伸張係数Ｇ＝出力可能な最大階調値／画像パラメータ＝２５５／１５０＝１．７と決定する。このように伸張制御パラメータ（伸張係数Ｇ）を決定することによって、図７（ｂ）に示すように、入力階調値（デジタル画像信号に含まれる階調値）に伸張制御パラメータを乗算することで出力可能な最大階調値までリニアに伸張することができ、ダイナミックレンジを最大活用することが可能になる。なお、図７（ｂ）において、出力階調値とは入力階調値の伸張処理後の階調値である。
そして、伸長処理後のデジタル画像信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０に出力されてアナログ画像信号に変換された後、ライトバルブドライバ１１に出力される。ライトバルブドライバ１１は、上記アナログ画像信号に基づいて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及び青色光用液晶ライトバルブ５２４を駆動させるための駆動信号を生成し、各液晶ライトバルブに出力する。各液晶ライトバルブは、上記駆動信号によって駆動し、それぞれに入射された３つの色光（赤色光、緑色光、青色光）の変調が行われ、スクリーン５２７上に画像が表示される。
一方、調光制御部４は、画像パラメータ抽出部８から画像パラメータが入力されると、調光制御パラメータ調整モードで作成されたＬＵＴを基に調光制御パラメータを決定し、当該調光制御パラメータを調光素子ドライバ５に出力する。γ値＝２．２の場合、１５０階調は２５５階調の約３０％の明るさなので、光源５１０の出射光量を約３０％まで減少させる値の調光制御パラメータが決定されることになる。調光素子ドライバ５は、上記調光制御パラメータを基に駆動信号を生成して調光素子６を駆動し、その結果、光源５１０から出射される光量は３０％に減少することになる。このような調光処理により、光源５１０から出射される光量を画像信号に応じて調光することで、光源５１０の光出力強度が一定のままでも表示画像に応じた明るさの光を得ることができ、液晶プロジェクタのダイナミックレンジの拡張に寄与することができる。
以上のように、本液晶プロジェクタによれば、個々の調光素子６の光学特性に合わせて調光制御パラメータを決定するので、調光素子６の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。しかしながら、一方で、上述したように各液晶プロジェクタについて、それぞれ調光制御パラメータの調整処理を行った場合に弊害も発生する。例えば、本液晶プロジェクタの購入時に、ユーザに調光制御パラメータの調整処理を行わせた場合、ユーザに労力を強いることになってしまう。また、生産工程において調光制御パラメータの調整処理を行う方法も考えられるが、膨大な台数を処理する必要があるため、生産効率が非常に悪くなってしまうという問題がある。
このような問題を解決するためには、予め代表的な１台を用いて調光制御パラメータを決定しておき、それを生産工程において他の液晶プロジェクタに展開する方法が最も効率が良い。しかし、この方法では、調光素子６の個体差による影響が大きくなり、安定した調光処理を行えなくなる可能性がある。例えば、図６に示すように、本来「２」を調光制御パラメータとして選択する必要があるにも関わらず、調光素子６の個体差のために、実質的に「２０」が選択されてしまった場合には、画面のちらつきとして認識されてしまう。そこで、上記のように生産効率の向上を図り、尚且つ調光素子６の個体差の影響を低減し、安定した調光処理を行う方法について以下説明する。
（１） 調光制御パラメータ調整モードで作成したＬＵＴに平均化処理を行う方法
まず、予め代表的な１台を用いて調光制御パラメータ、すなわち図６に示すＬＵＴを作成する。そして、そのように作成したＬＵＴの調光制御パラメータに平均化処理を施す。具体的には、図８（ａ）に示すように、画像パラメータ「１」に対応する調光制御パラメータは、「１２」と、それに隣接する調光制御パラメータ「２」、「１０」との平均値に変換する。すなわち、（１２＋２＋１０）／３≒８とする。画像パラメータ「２」に対応する調光制御パラメータも同様に、（１０＋１２＋７）／３≒１０とする。以下同様に平均化処理によって新たな調光制御パラメータに変換してＬＵＴを再調整する。
まず、予め代表的な１台を用いて調光制御パラメータ、すなわち図６に示すＬＵＴを作成する。そして、そのように作成したＬＵＴの調光制御パラメータに平均化処理を施す。具体的には、図８（ａ）に示すように、画像パラメータ「１」に対応する調光制御パラメータは、「１２」と、それに隣接する調光制御パラメータ「２」、「１０」との平均値に変換する。すなわち、（１２＋２＋１０）／３≒８とする。画像パラメータ「２」に対応する調光制御パラメータも同様に、（１０＋１２＋７）／３≒１０とする。以下同様に平均化処理によって新たな調光制御パラメータに変換してＬＵＴを再調整する。
このように、平均化処理を行うことによって、隣接する調光制御パラメータに対して大きく変化する調光制御パラメータを小さくすることができ、このため調光素子６の個体差による画面のちらつきを低減することが可能である。従って、このように再調整したＬＵＴを他の液晶プロジェクタに展開することで、生産効率の向上及び調光素子６の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。なお、上記のような平均化処理に替えて、調光制御パラメータにローパスフィルタをかけても良い。
（２）ＬＵＴの調光制御パラメータに制限を設ける方法
