JP6790708B2 - Image projection device - Google Patents
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Description
本発明は、画像投影装置に関する。 The present invention relates to an image projection device.
近年、画像データを大画面に投影することが可能な画像投影装置が普及している（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, an image projection device capable of projecting image data on a large screen has become widespread (see, for example, Patent Document 1).
このような画像投影装置にあっては、より臨場感の高い投影像を得るために、輝度むらや外光などが原因で生まれる目への不快感を取り除くための様々な方策が検討されている。 In such an image projection device, various measures for removing the discomfort to the eyes caused by uneven brightness and external light are being studied in order to obtain a more realistic projection image. ..
例えば、特許文献１に記載されたプロジェクタでは、スクリーンに明と暗の２つのパターンを投影することによって得たスクリーンからの反射光に基づいて、投影像の輝度を、環境光の変動を考慮して調整している。しかしながら、調整対象は投影像の輝度のみであって、臨場感を高めるために重要な、投影像のダイナミックレンジを調整することはできなかった。 For example, in the projector described in Patent Document 1, the brightness of the projected image is adjusted in consideration of the fluctuation of the ambient light based on the reflected light from the screen obtained by projecting two patterns of light and dark on the screen. I am adjusting. However, the object of adjustment is only the brightness of the projected image, and the dynamic range of the projected image, which is important for enhancing the sense of presence, cannot be adjusted.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周囲環境等の画像投影装置の使用状況に応じて拡大されたダイナミックレンジ（ハイダイナミックレンジ）を有する映像信号を投影することができる画像投影装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above, and is an image projection capable of projecting a video signal having a dynamic range (high dynamic range) expanded according to the usage situation of the image projection device such as the surrounding environment. The purpose is to provide the device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、投影面に投影された投影像の輝度を測定する輝度測定手段と、映像信号を、当該映像信号の輝度レンジを実質的に拡大して、実環境と同等の輝度レンジを有する第１のＨＤＲ映像信号、または、前記映像信号の輝度レンジを疑似的に拡大して、実環境の輝度レンジを前記映像信号が表現可能な輝度レンジ内に収めた第２のＨＤＲ映像信号に変換する映像変換手段と、前記輝度測定手段によって測定された前記輝度に基づいて、前記映像信号を、前記第１のＨＤＲ映像信号または前記第２のＨＤＲ映像信号のいずれに変換するかを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された前記第１のＨＤＲ映像信号または前記第２のＨＤＲ映像信号を前記投影面に投影する投影手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention substantially sets the luminance measuring means for measuring the luminance of the projected image projected on the projection surface and the luminance range of the image signal. The first HDR video signal having a brightness range equivalent to that of the actual environment, or the brightness range of the video signal that can be expressed by the video signal by expanding the brightness range of the video signal in a pseudo manner. a second HDR video signal to convert to that Film image conversion means matches within range, based on the luminance measured by said luminance measuring means, said video signal, the first HDR video signal or the second A selection means for selecting which of the two HDR video signals to convert, and a projection means for projecting the first HDR video signal or the second HDR video signal selected by the selection means on the projection surface. It is characterized by having.
本発明によれば、投影像の輝度や視聴時の周囲環境に応じて拡大されたダイナミックレンジ（ハイダイナミックレンジ）を有する映像信号を投影することによって、臨場感の高い投影像を得ることができる画像投影装置を提供することができる。 According to the present invention, a projected image with a high sense of presence can be obtained by projecting a video signal having a dynamic range (high dynamic range) expanded according to the brightness of the projected image and the surrounding environment at the time of viewing. An image projection device can be provided.
（第１の実施の形態）
以下、添付図面を参照して画像投影装置の実施の形態について詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態の画像投影装置１００の外観図である。図１に示すように、画像投影装置１００は、プロジェクタ本体１０と、輝度センサ２０と、を備えている。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the image projection apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external view of the image projection device 100 of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image projection device 100 includes a projector main body 10 and a luminance sensor 20.
プロジェクタ本体１０は、内部で生成した映像信号を、投影面の一例であるスクリーンＣに投影して投影像Ｉを生成する。 The projector main body 10 projects an internally generated video signal onto a screen C, which is an example of a projection surface, to generate a projected image I.
輝度測定手段の一例である輝度センサ２０は、プロジェクタ本体１０の上面にスクリーンＣの方向に向けて設置される。輝度センサ２０は、スクリーンＣ上の輝度検出領域ｐの輝度を測定する。なお、輝度の測定を行う際には、プロジェクタ本体１０は、投影面であるスクリーンＣに対して、少なくとも輝度検出領域ｐに白色の投影像Ｉを投影する。すなわち、図３（ａ）に示すように、スクリーンＣ全体に白色の投影像Ｉを投影する。あるいは、図３（ｂ）に示すように、少なくともスクリーンＣ上の輝度検出領域ｐを含む領域に白色の投影像Ｉを投影してもよい。 The brightness sensor 20, which is an example of the brightness measuring means, is installed on the upper surface of the projector main body 10 toward the screen C. The brightness sensor 20 measures the brightness of the brightness detection region p on the screen C. When measuring the brightness, the projector main body 10 projects a white projected image I on the screen C, which is a projection surface, at least on the brightness detection region p. That is, as shown in FIG. 3A, a white projected image I is projected on the entire screen C. Alternatively, as shown in FIG. 3B, a white projection image I may be projected onto at least a region including the brightness detection region p on the screen C.
なお、輝度センサ２０はプロジェクタ本体１０の上面に設置する以外に、プロジェクタ本体１０に内蔵して、スクリーンＣの輝度検出領域ｐに向けて設置してもよい。 In addition to being installed on the upper surface of the projector main body 10, the brightness sensor 20 may be built in the projector main body 10 and installed toward the brightness detection region p of the screen C.
（画像投影装置の機能構成の説明）
次に、図２を用いて、画像投影装置１００の機能構成について説明する。図２は、画像投影装置１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
(Explanation of the functional configuration of the image projection device)
Next, the functional configuration of the image projection device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the image projection device 100.
図２に示すように、プロジェクタ本体１０は、映像信号入力部１１と、ＨＤＲ（High Dynamic Range）切換部１２と、ＨＤＲ変換部１３と、映像投影部１４と、動作制御部１５とを内包する。 As shown in FIG. 2, the projector main body 10 includes a video signal input unit 11, an HDR (High Dynamic Range) switching unit 12, an HDR conversion unit 13, a video projection unit 14, and an operation control unit 15. ..
映像信号入力部１１は、画像投影装置１００が投影する元になる映像信号（以後、原映像信号Ｕと呼ぶ）を入力する。なお、原映像信号Ｕは、プロジェクタ本体１０に接続した、図２に不図示のブルーレイディスク（blu-ray disc：登録商標）プレーヤ、パソコン等の映像再生機器、またはビデオカメラ等の撮影装置から供給される。映像信号入力部１１は、これらの映像ソースから入力された原映像信号Ｕを、後述するＨＤＲ変換部１３に送出する。その際、映像信号入力部１１は、必要に応じて、原映像信号Ｕの信号形式を、画像投影装置１００が取り扱うことができる映像信号の形式に変換する信号処理を行う。 The video signal input unit 11 inputs a video signal (hereinafter referred to as an original video signal U) that is a source of projection by the image projection device 100. The original video signal U is supplied from a video playback device such as a Blu-ray disc (registered trademark) player (registered trademark) not shown in FIG. 2, a personal computer, or a shooting device such as a video camera, which is connected to the projector main body 10. Will be done. The video signal input unit 11 sends the original video signal U input from these video sources to the HDR conversion unit 13, which will be described later. At that time, the video signal input unit 11 performs signal processing that converts the signal format of the original video signal U into a video signal format that can be handled by the image projection device 100, if necessary.
選択手段の一例であるＨＤＲ切換部１２は、映像信号入力部１１によって入力された原映像信号Ｕの輝度レンジであるダイナミックレンジを拡大する方式として、実環境と同等の輝度レンジを有する高輝度映像信号（以後、リアルＨＤＲと呼ぶ）への変換、またはトーンマッピングの画像処理により、擬似的に広い輝度レンジを有する映像信号（以後、擬似ＨＤＲと呼ぶ）への変換のいずれかを選定する。その際、ＨＤＲ切換部１２は、輝度センサ２０が測定した輝度を参照する。 The HDR switching unit 12, which is an example of the selection means, is a method of expanding the dynamic range, which is the brightness range of the original video signal U input by the video signal input unit 11, as a high-luminance image having a brightness range equivalent to that of the actual environment. Either conversion to a signal (hereinafter referred to as real HDR) or conversion to a video signal having a pseudo-wide luminance range (hereinafter referred to as pseudo HDR) by image processing of tone mapping is selected. At that time, the HDR switching unit 12 refers to the brightness measured by the brightness sensor 20.
