JP2023088401A - 画像表示装置および光源制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに違和感を与えることなく表示画像の明るさを制御することが可能な画像表示装置およびその光源制御回路を提供することを目的とする。【解決手段】画像表示装置１は、光源１１～１３と、光源１１～１３から出射された光を映像信号に基づき変調する表示素子３０と、光源１１～１３から出射された光を表示素子３０に導く照明光学系と、表示画像の明るさに応じて光源１１～１３のパルス発光のデューティおよび出力を制御する制御部１０１と、を備える。ここで、制御部１０１は、デューティおよび出力の一方を明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、デューティおよび出力の他方を、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、映像信号により変調された画像を表示する画像表示装置および当該画像表示装置に好適な光源制御回路に関する。

室内の壁や、室内に設置されたスクリーンに画像を投射する画像表示装置が知られている。また、車両に搭載された画像表示装置では、運転席前方のフロントガラスに画像が投射されて表示される。たとえば、反射型液晶パネルを用いて照明光が変調されてフロントガラス等に投射される。

この種の画像表示装置では、たとえば、周囲の明るさに応じて表示画像の明るさが変更される。たとえば、周囲が明るくなるほど、表示画像の明るさが高められる。これにより、表示画像が見やすくなる。この場合、表示画像の明るさは、光源の出射光量を変化させることにより制御される。

以下の特許文献１には、光源に対するパルス発光のデューティと、光源の出力とを変化させることにより、光源の出射光量を制御する構成が記載されている。具体的には、ゼロから所定の明るさまでの範囲は、光源の出力を一定に維持した状態で、パルス発光のデューティが１００％までリニアに高められる。また、この範囲を超えると、パルス発光のデューティを１００％に維持した状態で、光源の出力が最大出力までリニアに高められる。

特許第６１３８２０３号公報

しかしながら、上記方法では、所定の明るさにおいて、デューティおよび光源出力に変曲点が生じる。このため、この方法を上記画像表示装置に用いると、変曲点となる明るさを跨いで表示画像の明るさが変更された場合に、ユーザに違和感を与える惧れがある。

かかる課題に鑑み、本発明は、ユーザに違和感を与えることなく表示画像の明るさを制御することが可能な画像表示装置およびその光源制御回路を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、画像表示装置に関する。本態様に係る画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光を映像信号に基づき変調する表示素子と、前記光源から出射された前記光を前記表示素子に導く照明光学系と、表示画像の明るさに応じて前記光源のパルス発光のデューティおよび出力を制御する制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、前記デューティおよび前記出力の一方を前記明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、前記デューティおよび前記出力の他方を、対応する前記明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。

本態様に係る画像表示装置によれば、デューティおよび出力の一方が明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化する。また、デューティおよび出力の他方は、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化する。このため、デューティおよび出力の他方も、明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化する。これにより、デューティおよび出力の何れにも変曲点が生じることがない。よって、ユーザに違和感を与えることなく表示画像の明るさを制御できる。

また、デューティおよび出力の他方は、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化するため、人の視覚に適するように表示画像の明るさを変化させることができる。よって、表示画像の明るさが変化した場合のユーザの違和感を効果的に抑制できる。

本発明の第２の態様は、画像表示装置の光源を制御する光源制御回路に関する。本態様に係る光源制御回路は、表示画像の明るさに応じて前記光源のパルス発光のデューティおよび出力を制御する制御処理において、前記デューティおよび前記出力の一方を前記明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、前記デューティおよび前記出力の他方を、対応する前記明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。

本態様に係る光源制御回路によれば、上記第１の態様と同様の制御が行われる。よって、上記第１の態様と同様の効果が奏される。

以上のとおり、本発明によれば、ユーザに違和感を与えることなく表示画像の明るさを制御することが可能な画像表示装置およびその光源制御回路を提供できる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施形態に係る、画像表示装置の光学系の構成を示す平面図である。 図２は、実施形態に係る、画像表示装置の回路部の構成を示すブロック図である。 図３（ａ）比較例に係る、明るさとパルス発光のデューティとの関係を示すグラフである。図３（ｂ）は、比較例に係る、明るさと光源出力のデューティとの関係を示すグラフである。 図４（ａ）は、実施形態に係る、明るさとパルス発光のデューティとの関係を示すグラフである。図４（ｂ）は、実施形態に係る、明るさと光源出力のデューティとの関係を示すグラフである。 図５（ａ）は、実施形態に係る、デューティテーブルの構成を示す図である。図５（ｂ）は、実施形態に係る、出力テーブルの構成を示す図である。 図６（ａ）は、実施形態に係る、ガンマ補正が適用された場合の明るさの入力と出力との関係を示すグラフである。図６（ｂ）は、図６（ａ）のグラフ上の各プロットにおける明るさの入力値と出力値の関係を示す図である。 図７（ａ）は、実施形態に係る、光源の駆動電流と発光出力との関係の一例を示すグラフである。図７（ｂ）は、実施形態に係る、明るさの規格化入力値と光源の規格化出力値との関係を示す図である。 図８は、実施形態に係る、明るさの規格化入力値とパルス発光の規格化デューティ値との関係を示す図である。 図９（ａ）は、実施形態に係る、明るさの規格化入力値とパルス発光の規格化デューティ値との関係を示すグラフである。図９（ｂ）は、実施形態に係る、明るさの規格化入力値と光源の規格化出力値との関係を示すグラフである。 図１０は、実施形態に係る、デューティテーブルおよび出力テーブルの生成方法を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態に係る、表示画像の明るさを制御するための処理を示すフローチャートである。 図１２は、変更例１に係る、画像表示装置の光学系の構成を示す平面図である。 図１３は、変更例１に係る、表示画像の明るさを制御するためのフローチャートである。 図１４は、変更例２に係る、画像表示装置の光学系の構成を示す平面図である。 図１５は、変更例２に係る、温度が変化した場合の光源の駆動電流と発光出力との関係を模式的に示すグラフである。 図１６は、変更例２に係る、光源の制御に用いるデューティテーブルおよび出力テーブルの選択処理を示すフローチャートである。 図１７は、変更例３に係る、デューティテーブルおよび出力テーブルの生成方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｙ軸負方向は、映像信号により変調されたレーザ光の投射方向であり、Ｘ軸方向は、光学系の上下方向である。

