本發(fā)明涉及投影器和投影器的控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上，基于圖像數(shù)據(jù)要顯示在crt(陰極射線管)顯示器上的假設(shè)，來將該圖像數(shù)據(jù)壓縮成采用標(biāo)準(zhǔn)(例如，bt.709(rec.709))定義的窄動(dòng)態(tài)范圍。然而，現(xiàn)在普遍使用與諸如液晶顯示裝置等的crt顯示器的動(dòng)態(tài)范圍相比具有更寬的動(dòng)態(tài)范圍的顯示裝置，并且與此相對(duì)，存在如下情形：利用符合傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)，無法完全使用這些顯示裝置的能力。

由于這個(gè)原因，提出了用于定義與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)相比具有更寬動(dòng)態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)(以下稱為“hdr(高動(dòng)態(tài)范圍)圖像數(shù)據(jù)”)的標(biāo)準(zhǔn)。hdr圖像數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的示例包括由smpte(電影電視工程師協(xié)會(huì))提出的st.2084。通過eotf(電光傳遞函數(shù))來定義st.2084標(biāo)準(zhǔn)中的信號(hào)特性。st.2084中的eotf由以下等式來表達(dá)，并且在具有10000尼特(nit)(或cd/m²)的最大值的絕對(duì)顯示亮度范圍內(nèi)分配場景亮度值(視頻信號(hào)水平)(日本特開2015-159543)。

這里，l表示顯示亮度(0≤l≤1，l＝1對(duì)應(yīng)于10000尼特)，以及e'表示視頻信號(hào)水平(數(shù)字值)。m1、m2和c1～c3是常數(shù)，以及針對(duì)st.2084中的這些常數(shù)定義了具體值。st.2084中的eotf具有與人物視覺特性相對(duì)應(yīng)的非線性量化步驟，因此還被稱為pq(感應(yīng)量化)曲線。

例如，在具有比bt.709中的動(dòng)態(tài)范圍大、但是比st.2084中的動(dòng)態(tài)范圍小的動(dòng)態(tài)范圍的一般裝置上顯示諸如hdr圖像數(shù)據(jù)的情況下，圖像數(shù)據(jù)的顯示亮度范圍(輸入亮度范圍)可能比該裝置的顯示亮度范圍(輸出亮度范圍)大。在這種情況下，如果根據(jù)輸出亮度范圍來對(duì)輸入亮度范圍進(jìn)行壓縮以顯示該圖像數(shù)據(jù)，則所顯示的圖像數(shù)據(jù)整體上表現(xiàn)為暗。如果對(duì)由于動(dòng)態(tài)范圍的壓縮而導(dǎo)致的亮度的降低進(jìn)行校正，則色階連續(xù)性可能降低，或者由于作為壓縮的結(jié)果失去的色階的影響而導(dǎo)致?lián)p害了原始色階。在輸入亮度范圍小于輸出亮度范圍的情況下，產(chǎn)生如下問題：即使在根據(jù)輸出亮度范圍而擴(kuò)展輸入亮度范圍的情況下進(jìn)行顯示，自然也無法利用正確的色階來顯示圖像數(shù)據(jù)。

特別地，如投影器的情況那樣，關(guān)于輸出亮度范圍(投影面亮度范圍)根據(jù)設(shè)置或環(huán)境而變化的裝置，用于適當(dāng)顯示具有與輸出亮度范圍不同的輸入范圍的圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)迄今為止是未知的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供能夠適當(dāng)顯示具有與輸出亮度范圍不同的輸入亮度范圍的圖像數(shù)據(jù)的投影器以及該投影器的控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種投影器，包括：第一獲得部件，用于獲得用于定義要投影的圖像數(shù)據(jù)的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系的信息；第二獲得部件，用于獲得所述投影器所實(shí)現(xiàn)的投影面上的最大亮度；生成部件，用于基于所述信息和所述最大亮度來生成色階轉(zhuǎn)換特性；以及應(yīng)用部件，用于向所述圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用所述色階轉(zhuǎn)換特性，并且向投影部件供給所述圖像數(shù)據(jù)，其中，所述生成部件生成所述色階轉(zhuǎn)換特性，使得在應(yīng)用所述色階轉(zhuǎn)換特性色階之后的所述圖像數(shù)據(jù)的色階值和所述投影面的亮度之間的關(guān)系在色階值范圍的至少一部分中滿足所述第一獲得部件所獲得的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種投影器的控制方法，包括以下步驟：獲得步驟，用于獲得用于定義要投影的圖像數(shù)據(jù)的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系的信息；獲得所述投影器所實(shí)現(xiàn)的投影面上的最大亮度；生成步驟，用于基于所述信息和所述最大亮度來生成色階轉(zhuǎn)換特性；以及向所述圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用所述色階轉(zhuǎn)換特性，并且向投影部件供給所述圖像數(shù)據(jù)，其中，在所述生成步驟中，生成所述色階轉(zhuǎn)換特性，使得在應(yīng)用所述色階轉(zhuǎn)換特性色階之后的所述圖像數(shù)據(jù)的色階值和所述投影面的亮度之間的關(guān)系在色階值范圍的至少一部分中滿足在所述獲得步驟中所獲得的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系。

通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的lcd投影器的典型功能結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是根據(jù)實(shí)施例的與lcd投影器的基本操作有關(guān)的流程圖。

圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的投影操作的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的與投影操作有關(guān)的流程圖。

圖5a和5b是示出根據(jù)實(shí)施例的lcd投影器的典型設(shè)置畫面的圖。

圖6a和6b是根據(jù)第一實(shí)施例的與投影面亮度范圍獲得操作和輸入-輸出特性生成操作有關(guān)的流程圖。

圖7a～7d是示出輸入亮度范圍和投影面亮度范圍之間的典型關(guān)系的圖。

圖8a～8e是示出在第一實(shí)施例中所生成的輸入-輸出特性的示例的圖。

圖9a和9b是根據(jù)第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的與投影面亮度范圍獲得操作有關(guān)的流程圖。

圖10a和10b是根據(jù)第二實(shí)施例的與投影面亮度范圍獲得操作有關(guān)的圖。

圖11a和11b是根據(jù)第三實(shí)施例的與投影距離計(jì)算操作有關(guān)的圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在，將根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的典型實(shí)施例。圖1是示出使用用作根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影器的示例的lcd裝置(lcd投影器)的投影器的典型功能結(jié)構(gòu)的框圖。

第一實(shí)施例

整體結(jié)構(gòu)

lcd投影器100具有cpu110、rom111、ram112、操作單元113、圖像輸入單元130和圖像處理單元140。lcd投影器100還具有l(wèi)cd控制單元150、lcd裝置151r、151g和151b、光源控制單元160、光源161、顏色分離單元162、顏色合成單元163、光學(xué)系統(tǒng)控制單元170以及投影光學(xué)系統(tǒng)171。lcd投影器100還具有記錄和再現(xiàn)單元191、記錄介質(zhì)192、通信單元193、攝像單元194、顯示控制單元195和顯示單元196。

cpu110通過將程序加載至例如ram112中并執(zhí)行所加載的程序來控制各功能模塊，并且實(shí)現(xiàn)lcd投影器100的功能，其中，該程序存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器(例如，rom111)。將通過cpu110所要執(zhí)行的程序、各種設(shè)置值、gui數(shù)據(jù)和產(chǎn)品信息等存儲(chǔ)在rom111中，其中rom111可以至少部分地可重寫。ram112用作cpu110用的工作存儲(chǔ)器，并且將程序和數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在ram112中。

