CN101377611A - 图像显示设备 - Google Patents

Abstract

一种图像显示设备，包括：光源；空间光调制元件，基于视频信号调制来自光源的光；光量调节部分，基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量；图像校正部分，根据光量调节部分的光量调节来校正视频信号的亮度级，并把校正视频信号供给到空间光调制元件；及重新调节部分，在代表空间光调制元件调制的光的亮度的最终显示亮度级比预定第一亮度级低的情况下，进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到更低值，其中光量调节目标代表光量调节部分所采用的光量中的调节目标值。

Description

图像显示设备

对相关申请的交叉参考

本发明包含涉及2007年8月31日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-226322的主题，该申请的全部内容通过引用包括在此。

技术领域

本发明涉及一种应用于液晶投影仪和类似装置的图像显示设备。

背景技术

投影型显示设备，如液晶投影仪，已经被广泛地使用，其配置为通过对穿过空间光调制元件的光施加空间调制、并且发射如此调制的光、然后响应于供给到空间光调制元件的电信号而收集并投影发射光而进行图像显示。这种类型的投影显示设备一般具有灯和聚焦镜作为光源，以及照射光学系统用来收集和允许光从其进入空间光调制元件。来自空间光调制元件的光由投影透镜投影到屏幕或类似装置。

关于上述投影显示设备，例如，日本未审查专利申请公报No.2006-3586已经提出一种设备，其具有可变光阑(variable iris)，能够相对于入射光改变光截获量以便提高可感知的对比感。具体而言，当视频信号的亮度级较高(图像明亮)时，光阑被打开以使图像看着更亮。另一方面，当视频信号的亮度级较低(图像暗淡)时，光阑被关闭以使图像看着更暗。

发明内容

然而，所谓“图像暗淡”可以指示“暗图像”，这使暗度的精细分级表示成为必要，或“完全暗图像”。就是说，“暗图像”与“完全暗图像”之间的巨大差别是任何要表示的色调的存在与否。因此，如果当“图像暗淡”时试图充分再现精细的分级表示，则必须对要减小的光量设置明确极限，使得难以得到可感知对比感的足够提高。

这个问题不限于投影显示设备。对于诸如液晶电视机之类的直视型显示设备同样如此。

因而，当来自光源的光量随视频信号变化时，相关技术难以足够地提高可感知对比感。因此，有提高的空间。

所希望的是提供一种图像显示设备，当来自光源的光量随视频信号变化时能够更有效提高可感知对比感。

根据本发明的实施例，提供有一种图像显示设备，包括光源、空间光调制元件、光量调节装置、图像校正装置及重新调节装置。空间光调制元件基于视频信号调制来自光源的光。光量调节装置基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量。图像校正装置根据光量调节装置的光量调节来校正视频信号的亮度级，并且把校正视频信号供给到空间光调制元件。在代表空间光调制元件调制的光亮度的最终显示亮度级比预定第一亮度级低的情况下，重新调节装置进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到较低值，其中光量调节目标表示光量调节装置采用的光量的调节目标值。术语“最终显示亮度级”是指至少考虑了亮度级校正目标的亮度级。

本发明实施例的图像显示设备中，来自光源的光由空间光调制元件基于视频信号而调制，使图像显示能够基于视频信号而进行。这里，基于视频信号中的亮度信息进行来自光源的光的光量的光量调节，并且根据光量调节进行视频信号的亮度级校正。然后，把校正视频信号供给到空间光调制元件。这能够实现光量调节和用来降低黑色侧(暗侧)图像亮度的图像收集，因而提高可感知对比感。而且，当上述最终显示亮度级比预定第一亮度级低时，重新调节装置进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到最小值。在比第一亮度级低的状态下，最终显示亮度级变得比重新调节之前更低。

优选地，当上述最终显示亮度级比预定第一亮度级低时，重新调节装置进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到最小值。因此，在比第一亮度级低的状态下，最终显示亮度级变得更低，进一步提高可感知对比感。

