CN1841487B - 图像显示装置及图像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明的图像显示装置(10)具有根据显示信息对从光源(2R、2G、2B)射出的光束进行调制的光调制元件(4R、4G、4B)，显示基于显示信息的显示图像。该图像显示装置(10)具有：照明光量调节部(13)，其根据与基于显示信息的显示图像的明度有关的明度信息，调节从光源(2R、2G、2B)射出的光束的照明光量；颜色转换处理部，其对显示信息实施与明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对显示图像进行颜色再现；以及显示驱动部(14R、14G、14B)，其基于实施了颜色转换处理的显示信息来驱动光调制元件(4R、4G、4B)，显示显示图像。

Description

图像显示装置及图像显示方法

技术领域

本发明涉及图像显示装置及图像显示方法。

背景技术

以往，公知有如下的图像显示装置：根据显示信息，由光调制元件对从光源射出的光束进行调制，显示基于显示信息的显示图像。特别是为了实现低耗电以及薄型等，正在广泛地开发使用液晶光阀作为光调制元件的液晶显示装置。此外，近年来，作为液晶显示装置的一种形式，还广泛地利用着由液晶光阀根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，由投射镜头向屏幕放大投射从而在屏幕上生成投影图像(显示图像)的投射型显示装置(投影仪)或背投型显示装置(投影电视)。

在这样的投射型显示装置或背投型显示装置中，使用液晶光阀作为光调制元件，但由于构成光学系统的各种光学元件所产生的漏光或杂散光，出现可显示的明度范围(动态范围)窄、难以实现图像质量的提高的情况。因此，作为扩大动态范围的方法，提出了以下的方法。

例如，作为第一种方法，提出了根据显示信息(图像信号)的平均图像电平(APL)来控制(调光控制)从光源对液晶光阀照射的照明光量的方法(例如，参照专利文献1)。

此外，例如，作为第二种方法，提出了根据与显示信息(图像信号)的明度有关的明度信息(亮度值等)，对显示信息中的与各像素对应的各像素值(亮度值、RGB值等)进行扩展后，变更显示信息的灰度范围的灰度范围变更处理方法(所谓黑白扩展处理方法)。

[专利文献1]日本特开平3-179886号公报

另外，作为生成彩色的投影图像的结构，一般有下述结构：由液晶光阀根据显示信息分别对从光源射出的多个颜色光进行调制，从而形成与多个颜色光对应的各光学像，并合成各光学像。

这里，作为液晶光阀的特性，在光束的透过率或反射率上有一定的极限。而且，由于该特性，即使在为了实现黑图像而对液晶光阀进行驱动控制的情况下，也有少许光泄漏。因此，即使在暗的图像的情况下、例如由液晶光阀仅形成与R颜色光对应的光学像、而将与其它的GB颜色光对应的各光学像的亮度值设定为0的情况下，由于从液晶光阀泄漏少许GB颜色光，因此R颜色光的光学像仍受到其它的颜色光的影响而降低饱和度。另一方面，在上述第一方法中，在实施调光控制而减少了照明光量的情况下，由于照明光量减少的影响，来自液晶光阀的GB颜色光的泄漏量减少，R颜色光的光学像难以受到其它的颜色光的影响，从而饱和度上升。即，在不调节照明光量的状态和调节过的状态下，投影图像的色相不同。因此，在调节了照明光量的情况下，存在投影图像的色调变更的问题。

此外，作为液晶光阀的特性，灰度特性在色度坐标上不呈线性的情况较多，液晶光阀的某个亮度电平的颜色特性与其它的亮度电平的颜色特性不同的情况较多.因此，在上述第二种方法中，实施灰度范围变更处理时，液晶光阀的颜色特性不同.即，在实施了灰度范围变更处理的情况下，经由液晶光阀投射的投影图像的色相不同，与上述同样，存在投影图像的色调变更的问题.

发明内容

本发明的目的在于提供即使在调节了照明光量的情况下、或者实施了灰度范围变更处理的情况下，也可以良好地维持显示图像的色调的图像显示装置及图像显示方法。

本发明的图像显示装置具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：显示信息输入部，其输入所述显示信息；照明光量调节部，其根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节；颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；以及显示驱动部，其基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息驱动所述光调制元件，显示所述显示图像。

这里，作为明度信息，只要是与基于显示信息的显示图像的明度有关的信息即可，可以采用根据显示信息(图像信号)的亮度值、RGB值等设定的信息。此外，作为该明度信息，也可以采用在图像显示装置内部基于显示信息生成明度信息的结构，还可以采用从外部取得明度信息的结构。

在本发明中，照明光量调节部基于明度信息，调节从光源射出的光束的照明光量。此外，颜色转换处理部对显示信息实施与明度信息对应的颜色转换处理、即与通过照明光量调节部调节的照明光量对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对显示图像进行颜色再现。并且，显示驱动部基于实施了颜色转换处理的显示信息来驱动光调制元件，对显示图像进行显示。由此，即使在通过照明光量调节部调节了照明光量的情况下，仍可通过颜色转换处理部对显示信息实施与调节后的照明光量对应的颜色转换处理，所以抵消了由于调节照明光量导致的对显示图像的影响，在不调节照明光量和调节过的两种状态下，均可以在预定的色彩空间(例如，sRGB的标准色彩空间)内对显示图像进行颜色再现。从而，即使是在调节了照明光量的情况下，也可以良好地维持显示图像的色调。

在本发明的图像显示装置中，优选为具有灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：基于所述明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围，所述显示驱动部基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像。

根据本发明，通过灰度范围变更处理部，例如在减小了照明光量的情况下，可以在不改变显示图像的峰值亮度的情况下实施增大灰度范围的灰度范围变更处理，也可以增大可显示的明度的范围(动态范围)。

此外，在本发明中，如上所述，颜色转换处理部对显示信息实施与调节后的照明光量对应的颜色转换处理，即实施与照明光量的调节以及灰度范围变更处理对应的颜色转换处理，所以即使在通过灰度范围变更处理部中的灰度范围变更处理而变更了灰度范围的情况下，也可以实施与由于实施了灰度范围变更处理而变得不同的光调制元件(液晶光阀)的各颜色特性对应的显示信息的颜色转换处理，可以在预定的色彩空间(例如，sRGB的标准色彩空间)内对显示图像进行颜色再现。从而，即使在调节照明光量、且变更了灰度范围的情况下，也可以良好地维持显示图像的色调。

本发明的图像显示装置具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：显示信息输入部，其输入所述显示信息；灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；以及显示驱动部，其基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像。

这里，作为明度信息，与上述同样，只要是与基于显示信息的显示图像的明度有关的信息即可，可以采用根据显示信息(图像信号)的亮度值、RGB值等设定的信息。此外，作为该明度信息，也可以采用在图像显示装置内部基于显示信息生成明度信息的结构，还可以采用从外部取得明度信息的结构。