在cpu110中，可以暫時(shí)存儲(chǔ)通過記錄和再現(xiàn)單元191從記錄介質(zhì)192再現(xiàn)的靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并且cpu110還可以使用rom111中所存儲(chǔ)的程序來再現(xiàn)來自所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的圖像和視頻。在cpu110中，可以暫時(shí)存儲(chǔ)從通信單元193接收到的靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并且cpu110還可以使用rom111中所存儲(chǔ)的程序來再現(xiàn)來自所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的圖像和視頻。存儲(chǔ)攝像單元194所獲得的圖像和視頻可以暫時(shí)在ram112中，并且通過使用rom111中所存儲(chǔ)的程序而被轉(zhuǎn)換成靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)并被記錄在記錄介質(zhì)192中。

操作單元113例如包括開關(guān)、撥盤或者在顯示單元196上設(shè)置的觸摸面板等，并且接受來自用戶的指示。操作單元113例如可以具有用于接收來自用作遠(yuǎn)程控制器的外部裝置的信號(hào)的信號(hào)接收單元。cpu110執(zhí)行與對(duì)操作單元113進(jìn)行的操作和來自通信單元193的輸入相對(duì)應(yīng)的操作。這里，外部裝置可以是能夠發(fā)送信號(hào)的任意電子裝置，其中該信號(hào)可以由信號(hào)接收單元來接收并且由cpu110來識(shí)別。這種電子裝置的示例包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、移動(dòng)電話、智能電話、硬盤記錄器和游戲機(jī)等，但是不限于此。

圖像處理單元140例如包括圖像處理用的微處理器，對(duì)從圖像輸入單元130接收到的視頻信號(hào)進(jìn)行用以改變幀數(shù)、像素?cái)?shù)或圖像形狀等的處理，并且將處理后的視頻信號(hào)發(fā)送至lcd控制單元150。圖像處理單元140不必是專用的微處理器，并且例如cpu110可以通過執(zhí)行存儲(chǔ)在rom111中的程序來實(shí)現(xiàn)圖像處理單元140的至少一部分功能。圖像處理單元140例如可以對(duì)以運(yùn)動(dòng)圖像的形式輸入的視頻信號(hào)執(zhí)行幀間隔剔除處理、幀插值處理、分辨率轉(zhuǎn)換(縮放)處理或失真校正處理(梯形校正處理)等。圖像處理單元140還可以進(jìn)行用以改變由cpu110再現(xiàn)的圖像和視頻的上述處理。

lcd控制單元150基于圖像處理單元140所處理的視頻信號(hào)，來對(duì)施加至液晶元件151r、151g和151b的像素的液晶的電壓進(jìn)行控制，并且調(diào)節(jié)lcd裝置151r、151g和151b的透過率。注意，將lcd裝置151r、151g和151b統(tǒng)稱為lcd裝置151。

lcd裝置151r是與紅色相對(duì)應(yīng)的lcd裝置，并且用來調(diào)節(jié)從光源161輸出的光中的紅色光的透過率，其中通過顏色分離單元162將從光源161輸出的光分離成紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)。同樣地，lcd裝置151g和lcd裝置151b用于分別調(diào)節(jié)綠色光和藍(lán)色光的透過率。

光源控制單元160包括控制用微處理器，并且對(duì)光源161的光量以及接通和斷開進(jìn)行控制。注意，光源控制單元160不必是專用的微處理器，并且例如，cpu110可以通過執(zhí)行rom111中所存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)光源控制單元160的至少一部分功能。

光源161例如可以是鹵鎢燈、氙燈或高壓汞燈等，并且輸出用于投影圖像的光。顏色分離單元162例如包括分色鏡或五棱鏡等，并且將從光源161輸出的光分離成紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)光。注意，如果光源161可以輸出紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)光，則不需要顏色分離單元162。

顏色合成單元163例如包括分色鏡或五棱鏡等，并且對(duì)穿過了lcd裝置151r、151g和151b的紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)光進(jìn)行合成。通過顏色合成單元163合成的光入射至投影光學(xué)系統(tǒng)171。通過lcd控制單元150來將lcd裝置151r、151g和151b的透過率控制成與從圖像處理單元140輸入的圖像相對(duì)應(yīng)的值。因此，當(dāng)由投影光學(xué)系統(tǒng)171投影通過顏色合成單元163所合成的光時(shí)，將與圖像處理單元140所輸入的圖像相同的圖像顯示在投影面上。

光學(xué)系統(tǒng)控制單元170包括控制用微處理器，并且控制投影光學(xué)系統(tǒng)171。注意，光學(xué)系統(tǒng)控制單元170不必是專用的微處理器，并且例如cpu110可以通過執(zhí)行rom111中所存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)控制單元170的至少一部分功能。

投影光學(xué)系統(tǒng)171包括多個(gè)透鏡以及用于驅(qū)動(dòng)這些透鏡的致動(dòng)器，并且投影從顏色合成單元163入射的合成光。可以通過使用致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)171中的這些透鏡來對(duì)所投影圖像進(jìn)行放大和縮小以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)等，由此通過光學(xué)系統(tǒng)控制單元170來驅(qū)動(dòng)這些透鏡。

亮度范圍獲得單元181(第一獲得單元)從伴隨著輸入圖像數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)(例如exif數(shù)據(jù))或頭信息中獲得用于定義輸入圖像的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系的信息(諸如絕對(duì)亮度范圍等)。代替從輸入圖像數(shù)據(jù)獲得的值，絕對(duì)亮度范圍可以是通過用戶使用操作單元113手動(dòng)輸入的值。在使用這些值來表達(dá)絕對(duì)亮度范圍的情況下，可以使用亮度值(尼特或cd/m²)或者反射率(％)。在本實(shí)施例中，使用亮度值(尼特)。亮度范圍獲得單元181所獲得的絕對(duì)亮度范圍表示諸如“0～2000[尼特]”或“0～10000[尼特]”等的下限值和上限值。然而，如果下限值是諸如0[尼特]或0.005[尼特]等的固定值，則至少能夠獲得上限值(最大亮度)就足夠了。