优选地，光量调节装置基于重新调节装置重新调节的光量调节目标，渐近地逐帧调节来自光源的光的光量。这种情况下，例如，显示具有随时间巨大亮度变化的图像时，如具有频繁闪烁的图像，光量调节量的不连续性被减小以抑制瞬态影响。

优选地，光量调节装置基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量，并且图像校正装置根据光量调节装置的光量调节来校正视频信号的亮度级。这种情况下，基于视频信号中的亮度信息适当地进行光量调节和图像校正，并因此降低黑色侧(暗侧)图像亮度以提高可感知对比感。

可替换地，当最终显示亮度级比预定第二亮度级高时，重新调节装置进行重新调节，从而光量调节目标和亮度级校正目标之中，至少亮度级校正目标由图像校正装置重新调节到与校正方向相反的方向上的值，其中亮度级校正目标表示了图像校正装置所采用的视频信号亮度级中的校正目标值。这种情况下，过度光量调节和图像校正在白色侧(亮侧)图像中减小，由此减小与提高可感知对比感的效果一起出现的精细分级表示的恶化。

优选地，当最终显示亮度级比预定第二亮度级高时，重新调节装置把光量调节目标重新调节成未调节值，并且把亮度级校正目标重新调节成未校正值。这种情况下，来自光源的光的光量和视频信号亮度级分别被重新调节为预调节值和预校正值。因此，有可能完全消除过度光量调节和图像校正。这能够避免精细分级表示的恶化并保持光量调节和图像校正之前的状态。

根据本发明实施例的图像显示设备，基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量，并且根据光量调节校正视频信号亮度级。因此能够进行光量调节和图像校正以降低黑色侧(暗侧)图像亮度，由此提高可感知对比感。当上述最终显示亮度级比预定第一亮度级低时，配置为重新调节，从而调节光量小于光量调节装置所设置的值。因此，在比上述第一亮度级低的状态下，最终显示亮度级比重新调节之前更低。因而当来自光源的光量随视频信号变化时，可能更有效地提高可感知对比感。

通过如下描述，本发明的其它和进一步目的、特征及优点将显得更充分。

附图说明

图1是方块图，表示根据本发明第一实施例的图像显示设备的构造；

图2是特征曲线图，表示在特征点信息检测单元中使用的亮度直方图分布的例子；

图3是特征曲线图，用来解释视频信号处理单元中的输入视频信号校正处理的例子；

图4是特征曲线图，用来解释第一实施例中的特征信息处理单元中的调节光量的重新调节处理的例子；

图5是特征曲线图，用来解释第二实施例中的特征信息处理单元中的调节光量的重新调节处理的例子；

图6是时序图，表示基于重新调节目标值的渐近控制处理的例子；

图7是特征曲线图，用来解释特征信息处理单元中的调节光量的重新调节处理的另一例子；

图8是特征曲线图，用来解释特征信息处理单元中的调节光量的重新调节处理的另一例子；及

图9是方块图，表示根据本发明的修改的图像显示设备构造。

具体实施方式

现在参照附图将详细地描述本发明的优选实施例。

第一实施例

图1表示根据本发明第一实施例的图像显示设备(液晶投影仪1)的整体构造。液晶投影仪1基于从外部供给的输入视频信号Din进行图像显示，并且包括光源11、分色镜121和122、反射镜131、132及133、光调制器14、二向棱镜15、可变光阑16、投影透镜17、屏幕18、及基于输入视频信号Din控制光调制器14和可变光阑16的控制器2。

光源11发射包含光的基色的白光(照射光)，即红光Lr、绿光Lg及蓝光Lb，并且由例如卤素灯、金属卤化物灯或氙灯建造。

分色镜121从光源11发射的照射光中透射红光Lr和绿光Lg并且反射蓝光Lb，使红光Lr和绿光Lg与蓝光Lb分离传播。分色镜122从穿过分色镜121的红光Lr和绿光Lg中透射红光Lr，并且反射绿光Lg，使红光Lr和绿光Lg彼此分离传播。由分色镜122反射的绿光Lg向光调制器14传播。