在本发明中，灰度范围变更处理部实施如下的灰度范围变更处理(所谓黑白扩展处理)：基于明度信息，将显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展而变更显示信息的灰度范围。此外，颜色转换处理部对显示信息实施与明度信息对应的颜色转换处理、即在通过灰度范围变更处理部中的灰度范围变更处理变更了灰度范围的情况下变得不同的光调制元件(液晶光阀)的各颜色特性所对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对显示图像进行颜色再现。并且，显示驱动部基于实施了灰度范围变更处理以及颜色转换处理的显示信息来驱动光调制元件，对显示图像进行显示。由此，即使在通过灰度范围变更处理部实施了灰度范围变更处理(所谓黑白扩展处理)的情况下，仍可通过颜色转换处理对显示信息实施与由于灰度范围变更处理而变得不同的光调制元件的各颜色特性对应的颜色转换处理，所以抵消了由于变更灰度范围导致的对显示图像的影响，在不变更灰度范围和变更了灰度范围的两种状态下，均可以在预定的色彩空间(例如，sRGB的标准色彩空间)内对显示图像进行颜色再现。从而，即使在实施了灰度范围变更处理的情况下，也可以良好地维持显示图像的色调。

在本发明的图像显示装置中，优选为具有颜色转换信息存储部，其对应于所述明度信息存储多个转换表，该转换表是将每个颜色的各输入像素值和与所述各输入像素值对应、使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值关联起来而得到的，所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于所述多个转换表中、与所述明度信息对应的转换表，将所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值转换为所述各输出像素值。

这里，作为转换表的数量，可以根据明度信息而有多个，例如，也可以与对应于明度信息的照明光量的变更阶段的数量或灰度范围的变更阶段的数量相同，或者还可以比照明光量的变更阶段的数量或灰度范围的变更阶段的数量少的个数。

在本发明中，在颜色转换信息存储部中，对应于与明度信息对应、由照明光量调节部调节的照明光量的变更阶段的数量或由灰度范围变更处理部进行变更的灰度范围的变更阶段的数量，存储有多个转换表，该转换表是将每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)和与各输入像素值对应、使得显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值(各RGB输出值)关联起来而得到、并用于将显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)转换为各输出像素值的表.并且，颜色转换处理部在实施颜色转换处理时，参照多个转换表中、与由照明光量调节部调节的照明光量或由灰度范围变更处理部进行变更的灰度范围对应的转换表，将各输入像素值转换为各输出像素值.由此，例如与由颜色转换处理部实施使用预定的颜色转换函数运算并计算出各输出像素值的颜色转换处理的结构相比，可以降低颜色转换处理的处理负荷，可以迅速地实施颜色转换处理.

在本发明的图像显示装置中，优选为所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于以每个颜色的各输入像素值和所述明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值以及所述明度信息，计算使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值。

在本发明中，颜色转换处理部基于以每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)以及明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)、以及与显示信息对应的明度信息，运算并计算出使得显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值(各RGB输出值)。由此，例如，与由颜色转换处理部参照转换表来实施将各输入像素值转换为各输出像素值的颜色转换处理的结构相比，可以减少进行颜色转换处理所需的信息量，由于采用存储容量小的部件作为存储部，所以可以使图像显示装置廉价化。

此外，如果采用实施矩阵运算的结构作为颜色转换函数，则可以简化图像显示装置内部的颜色转换处理部等的电路结构，可以实现省电化以及廉价化。

在本发明的图像显示装置中，优选为所述颜色转换处理部通过对所述显示信息实施所述颜色转换处理，来对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理。

根据本发明，由于颜色转换处理部通过实施颜色转换处理，还实施灰度特性校正处理(γ校正处理)，所以不必另外设置实施灰度特性校正处理的处理部，可以简化图像显示装置内部的电路结构，可以实现省电化以及廉价化。

在本发明的图像显示装置中，优选为具有灰度特性校正处理部，其对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理，所述灰度特性校正处理部实施与所述明度信息对应的所述灰度特性校正处理。

根据本发明，由于由灰度特性校正处理部对显示信息实施与明度信息对应的灰度特性校正处理(γ校正处理)，所以即使在调节了照明光量的情况或实施了灰度范围变更处理的情况下，也可以根据调节后的照明光量或变更后的灰度范围来实施灰度特性校正处理，可以良好地维持显示图像的色调。

此外，由于与颜色转换处理部分开地另外设有灰度特性校正处理部，所以例如与通过颜色转换处理部同时实施颜色转换处理以及灰度特性校正处理的结构相比，可以使灰度特性校正处理部具有实施与各种光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理的功能，可以根据光调制元件的灰度特性来良好地实施灰度特性校正处理。

本发明的图像显示方法根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：输入所述显示信息的步骤；根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节的步骤；对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤.

根据本发明，由于是使用所述的图像显示装置进行的方法，所以起到与本发明的图像显示装置同样的上述作用效果。

本发明的图像显示方法根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：输入所述显示信息的步骤；实施如下的灰度范围变更处理的步骤：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤。

根据本发明，由于是使用所述的图像显示装置进行的方法，所以起到与本发明的图像显示装置同样的上述作用效果。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的图像显示装置的光学系统的平面图。

图2是表示所述实施方式中的图像显示装置的结构的方框图。

图3是表示所述实施方式中的显示信息处理部的结构的方框图。

图4是说明所述实施方式中的图像显示装置的动作的流程图。

图5是表示由所述实施方式中的图像分析处理部根据明度信息来确定照明光量的处理的一例的图。

图6是表示所述实施方式中的图像分析处理部的灰度范围变更处理的一例的图。

图7是用于说明所述实施方式中的液晶光阀的特性的一例的图。

图8是用于说明所述实施方式中的液晶光阀的特性的一例的图。

图9是表示第二实施方式中的显示信息处理部的结构的方框图。

图10是说明所述实施方式中的图像显示装置的动作的流程图。

图11是表示第三实施方式中的显示信息处理部的结构的方框图。

图12是说明所述实施方式中的图像显示装置的动作的流程图。

图13是表示所述各实施方式的变形例的图。

图14是表示所述各实施方式的变形例的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，基于附图说明本发明的第一实施方式。

在图1至图3中表示本实施方式的投射型的图像显示装置10。图1是使用液晶光阀作为光调制元件，为了调节对液晶光阀的照明光量而对光源采用RGB各颜色的固体光源(LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源)的情况下的图像显示装置10的光学系统的平面图.图2是表示图像显示装置10的结构的方框图.图3是表示显示信息处理部12的结构的方框图.