図１は、画像表示装置１の光学系の構成を示す平面図である。図１には、光学系の光軸が一点鎖線で示され、各色のレーザ光の光路が点線で模式的に示されている。

画像表示装置１は、光学系の構成として、光源１１～１３と、照明光学系２０と、表示素子３０と、投射レンズユニット４０とを備える。さらに、画像表示装置１は、シリンドリカルレンズアレイ２５をＹ軸方向に振動させるアクチュエータ５０を備える。

光源１１、１２、１３は、それぞれ、赤の波長帯、緑の波長帯および青の波長帯のレーザ光を出射する。光源１１、１２、１３は、たとえば、半導体レーザである。光源１１、１２は、Ｚ軸正方向にレーザ光を出射し、光源１３は、Ｙ軸正方向にレーザ光を出射する。光源１１、１２、１３の出射光軸は、Ｙ－Ｚ平面に平行な同一平面に含まれる。光源１１、１２、１３は、偏光方向が偏光ビームスプリッタ２８の偏光面に対してＳ偏光となるように配置される。

照明光学系２０は、光源１１、１２、１３から出射された各色のレーザ光を表示素子３０に導く。照明光学系２０は、コリメータレンズ２１ａ～２１ｃと、ダイクロイックミラー２２ａ、２２ｂと、フライアイレンズ２３と、コリメータレンズ２４と、シリンドリカルレンズアレイ２５と、拡散板２６と、フィールドレンズ２７と、偏光ビームスプリッタ２８とを備える。

コリメータレンズ２１ａ～２１ｃは、光源１１～１３から出射されたレーザ光を、それぞれ、略平行光に収束させる。ダイクロイックミラー２２ａは、コリメータレンズ２１ａを透過した赤の波長帯のレーザ光を透過させ、コリメータレンズ２１ｂを透過した緑の波長帯のレーザ光を反射させる。ダイクロイックミラー２２ｂは、ダイクロイックミラー２２ａ側から入射する赤および緑の波長帯のレーザ光を透過させ、コリメータレンズ２１ｃを透過した青の波長帯のレーザ光を反射させる。

ダイクロイックミラー２２ａは、光源１１、１２の出射光軸が交差する位置に配置され、ダイクロイックミラー２２ｂは、光源１１、１３の出射光軸が交差する位置に配置される。ダイクロイックミラー２２ａ、２２ｂによって、光源１１、１２、１３の光軸が互いに整合される。したがって、赤、緑および青の各波長帯のレーザ光は、ダイクロイックミラー２２ｂを経由した後、同一の光路をＺ軸正方向に進む。

フライアイレンズ２３は、入射するレーザ光の強度分布を均一化する。フライアイレンズ２３は、多数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイによって構成される。フライアイレンズ２３の各マイクロレンズに入射したレーザ光は、コリメータレンズ２４を介して、シリンドリカルレンズアレイ２５の同一の入射領域全体に広がるように拡散される。これにより、シリンドリカルレンズアレイ２５の入射領域において、各色のレーザ光の強度分布が均一化される。

コリメータレンズ２４は、フライアイレンズ２３から入射するレーザ光を平行光化して、シリンドリカルレンズアレイ２５に導く。

シリンドリカルレンズアレイ２５の入射面および出射面には、それぞれ、多数のシリンドリカルレンズ２５ａ、２５ｂが形成されている。シリンドリカルレンズアレイ２５の入射面には、母線がＸ軸に平行となるように、多数のシリンドリカルレンズ２５ａが形成されている。シリンドリカルレンズアレイ２５の出射面には、母線がＹ軸に平行となるように、多数のシリンドリカルレンズ２５ｂが形成されている。

シリンドリカルレンズアレイ２５をＺ軸方向に見たとき、入射面のシリンドリカルレンズ２５ａと出射面のシリンドリカルレンズ２５ｂとが交差する領域に、矩形のレンズ部が形成される。各レンズ部は、入射面のシリンドリカルレンズ２５ａによってＹ軸方向にレーザ光を収束させ、出射面のシリンドリカルレンズ２５ｂによってＸ軸方向にレーザ光を収束させる。各レンズ部のこのレンズ作用と、後段側のフィールドレンズ２７によるレンズ作用とによって、各レンズ部を透過したレーザ光は、表示素子３０の表示領域全体に広がるように、表示素子３０に導かれる。

拡散板２６は、シリンドリカルレンズアレイ２５側から入射したレーザ光を所定の拡散角で拡散させる。拡散板２６の入射面または出射面には、多数の微細なレンズが略隙間なく形成されている。拡散板２６の拡散作用によって、レーザ光の強度分布がさらに均一化される。

偏光ビームスプリッタ２８は、フィールドレンズ２７側からそれぞれ入射したレーザ光のＳ偏光成分を反射して表示素子３０へと導き、表示素子３０側からそれぞれ入射したレーザ光のＰ偏光成分を透過して投射レンズユニット４０へと導く。

表示素子３０は、反射型の液晶パネルである。表示素子３０は、表示領域に入射したレーザ光の偏光方向を、映像信号に応じて、画素ごとに変化させる。これにより、偏光ビームスプリッタ２８を透過するレーザ光の光量が画素ごとに変化する。こうして、各色のレーザ光が、映像信号に応じて変調される。

投射レンズユニット４０は、偏光ビームスプリッタ２８側から入射する、変調された各色のレーザ光をＹ軸負方向に投射する。投射レンズユニット４０は、各色のレーザ光を投射するための複数の投射レンズ４１と、これら投射レンズ４１を保持する鏡筒４２とを備える。

アクチュエータ５０は、支持部５１と、駆動部５２とを備え、駆動部５２を駆動することにより支持部５１をＹ軸方向に振動させる。駆動部５２は、たとえば、コイルと磁石との間に生じる電磁力により支持部５１を駆動する電磁アクチュエータである。駆動部５２が、他の方式により支持部５１を駆動する構成であってもよい。

