表示装置、プログラムおよび情報記憶媒体
【課題】 意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することが可能な表示装置等を提供すること。
【解決手段】 プロジェクター１００が、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、第１の特徴情報を生成する特徴情報生成部１２０と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、第２の特徴情報を生成する特徴情報生成部１４０と、輝度伸張を行う輝度伸張部１５０を含み、輝度伸張部１５０が、前記第２の特徴情報に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部１５２と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部１５４と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部１５６を含む。
【解決手段】 プロジェクター１００が、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、第１の特徴情報を生成する特徴情報生成部１２０と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、第２の特徴情報を生成する特徴情報生成部１４０と、輝度伸張を行う輝度伸張部１５０を含み、輝度伸張部１５０が、前記第２の特徴情報に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部１５２と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部１５４と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部１５６を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、入力画像の輝度に応じて調光と輝度伸張を行うことにより、表示される画像のコントラストを向上させることができる。しかし、調光と輝度伸張を行うことにより、表示される画像にいわゆる白とび（高階調部分における輝度の平坦化）が発生する場合がある。このような問題を解決する手法として、特開２００５−２５７７６１号公報では、表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータを画像信号から単位時間毎に抽出する画像パラメータ抽出手段と、当該画像パラメータに基づいて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調光処理を行わせる調光制御手段と、画像パラメータ抽出手段で抽出された画像パラメータに基づいて伸張処理に係る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伸張処理を行う伸張処理手段とを備え、伸張処理手段が、入力した画像信号の最大階調が伸張処理後、出力可能な最大階調より低い階調となるように伸張制御パラメータを決定し、伸張処理を行う表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、画像パラメータに基づいて調光制御パラメータを決定するためには、画像全体を検索しなければならず、当該調光制御パラメータを利用できるのは次の画像（フレーム）になってしまう。このため、連続した画像が大きく変化した場合、不適切な調光制御が行われてしまう可能性がある。また、処理遅延防止のために新たにフレームメモリーを設ける手法も考えられるが、当該手法の場合、画像処理のリアルタイム性が損なわれ、製造費用も増加してしまう。
【０００５】
また、一般的に、表示装置は、入力画像信号がインターレース信号の場合に当該インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩＰ変換部を有している。ＩＰ変換部は、画像信号の種別を判定するため、複数フレーム分の画像信号を記憶可能なフレームメモリーを有している。この場合、ＩＰ変換部に入力される前の画像信号を計測することにより、ＩＰ変換部の出力後の画像信号を推測する手法が考えられる。しかし、画像信号の種別は多様であり、当該種別によってプログレッシブ変換で用いられるフレーム数が変化するため、表示装置がＩＰ変換部に入力される前の画像信号を計測してＩＰ変換部の出力後の画像信号を推測することによって白とびを防止することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、輝度伸張を行う場合に、意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することが可能な表示装置、プログラムおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、輝度伸張を行う輝度伸張部と、を含み、前記輝度伸張部は、前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、コンピューターを、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、輝度伸張を行う輝度伸張部として機能させ、前記輝度伸張部は、前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の特徴情報を用いることにより、画像処理のリアルタイム性を損なうことなく、意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することができる。
【００１１】
また、前記伸張係数決定部は、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、前記第１の明るさ値と前記第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部と、前記差分値と、伸張係数補正値データとに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部と、前記第２の仮伸張係数と、前記伸張係数補正値とを乗算することにより、前記調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部と、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記調整伸張係数を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、を含んでもよい。
【００１２】
これによれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができ、当該変化に応じて輝度伸張を行うことができる。
【００１３】
また、前記仮伸張係数生成部は、前記第１の特徴情報の少なくとも一部に基づく第１の仮伸張係数を生成し、前記伸張係数決定部は、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、前記第１の仮伸張係数と前記第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部と、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記平均値を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、を含んでもよい。
【００１４】
これによれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができる上、当該変化が急激な場合であっても平均値を用いることにより、過度な輝度伸張を抑制することができる。
【００１５】
また、前記第２の特徴情報生成部は、前記第２の特徴情報として、少なくとも白ピーク値を示す情報と、ＡＰＬを示す情報とを生成してもよい。
【００１６】