反射镜131向光调制器14反射分色镜121反射的蓝光Lb。反射镜132和133向光调制器14反射分色镜122透射的红光Lr。

光调制器14包括与光的三种基色(即红光Lr、绿光Lg及蓝光Lb)相对应的三个液晶元件14R、14G及14B，并且基于控制器2供给的用于它们相应光的视频信号而调制从光源11发射的照射光的每个光基色。

具体而言，液晶元件14R布置在反射镜133与二向棱镜15之间，并且基于从控制器2供给的用于红色的视频信号而调制入射红光Lr。液晶元件14G布置在分色镜122与二向棱镜15之间，并且基于从控制器2供给的用于绿色的视频信号而调制入射绿光Lg。液晶元件14B布置在反射镜131与二向棱镜15之间，并且基于从控制器2供给的用于蓝色的视频信号而调制入射蓝光Lb。这些液晶元件14R、14G及14B具有如下构造，包含液晶分子的液晶层布置在一对基片之间，基于视频信号的驱动电压被施加到基片对。

二向棱镜15通过混合分别由液晶元件14R、14G及14B调制的红光Lr、绿光Lg及蓝光Lb而产生混合光(显示光)Lout，并且使显示光Lout向光路(到可变光阑16和投影透镜17的光路)传播。

可变光阑16布置在二向棱镜15与投影透镜17之间，是具有开孔(未示出)的机械快门，开孔大小是可变的。具体而言，开孔大小在稍后描述的控制器2的控制下增大或减小。因而，从入射光(从二向棱镜15供给的显示光Lout)切断的光量被改变(调节)，从而稍后描述的入射光(来自光源11的光)的光量减少。入射光的光量(以后将详细描述)基于输入视频信号Din中的亮度信息(例如，稍后描述的亮度直方图分布H1)被调节。

投影透镜17布置在可变光阑16与屏幕18之间。显示光Lout，在受到液晶元件14R、14G及14B的调制以及随后在可变光阑16的光量调节之后，由投影透镜17投影到屏幕18。

控制器2具有特征信息检测单元21、特征信息处理单元22、视频信号处理单元23、液晶元件驱动单元24及可变光阑驱动单元25。

特征信息检测单元21通过提取输入视频信号Din中的亮度信息的特征，检测关于输入图像是明亮场景还是暗场景的特征信息I1(例如，稍后描述的检测特征点亮度)，并且把特征信息I1供给到特征信息处理单元22。具体而言，它被配置为通过提取最大亮度、平均亮度、最小亮度等作为信息，通过使用例如图2表示的亮度直方图分布H1、RGB直方图分布(未示出)等来检测特征信息I1。

基于从特征信息检测单元21供给的特征信息I1，特征信息处理单元22把光量控制信号S2供给到可变光阑驱动单元25，从而进行光量调节以减小显示光Lout(来自光源11的光)的光量。特征信息处理单元22还把图像控制信号S1供给到视频信号处理单元23，从而根据可变光阑16产生的光量调节量进行图像校正以增大输入视频信号Din的亮度级。这些允许了对显示图像的可感知对比感的提高，如以后将描述的那样。

当与液晶元件14R、14G及14B调制的光(显示光Lout)的亮度状态相对应的最终显示亮度状态(对用户的最终亮度状态)比预定第一亮度状态暗时，特征信息处理单元22重新调节，从而在处理单元22得到的光量控制信号S2的设置值(调节光量)变得比设置之前更小(即，进行调节值的重新调节处理)。具体而言，当可变光阑16调节后的光量在小于预定第一光量阈值(光量阈值Lth1，稍后描述)的一定范围内时，光量控制信号S2的设置值(调节值)被重新调节，从而调节光量变得比设置值更小。就是说，基于从特征信息检测单元21供给的特征信息I1(例如，与亮度直方图分布H1中的最大亮度有关的信息)，特征信息处理单元22分辨它是完全黑色(完全暗)图像还是包括部分存在精细分级表示的暗图像，并且当它是完全暗图像时，重新调节光量控制信号S2的设置值(调节光量)，从而显示光Lout具有进一步更低的亮度。术语“完全暗图像”是指例如显示屏幕内的所有象素存在于具有亮度直方图分布H1中的3至5％或更小亮度级的亮度区域中。术语“一定范围”取决于所期望的图像表示和显示设备的图像校正方法，因而根据设备而校正是必要的。例如，所述一定范围对应于如下情况，其中进行光量调节从而可变光阑16调节后的光量成为调节之前光量的近似3至5％。以后将描述特征信息处理单元22的调节值重新调节处理的细节。