図１の光学系では、映像信号に基づいて表示素子３０により変調された各色の波長帯のレーザ光が、投射レンズ４１により投射される。光源１１、１２、１３は、時分割で駆動され、表示素子３０には、各色の光源の駆動期間に、その色の画像が表示される。これにより、投射レンズユニット４０の後段側に、カラーの投射画像が表示される。このとき、アクチュエータ５０によってシリンドリカルレンズアレイ２５がＹ軸方向に微細振動される。これにより、レーザ光の干渉によって投射画像に生じるスペックルノイズが抑制される。

図２は、実施形態に係る、画像表示装置１の回路部の構成を示すブロック図である。

画像表示装置１は、回路部の構成として、制御部１０１と、光源駆動部１０２～１０４と、表示素子駆動部１０５と、アクチュエータ駆動部１０６と、を備える。制御部１０１と光源駆動部１０２～１０４によって、光源制御回路２００が構成される。

制御部１０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路とメモリとを備え、メモリに記憶されたプログラムに従って各部を制御する。光源駆動部１０２～１０４は、それぞれ、制御部１０１からの制御により、光源１１～１３を駆動する。表示素子駆動部１０５は、制御部１０１からの制御により、表示素子３０を駆動する。アクチュエータ駆動部１０６は、制御部１０１からの制御により、アクチュエータ５０を駆動する。

画像表示時において、制御部１０１は、光源駆動部１０２～１０４を制御して光源１１、１２、１３を時分割で駆動し、表示素子駆動部１０５を制御して、各光源の駆動期間に、その光源からのレーザ光を変調する変調パターンを表示素子３０に表示させる。制御部１０１は、表示対象の映像信号に基づき、各時分割期間に１フレーム分の画像に応じた変調パターンが生じるよう、表示素子３０を駆動する。これにより、各色の画像が統合されて、カラーの画像が表示される。

ところで、上記構成の画像表示装置１では、表示画像の周囲の明るさに応じて、表示画像の明るさを変化させる制御が行われる。たとえば、表示画像の周囲が明るくなるほど、表示画像の明るさが高められる。これにより、表示画像が見やすくなる。表示画像の明るさは、光源１１～１３の出射光量を変化させることにより、制御され得る。

この場合、制御部１０１は、光源１１～１３を所定のデューティでパルス発光させつつ、このデューティと光源１１～１３の出力とを変化させることで、光源１１～１３の出射光量を変化させ得る。

ここで、「デューティ」とは、パルス発光の１周期に対するパルス発光の期間の比率を意味し、「出力」とは、パルス発光の強度を意味する。たとえば、本実施形態のように光源１１～１３の発光が時分割で行われる場合、フレームごとの各色の発光が均等な時分割で行われると、１フレーム期間に対する各色の発光期間の最大のデューティは、１／３すなわち約３３％となる。ただし、時分割は必ずしも３つの色に対して均等に設定されなくてもよく、たとえば、赤の最大期間が１フレーム期間の５０％に設定され、緑と青の最大期間がそれぞれ１フレーム期間の２５％に設定されてもよい。この場合、赤の発光期間の最大デューティは５０％であり、青と緑の発光期間の最大デューティは、２５％である。

制御部１０１は、入力された明るさに応じたデューティおよび出力を、最大デューティおよび最大出力までの範囲において、光源１１～１３ごとにそれぞれ設定し、設定したデューティおよび出力で、光源１１～１３をそれぞれ駆動する。これにより、表示画像の明るさが所定の明るさに調節される。

しかしながら、このような制御において、明るさとデューティおよび出力との関係に変曲点があると、変曲点となる明るさを跨いで表示画像の明るさが変更された場合に、ユーザに違和感を与える惧れがある。

図３（ａ）は、比較例に係る、明るさとパルス発光のデューティとの関係を示すグラフである。図３（ｂ）は、比較例に係る、明るさと光源出力のデューティとの関係を示すグラフである。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、比較例では、ゼロから所定の明るさＬ０までの範囲は、光源の出力を一定値Ｐ０に維持した状態で、パルス発光のデューティが最大値Ｄ＿ｍａｘまでリニアに高められる。また、この範囲を超えると、パルス発光のデューティをＤ＿ｍａｘに維持した状態で、光源の出力が最大出力ＰＷ＿ｍａｘまでリニアに高められる。

比較例の制御では、デューティおよび出力の両方において、明るさＬ０の位置に変曲点が生じる。このため、上記のように、変曲点となる明るさＬ０を跨いで表示画像の明るさが変更されると、ユーザに違和感を与える惧れがある。

そこで、本実施形態では、このような変曲点が生じないように、パルス発光のデューティと光源１１～１３の出力とが制御される。具体的には、制御部１０１は、デューティおよび出力の一方を、明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、デューティおよび出力の他方を、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。

図４（ａ）は、実施形態に係る、明るさとパルス発光のデューティとの関係を示すグラフである。図４（ｂ）は、実施形態に係る、明るさと光源出力のデューティとの関係を示すグラフである。

図４（ａ）に示すように、実施形態では、明るさの全範囲において、明るさの増加に伴いデューティが、最小値Ｄ＿ｍｉｎから最大値Ｄ＿ｍａｘまで曲線状に増加する。また、図４（ｂ）に示すように、実施形態では、明るさの全範囲において、明るさの増加に伴い光源出力が、最小値Ｐｗ＿ｍｉｎから最大値Ｐｗ＿ｍａｘまで曲線状に増加する。

制御部１０１は、入力された明るさの値に対応するデューティおよび出力を、図４（ａ）、（ｂ）の関係から取得し、取得したデューティおよび出力で、光源１１～１３を駆動させる。明るさとデューティおよび出力との関係は、光源ごとに規定されてよい。この場合、制御部１０１は、各々の光源について規定された関係から、光源ごとに、入力された明るさの値に対応するデューティおよび出力を取得して、各光源を制御する。

明るさとデューティおよび出力との関係は、明るさの値とデューティおよび出力とを予め対応付けた情報から取得されてよい。この場合、制御部１０１は、予めこの情報をメモリに保持しておく。この情報は、光源ごとに準備されてよい。図２に示すように、この情報は、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂとして、制御部１０１に保持され得る。

図５（ａ）は、デューティテーブル１０１ａの構成を示す図である。図５（ｂ）は、出力テーブル１０１ｂの構成を示す図である。

図５（ａ）に示すように、デューティテーブル１０１ａには、明るさの値とデューティの値とが互いに対応付けられている。図５（ｂ）に示すように、出力テーブル１０１ｂには、明るさの値と光源の出力の値とが互いに対応付けられている。ここでは、明るさが、１００段階に設定されている。デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂは、光源１１～１３ごとに保持されてよい。