これによれば、表示装置等は、白ピーク値とＡＰＬを用いることにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００１７】
また、前記仮伸張係数生成部は、前記白ピーク値と、前記ＡＰＬと、前記白ピーク値、前記ＡＰＬおよび前記第２の仮伸張係数とが対応付けられた伸張係数生成用データとに基づき、前記第２の仮伸張係数を生成してもよい。
【００１８】
これによれば、表示装置等は、白ピーク値とＡＰＬから仮伸張係数を決定することにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００１９】
また、前記表示装置は、前記第２の特徴情報または前記適用伸張係数に基づき、調光を行う調光部を含んでもよい。
【００２０】
これによれば、表示装置等は、輝度伸張と調光を行うことにより、適切な明るさの画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施例における伸張係数決定部の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施例における画像の投写手順を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例における伸張処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例における伸張係数生成用データの模式図である。
【図６】第１の実施例における伸張係数生成用データで４点定義されている場合の模式図である。
【図７】第１の実施例における伸張係数生成用データで３点定義されている場合の模式図である。
【図８】第１の実施例における伸張係数補正用データの模式図である。
【図９】第１の実施例における調光処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図１１】第２の実施例における伸張係数決定部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２３】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、画像信号（例えば、ＲＧＢ信号等の動画像信号等）を入力する画像信号入力部１１０と、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、当該画像信号で表される画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する特徴情報生成部（第１の特徴情報生成部）１２０と、プログレッシブ変換（ＩＰ変換）を行うＩＰ変換部１３０と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、当該画像信号で表される画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する特徴情報生成部（第２の特徴情報生成部）１４０を含んで構成されている。
【００２４】
また、プロジェクター１００は、輝度伸張を行う輝度伸張部１５０と、調光部１９２を有する投写部１９０と、調光部１９２を制御する調光処理部１６０を含んで構成されている。また、調光処理部１６０は、調光係数を生成する調光係数生成部１６２と、調光係数に応じて調光部１９２を制御する調光制御部１６４を含んで構成されている。
【００２５】
また、輝度伸張部１５０は、第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部１５２と、第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて第２の仮伸張係数または当該第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部１５４と、当該適用伸張係数に基づき、プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部１５６を含んで構成されている。
【００２６】
ここで、伸張係数決定部１５４についてより詳細に説明する。図２は、第１の実施例における伸張係数決定部１５４の機能ブロック図である。伸張係数決定部１５４は、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部１８１と、第１の明るさ値と第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部１８２と、当該差分値と、伸張係数補正値データに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部１８３と、第２の仮伸張係数と、伸張係数補正値を乗算することにより、調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部１８４と、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きい場合に調整伸張係数を適用伸張係数として決定し、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きくない場合に第２の仮伸張係数を適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部１８８を含んで構成されている。
【００２７】
なお、プロジェクター１００は、これらの各部の機能を、以下のハードウェアを用いて実装してもよい。例えば、プロジェクター１００は、画像信号入力部１１０は、画像入力端子、コンバーター等、特徴情報生成部１２０、１４０は画像処理回路等、ＩＰ変換部１３０は画像処理回路、ＲＡＭ等、輝度伸張部１５０、調光処理部１６０はＣＰＵ、ＲＡＭ、画像処理回路等、投写部１９０はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、レンズ等、調光部１９２はランプ電源部（電力制御によってランプの輝度を調整する機能を有する。）、遮光板（出力光線を遮る機能を有する。）、液晶ライトバルブ（出力光線を遮る機能を有する。）等を用いて実装してもよい。
【００２８】
また、プロジェクター１００は、特徴情報生成部１２０等の処理を情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って実行してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用できる。
【００２９】
次に、これらの各部を用いた画像の投写手順について説明する。図３は、第１の実施例における画像の投写手順を示すフローチャートである。特徴情報生成部１２０は、画像信号入力部１１０からの画像信号に基づき、第１の特徴情報を生成する（ステップＳ１）。
【００３０】
なお、特徴情報は、例えば、輝度ヒストグラム（画像全体または画像内の所定領域における最低階調から最高階調までの階調レベルごとの度数を示すデータ）、白ピーク値ＷＰ（画像全体または画像内の所定領域における画素のうち最も高い輝度値を有する画素の輝度値）、ＡＰＬ(Average Picture Level)等である。また、処理単位は、１画素であってもよいし、複数画素であってもよい。例えば、特徴情報生成部１２０は、１６×１６の画素ブロックを１つの処理単位とし、１６×１６画素における輝度値の平均値を当該画素ブロックにおける輝度値として処理してもよい。
【００３１】
また、輝度値は、例えば、Ｒ信号値、Ｇ信号値、Ｂ信号値のうちの最大値であってもよいし、各信号値に係数を掛けて合計した値（例えば、0.299R+0.587G+0.144B、0.2126R+0.7152G+0.722B等）であってもよい。
【００３２】
ＩＰ変換部１３０は、画像信号入力部１１０からの画像信号に対してＩＰ変換（プログレッシブ変換）を行う（ステップＳ２）。特徴情報生成部１４０は、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、第２の特徴情報を生成する（ステップＳ３）。
【００３３】
なお、第２の特徴情報は第１の特徴情報と同様の情報である。また、例えば、第２の特徴情報が第ｎフレームの画像の特徴を示す情報である場合、第１の特徴情報は、第ｎ＋１フレーム、第ｎ＋２フレームといった少なくとも１フレーム遅延した画像の特徴を示す情報である。