投影面亮度獲得單元182(第二獲得單元)獲得投影面亮度范圍。稍后將說明投影面亮度范圍的獲得方法。

記錄和再現(xiàn)單元191從記錄介質(zhì)192讀出靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)以再現(xiàn)所讀取的數(shù)據(jù)，并且從cpu110接收攝像單元194所獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)并將所接收到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)192中。記錄和再現(xiàn)單元191還可以將經(jīng)由通信單元193所接收到的靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)192中。記錄和再現(xiàn)單元191例如具有用于訪問記錄介質(zhì)192的接口以及用于與記錄介質(zhì)192相通信的微處理器。如果記錄介質(zhì)192是可移除介質(zhì)，則記錄和再現(xiàn)單元191還具有用于可移除地保持記錄介質(zhì)192的諸如槽等的機(jī)構(gòu)。注意，記錄和再現(xiàn)單元191不必具有專用的微處理器，并且例如cpu110可以通過執(zhí)行rom111中所存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)記錄和再現(xiàn)單元191的至少一部分功能。在記錄介質(zhì)192中，還可以記錄除了靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)以外的諸如根據(jù)本實(shí)施例的lcd投影器100用的控制數(shù)據(jù)。記錄介質(zhì)192可以是諸如磁盤、光盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等的采用任意格式的記錄介質(zhì)，并且可以相對(duì)于lcd投影器100可移除或固定。

通信單元193根據(jù)cpu110所進(jìn)行的控制，來與外部裝置通信控制信號(hào)、靜止圖像數(shù)據(jù)或運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)等。對(duì)通信方法或標(biāo)準(zhǔn)不存在限制，并且例如可以進(jìn)行符合無線lan、有線lan、usb、bluetooth(藍(lán)牙)(注冊(cè)商標(biāo))中的一個(gè)或多個(gè)的通信。注意，如果圖像輸入單元130符合hdmi(注冊(cè)商標(biāo))，則通信單元193可以進(jìn)行與連接至圖像輸入單元130的外部裝置的cec通信。如果例如圖像輸入單元130的端子是hdmi(注冊(cè)商標(biāo))端子，則cec(消費(fèi)電子控制)通信可以是經(jīng)由該端子來進(jìn)行的。這里，外部裝置可以是能夠與lcd投影器100相通信的任意電子裝置，并且例如可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、移動(dòng)電話、智能電話、硬盤記錄器、游戲機(jī)或遠(yuǎn)程控制器等。

圖像輸入單元130包括用于主要接收來自外部裝置的圖像信號(hào)的接口。因此，圖像輸入單元130可以具有諸如d-sub、dvi-d、dvi-i、hdmi、displayport(顯示端口)、usb、composite(復(fù)合)、s-video、component(分量)以及d1～d5等的一個(gè)或多個(gè)已知的視頻輸入接口。

以能夠拍攝lcd投影器100的投影面的方式來構(gòu)成并配置攝像單元194，并且攝像單元194將所拍攝圖像發(fā)送至cpu110。cpu110暫時(shí)將攝像單元194所獲得的圖像存儲(chǔ)在ram112中，并且基于存儲(chǔ)在rom111中的程序來將所存儲(chǔ)的圖像轉(zhuǎn)換成靜止圖像數(shù)據(jù)或運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。攝像單元194具有用于形成被攝體的光學(xué)圖像的攝像透鏡、用于驅(qū)動(dòng)攝像透鏡中所包括的調(diào)焦透鏡和變焦透鏡的致動(dòng)器、用于控制致動(dòng)器的微處理器、以及用于將攝像透鏡所形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)的圖像傳感器。攝像單元194還可以具有用于將圖像傳感器所輸出的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)的ad轉(zhuǎn)換單元。注意，攝像單元194不限于用于拍攝投影面的攝像單元，并且例如還可以是用于拍攝與投影面所在的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)的攝像單元。

顯示控制單元195例如具有微處理器，并且使顯示單元196顯示用于操作lcd投影器100的操作畫面以及諸如切換圖標(biāo)等的gui圖像。注意，顯示控制單元195不必具有專用的微處理器，并且例如cpu110可以通過執(zhí)行rom111中所存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)顯示控制單元195的至少一部分功能。

顯示單元196可以是諸如lcd、crt顯示器、有機(jī)el顯示器或led顯示器等的任何格式的顯示裝置。顯示單元196不限于矩陣顯示器，并且例如可以包括包含在按鈕或開關(guān)等中的發(fā)光元件。

注意，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理單元140、lcd控制單元150、光源控制單元160、光學(xué)系統(tǒng)控制單元170、記錄和再現(xiàn)單元191以及顯示控制單元195可以是能夠進(jìn)行與這些塊的處理相同的處理的單個(gè)或多個(gè)微處理器?？蛇x地，例如，cpu110可以通過執(zhí)行存儲(chǔ)在rom111中的程序來實(shí)現(xiàn)不具有處理器的一個(gè)或多個(gè)功能塊的至少一部分功能。

基本操作

將使用圖2所示的流程圖來說明根據(jù)本實(shí)施例的lcd投影器100的基本操作。本質(zhì)上，作為cpu110執(zhí)行存儲(chǔ)在rom111中的程序并且控制圖1所示的功能塊的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了圖2的流程圖中的各步驟的操作。

圖2示出在經(jīng)由操作單元113或外部裝置輸入了用以接通lcd投影器100的電源的指示的情況下所開始的處理。

當(dāng)輸入了用以接通電源的指示時(shí)，cpu110使電源單元(未示出)向lcd投影器100的各單元供給電力。

接著，cpu110判斷l(xiāng)cd投影器100的顯示模式(s210)。例如經(jīng)由操作單元113或外部裝置來指定顯示模式，并且根據(jù)本實(shí)施例的lcd投影器100的顯示模式是“輸入圖像顯示模式”、“再現(xiàn)文件顯示模式”以及“接收文件顯示模式”之一，但是不限于此。在“輸入圖像顯示模式”中，lcd投影器100顯示基于從圖像輸入單元130輸入的視頻信號(hào)的圖像。在“再現(xiàn)文件顯示模式”中，lcd投影器100顯示基于記錄和再現(xiàn)單元191從記錄介質(zhì)192讀出的數(shù)據(jù)的圖像。在“接收文件顯示模式”中，lcd投影器100顯示基于從通信單元193接收到的數(shù)據(jù)的圖像。注意，在接通電源時(shí)的顯示模式可以是在上次斷開投影器的電源時(shí)所使用的顯示模式或者是預(yù)定顯示模式。在這種情況下，顯示模式不必是由用戶指定的。

這里，將說明顯示模式是根據(jù)步驟s210中的判斷結(jié)果的“輸入圖像顯示模式”的情況。

在“輸入圖像顯示模式”的情況下，cpu110判斷是否從圖像輸入單元130輸入了視頻信號(hào)(s220)，并且如果判斷為沒有輸入視頻信號(hào)，則進(jìn)行等待，或者如果判斷為輸入了視頻信號(hào)，則使處理進(jìn)入步驟s230。

在步驟s230中，cpu110執(zhí)行投影處理。cpu110將從圖像輸入單元130輸入的視頻信號(hào)發(fā)送至圖像處理單元140，并且使圖像處理單元140生成一個(gè)畫面的圖像。圖像處理單元140將必要的變形處理(例如，涉及像素?cái)?shù)量、幀頻和形狀)應(yīng)用于視頻信號(hào)，生成一個(gè)畫面的圖像，并且將所生成的圖像發(fā)送至lcd控制單元150。lcd控制單元150對(duì)lcd裝置151r、151g和151b的各像素的透過率進(jìn)行控制，以獲得與所接收到的一個(gè)畫面的圖像的像素的紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)的各顏色成分的色階水平相對(duì)應(yīng)的透過率。