[图像显示装置的光学系统的结构]

在图1中，本实施方式中的图像显示装置10的光学系统由双色棱镜1、红色固体光源2R、绿色固体光源2G、蓝色固体光源2B、偏振片3、液晶板4R、液晶板4G、液晶板4B、以及投射镜头5构成。另外，通过在液晶板4R、4G、4B上安装偏振片3来构成液晶光阀。

由红色固体光源2R射出的光经由偏振片3以及透过型的液晶板4R向双色棱镜1射出，由绿色固体光源2G射出的光经由偏振片3以及透过型的液晶板4G向双色棱镜1射出，由蓝色固体光源2B射出的光经由偏振片3以及透过型的液晶板4B向双色棱镜1射出。液晶板4R、液晶板4G、液晶板4B根据图像信号，作为偏振状态的变化而形成光学像。

双色棱镜1由四个三角棱镜接合而成，蒸镀了红反射双色多层膜和蓝反射双色多层膜，以使双色棱镜1的构成接合面的斜面成X状地交叉。入射到双色棱镜1中的各原色被双色棱镜1合成为一种光之后，入射到投射镜头5中，在液晶板4R、液晶板4G、液晶板4B上形成的光学像通过投射镜头5放大投射到屏幕6上，在屏幕6上生成投影图像(显示图像)。

此外，如图2所示，本实施方式中的图像显示装置10除了具有所述固体光源2R、2G、2B以及液晶板4R、4G、4B之外，还具有使各种硬件作为显示信息输入部11、显示信息处理部12、照明光量调节部13以及显示驱动部14R、14G、14B而工作的计算机程序。

显示信息输入部11从PC(Personal Computer，个人计算机)、DVD(Digital Versatile Disk，数字多功能光盘)播放机等输入显示信息，在压缩后的数字数据的情况下，进行解码等处理，在模拟信号的情况下，进行A/D(Analog to Digital，模拟至数字)转换等处理，转换为RGB的图像信号之后供给到显示信息处理部12。

显示信息处理部12具有根据当前帧的显示信息来确定向液晶光阀照射的照明光量、同时将与照明光量对应的调节信号发送给照明光量调节部13的功能；以及对显示信息进行预定的处理(颜色转换处理、灰度特性校正处理等)，向各颜色的液晶板4R、4G、4B的显示驱动部14R、14G、14B发送实施了所述预定的处理的图像数据的功能。如图3所示，该显示信息处理部12具有作为灰度范围变更处理部的图像分析处理部121、颜色转换处理部122、以及颜色转换信息存储部123。

图像分析处理部121基于显示信息生成与投影图像的明度有关的明度信息，基于该明度信息确定对液晶光阀照射的照明光量。而且，图像分析处理部121向颜色转换处理部122以及照明光量调节部13输出与所确定的照明光量对应的调节信号。

此外，图像分析处理部121根据所确定的照明光量，对显示信息实施灰度范围变更处理，变更液晶光阀的使用灰度(动态范围)。然后，图像分析处理部121向颜色转换处理部122输出与实施了所述灰度范围变更处理的显示信息对应的图像数据。

颜色转换处理部122进行如下处理：根据基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量和存储在颜色转换信息存储部123中的后述的颜色转换信息，对从图像分析处理部121输出的显示信息进行颜色转换处理，使得基于所输入的显示信息的投影图像可在预定的色彩空间(例如，sRGB的标准色彩空间)内进行颜色再现。而且，颜色转换处理部122向显示驱动部14R、14G、14B输出与实施了颜色转换处理的显示信息对应的图像数据。

颜色转换信息存储部123存储用于由颜色转换处理部122实施颜色转换处理的颜色转换信息。具体来说，颜色转换信息由三维查找表(以下记载为3DLUT)构成，该查找表是将每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)和与各RGB输入值对应、使得显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值(各RGB输出值)关联起来而得到、用于将从图像分析处理部121输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值)转换为各RGB输出值的表。此外，颜色转换信息存储部123存储有与根据明度信息确定的照明光量对应的多个3DLUT。例如，在由图像分析处理部121根据明度信息而将照明光量确定为N阶段的情况下，颜色转换信息存储部123与调节后的照明光量对应地存储有N个3DLUT。

照明光量调节部13基于来自显示信息处理部12的照明光量的调节信号，控制各颜色的固体光源2R、2G、2B，通过PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)调制等来调节照明光量。即，控制来自固体光源2R、2G、2B本身的出射光量。

显示驱动部14R、14G、14B基于从显示信息处理部12输出的图像数据生成驱动信号，驱动液晶板4R、4G、4B。

[图像显示装置的动作]

接着，基于附图说明上述的图像显示装置10的动作。

图4是说明图像显示装置10的动作的流程图。

首先，构成显示信息处理部12的图像分析处理部121对通过显示信息输入部11输入的显示信息进行分析，确定向液晶光阀照射的照明光量(步骤S1)。

图5是表示图像分析处理部121根据明度信息确定照明光量的处理的一例的图。

例如，图像分析处理部121通过分析所输入的图像数据(显示信息)，如图5的例子所示，作成表示与图像数据的亮度值相对的像素数的直方图。而且，图像分析处理部121基于所作成的直方图计算画面整体的总亮度值(明度信息)，例如从未图示的存储器等中识别与所述总亮度值对应的照明光量，将该照明光量确定为向液晶光阀照射的照明光量。而且，图像分析处理部121向颜色转换处理部122以及照明光量调节部13输出与所确定的照明光量对应的调节信号。

另外，除了作为图5所示的例子的基于总亮度值(明度信息)确定照明光量的方法之外，例如，也可以采用以下方法：采用所输入的图像数据的亮度值(RGB值)的最高值等作为明度信息，基于该明度信息确定照明光量。

步骤S1之后，照明光量调节部13根据从图像分析处理部121输出的调节信号，控制各颜色的固体光源R2、G2、B2，从而调节照明光量(步骤S2)。

步骤S2之后，图像分析处理部121根据在步骤S1中所确定的照明光量，对所输入的图像数据(显示信息)进行灰度范围变更处理(步骤S3)。然后，图像分析处理部121将进行了灰度范围变更处理的图像数据输出给颜色转换处理部122。

图6是表示图像分析处理部121的灰度范围变更处理的一例的图。另外，图6表示根据图5所示的直方图确定了照明光量的情况下的灰度范围变更处理。

图像分析处理部121在对照明光量调节部13输出调节信号，减少从固体光源2R、2G、2B输出的照明光量的情况下，如图6的例子所示，在不改变通过液晶光阀的像素输出的输出光量的最大值的范围内，将用于实现基于输入图像数据的亮度范围i1～i2(图5)的像素侧灰度范围(动态范围)i1A～i2A扩展为灰度范围i1A～i2B，从而用更多的灰度来实现亮度范围i1～i2.通过这样的灰度范围变更处理增大灰度范围，从而更容易看清亮度值低的暗部.