＜設定方法＞
以下に、明るさとデューティおよび出力との関係の設定方法の一例について説明する。

この設定方法では、明るさのガンマ補正値の最小値から最大値までの変化傾向と同様の変化傾向で、パルス発光のデューティおよび光源出力の一方をその最小値から最大値まで変化させる。より詳細には、明るさのガンマ補正値の最小値から最大値までの変化と相関性を有するように、パルス発光のデューティおよび光源出力の一方をその最小値から最大値まで変化させる。そして、パルス発光のデューティおよび光源出力の他方を、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。

以下には、明るさのガンマ補正値の最小値から最大値までの変化傾向と同様の変化傾向で、光源出力をその最小値から最大値まで変化させ、パルス発光のデューティを、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる場合の設定例を示す。

ガンマ補正とは、人が明るさを知覚する際の非線形性に基づいて、明るさの入力値を人の知覚に適した値に補正する、従来周知の補正処理のことである。一般に、ガンマ補正は、以下の式により規定される。

Ｙ＝Ｘ^γ …（１）

式（１）において、Ｘは明るさの入力値、Ｙはガンマ補正後の明るさの値（ガンマ補正値）である。ガンマ値γは、照明光学系２０や表示素子３０に依存する。一般的に、画像表示装置では、ガンマ値γは、１．８～２．２程度に設定される。

図６（ａ）は、ガンマ補正が適用された場合の明るさの入力と出力との関係を示すグラフである。図６（ｂ）は、図６（ａ）のグラフ上の各プロットにおける明るさの入力値と出力値の関係を示す図である。

ここでは、ガンマ値γが２．２に設定されている。比較のため、図６（ａ）、（ｂ）には、ガンマ値γが１．０の場合、すなわちガンマ補正が行われない場合の明るさの入力と出力の関係を示す破線のグラフとその出力値が示されている。また、明るさの入力値は、１～１００までの１００段階に区分されており、明るさの最大値を１として明るさの入力値が規格化されている。したがって、明るさのガンマ補正値も、最大値を１として規格化されている。

図６（ａ）に示すように、ガンマ補正値のグラフ（実線）は、ガンマ補正がない場合のグラフ（破線）に比べ、両端以外の範囲において、下方向に湾曲している。すなわち、ガンマ補正値は、最小値と最大値との間の範囲において、明るさの入力値よりも小さくなっている。

このようなガンマ補正値の変化傾向と同様の変化傾向となるように、各明るさに対する光源１１～１３の出力が算出される。

以下には、赤波長帯のレーザ光を出射する光源１１に対するデューティおよび出力の設定方法が示される。その他の光源１２、１３についても、同様の設定方法により、デューティおよび出力が設定される。

図７（ａ）は、光源１１の駆動電流と発光出力との関係の一例を示すグラフである。

図７（ａ）に示すように、光源１１は、駆動電流が発光閾値に到達するまでは略発光せず、駆動電流が発光閾値を超えると、駆動電流の増加に応じて出力が増加する。このため、光源１１の出力および駆動電流は、発光閾値を超えて光源１１が安定的に発光する範囲Ｗ１、Ｗ２に設定される。図７（ａ）の例では、光源１１の出力の範囲Ｗ１が、８０ｍＷ～８００ｍＷの範囲に設定される。こうして、光源１１の出力の最小値と最大値が設定される。

この最小値と最大値が、それぞれ、最大値を１として規格化される。図７（ａ）の例では、出力の最小値および最大値がそれぞれ８０ｍＷおよび８００ｍＷであるため、規格化された最小値および最大値は、それぞれ、０．１および１となる。そして、ガンマ補正値の変化傾向と同様の変化傾向となるように、各明るさに対する光源１１～１３の規格化出力値が算出される。

より詳細には、ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化と相関性を有するように、規格化出力値を最小値から最大値まで変化させる。すなわち、光源１１の出力の上限と下限の範囲の規格化出力値が、規格化されたガンマ補正値（規格化ガンマ値）と線形となるように算出される。

規格化出力値の算出は、以下の式により行われ得る。

式（２）において、Ｌγは、各明るさの規格化ガンマ補正値であり、ＬγｍｉｎおよびＬγｍａｘは、それぞれ、規格化ガンマ補正値の最小値および最大値である。また、Ｐｗは、各明るさの規格化出力値であり、ＰｗｍｉｎおよびＰｗｍａｘは、それぞれ、規格化出力値の最小値および最大値である。

図７（ｂ）は、明るさの規格化入力値と光源１１の規格化出力値との関係を示す図である。

図７（ｂ）に示すように、光源１１の規格化出力値の最小値と最大値との間の範囲において、各々の明るさの規格化入力値に、上記式（２）で算出された光源１１の規格化出力値が対応付けられる。そして、明るさの各規格化入力値に対応付けられた規格化ガンマ補正値および規格化出力値を用いて、各規格化入力値に対応付けられるデューティの規格化値（規格化デューティ値）が算出される。

図８は、明るさの規格化入力値とパルス発光の規格化デューティ値との関係を示す図である。

規格化デューティ値は、対応する規格化ガンマ補正値を、対応する規格化出力値で除することで算出される。すなわち、各明るさの規格化出力値と規格化デューティ値とを乗算すると、その明るさの規格化ガンマ補正値となる。このように、規格化出力値および規格化デューティ値を設定することにより、人の視覚に適するように表示画像の明るさを設定できる。

図９（ａ）は、明るさの規格化入力値とパルス発光の規格化デューティ値との関係を示すグラフである。図９（ｂ）は、明るさの規格化入力値と光源１１の規格化出力値との関係を示すグラフである。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、何れのグラフにも明確な変曲点は生じておらず、縦軸の最小値と最大値との間の範囲では、明るさの入力値の増加に応じてデューティおよび出力の値が増加している。図９（ｂ）のグラフの最小値から最大値までの変化傾向は、図６（ａ）のグラフの最小値から最大値までの変化傾向と同様となっている。すなわち、規格化ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化と相関性を有するように、光源１１の出力が最小値から最大値まで変化している。また、図９（ａ）のグラフにおいて、明るさの各規格化入力値に対する規格化デューティ値は、上記のように、その規格化入力値に対応する図９（ａ）の規格化出力値が乗算されると、その規格化入力値に対応する図６（ａ）の規格化ガンマ補正値が得られる値となっている。