【００３４】
プロジェクター１００は、第２の特徴情報の生成後、伸張処理と調光処理を実行する（ステップＳ４）。まず、伸張処理手順について説明する。
【００３５】
図４は、第１の実施例における伸張処理手順を示すフローチャートである。仮伸張係数生成部１５２は、第２の特徴情報で表される第２の白ピーク値ＷＰと、第２の特徴情報で表される第２のＡＰＬと、白ピーク値およびＡＰＬと仮伸張係数が対応付けられた伸張係数生成用データ（例えば、２次元ルックアップテーブル等）を用いて仮伸張係数Ｋｇｔを生成する（ステップＳ１１）。
【００３６】
図５は、第１の実施例における伸張係数生成用データの模式図である。また、図６は、第１の実施例における伸張係数生成用データで４点定義されている場合の模式図である。また、図７は、第１の実施例における伸張係数生成用データで３点定義されている場合の模式図である。
【００３７】
なお、図５において、丸の部分が、値が定義されている部分である。また、ｎ１〜ｎ７の値は１〜１０２２の任意の整数であり、例えば、ｎ１＝５１１、ｎ２＝５５１、ｎ３＝５９６、ｎ４＝６４９、ｎ５＝７１５、ｎ６＝７９３、ｎ７＝８９４である。また、図３において、右下に値が定義されていないのは、平均値（ＡＰＬ）が最大値（白ピーク値）を超えることはないからである。
【００３８】
例えば、ＡＰＬが５４０、白ピーク値が５５０の場合、４点定義されている間の部分になる。この場合、仮伸張係数生成部１５２は、図６に示すように、仮伸張係数Ｋｇｔを、(kg1*S1+kg2*S2+kg3*S3+kg4*S4)/(S1+S2+S3+S4)を演算して求める。また、例えば、ＡＰＬが４００、白ピーク値が５００の場合、３点定義されている間の部分になる。この場合、仮伸張係数生成部１５２は、図７に示すように、仮伸張係数Ｋｇｔを、(kg1*S1+kg2*S2+kg3*S3)/(S1+S2+S3)を演算して求める。
【００３９】
このように、仮伸張係数生成部１５２は、伸張係数生成用データで定義されていない値であっても補間演算を行って仮伸張係数Ｋｇｔを求めることができる。
【００４０】
伸張係数決定部１５４内の判定部１８１は、第１の特徴情報で表される第１の白ピーク値（第１の明るさ値）が第２の特徴情報で表される第２の白ピーク値（第２の明るさ値）よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１２）。第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きいということは画像が明るくなり、白とびが発生しやすいということを意味する。
【００４１】
第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、差分値演算部１８２は、第１の白ピーク値と第２の白ピーク値との差分値Ｄｗｐを演算し、伸張係数補正値生成部１８３は、差分値Ｄｗｐと、当該差分値と伸張係数補正値とが対応付けられた伸張係数補正用データに基づき、伸張係数補正値Ｃを生成する（ステップＳ１３）。
【００４２】
図８は、第１の実施例における伸張係数補正用データの模式図である。図８に示すように、伸張係数補正値Ｃは０より大きく１以下の値である。また、例えば、差分値ＤｗｐがＤ１（０より大きい値）以下の場合は伸張係数補正値Ｃは１であり、差分値ＤｗｐがＤ１より大きくＤ２より小さい場合は伸張係数補正値Ｃは低下し、差分値ＤｗｐがＤ２以上の場合は伸張係数補正値Ｃは下限値Ｃ０になる。
【００４３】
調整伸張係数生成部１８４は、調整伸張係数としてＫｇｔ＊Ｃを生成し、適用伸張係数決定部１８８は、適用伸張係数Ｋｇとして当該Ｋｇｔ＊Ｃを適用する（ステップＳ１４）。すなわち、この場合、Ｃは０より大きく１以下の値であるため、ＫｇはＫｇｔ以下の値になる。
【００４４】
一方、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きくない場合、すなわち、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値以下の場合、画像は暗くなるため、白とびは発生しにくい。この場合、適用伸張係数決定部１８８は、適用伸張係数Ｋｇとして仮伸張係数Ｋｇｔをそのまま適用する（ステップＳ１５）。
【００４５】
伸張処理部１５６は、適用伸張係数Ｋｇに基づき、プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する（ステップＳ１６）。例えば、伸張処理部１５６は、Ｒ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｒ、Ｇ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｇ、Ｂ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｂを演算して伸張処理を実行してもよい。ここで、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は伸張後のＲＧＢそれぞれの画像信号値であり、Ｒ、Ｇ、Ｂは伸張前のＲＧＢそれぞれの画像信号値である。
【００４６】
次に、調光処理手順について説明する。図９は、第１の実施例における調光処理手順を示すフローチャートである。
【００４７】
調光係数生成部１６２は、上述した輝度伸張処理手順における輝度係数の生成手順と同様に、第２の白ピーク値と、第２のＡＰＬと、調光係数生成用データに基づき、調光係数Ｋｌを生成する（ステップＳ２１）。
【００４８】
調光制御部１６４は、開口率Ａ＝Ｋｌ／２５５を演算する（ステップＳ２２）。そして、調光制御部１６４は、開口率Ａで調光部１９２を制御する（ステップＳ２３）。例えば、開口率Ａが１（開口率１００％）の時が最も明るく、開口率Ａが０の時が最も暗くなる。
【００４９】
以上のような伸張・調光処理（ステップＳ４）の終了後、輝度伸張部１５０は、輝度伸張後の画像信号を投写部１９０に出力して画像を生成し、投写部１９０は輝度伸張と調光の行われた状態で画像を投写する（ステップＳ５）。プロジェクター１００は、電源オフ等によって処理を終了すべきかどうかを判定し（ステップＳ６）、処理を終了すべきでない場合は上述したステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、プログレッシブ変換の前後の特徴情報を用いることにより、画像処理のリアルタイム性を損なうことなく、白とび等の意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができ、当該変化に応じて輝度伸張を行うことができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、白ピーク値とＡＰＬを用いることにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができ、白ピーク値とＡＰＬから伸張係数を決定することにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、輝度伸張と調光を行うことにより、適切な明るさで高いコントラストの画像を表示することができる。
【００５４】
（第２の実施例）
第１の実施例では、特徴情報生成部１２０における白ピーク値が特徴情報生成部１４０における白ピーク値よりも大きい場合に伸張係数補正値データを用いて仮伸張係数を低下させたが、この場合に仮伸張係数の平均値を適用してもよい。
【００５５】
図１０は、第２の実施例におけるプロジェクター１０１の機能ブロック図である。プロジェクター１０１は、輝度伸張部１５１に含まれる仮伸張係数生成部１５３と伸張係数決定部１５５が第１の実施例の構成と相違している。なお、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様に情報記憶媒体２０１から読み取ったプログラムを実行することによって仮伸張係数生成部１５３等として機能してもよい。
【００５６】