（１）と同様に、予め代表的な１台を用いてＬＵＴを作成する。そして、画像のちらつきが認識されないような調光制御パラメータの制限値を予め設定しておき、ＬＵＴの再調整を行う。具体的には、例えば、上記制限値を「１０」と設定した場合、図８（ｂ）に示すように、「１０」より大きい値の調光制御パラメータを全て「１０」に変換する。このような制限値によりＬＵＴを再調整することで、調光素子６の個体差による画面のちらつきを低減することが可能である。従って、このように再調整したＬＵＴを他の液晶プロジェクタに展開することで、生産効率の向上及び調光素子６の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
（１）と同様に、予め代表的な１台を用いてＬＵＴを作成する。そして、画像のちらつきが認識されないような調光制御パラメータの制限値を予め設定しておき、ＬＵＴの再調整を行う。具体的には、例えば、上記制限値を「１０」と設定した場合、図８（ｂ）に示すように、「１０」より大きい値の調光制御パラメータを全て「１０」に変換する。このような制限値によりＬＵＴを再調整することで、調光素子６の個体差による画面のちらつきを低減することが可能である。従って、このように再調整したＬＵＴを他の液晶プロジェクタに展開することで、生産効率の向上及び調光素子６の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
なお、この方法によると、例えば本来、調光制御パラメータを「２０」に決定する必要がある場合でも「１０」を決定することになるので、画像のちらつきは低減できても画像の印象を損ねる可能性がある。そこで、調光制御パラメータの最大値を制限した分、他の小さい値の調光制御パラメータを一定量大きくすることが好ましい。これにより画像の印象を損なうことなく、且つ画像のちらつきを低減することが可能である。
（３）一定値の調光制御パラメータを決定する方法
この方法では、調光素子６の全制御範囲、つまりステッピングモータの全回動範囲において、画像のちらつきが認識されないような調光制御パラメータを決定する。具体的には、例えば、ステッピングモータのステップ数に対する投射光量（明るさ）の変化率を測定し、図９に示すような測定結果が得られた場合を想定する。この図に示すように、２００ステップの時に明るさ変化率が最大値（０．５％）になるとする。人間の目で明るさ変化を認識できる明るさ変化率を約２％とした場合、２００ステップの前後４ステップ分だけステップ数を変化させても明るさ変化率が２％を越えることはない。従って、この４ステップ、つまり「４」を調光制御パラメータと決定すれば、ステッピングモータの全回動範囲において画像のちらつきが認識されることはない。
この方法では、調光素子６の全制御範囲、つまりステッピングモータの全回動範囲において、画像のちらつきが認識されないような調光制御パラメータを決定する。具体的には、例えば、ステッピングモータのステップ数に対する投射光量（明るさ）の変化率を測定し、図９に示すような測定結果が得られた場合を想定する。この図に示すように、２００ステップの時に明るさ変化率が最大値（０．５％）になるとする。人間の目で明るさ変化を認識できる明るさ変化率を約２％とした場合、２００ステップの前後４ステップ分だけステップ数を変化させても明るさ変化率が２％を越えることはない。従って、この４ステップ、つまり「４」を調光制御パラメータと決定すれば、ステッピングモータの全回動範囲において画像のちらつきが認識されることはない。
このように、画像パラメータに無関係に一定値の調光制御パラメータ（「４」）を設定し、この調光制御パラメータで調光素子６を制御することで、調光素子６の個体差による画面のちらつきを低減することが可能である。従って、このように設定した調光制御パラメータを他の液晶プロジェクタに展開することで、生産効率の向上及び調光素子６の個体差の影響を低減でき、安定した調光処理を行うことが可能である。
また、この方法によると、明るさ変化の少ない制御範囲では制御効率は悪くなるが、ＬＵＴを作成する必要がないため調光処理における負荷を低減することが可能である。なお、上記のような制御効率の低下に対する対策として、例えば静止画のように、人間の目で明るさ変化が認識されやすい画像の場合は、明るさ変化率を２％以内に収めるように調光制御パラメータ（上記の例では「４」）を設定し、また、動画のように人間の目で明るさ変化が認識されにくい画像の場合は、明るさ変化率を４％以内に収めるように調光制御パラメータ（上記の例では「８」）を設定することが好ましい。なお、ＬＵＴを一旦作成し、ＬＵＴから調光制御パラメータの最小値を抽出して、当該最小値を上述した一定値の調光制御パラメータとして設定しても良い。
以上のように、本実施形態によれば、個々の調光素子６の光学特性に合致した調光制御パラメータを決定することもでき、一方、生産効率を重視する場合は、調光素子６の個体差の影響を低減するような調光制御パラメータを決定することが可能であるので、生産効率の向上、調光素子６の個体差の影響の低減及び安定した調光処理を行うことが可能である。なお、生産効率を重視する場合、代表的な１台を用いて調光制御パラメータを決定すれば良いので、他の液晶プロジェクタには光量検出センサ１、第１のＡ／Ｄコンバータ２及び調光制御パラメータ調整部３は必要ない。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１） 上記実施形態において、調光素子６のアクチュエータとしてステッピングモータ