光源控制單元160例如根據(jù)基于攝像單元194所獲得的圖像的周圍亮度來對(duì)來自光源161的光的輸出進(jìn)行控制。從光源161輸出的光通過顏色分離單元162而被分離成紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)光，并且將其作為用于lcd裝置151r、151g和151b的光源供給。通過顏色合成單元163針對(duì)lcd裝置151r、151g和151b的各像素來對(duì)透過率被控制的各顏色的光進(jìn)行合成，并且經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)171來進(jìn)行投影。

cpu110對(duì)投影處理期間的這些單元中的一系列操作進(jìn)行控制。順次執(zhí)行該投影處理，直到不再檢測到視頻信號(hào)輸入或給出用以結(jié)束顯示的指示為止。

注意，如果在步驟s220～s250的處理期間從操作單元113輸入了用以改變投影光學(xué)系統(tǒng)171的視角(倍率)或者焦點(diǎn)的指示，則cpu110根據(jù)該指示來驅(qū)動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)171中所設(shè)置的致動(dòng)器。

在步驟s240中，cpu110判斷是否從操作單元113輸入了用以切換顯示模式的指示，并且如果判斷為輸入了該指示，則使處理返回至步驟s210，或者如果判斷為沒有輸入該指示，則使處理進(jìn)入步驟s250。注意，在使處理返回至步驟s210的情況下，cpu110將顯示模式選擇用的菜單畫面作為osd圖像發(fā)送至圖像處理單元140，并且對(duì)圖像處理單元140進(jìn)行控制以顯示菜單畫面，從而將該菜單畫面疊加在當(dāng)前投影的圖像上。用戶可以使用操作單元113來操作以疊加方式顯示的菜單畫面，并且選擇所期望的顯示模式。

另一方面，在步驟s250中，cpu110判斷是否從操作單元113輸入了用以結(jié)束投影的指示，并且如果判斷為沒有輸入該指示，則使處理返回至步驟s220，或者如果判斷為輸入了該指示，則停止從電源單元向各塊的電力供給并結(jié)束該處理。利用上述操作，在輸入圖像顯示模式中的lcd投影器100投影基于從圖像輸入單元130輸入的視頻信號(hào)的圖像。

注意，如果在步驟s210中判斷為顯示模式是“再現(xiàn)文件顯示模式”，則cpu110使記錄和再現(xiàn)單元191讀出記錄介質(zhì)192中的文件列表或各文件的縮略圖數(shù)據(jù)，并且將所讀取的文件列表或縮略圖數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在ram112中。然后，cpu110根據(jù)基于ram112中暫時(shí)存儲(chǔ)的文件列表的文本字符圖像或者各文件的縮略圖數(shù)據(jù)來生成文件選擇畫面數(shù)據(jù)，并且將所生成的文件選擇畫面數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像處理單元140。經(jīng)由與投影處理(s230)相同的處理來投影文件選擇畫面。

如果經(jīng)由操作單元113或外部裝置從文件選擇畫面輸入了用以選擇特定圖像文件的指示，則cpu110對(duì)記錄和再現(xiàn)單元191進(jìn)行控制，以再現(xiàn)所選擇的圖像文件。

將從圖像文件再現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)從記錄和再現(xiàn)單元191發(fā)送至圖像處理單元140，并且通過圖像處理單元140、lcd控制單元150和光源控制單元160經(jīng)由與步驟s230中的投影處理相同的投影處理來投影該圖像數(shù)據(jù)。如果要再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像，則針對(duì)各幀順次執(zhí)行再現(xiàn)和投影處理。cpu110執(zhí)行在進(jìn)行了與投影光學(xué)系統(tǒng)171有關(guān)的操作的情況下所進(jìn)行的操作，并且以與輸入圖像顯示模式相同的方式執(zhí)行在步驟s240和s250中所指示的操作。

如果在步驟s210中判斷為顯示模式是“接收文件顯示模式”，則cpu110以與在再現(xiàn)文件顯示模式中記錄和再現(xiàn)單元191所再現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)相同的方式，來投影從通信單元193接收到的靜止圖像數(shù)據(jù)或運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。cpu110執(zhí)行在進(jìn)行了與投影光學(xué)系統(tǒng)171有關(guān)的操作的情況下的操作，并且以與輸入圖像顯示模式相同的方式執(zhí)行在步驟s240和s250中所指示的操作。

接著，將使用圖3和4來給出對(duì)用于顯示(投影)根據(jù)本實(shí)施例的lcd投影器100中的hdr圖像的操作的說明。圖3示出圖1所示的構(gòu)成元件中的與投影操作有關(guān)的構(gòu)成元件，并且將同樣的附圖標(biāo)記賦予與圖1中的構(gòu)成元件相同的構(gòu)成元件。注意，為了方便，利用圖像處理單元140(應(yīng)用部件)在hdr圖像投影操作中所執(zhí)行的處理示出為各功能塊。圖4是示出針對(duì)hdr圖像的投影處理(圖1中的s230)的詳情的流程圖。注意，可以基于表示在標(biāo)準(zhǔn)中所使用的傳遞函數(shù)的類型的信息，來判斷要投影的圖像數(shù)據(jù)或視頻信號(hào)是否與hdr圖像相關(guān)。例如，可以基于vui(視頻可用性信息)中的transfer_characteristics(傳輸特性)的值來辨別符合hevc標(biāo)準(zhǔn)的視頻流，并且可以基于作為視頻解碼控制描述符的transfer_characteristics的值，來辨別符合mpeg-2ts的復(fù)用流。

這里，將給出如下情況的說明：lcd投影器100的顯示模式是輸入圖像顯示模式，并且將使用如st.2084標(biāo)準(zhǔn)那樣的用于表示絕對(duì)亮度的傳遞函數(shù)(eotf)來表達(dá)動(dòng)態(tài)范圍的hdr圖像的視頻信號(hào)輸入至圖像輸入單元130。然而，還可以在從記錄介質(zhì)192讀出或經(jīng)由通信單元193接收類似的hdr圖像數(shù)據(jù)的情況下，進(jìn)行同樣的顯示處理。在圖像輸入單元130具有諸如符合hdmi的接口等的用于發(fā)送數(shù)字信號(hào)的接口的情況下，采用數(shù)字格式來輸入視頻信號(hào)。由于這個(gè)原因，與從記錄介質(zhì)192讀出的圖像數(shù)據(jù)的情況同樣地，將以下對(duì)圖像輸入單元130輸入的hdr圖像的視頻信號(hào)稱為hdr圖像數(shù)據(jù)。

首先，通過圖像處理單元140中的線性轉(zhuǎn)換單元141將從圖像輸入單元130輸入的hdr圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得線性輸入-輸出特性。例如，如果圖像的最大色階值是1023(10位圖像)且與2000尼特的絕對(duì)亮度相關(guān)聯(lián)，則線性轉(zhuǎn)換單元141對(duì)色階值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得在色階值是512的情況下絕對(duì)亮度是1000尼特和在色階值是0的情況下絕對(duì)亮度是0之間的線性關(guān)系。在色階值和亮度值是如此的線性關(guān)系的情況下，其被稱為線性亮度特性。