仮伸張係数生成部１５３は、特徴情報生成部１４０による第２の特徴情報に応じて第２の仮伸張係数を生成するだけでなく、特徴情報生成部１２０による第１の特徴情報に応じて第１の仮伸張係数を生成する。なお、仮伸張係数の生成方法は第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００５７】
図１１は、第２の実施例における伸張係数決定部１５５の機能ブロック図である。伸張係数決定部１５５は、上述した判定部１８１と、第１の仮伸張係数と第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部１８５と、適用伸張係数決定部１８９を含んで構成されている。
【００５８】
適用伸張係数決定部１８９は、特徴情報生成部１２０における白ピーク値が特徴情報生成部１４０における白ピーク値よりも大きい場合、平均値演算部１８５によって演算された平均値を適用伸張係数として決定し、そうでない場合、第２の仮伸張係数を適用伸張係数として決定する。
【００５９】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏し、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができる上、当該変化が急激な場合であっても平均値を用いることにより、過度な輝度伸張を抑制することができる。
【００６０】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施例では、判定部１８１は、白ピーク値を用いているが、ＡＰＬを用いて明るさの比較を行ってもよい。
【００６１】
また、調光処理部１６０は、輝度伸張部１５０、１５１と同様の調光処理を実行してもよい。すなわち、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、調光処理部１６０は、調光部１９２の開口率が低下するように調光処理を実行してもよい。
【００６２】
また、調光係数生成部１６２は、第２の特徴情報等に基づく第２の調光係数だけでなく、第１の特徴情報等に基づく第１の調光係数も生成し、調光制御部１６４は、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、第１の調光係数と第２の調光係数の平均値を用いて調光を行ってもよい。
【００６３】
また、調光係数生成部１６２は、伸張係数と同様の手法によって調光係数を生成したが、伸張係数生成部１５２によって生成された伸張係数に基づいて調光係数を生成してもよい。例えば、調光係数生成部１６２は、（１＋適用伸張係数／２５５）-2.2を適用調光係数として演算してもよい。
【００６４】
また、上述した調光は必須ではなく、輝度伸張のみが行われる場合にも本発明は有効である。例えば、輝度伸張のみが行われる場合、調光処理部１６０および調光部１９２は不要である。
【００６５】
また、特徴情報の生成対象は、画像全体には限定されず、例えば、画像の周辺部分の画素、画像の上下部分の画素、画像の左右部分の画素、画像の下部分の画素等を除いた画像の中央ブロックであってもよい。例えば、特徴情報生成部１２０、１４０は、画像の下部分の画素を除くことにより、字幕と合成された画像であっても当該字幕の影響を受けることなく、画像の特徴を示す特徴情報を生成することができる。
【００６６】
また、プロジェクター１００、１０１以外のテレビ、液晶モニター等のＩＰ変換部を有する表示装置に本発明を適用してもよい。また、プロジェクター１００、１０１は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）には限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクター１００、１０１の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター等）に分散して実装してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１００、１０１ プロジェクター（表示装置）、１１０ 画像信号入力部、１２０ 特徴情報生成部（第１の特徴情報生成部）、１３０ ＩＰ変換部、１４０ 特徴情報生成部（第２の特徴情報生成部）、１５０、１５１ 輝度伸張部、１５２、１５３ 仮伸張係数生成部、１５４、１５５ 伸張係数決定部、１５６ 伸張処理部、１６０ 調光処理部、１６２ 調光係数生成部、１６４ 調光制御部、１８１ 判定部、１８２ 差分値演算部、１８３ 伸張係数補正値生成部、１８４ 調整伸張係数生成部、１８５ 平均値演算部、１８８、１８９ 適用伸張係数決定部、１９０ 投写部、１９２ 調光部、２００、２０１ 情報記憶媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、入力画像の輝度に応じて調光と輝度伸張を行うことにより、表示される画像のコントラストを向上させることができる。しかし、調光と輝度伸張を行うことにより、表示される画像にいわゆる白とび（高階調部分における輝度の平坦化）が発生する場合がある。このような問題を解決する手法として、特開２００５−２５７７６１号公報では、表示画像の明るさを特徴付ける画像パラメータを画像信号から単位時間毎に抽出する画像パラメータ抽出手段と、当該画像パラメータに基づいて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調光処理を行わせる調光制御手段と、画像パラメータ抽出手段で抽出された画像パラメータに基づいて伸張処理に係る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伸張処理を行う伸張処理手段とを備え、伸張処理手段が、入力した画像信号の最大階調が伸張処理後、出力可能な最大階調より低い階調となるように伸張制御パラメータを決定し、伸張処理を行う表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、画像パラメータに基づいて調光制御パラメータを決定するためには、画像全体を検索しなければならず、当該調光制御パラメータを利用できるのは次の画像（フレーム）になってしまう。このため、連続した画像が大きく変化した場合、不適切な調光制御が行われてしまう可能性がある。また、処理遅延防止のために新たにフレームメモリーを設ける手法も考えられるが、当該手法の場合、画像処理のリアルタイム性が損なわれ、製造費用も増加してしまう。
【０００５】
また、一般的に、表示装置は、入力画像信号がインターレース信号の場合に当該インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩＰ変換部を有している。ＩＰ変換部は、画像信号の種別を判定するため、複数フレーム分の画像信号を記憶可能なフレームメモリーを有している。この場合、ＩＰ変換部に入力される前の画像信号を計測することにより、ＩＰ変換部の出力後の画像信号を推測する手法が考えられる。しかし、画像信号の種別は多様であり、当該種別によってプログレッシブ変換で用いられるフレーム数が変化するため、表示装置がＩＰ変換部に入力される前の画像信号を計測してＩＰ変換部の出力後の画像信号を推測することによって白とびを防止することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、輝度伸張を行う場合に、意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することが可能な表示装置、プログラムおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、輝度伸張を行う輝度伸張部と、を含み、前記輝度伸張部は、前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、コンピューターを、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、輝度伸張を行う輝度伸張部として機能させ、前記輝度伸張部は、前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の特徴情報を用いることにより、画像処理のリアルタイム性を損なうことなく、意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することができる。