図１０は、上記設定方法が用いられる場合のデューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂの生成方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、明るさの各規格化入力値に上記式（１）のガンマ補正が適用されて、各明るさの規格化ガンマ補正値が算出される。これにより、図６（ｂ）に示すように、明るさの各規格化入力値に対応する規格化ガンマ補正値が取得される。

ステップＳ１２において、図７（ａ）を参照して説明したように、光源１１の出力の最小値および最大値が設定され、設定された最小値および最大値が、その最大値によってそれぞれ規格化される。

ステップＳ１３において、規格化された出力の最大値（上限）と最小値（下限）との間の範囲における規格化出力値が、規格化ガンマ補正値と線形となるように、上記式（２）により算出される。これにより、図７（ｂ）に示すように、明るさの各規格化入力値に対応する規格化出力値が取得される。

ステップＳ１４において、規格化出力値との乗算値がその規格化出力値に対応するガンマ補正値となるように、各規格化出力値に対応する規格化デューティ値が算出される。これにより、図８に示すように、明るさの各規格化入力値に対応する規格化デューティ値が取得される。

ステップＳ１５において、各々の規格化デューティ値にパルス発光のデューティの最大値（たとえば、３３％）を乗じて、デューティテーブルが生成される。ステップＳ１６において、規格化出力値に光源１１の発光出力の最大値（たとえば、８００ｍＷ）を乗じて、出力テーブルが生成される。こうして、図５（ａ）、（ｂ）に示した構成のデューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂが生成される。

＜明るさ制御＞
図１１は、表示画像の明るさを制御するための処理を示すフローチャートである。

表示画像の明るさは、たとえば、周囲の明るさに応じて自動で設定される。この場合、周囲の明るさを検出するための照度センサが用いられる。システムコントローラは、照度と明るさのレベルとの関係を規定する関係式またはテーブルから、照度センサの検出値に対応する明るさのレベルを随時取得し、取得した明るさのレベルを、図２の制御部１０１に出力する。あるいは、表示画像の明るさは、入力インタフェースを介して、ユーザが設定してもよい。この場合、システムコントローラは、画像表示装置１の動作開始時に、明るさのデフォルト値を図２の制御部１０１に出力し、その後、ユーザの入力に応じて、入力された明るさのレベルを制御部１０１に出力する。

なお、以下の処理において、制御部１０１は、光源１１～１３ごとに、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂを保持している。

画像表示装置１の動作が開始すると、制御部１０１は、動作開始時に入力された処理の明るさの値に対応するデューティ値および出力値を、光源１１～１３ごとに、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂから取得し、取得したデューティ値および出力値を各光源に設定する（Ｓ１０１）。

その後、制御部１０１は、時分割で設定された各光源の発光タイミングが到来すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１で設定されたデューティ値および出力値により、各光源をパルス発光させる（Ｓ１０３）。そして、制御部１０１は、表示動作が終了したか否かを判定し（Ｓ１０４）、表示動作が終了していない場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、明るさの設定が変更されたか否かを判定する（Ｓ１０５）。

明るさの設定が変更されていない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、制御部１０１は、処理をステップＳ１０２に戻して、同様の処理を実行する。他方、明るさの設定が変更された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制御部１０１は、処理をステップＳ１０１に戻す。そして、制御部１０１は、新たな明るさの値に対応するデューティ値および出力値を、光源１１～１３ごとに、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂから取得し、取得したデューティ値および出力値を各光源に設定する。こうして、表示画像の明るさが変更される。

制御部１０１は、表示動作が終了するまで（Ｓ１０４：ＮＯ）、同様の処理を繰り返す。その後、表示動作が終了すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部１０１は、図１１の処理を終了する。

＜実施形態の効果＞
上記実施形態によれば、以下の効果が奏される。

図４（ａ）、（ｂ）に示したように、制御部１０１は、光源１１～１３の出力を明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、パルス発光のデューティを、対応する明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる。これにより、デューティおよび出力の何れにも変曲点が生じることがない。よって、明るさ変更時にユーザに違和感を与えることなく、表示画像の明るさを制御できる。また、図８を参照して説明したように、各明るさのデューティ値は、そのデューティ値とその明るさに対応する出力値とによってその明るさのガンマ補正値が得られるように設定される。これにより、人の視覚に適するように表示画像の明るさを変化させることができる。よって、表示画像の明るさが変化した場合のユーザの違和感を効果的に抑制できる。

図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、制御部１０１は、ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化傾向と同様の変化傾向で、光源１１～１３の出力をその最小値から最大値まで変化させる。より詳細には、制御部１０１は、ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化と相関性を有するように、光源１１～１３の出力をその最小値から最大値まで変化させる。すなわち、制御部１０１は、上記式（２）に基づいて、各明るさのガンマ補正値と線形となるように、光源１１～１３の出力値を設定する。これにより、光源１１～１３の出力をガンマ補正値の変化に追従させることができる。よって、明るさに対する人の視覚に適するように、光源１１～１３の出力を変化させることができる。

図８を参照して説明したとおり、各明るさの規格化デューティ値および規格化出力値を乗算した乗算値は、その明るさの規格化ガンマ補正値となっている。これにより、各明るさのデューティ値および出力値で光源１１～１３を発光させることで、人の視覚に適するように表示画像の明るさを変化させることができる。

図２および図５に示したように、制御部１０１は、明るさの値にデューティおよび出力の値を対応づけたデューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂを保持し、これらテーブルに基づいて、設定対象の明るさの値に対するデューティおよび出力の値を取得する。これにより、制御部１０１は、明るさの変更時に、デューティおよび出力の値を取得するための演算を行うことなく、デューティおよび出力の値を簡易に取得できる。

図１に示したように、画像表示装置１は、出射波長が互いに異なる複数の光源１１～１３を備え、図１１に示したように、制御部１０１は、光源ごとに、明るさに応じたデューティおよび出力を設定する制御（Ｓ１０１）を行う。これにより、光源１１～１３の何れについても、図３（ａ）、（ｂ）のような変曲点が生じることがない。よって、表示画像の明るさが変化した場合のユーザの違和感を効果的に抑制でき、また、人の視覚に適するように表示画像の明るさを変化させることができる。