將通過線性轉(zhuǎn)換單元141被轉(zhuǎn)換為具有線性亮度特性的hdr圖像數(shù)據(jù)輸入至范圍轉(zhuǎn)換單元142。范圍轉(zhuǎn)換單元142使用例如一維查找表(1d-lut)來校正hdr圖像數(shù)據(jù)，并且將校正后的hdr圖像數(shù)據(jù)供給至伽馬轉(zhuǎn)換單元143。伽馬轉(zhuǎn)換單元143根據(jù)lcd裝置151的伽馬特性來將校正后的hdr圖像數(shù)據(jù)校正成伽馬空間數(shù)據(jù)，以利用線性亮度特性來進(jìn)行顯示(伽馬校正)，并且將伽馬校正后的hdr圖像數(shù)據(jù)供給至lcd控制單元150。

將參考圖4來說明操作的詳情。

在步驟s401中，亮度范圍獲得單元181讀取輸入至圖像輸入單元130的圖像數(shù)據(jù)的exif數(shù)據(jù)或頭信息，判斷與輸入圖像有關(guān)的絕對(duì)亮度范圍數(shù)據(jù)是否存在，并且向cpu110通知判斷結(jié)果。該判斷還用作關(guān)于輸入圖像是否為hdr圖像的判斷，并且可以是關(guān)于所指定的傳遞函數(shù)類型是否表示使用絕對(duì)亮度范圍的傳遞函數(shù)的判斷。如果亮度范圍獲得單元181判斷為與輸入圖像有關(guān)的絕對(duì)亮度范圍數(shù)據(jù)存在，則cpu110使處理進(jìn)入步驟s402，或者如果不存在，則使處理進(jìn)入步驟s408。

在步驟s408中，cpu110、圖像處理單元140、lcd控制單元150和光源控制單元160執(zhí)行用于投影諸如srgb等的具有正常動(dòng)態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)(sdr圖像數(shù)據(jù))的操作。在這種情況下，僅需執(zhí)行與圖2的步驟s220～s250中的處理相同的處理，因此，將省略隨后處理的描述。將針對(duì)sdr圖像數(shù)據(jù)的一系列投影操作稱為sdr模式操作。

注意，如果在步驟s401中亮度范圍獲得單元181判斷為exif數(shù)據(jù)或頭信息自身不存在，則cpu110例如可以使諸如圖5a所示的畫面等的輸入設(shè)置畫面顯示為osd，以使用戶指定輸入圖像的特性。注意，圖5a和5b所示的osd還可以在從操作單元113或外部裝置輸入菜單顯示指示的情況下進(jìn)行顯示。

在圖5a所示的輸入設(shè)置畫面上，可以在“操作模式”部分中選擇針對(duì)hdr圖像的操作模式(hdr模式)或者針對(duì)sdr圖像的操作模式(sdr模式)。如果在“操作模式”部分中選擇了hdr模式，則可以在“動(dòng)態(tài)范圍”部分中設(shè)置輸入圖像的亮度范圍。另外，可以在“投影尺寸”部分指定(預(yù)定距離處的)lcd投影器100所要投影的圖像的尺寸，并且可以在“屏幕增益”部分中指定屏幕增益(反射率)。各項(xiàng)可以通過根據(jù)用于選擇對(duì)應(yīng)項(xiàng)名稱的操作來選擇所顯示的準(zhǔn)備選項(xiàng)而設(shè)置的。例如，圖5a示出選擇了“投影尺寸”項(xiàng)的狀態(tài)，并且從四個(gè)可設(shè)置的選項(xiàng)中選擇了100英寸。當(dāng)在該狀態(tài)下輸入決定指示時(shí)，cpu110結(jié)束選項(xiàng)的顯示，并且以所設(shè)置的100英寸的投影尺寸來進(jìn)行顯示。如果給出了用以結(jié)束osd的顯示的指示，cpu110使得顯示結(jié)束確認(rèn)畫面，并且使用戶選擇是保存所設(shè)置的內(nèi)容還是在不保存所設(shè)置的內(nèi)容的情況下結(jié)束。如果經(jīng)由輸入設(shè)置畫面設(shè)置了hdr模式，則cpu110使處理進(jìn)入步驟s402，而不是進(jìn)入步驟s408。注意，可以通過選擇tab來將輸入設(shè)置畫面切換至視頻設(shè)置畫面(圖5b)或者信息顯示畫面。

在步驟s402中，cpu110將所設(shè)置的投影尺寸和屏幕增益發(fā)送至投影面亮度獲得單元182。投影面亮度獲得單元182使用所接收到的投影尺寸和屏幕增益來計(jì)算投影面亮度范圍，并且將所計(jì)算出的投影面亮度范圍發(fā)送至cpu110。稍后將使用圖6a的流程圖來說明其詳情。

在步驟s403中，cpu110基于從亮度范圍獲得單元181(或輸入設(shè)置畫面)獲得的輸入亮度范圍以及從投影面亮度獲得單元182獲得的投影面亮度范圍，來生成通過范圍轉(zhuǎn)換單元142所要應(yīng)用的色階值的輸入-輸出特性(色階轉(zhuǎn)換特性)。然后，cpu110針對(duì)范圍轉(zhuǎn)換單元142所具有的1d-lut設(shè)置所生成的輸入-輸出特性。稍后將使用圖6b的流程圖來說明其詳情。

在步驟s404中，將通過線性轉(zhuǎn)換單元141、范圍轉(zhuǎn)換單元142和伽馬轉(zhuǎn)換單元143所進(jìn)行的圖像處理應(yīng)用于所輸入的圖像數(shù)據(jù)，并且將該圖像數(shù)據(jù)輸出至lcd控制單元150。

在步驟s405中，lcd控制單元150根據(jù)從圖像處理單元140(伽馬轉(zhuǎn)換單元143)輸入的圖像數(shù)據(jù)來控制lcd裝置151r、151g和151b的透過率。

在步驟s406中，cpu110確認(rèn)再調(diào)整標(biāo)志的值，并且如果該值是1(即，該標(biāo)志是on)，則使處理返回至步驟s402，或者如果該值是0(即，如果該標(biāo)志是off)，則結(jié)束該處理(即，使處理進(jìn)入步驟s240)。在本實(shí)施例中，如果在圖5a的輸入設(shè)置畫面上改變了投影尺寸或屏幕增益，或者如果改變了圖5b的視頻設(shè)置畫面上的設(shè)置，或者如果改變了投影光學(xué)系統(tǒng)171的聚焦位置或變焦倍率，則將再調(diào)整標(biāo)志設(shè)置成1。