【００１１】
また、前記伸張係数決定部は、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、前記第１の明るさ値と前記第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部と、前記差分値と、伸張係数補正値データとに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部と、前記第２の仮伸張係数と、前記伸張係数補正値とを乗算することにより、前記調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部と、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記調整伸張係数を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、を含んでもよい。
【００１２】
これによれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができ、当該変化に応じて輝度伸張を行うことができる。
【００１３】
また、前記仮伸張係数生成部は、前記第１の特徴情報の少なくとも一部に基づく第１の仮伸張係数を生成し、前記伸張係数決定部は、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、前記第１の仮伸張係数と前記第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部と、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記平均値を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、を含んでもよい。
【００１４】
これによれば、表示装置等は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができる上、当該変化が急激な場合であっても平均値を用いることにより、過度な輝度伸張を抑制することができる。
【００１５】
また、前記第２の特徴情報生成部は、前記第２の特徴情報として、少なくとも白ピーク値を示す情報と、ＡＰＬを示す情報とを生成してもよい。
【００１６】
これによれば、表示装置等は、白ピーク値とＡＰＬを用いることにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００１７】
また、前記仮伸張係数生成部は、前記白ピーク値と、前記ＡＰＬと、前記白ピーク値、前記ＡＰＬおよび前記第２の仮伸張係数とが対応付けられた伸張係数生成用データとに基づき、前記第２の仮伸張係数を生成してもよい。
【００１８】
これによれば、表示装置等は、白ピーク値とＡＰＬから仮伸張係数を決定することにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００１９】
また、前記表示装置は、前記第２の特徴情報または前記適用伸張係数に基づき、調光を行う調光部を含んでもよい。
【００２０】
これによれば、表示装置等は、輝度伸張と調光を行うことにより、適切な明るさの画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施例における伸張係数決定部の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施例における画像の投写手順を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例における伸張処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例における伸張係数生成用データの模式図である。
【図６】第１の実施例における伸張係数生成用データで４点定義されている場合の模式図である。
【図７】第１の実施例における伸張係数生成用データで３点定義されている場合の模式図である。
【図８】第１の実施例における伸張係数補正用データの模式図である。
【図９】第１の実施例における調光処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図１１】第２の実施例における伸張係数決定部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２３】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、画像信号（例えば、ＲＧＢ信号等の動画像信号等）を入力する画像信号入力部１１０と、プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、当該画像信号で表される画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する特徴情報生成部（第１の特徴情報生成部）１２０と、プログレッシブ変換（ＩＰ変換）を行うＩＰ変換部１３０と、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、当該画像信号で表される画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する特徴情報生成部（第２の特徴情報生成部）１４０を含んで構成されている。
【００２４】
また、プロジェクター１００は、輝度伸張を行う輝度伸張部１５０と、調光部１９２を有する投写部１９０と、調光部１９２を制御する調光処理部１６０を含んで構成されている。また、調光処理部１６０は、調光係数を生成する調光係数生成部１６２と、調光係数に応じて調光部１９２を制御する調光制御部１６４を含んで構成されている。
【００２５】
また、輝度伸張部１５０は、第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部１５２と、第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて第２の仮伸張係数または当該第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部１５４と、当該適用伸張係数に基づき、プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部１５６を含んで構成されている。
【００２６】
ここで、伸張係数決定部１５４についてより詳細に説明する。図２は、第１の実施例における伸張係数決定部１５４の機能ブロック図である。伸張係数決定部１５４は、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部１８１と、第１の明るさ値と第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部１８２と、当該差分値と、伸張係数補正値データに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部１８３と、第２の仮伸張係数と、伸張係数補正値を乗算することにより、調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部１８４と、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きい場合に調整伸張係数を適用伸張係数として決定し、第１の明るさ値が第２の明るさ値よりも大きくない場合に第２の仮伸張係数を適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部１８８を含んで構成されている。
【００２７】