映像変換手段の一例であるＨＤＲ変換部１３は、リアルＨＤＲ変換部１３ａと、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂと、を備える。リアルＨＤＲ変換部１３ａは、原映像信号Ｕのダイナミックレンジを実質的に拡大する信号変換を行う第１のＨＤＲ映像変換手段として作用する。すなわち、リアルＨＤＲ変換部１３ａは、原映像信号Ｕの輝度レンジを、実環境と同等の輝度レンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓに変換する。擬似ＨＤＲ変換部１３ｂは、原映像信号Ｕのダイナミックレンジを擬似的に拡大する信号変換を行う第２のＨＤＲ映像変換手段として作用する。すなわち、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂは、実環境の輝度レンジを原映像信号Ｕが表現可能な輝度レンジ内に収めたＨＤＲ映像信号Ｓに変換する。なお、リアルＨＤＲ変換部１３ａにおいて信号変換されたＨＤＲ映像信号ＳをＨＤＲ映像信号Ｓ１（第１のＨＤＲ映像信号）と呼び、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂにおいて信号変換されたＨＤＲ映像信号ＳをＨＤＲ映像信号Ｓ２（第２のＨＤＲ映像信号）と呼ぶ。なお、リアルＨＤＲ変換部１３ａおよび擬似ＨＤＲ変換部１３ｂが行う信号変換の詳細な方法については後述する。 The HDR conversion unit 13, which is an example of the video conversion means, includes a real HDR conversion unit 13a and a pseudo HDR conversion unit 13b. The real HDR conversion unit 13a acts as a first HDR video conversion means that performs signal conversion that substantially expands the dynamic range of the original video signal U. That is, the real HDR conversion unit 13a converts the brightness range of the original video signal U into the HDR video signal S having a brightness range equivalent to that of the actual environment. The pseudo HDR conversion unit 13b acts as a second HDR video conversion means that performs signal conversion that pseudo-expands the dynamic range of the original video signal U. That is, the pseudo HDR conversion unit 13b converts the brightness range of the real environment into the HDR video signal S contained in the brightness range that the original video signal U can express. The HDR video signal S signal-converted by the real HDR conversion unit 13a is called an HDR video signal S1 (first HDR video signal), and the HDR video signal S signal-converted by the pseudo HDR conversion unit 13b is an HDR video signal. It is called S2 (second HDR video signal). The detailed method of signal conversion performed by the real HDR conversion unit 13a and the pseudo HDR conversion unit 13b will be described later.
投影手段の一例である映像投影部１４は、ＨＤＲ変換部１３によって生成されたＨＤＲ映像信号Ｓ１またはＨＤＲ映像信号Ｓ２をスクリーンＣに投影する。映像投影部１４は、いずれも図２に不図示のＤＭＤ（Digital Micromirror Device）と、投射レンズとを備えている。ＤＭＤは、表面に多数の微小なミラーを備えており、これらのミラーを個別に静電力で駆動して、ＨＤＲ映像信号Ｓが重畳した光ビームを偏向および走査して投影像を形成する。光学レンズは、形成された投影像を所定の倍率で拡大してスクリーンＣに投影する。このようなプロジェクタは、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）プロジェクタと呼ばれて広く普及している。 The video projection unit 14, which is an example of the projection means, projects the HDR video signal S1 or the HDR video signal S2 generated by the HDR conversion unit 13 onto the screen C. Each of the image projection units 14 includes a DMD (Digital Micromirror Device) (not shown in FIG. 2) and a projection lens. The DMD is provided with a large number of minute mirrors on the surface, and these mirrors are individually driven by electrostatic force to deflect and scan the light beam on which the HDR video signal S is superimposed to form a projected image. The optical lens magnifies the formed projected image at a predetermined magnification and projects it on the screen C. Such projectors are called DLP® (Digital Light Processing) projectors and are widely used.
動作制御部１５は、前述した各部に指示を出して、画像投影装置１００全体の動作を制御する。 The motion control unit 15 issues instructions to each of the above-described sections to control the operation of the entire image projection device 100.
なお、映像投影部１４は、動作制御部１５の指示によって、スクリーンＣに輝度測定用の投影像Ｉを投影する。そして、輝度センサ２０は、映像投影部１４が輝度測定用の投影像Ｉを投影しているタイミングで、輝度検出領域ｐの輝度測定を行う。 The image projection unit 14 projects the projected image I for luminance measurement on the screen C according to the instruction of the operation control unit 15. Then, the luminance sensor 20 measures the luminance of the luminance detection region p at the timing when the image projection unit 14 projects the projected image I for the luminance measurement.
（ダイナミックレンジを拡大する信号変換の説明）
次に、ダイナミックレンジを拡大する信号変換の方法について、リアルＨＤＲ変換部１３ａが行う信号変換と、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂが行う信号変換とに分けて説明する。なお、ダイナミックレンジを拡大する前の狭いダイナミックレンジ（ＳＤＲ（Standard Dynamic Range））を有する原映像信号Ｕは、一般に、８ｂｉｔあるいは１０ｂｉｔのビット長を有して、ＩＴＵ−Ｒ（Radiocommunication Sector of ITU）がＢＴ．７０９（ｓＲＧＢ）として規定した色再現域を有する。これに対して、ダイナミックレンジが拡大された（ハイダイナミックレンジを有する）ＨＤＲ映像信号Ｓは、１０ｂｉｔのビット長を有して、ＢＴ．７０９よりも広いＢＴ．２０２０で規定された色再現域を有する。
(Explanation of signal conversion to expand the dynamic range)
Next, the method of signal conversion for expanding the dynamic range will be described separately for the signal conversion performed by the real HDR conversion unit 13a and the signal conversion performed by the pseudo HDR conversion unit 13b. The original video signal U having a narrow dynamic range (SDR (Standard Dynamic Range)) before expanding the dynamic range generally has a bit length of 8 bits or 10 bits, and has an ITU-R (Radiocommunication Sector of ITU). Is BT. It has a color reproduction range defined as 709 (sRGB). On the other hand, the HDR video signal S having an expanded dynamic range (having a high dynamic range) has a bit length of 10 bits, and has a BT. BT. Wider than 709. It has a color reproduction range defined by 2020.
図４は、リアルＨＤＲ変換部１３ａが行う代表的な信号変換方法について説明する図である。原映像信号Ｕのダイナミックレンジを拡大して、ハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓに変換する方法には、いくつかの方式が提案されており、リアルＨＤＲ変換部１３ａは、そのいずれかの方法を用いて信号変換を行う。ここでは、代表的なＨＬＧ（Hybrid Log-Gamma）方式に基づく信号変換方法と、ＰＱ（Perceptual Quantizer）方式に基づく信号変換方法について説明する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a typical signal conversion method performed by the real HDR conversion unit 13a. Several methods have been proposed as a method of expanding the dynamic range of the original video signal U and converting it into an HDR video signal S having a high dynamic range, and the real HDR conversion unit 13a is one of the methods. Signal conversion is performed using. Here, a signal conversion method based on a typical HLG (Hybrid Log-Gamma) method and a signal conversion method based on the PQ (Perceptual Quantizer) method will be described.
ＨＬＧ方式は、原映像信号Ｕの輝度値を相対的に扱う。そして、従来の映像機器と互換性のあるガンマ曲線を用いてダイナミックレンジを実質的に拡大する。すなわち、ＨＬＧ方式は、暗部には従来のガンマ曲線を適用して、明部にはログ曲線を適用するハイブリッド方式である。すなわち、ＨＬＧ方式では、原映像信号Ｕの白レベルを基準白色としてハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓ１ａを生成する。このＨＬＧ方式は、「黒」と「白」の間の階調の相対表現を行い、例えば、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａを１０ｂｉｔのビット長で表現した際には、コード６４が「黒レベル」を表し、コード９４０が「白レベル」を表す。 The HLG method handles the luminance value of the original video signal U relatively. Then, the dynamic range is substantially expanded by using a gamma curve compatible with conventional video equipment. That is, the HLG method is a hybrid method in which a conventional gamma curve is applied to a dark part and a log curve is applied to a bright part. That is, in the HLG method, the HDR video signal S1a having a high dynamic range is generated with the white level of the original video signal U as the reference white. This HLG method performs a relative representation of the gradation between "black" and "white". For example, when the HDR video signal S1a is represented by a bit length of 10 bits, the code 64 represents the "black level". , Code 940 represents "white level".
ＨＬＧ方式によって変換されたＨＤＲ映像信号Ｓ１ａのダイナミックレンジは、後述するカメラ側のＯＥＴＦ特性で規定される（図５参照）。このＨＬＧ方式によってダイナミックレンジを拡大したときには、最大約１，０００ｃｄ／ｍ２の輝度まで（表示装置の性能による）視認可能である。ＨＬＧ方式は、従来の表示装置と高い互換性を有しており、原映像信号ＵをＨＤＲ映像信号Ｓ１に変換する際に行う映像信号処理は、従来と同等である。 The dynamic range of the HDR video signal S1a converted by the HLG method is defined by the OETF characteristics on the camera side, which will be described later (see FIG. 5). When the dynamic range is expanded by this HLG method, it is possible to visually recognize the brightness up to about 1,000 cd / m 2 (depending on the performance of the display device). The HLG method has high compatibility with the conventional display device, and the video signal processing performed when converting the original video signal U into the HDR video signal S1 is the same as the conventional one.