视频信号处理单元23把用来调节视频信号的色温的所谓伽马校正和白平衡调节施加到输入视频信号Din，并且响应于特征信息处理单元22供给的图像控制信号S1把图3箭头表示的图像校正施加到输入视频信号Din。具体而言，视频信号处理单元23进行图像校正，从而根据可变光阑16产生的光量调节量(光量控制信号S2的设置值)，通过把图3附图标记G1指示的直线所表示的图像校正施加到图3附图标记G0指示的直线(预校正亮度级特征)，来增大输入视频信号Din的亮度级。视频信号处理单元23然后把后-校正视频信号D1供给到液晶元件驱动单元24。图3中，亮度区W1指示其中亮度级范围由上述图像校正扩展的亮度区，并且亮度区W2指示其中亮度级范围由上述图像校正压缩的亮度区。就是说，在具有比亮度阈值Yth更高的亮度的亮度区(即，明亮亮度区)中，亮度级范围被图像校正压缩。

液晶元件驱动单元24基于视频信号处理单元23供给的后-校正视频信号D1驱动液晶元件14R、14G及14B。

可变光阑驱动单元25配置为具有用来移动可变光阑16的开口的电机和驱动电机的电机驱动器，并且控制可变光阑16中的开孔的面积，具体而言，基于特征信息处理单元22供给的光控制信号S2调节进入可变光阑16的入射光的光量。

本发明中，液晶元件14R、14G及14B对应于“空间光调制元件”的特定例子，可变光阑16对应于“光量调节装置”的特定例子，及投影透镜17对应于“投影装置”的特定例子。视频信号处理单元23对应于“图像校正装置”的特定例子，并且特征信息处理单元22对应于“重新调节装置”的特定例子。

参照图1至4将详细描述第一实施例的液晶投影仪1的操作。图4表示特征信息处理单元22的调节值重新调节处理(调节光量的重新调节处理)的例子。

液晶投影仪1中，如图1所示，从光源11发射的照射光由分色镜121分离成红光Lr、绿光Lg与蓝光Lb，并且进一步红光Lr和绿光Lg由分色镜122彼此分离。分离的红光Lr经反射镜132和133进入到液晶元件14R，分离的绿光Lg直接进入液晶元件14G，及分离的蓝光Lb经反射镜131进入到液晶元件14B。光的这些Lr、Lg及Lb基色在液晶元件14R、14G及14B中基于控制器2供给它们对应视频信号而被分别调制。如此调制的这些光Lr、Lg及Lb基色由二向棱镜15混合成显示光Lout。显示光Lout的光量由可变光阑16调节，并且然后由投影透镜17投影到屏幕18，实现基于输入视频信号Din的图像显示。

控制器2中，特征信息检测单元21提取输入视频信号Din中的亮度信息的特征(例如，图2表示的亮度直方图分布H1)，由此检测特征信息I1(例如，稍后描述的检测特征点亮度)并把其供给到特征信息处理单元22。在特征信息处理单元22中，基于特征信息I1，把光量控制信号S2供给到可变光阑驱动单元25从而进行光量调节以减小显示光Lout(来自光源11的光)的光量，并且把图像控制信号S1供给到视频信号处理单元23从而根据可变光阑16产生的光量调节量进行图像校正以增大输入视频信号Din的亮度级。在特征信息处理单元22中，基于图像控制信号S1，把用来增大输入视频信号Din的亮度级的图像校正施加到输入视频信号Din，例如图3箭头所示，并把后-校正视频信号D1供给到液晶元件驱动单元24。基于后-校正视频信号D1和光量控制信号S2，液晶元件驱动单元24和可变光阑驱动单元25分别驱动液晶元件14R、14G及14B和可变光阑16，以在液晶元件14R、14G及14B中调制光Lr、Lg及Lb这些基色，从而增大图3所示的输入视频信号Din的亮度级。另一方面，可变光阑16进行光量调节，从而根据特征信息I1(检测特征点亮度)减小显示光Lout(来自光源11的光)的光量，如图4附图标记G2指示的直线所示那样。因此，基于屏幕18上的显示光Lout，降低黑色侧(暗侧)图像亮度，以提高显示图像的可感知对比感。