を使用したが、これに限らず、ＤＣモータやブラシレスモータをアクチュエータとして用いても良い。また、遮光板を調光素子６として使用していたが、これに限らず、液晶ライトバルブを調光素子６として用いても良い。また、本発明の技術範囲はこのような調光手段に限定されず、例えば高圧水銀ランプやＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源の出力強度を直接的に変化させる調光手段を用いたプロジェクタに対して本発明を適用することも可能である。
（１） 上記実施形態において、調光素子６のアクチュエータとしてステッピングモータ
を使用したが、これに限らず、ＤＣモータやブラシレスモータをアクチュエータとして用いても良い。また、遮光板を調光素子６として使用していたが、これに限らず、液晶ライトバルブを調光素子６として用いても良い。また、本発明の技術範囲はこのような調光手段に限定されず、例えば高圧水銀ランプやＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源の出力強度を直接的に変化させる調光手段を用いたプロジェクタに対して本発明を適用することも可能である。
（２） 上記実施形態において、光量検出センサ１をスクリーン５２７上に設置して、投
射光量を検出することによって調光素子６の光学特性を測定したが、これに限らず、プロジェクタの投射レンズ付近に光量検出センサ１を設置し、スクリーン５２７上に投影される照明光量を検出することで調光素子６の光学特性を測定しても良い。また、液晶プロジェクタ内部の光路外に光量検出センサ１を設置し、各種レンズ及びミラー等の光学素子からの反射光を検出することで調光素子６の光学特性を測定しても良い。この場合、調光制御パラメータ調整モード時に使用する調整用の画像として全黒パターン画像を表示させることが好ましい。このような全黒パターン画像を表示させることで、より精度良く反射光を検出することが可能である。
射光量を検出することによって調光素子６の光学特性を測定したが、これに限らず、プロジェクタの投射レンズ付近に光量検出センサ１を設置し、スクリーン５２７上に投影される照明光量を検出することで調光素子６の光学特性を測定しても良い。また、液晶プロジェクタ内部の光路外に光量検出センサ１を設置し、各種レンズ及びミラー等の光学素子からの反射光を検出することで調光素子６の光学特性を測定しても良い。この場合、調光制御パラメータ調整モード時に使用する調整用の画像として全黒パターン画像を表示させることが好ましい。このような全黒パターン画像を表示させることで、より精度良く反射光を検出することが可能である。
（３）上記実施形態では、液晶プロジェクタとして透過型の液晶装置を光変調手段として用いたものを例示した。しかし、本発明の技術範囲はこのような透過型のものに限定されず、例えばＬＣＯＳ等の反射型のプロジェクタ、或いは、ＭＥＭＳ技術に基づくミラー方式の空間光変調器を用いたプロジェクタに対して本発明を適用することも可能である。
１…光量検出センサ、２…第１のＡ／Ｄコンバータ、３…調光制御パラメータ調整部、４…調光制御部、５…調光素子ドライバ、６…調光素子、７…第２のＡ／Ｄコンバータ、
８…画像パラメータ抽出部、９…伸張処理部、１０…Ｄ／Ａコンバータ、１１…ライトバルブドライバ、５１０…光源、５１１…ランプ、５１２…リフレクタ、５１３、５１４…ダイクロイックミラー、５１５、５１６、５１７…反射ミラー、５１８、５１９、５２０…リレーレンズ、５２２…赤色光用液晶ライトバルブ、５２３…緑色光用液晶ライトバルブ、５２４…青色光用液晶ライトバルブ、５２５…クロスダイクロイックプリズム、５２６…投射レンズ系、２１、２２…フライアイレンズ、６ａ…第１遮光板、６ｂ…第２遮光板、５２７…スクリーン
８…画像パラメータ抽出部、９…伸張処理部、１０…Ｄ／Ａコンバータ、１１…ライトバルブドライバ、５１０…光源、５１１…ランプ、５１２…リフレクタ、５１３、５１４…ダイクロイックミラー、５１５、５１６、５１７…反射ミラー、５１８、５１９、５２０…リレーレンズ、５２２…赤色光用液晶ライトバルブ、５２３…緑色光用液晶ライトバルブ、５２４…青色光用液晶ライトバルブ、５２５…クロスダイクロイックプリズム、５２６…投射レンズ系、２１、２２…フライアイレンズ、６ａ…第１遮光板、６ｂ…第２遮光板、５２７…スクリーン
Claims (7)
- 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、
前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、
前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、
調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、
該調光制御パラメータ調整手段は、前記調光制御パラメータに平均化処理を施した前記参照データを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させることを特徴とする画像表示装置の調整装置。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、
前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、
前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、