一方、ＰＱ方式は、最大１０，０００ｃｄ／ｍ２までの輝度値を絶対輝度として扱う。ＰＱ方式は、人間の視覚特性に基づくガンマ曲線であるＰＱ（Perceptual Quantizer）曲線を利用して原映像信号Ｕのダイナミックレンジを実質的に拡大する。すなわち、ＰＱ方式は、表示装置できれいに映るようにＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂを生成する。したがって、表示装置で表示することができるピーク輝度に応じた信号処理を行う必要がある。その際、ＰＱ曲線の非線形性が強いため、信号処理や符号化による画質劣化に注意する必要がある。 On the other hand, the PQ method treats a brightness value up to 10,000 cd / m 2 as an absolute brightness. The PQ method substantially expands the dynamic range of the original video signal U by utilizing a PQ (Perceptual Quantizer) curve which is a gamma curve based on human visual characteristics. That is, the PQ method generates the HDR video signal S1b so that it can be clearly displayed on the display device. Therefore, it is necessary to perform signal processing according to the peak brightness that can be displayed on the display device. At that time, since the non-linearity of the PQ curve is strong, it is necessary to pay attention to the deterioration of image quality due to signal processing and coding.
ＰＱ方式では、生成したＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂのコード値と表示装置の絶対輝度値とは一意に対応する。例えば、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂを１０ｂｉｔのビット長で表現した際には、コード６４が０．０１ｃｄ／ｍ２に対応し、コード１０１９が１０，０００ｃｄ／ｍ２に対応する。ＰＱ方式によって変換されたＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂのダイナミックレンジは、後述する表示装置側のＥＯＴＦ特性で規定される（図６参照）。このＰＱ方式によってダイナミックレンジを拡大したときには、最大約１０，０００ｃｄ／ｍ２の輝度まで視認可能である。ただし、ＰＱ方式を適用する場合には、最大約１０，０００ｃｄ／ｍ２まで出力可能な表示装置が必要となるため、従来の表示装置との互換性はない。 In the PQ method, the code value of the generated HDR video signal S1b and the absolute luminance value of the display device uniquely correspond to each other. For example, an HDR video signal S1b when expressed in bit length of 10bit, the code 64 corresponds to 0.01cd / m 2, code 1019 corresponds to 10,000cd / m 2. The dynamic range of the HDR video signal S1b converted by the PQ method is defined by the EOTF characteristics on the display device side, which will be described later (see FIG. 6). When the dynamic range is expanded by this PQ method, the maximum brightness of about 10,000 cd / m 2 can be visually recognized. However, when the PQ method is applied, a display device capable of outputting up to about 10,000 cd / m 2 is required, so that there is no compatibility with the conventional display device.
図５（ａ）は、ＨＬＧ方式によってダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ１ａの入出力特性であるガンマ特性について説明する第１の図である。図５（ａ）は、カメラ等の撮影装置でＨＤＲ映像を得る際のガンマ曲線を表している。このガンマ曲線は、実環境の輝度を映像信号に変換する関数であるＯＥＴＦ（Optical Electro Transfer Function）と呼ばれる。ダイナミックレンジを拡大する前の従来の狭いダイナミックレンジ（ＳＤＲ（Standard Dynamic Range））を有する原映像信号Ｕのガンマ特性によると、図５（ａ）に示すように、基準白色よりも明るいシーンでは、映像信号は全て飽和してしまう。これに対して、ＨＬＧ方式によってダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ１ａでは、基準白色に対する出力信号が０．５になるようにガンマ曲線が調整されて、さらに、基準白色よりも明るいシーンの場合は、出力信号が０．５〜１．０に対応するようにガンマ曲線が調整される。したがって、明るいシーンを飽和することなく、すなわち階調を潰すことなく再現することができる。 FIG. 5A is a first diagram illustrating a gamma characteristic which is an input / output characteristic of the HDR video signal S1a whose dynamic range has been expanded by the HLG method. FIG. 5A shows a gamma curve when an HDR image is obtained by a photographing device such as a camera. This gamma curve is called an OETF (Optical Electro Transfer Function), which is a function that converts the brightness of the real environment into a video signal. According to the gamma characteristics of the original video signal U having a conventional narrow dynamic range (SDR (Standard Dynamic Range)) before expanding the dynamic range, as shown in FIG. 5 (a), in a scene brighter than the reference white color, All video signals are saturated. On the other hand, in the HDR video signal S1a whose dynamic range is expanded by the HLG method, the gamma curve is adjusted so that the output signal with respect to the reference white becomes 0.5, and in the case of a scene brighter than the reference white, the scene is further adjusted. , The gamma curve is adjusted so that the output signal corresponds to 0.5-1.0. Therefore, a bright scene can be reproduced without being saturated, that is, without crushing the gradation.
図５（ｂ）は、ＨＬＧ方式によってダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂのガンマ特性について説明する第２の図である。図５（ｂ）は、表示装置等の出力装置でＨＤＲ映像信号Ｓ１ａを表示する際のガンマ曲線（γ＝１．２）を表している。このガンマ曲線は、実環境の輝度と表示装置の輝度との間の変換関数であるＥＯＴＦ（Electro Optical Transfer Function）と呼ばれる。ＥＯＴＦと、前述したＯＥＴＦと、は互いに逆関数の関係になっている。図５（ｂ）からわかるように、原映像信号Ｕが同じ値であっても、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａによると、非常に明るい輝度領域までカバーすることがわかる。 FIG. 5B is a second diagram illustrating the gamma characteristic of the HDR video signal S1b whose dynamic range has been expanded by the HLG method. FIG. 5B shows a gamma curve (γ = 1.2) when displaying the HDR video signal S1a on an output device such as a display device. This gamma curve is called an EOTF (Electro Optical Transfer Function), which is a conversion function between the brightness of the real environment and the brightness of the display device. EOTF and the above-mentioned OETF have an inverse function relationship with each other. As can be seen from FIG. 5B, even if the original video signal U has the same value, the HDR video signal S1a covers a very bright luminance region.
図６（ａ）は、ＰＱ方式によってダイナミックレンジを拡大したハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂのガンマ特性について説明する第１の図である。図６（ａ）に示すように、ＰＱ方式のガンマ曲線では、輝度１０，０００ｃｄ／ｍ２のシーンが、映像信号レベルで約１（正確には１．１近傍）に割り当てられるのが特徴である。図６（ａ）に示すガンマ曲線は、実環境の輝度を映像信号に変換する関数であるＯＥＴＦを表している。 FIG. 6A is a first diagram illustrating the gamma characteristic of the HDR video signal S1b having a high dynamic range whose dynamic range is expanded by the PQ method. As shown in FIG. 6A, the PQ type gamma curve is characterized in that a scene having a brightness of 10,000 cd / m 2 is assigned to about 1 (more accurately, near 1.1) at the video signal level. is there. The gamma curve shown in FIG. 6A represents an OETF that is a function that converts the brightness of the real environment into a video signal.
図６（ｂ）は、ＰＱ方式によってダイナミックレンジを拡大したハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂのガンマ特性について説明する第２の図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したガンマ曲線の逆関数に相当するＥＯＴＦを示す。図６（ｂ）からわかるように、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂによると、輝度１０，０００ｃｄ／ｍ２の領域まで映像化できることがわかる。 FIG. 6B is a second diagram illustrating the gamma characteristic of the HDR video signal S1b having a high dynamic range whose dynamic range is expanded by the PQ method. FIG. 6B shows an EOTF corresponding to the inverse function of the gamma curve shown in FIG. 6A. As can be seen from FIG. 6B, according to the HDR video signal S1b, it can be seen that the region of brightness of 10,000 cd / m 2 can be visualized.
次に、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂが行う信号変換について説明する。擬似ＨＤＲ変換部１３ｂは、ＳＤＲを有する原映像信号Ｕから、擬似的にダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成する。 Next, the signal conversion performed by the pseudo HDR conversion unit 13b will be described. The pseudo HDR conversion unit 13b generates an HDR video signal S2 having a pseudo-expanded dynamic range from the original video signal U having the SDR.
図７は、擬似ＨＤＲの概念を説明する図である。図７に示すように、実環境における視対象は、太陽光（１０６ｃｄ／ｍ２）から星明かり（１０−４ｃｄ／ｍ２）まで１０１０オーダのダイナミックレンジを有する。このような広いダイナミックレンジを有する実環境を、最大数百ｃｄ／ｍ２程度の表示装置に表示するために、実環境の輝度レンジを、表示装置が表現可能な輝度レンジ内に収めることによって、明るさのダイナミックレンジを擬似的に拡大するのが擬似ＨＤＲである。 FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of pseudo HDR. As shown in FIG. 7, the visual object in the real environment has a dynamic range of 10 10 orders from sunlight (10 6 cd / m 2 ) to starlight (10 -4 cd / m 2 ). In order to display a real environment having such a wide dynamic range on a display device having a maximum of several hundred cd / m 2 , the brightness range of the real environment is set within the brightness range that can be expressed by the display device. Pseudo-HDR is to pseudo-expand the dynamic range of brightness.
すなわち、前述したＨＤＲ映像信号Ｓ１を生成するためには、高価な入出力装置が必要となるのに対して、ＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成するためには、ＳＤＲを有する原映像信号Ｕの入出力装置があればよい。 That is, while an expensive input / output device is required to generate the HDR video signal S1 described above, input / output of the original video signal U having an SDR is required to generate the HDR video signal S2. All you need is a device.
