投影显示装置以及投影显示方法

专利名称：投影显示装置以及投影显示方法
技术领域：
本发明涉及投影显示装置以及图像显示方法。
技术背景以往已知有^f吏用液晶光阀和数字微镜器件等的光调制装置来调制从光 源发出的光，通过投影经过调制的光进行图像显示的投影显示装置。此夕卜， 在这种投影显示装置中，知道根据视频信号改变入射到光调制装置的光量 的技术。[专利文献1国际公开第0M)32080号小论文专利文献2]特开平11-65528号公报 [专利文献3特开加02-31846号公报可是，以往事实上在考虑经过调制的光的实际的亮度方面没有充分考虑。发明内容本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够考 虑经过调制的光的实际亮度来改变光量的技术。为了解决上述问题的至少一部分，本发明的投影显示装置是根据图像 数据显示图像的投影显示装置，具备 一种投影显示装置，根据图像数据 显示图像，具备光源；根据控制数据把从上述光源发出的光调制为用于 投影图像的图像投影光的空间光调制部；根据上述图像数据生成上述控制 数据的数据调节部；调节上述图像投影光的亮度的上限的光量调节部； 检测由上述光量调节部调节后的上述图像投影光的亮度的光传感器；
在解析上述图像数据的同时，根据上述图像数据的解析结果确定由上述光传感器检测的亮度的目标值的图像解析部；控制上述光量调节部使得由上 述光传感器检测出的亮度接近上述目标值的亮度限制部。如果采用该投影显示装置，因为调节图像投影光的亮度的上限，使得 用光传感器检测的图像投影光的亮度接近根据图像数据确定的目标值，所 以，能够考虑经过调节的光的亮度改变光量。在上述投影显示装置中可以是，上述数据调节部通过扩展上述图像数 据的亮度分布范围而生成上述控制数据，上述图像数据表示的图像的亮度 越暗，上述图像解析部越暗地确定上述亮度的目标值。如果采用该构成，则当显示暗的图像的情况下，因为扩展图像数据的 亮度分布范围，而后把亮度的目标值设定在暗的值，所以在把实际显示的 图像的亮度维持在适宜的亮度的同时，能够抑制以过度明亮的光量显示暗 的图像的现象。在上述投影显示装置中可以是，上述数据调节部根据表示上述图像数 据中最亮的一部分的亮度的亮度参数，以上述亮度参数越暗则越大的扩展 率，扩展上述图像数据的亮度分布范围。如果采用该构成，因为亮度参数越暗亮度的范围扩展越大，所以把实 际显示的图像的亮度维持在适宜的亮度很容易。在上述各投影显示装置中，还具备配置在上述图像投影光的光路上的 光学元件，上述光传感器在配置在离开上述图像投影光的光路上的位置上， 并接收来自上述光学元件的反射光。如果采用该构成，则光传感器能够不遮挡图像投影光地接收图像投影光。在上述各投影显示装置中，理想的是，还具备投影上述图像投影光的 投影透镜系统，上述投影透镜系统包含第1光学元件、配置在上述第1光 学元件的投影图像一侧的第2光学元件，上述投影透镜系统在上述第l和 上述第2光学元件之间具有上述图像投影光会聚的会聚位置，上述光传感 器接收来自上述第1和上述第2光学元件的至少一方的光学元件的反射光。
如果采用该构成，则在反射光狭窄的剖面内，因为应该显示的图像的 全体集中，所以能够接收图像的全部的光。其结果，光传感器能够容易输 出表示图像的亮度的检测结果。在上述备投影显示装置中，上述光量调节部为了调节上述亮度的上限， 可以调节上述光源的亮度。如果釆用该构成，则能够容易调节亮度的上限。在上述各投影显示装置中，还具备局部遮光机构，配置在从上述光源 向上述图像的投影面延伸的光路上，其构成为具有遮挡上述光路的剖面的 一部分的遮光部件，并通过上述遮光部件移动而改变被上述遮光部件遮挡 的部分的大小，上述光量调节部为了调节上述亮度的上限，通过驱动上述 局部遮光机构来调节上述被遮挡的部分的大小。如果釆用该构成，则能够容易调节亮度的上限。