調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する調光制御パラメータ調整手段とを備え、
該調光制御パラメータ調整手段は、前記調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換した前記参照データを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させることを特徴とする画像表示装置の調整装置。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整装置であって、
前記画像表示装置に接続するためのインタフェースと、
前記照明光の光量を検出する光量検出手段と、
調光制御パラメータ調整モード時には、前記調光手段を制御するための光学特性測定用の調光制御パラメータを出力すると共に、当該調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定し、当該光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定し、該決定した一定値の調光制御パラメータを前記インタフェースを介して前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる調光制御パラメータ調整手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置の調整装置。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置であって、
前記調光制御手段は、請求項１または２に記載の画像表示装置の調整装置によって作成された前記参照データ、或いは請求項３に記載の画像表示装置の調整装置によって決定された前記調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御することを特徴とする画像表示装置。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、
光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、
前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、
前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、
前記参照データに含まれる前記調光制御パラメータに平均化処理を施す第４ステップと、
前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、
を有することを特徴とする画像表示装置の調整方法。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、
光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、
前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、
前記光学特性に基づいて前記調光制御パラメータと表示画像の明るさを特徴づける画像パラメータとの対応関係を示す参照データを作成する第３ステップと、
前記参照データに含まれる調光制御パラメータと所定の制限値とを比較し、当該制限値を越える調光制御パラメータが存在する場合は、当該調光制御パラメータを前記制限値に変換する第４ステップと、
前記第４ステップ後の参照データを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第５ステップと、
を有することを特徴とする画像表示装置の調整方法。 - 光源から射出する照明光の調光を行う調光手段と、当該調光手段を制御する調光制御手段とを備える画像表示装置の前記調光手段を制御するための調光制御パラメータを決定する調整方法であって、
光学特性測定用の調光制御パラメータを用いて前記調光手段を制御すると共に当該調光制御パラメータに応じた前記照明光の光量を検出する第１ステップと、
前記調光制御パラメータに応じて検出される前記照明光の光量に基づいて前記調光手段の光学特性を判定する第２ステップと、
前記光学特性に基づいて前記調光手段の全制御範囲において、画像のちらつきが認識されないような一定値の調光制御パラメータを決定する第３ステップと、
前記第３ステップで得られる前記一定値の調光制御パラメータを前記画像表示装置の前記調光制御手段に記憶させる第４ステップと、
を有することを特徴とする画像表示装置の調整方法。
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| JP2005180403A JP4742693B2 (ja) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | 画像表示装置の調整装置、画像表示装置及び画像表示装置の調整方法 |
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| JP2005180403A JP4742693B2 (ja) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | 画像表示装置の調整装置、画像表示装置及び画像表示装置の調整方法 |
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