擬似的にダイナミックレンジを拡大することによってＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成することを、一般にトーンマッピングと呼ぶ。トーンマッピングを実現するアルゴリズムには、図８に示すような様々な方法が提案されている。 Generating the HDR video signal S2 by expanding the dynamic range in a pseudo manner is generally called tone mapping. Various methods as shown in FIG. 8 have been proposed as algorithms for realizing tone mapping.
図８は、擬似ＨＤＲ変換によってＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成する方法について説明する図である。以下、図８を用いて、具体的な擬似ＨＤＲ変換の方法について説明する。 FIG. 8 is a diagram illustrating a method of generating an HDR video signal S2 by pseudo HDR conversion. Hereinafter, a specific pseudo HDR conversion method will be described with reference to FIG.
まず、トーンカーブ補正について説明する。トーンカーブ補正は、原映像信号Ｕによって形成される画像に対して、Ｓ字形状の濃度変換テーブル（ルックアップテーブル）を適用して、ハイライト部はより明るい映像信号に変換して、シャドウ部はより暗い映像信号に変換する方法である。トーンカーブ補正は、極めてシンプルなアルゴリズムであるため、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサを利用することによって、短い遅延時間で信号変換を行うことができる。ただし、ハイライト部およびシャドウ部の微細な階調を再現したい場合には逆効果となる場合もあるため、適用する際には、事前確認を行うのが望ましい。 First, tone curve correction will be described. Tone curve correction applies an S-shaped density conversion table (look-up table) to the image formed by the original video signal U, converts the highlight part to a brighter video signal, and the shadow part. Is a method of converting to a darker video signal. Since the tone curve correction is an extremely simple algorithm, signal conversion can be performed with a short delay time by using a processor such as a DSP (Digital Signal Processor). However, if it is desired to reproduce the fine gradation of the highlight part and the shadow part, it may have an adverse effect, so it is desirable to confirm in advance when applying it.
次に、ヒストグラム平滑化について説明する。ヒストグラム平滑化は、原映像信号Ｕによって形成される画像の濃淡ヒストグラムを広域化することによって、表示装置の輝度再現域の中でダイナミックレンジを拡大する方法である。実装規模も小さくて済む方法ではあるが、元々濃淡ヒストグラムが広域化された画像に対しては効果が小さくなる等、コンテンツ依存性を有する。 Next, histogram smoothing will be described. Histogram smoothing is a method of expanding the dynamic range within the luminance reproduction range of the display device by widening the grayscale histogram of the image formed by the original video signal U. Although it is a method that requires a small implementation scale, it has content dependence such that the effect is small for an image in which the grayscale histogram is originally widened.
続いて、ラプラシアンピラミッドについて説明する。ラプラシアンピラミッドは、まず、原映像信号Ｕによって形成される画像を、空間周波数の高い成分を抽出した画像から、空間周波数の低い成分を抽出した画像まで数段階に分解する。そして、分解した各画像にラプラシアン処理（２次微分によるエッジ強調処理）を施して、最後にそれらを合成する方法である。ラプラシアンピラミッドは、アンシャープマスクをより適切に改良したものであると言えるが、これにより、ハイライト部やシャドウ部の領域で潰れていた階調が好適に強調され、ＨＤＲ調のＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成することができる。しかしながら、実装規模は前者２つに比べると大きくなる。 Next, the Laplacian pyramid will be described. The Laplacian pyramid first decomposes the image formed by the original video signal U into several stages from an image in which a component having a high spatial frequency is extracted to an image in which a component having a low spatial frequency is extracted. Then, each of the decomposed images is subjected to Laplacian processing (edge enhancement processing by second derivative), and finally they are combined. It can be said that the Laplacian pyramid is a more appropriate improvement of the unsharp mask, but this preferably emphasizes the gradation that was crushed in the highlight area and shadow area, and the HDR-like HDR video signal S2. Can be generated. However, the implementation scale is larger than the former two.
最後に、Ｒｅｔｉｎｅｘモデルについて説明する。Ｒｅｔｉｎｅｘモデルは、原映像信号Ｕによって形成される画像内の照明光分布を推定して、照明光の影響を適切に除去することによって、見かけ上のダイナミックレンジを拡大させる方法である。例えば、太陽光直下の日向の屋外と、蛍光灯や電球の下の室内が同時に収められている画像の場合、室内側は暗く潰れてしまい、屋外と室内の細部を同時に表示できにくい。このような場合、Ｒｅｔｉｎｅｘモデルでは、まず、画像内に分布する照明光を推定する。そして、推定した照明光成分を除去して、照明光が大きく異なる日向（太陽光）と日陰（蛍光灯/電球）を一律に近く扱い、それぞれの階調再現性を向上させる。これによって、屋外と室内の細部が同時に表示できるようになるため、人間の視覚に近いＨＤＲ映像信号Ｓ２を生成することができる。 Finally, the Retiex model will be described. The Retinex model is a method of expanding the apparent dynamic range by estimating the illumination light distribution in the image formed by the original video signal U and appropriately removing the influence of the illumination light. For example, in the case of an image in which the outdoors in the sun directly under the sunlight and the interior under a fluorescent lamp or a light bulb are captured at the same time, the interior side is crushed dark and it is difficult to display the details of the outdoors and the interior at the same time. In such a case, the Retinex model first estimates the illumination light distributed in the image. Then, the estimated illumination light component is removed, and the sun (sunlight) and the shade (fluorescent lamp / bulb), which have significantly different illumination lights, are treated uniformly and the gradation reproducibility of each is improved. As a result, the details inside and outside can be displayed at the same time, so that the HDR video signal S2 that is close to human vision can be generated.
このように、ＨＤＲ映像信号Ｓは、リアルＨＤＲ変換部１３ａが生成するＨＤＲ映像信号Ｓ１と、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂが生成するＨＤＲ映像信号Ｓ２とに分類される。ここで、画像投影装置１００にあっては、使用する状況に応じて投影像Ｉの投影サイズやスクリーンＣまでの投影距離が異なる。したがって、常にＨＤＲ映像信号Ｓ１によるリアルＨＤＲを再現できるハイダイナミックレンジを保証できる訳ではない。 As described above, the HDR video signal S is classified into the HDR video signal S1 generated by the real HDR conversion unit 13a and the HDR video signal S2 generated by the pseudo HDR conversion unit 13b. Here, in the image projection device 100, the projection size of the projected image I and the projection distance to the screen C differ depending on the usage situation. Therefore, it is not always possible to guarantee a high dynamic range that can reproduce the real HDR by the HDR video signal S1.
したがって、画像投影装置１００の使用状況に応じて、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲとを適切に使い分けることで、周囲環境に応じたハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓ１、Ｓ２を投影することができる。 Therefore, HDR video signals S1 and S2 having a high dynamic range according to the surrounding environment can be projected by appropriately using the real HDR and the pseudo HDR according to the usage situation of the image projection device 100.
（画像投影装置の作用の説明）
次に、画像投影装置１００の作用について、図９を用いて説明する。図９は、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００が行う一連の処理の流れを示すフローチャートである。
(Explanation of the operation of the image projection device)
Next, the operation of the image projection device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a flow of a series of processes performed by the image projection device 100 according to the first embodiment.
映像投影部１４は、動作制御部１５の指示によって、スクリーンＣに輝度測定用の投影像Ｉを投影する（ステップＳ１０）。 The image projection unit 14 projects a projection image I for luminance measurement on the screen C according to the instruction of the operation control unit 15 (step S10).
輝度センサ２０は、輝度測定用の投影像Ｉが投影されたスクリーンＣの輝度検出領域ｐの輝度Ｉｓを測定する（ステップＳ１２）。 The brightness sensor 20 measures the brightness Is of the brightness detection region p of the screen C on which the projected image I for brightness measurement is projected (step S12).
ＨＤＲ切換部１２は、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるかを判定する（ステップＳ１４）。輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるとき（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）はステップＳ１６に進み、それ以外のとき（ステップＳ１４：Ｎｏ）はステップＳ１８に進む。なお、第１の閾値Ｔｈ１は、例えば１０００ｃｄ／ｍ２程度に設定する。 The HDR switching unit 12 determines whether the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 (step S14). When the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 (step S14: Yes), the process proceeds to step S16, and when it is not (step S14: No), the process proceeds to step S18. The first threshold value Th1 is set to, for example, about 1000 cd / m 2 .
輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるとき（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）には、リアルＨＤＲ変換部１３ａにおいて、映像信号入力部１１から入力した原映像信号Ｕに対してリアルＨＤＲ変換を行って、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａを生成する（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ２０に進む。 When the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 (step S14: Yes), the real HDR conversion unit 13a performs real HDR conversion on the original video signal U input from the video signal input unit 11. The HDR video signal S1a is generated (step S16). After that, the process proceeds to step S20.
なお、図９のフローチャートには記載していないが、リアルＨＤＲ変換部１３ａを、ＨＬＧ方式とＰＱ方式の両方に対応できる構成としておき、ステップＳ１６において、輝度Ｉｓに応じてＨＬＧ方式とＰＱ方式とを切り換える構成にしてもよい。特に、スクリーンＣの輝度Ｉｓが、１０００ｃｄ／ｍ２を大きく超えている場合には、前述したようにＰＱ方式を用いるのが望ましい。 Although not shown in the flowchart of FIG. 9, the real HDR conversion unit 13a is configured to be compatible with both the HLG method and the PQ method, and in step S16, the HLG method and the PQ method are used according to the brightness Is. May be configured to switch. In particular, when the brightness Is of the screen C greatly exceeds 1000 cd / m 2 , it is desirable to use the PQ method as described above.
輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１未満であるとき（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂにおいて、映像信号入力部１１から入力した原映像信号Ｕに対して擬似ＨＤＲ変換を行って、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂを生成する（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ２０に進む。 When the brightness Is is less than the first threshold value Th1 (step S14: No), the pseudo HDR conversion unit 13b performs pseudo HDR conversion on the original video signal U input from the video signal input unit 11. The HDR video signal S1b is generated (step S18). After that, the process proceeds to step S20.
なお、画像投影装置１００にあっては、ステップＳ１４において、ＨＤＲ切換部１２が、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるかに応じて、ＨＤＲ変換方法を切り換える。このように、輝度Ｉｓに応じてＨＤＲ変換方法を切り換えることによって、周囲環境に応じたハイダイナミックレンジを有するＨＤＲ映像信号Ｓ１を投影することができる。なお、ステップＳ１４の処理を行わずに、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるときに擬似ＨＤＲ変換を行うと、明部や暗部が強調され過ぎた不自然な映像になる場合がある。一方、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１未満であるときにリアルＨＤＲ変換を行うと、明瞭感のない、ぼやけた（眠い）映像になってしまう場合がある。 In the image projection device 100, in step S14, the HDR switching unit 12 switches the HDR conversion method depending on whether the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1. In this way, by switching the HDR conversion method according to the brightness Is, it is possible to project the HDR video signal S1 having a high dynamic range according to the surrounding environment. If the pseudo HDR conversion is performed when the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 without performing the process of step S14, the bright and dark areas may be overemphasized to produce an unnatural image. On the other hand, if the real HDR conversion is performed when the brightness Is is less than the first threshold value Th1, the image may become blurry (sleepy) without a sense of clarity.
映像投影部１４は、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａまたはＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂをスクリーンＣに投影する（ステップＳ２０）。 The video projection unit 14 projects the HDR video signal S1a or the HDR video signal S1b onto the screen C (step S20).
動作制御部１５は、画像投影装置１００の電源がＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ２２）。画像投影装置１００の電源がＯＦＦであるとき（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）は図８の処理を終了する。一方、画像投影装置１００の電源がＯＦＦでないとき（ステップＳ２２：Ｎｏ）はステップＳ２４に進む。 The operation control unit 15 determines whether the power supply of the image projection device 100 is OFF (step S22). When the power of the image projection device 100 is OFF (step S22: Yes), the process of FIG. 8 ends. On the other hand, when the power of the image projection device 100 is not turned off (step S22: No), the process proceeds to step S24.
動作制御部１５は、輝度測定を再度実行するかを判定する（ステップＳ２４）。輝度測定を再度実行するとき（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）はステップＳ１０に戻り、それ以外のとき（ステップＳ２４：Ｎｏ）は、ステップＳ２４を繰り返す。 The operation control unit 15 determines whether to execute the luminance measurement again (step S24). When the luminance measurement is executed again (step S24: Yes), the process returns to step S10, and at other times (step S24: No), step S24 is repeated.
このように、ステップＳ１０の輝度測定用の投影像Ｉの投影と、ステップＳ１２の輝度測定と、ステップＳ１４の輝度値の評価とは、所定のタイミングで繰り返し実行する。繰り返しのタイミングは数分もしくは数十分間隔として、自動で繰り返してもよいし、手動で繰り返しを指示しても構わない。 As described above, the projection of the projected image I for the luminance measurement in step S10, the luminance measurement in step S12, and the evaluation of the luminance value in step S14 are repeatedly executed at predetermined timings. The timing of the repetition may be set to several minutes or several tens of minutes, and the repetition may be performed automatically, or the repetition may be manually instructed.
なお、ステップＳ２４において、輝度測定の時間間隔が短すぎると、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲが短時間で切り替わりすぎて、投影像Ｉが視聴者に違和感を与えてしまう可能性がある。逆に、輝度測定の時間間隔が長すぎると、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲの適切な切り換えタイミングを逃してしまう可能性がある。そのため、輝度測定の時間間隔は、数分もしくは数十分間隔とするのが望ましい。 If the time interval of the luminance measurement is too short in step S24, the real HDR and the pseudo HDR may be switched too quickly, and the projected image I may give a sense of discomfort to the viewer. On the contrary, if the time interval of the luminance measurement is too long, there is a possibility that the appropriate switching timing between the real HDR and the pseudo HDR is missed. Therefore, it is desirable that the time interval of the brightness measurement is several minutes or several tens of minutes.
また、輝度Ｉｓと第１の閾値Ｔｈ１とが近い値である場合には、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲとが短時間で切り換わる可能性がある。その場合、視聴者に違和感を与えるおそれがある。そのため、第１の閾値Ｔｈ１に基づく判定（ステップＳ１４）にはヒステリシスを設けるのが望ましい。すなわち、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１（１０００ｃｄ／ｍ２）を超えてリアルＨＤＲが選択されたときには、次のタイミングでは第１の閾値Ｔｈ１を、例えば９００ｃｄ／ｍ２に変更して、輝度Ｉｓが９００ｃｄ／ｍ２を下回らない限り、擬似ＨＤＲへの切り換えを行わないようにする。逆に、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１を下回って擬似ＨＤＲが選択されたときには、次のタイミングでは第１の閾値Ｔｈ１を、例えば１１００ｃｄ／ｍ２に変更して、輝度Ｉｓが１１００ｃｄ／ｍ２以上にならない限り、リアルＨＤＲへの切り換えを行わないようにする。このようにヒステリシスを設けることによって、第１の閾値Ｔｈ１を変更するタイミングで、ＨＤＲ映像信号Ｓの不安定な切り換えの発生を抑止することができる。 Further, when the brightness Is and the first threshold value Th1 are close to each other, the real HDR and the pseudo HDR may be switched in a short time. In that case, the viewer may feel uncomfortable. Therefore, it is desirable to provide hysteresis in the determination based on the first threshold value Th1 (step S14). That is, when the brightness Is exceeds the first threshold Th1 (1000 cd / m 2 ) and the real HDR is selected, the first threshold Th1 is changed to, for example, 900 cd / m 2 at the next timing, and the brightness Is Do not switch to pseudo HDR unless is less than 900 cd / m 2 . On the contrary, when the brightness Is is lower than the first threshold Th1 and the pseudo HDR is selected, the first threshold Th1 is changed to, for example, 1100 cd / m 2 at the next timing, and the brightness Is is 1100 cd / m 2. Unless the above is achieved, do not switch to real HDR. By providing the hysteresis in this way, it is possible to suppress the occurrence of unstable switching of the HDR video signal S at the timing of changing the first threshold value Th1.
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の画像投影装置について説明する。図１０は、画像投影装置１００ａの概略構成を示すブロック図である。画像投影装置１００ａは、前述した画像投影装置１００に照度センサ２２を付加した構成を有する。
(Second Embodiment)
Next, the image projection device of the second embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the image projection device 100a. The image projection device 100a has a configuration in which the illuminance sensor 22 is added to the image projection device 100 described above.
照度測定手段の一例である照度センサ２２は、画像投影装置１００ａが投影像Ｉを投影する周囲環境の照度Ｌを測定する。照度センサ２２は、例えば、プロジェクタ本体１０の上面に上向きに設置して、プロジェクタ本体１０の上面の照度Ｌを測定する。なお、照度センサ２２は、遮蔽物に遮られることなく、周囲環境の明るさを測定できる場所に設置するのが望ましい。そして、照度センサ２２が照度を測定する際には、投影像Ｉの明るさの影響をなくして、周囲環境の照度をより正確に測定するために、投影面であるスクリーンＣ全体に黒色の投影像Ｉを投影するのが望ましい。 The illuminance sensor 22, which is an example of the illuminance measuring means, measures the illuminance L of the surrounding environment on which the image projection device 100a projects the projected image I. The illuminance sensor 22 is installed, for example, on the upper surface of the projector main body 10 so as to measure the illuminance L on the upper surface of the projector main body 10. It is desirable that the illuminance sensor 22 be installed in a place where the brightness of the surrounding environment can be measured without being obstructed by a shield. Then, when the illuminance sensor 22 measures the illuminance, a black projection is performed on the entire screen C, which is a projection surface, in order to eliminate the influence of the brightness of the projected image I and measure the illuminance of the surrounding environment more accurately. It is desirable to project image I.
照度センサ２２は、プロジェクタ本体１０の上面以外に、プロジェクタ本体１０の左右面等に、投影面であるスクリーンＣとは異なる方向を向けて設置しても構わない。また、照度センサ２２を複数の異なる方向に向けて設置して、複数の照度センサ２２が測定した照度Ｌの値を平均化することによって、画像投影装置１００ａが使用される周囲環境の明るさを総合的に判定してもよい。 The illuminance sensor 22 may be installed on the left and right surfaces of the projector main body 10 in addition to the upper surface of the projector main body 10 so as to face a direction different from the screen C which is the projection surface. Further, by installing the illuminance sensors 22 in a plurality of different directions and averaging the values of the illuminance L measured by the plurality of illuminance sensors 22, the brightness of the surrounding environment in which the image projection device 100a is used can be determined. It may be judged comprehensively.