因而，進(jìn)行針對(duì)一幀的投影處理。注意，步驟s402和s403中的處理可以不是在每次針對(duì)一幀的投影處理中都執(zhí)行。

接著，將使用圖6a所示的流程圖來說明用于獲得步驟s402中所執(zhí)行的投影面亮度范圍的操作。

在步驟s501中，投影面亮度獲得單元182從cpu110接收所設(shè)置的投影尺寸和屏幕增益。

在步驟s502中，投影面亮度獲得單元182確定視頻設(shè)置參數(shù)的值。在光量沒有由于設(shè)置而變化的情況下，不需要執(zhí)行步驟s502。視頻設(shè)置參數(shù)是針對(duì)光量的系數(shù)，并且在投影器光量由于設(shè)置而變化的情況下具有除了1以外的值。在根據(jù)本實(shí)施例的lcd投影器100中，在圖5b所示的視頻設(shè)置畫面的可選擇的項(xiàng)中，“投影模式”、“亮度”、“對(duì)比度”、“伽馬”和“照明模式”的設(shè)置值影響發(fā)光量。由于這個(gè)原因，投影面亮度獲得單元182確定與針對(duì)這些項(xiàng)的當(dāng)前設(shè)置值相對(duì)應(yīng)的視頻設(shè)置參數(shù)的值?？梢詫⑼队捌鞴饬恳约霸O(shè)置值和視頻設(shè)置參數(shù)的值系數(shù)之間的關(guān)系存儲(chǔ)在投影面亮度獲得單元182能夠訪問的非易失性存儲(chǔ)裝置中(例如，存儲(chǔ)在rom111中或者存儲(chǔ)在投影面亮度獲得單元182內(nèi))。

注意，例如，可以將“呈現(xiàn)模式”或者“標(biāo)準(zhǔn)模式”設(shè)置為“投影模式”。這里，假定“呈現(xiàn)模式”與視頻設(shè)置參數(shù)1相對(duì)應(yīng)，并且“標(biāo)準(zhǔn)模式”與值小于“呈現(xiàn)模式”中的值的視頻設(shè)置參數(shù)(例如，0.9)相對(duì)應(yīng)。可以將“正?！被蛘摺笆‰姟痹O(shè)置為“照明模式”，并且假定“正?！焙汀笆‰姟狈謩e與視頻設(shè)置參數(shù)1和值小于“正?！钡那闆r下的值的視頻設(shè)置參數(shù)(例如，0.9)相對(duì)應(yīng)。同樣，針對(duì)其它項(xiàng)，預(yù)先確定與可設(shè)置的值和對(duì)應(yīng)的視頻設(shè)置參數(shù)之間的關(guān)系。因此，投影面亮度獲得單元182可以通過將各項(xiàng)的設(shè)置值與對(duì)應(yīng)的視頻設(shè)置參數(shù)的值相乘來確定視頻設(shè)置參數(shù)的最終值。注意，上述的影響光量的設(shè)置項(xiàng)的類型以及設(shè)置值和視頻設(shè)置參數(shù)之間的關(guān)系僅是示例，并且不限于此。可選地，視頻設(shè)置參數(shù)的最終值可以使用其它方法(例如，通過參考預(yù)先存儲(chǔ)的設(shè)置值的組合和視頻設(shè)置參數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系)來獲得。

在步驟s503中，投影面亮度獲得單元182例如基于步驟s501中所接收到的預(yù)定的投影光量、投影尺寸和屏幕增益以及步驟s502中所確定出的視頻設(shè)置參數(shù)，根據(jù)以下的等式1來計(jì)算投影面亮度。注意，如果投影尺寸的單位是英寸，則投影面亮度獲得單元182將投影尺寸轉(zhuǎn)換成平方米，并且將轉(zhuǎn)換后的投影尺寸應(yīng)用于等式1。

投影面亮度＝(投影器光量[lm]×視頻設(shè)置參數(shù)×屏幕增益)/(投影尺寸[m²]×圓周率)...(等式1)

這里，投影光量可以是規(guī)范的值(例如，jisx6911：2015下的測量值)。在光量由于設(shè)置而變化的情況下，應(yīng)用預(yù)定的基準(zhǔn)光量?；诘仁?來獲得利用當(dāng)前設(shè)置所實(shí)現(xiàn)的投影面上的最大亮度。

在本實(shí)施例中，使用等式1來計(jì)算全白畫面時(shí)(在全部像素投影具有最大色階值的圖像時(shí))的投影面亮度(最大亮度)，并且全黑畫面時(shí)(在全部像素投影色階值為0的圖像時(shí))的投影面亮度是0[尼特]。通過全白畫面時(shí)的投影面亮度(最大亮度)和全黑畫面時(shí)的投影面亮度(最小亮度)來確定投影面亮度范圍。投影面亮度獲得單元182向cpu110通知投影面亮度范圍。注意，如果用于定義投影面亮度范圍的最小亮度始終為0[尼特]，則投影面亮度獲得單元182可以僅向cpu110通知最大亮度。

接著，將使用圖6b的流程圖來說明用以生成步驟s403中的輸入-輸出特性的操作的詳情。

在步驟s701中，cpu110分別從亮度范圍獲得單元181(或者輸入設(shè)置畫面)和投影面亮度獲得單元182獲得輸入亮度范圍和投影面亮度范圍。

在步驟s702中，cpu110基于步驟s701中所獲得的輸入亮度范圍和投影面亮度范圍，來生成作為要設(shè)置在范圍轉(zhuǎn)換單元142的1d-lut中的色階值的輸入-輸出特性。

例如，如圖7a所示，假定輸入亮度范圍是0[尼特]～2000[尼特]，以及投影面亮度范圍是0[尼特]～1000[尼特]。

針對(duì)本實(shí)施例中所處理的hdr圖像數(shù)據(jù)，定義了調(diào)色值和絕對(duì)亮度之間的關(guān)系，并且假定針對(duì)最大色階值1023(10位圖像數(shù)據(jù)；以下通過假定10位圖像數(shù)據(jù)來表示該色階值)，定義了2000[尼特]的絕對(duì)亮度。因而，cpu110生成輸入-輸出特性，以對(duì)色階值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而使得在可以如投影面亮度范圍所定義的那樣進(jìn)行顯示的色階值范圍的至少一部分中滿足所定義的色階值和絕對(duì)亮度之間的關(guān)系。因此，即使在輸入亮度范圍和投影面亮度范圍有所不同的情況下，也可以在一部分色階值范圍中實(shí)現(xiàn)以所定義的絕對(duì)亮度的顯示(投影)。

由于通過線性轉(zhuǎn)換單元141轉(zhuǎn)換了輸入圖像以使色階值和亮度值具有線性關(guān)系，因此，在輸入圖像的色階值是512的情況下，絕對(duì)亮度值是1000[尼特]。在輸出色階值是最大色階值1023的情況下，輸出亮度值是投影面亮度范圍中的最大亮度1000[尼特]。因此，cpu110生成輸入-輸出特性，以使得在等于或小于輸入亮度值是1000[尼特]以下的色階值(512或以下)的范圍內(nèi)滿足針對(duì)輸入圖像所定義的色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系，并且使得在色階值大于512的情況下，輸出亮度值在1000[尼特]處飽和。該輸入-輸出特性由圖8a中的粗線表示。注意，圖8a中的細(xì)線表示對(duì)整個(gè)輸入亮度范圍進(jìn)行壓縮以將輸入亮度范圍調(diào)節(jié)成投影面亮度范圍所獲得的傳統(tǒng)的輸入-輸出特性。利用這種傳統(tǒng)的輸入-輸出特性，無法針對(duì)全部色階值以正確的亮度來顯示定義色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系的圖像。