在上述投影显示装置中理想的是，上述亮度限制部控制上述光量调节 部，使得上述目标值与用上述光传感器检测的亮度的差的大小越小，上述 被遮挡的部分的大小的改变速度越小。如果采用该构成，则能够抑制被遮光部件遮挡的部分的大小使所希望 的大小过度变化的现象。在上述各投影显示装置中，理想的是，还具备投影上述图像投影光的 投影透镜系统，上述投影透镜系统包含第1光学元件、配置在上述第1光学元件的投影图像一侧上的第2光学元件，上述投影光学系统在上述第1 和上述第2光学元件之间具有上述图像投影光会聚的会聚位置，上述局部 遮光机构设置在上述第1和上述第2光学元件之间。如果釆用该构成，则因为在局部遮光机构的位置上的光路的剖面小， 所以能够寻求局部遮光机构的小型化。在上述投影显示装置中理想的是，上述光传感器接收来自上述第2光 学元件的反射光。如果采用该构成，则在反射光狭窄的剖面内，因为应该显示的图像的 全部集中，所以光传感器能够容易接收图像的全体的光。其结果，光传感 器能够容易输出表示图像的亮度的检测结果。在上述备投影显示装置中，理想的是，上述光传感器包含检测相互色 相不同的多个色光的各自强度的多个彩色传感器，上述亮度限制部根据上 述多个彩色传感器的检测结果，按照规定的对应关系计算上述图l象投影光 的亮度，上述投影显示装置还具备根据上述多个彩色传感器的检测结果调 节上述图像投影光的彩色平衡的彩色平衡调节部。如果采用该构成，则可 以用所希望的颜色显示图像。在上述各投影显示装置中，理想的是，上述亮度限制部在规定的定时 执行校准，即用于以上述校准前的最亮的检测结果对上述光传感器的检测 结果进行标准化的校准。如果釆用该构成，则能够把实际的亮度的最大值作为基准适宜地调节 图像投影光的亮度的上限。而且，本发明可以用各种形态实现，例如，能够以图像显示方法以及 装置、用于实现这些方法或者装置的功能的计算机程序、记录该计算积4呈 序的记录媒体等的形态实现。


图1是表示作为本发明的一实施例的液晶投影机100的构成的概略图。图2是表示光学系统200的一例的概略图。图3是表示控制部500的内部构成的概略图。图4是表示校准处理的概要的说明图。图5是表示第1实施例中的图像显示处理的顺序的流程图。图6是表示光调制处理的概要的说明图。图7是表示亮度限制处理的概要的说明图。图8是表示叶片驱动部276d、 278d的驱动电压和控制差分的对应关 系的曲线图。图9是表示第2实施例中的光学系统200a的说明图。图10是表示笫3实施例中的光学系统200b的构成的概略图。
图11是表示第3实施例中的控制部500b的内部构成的概略图。图12是表示初始化处理的步骤的说明图。图13是表示第4实施例中的光学系统200c的构成的概略图。图14 A^部遮光机构270e的剖面图。符号说明100投影机200、 200a、 200b、 200c光学系统 210光源灯210R、 210G、 210B LED光源212凹面镜222第1透镜阵列224第2透镜阵列226偏振光变换元件228重叠透镜230场镜240光阀240、 240R、 240G、 240B液晶光阀(液晶屏) 250交叉分色棱镜 260i会聚位置 260ia前透镜 260ib后透镜260、 260a、 260b、 260c投影透镜系统270、 270a、 270e局部遮光机构272壁273、 275门273a 、 275a旋转轴274孔276d第1叶片驱动部276w第1叶片278d第2叶片驱动部278w第2叶片279开口280照度传感器280R、 280G、 280B 光传感器500、 500b控制部510视频AD变换器520、 520b传感器AD变换器531图像解析部532、 532b亮度限制部533数据调节部540 DA变换器550屏驱动器560 光量调节部560b 光源驱动器580彩色平衡调节部具体实施方式