＜変更例１＞
変更例１では、光源１１～１３の出射光量を検出するための光検出器がさらに配置され、光検出器を介して検出した各光源の出射光量と、設定対象の明るさに対応する光量との差分が抑制されるように、デューティおよび出力の少なくとも一方が補正される。

すなわち、上記実施形態に示した方法により、デューティおよび出力が設定されても、光源１１～１３の温度等の条件により、目標の明るさが得られないことが起こり得る。そこで、変更例１では、上記のようにデューティおよび出力を設定して光源１１～１３をパルス発光させた場合の各光源の実際の出射光量が光検出器により検出され、検出された実際の出射光量と、設定対象の明るさに対応する光量との差分が抑制されるように、デューティおよび出力の少なくとも一方が補正される。

図１２は、変更例１に係る、画像表示装置１の光学系の構成を示す平面図である。

図１２の光学系では、図１に比べて、分光素子２９と、光検出器６０が追加されている。分光素子２９は、ダイクロイックミラー２２ｂ側から入射する各色の光の大半を透過し、これらの光の一部のみを反射する。分光素子２９として、たとえば、ガラス平板が用いられる。光検出器６０は、分光素子２９によって反射された各色の光を受光して受光強度に応じた信号を出力する。

図１３は、変更例１に係る、表示画像の明るさを制御するためのフローチャートである。

図１３のフローチャートは、図１１のフローチャートに比べて、ステップＳ１１１～Ｓ１１３が追加されている。ステップＳ１１１～Ｓ１１３以外の各ステップにおける処理は、図１１の対応するステップと同様である。

ステップＳ１０３において赤、緑および青の何れかの光を発光させると、制御部１０１は、光検出器６０の検出値をパルス発光期間に亘って積算し、この積算値を受光光量として取得する（Ｓ１１１）。制御部１０１は、各明るさの値と、その明るさを実現するための受光光量（積算値）の基準値とを対応付けたテーブルを、光源１１～１３ごとに予め保持している。制御部１０１は、現在設定されている明るさに対応する基準値を制御対象の光源のテーブルから取得し、取得した基準値と、ステップＳ１１１で取得した積算値との差分を算出する（Ｓ１１２）。そして、制御部１０１は、この差分が抑制されるように、制御対象の光源の出力を補正する（Ｓ１１３）。

制御部１０１は、各色の光をパルス発光させるごとに、ステップＳ１１１～Ｓ１１３を実行する。これにより、各色の発光光量が、明るさの設定値に対応する光量に収束される。よって、光源１１～１３に温度変化等が生じた場合も、設定された明るさで表示画像を表示させることができる。

なお、ここでは、ステップＳ１１３において、光源１１～１３の出力が補正されたが、これに代えて、あるいはこれとともに、各光源のパルス発光のデューティが、差分値を抑制するよう補正されてもよい。

＜変更例２＞
変更例２では、光源１１～１３付近の温度を検出するための温度センサがさらに配置され、温度センサにより検出された温度に応じて、設定に用いるデューティテーブルおよび出力テーブルが変更される。すなわち、制御部１０１は、複数の温度に対してそれぞれデューティテーブルおよび出力テーブルを保持し、温度センサによって検出された温度に対応するデューティテーブルおよび出力テーブルを用いて、設定対象の明るさの値に対するデューティおよび出力の値を取得する。

図１４は、変更例２に係る、画像表示装置１の光学系の構成を示す平面図である。

図１４の光学系では、図１に比べて、温度センサ７０が追加されている。温度センサ７０は、光源１１～１３に接近して配置され、光源１１～１３付近の温度を検出する。図１４の構成では、１つの温度センサ７０で光源１１～１３付近の温度が検出される。これに代えて、光源１１～１３ごとに温度センサが配置され、各光源の温度が個別に検出されてもよい。

図１５は、温度が変化した場合の光源１１の駆動電流と発光出力との関係を模式的に示すグラフである。図１５では、光源１１の温度がｔ１～ｔ７である場合の各グラフが示されている。

図１５に示すように、光源１１の温度変化に伴い、発光閾値が変化し、且つ、同一駆動電流に対する発光出力が変化する。このため、図７（ａ）に示した光源１１の出力範囲Ｗ１は、温度に応じて変更するとよく、これに伴い、図７（ｂ）に示した規格化出力値の最小値および最大値も温度に応じて変更するとよい。たとえば、図１５の例では、温度がｔ１～ｔ３の範囲では、光源１１の出力範囲は範囲Ｗ１１に設定され得る。他方、温度がｔ７の場合、光源の出力範囲は範囲Ｗ１２に設定され得る。

この場合、温度がｔ１～ｔ３の範囲では、最小出力値Ｐｗ＿ｍｉｎ１および最大出力値Ｐｗ＿ｍａｘ１に基づいて上記式（２）から、各明るさの規格化出力値が設定される。また、温度がｔ７の場合は、最小出力値Ｐｗ＿ｍｉｎ２および最大出力値Ｐｗ＿ｍａｘ２に基づいて上記式（２）から、各明るさの規格化出力値が設定される。温度がｔ４、ｔ５、ｔ６にある場合も、同様に、最小出力値および最大出力値が調整されて、上記式（２）から、各明るさの規格化出力値が設定される。したがって、各明るさの規格化デューティ値も、温度ごとに変化する。その結果、各光源のデューティテーブルおよび出力テーブルも、温度ごとに異なることになる。

このように、変更例２では、各光源のデューティテーブルおよび出力テーブルが、温度ごとに規定される。すなわち、図２の制御部１０１は、光源１１～１３の各々に対して、対象温度が互いに異なる複数種類のデューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂを保持している。