なお、プロジェクター１００は、これらの各部の機能を、以下のハードウェアを用いて実装してもよい。例えば、プロジェクター１００は、画像信号入力部１１０は、画像入力端子、コンバーター等、特徴情報生成部１２０、１４０は画像処理回路等、ＩＰ変換部１３０は画像処理回路、ＲＡＭ等、輝度伸張部１５０、調光処理部１６０はＣＰＵ、ＲＡＭ、画像処理回路等、投写部１９０はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、レンズ等、調光部１９２はランプ電源部（電力制御によってランプの輝度を調整する機能を有する。）、遮光板（出力光線を遮る機能を有する。）、液晶ライトバルブ（出力光線を遮る機能を有する。）等を用いて実装してもよい。
【００２８】
また、プロジェクター１００は、特徴情報生成部１２０等の処理を情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って実行してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用できる。
【００２９】
次に、これらの各部を用いた画像の投写手順について説明する。図３は、第１の実施例における画像の投写手順を示すフローチャートである。特徴情報生成部１２０は、画像信号入力部１１０からの画像信号に基づき、第１の特徴情報を生成する（ステップＳ１）。
【００３０】
なお、特徴情報は、例えば、輝度ヒストグラム（画像全体または画像内の所定領域における最低階調から最高階調までの階調レベルごとの度数を示すデータ）、白ピーク値ＷＰ（画像全体または画像内の所定領域における画素のうち最も高い輝度値を有する画素の輝度値）、ＡＰＬ(Average Picture Level)等である。また、処理単位は、１画素であってもよいし、複数画素であってもよい。例えば、特徴情報生成部１２０は、１６×１６の画素ブロックを１つの処理単位とし、１６×１６画素における輝度値の平均値を当該画素ブロックにおける輝度値として処理してもよい。
【００３１】
また、輝度値は、例えば、Ｒ信号値、Ｇ信号値、Ｂ信号値のうちの最大値であってもよいし、各信号値に係数を掛けて合計した値（例えば、0.299R+0.587G+0.144B、0.2126R+0.7152G+0.722B等）であってもよい。
【００３２】
ＩＰ変換部１３０は、画像信号入力部１１０からの画像信号に対してＩＰ変換（プログレッシブ変換）を行う（ステップＳ２）。特徴情報生成部１４０は、プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、第２の特徴情報を生成する（ステップＳ３）。
【００３３】
なお、第２の特徴情報は第１の特徴情報と同様の情報である。また、例えば、第２の特徴情報が第ｎフレームの画像の特徴を示す情報である場合、第１の特徴情報は、第ｎ＋１フレーム、第ｎ＋２フレームといった少なくとも１フレーム遅延した画像の特徴を示す情報である。
【００３４】
プロジェクター１００は、第２の特徴情報の生成後、伸張処理と調光処理を実行する（ステップＳ４）。まず、伸張処理手順について説明する。
【００３５】
図４は、第１の実施例における伸張処理手順を示すフローチャートである。仮伸張係数生成部１５２は、第２の特徴情報で表される第２の白ピーク値ＷＰと、第２の特徴情報で表される第２のＡＰＬと、白ピーク値およびＡＰＬと仮伸張係数が対応付けられた伸張係数生成用データ（例えば、２次元ルックアップテーブル等）を用いて仮伸張係数Ｋｇｔを生成する（ステップＳ１１）。
【００３６】
図５は、第１の実施例における伸張係数生成用データの模式図である。また、図６は、第１の実施例における伸張係数生成用データで４点定義されている場合の模式図である。また、図７は、第１の実施例における伸張係数生成用データで３点定義されている場合の模式図である。
【００３７】
なお、図５において、丸の部分が、値が定義されている部分である。また、ｎ１〜ｎ７の値は１〜１０２２の任意の整数であり、例えば、ｎ１＝５１１、ｎ２＝５５１、ｎ３＝５９６、ｎ４＝６４９、ｎ５＝７１５、ｎ６＝７９３、ｎ７＝８９４である。また、図３において、右下に値が定義されていないのは、平均値（ＡＰＬ）が最大値（白ピーク値）を超えることはないからである。
【００３８】
例えば、ＡＰＬが５４０、白ピーク値が５５０の場合、４点定義されている間の部分になる。この場合、仮伸張係数生成部１５２は、図６に示すように、仮伸張係数Ｋｇｔを、(kg1*S1+kg2*S2+kg3*S3+kg4*S4)/(S1+S2+S3+S4)を演算して求める。また、例えば、ＡＰＬが４００、白ピーク値が５００の場合、３点定義されている間の部分になる。この場合、仮伸張係数生成部１５２は、図７に示すように、仮伸張係数Ｋｇｔを、(kg1*S1+kg2*S2+kg3*S3)/(S1+S2+S3)を演算して求める。
【００３９】
このように、仮伸張係数生成部１５２は、伸張係数生成用データで定義されていない値であっても補間演算を行って仮伸張係数Ｋｇｔを求めることができる。
【００４０】
伸張係数決定部１５４内の判定部１８１は、第１の特徴情報で表される第１の白ピーク値（第１の明るさ値）が第２の特徴情報で表される第２の白ピーク値（第２の明るさ値）よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１２）。第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きいということは画像が明るくなり、白とびが発生しやすいということを意味する。
【００４１】
第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、差分値演算部１８２は、第１の白ピーク値と第２の白ピーク値との差分値Ｄｗｐを演算し、伸張係数補正値生成部１８３は、差分値Ｄｗｐと、当該差分値と伸張係数補正値とが対応付けられた伸張係数補正用データに基づき、伸張係数補正値Ｃを生成する（ステップＳ１３）。
【００４２】
図８は、第１の実施例における伸張係数補正用データの模式図である。図８に示すように、伸張係数補正値Ｃは０より大きく１以下の値である。また、例えば、差分値ＤｗｐがＤ１（０より大きい値）以下の場合は伸張係数補正値Ｃは１であり、差分値ＤｗｐがＤ１より大きくＤ２より小さい場合は伸張係数補正値Ｃは低下し、差分値ＤｗｐがＤ２以上の場合は伸張係数補正値Ｃは下限値Ｃ０になる。
【００４３】
調整伸張係数生成部１８４は、調整伸張係数としてＫｇｔ＊Ｃを生成し、適用伸張係数決定部１８８は、適用伸張係数Ｋｇとして当該Ｋｇｔ＊Ｃを適用する（ステップＳ１４）。すなわち、この場合、Ｃは０より大きく１以下の値であるため、ＫｇはＫｇｔ以下の値になる。
【００４４】
一方、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きくない場合、すなわち、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値以下の場合、画像は暗くなるため、白とびは発生しにくい。この場合、適用伸張係数決定部１８８は、適用伸張係数Ｋｇとして仮伸張係数Ｋｇｔをそのまま適用する（ステップＳ１５）。
【００４５】
伸張処理部１５６は、適用伸張係数Ｋｇに基づき、プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する（ステップＳ１６）。例えば、伸張処理部１５６は、Ｒ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｒ、Ｇ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｇ、Ｂ’＝（１＋Ｋｇ／２５６）Ｂを演算して伸張処理を実行してもよい。ここで、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は伸張後のＲＧＢそれぞれの画像信号値であり、Ｒ、Ｇ、Ｂは伸張前のＲＧＢそれぞれの画像信号値である。
【００４６】
次に、調光処理手順について説明する。図９は、第１の実施例における調光処理手順を示すフローチャートである。
【００４７】
調光係数生成部１６２は、上述した輝度伸張処理手順における輝度係数の生成手順と同様に、第２の白ピーク値と、第２のＡＰＬと、調光係数生成用データに基づき、調光係数Ｋｌを生成する（ステップＳ２１）。
【００４８】