（画像投影装置の作用の説明）
画像投影装置１００ａの作用について、図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る画像投影装置１００ａが行う一連の処理の流れを示すフローチャートである。
(Explanation of the operation of the image projection device)
The operation of the image projection device 100a will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a series of processes performed by the image projection device 100a according to the second embodiment.
照度センサ２２は、動作制御部１５の指示によって、照度Ｌを測定する（ステップＳ３０）。 The illuminance sensor 22 measures the illuminance L according to the instruction of the operation control unit 15 (step S30).
映像投影部１４は、動作制御部１５の指示によって、スクリーンＣに輝度測定用の投影像Ｉを投影する（ステップＳ３２）。 The image projection unit 14 projects a projection image I for luminance measurement on the screen C according to the instruction of the operation control unit 15 (step S32).
輝度センサ２０は、輝度測定用の投影像Ｉが投影されたスクリーンＣの輝度検出領域ｐの輝度Ｉｓを測定する（ステップＳ３４）。 The brightness sensor 20 measures the brightness Is of the brightness detection region p of the screen C on which the projected image I for brightness measurement is projected (step S34).
ＨＤＲ切換部１２は、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２以上であるかを判定する（ステップＳ３６）。照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２以上であるとき（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）はステップＳ３８に進み、それ以外のとき（ステップＳ３６：Ｎｏ）はステップＳ４０に進む。なお、第２の閾値Ｔｈ２としては、例えば５００〜１０００ルクスの範囲の値を用いる。 The HDR switching unit 12 determines whether the illuminance L is equal to or higher than the second threshold value Th2 (step S36). When the illuminance L is equal to or higher than the second threshold value Th2 (step S36: Yes), the process proceeds to step S38, and when the illuminance L is other than that (step S36: No), the process proceeds to step S40. As the second threshold value Th2, for example, a value in the range of 500 to 1000 lux is used.
照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２以上であるとき（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）には、擬似ＨＤＲ変換部１３ｂは、映像信号入力部１１から入力した原映像信号Ｕに対して擬似ＨＤＲ変換を行って、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂを生成する（ステップＳ３８）。 When the illuminance L is equal to or higher than the second threshold value Th2 (step S36: Yes), the pseudo HDR conversion unit 13b performs pseudo HDR conversion on the original video signal U input from the video signal input unit 11. The HDR video signal S1b is generated (step S38).
照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２未満であるとき（ステップＳ３６：Ｎｏ）には、ＨＤＲ切換部１２は、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるかを判定する（ステップＳ４０）。輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるとき（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）はステップＳ４２に進み、それ以外のとき（ステップＳ４０：Ｎｏ）はステップＳ３８に戻る。 When the illuminance L is less than the second threshold Th2 (step S36: No), the HDR switching unit 12 determines whether the brightness Is is equal to or more than the first threshold Th1 (step S40). When the luminance Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 (step S40: Yes), the process proceeds to step S42, and when it is not (step S40: No), the process returns to step S38.
輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるとき（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）には、リアルＨＤＲ変換部１３ａは、映像信号入力部１１から入力した原映像信号Ｕに対してリアルＨＤＲ変換を行って、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａを生成する（ステップＳ４２）。 When the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1 (step S40: Yes), the real HDR conversion unit 13a performs real HDR conversion on the original video signal U input from the video signal input unit 11. The HDR video signal S1a is generated (step S42).
映像投影部１４は、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａまたはＨＤＲ映像信号Ｓ１ｂを投影する（ステップＳ４４）。 The video projection unit 14 projects the HDR video signal S1a or the HDR video signal S1b (step S44).
動作制御部１５は、画像投影装置１００ａの電源がＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ４６）。画像投影装置１００ａの電源がＯＦＦであるとき（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）は図１１の処理を終了する。一方、画像投影装置１００ａの電源がＯＦＦでないとき（ステップＳ４６：Ｎｏ）はステップＳ４８に進む。 The operation control unit 15 determines whether the power supply of the image projection device 100a is OFF (step S46). When the power of the image projection device 100a is OFF (step S46: Yes), the process of FIG. 11 ends. On the other hand, when the power of the image projection device 100a is not turned off (step S46: No), the process proceeds to step S48.
動作制御部１５は、輝度測定を再度実行するかを判定する（ステップＳ４８）。輝度測定を再度実行するとき（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）はステップＳ３０に戻り、それ以外のとき（ステップＳ４８：Ｎｏ）は、ステップＳ４８を繰り返す。 The operation control unit 15 determines whether to execute the luminance measurement again (step S48). When the luminance measurement is executed again (step S48: Yes), the process returns to step S30, and at other times (step S48: No), step S48 is repeated.
なお、第２の閾値Ｔｈ２は、５００〜１０００ルクス程度に設定するのが望ましい。そして、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２以上であるとき（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、すなわち周囲が明るいときには、投影像Ｉのコントラストが低下するため、リアルＨＤＲによる高ダイナミックレンジ化の効果が低下する。そのため、周囲が明るいときには、人工的にメリハリをつけた擬似ＨＤＲの方が好ましい投影像Ｉとなる場合が多い。 The second threshold Th2 is preferably set to about 500 to 1000 lux. Then, when the illuminance L is equal to or higher than the second threshold value Th2 (step S36: Yes), that is, when the surroundings are bright, the contrast of the projected image I is lowered, so that the effect of high dynamic range by real HDR is reduced. Therefore, when the surroundings are bright, the artificially sharpened pseudo HDR is often the preferred projected image I.
逆に、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２未満であるとき（ステップＳ３６：Ｎｏ）、すなわち周囲が暗いときには、第１の実施の形態で説明した通り、投影像Ｉの輝度Ｉｓに基づいて、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲとを使い分ける。 On the contrary, when the illuminance L is less than the second threshold value Th2 (step S36: No), that is, when the surroundings are dark, as described in the first embodiment, it is real based on the brightness Is of the projected image I. Use HDR and pseudo HDR properly.
また、第１の実施の形態で説明したように、輝度測定の時間間隔は数分もしくは数十分間隔とするのが望ましい。さらに、第１の閾値Ｔｈ１に基づく判定（ステップＳ４０）にはヒステリシスを設けるとともに、第２の閾値Ｔｈ２に基づく判定（ステップＳ３６）にもヒステリシスを設けるのが望ましい。 Further, as described in the first embodiment, it is desirable that the time interval of the luminance measurement is several minutes or several tens of minutes. Further, it is desirable to provide hysteresis in the determination based on the first threshold Th1 (step S40) and to provide hysteresis in the determination based on the second threshold Th2 (step S36).
なお、第２の実施の形態では、照度センサ２２を用いて周囲環境の照度Ｌを測定したが、周囲環境の照度Ｌは照度センサ２２を用いずに推定することも可能である。すなわち、スクリーンＣに黒色の投影像Ｉを投影して、輝度センサ２０によって、黒色の投影像Ｉの輝度Ｉｓを測定する。黒色の投影像Ｉがどのくらいの輝度Ｉｓを有するかによって、スクリーンＣの方向の明るさ（照度Ｌ）を推定することができる。なお、黒色の投影像Ｉの輝度ＩｓとスクリーンＣの方向の照度Ｌとの関係を予め測定してテーブルを作成しておくことによって、照度Ｌの推定を簡便に行うことができる。 In the second embodiment, the illuminance L of the surrounding environment is measured using the illuminance sensor 22, but the illuminance L of the surrounding environment can be estimated without using the illuminance sensor 22. That is, the black projected image I is projected on the screen C, and the brightness Is of the black projected image I is measured by the brightness sensor 20. The brightness (illuminance L) in the direction of the screen C can be estimated depending on how much brightness Is the projected image I of black has. By measuring the relationship between the brightness Is of the black projected image I and the illuminance L in the direction of the screen C in advance and creating a table, the illuminance L can be easily estimated.
以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、輝度センサ２０（輝度測定手段）が測定した、スクリーンＣ（投影面）に投影された投影像Ｉの輝度Ｉｓに基づいて、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）が、ＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）の中から、リアルＨＤＲ変換部１３ａと擬似ＨＤＲ変換部１３ｂとのうちのいずれか１つを選択する。そして、映像投影部１４（投影手段）が、選択された映像変換手段によって、原映像信号Ｕ（映像信号）を、輝度レンジを拡大したＨＤＲ映像信号Ｓに変換してスクリーンＣに投影する。したがって、画像投影装置１００が使用される周囲環境に応じて、拡大されたダイナミックレンジ（ハイダイナミックレンジ）を有する映像信号を投影することができる。 As described above, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, the brightness Is of the projected image I projected on the screen C (projection surface) measured by the brightness sensor 20 (luminance measuring means). The HDR switching unit 12 (selecting means) selects any one of the real HDR conversion unit 13a and the pseudo HDR conversion unit 13b from the HDR conversion unit 13 (video conversion means). Then, the video projection unit 14 (projection means) converts the original video signal U (video signal) into an HDR video signal S having an expanded luminance range and projects it on the screen C by the selected video conversion means. Therefore, it is possible to project a video signal having an expanded dynamic range (high dynamic range) according to the surrounding environment in which the image projection device 100 is used.