如上所述，投影面亮度范圍(特別是投影面亮度范圍中的最大亮度值)根據(jù)設(shè)置或投影距離等而變化。例如，如果投影面亮度范圍中的最大亮度值如圖7b所示增大直至1500[尼特]，則cpu110生成用于正確地顯示與輸入圖像中的0～1500[尼特]的絕對(duì)亮度值相關(guān)聯(lián)的輸入色階值的輸入-輸出特性(圖9b)。也就是說，在輸出色階值是1023的情況下的輸出亮度值是1500[尼特]并且被線性轉(zhuǎn)換單元141進(jìn)行了轉(zhuǎn)換的輸入圖像中，將768的色階值與1500[尼特]的絕對(duì)亮度值相關(guān)聯(lián)。因此，cpu110生成如下的輸入-輸出特性，其中，在輸入色階值的范圍0～768內(nèi)，絕對(duì)亮度值從0線性增大至1500[尼特]，并且在輸入色階值的范圍768～1023內(nèi)，輸出色階值在1023處飽和。因而，在輸入色階值的范圍0～768內(nèi)，輸入圖像以正確的亮度顯示(投影)。

還存在投影面亮度范圍大于輸入亮度范圍的情況。圖7c示出輸入亮度范圍是0～2000[尼特]、而投影面亮度范圍是0～4000[尼特]的情況。在這種情況下，cpu110生成如下的輸入-輸出特性，其中，如圖8c所示，僅使用0～2000[尼特]的范圍內(nèi)的輸出亮度。也就是說，cpu110生成如下的線性輸入-輸出特性，其中，在輸出色階值是1023的情況下，輸出亮度值是2000[尼特]，并且在輸出色階值是0的情況下，輸出亮度值是0[尼特]。在這種情況下，可以針對(duì)輸入圖像的全部色階值以所定義的絕對(duì)亮度來正確地進(jìn)行顯示(投影)。圖8c中的細(xì)線表示根據(jù)投影面亮度范圍來擴(kuò)展整個(gè)輸入亮度范圍的傳統(tǒng)的輸入-輸出特性。利用這種傳統(tǒng)的輸入-輸出特性，無法針對(duì)全部色階值以正確的亮度來顯示定義色階值和絕對(duì)亮度值之間的關(guān)系的圖像。

注意，在一些情況下，在全黑投影時(shí)，lcd投影器100的投影面亮度不是0[尼特]。在這種情況下，投影面亮度的最小亮度大于0[尼特]。例如，圖8d示出輸入亮度范圍是0～2000[尼特]以及投影面亮度范圍是10～1000[尼特]的示例。在這種情況下，lcd投影器100無法以小于10[尼特]的亮度來進(jìn)行顯示。因此，cpu110生成針對(duì)與10～1000[尼特]的絕對(duì)亮度相對(duì)應(yīng)的輸入色階值來正確地進(jìn)行顯示的輸入-輸出特性(圖8d)。該輸入-輸出特性等于以在輸入亮度值小于10[尼特]的范圍內(nèi)輸出亮度值是10[尼特]的方式被改變的圖8a中的特性。

在本實(shí)施例中，在顯示hdr圖像數(shù)據(jù)的情況下，生成不對(duì)色階特性進(jìn)行壓縮或者在可以正確地再現(xiàn)色階特性的范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展的輸入-輸出特性，。然而，根據(jù)用途(例如在不期望飽和區(qū)域存在的情況下)，可以生成如下的輸入-輸出特性，其中，為了抑制飽和，在可以正確地再現(xiàn)色階特性的輸入色階范圍的一部分中，不使輸入亮度值與輸出亮度值一致。在圖8e的示例中，生成如下的輸入-輸出特性，其中，在可以正確地再現(xiàn)色階特性的輸入色階范圍(這里為0～512)的一部分(這里為a～512)中，不使輸入亮度值與輸出亮度值一致。因而，可以正確地再現(xiàn)的色階特性的輸入色階范圍小，但是可以表現(xiàn)與512～1023的輸入色階相對(duì)應(yīng)的色階。

在步驟s703中，cpu110以范圍轉(zhuǎn)換單元142中的1d-lut的形式來設(shè)置在步驟s702中所生成的輸入-輸出特性，并且結(jié)束輸入-輸出特性生成處理。范圍轉(zhuǎn)換單元142使用1d-lut來對(duì)輸入圖像的色階值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。注意，針對(duì)像素的各顏色成分來執(zhí)行輸入-輸出特性生成和范圍(色階)轉(zhuǎn)換。

注意，盡管這里描述了在圖像處理單元140中分開進(jìn)行用于對(duì)亮度和輸入圖像的色階之間的關(guān)系進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換的處理以及用于將輸入色階轉(zhuǎn)換成輸出色階的處理的結(jié)構(gòu)，但是可以采用通過將以1d-lut所設(shè)置的這兩個(gè)轉(zhuǎn)換進(jìn)行合成所獲得的輸入-輸出特性的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，不需要線性轉(zhuǎn)換單元141。

根據(jù)本實(shí)施例，在對(duì)相對(duì)于色階值的顯示亮度被定義為絕對(duì)亮度值的hdr圖像進(jìn)行顯示(投影)的情況下，基于輸入亮度范圍和投影面亮度范圍之間的關(guān)系，來確定色階轉(zhuǎn)換特性，以包括可以以正確的色階來進(jìn)行顯示的范圍。結(jié)果，可以解決在使用根據(jù)投影面亮度范圍來對(duì)整個(gè)輸入亮度范圍進(jìn)行壓縮或擴(kuò)展的色階轉(zhuǎn)換特性的情況下無法正確地顯示全部色階的問題。

第二實(shí)施例

接著，將說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。除了在圖4的步驟s402中所執(zhí)行的用以獲得投影面亮度范圍的處理以外，本實(shí)施例可以與第一實(shí)施例相同，因此，以下將使用圖9a所示的流程圖來說明根據(jù)本實(shí)施例的用以獲得投影面亮度范圍的處理。

在本實(shí)施例中，使用攝像單元194來獲得投影面亮度范圍，其中，該攝像單元194被配置成能夠在投影光學(xué)系統(tǒng)171的光軸方向(投影方向)上拍攝圖像。

在步驟s1101中，cpu110控制各單元以投影特定圖像(這里，針對(duì)全部像素設(shè)置最大色階值的白色圖像，以獲得投影面亮度的最大值)，之后指示攝像單元194拍攝圖像。攝像單元194響應(yīng)于該指示拍攝圖像。圖10a示意性示出攝像單元194所獲得的圖像1200。在圖像1200中，1201表示屏幕，并且1202表示所投影的白色圖像。在還獲得投影面亮度的最小值的情況下，還通過攝像單元194來拍攝投影了全部像素的色階值為0的黑色圖像的狀態(tài)下的圖像。攝像單元194將所拍攝圖像的數(shù)據(jù)例如寫入ram112中。