調光制御部１６４は、開口率Ａ＝Ｋｌ／２５５を演算する（ステップＳ２２）。そして、調光制御部１６４は、開口率Ａで調光部１９２を制御する（ステップＳ２３）。例えば、開口率Ａが１（開口率１００％）の時が最も明るく、開口率Ａが０の時が最も暗くなる。
【００４９】
以上のような伸張・調光処理（ステップＳ４）の終了後、輝度伸張部１５０は、輝度伸張後の画像信号を投写部１９０に出力して画像を生成し、投写部１９０は輝度伸張と調光の行われた状態で画像を投写する（ステップＳ５）。プロジェクター１００は、電源オフ等によって処理を終了すべきかどうかを判定し（ステップＳ６）、処理を終了すべきでない場合は上述したステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、プログレッシブ変換の前後の特徴情報を用いることにより、画像処理のリアルタイム性を損なうことなく、白とび等の意図しない輝度の平坦化の発生をより適切に防止することができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができ、当該変化に応じて輝度伸張を行うことができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、白ピーク値とＡＰＬを用いることにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができ、白ピーク値とＡＰＬから伸張係数を決定することにより、画像の明るさに応じて適切な伸張を行うことができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、輝度伸張と調光を行うことにより、適切な明るさで高いコントラストの画像を表示することができる。
【００５４】
（第２の実施例）
第１の実施例では、特徴情報生成部１２０における白ピーク値が特徴情報生成部１４０における白ピーク値よりも大きい場合に伸張係数補正値データを用いて仮伸張係数を低下させたが、この場合に仮伸張係数の平均値を適用してもよい。
【００５５】
図１０は、第２の実施例におけるプロジェクター１０１の機能ブロック図である。プロジェクター１０１は、輝度伸張部１５１に含まれる仮伸張係数生成部１５３と伸張係数決定部１５５が第１の実施例の構成と相違している。なお、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様に情報記憶媒体２０１から読み取ったプログラムを実行することによって仮伸張係数生成部１５３等として機能してもよい。
【００５６】
仮伸張係数生成部１５３は、特徴情報生成部１４０による第２の特徴情報に応じて第２の仮伸張係数を生成するだけでなく、特徴情報生成部１２０による第１の特徴情報に応じて第１の仮伸張係数を生成する。なお、仮伸張係数の生成方法は第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００５７】
図１１は、第２の実施例における伸張係数決定部１５５の機能ブロック図である。伸張係数決定部１５５は、上述した判定部１８１と、第１の仮伸張係数と第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部１８５と、適用伸張係数決定部１８９を含んで構成されている。
【００５８】
適用伸張係数決定部１８９は、特徴情報生成部１２０における白ピーク値が特徴情報生成部１４０における白ピーク値よりも大きい場合、平均値演算部１８５によって演算された平均値を適用伸張係数として決定し、そうでない場合、第２の仮伸張係数を適用伸張係数として決定する。
【００５９】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏し、プログレッシブ変換の前後の明るさ値を比較することにより、画像の明るさの時間的な変化を把握することができる上、当該変化が急激な場合であっても平均値を用いることにより、過度な輝度伸張を抑制することができる。
【００６０】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施例では、判定部１８１は、白ピーク値を用いているが、ＡＰＬを用いて明るさの比較を行ってもよい。
【００６１】
また、調光処理部１６０は、輝度伸張部１５０、１５１と同様の調光処理を実行してもよい。すなわち、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、調光処理部１６０は、調光部１９２の開口率が低下するように調光処理を実行してもよい。
【００６２】
また、調光係数生成部１６２は、第２の特徴情報等に基づく第２の調光係数だけでなく、第１の特徴情報等に基づく第１の調光係数も生成し、調光制御部１６４は、第１の白ピーク値が第２の白ピーク値よりも大きい場合、第１の調光係数と第２の調光係数の平均値を用いて調光を行ってもよい。
【００６３】
また、調光係数生成部１６２は、伸張係数と同様の手法によって調光係数を生成したが、伸張係数生成部１５２によって生成された伸張係数に基づいて調光係数を生成してもよい。例えば、調光係数生成部１６２は、（１＋適用伸張係数／２５５）-2.2を適用調光係数として演算してもよい。
【００６４】
また、上述した調光は必須ではなく、輝度伸張のみが行われる場合にも本発明は有効である。例えば、輝度伸張のみが行われる場合、調光処理部１６０および調光部１９２は不要である。
【００６５】
また、特徴情報の生成対象は、画像全体には限定されず、例えば、画像の周辺部分の画素、画像の上下部分の画素、画像の左右部分の画素、画像の下部分の画素等を除いた画像の中央ブロックであってもよい。例えば、特徴情報生成部１２０、１４０は、画像の下部分の画素を除くことにより、字幕と合成された画像であっても当該字幕の影響を受けることなく、画像の特徴を示す特徴情報を生成することができる。
【００６６】
また、プロジェクター１００、１０１以外のテレビ、液晶モニター等のＩＰ変換部を有する表示装置に本発明を適用してもよい。また、プロジェクター１００、１０１は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）には限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクター１００、１０１の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター等）に分散して実装してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１００、１０１ プロジェクター（表示装置）、１１０ 画像信号入力部、１２０ 特徴情報生成部（第１の特徴情報生成部）、１３０ ＩＰ変換部、１４０ 特徴情報生成部（第２の特徴情報生成部）、１５０、１５１ 輝度伸張部、１５２、１５３ 仮伸張係数生成部、１５４、１５５ 伸張係数決定部、１５６ 伸張処理部、１６０ 調光処理部、１６２ 調光係数生成部、１６４ 調光制御部、１８１ 判定部、１８２ 差分値演算部、１８３ 伸張係数補正値生成部、１８４ 調整伸張係数生成部、１８５ 平均値演算部、１８８、１８９ 適用伸張係数決定部、１９０ 投写部、１９２ 調光部、２００、２０１ 情報記憶媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、
プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、
輝度伸張を行う輝度伸張部と、
を含み、
前記輝度伸張部は、
前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、
前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、
前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、
を含む、
表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記伸張係数決定部は、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、
前記第１の明るさ値と前記第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部と、