步骤S3之后，颜色转换处理部122根据基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量和存储在颜色转换信息存储部123中的颜色转换信息，对从图像分析处理部121输出的图像数据实施颜色转换处理(步骤S4)。

具体地说，颜色转换处理部122读取存储在颜色转换信息存储部123中的多个3DLUT中、与基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量(在步骤S2中调节后的照明光量)对应的3DLUT(步骤S4A)。

步骤S4A之后，颜色转换处理部122参照所读取的3DLUT，将从图像分析处理部121输入的图像数据中的与各像素对应的各RGB输入值转换为各RGB输出值(步骤S4B)。而且，颜色转换处理部122向显示驱动部14R、14G、14B输出具有针对每个像素进行转换后的各RGB输出值的图像数据。

步骤S4之后，显示驱动部14R、14G、14B基于从颜色转换处理部122输出的图像数据生成每个RGB的驱动信号，驱动液晶板4R、4G、4B，从而在液晶板4R、4G、4B上形成光学像(步骤S5)。

然后，在各液晶板4R、4G、4B上形成的光学像被双色棱镜1合成而成为彩色图像，通过投射镜头5被放大投射到屏幕6上，从而在屏幕6上生成投影图像(步骤S6)。

图7以及图8是用于说明液晶光阀的特性的一例的图。另外，图7以及图8表示xy色度图。

另外，作为由液晶板4R、4G、4B构成的各液晶光阀，有以下所示的特性。

例如，液晶光阀具有即使在将各RGB输出值设为0而要实现黑图像的情况下，也会透过少许光的特性。因此，在暗的图像的情况下，例如，在R输出值为10、并将各GB输出值分别设为0的情况下，由于从与GB颜色光对应的各液晶光阀泄漏光，因此与R颜色光对应的液晶光阀上所形成的R颜色光的光学像受到其它的颜色光的影响而饱和度降低。另一方面，在上述的步骤S2中调节照明光量而减少了照明光量的情况下，由于照明光量减少的影响，从与GB颜色光对应的各液晶光阀泄漏的光的量减少，R颜色光的光学像难以受到其它的颜色光的影响，从而饱和度上升。具体来说，在图7中，将不受其它颜色光的影响的RGB的色度坐标设为R0，G0，B0时，在不调节照明光量的状态下，容易受到其它的颜色光的影响，因此R0，G0，B0的颜色分别向中心侧变化而饱和度降低。此外，在上述步骤S2中，调节照明光量而减少照明光量时，难以受到其它颜色光的影响，因此向中心侧拉伸的影响消失，色度坐标分别被向外侧(即R0，G0，B0侧)扩大而饱和度上升。即，在调节了照明光量的情况下，R0，G0，B0的颜色向箭头R1、G1、B1方向变化，投影图像的色相变得不同。

此外，例如，液晶光阀的灰度特性在色度坐标上不呈线性的情况较多，液晶光阀的某个亮度水平的颜色特性与其它亮度水平的颜色特性不同的情况较多。即，如图8所示，在不调节照明光量的状态下将液晶光阀的某个亮度水平的颜色特性设为特性C1的情况下，在上述的步骤S3中实施灰度范围变更处理而变更灰度范围时，给显示驱动部14R、14G、14B的图像数据的RGB值与不调节照明光量的情况不同，因此颜色特性与特性C1不一致，例如变得特性C2这样不同。

以往，为了使投射到屏幕6上的投影图像可在预定的色彩空间A0(图8所示的例如sRGB的标准色彩空间)内进行再现，实施将不调节照明光量的状态下的液晶光阀的某个亮度水平的特性C1纳入预定的色彩空间A0内的颜色转换处理，例如，仅参照一个3DLUT将各RGB输入值转换为各RGB输出值，将特性C1纳入预定的色彩空间A0内的颜色转换处理。在这样的现有的颜色转换处理中，在不调节照明光量的状态下，将特性C1纳入预定的色彩空间A0内，使投射到屏幕6上的投影图像可在预定的色彩空间A0内进行颜色再现。但是，在现有的颜色转换处理中，通过上述步骤S2的照明光量调节以及上述步骤S3的灰度范围变更处理，如图7所示那样，R0，G0，B0的颜色向箭头R1，G1，B1方向变化，从而饱和度变更，或如图8所示那样，特性C1被变更为特性C2的情况下，就无法对应。即，无法使投射到屏幕6上的投影图像可在预定的色彩空间A0内进行颜色再现，导致投影图像的色调变化。

而且，如上所述，存储在颜色转换信息存储部123中的多个3DLUT是与根据明度信息确定的照明光量对应的3DLUT，即是与下述情况对应的信息：根据照明光量，如图7所示那样，R0，G0，B0的颜色向箭头R1，G1，B1方向变化，从而饱和度变更，或如图8所示那样，特性C1变更为特性C2。即，在上述的步骤S4中，参照多个3DLUT中、与照明光量对应的3DLUT，将所输入的图像数据的各RGB输入值转换为各RGB输出值，从而在下述情况下也可使投射到屏幕6上的投影图像在预定的色彩空间A0内进行颜色再现，该情况为：由于照明光量的变更，如图7所示那样，R0，G0，B0的颜色向箭头R1，G1，B1方向变化，从而饱和度变更，或如图8所示那样，特性C1变更为特性C2。

另外，上述的3DLUT将所输入的图像数据的各RGB输入值、例如，各8位(0～255的值)转换为与液晶光阀的灰度特性一致的、例如，各10位(0～1023的值)的各RGB输出值。即，在本实施方式中，颜色转换处理部123通过参照3DLUT来实施颜色转换处理，还可实施液晶光阀的灰度特性校正(γ特性校正)。

根据上述的第一实施方式，即使在通过照明光量调节部13调节了从红色固体光源2R、绿色固体光源2G、以及蓝色固体光源2B射出的光束的照明光量的情况下，仍由颜色转换处理部122对图像数据进行与调节后的照明光量对应的颜色转换处理(步骤S4)，所以抵消了由于调节照明光量而对投影图像造成的影响，在不调节照明光量的状态以及调节过的两种状态下，均可使投影图像在预定的色彩空间A0内进行颜色再现。从而，即使是在调节了照明光量的情况下，也可以良好地维持投影图像的色调。

此外，因为由颜色转换处理部122对图像数据实施与调节后的照明光量对应的颜色转换处理，即实施与照明光量的调节(步骤S2)以及灰度范围变更处理(步骤S3)对应的颜色转换处理，所以即使在通过灰度范围变更处理变更了灰度范围的情况下，也可以实施与由于灰度范围变更处理而变得不同的液晶光阀的各颜色特性(例如C1、C2)对应的图像数据的颜色转换处理，可使投影图像在预定的色彩空间A0内进行颜色再现。从而，即使在调节照明光量并且变更了灰度范围的情况下，也可以良好地维持投影图像的色调。

这里，在颜色转换信息存储部123中，对应于由照明光量调节部13调节的照明光量，存储有多个3DLUT，该3DLUT是将作为每个颜色的各像素值的各RGB值和与各RGB值对应、使投影图像可在预定的色彩空间A0内进行颜色再现的各RGB输出值关联起来而得到、用于将图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输入值转换为各RGB输出值的.而且，颜色转换处理部122在实施颜色转换处理(步骤S4)时，读取多个3DLUT中、与由照明光量调节部13调节后的照明光量对应的3DLUT(步骤S4A)，参照该3DLUT，将各RGB输入值转换为各RGB输出值.由此，例如，与由颜色转换处理部实施使用预定的颜色转换函数运算并计算出各RGB输出值的颜色转换处理的结构相比，可以降低颜色转换处理的处理负荷，并可以迅速地实施颜色转换处理.