以下，才艮据实施例按照下面的顺序说明本发明的实施方式。A. 第1实施例B. 第2实施例C. 第3实施例D. 第4实施例E. 第5实施例F. 变形例 A.第1实施例 Al.装置构成
图1是表示作为本发明的一实施例的液晶投影机100的构成的概略图。 该液晶投影机100具备在屏幕SC上投影图像的光学系统200;控制光学系 统200的控制部500。控制部500根据从外部设备(例如个人计算机PC ) 输入的视频信号控制光学系统200，把基于视频信号的图像显示在屏幕SC 上。图2(A)是表示光学系统200的一例的概略图。该光学系统200具备 光源灯210;凹面镜212;第1透镜阵列222;第2透镜阵列224;偏振光 变换元件226;重叠透镜228;场镜230;液晶光阀240 (以下，还筒称为 "光阀240"或者"液晶屏240");交叉分色棱镜250 (以下，还筒称为 "棱镜250");投影透镜系统260;局部遮光机构270;照度传感器280。 作为光源灯210可以采用高压水银灯、碘鴒灯、金属卤化物灯等各种 光源灯。此外，作为光源，并不限于这种光源灯210，可以釆用发光二极 管和激光二极管等的各种光源。从光源灯210发出的光用凹面镜212反射，作为大致平行光入射到第 1透镜阵列222的全体。而且，在图中，通过第1透镜阵列222的中央部 分的光用线表示。从第1透镜阵列222到重叠透镜228的多个透镜222 228具有緩和图 像内的亮度不均匀的功能。把这种透镜系统还称为"积分仪"。偏振光变换元件226具有偏振光光束分离器(polarizing beam splitter) 和1/2波长板，把从第2透镜阵列224入射的光变换为具有规定的一个方 向的偏振光面的光。液晶光阀240把入射的光调制为用于投影图像的光(相当于权利要求 的范围中的"图像投影光")。即，光阀240相当于在权利要求范围中的 "空间光调制部"。而且，虽然图示省略，但把从场镜230到光阀240的光学元件组合对 红(R)、绿(G)、蓝(B)的各颜色分量的每个设置。而后，从重叠透 镜228发出的光用未图示的分色镜分解为RGB的各颜色光，而后，各颜 色光分别入射到从用于该颜色光的场镜230到光阀240的光学元件组合中。
用棱镜250合成从各颜色分量用的光阀240输出的图像投影光的各颜色分 量，合成后的图像投影光入射到投影透镜系统260。投影透镜系统260包含用于把从棱镜250入射的图像投影光投影在屏 幕SC上的多个光学元件(例如，透镜和滤光器)。此外，在图2(A)中， 表示投影透镜系统260的会聚位置260i。会聚位置260i表示图像投影光会 聚的位置。这种会聚位置260i屡次形成在放大投影图像投影光的投影透镜 系统260内。在图2 (A)的例子中，会聚位置260i形成在沿着光路连续 排列的2个光学元件(在该例子中，是2个透镜260ia和260ib)之间。以 下，把会聚位置260i之前的透镜260ia还称为"前透镜260ia"。把会聚位 置260i之后的透镜260ib还称为"后透镜260ib"。局部遮光机构270设置在该会聚位置260i的附近。具体地说，在前透 镜260ia和后透镜260ib之间设置局部遮光机构270。在局部遮光机构270 和后透镜260ib之间的离开光路的位置上配置照度传感器280。图2 (B)是局部遮光机构270的侧视图。此外，图2 (C)表示图2 (B )所示的局部遮光机构270的C-C剖面。该局部遮光机构270是才几械 性地让光圏值变化的光圏机构。具体地说，该局部遮光机构270具有具 有光通过的孔274的壁272;可以在壁272上滑动的2枚叶片276w、278w; 驱动第1叶片276w的第1叶片驱动部276d;驱动第2叶片278w的第2 叶片驱动部278d。这些叶片276w、 278w通过各自遮挡孔274的一部分， 形成和孔274连通的开口 279。该开口 279的大小(即，光圏值)根据各 叶片276w、 278w的位置而变化。