当对应于液晶元件14R、14G及14B调制的光(显示光Lout)的亮度状态的最终显示亮度状态(相对于用户的最终亮度状态)比预定第一亮度状态暗时，特征信息处理单元22重新调节特征信息处理单元22产生的光量控制信号S2的设置值(调节光量)从而比设置之前更小。就是说，特征信息处理单元22进行调节值的重新调节处理。具体而言，当可变光阑16产生的调节光量在小于预定第一光量阈值Lth1的一定范围内(范围Lmin至Lth1内)时，换句话说，当特征信息检测单元21供给的特征信息I1(即，检测特征点亮度)在小于预定亮度阈值Ith1的一定范围内(0至Ith1的范围内)时，光量控制信号S2的设置值(调节光量)被重新调节，从而调节光量变得比设置值更小，如图4中箭头和附图标记G2和G31所示那样。因此，在比上述第一亮度状态暗的状态下，最终显示亮度状态变得比重新调节之前更暗，就是说，进一步降低显示光Lout的亮度。

因而，第一实施例中，可变光阑16基于输入视频信号Din中的亮度信息进行光量调节以减小来自光源11的光的光量，以及视频信号处理单元23根据上述光量调节量进行图像校正以增大输入视频信号Din的亮度级。这能够实现光量调节和图像校正以降低黑色侧(暗侧)图像亮度，使得有可能提高可感知对比感。而且，当与液晶元件14R、14G及14B调制的光(显示光Lout)的亮度状态相对应的最终显示亮度状态比预定第一亮度状态暗时，特征信息处理单元22重新调节光量控制信号S2的设置值(调节光量)，使其比设置之前更小。因此，在比上述第一亮度状态暗的状态下，最终显示亮度状态变得比重新调节之前更暗，就是说，能够进一步降低显示光Lout的亮度。因而当来自光源的光量随视频信号变化时，有可能更有效地提高可感知对比感。

具体而言，当可变光阑16产生的调节光量在小于预定第一光量阈值Lth1的一定范围内(在范围Lmin至Lth1内)时，换句话说，当特征信息检测单元21供给的特征信息I1(检测特征点亮度)在小于预定亮度阈值Ith1的一定范围内(在0至Ith1的范围内)时，光量控制信号S2的设置值(调节光量)被重新调节，从而调节光量变得比设置值更小。因而有可能获得上述优点。

可替换地，当上述最终显示亮度状态比第一亮度状态暗时，可以进行重新调节，从而光量控制信号S2的设置值(调节光量)成为其下限值。在比第一亮度状态暗的状态下，可使最终显示亮度状态更暗，使得有可能进一步提高可感知对比感。

如以上参照图3描述的那样，第一实施例已经描述了其中可变光阑16进行光量调节从而减小来自光源11的光的光量、并且视频信号处理单元23进行图像校正以增大输入视频信号Din的亮度级的情形。基于输入视频信号Din的亮度信息的光量调节方法和图像校正方法不限于以上情形，并且可以采用其它方法进行光量调节和图像校正。然而，如图3所示的用来执行光量调节和图像校正的配置在提高可感知对比感方面非常有效。

第二实施例

下面将描述本发明的第二实施例。与第一实施例中的那些相类似的元件已经保持相同附图标记，并因此省略其描述。

图5表示根据第二实施例的图像显示设备(液晶投影仪)中的特征信息处理单元22的调节值重新调节处理(调节光量重新调节处理)的例子。由于第二实施例的图像显示设备的整个构造与第一实施例(液晶投影仪1)的构造相同，所以这里省略其描述。