此外，颜色转换处理部122构成为通过参照3DLUT来实施颜色转换处理，还实施液晶光阀的灰度特性校正(γ特性校正)，所以不必另外设置实施灰度特性校正处理的处理部，可以简化显示信息处理部12的电路结构，可以实现省电化以及廉价化。

[第二实施方式]

接着，基于附图说明本发明的第二实施方式。

图9是表示第二实施方式中的显示信息处理部12’的结构的方框图。

在所述第一实施方式中，在颜色转换信息存储部123中存储有与根据明度信息确定的照明光量的变更阶段数对应的多个3DLUT。而且，颜色转换处理部122参照多个3DLUT中、与由图像分析处理部121确定的照明光量对应的3DLUT来实施颜色转换处理。

相对于此，在第二实施方式中，颜色转换处理部122’基于所输入的图像数据的各RGB输入值以及照明光量，实施使用预定的颜色转换函数运算并计算出图像数据的各RGB输出值的颜色转换处理。颜色转换处理部122’以及颜色转换信息存储部123’以外的结构与所述第一实施方式相同。

颜色转换处理部122’基于以每个颜色的各输入像素值(各RGB输入值(R_in，G_in，B_in))以及根据明度信息确定的照明光量α作为转换参数的下述式1的颜色转换函数，根据从图像分析处理部121输出的图像数据中的与各像素值对应的每个颜色的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)以及基于调节信号的照明光量α的值，计算向显示驱动部14R、14G、14B输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)。而且，颜色转换处理部122’将针对每个像素具有各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)的图像数据输出给显示驱动部14R、14G、14B。

[式1]

R_out＝f₁(R_in，G_in，B_in，α)

G_out＝f₂(R_in，G_in，B_in，α)

B_out＝f₃(R_in，G_in，B_in，α)

例如，上述式1可以由以下的式2所示的颜色转换函数提供。

[式2]

R_out＝a₁₁(R_in-b₁₁)^γ11+c₁₁+a₁₂(G_in-b₁₂)^γ12+c₁₂+a₁₃(B_in-b₁₃)^γ13+c₁₃

G_out＝a₂₁(R_in-b₂₁)^γ21+c₂₁+a₂₂(G_in-b₂₂)^γ22+c₂₂+a₂₃(B_in-b₂₃)^γ23+c₂₃

B_out＝a₃₁(R_in-b₃₁)^γ31+c₃₁+a₃₂(G_in-b₃₂)^γ32+c₃₂+a₃₃(B_in-b₃₃)^γ33+c₃₃

这里，在上述式2中，a₁₁、b₁₁、c₁₁、γ₁₁、a₂₁、b₂₁、c₂₁、γ₂₁、a₃₁、b₃₁、c₃₁、γ₃₁是由从图像分析处理部121输出的图像数据的R输入值(R_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123’存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与R输入值(R_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

此外，在上述式2中，a₁₂、b₁₂、c₁₂、γ₁₂、a₂₂、b₂₂、c₂₂、γ₂₂、a₃₂、b₃₂、c₃₂、γ₃₂是由从图像分析处理部121输出的图像数据的G输入值(G_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123’存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与G输入值(G_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

进而，在上述式2中，a₁₃、b₁₃、c₁₃、γ₁₃、a₂₃、b₂₃、c₂₃、γ₂₃、a₃₃、b₃₃、c₃₃、γ₃₃是由从图像分析处理部121输出的图像数据的B输入值(B_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123’存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与B输入值(B_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

接着，基于附图对第二实施方式中的图像显示装置10的动作进行说明。

图10是说明第二实施方式中的图像显示装置10的动作的流程图。

另外，在本实施方式中，如上所述，颜色转换处理部122’以及颜色转换信息存储部123’的结构与上述第一实施方式不同，因此仅是所述第一实施方式中所说明的颜色转换处理(步骤S4)不同，以下，仅说明颜色转换处理(步骤S41)。其它的步骤S1～S3、S5、S6与所述第一实施方式相同，省略说明。

在步骤S41中，颜色转换处理部122’基于从图像分析处理部121输出的调节信号以及图像数据，使用上述式1、2的颜色转换函数对该图像数据实施颜色转换处理。

具体来说，颜色转换处理部122’从颜色转换信息存储部123’中读取与基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量α的值、以及图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)对应的调节系数(步骤S41A)。

步骤S41A之后，颜色转换处理部122’基于在步骤S41A中读取的各调节系数、以及从图像分析处理部121输出的图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)，通过上述的式2的颜色转换函数计算各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)(步骤S41B)。而且，颜色转换处理部122’将具有针对每个像素计算的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)的图像数据输出给显示驱动部14R、14G、14B。

另外，上述的式1、2的颜色转换函数将所输入的图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)、例如，各8位转换为与液晶光阀的灰度特性一致的、例如，各10位的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)。即，在本实施方式中，也与所述第一实施方式同样，由颜色转换处理部122’基于上述的式1、2来实施颜色转换处理，由此还实施液晶光阀的灰度特性校正(γ特性校正)。

在上述第二实施方式中，除了与所述第一实施方式大致同样的效果之外，具有以下的效果。

在第二实施方式中，颜色转换处理部122’基于以每个颜色的各像素值(各RGB输入值)以及照明光量α作为转换参数的颜色转换函数，根据图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输入值、以及通过照明光量调节部13调节后的照明光量α的值，运算并计算出使投影图像可在预定的色彩空间A0内进行颜色再现的各RGB输出值。由此，与在所述第一实施方式中说明的由颜色转换处理部122参照3DLUT将各RGB输入值转换为各RGB输出值的结构相比，可以降低实施颜色转换处理(步骤S41)所需的信息量，可以采用存储容量小的部件作为颜色转换信息存储部123’，所以可以使图像显示装置10廉价化。

[第三实施方式]

接着，基于附图说明本发明的第三实施方式。

图11是表示第三实施方式中的显示信息处理部12”的结构的方框图。

在所述第一实施方式中，在颜色转换信息存储部123中存储有与根据明度信息确定的照明光量的变更阶段数对应的多个3DLUT。而且，颜色转换处理部122参照多个3DLUT中、与由图像分析处理部121确定的照明光量对应的3DLUT来实施颜色转换处理。此外，通过颜色转换处理部122所进行的颜色转换处理，还同时实施了液晶光阀的灰度特性校正。

相对于此，在第三实施方式中，颜色转换处理部122”基于所输入的图像数据的各RGB输入值以及根据明度信息确定的照明光量，使用预定的颜色转换函数实施矩阵运算，从而实施颜色转换处理。此外，显示信息处理部12”具有灰度特性校正处理部124以及灰度校正信息存储部125，与通过颜色转换处理部122”进行的颜色转换处理分开地另外实施液晶光阀的灰度特性校正处理。颜色转换处理部122”、颜色转换信息存储部123”、灰度特性校正处理部124以及灰度校正信息存储部125以外的结构与所述第一实施方式相同。

颜色转换处理部122”通过使用了与照明光量α的值对应的下述式3的颜色转换函数的矩阵运算(3×3矩阵运算)对从图像分析处理部121输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)进行计算，从而得出各输出像素值(各RGB中间输出值(R’_out，G’_out，B _out))。而且，颜色转换处理部122”将针对每个像素具有各RGB中间输出值(R’_out，G’_out，B’_out)的图像数据输出给灰度特性校正处理部124。

[式3]

$\left[\begin{array}{c}{R^{\′}}_{\mathrm{out}}\\ {G^{\′}}_{\mathrm{out}}\\ {B^{\′}}_{\mathrm{out}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{a}_{11}& a_{12}& a_{13}\\ a_{21}& a_{22}& a_{23}\\ a_{31}& a_{32}& a_{33}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{in}}\\ G_{\mathrm{in}}\\ B_{\mathrm{in}}\end{array}\right]$