该开口 279的大小越小，用光路的剖面 内的叶片276w、 278w遮挡的部分的大小越大。这样，通过调节开口 279 的大小，能够限制通过局部遮光机构270(开口 279)的图像投影光的亮度。 而且，各叶片驱动部276d、 278d具有与叶片连接的光调幅器(电机)(省 略图示)。此外，在本实施例中，通过把开口 279"^殳置成全开，图像投影 光未^f皮叶片276w、 278w遮挡地通过局部遮光机构270。图2 (D)是投影透镜系统260的会聚位置260i附近的放大图。通过 局部遮光机构270的开口 279 (图2 (C))的光入射到后透镜260ib。在
局部遮光机构270和后透镜260ib之间形成会聚位置260i。此外，在局部 遮光机构270和后透镜260ib之间设置照度传感器280。把该照度传感器 280配置成接收来自后透镜260ib的反射光RL。该反射光RL因为是通过 了局部遮光机构270的光，所以照度传感器280检测由用局部遮光机构270 调节了光量后的图像投影光产生的照度。而且，接收来自后透镜260ib的 反射光RL的位置因为随着后透镜260ib的形状和投影透镜系统260的构 成而改变，所以照度传感器280的配置通过实验确定即可。图3是表示控制部500的内部构成的概略图。该控制部500具备视 频AD变换器510;传感器AD变换器520;图像解析部531;亮度限制部 532;数据调节部533; DA变换器540;屏驱动器550;光量调节部560。 控制部500的各构成要素都用电子电路构成。此外，控制部500的各构成 要素通过未图示的总线相互连接。视频AD变换器510把从外部输入的模拟视频信号变换为数字图像数 据。作为图像数据的形式，可以采用用RGB各颜色分量的灰度值表示的 形式、用YCbCr的各分量的灰度值表示的形式等的各种形式。而且，当 从外部输入的视频信号包含数字图像数据的情况下，也可以省略视频AD 变换器510。把数字图像数据提供给图像解析部531和数据调节部533。图 像解析部531通过解析数字图像数据，计算亮度参数和亮度目标值。亮度 参数表示在图像中的最亮的一部分的亮度。亮度目标值表示图像全体的平 均的亮度。数据调节部533根据亮度参数执行图像数据的亮度扩展处理。 通过该扩展处理生成亮度提高的屏控制数据。DA变换器540把屏控制数 据变换为模拟的控制数据。屏驱动器550根据模拟的控制数据，控制3个 液晶光阀240R、 240G、 240B (相当于图2的液晶光阀240)而调制色光。 3个液晶光阀240R、 240G、 240B调制图像内的各像素位置上的色光的强 度。而且，3个光阀240R、 240G、 240B分别调制RGB三色的色光。另 一方面，传感器AD变换器520把来自照度传感器280的模拟输出 信号变换为数字的传感器输出数据。亮度限制部532根据传感器输出数据 和从图像解析部531接收到的亮度目标值控制光量调节部560。光量调节 部560按照亮度限制部532的指示，控制局部遮光机构270的光圏值。此 时，图2 (B)的叶片驱动部276d、 278d用光量调节部560控制。 A2.校准处理图4是表示校准处理的概要的说明图。该校准处理是用最亮的传感器 输出数据对照度传感器280的传感器输出数据(以下还称为"照度值") 进行标准化的处理。最亮的传感器输出数据是在局部遮光机构270 (图2 (B) (C))的光圏全开，并且3个液晶光阀240R、 240G、 240B表示全 白图像的状态下的传感器输出数据。所谓全白图像是全部的像素表示最亮 的白的图像。如图4所示，在校准处理中，以最亮的传感器输出数据(以下还称为 "传感器最大输出")变成规定的最大值的方式，进行传感器输出数据的 标准化。通过该标准化，校准后的传感器输出数据的值域变成从零到规定 的最大值的范围。而且，在本实施例中，该校准处理根据亮度限制部532 (图3)的指示 执行。