当与液晶元件14R、14G及14B调制的光(显示光Lout)的亮度状态相对应的最终显示亮度状态(关于用户的最终亮度状态)比预定第二亮度状态亮时，特征信息处理单元22在设置调节方向、或校正方向的相反方向上，重新调节都由处理单元22产生的光量控制信号S2的设置值(调节光量)和图像控制信号S1的设置值(后-校正视频信号亮度级)中的至少之一(即，进行调节值重新调节处理)。具体而言，例如图5所示，当可变光阑16调节后的光量在大于预定第二光量阈值Lth2的一定范围内(在范围Lth2至Lmax内)时，换句话说，当从特征信息检测单元21供给的特征信息I1(即，检测特征点亮度)在大于预定第二亮度阈值Ith2的一定范围内(在范围Ith2至Imax内)时，重新调节光量控制信号S2的设置值(调节光量)，从而调节光量变为比设置值更大，如图5中箭头和附图标记G2和G32所示那样。此外，对应地重新调节图像控制信号S1的设置值(后-校正视频信号亮度级)，从而后-校正视频信号D1的亮度级比设置值更低。这减小对白色侧(亮侧)图像(例如图3中的亮度区W1的图像)的过度光量调节和图像校正。

因而，在第二实施例中，当最终显示亮度状态比预定第二亮度状态亮时，特征信息处理单元22在设置调节方向或校正方向的相反方向上重新调节光量控制信号S2(调节光量)和图像控制信号S1(后-校正视频信号亮度级)的至少之一。这减小了与提高可感知对比感的效果一起出现的对白色侧(亮侧)图像的过度光量调节和图像校正。因此，除第一实施例产生的优点之外，在提高可感知对比感的同时能够减小精细分级表示的恶化。

具体而言，当可变光阑16产生的调节光量在大于预定第二光量阈值Lth2的一定范围内(在范围Lth2至Lmax内)时，换句话说，当特征信息检测单元21供给的特征信息I1(检测特征点亮度)在大于预定第二亮度阈值Ith2的一定范围内(在范围Ith2至Imax内)时，重新调节光量控制信号S2的设置值(调节光量)，从而调节光量成为比设置值更大。而且，对应地重新调节图像控制信号S1的设置值(后-校正视频信号亮度级)，从而后-校正视频信号D1的亮度级比设置值更低。这些重新调节产生了上述优点。

另外，当上述最终显示亮度状态比第二亮度状态亮时，光量控制信号S2的设置值(调节光量)和图像控制信号S1的设置值(后-校正视频信号亮度级)分别被重新调节到预调节光量和预校正视频信号亮度级，如图5附图标记G32表示的那样。这种情况下，来自光源11的光的光量和后-校正视频信号D1的亮度级分别被重新调节到预调节值和预校正值。因此，有可能完全消除对白色侧(亮侧)图像的过度光量调节和图像校正，如以上描述的那样。这能够避免精细分级表示的恶化并保持光量调节和图像校正之前的状态。

尽管以上基于第一和第二实施例已经描述了本发明，但本发明不限于此，而是其中可以进行各种修改。例如，有可能进行如下不同修改。

取代实际调节值，图6表示的目标值G4可以用作从特征信息处理单元22供给的光量控制信号S2和在重新调节后的图像控制信号S1(调节光量或后-校正视频信号亮度级)的重新调节值，从而输入视频信号Din的光量调节或亮度级校正可以在逐帧基础上(诸如时序t0到t1、t1到t2及t2到t3之类的时间间隔基础上)渐近地进行，如图5的实际调节值G5表示的那样。这种情况下，例如，当显示具有随时间巨大亮度变化的图像时，如具有频繁闪烁的图像，光量调节量的不连续性被减小以抑制瞬态影响，使得能够减小显示屏幕上的闪烁等。

第一实施例中，如图4箭头和附图标记G31表示的那样，当最终显示亮度状态比预定第一亮度状态暗时，光量控制信号S2的设置值(调节光量)被重新调节到其下限值(光量Lmin)。可替换地，如图7中箭头和附图标记G61表示的那样，对预调节和预校正设置值的重新调节不是必需的，只要光量控制信号S2(调节光量)和图像控制信号S1(后-校正视频信号亮度级)的至少之一在设置调节方向或校正方向的相反方向上被重新调节。