図１６は、変更例２に係る、光源１１～１３の制御に用いるデューティテーブルおよび出力テーブルの選択処理を示すフローチャートである。

画像表示装置１の動作が開始すると、制御部１０１は、温度センサ７０から温度を取得し（Ｓ２０１）、取得した温度に対応するデューティテーブルおよび出力テーブルを、制御に用いるテーブルとして選択する（Ｓ２０２）。制御部１０１は、選択したデューティテーブルおよび出力テーブルを用いて、図１１または図１２の制御を行う。制御部１０１は、画像表示装置１の動作が終了するまで（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理を繰り返し実行する。その間に、光源１１～１３付近の温度が各テーブルを変更する程度まで変化すると、ステップＳ２０２において、制御に用いるテーブルが、新たな温度に対応するデューティテーブルおよび出力テーブルに変更される。これにより、図１１または図１２の制御に用いるテーブルが随時切り替えられる。

変更例２の構成によれば、光源１１の温度に適するデューティテーブルおよび出力テーブルが光源１１～１３の制御に用いられるため、光源１１～１３の制御を、より適正かつ円滑に行い得る。よって、表示画像の明るさを所定の明るさに適切に制御できる。

＜変更例３＞
上記実施形態では、図７（ｂ）を参照して説明したとおり、規格化ガンマ補正値に式（２）を適用して規格化出力値が算出され、その後、規格化ガンマ補正値と規格化出力値とに基づいて規格化デューティ値が算出された。しかしながら、これに限らず、規格化ガンマ補正値と線形となるように、先に、規格化デューティ値が算出され、その後、規格化ガンマ補正値と規格化デューティ値とに基づいて規格化出力値が算出されてもよい。

この場合、各明るさの規格化デューティ値は、以下の式により算出され得る。

式（２）において、Ｌγは、各明るさの規格化ガンマ補正値であり、ＬγｍｉｎおよびＬγｍａｘは、それぞれ、規格化ガンマ補正値の最小値および最大値である。また、Ｄは、各明るさの規格化デューティ値であり、ＤｍｉｎおよびＤｍａｘは、それぞれ、規格化デューティ値の最小値および最大値である。

規格化出力値は、各明るさの規格化デューティ値との乗算値がその明るさの規格化ガンマ値となるように算出される。ただし、この場合、規格化出力値の最小値に光源出力の最大値（図７（ａ）の例では８００ｍＷ）を乗じた値が、当該光源の発光閾値より大きくなっている必要がある。したがって、変更例３では、この条件が充足されるように、規格化デューティ値の最小値および最大値が設定される。

図１７は、変更例３に係る、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂの生成方法を示すフローチャートである。

図１７のフローチャートは、図１０のフローチャートのステップＳ１２～Ｓ１４がステップＳ２１～Ｓ２３に置き換えられている。図１７のステップＳ１１、Ｓ１５、Ｓ１６の処理は、図１０の対応するステップと同様である。

ステップＳ２１において、パルス発光のデューティの最小値および最大値が設定され、設定された最小値および最大値が、その最大値によって規格化される。

ステップＳ２２において、規格化されたデューティの最大値（上限）と最小値（下限）との間の範囲における規格化デューティ値が、規格化ガンマ補正値と線形となるように算出される。この算出は、上記式（３）により行われる。これにより、明るさの各規格化入力値に対応する規格化デューティ値が取得される。

ステップＳ２３において、規格化デューティ値との乗算値がその規格化デューティ値に対応する規格化ガンマ補正値となるように、各規格化デューティ値に対応する規格化出力値が算出される。これにより、明るさの各規格化入力値に対応する規格化出力値が取得される。

その後、ステップＳ１５において、各々の規格化デューティ値にパルス発光のデューティの最大値を乗じて、デューティテーブルが生成される。また、ステップＳ１６において、規格化出力値に光源１１の発光出力の最大値を乗じて、出力テーブルが生成される。こうして、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂの生成が終了する。

この場合も、上記実施形態と同様、光源１１～１３ごとに、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂが生成されてよい。また、上記変更例２と同様、光源１１～１３の温度ごとに、さらに、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂが生成されてもよい。

＜その他の変更例＞
上記実施形態および変更例１、２では、各明るさのガンマ補正値に対して線形となるように、各明るさの出力値が設定されたが、各明るさの出力値は、必ずしも、各明るさのガンマ補正値に対して線形となっていなくてもよく、最小値から最大値まで一方向に変化する限りにおいて、他の方法により設定されてもよい。たとえば、最小値から最大値までリニアに変化するように各明るさの出力値が変化してもよい。

この場合も、各明るさのデューティ値は、その明るさの出力値とともに、その明るさのガンマ補正値が得られるように設定されればよい。すなわち、各明るさの規格化デューティ値は、その明るさの規格化出力値が乗算されるとその明るさの規格化ガンマ補正値が得られるように、設定されればよい。変更例３においても、同様、各明るさのデューティ値は、各明るさのガンマ補正値に対して線形となっていなくてもよく、最小値から最大値まで一方向に変化する限りにおいて、他の方法により設定されてもよい。

また、上記実施形態および変更例１、２では、デューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂから設定対象の明るさのデューティ値および出力値が取得されたが、設定対象の明るさのデューティ値および出力値が演算により求められてもよい。

この場合、制御部１０１は、たとえば、設定対象の明るさの値から上記式（１）により規格化ガンマ補正値を算出し、算出した規格化ガンマ補正値と発光出力の規格化最小値および規格化最大値とを上記式（２）に適用して、設定対象の明るさの規格化出力値を算出する。次に、制御部１０１は、算出した規格化出力値との乗算値が、上記式（１）から算出した上記規格化ガンマ補正値となるように、設定対象の明るさの規格化デューティ値を算出する。そして、制御部１０１は、算出した規格化出力値および規格化デューティ値にそれぞれ出力値の最大値およびデューティ値の最大値を乗算して、設定対象の明るさに対する出力値およびデューティ値を算出する。

なお、この場合、設定対象の明るさに対する出力値およびデューティ値は、上記算出過程の中間を省略して直接、明るさの設定値から算出されてもよい。また、上記変更例３においても、同様に、設定対象の明るさのデューティ値および出力値が演算により求められてもよい。

また、図５（ａ）、（ｂ）のテーブルに代えて、図８に示した各明るさと規格化出力値および規格化デューティ値とを対応付けた情報（テーブル）が、制御部１０１に保持されてもよい。この場合、制御部１０１は、設定対象の明るさに対応する規格化出力値および規格化デューティ値をこの情報（テーブル）から取得し、取得した規格化出力値および規格化デューティ値にそれぞれ出力の最大値およびデューティ値の最大値を乗算して、設定対象の明るさに対応する出力値およびデューティ値を算出する。