这里，在上述式3中，a₁₁，a₂₁，a₃₁是由从图像分析处理部121输出的图像数据的R输入值(R_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123”存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与R输入值(R_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

此外，在上述式3中，a₁₂，a₂₂，a₃₂是由从图像分析处理部121输出的图像数据的G输入值(G_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123”存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与G输入值(G_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

此外，在上述式3中，a₁₃，a₂₃，a₃₃是由从图像分析处理部121输出的图像数据的B输入值(B_in)以及照明光量α的值确定的调节系数。而且，颜色转换信息存储部123”存储所述调节系数等作为颜色转换信息。例如，所述颜色转换信息具有将上述的各调节系数与B输入值(B_in)以及照明光量α的值关联起来的表结构。

灰度特性校正处理部124根据基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量和存储在灰度特性校正处理部124中的后述的灰度校正信息，对从颜色转换处理部122”输出的图像数据实施灰度特性校正处理。

灰度校正信息存储部125存储用于由灰度特性校正处理部124实施灰度特性校正处理的灰度校正信息.具体来说，灰度校正信息由一维查找表(以下，记做1DLUT)构成，该1DLUT将从颜色转换处理部122”输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB中间值(R’_out，G’_out，B ’_out)转换为与液晶光阀的灰度特性一致的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)。此外，灰度特性校正处理部124存储有与照明光量对应的多个1DLUT。例如，在图像分析处理部121根据明度信息、按照N阶段确定照明光量的情况下，灰度校正信息存储部125对应于调节后的照明光量以及RGB各自的各液晶光阀，存储有3N个1DLUT。

接着，基于附图说明第三实施方式中的图像显示装置10的动作。

图12是说明第三实施方式中的图像显示装置10的动作的流程图。

另外，如上所述，在本实施方式中，颜色转换处理部122”以及颜色转换信息存储部123”的结构与所述第一实施方式不同，在显示信息处理部12”中设有灰度特性校正处理部124以及灰度校正信息存储部125，因此不实施在所述第一实施方式中说明的颜色转换处理(步骤S4)，而实施颜色转换处理(步骤S42)，在颜色转换处理(步骤S42)之后实施灰度特性校正处理(步骤S7)。其它的步骤S1～S3、S5、S6与所述第一实施方式相同，省略说明。

在步骤S42中，颜色转换处理部122”基于从图像分析处理部121输出的调节信号以及图像数据，使用上述式3对该图像数据实施颜色转换处理。

具体来说，颜色转换处理部122”从颜色转换信息存储部123”中读取与基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量α的值以及图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)对应的各调节系数(步骤S42A)。

在步骤S42A之后，颜色转换处理部122”对于从图像分析处理部121输出的图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)，通过使用了在步骤S42A中读取的各调节系数的上述式3来实施矩阵运算，计算各RGB中间值(R’_out，G’_out，B’_out)(步骤S42B)。而且，颜色转换处理部122”将具有针对每个像素计算的各RGB中间值(R’_out，G’_out，B’_out)的图像数据输出给灰度特性校正处理部124。

在步骤S42之后，在步骤S7中，灰度特性校正处理部124基于从图像分析处理部121输出的调节信号、从颜色转换处理部122”输出的图像数据、以及存储在灰度校正信息存储部125中的1DLUT，对图像数据实施灰度特性校正处理。

具体来说，灰度特性校正处理部124针对每个RGB分别读取灰度校正信息存储部125中所存储的多个1DLUT中、与基于从图像分析处理部121输出的调节信号的照明光量对应的1DLUT(步骤S7A)。

在步骤S7A之后，灰度特性校正处理部124参照所读取的各1DLUT，将从颜色转换处理部122”输入的图像数据的各RGB中间值(R’_out，G’_out，B’_out)分别转换为各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)(步骤S7B)。而且，灰度特性校正处理部124将具有针对每个像素转换的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)的图像数据输出给显示驱动部14R、14G、14B。

另外，在步骤S42中的上述的式3的矩阵运算中，将所输入的图像数据的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)、例如将各8位直接转换为各8位的各RGB中间值(R’_out，G’_out，B’_out)。此外，步骤S7中的1DLUT将各8位的各RGB中间值(R’_out，G’_out，B’_out)转换为与液晶光阀的灰度特性一致的、例如各10位的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)。

在上述第三实施方式中，除了与所述第一实施方式以及所述第二实施方式同样的效果之外，具有以下的效果。

即，颜色转换处理部122”实施颜色转换处理(步骤S42)，作为颜色转换函数，通过矩阵运算将各RGB输入值转换为各RGB中间值，所以可以简化颜色转换处理部122”的电路结构，可以实现图像显示装置10的省电化以及廉价化。

此外，由于灰度特性校正处理部124对图像数据实施与通过照明光量调节部13调节后的照明光量对应的灰度特性校正处理(步骤S7)，所以即使在调节了照明光量的情况下，也可以良好地维持投影图像的色调。

进而，由于与颜色转换处理部122”分开而另外设置有灰度特性校正处理部124，所以与在所述第一实施方式以及所述第二实施方式中说明的通过颜色转换处理部122、122’同时实施颜色转换处理以及灰度特性校正处理的结构相比，可以使灰度特性校正处理部124具有实施与各种液晶光阀的灰度特性对应的灰度特性校正处理的功能，可以根据液晶光阀的灰度特性来良好地实施灰度特性校正处理。

这里，灰度特性校正处理部124在实施灰度特性校正处理时，针对每个RGB分别读取存储在灰度校正信息存储部125中的多个1DLUT中、与由照明光量调节部13调节后的照明光量对应的1DLUT(步骤S42A)，参照各1DLUT，将各RGB中间值分别转换为各RGB输出值。由此，例如，与灰度特性校正处理部124实施使用预定的函数运算并计算出各RGB输出值的灰度特性校正处理的结构相比，可以降低灰度特性校正处理的处理负荷，可以迅速地实施灰度特性校正处理。

另外，本发明不限于所述的实施方式，可以达成本发明的目的的范围内的变形、改进等包含于本发明中。

在所述各实施方式中，作为照明光量调节部，采用了控制各颜色的固体光源2R、2G、2B来调节照明光量的照明光量调节部13，但不限于此，也可以采用如下的结构。

图13以及图14是表示所述各实施方式的变形例的图。具体地说，图13是使用以电气的方式改变光透过率的照明光量调节装置103来调节光量的情况下的光学系统的平面图。图14是表示使用照明光量调节装置103的情况下的图像显示装置10A的结构的方框图。

如图13所示，使用照明光量调节装置103的情况下的光学系统由金属卤化物灯、卤素灯、高压汞灯等的气体发光光源构成的光源100、积分透镜(integrator lens)101、偏振转换元件102、照明光量调节装置103、双色镜104、105、偏振片3、液晶板4R、4G、4B、聚光透镜108、109、反射板110、111、112、双色棱镜1、以及投射镜头5构成。