第二实施例中，如图5中箭头和附图标记G32表示的那样，当最终显示亮度状态比预定第二亮度状态亮时，光量控制信号S2的设置值(调节光量)和图像控制信号S1的设置值(后-校正视频信号亮度级)分别被重新调节到预调节光量和预校正视频信号亮度级。可替换地，如图8中箭头和附图标记G62表示的那样，重新调节到下限值不是必需的，只要光量控制信号S2(调节光量)被重新调节到较小值。

第一实施例中，当可变光阑16产生的调节光量在小于预定第一光量阈值Lth1的一定范围内(在范围Lmin至Lth1内)时，换句话说，当特征信息检测单元21供给的特征信息I1(即，检测特征点亮度)在小于预定第一亮度阈值Ith1的一定范围内(在0至Ith1的范围内)时，进行调节值重新调节处理。可替换地，当具有指示比预定亮度阈值低的亮度级的后-校正视频信号D1的象素比例大于预定第一象素阈值(例如，30％)时，可以进行调节值重新调节处理。一般地，光量调节量与视频信号亮度级的校正量之间有一定关系，因此两个指标都可以用来进行调节值重新调节处理。

第二实施例中，当可变光阑16产生的调节光量在大于预定第二光量阈值Lth2的一定范围内(在范围Lth2至Lmax内)时，换句话说，当特征信息检测单元21供给的特征信息I1(即，检测特征点亮度)在大于预定第二亮度阈值Ith2的一定范围内(在范围Ith2至Imax内)时，进行调节值重新调节处理。可替换地，当具有指示比预定亮度阈值高的亮度级的后-校正视频信号D1的象素比例大于预定第二象素阈值(例如，30％)时，可以进行调节值重新调节处理。一般地，光量调节量与视频信号亮度级的校正量之间有一定关系，因此两个指标都可以用来进行调节值重新调节处理。

预定亮度状态(例如，预定光量阈值Lth1和Lth2、预定亮度阈值Yth1、Yth2、Ith1及Ith2、及预定象素阈值)根据例如基于输入视频信号Din的图像图案可能是可调节的。

以上实施例中，尽管可变光阑16布置在液晶元件14R、14G及14B后面，但可变光阑16可以布置在这些元件之前，从而调节来自光源11的光的光量。

代之以光源11由卤素灯、金属卤化物灯或氙灯构造，以及可变光阑16调节来自光源11的光的光量的上述配置，光源11可以包括例如发光二极管(LED)。这种情况下，来自光源11的光的光量可以通过基于输入视频信号Din中的亮度信息改变到LED的供给电压而调节。

尽管以上已经描述了所谓的3-调制-面板投影显示器(投影仪)，但本发明也可应用于其它模式的投影显示设备。

代之以提供用来把空间光调制元件(液晶元件14R、14G及14B)调制的光投影到屏幕18上的投影装置(投影透镜17)的投影显示设备(液晶投影仪1)的配置，本发明可以应用于诸如液晶TV3之类的直视型显示设备，如图9所示。具体而言，液晶TV3具有包括液晶元件(未示出)的液晶显示面板31、作为液晶显示面板31的背光光源的背光单元32及控制器2A。背光单元32包括例如LED。控制器2A内的背光驱动单元25A基于特征信息处理单元22供给的光量控制信号S3，通过改变到LED的供给电压，调节来自背光单元32的光的光量。这种直视型显示设备也产生与以上实施例相同的优点。

代之以使用所谓透射型空间光调制元件(液晶元件14R、14G及14B)的透射型液晶显示设备(液晶投影仪1)，本发明也可应用于使用所谓反射型空间光调制元件(液晶元件和类似元件)的反射型液晶显示设备(液晶投影仪和类似仪器)。

尽管在以上实施例中，空间光调制元件是液晶元件(液晶元件14R、14G及14B)并且配置为液晶显示设备(液晶投影仪1)，但例如，DMD(数字微镜装置)可以用作其它空间光调制元件。