また、上記実施形態および変更例１～３では、赤、緑および青の波長帯のレーザ光をそれぞれ出射する３つの光源１１～１３が画像の表示に用いられたが、画像に表示に用いる光源の種類は、これに限られない。たとえば、単色の画像を表示する場合、画像表示装置１は、光源１１～１３の何れか１つのみを備えていてもよい。この場合、制御部１０１は、この光源についてのみデューティテーブル１０１ａおよび出力テーブル１０１ｂを保持しておけばよい。また、赤、緑および青の波長帯のレーザ光をそれぞれ出射する３つの光源１１～１３とともに、さらに他の色の波長帯のレーザ光を出射する光源が、画像の表示に用いられてもよい。この場合、他の色の波長帯のレーザ光源についても、上記と同様、パルス発光のデューティと発光出力とが制御されればよい。

また、画像表示装置１の光学系の構成は、上記実施形態１および変更例１～３に示した構成に限られるものではない。たとえば、光源１１～１３ごとに表示素子が個別に配置され、各表示素子で変調された各色のレーザ光が、複数のダイクロイックミラーで統合されてもよい。

また、上記実施形態および変更例１～３では、レーザ光を変調するための表示素子として反射型の液晶パネルが用いられたが、レーザ光を変調するための表示素子は、これに限られるものではない。たとえば、透過型の液晶パネルや、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等の他の方式の表示素子が、レーザ光の変調に用いられてもよい。この場合、表示素子の方式の変更に応じて、光学系の構成が変更されればよい。

また、上記実施形態および変更例１～３では、画像表示装置１が、表示素子により変調されたレーザ光を投射する方式の画像表示装置であったが、表示素子により生成された画像をそのまま見る方式の画像表示装置であってもよい。また、光源１１～１３は、必ずしもレーザ光源でなくてもよい、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の方式の光源であってもよい。

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ 画像表示装置
１１、１２、１３ 光源
２０ 照明光学系
３０ 表示素子
６０ 光検出器
７０ 温度センサ
１０１ 制御部
１０１ａ デューティテーブル（情報）
１０１ｂ 出力テーブル（情報）
２００ 光源制御回路

Claims (11)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光を映像信号に基づき変調する表示素子と、
   前記光源から出射された前記光を前記表示素子に導く照明光学系と、
   表示画像の明るさに応じて前記光源のパルス発光のデューティおよび出力を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記デューティおよび前記出力の一方を前記明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、
   前記デューティおよび前記出力の他方を、対応する前記明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる、
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化傾向と同様の変化傾向で、前記デューティおよび前記出力の一方をその最小値から最大値まで変化させる、
   ことを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項２に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記ガンマ補正値の最小値から最大値までの変化と相関性を有するように、前記デューティおよび前記出力の一方をその最小値から最大値まで変化させる、
   ことを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項２または３に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記ガンマ補正値の最大値で前記ガンマ補正値を規格化したときの前記各明るさに対応する規格化ガンマ補正値をＬγとし、規格化ガンマ補正値の最小値および最大値をそれぞれＬγｍｉｎおよびＬγｍａｘとし、前記出力の最大値で前記出力を規格化したときの前記各明るさに対応する規格化出力値をＰｗとし、前記規格化出力値の最小値および最大値をそれぞれＰｗｍｉｎおよびＰｗｍａｘとしたとき、前記各明るさに対応する前記規格化出力値Ｐｗが以下の式を満たす、
   ことを特徴とする画像表示装置。
   

   
5. 請求項２または３に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記ガンマ補正値の最大値で前記ガンマ補正値を規格化したときの前記各明るさに対応する規格化ガンマ補正値をＬγとし、規格化ガンマ補正値の最小値および最大値をそれぞれＬγｍｉｎおよびＬγｍａｘとし、前記デューティの最大値で前記デューティを規格化したときの前記各明るさに対応する規格化デューティ値をＤとし、前記規格化デューティ値の最小値および最大値をそれぞれＤｍｉｎおよびＤｍａｘとしたとき、前記各明るさに対応する前記規格化デューティ値Ｄが以下の式を満たす、
   ことを特徴とする画像表示装置。
   

   
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像表示装置において、
   各明るさの前記デューティの値を前記デューティの最大値で規格化した規格化デューティ値と、各明るさの前記出力の値を前記出力の最大値で規格化した規格化出力値との乗算値が、各明るさの前記ガンマ補正値を前記ガンマ補正値の最大値で規格化した規格化ガンマ補正値となっている、
   ことを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記明るさの値に前記デューティおよび前記出力の値を対応づけた情報を保持し、前記情報に基づいて、設定対象の前記明るさの値に対する前記デューティおよび前記出力の値を取得する、
   ことを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項７に記載の画像表示装置において、
   前記光源付近の温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御部は、複数の温度に対してそれぞれ前記情報を保持し、前記温度センサによって検出された温度に対応する前記情報を用いて、設定対象の前記明るさの値に対する前記デューティおよび前記出力の値を取得する、
   ことを特徴とする画像表示装置。
9. 請求項１ないし８の何れか一項に記載の画像表示装置において、
   前記光源の出射光量を検出するための光検出器を備え、
   前記制御部は、前記光検出器を介して検出した前記出射光量と、設定対象の前記明るさに対応する基準光量との差分が抑制されるように、前記デューティおよび前記出力の少なくとも一方を補正する、
   ことを特徴とする画像表示装置。
10. 請求項１ないし９の何れか一項に記載の画像表示装置において、
    出射波長が互いに異なる複数の前記光源を備え、
    前記制御部は、前記光源ごとに前記制御を行う、
    ことを特徴とする画像表示装置。
11. 画像表示装置の光源を制御する光源制御回路であって、
    表示画像の明るさに応じて前記光源のパルス発光のデューティおよび出力を制御する制御処理において、
    前記デューティおよび前記出力の一方を前記明るさの変化に応じて最小値から最大値まで一方向に変化させ、
    前記デューティおよび前記出力の他方を、対応する前記明るさのガンマ補正値が得られるように変化させる、
    ことを特徴とする光源制御回路。

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