また、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、ＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）は、原映像信号Ｕ（映像信号）を、当該映像信号の輝度レンジを実質的に拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ１（第１のＨＤＲ映像信号）に変換するリアルＨＤＲ変換部１３ａ（第１のＨＤＲ映像変換手段）と、原映像信号Ｕを、当該映像信号の輝度レンジを疑似的に拡大したＨＤＲ映像信号Ｓ２（第２のＨＤＲ映像信号）に変換する擬似ＨＤＲ変換部１３ｂ（第２のＨＤＲ映像変換手段）と、を備える。したがって、画像投影装置１００の投影サイズや投影距離等の使用状況に応じて、リアルＨＤＲと擬似ＨＤＲとを使い分けることができ、臨場感をより高めることができる。 Further, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, the HDR conversion unit 13 (video conversion means) substantially expands the original video signal U (video signal) and the brightness range of the video signal. The real HDR conversion unit 13a (first HDR video conversion means) that converts the HDR video signal S1 (first HDR video signal) and the original video signal U are pseudo-expanded in the brightness range of the video signal. It includes a pseudo HDR conversion unit 13b (second HDR video conversion means) that converts the HDR video signal S2 (second HDR video signal). Therefore, the real HDR and the pseudo HDR can be used properly according to the usage situation such as the projection size and the projection distance of the image projection device 100, and the sense of presence can be further enhanced.
また、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、輝度センサ２０（輝度測定手段）は、スクリーンＣ（投影面）に投影された白色の投影像Ｉの輝度Ｉｓを測定する。したがって、輝度Ｉｓを簡単かつ確実に測定することができる。 Further, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, the luminance sensor 20 (luminance measuring means) measures the luminance Is of the white projected image I projected on the screen C (projection plane). Therefore, the brightness Is can be measured easily and surely.
また、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）は、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であることを条件としてリアルＨＤＲ変換部１３ａ（第１のＨＤＲ映像変換手段）を選択して、輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１未満であることを条件としてＨＤＲ映像信号Ｓ２（第２のＨＤＲ映像信号）を選択する。したがって、スクリーンＣの輝度Ｉｓに応じて、より臨場感が高いＨＤＲ映像信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを選択して投影することができる。 Further, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, the HDR switching unit 12 (selection means) is a real HDR conversion unit 13a (first) on the condition that the brightness Is is equal to or higher than the first threshold value Th1. 1 HDR video conversion means) is selected, and the HDR video signal S2 (second HDR video signal) is selected on condition that the brightness Is is less than the first threshold Th1. Therefore, the HDR video signals S1a and S1b, which have a higher sense of presence, can be selected and projected according to the brightness Is of the screen C.
また、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）がリアルＨＤＲ変換部１３ａ（第１のＨＤＲ映像変換手段）を選択したときには、ＨＤＲ切換部１２が次に映像変換手段を選択する際には、第１の閾値Ｔｈ１を変更する。したがって、ＨＤＲ映像信号Ｓ１（第１のＨＤＲ映像信号）からＨＤＲ映像信号Ｓ２（第２のＨＤＲ映像信号）への切り換えの頻度を少なくすることができ、これによって、スクリーンＣに投影された投影像Ｉが不安定な状態になるのを抑止することができる。 Further, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, when the HDR switching unit 12 (selection means) selects the real HDR conversion unit 13a (first HDR video conversion means), the HDR switching unit 12 Next time, the first time the video conversion means is selected, the first threshold Th1 is changed. Therefore, the frequency of switching from the HDR video signal S1 (first HDR video signal) to the HDR video signal S2 (second HDR video signal) can be reduced, and as a result, the projected image projected on the screen C can be reduced. It is possible to prevent I from becoming unstable.
また、第１の実施の形態に係る画像投影装置１００によれば、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）がリアルＨＤＲ変換部１３ａ（第１のＨＤＲ映像変換手段）を選択したときには、ＨＤＲ切換部１２が次にＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）を選択する際には、第１の閾値Ｔｈ１を小さくする。そして、ＨＤＲ切換部１２が擬似ＨＤＲ変換部１３ｂ（第２のＨＤＲ映像変換手段）を選択したときには、ＨＤＲ切換部１２が次にＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）を選択する際には、第１の閾値Ｔｈ１を大きくする。したがって、ＨＤＲ映像信号Ｓ１（第１のＨＤＲ映像信号）とＨＤＲ映像信号Ｓ２（第２のＨＤＲ映像信号）との切り換えの頻度を少なくすることができ、これによって、スクリーンＣに投影された投影像Ｉが不安定な状態になるのを抑止することができる。 Further, according to the image projection device 100 according to the first embodiment, when the HDR switching unit 12 (selection means) selects the real HDR conversion unit 13a (first HDR video conversion means), the HDR switching unit 12 Next, when the HDR conversion unit 13 (video conversion means) is selected, the first threshold Th1 is reduced. Then, when the HDR switching unit 12 selects the pseudo HDR conversion unit 13b (second HDR video conversion means), the HDR switching unit 12 next selects the HDR conversion unit 13 (video conversion means). Increase the threshold Th1 of 1. Therefore, the frequency of switching between the HDR video signal S1 (first HDR video signal) and the HDR video signal S2 (second HDR video signal) can be reduced, and thereby the projected image projected on the screen C. It is possible to prevent I from becoming unstable.
また、第２の実施の形態に係る画像投影装置１００ａは、投影像Ｉを投影する環境の照度Ｌを測定する照度センサ２２（照度測定手段）を更に備えて、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）は、照度センサ２２によって測定された照度Ｌに基づいて、ＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）の中から、リアルＨＤＲ変換部１３ａと擬似ＨＤＲ変換部１３ｂとのうちのいずれか１つを選択する。したがって、周囲環境の明るさを考慮して、より臨場感の高い投影像Ｉを投影することができる。 Further, the image projection device 100a according to the second embodiment further includes an illuminance sensor 22 (illuminance measuring means) for measuring the illuminance L of the environment in which the projected image I is projected, and an HDR switching unit 12 (selecting means). Selects one of the real HDR conversion unit 13a and the pseudo HDR conversion unit 13b from the HDR conversion unit 13 (video conversion means) based on the illuminance L measured by the illuminance sensor 22. .. Therefore, the projected image I with a higher sense of presence can be projected in consideration of the brightness of the surrounding environment.
また、第２の実施の形態に係る画像投影装置１００ａによれば、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）は、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２以上であることを条件として擬似ＨＤＲ変換部１３ｂ（第２のＨＤＲ映像変換手段）を選択する。そして、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２未満であることを条件としてリアルＨＤＲ変換部１３ａ（第１のＨＤＲ映像変換手段）を選択する。したがって、画像投影装置１００ａが、照度Ｌが高い、明るい環境で使用されるときには、人工的にメリハリを高めたＨＤＲ映像信号Ｓ２が投影されるため、投影像Ｉのコントラストの低下を抑止することができる。一方、画像投影装置１００ａが、照度Ｌが低い、暗い環境で使用されるときには、ダイナミックレンジが拡大されたＨＤＲ映像信号Ｓ１が投影されるため、臨場感の高い投影像Ｉを投影することができる。 Further, according to the image projection device 100a according to the second embodiment, the HDR switching unit 12 (selection means) is a pseudo HDR conversion unit 13b (second) on condition that the illuminance L is equal to or higher than the second threshold value Th2. 2 HDR video conversion means) is selected. Then, the real HDR conversion unit 13a (first HDR video conversion means) is selected on condition that the illuminance L is less than the second threshold value Th2. Therefore, when the image projection device 100a is used in a bright environment with a high illuminance L, the HDR video signal S2 with artificially enhanced sharpness is projected, so that it is possible to suppress a decrease in the contrast of the projected image I. it can. On the other hand, when the image projection device 100a is used in a dark environment where the illuminance L is low, the HDR video signal S1 having an expanded dynamic range is projected, so that a highly realistic projection image I can be projected. ..
また、第２の実施の形態に係る画像投影装置１００ａによれば、照度センサ２２（照度測定手段）は、スクリーンＣ（投影面）に黒色の投影像Ｉを投影した際のスクリーンＣの方向の照度Ｌ、あるいは、スクリーンＣとは異なる方向の照度Ｌを検出する。したがって、画像投影装置１００ａが使用される環境の照度Ｌを簡単かつ確実に測定することができる。 Further, according to the image projection device 100a according to the second embodiment, the illuminance sensor 22 (illuminance measuring means) is in the direction of the screen C when the black projected image I is projected on the screen C (projection surface). The illuminance L or the illuminance L in a direction different from that of the screen C is detected. Therefore, the illuminance L of the environment in which the image projection device 100a is used can be easily and surely measured.