本领域的技术人员应该理解，依据设计要求和其它因素可以想到各种修改、组合、子组合及变更，因为它们在附属权利要求书或其等效物的范围内。

Claims (19)

1.一种图像显示设备，包括:

光源；

空间光调制元件，用于基于视频信号调制来自光源的光；

光量调节装置，用于基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量；

图像校正装置，用于根据光量调节装置的光量调节来校正视频信号的亮度级，并且把校正视频信号供给到空间光调制元件；及

重新调节装置，用于在代表空间光调制元件所调制的光的亮度的最终显示亮度级比预定的第一亮度级低的情况下，进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到更低值，其中光量调节目标代表光量调节装置所采用的光量中的调节目标值。

2.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中在光量调节目标比预定第一光量阈值低的情况下，重新调节装置进行光量调节目标的重新调节。

3.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中在亮度级校正目标落到预定亮度阈值以下的象素的比例比预定第一象素阈值高的情况下，重新调节装置进行光量调节目标的重新调节。

4.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中在最终显示亮度级比第一亮度级低的情况下，重新调节装置进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到最小值。

5.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中第一亮度级是可变的。

6.根据权利要求5所述的图像显示设备，其中第一亮度级根据基于视频信号的图像图案是可变的。

7.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中光量调节装置基于重新调节装置重新调节的光量调节目标，渐近地逐帧调节来自光源的光的光量。

8.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中视频信号所代表的亮度信息是显示区域中的亮度直方图分布。

9.根据权利要求8所述的图像显示设备，其中在亮度直方图分布中的最大亮度值比预定亮度值低的情况下，重新调节装置进行光量调节目标的重新调节。

10.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中图像校正装置校正视频信号，从而当光量由光量调节装置调节为减小时，视频信号的亮度级增大。

11.根据权利要求10所述的图像显示设备，其中在最终显示亮度级比预定的第二亮度级高的情况下，重新调节装置进行重新调节，从而在光量调节目标和亮度级校正目标之中，至少亮度级校正目标被图像校正装置重新调节为与校正方向相反的方向上的值，其中亮度级校正目标代表图像校正装置所采用的视频信号亮度级中的校正目标值。

12.根据权利要求11所述的图像显示设备，其中在光量调节目标比预定第二光量阈值高的情况下，重新调节装置把光量调节目标重新调节到更高值。

13.根据权利要求11所述的图像显示设备，其中在亮度级校正目标超过预定第二亮度阈值的象素的比例比预定第二象素阈值高的情况下，重新调节装置把亮度级校正目标重新调节到更低值。

14.根据权利要求11所述的图像显示设备，其中在最终显示亮度级比预定的第二亮度级高的情况下，重新调节装置把光量调节目标重新调节成未调节值，并且把亮度级校正目标重新调节成未校正值。

15.根据权利要求1所述的图像显示设备，还包括用于把空间光调制元件调制的光投影到屏幕的投影装置，其中

光量调节装置被配置为可变光阑，以通过减少来自光源的光的光量来进行光量调节。

16.根据权利要求15所述的图像显示设备，其中

空间光调制元件是液晶元件，及

图像显示设备被配置为液晶投影仪。

17.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中

空间光调制元件是液晶元件，

光源是位于液晶元件后面的背光，及

图像显示设备被配置为液晶显示设备。

18.根据权利要求17所述的图像显示设备，其中

背光包括发光二极管(LED)，以及

光量调节装置基于视频信号所代表的亮度信息，通过改变供给到LED的供给电压而调节来自背光的光的光量。

19.一种图像显示设备，包括:

光源；

空间光调制元件，基于视频信号调制来自光源的光；

光量调节部分，基于视频信号中的亮度信息调节来自光源的光的光量；

图像校正部分，根据光量调节部分的光量调节来校正视频信号的亮度级，并且把校正视频信号供给到空间光调制元件；及

重新调节部分，在代表空间光调制元件调制的光的亮度的最终显示亮度级比预定的第一亮度级低的情况下，进行重新调节，从而光量调节目标被重新调节到更低值，其中光量调节目标代表光量调节部分所采用的光量中的调节目标值。

Images