前記差分値と、伸張係数補正値データとに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部と、
前記第２の仮伸張係数と、前記伸張係数補正値とを乗算することにより、前記調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部と、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記調整伸張係数を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、
を含む、
表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記仮伸張係数生成部は、前記第１の特徴情報の少なくとも一部に基づく第１の仮伸張係数を生成し、
前記伸張係数決定部は、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、
前記第１の仮伸張係数と前記第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部と、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記平均値を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、
を含む、
表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置において、
前記第２の特徴情報生成部は、前記第２の特徴情報として、少なくとも白ピーク値を示す情報と、ＡＰＬを示す情報とを生成する、
表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記仮伸張係数生成部は、前記白ピーク値と、前記ＡＰＬと、前記白ピーク値、前記ＡＰＬおよび前記第２の仮伸張係数とが対応付けられた伸張係数生成用データとに基づき、前記第２の仮伸張係数を生成する、
表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置において、
前記第２の特徴情報または前記適用伸張係数に基づき、調光を行う調光部を含む、
表示装置。
【請求項７】
コンピューターを、
プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、
プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、
輝度伸張を行う輝度伸張部として機能させ、
前記輝度伸張部は、
前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、
前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、
前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、
を含む、
プログラム。
【請求項８】
コンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項７に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
【請求項１】
プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、
プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、
輝度伸張を行う輝度伸張部と、
を含み、
前記輝度伸張部は、
前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、
前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、
前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、
を含む、
表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記伸張係数決定部は、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、
前記第１の明るさ値と前記第２の明るさ値との差分値を演算する差分値演算部と、
前記差分値と、伸張係数補正値データとに基づき、０より大きく１以下の伸張係数補正値を生成する伸張係数補正値生成部と、
前記第２の仮伸張係数と、前記伸張係数補正値とを乗算することにより、前記調整伸張係数を生成する調整伸張係数生成部と、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記調整伸張係数を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、
を含む、
表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記仮伸張係数生成部は、前記第１の特徴情報の少なくとも一部に基づく第１の仮伸張係数を生成し、
前記伸張係数決定部は、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きいかどうかを判定する判定部と、
前記第１の仮伸張係数と前記第２の仮伸張係数との平均値を演算する平均値演算部と、
前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きい場合に前記平均値を前記適用伸張係数として決定し、前記第１の明るさ値が前記第２の明るさ値よりも大きくない場合に前記第２の仮伸張係数を前記適用伸張係数として決定する適用伸張係数決定部と、
を含む、
表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置において、
前記第２の特徴情報生成部は、前記第２の特徴情報として、少なくとも白ピーク値を示す情報と、ＡＰＬを示す情報とを生成する、
表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記仮伸張係数生成部は、前記白ピーク値と、前記ＡＰＬと、前記白ピーク値、前記ＡＰＬおよび前記第２の仮伸張係数とが対応付けられた伸張係数生成用データとに基づき、前記第２の仮伸張係数を生成する、
表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置において、
前記第２の特徴情報または前記適用伸張係数に基づき、調光を行う調光部を含む、
表示装置。
【請求項７】
コンピューターを、
プログレッシブ変換前の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第１の特徴情報を生成する第１の特徴情報生成部と、
プログレッシブ変換後の画像信号に基づき、画像の明るさに関する第２の特徴情報を生成する第２の特徴情報生成部と、
輝度伸張を行う輝度伸張部として機能させ、
前記輝度伸張部は、
前記第２の特徴情報の少なくとも一部に基づく第２の仮伸張係数を生成する仮伸張係数生成部と、
前記第１の特徴情報に含まれる第１の明るさ値と、前記第２の特徴情報に含まれる第２の明るさ値との相違に応じて前記第２の仮伸張係数または前記第２の仮伸張係数に基づく調整伸張係数を適用伸張係数として決定する伸張係数決定部と、
前記適用伸張係数に基づき、前記プログレッシブ変換後の画像信号に対して伸張処理を実行する伸張処理部と、
を含む、
プログラム。
【請求項８】
コンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項７に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１０７２２（Ｐ２０１０−２１０７２２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４４１０（Ｐ２００９−５４４１０）
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]