亮度限制部532对屏驱动器550输出全白图像显示指示，而后，对 光量调节部560输出全开指示。由此，入射到后透镜260ib (图2 (A)) 的光量变成最大。接着，亮度限制部532对传感器AD变换器520输出进 行AD变换的校准的指示，使得现行的传感器输出数据变成规定的最大值。 以后，从传感器AD变换器520输出的传感器输出数据的值域变成从零到 规定的最大值的范围。这样，执行校准处理是为了根据相对实际可以利用的光量的最大值的 值(输出数据)，进行以后说明的亮度限制处理的缘故。由此，即使因液 晶投影机100 (特别是光源和液晶屏、局部遮光机构)的个体差异和时效 变化的原因，实际上可以利用的光量的最大值不是一定值的情况下，也能 够以实际的最大值为基准适宜地调节图像投影光的亮度的上限。而且，当 可以利用的光量的最大值的变化小的情况下，也可以省略校准。而且，作为以传感器最大输出对传感器输出数据进行标准化的处理， 可以采用各种处理。例如，可以调节设置在传感器AD变换器520上的输
入信号放大器(未图示)的增益。此外，亮度限制部532也可以补正传感 器输出数据。例如，亮度限制部532也可以将把如传感器最大输出变成规 定的最大值那样设定的系数与AD变换器后的数字数据相乘得到的值作为 传感器输出数据利用。此外，作为执行校准处理的定时可以采用采用任意的定时。例如，在 液晶投影机100的起动时也可以执行校准处理。如果这样，则能够补正光 源灯210 (图2 (A))的亮度变化等的液晶投影机100的性能的时效变化。 此外，也可以在液晶投影机100的各种动作模式(例如，画质调节模式) 的切换时执行校准处理。如果这样，就可以不让用户察觉地执行校准，能 够进行校准。无论哪种情况，只要亮度限制部532自动地执行校准处理即 可。此外，也可以才艮据用户的指示，亮度限制部532开始校准处理。A3.第1实施例中的光调制处理和亮度限制处理图5是表示第1实施例中的图像显示处理的顺序的流程图。在该图像 显示处理中，局部遮光机构270 (图2)的光圏值根据图像数据进行调节， 同时把图像显示在屏幕SC上。该图像显示处理例如根据来自外部的视频 信号的输入开始。如果开始图^f象显示处理，则执行光调制处理(步骤S100)和亮度限制 处理(步骤S110)。这些处理并行地执行。而后，这些处理的结果，在屏 幕SC (图1)上显示图像。而且，这些处理在每次切换要显示的图像时重 复执行。图6是表示光调制处理的概要的说明图。在最初的步骤S200中，图像 解析部531 (图3 )通过解析从视频AD变换器510接收到的图像数据，计 算亮度参数tb。亮度参数tb表示在图像中的最亮的一部分的亮度。例如， 在解析图像数据得到的亮度直方图BH中，能够采用除去了最亮的规定数 的像素的剩下的像素内的最大亮度值。除去规定数的像素的原因是为了减 轻包含在视频信号中的噪音的影响。而且，作为亮度参数tb的计算方法可 以采用各种方法。例如，也可以把图像全体分割为多个块，把在各块中的 平均亮度值内的最高的平均亮度值作为亮度参数tb釆用。
在下一步骤S210中，数据调节部533 (图3 )执行扩展处理。该扩展 处理是为了提高液晶光阀240R、 240G、 240B的透过率，把图像数据的亮 度值变换为大的值的处理。在本实施例中，执行将亮度值的范围的最大值 ta除以亮度参数tb后的值Gc与各像素的亮度值相乘的处理。通过该扩展 处理，用亮度参数tb越暗则越大的扩展率，扩展图像数据的亮度分布范围。 此外，通过该扩展处理，扩展后的亮度直方图BHe分布在从零到最大值ta 的全部范围中。这样，对于提高亮度值(即，液晶光阀240R、 240G、 240B 的透过率)的原因在以后说明。而且，扩展后的数据作为屏控制数据提供 给DA变换器540。而且，作为扩展处理，可以采用与图像数据的形式对应的各种处理。 例如，当图像数据用RGB各颜色分量的灰度值表示的情况下，只要在RGB 各颜色分量的灰度值上乘以上述的系数Gc即可。