また、第２の実施の形態に係る画像投影装置１００ａによれば、ＨＤＲ切換部１２（選択手段）は、照度Ｌおよび輝度Ｉｓに基づいてＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）の選択を行う。すなわち、画像投影装置１００ａが、照度Ｌが第２の閾値Ｔｈ２未満の暗い環境で使用される場合に、さらにスクリーンＣの輝度Ｉｓが第１の閾値Ｔｈ１以上であるときには、ＨＤＲ映像信号Ｓ１ａが選択される。したがって、画像投影装置１００ａの使用状況に応じて、ＨＤＲ変換部１３（映像変換手段）をよりきめ細かく選択することができる。 Further, according to the image projection device 100a according to the second embodiment, the HDR switching unit 12 (selection means) selects the HDR conversion unit 13 (image conversion means) based on the illuminance L and the brightness Is. That is, when the image projection device 100a is used in a dark environment where the illuminance L is less than the second threshold value Th2, and the brightness Is of the screen C is equal to or more than the first threshold value Th1, the HDR video signal S1a is selected. Will be done. Therefore, the HDR conversion unit 13 (video conversion means) can be selected more finely according to the usage status of the image projection device 100a.
以上、実施の形態について説明したが、その各部の具体的な構成、処理の内容等は、実施の形態で説明したものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。 Although the embodiment has been described above, the specific configuration of each part, the content of the process, etc. are not limited to those described in the embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the embodiment. Needless to say, there is.
例えば、第１の実施の形態、および第２の実施の形態にあっては、スクリーンＣの輝度Ｉｓに基づいてＨＤＲ映像信号Ｓの選択を行うが、この選択は、スクリーンＣの輝度Ｉｓを測定することなしに行うことも可能である。すなわち、スクリーンＣの輝度Ｉｓと、画像投影装置１００、１００ａとスクリーンＣの距離とが反比例の関係を有する（例えば、画像投影装置１００、１００ａとスクリーンＣとの距離が１ｍの場合の投影像Ｉの輝度Ｉｓは、距離が２ｍの場合と比較すると約４倍になる）ことを用いて、スクリーンＣの輝度Ｉｓを推定することができる。具体的には、超音波センサ等の測距センサによって、画像投影装置１００、１００ａとスクリーンＣとの距離を測定する。基準となる距離におけるスクリーンＣの輝度Ｉｓを予め測定しておけば、測定された距離と、前述した反比例の関係とを用いてスクリーンＣの輝度Ｉｓを推定することができる。また、距離を測定する以外に、スクリーンＣ上の投影像Ｉのサイズを測定して、投影像Ｉのサイズに基づいて、スクリーンＣの輝度Ｉｓを推定してもよい。すなわち、投影像Ｉのサイズが大きいほど、スクリーンＣの輝度Ｉｓが小さくなる。 For example, in the first embodiment and the second embodiment, the HDR video signal S is selected based on the brightness Is of the screen C, and this selection measures the brightness Is of the screen C. It is also possible to do it without doing it. That is, the brightness Is of the screen C and the distance between the image projection devices 100, 100a and the screen C have an inversely proportional relationship (for example, the projected image I when the distance between the image projection devices 100, 100a and the screen C is 1 m). The brightness Is of the screen C can be estimated by using the fact that the brightness Is of the screen C is about four times that of the case where the distance is 2 m). Specifically, the distance between the image projection devices 100 and 100a and the screen C is measured by a distance measuring sensor such as an ultrasonic sensor. If the brightness Is of the screen C at the reference distance is measured in advance, the brightness Is of the screen C can be estimated using the measured distance and the above-mentioned inverse proportional relationship. In addition to measuring the distance, the size of the projected image I on the screen C may be measured, and the brightness Is of the screen C may be estimated based on the size of the projected image I. That is, the larger the size of the projected image I, the smaller the brightness Is of the screen C.
１０ プロジェクタ本体
１１ 映像信号入力部
１２ ＨＤＲ切換部（選択手段）
１３ ＨＤＲ変換部（映像変換手段）
１３ａ リアルＨＤＲ変換部（第１のＨＤＲ映像変換手段）
１３ｂ 擬似ＨＤＲ変換部（第２のＨＤＲ映像変換手段）
１４ 映像投影部（投影手段）
１５ 動作制御部
２０ 輝度センサ（輝度測定手段）
２２ 照度センサ（照度測定手段）
１００、１００ａ 画像投影装置
Ｃ スクリーン（投影面）
Ｉ 投影像
Ｉｓ 輝度
Ｌ 照度
Ｓ、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ ＨＤＲ映像信号
Ｓ１ ＨＤＲ映像信号（第１のＨＤＲ映像信号）
Ｓ２ ＨＤＲ映像信号（第２のＨＤＲ映像信号）
Ｔｈ１ 第１の閾値
Ｔｈ２ 第２の閾値
Ｕ 原映像信号
10 Projector body 11 Video signal input unit 12 HDR switching unit (selection means)
13 HDR conversion unit (video conversion means)
13a Real HDR converter (first HDR video converter)
13b Pseudo HDR converter (second HDR video converter)
14 Video projection unit (projection means)
15 Motion control unit 20 Luminance sensor (luminance measuring means)
22 Illuminance sensor (illuminance measuring means)
100, 100a Image projection device C screen (projection surface)
I Projection image Is Brightness L Illuminance S, S1a, S1b HDR video signal S1 HDR video signal (first HDR video signal)
S2 HDR video signal (second HDR video signal)
Th1 first threshold Th2 second threshold U original video signal
Claims (9)
映像信号を、当該映像信号の輝度レンジを実質的に拡大して、実環境と同等の輝度レンジを有する第１のＨＤＲ映像信号、または、前記映像信号の輝度レンジを疑似的に拡大して、実環境の輝度レンジを前記映像信号が表現可能な輝度レンジ内に収めた第２のＨＤＲ映像信号に変換する映像変換手段と、
前記輝度測定手段によって測定された前記輝度に基づいて、前記映像信号を、前記第１のＨＤＲ映像信号または前記第２のＨＤＲ映像信号のいずれに変換するかを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された前記第１のＨＤＲ映像信号または前記第２のＨＤＲ映像信号を前記投影面に投影する投影手段と、
を備える画像投影装置。 Luminance measuring means for measuring the brightness of the projected image projected on the projection surface,
The video signal is a first HDR video signal having a brightness range equivalent to that of the actual environment by substantially expanding the brightness range of the video signal, or the brightness range of the video signal is pseudo-expanded. Film and image conversion means that converts the second HDR image signal the image signal luminance range matches a possible luminance range representation of a real environment,
A selection means for selecting whether to convert the video signal into the first HDR video signal or the second HDR video signal based on the brightness measured by the luminance measuring means.
A projection means that projects the first HDR video signal or the second HDR video signal selected by the selection means onto the projection surface.
Images projection apparatus Ru comprising a.
請求項１に記載の画像投影装置。 The luminance measuring means measures the luminance of a white projected image projected on the projection surface .
The image projection apparatus according to 請Motomeko 1.
前記輝度が前記第１の閾値未満であることを条件として、前記映像信号を前記第２のＨＤＲ映像信号に変換することを選択する、
請求項１または請求項２に記載の画像投影装置。 It said selecting means, on condition that the luminance is equal to or greater than the first threshold value, choose to convert the video signal to the first HDR video signal,
On condition that the luminance is less than the first threshold value, choose to convert the video signal to the second HDR video signal,
The image projection apparatus according to請Motomeko 1 or claim 2.
請求項３に記載の画像投影装置。 Said selecting means, when the video signal is selected to be converted, the first HDR video signal, said video signal said selection means then the first HDR video signal or the second HDR image When selecting which of the signals to convert , the first threshold is changed .
The image projection apparatus according to請Motomeko 3.
前記選択手段が前記第２のＨＤＲ映像信号に変換することを選択したときには、前記選択手段が次に前記映像変換手段を選択する際には、前記第１の閾値を大きくする、
請求項４に記載の画像投影装置。 When the selection means chooses to convert to the first HDR video signal, the next time the selection means selects the video conversion means, the first threshold is reduced.
When the selection means chooses to convert to the second HDR video signal, the next time the selection means selects the video conversion means, the first threshold is increased .
The image projection apparatus according to請Motomeko 4.
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像投影装置。 Further provided with an illuminance measuring means for measuring the illuminance of the environment in which the projected image is projected, the selection means obtains the video signal based on the illuminance measured by the illuminance measuring means , and the first HDR image. Select whether to convert to a signal or the second HDR video signal ,
The image projection apparatus according to any one of claims 5 to請Motomeko 1.
前記照度が前記第２の閾値未満であることを条件として、前記映像信号を前記第１のＨＤＲ映像信号に変換することを選択する、
請求項６に記載の画像投影装置。 Said selection means selects that said illumination condition that is more than the second threshold value, converts the video signal to the second HDR video signal,
On condition that the illuminance is less than the second threshold value, choose to convert the video signal to the first HDR video signal,
The image projection apparatus according to請Motomeko 6.
請求項６または請求項７に記載の画像投影装置。 The illuminance measuring means measures the illuminance in the direction of the projection surface when a black projected image is projected on the projection surface, or the illuminance in a direction different from the projection surface .
The image projection apparatus according to請Motomeko 6 or claim 7.
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の画像投影装置。 Said selecting means, based on the illuminance and the brightness, the image signal, selects whether to convert to any of the first HDR video signal or the second HDR video signal,
The image projection apparatus according to any one of claims 8 請Motomeko 6.
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