从光源100射出的光透过由组合透镜101、偏振转换元件102、以及照明光量调节装置103构成的照明光学系统之后，入射到由红透过双色镜104、绿反射双色镜105、以及反射板112构成的颜色分离光学系统中，被分解为红、绿、蓝的原色光。蓝的原色光入射到由第一聚光透镜108、第二聚光透镜109、两个反射板110、111构成的中继光学系统中。从颜色分离光学系统射出的红以及绿的原色光和从中继光学系统射出的蓝的原色光分别透过偏振片3之后，入射到液晶板4R、4G、4B中。在从光源100到各液晶板4R、4G、4B的光路长度中，蓝的光路比其它的光路长，两个聚光透镜108、109将要发散的光会聚在内侧，所以即使光路长度长，光也可以高效地传递到蓝的液晶板4B中。

此外，如图14所示，图像显示装置10A具有用于驱动照明光量调节装置103的照明光量调节驱动部113。

照明光量调节装置103例如由光圈机构或电致变色玻璃等构成，被配置在光源100的光射出侧。

照明光量调节驱动部113基于从显示信息处理部12(12’、12”)发送的照明光量的调节信号，控制照明光量调节装置103，从而调节照明光量。

即，照明光量调节装置103以及照明光量调节驱动部113相当于照明光量调节部。

而且，在上述的图像显示装置10A中，在所述各实施方式中说明的照明光量的调节(步骤S4、S41、S42)中，基于来自显示信息处理部12(12’、12”)的调节信号，由照明光量调节驱动部113控制照明光量调节装置103，从而调节来自光源100的光量。即，光源100本身发出的照明光量是固定的，通过由照明光量调节装置103进行遮光等，从而调节对液晶光阀的照明光量。

在这样的结构中，光源100的光量固定的状态下，由照明光量调节装置103进行照明光量的调节，所以可以有效地对难以高速地改变光量的光源100进行调节。

在所述各实施方式中，由图像分析处理部121分析图像数据，从而生成图像数据的明度信息，确定与所生成的明度信息对应的照明光量，但不限于此。例如，也可以是经由显示信息输入部11等从外部输入与预定的显示图像对应地预先确定的明度信息、根据该明度信息确定照明光量的结构。此外，也可以是经由显示信息输入部11等从外部输入与预定的显示图像对应地预确定的与照明光量有关的调光信息、向照明光量调节部13、颜色转换处理部122、122’、122”、灰度特性校正处理部124等输出与该调光信息对应的调节信号的结构。

在所述各实施方式以及上述的变形例中，照明光量调节部13以及照明光量调节驱动部113为根据来自显示信息处理部12(12’、12”)的调节信号来调节照明光量的结构，但不限于此，例如，也可以是具有预定的时间常数而平稳地调节照明光量的结构。在这样的结构中，可防止由于急剧的照明光量变化而导致投影图像出现闪烁。

在所述各实施方式以及图13、14的变形例中，由图像分析处理部121分析图像数据，从而生成明度信息，确定与所生成的明度信息对应的照明光量，基于该照明光量，由照明光量调节部13或照明光量调节驱动部113控制固体光源2R、2G、2B或照明光量调节装置103，从而调节照明光量，但不限于此，即使在不调节照明光量的结构中，也可以应用本发明。

例如，由图像分析处理部121分析图像数据，从而生成明度信息，根据所生成的明度信息来确定灰度范围。而且，实施灰度范围变更处理(所谓黑白扩展处理)，即根据图像分析处理部121所确定的灰度范围，对图像数据的与各像素对应的各像素值进行扩展而变更灰度范围。此外，颜色转换处理部122、122’、122”根据由图像分析处理部121确定的灰度范围来实施图像数据的颜色转换处理。

即使在不调节照明光量的结构中，也如上所述，通过实施灰度范围变更处理(所谓黑白扩展处理)，液晶光阀的各颜色特性变得不同，由此导致投影图像的色调变更.如果是如上述的结构，则由于通过颜色转换处理部122、122’、122”对图像数据进行与由于灰度范围处理而变得不同的液晶光阀的各颜色特性(例如，C1、C2(图8))对应的颜色转换处理，所以抵消由于变更灰度范围而导致的对投影图像的影响，在不变更灰度范围的状态以及变更了灰度范围的状态下，可以使投影图像可在预定的色彩空间(例如，sRGB的标准色彩空间)内进行颜色再现.

在所述第一实施方式中，颜色转换信息存储部123对应于作为照明光量的变更阶段数的N，存储了N个3DLUT，但不限于此。例如，也可以采用存储少于N个的3DLUT、通过插值处理来计算不足的部分的结构。

此外，同样在所述第三实施方式中，灰度校正信息存储部125对应于调节照明光量的所有阶段(N阶段)，针对每个RGB分别存储了N个1DLUT，但不限于此。例如，也可以采用针对每个RGB分别存储少于N个的1DLUT、通过插值处理计算不足的部分的结构。

此外，不限于参照1DLUT实施灰度特性校正处理的结构，也可以采用根据由照明光量调节部13调节后的照明光量改变系数、通过函数近似来计算从而实施灰度特性校正处理的结构。

在所述各实施方式中，由图像分析处理部121分析图像数据，从而确定与明度信息对应的照明光量，根据所确定的照明光量，由照明光量调节部13一律地调节各固体光源2R、2G、2B的照明光量，但不限于此。例如，由图像分析处理部121分析图像数据，从而生成每个RGB的明度信息。此外，基于图像分析处理部121所生成的每个RGB的明度信息，分别确定用于独立地调节各固体光源2R、2G、2B的照明光量的各照明光量。而且，在步骤S2、S3中，根据所确定的各照明光量针对每个RGB实施照明光量的调节处理以及灰度范围变更处理。

这里，如果为所述第一实施方式，在RGB的照明光量的变更阶段的组合数为N³个的情况下，根据作为RGB的照明光量的变更阶段的组合数的N³个，在颜色转换信息存储部123中存储小于等于N³个的3DLUT。而且，在步骤S4中，颜色转换处理部122读取与RGB的照明光量的变更阶段的组合对应的3DLUT，基于该3DLUT实施图像数据的颜色转换处理。

此外，如果为所述第二实施方式，在步骤S41中，颜色转换处理部122’基于将每个颜色的各像素值(各RGB输入值(R_in，G_in，B_in))以及根据所述各明度信息确定的每个RGB的各照明光量αR、αG、αB作为转换参数的下述式4的颜色转换函数，根据从图像分析处理部121输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输入值(R_in，G_in，B_in)以及基于调节信号的每个RGB的各照明光量αR、αG、αB的值，计算向显示驱动部14R、14G、14B输出的图像数据中的与各像素对应的每个颜色的各RGB输出值(R_out，G_out，B_out)。

[式4]

R_out＝f₁(R_in，G_in，B_in，αR)

G_out＝f₂(R_in，G_in，B_in，αG)

B_out＝f₃(R_in，G_in，B_in，αB)

在所述第一实施方式以及所述第二实施方式中，颜色转换处理部122、122’通过实施颜色转换处理而还同时实施灰度特性校正处理，但不限于此，也可以与所述第三实施方式同样，采用另外设置了实施灰度特性校正处理的灰度特性校正处理部的结构。