在步驟s1102中，cpu110指示投影面亮度獲得單元182獲得投影面亮度。響應(yīng)于該指示，投影面亮度獲得單元182獲得或計(jì)算在ram112中所存儲(chǔ)的圖像1200中的投影圖像1202的區(qū)域內(nèi)的像素值(色階值)。這里，假定從攝像單元194的光軸和投影光學(xué)系統(tǒng)171的光軸之間的位置關(guān)系而已知圖像1200中的投影圖像1202的中心位置。因此，投影面亮度獲得單元182基于圖像1200中的投影圖像的中心位置處的像素的值或者相對(duì)于該中心的給定區(qū)域中所包括的像素的值，來計(jì)算投影圖像1202的色階值?？蛇x地，投影面亮度獲得單元182可以通過使用例如圖像處理單元140來對(duì)圖像1200應(yīng)用二值化或霍夫變換，以檢測投影圖像1202的區(qū)域，并基于該區(qū)域內(nèi)的全部像素值來計(jì)算色階值。投影面亮度獲得單元182例如可以對(duì)這些像素值進(jìn)行平均，以計(jì)算色階值，但是可以使用其它方法來進(jìn)行該計(jì)算。

在步驟s1103中，投影面亮度獲得單元182將在步驟s1102中所計(jì)算出的色階值轉(zhuǎn)換成投影面亮度。例如，可以將表示諸如圖10所示的色階值和投影面亮度之間的關(guān)系的表或轉(zhuǎn)換式預(yù)先保存在rom111中。然后，投影面亮度獲得單元182可以通過參考使用色階值的表或者將色階值代入轉(zhuǎn)換式中，來將色階值轉(zhuǎn)換成投影面亮度。該轉(zhuǎn)換表例如經(jīng)由lcd投影器100出廠之前的實(shí)際測量而生成，并且保存在rom111中。盡管在圖10b的示例中，將255的色階值轉(zhuǎn)換成2000[尼特]的投影面亮度，并且色階值和投影面亮度呈線性關(guān)系，但是相對(duì)于色階值的投影面亮度的值以及色階值和投影面亮度的變化特性不限于此。

此外，在獲得投影面亮度的最小值的情況下，投影面亮度獲得單元182還以同樣的方式獲得通過投影黑色圖像并拍攝所投影的黑色圖像所獲得的圖像的投影面亮度。

因而，投影面亮度獲得單元182確定投影面亮度范圍，并且向cpu110通知所確定出的投影面亮度范圍。

該實(shí)施例同樣可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例的效果相同的效果。在例如針對(duì)各區(qū)域設(shè)置光源的情況下，可以針對(duì)與各光源相對(duì)應(yīng)的各區(qū)域來獲得投影面亮度范圍。例如，可以通過將投影圖像區(qū)域分割成與各光源相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，來獲得投影面亮度范圍，基于這些分割后的區(qū)域內(nèi)的像素來獲得針對(duì)分割后的各區(qū)域的色階值，并且將如此獲得的色階值轉(zhuǎn)換成投影面亮度。

第三實(shí)施例

接著，將說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。除了圖4的步驟s402中所執(zhí)行的用以獲得投影面亮度范圍的處理之外，本實(shí)施例可以與第一實(shí)施例相同，因此，以下將使用圖9b所示的流程圖來說明根據(jù)本實(shí)施例的用以獲得投影面亮度范圍的處理。

在本實(shí)施例中，使用投影光學(xué)系統(tǒng)171中的對(duì)焦距離來獲得投影面亮度范圍。

在步驟s1401中，投影面亮度獲得單元182從光學(xué)系統(tǒng)控制單元170獲得投影光學(xué)系統(tǒng)171的調(diào)焦透鏡位置和變焦透鏡位置。cpu110可以從光學(xué)系統(tǒng)控制單元170獲得這些透鏡位置，并且向投影面亮度獲得單元182通知所獲得的透鏡位置。

在步驟s1402中，投影面亮度獲得單元182計(jì)算投影距離。例如，投影面亮度獲得單元182讀出在rom111中預(yù)先存儲(chǔ)的調(diào)焦透鏡的焦距以及l(fā)cd裝置151和調(diào)焦透鏡之間的最短距離。如圖11a所示，將lcd裝置151與在投影光學(xué)系統(tǒng)中所包括的并且在范圍a內(nèi)移動(dòng)的調(diào)焦透鏡172之間的最短距離表示為a。將調(diào)焦透鏡的焦距表示為f。

在步驟s1401中所獲得的調(diào)焦透鏡位置表示圖11a所示的位置為0的狀態(tài)下的距離，因此可以基于調(diào)焦透鏡位置以及l(fā)cd裝置151和調(diào)焦透鏡之間的最短距離a，來求出調(diào)焦透鏡和lcd裝置151之間的當(dāng)前距離a’。圖11b示出lcd裝置151、投影光學(xué)系統(tǒng)171中的調(diào)焦透鏡172和屏幕200之間的位置關(guān)系。投影面亮度獲得單元18可以使用距離a’和調(diào)焦透鏡172的焦距f，基于透鏡的公式(等式2)，來計(jì)算從調(diào)焦透鏡172到屏幕200的距離、即lcd投影器100的投影距離b。

1/a’+1/b＝1/f...(等式2)

b＝fa’/(a’-f)

在步驟s1403中，投影面亮度獲得單元182例如基于在rom111中預(yù)先存儲(chǔ)的變焦透鏡位置和變焦倍率之間的關(guān)系，來將當(dāng)前的變焦透鏡位置轉(zhuǎn)換成變焦倍率。然后，投影面亮度獲得單元182可以基于投影距離b、變焦倍率和lcd裝置151的尺寸，根據(jù)以下等式(3)來計(jì)算投影尺寸。注意，lcd裝置151的尺寸例如可以是面積[m²]，或者可以是垂直和水平方向的長度或?qū)情L度。

投影尺寸＝b/a’×變焦倍率×lcd裝置151的尺寸...(等式3)

由于步驟s1404和1405與第一實(shí)施例中的步驟s502和s503相同，因此將不說明這些步驟。

本實(shí)施例同樣可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例的效果同樣的效果。另外，在本實(shí)施例中，基于實(shí)際投影距離來獲得投影尺寸。因此，在lcd投影器100和投影面之間的距離能夠改變的情況下，與如第一實(shí)施例中那樣使用所設(shè)置的投影尺寸的情況相比，可以獲得更精確的投影面亮度范圍。

注意，在本實(shí)施例中，使用調(diào)焦透鏡位置和焦距來計(jì)算投影距離，但是可以設(shè)置lcd投影器100直接測量投影距離的結(jié)構(gòu)，或者可以使用任意其它方法來獲得投影距離。

其它實(shí)施例

本發(fā)明的實(shí)施例還可以通過如下的方法來實(shí)現(xiàn)，即，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲(chǔ)介質(zhì)將執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)或是中央處理單元(cpu)、微處理單元(mpu)讀出并執(zhí)行程序的方法。

盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。