在所述第二实施方式以及所述第三实施方式中，颜色转换信息存储部123’、123”存储了所有的调节系数，但不限于此。例如，也可以采用仅存储与预定的照明光量对应的调节系数、运算并计算出其它的调节系数的结构。

在所述各实施方式中，作为图像显示装置，以投射型为例进行了说明，但不限于此，可以应用于使用背光源的直视型的液晶显示装置或背投型显示装置等.另外，作为直视型的液晶显示装置中所采用的背光源，例如，也可以采用配设在液晶光阀的光路后级侧，从画面的上方起在画面的纵向上排列多个画面的宽度长的棒状的热阴极管(HCFL：HotCathode Fluorescent Lamp)，依次点亮，在纵向上扫描该点亮的结构。

在所述各实施方式中，作为光调制元件，以液晶光阀为例进行了说明，但不限于此，也可以采用DMD(Digital Micro mirror Device，数字微镜器件)、反射型液晶板(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)等。

进而，用于实施本发明的最佳的结构等在以上的记载中已经公开，但本发明不限于此。即，本发明主要关于特定的实施方式特别进行了图示，并且进行了说明，但只要不脱离本发明的技术思想以及目的的范围，对于以上叙述的实施方式，在形状、材质、数量及其它详细的结构中，本领域技术人员可以增加各种变形。

从而，限定了上述公开的形状、材质等的记载是为了使本发明容易理解的例示性的记载，而不限定本发明，因此排除了这些形状、材质等的限定的一部分或全部的限定的部件名称的记载包含于本发明中。

本发明的图像显示装置即使在调节了照明光量的情况、或者实施了灰度范围变更处理的情况下，也可以良好地维持显示图像的色调，因此可以利用为演示或家庭影院所使用的图像显示装置。

Claims (18)

1.一种图像显示装置，具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：

显示信息输入部，其输入所述显示信息；

照明光量调节部，其根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节；

颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；

显示驱动部，其基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息驱动所述光调制元件，显示所述显示图像；以及

颜色转换信息存储部，其对应于所述明度信息存储多个转换表，该转换表是将每个颜色的各输入像素值和与所述各输入像素值对应、使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值关联起来而得到的，

所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于所述多个转换表中、与所述明度信息对应的转换表，将所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值转换为所述各输出像素值。

2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：基于所述明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围，

所述显示驱动部基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像。

3.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，

所述颜色转换处理部通过对所述显示信息实施所述颜色转换处理，来对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理。

4.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度特性校正处理部，其对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理，

所述灰度特性校正处理部实施与所述明度信息对应的所述灰度特性校正处理。

5.一种图像显示装置，具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：

显示信息输入部，其输入所述显示信息；

照明光量调节部，其根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节；

颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；以及

显示驱动部，其基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息驱动所述光调制元件，显示所述显示图像，

所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于以每个颜色的各输入像素值和所述明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值以及所述明度信息，计算使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值.

6.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：基于所述明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围，

所述显示驱动部基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像。

7.如权利要求5或6所述的图像显示装置，其特征在于，

所述颜色转换处理部通过对所述显示信息实施所述颜色转换处理，来对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理。

8.如权利要求5或6所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度特性校正处理部，其对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理，

所述灰度特性校正处理部实施与所述明度信息对应的所述灰度特性校正处理。

9.一种图像显示装置，具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：

显示信息输入部，其输入所述显示信息；

灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；

颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；

显示驱动部，其基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像；以及

颜色转换信息存储部，其对应于所述明度信息存储多个转换表，该转换表是将每个颜色的各输入像素值和与所述各输入像素值对应、使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值关联起来而得到的，

所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于所述多个转换表中、与所述明度信息对应的转换表，将所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值转换为所述各输出像素值。

10.如权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，

所述颜色转换处理部通过对所述显示信息实施所述颜色转换处理，来对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理。

11.如权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度特性校正处理部，其对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理，

所述灰度特性校正处理部实施与所述明度信息对应的所述灰度特性校正处理。

12.一种图像显示装置，具有根据显示信息对从光源射出的光束进行调制的光调制元件，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，具有：

显示信息输入部，其输入所述显示信息；

灰度范围变更处理部，其实施如下的灰度范围变更处理：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；

颜色转换处理部，其对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现；以及

显示驱动部，其基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来驱动所述光调制元件，显示所述显示图像，

所述颜色转换处理部在实施所述颜色转换处理时，基于以每个颜色的各输入像素值和所述明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值以及所述明度信息，计算使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值。

13.如权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于，

所述颜色转换处理部通过对所述显示信息实施所述颜色转换处理，来对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理。

14.如权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于，

具有灰度特性校正处理部，其对所述显示信息实施与所述光调制元件的灰度特性对应的灰度特性校正处理，

所述灰度特性校正处理部实施与所述明度信息对应的所述灰度特性校正处理。

15.一种图像显示方法，根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：

输入所述显示信息的步骤；

根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节的步骤；

对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及

基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤，

其中，在实施所述颜色转换处理时，基于对应于所述明度信息而存储的多个转换表中、与所述明度信息对应的转换表，将所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值转换为所述各输出像素值，其中该转换表是将每个颜色的各输入像素值和与所述各输入像素值对应、使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值关联起来而得到的。

16.一种图像显示方法，根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：

输入所述显示信息的步骤；

根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，对从所述光源射出的光束的照明光量进行调节的步骤；

对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及

基于实施了所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤，

其中，在实施所述颜色转换处理时，基于以每个颜色的各输入像素值和所述明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值以及所述明度信息，计算使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值。

17.一种图像显示方法，根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：

输入所述显示信息的步骤；

实施如下的灰度范围变更处理的步骤：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；

对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及

基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤，

其中，在实施所述颜色转换处理时，基于对应于所述明度信息而存储的多个转换表中、与所述明度信息对应的转换表，将所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值转换为所述各输出像素值，其中该转换表是将每个颜色的各输入像素值和与所述各输入像素值对应、使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值关联起来而得到的。

18.一种图像显示方法，根据显示信息对从光源射出的光束进行调制，显示基于所述显示信息的显示图像，其特征在于，包括：

输入所述显示信息的步骤；

实施如下的灰度范围变更处理的步骤：根据与基于所述显示信息的所述显示图像的明度相关的明度信息，将所述显示信息中的与各像素对应的各像素值扩展，从而变更所述显示信息的灰度范围；

对所述显示信息实施与所述明度信息对应的颜色转换处理，使得可在预定的色彩空间内对所述显示图像进行颜色再现的步骤；以及

基于实施了所述灰度范围变更处理以及所述颜色转换处理的所述显示信息来对从所述光源射出的光束进行调制，显示所述显示图像的步骤，

其中，在实施所述颜色转换处理时，基于以每个颜色的各输入像素值和所述明度信息作为转换参数的颜色转换函数，根据所述显示信息中的与各像素对应的每个颜色的各输入像素值以及所述明度信息，计算使得所述显示图像可在预定的色彩空间内进行颜色再现的各输出像素值。

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