此外，当图像数据包含 亮度分量的灰度值的情况下，只要在亮度分量的灰度值上乘以上述的系数 Gc即可。在以下的步骤S220中，DA变换器540 (图3)把数字的屏控制数据 变换为模拟的控制数据。屏驱动器550根据模拟的控制数据，控制3个液 晶光阀240R、 240G、 240B来调节色光。其结果，把3个液晶光阀240R、 240G、 240B的各像素的透过率设定为与扩展了亮度的图像数据相应的透 过率。但是，如以后所述，因为用局部遮光机构270 (图2)限制图像投影 光的亮度，所以投影在屏幕SC上的图像的亮度维持在与原本的视频信号 相应的适宜的亮度。可是，在图6的步骤S220中表示图像传感器输出IS。 该图像传感器输出IS是在表示图像的状态中的传感器输出数据。图7是表示亮度限制处理的概要的说明图。在最初的步骤S300中，图 像解析部531 (图3)通过解析图像数据，计算亮度目标值tP。亮度目标 值tP表示图像全体的平均的亮度。在本实施例中，图像全体的平均亮度值 作为亮度目标值tP采用。以下，把图像全体的平均亮度值还称为APL (Average Picture Level)值。以下，图像解析部531把用亮度值表示的APL值tP (宽度目标值tP)
变换为用照度值表示的APL值iP (亮度目标值iP)。亮度值和照度值的 对应关系预先作为查找表LUT存储在图像解析部531的存储器(未图示) 中。该查找表LUT预先通过实验设定。例如，在把局部遮光机构270 (图 2(B) (C))的光圏设定为全开的状态下，只要测定图像的APL值(亮 度值)和传感器输出数据(照度值)的对应关系即可。此时，只^f吏用把 全像素的亮度值设定为相同值的图像即可。如上所述那样得到的LUT表示 反映了光阀240R、 240G、 240B以及照度传感器280的输入输出特性(还 称为伽马特性)的对应关系。通过该变换得到的APL值iP表示相当于进行亮度扩展前的图像数据 的APL值tP的照度。即，APL值iP (照度)表示图像传感器输出IS的 适宜的值(即，目标值)。在以下的步骤S310中，亮度限制部532 (图3 )向光量调节部560输 出驱动指示，使图像传感器输出IS和APL值iP相等。图像传感器输出IS 比APL值iP大，表示所投影的图像的亮度值过高。这表示局部遮光机构 270的开口 279的大小过大。这种情况下，亮度限制部532输出减小开口 279的大小的指示。相反，当图像传感器输出IS比APL值iP还小的情况 下，亮度限制部532输出增大开口 279的大小的指示。这些驱动指示的输 出直到图像传感器输出IS和APL值iP的差的大小变成小于等于规定值前 继续。结果，由局部遮光机构270限制亮度，使图像传感器输出IS和APL 值iP大致相等。用以上的亮度限制处理在显示暗(APL值tP小)的图像时，把图像 投影光的亮度的上限(以下还称为"亮度上限")限制在小的值。而后， 图像越暗(APL值tP越小)亮度上限越小。但是，如上所述，3个液晶光 阀240R、 240G、 240B的透过率因为设定为与扩展了亮度的图像数据相应 的透过率，所以投影在屏幕SC上的图像的亮度维持在与原本的视频信号 相应的适宜的亮度。而且，在本实施例的局部遮光机构中，由于遮光部件(叶片276w、278w) 移动，因而被光路的剖面内的遮光部件遮挡的部分的大小变化。其结果，
当开口 279的大小(即，被遮光部件遮挡的部分的大小)的变化速度过高 的情况下，由于遮光部件的惯性，开口 279的大小超过所希望的大小而变 化的可能性增高(超程)。因而，为了使图像传感器输出IS适宜地接近 APL值iP，理想的是图像传感器输出IS和APL值iP的差的大小越小， 开口 279的大小的变化速度越小。图8是表示叶片驱动部276d、 278d的 驱动电压与控制差分的对应关系的曲线图。横轴表示控制差分，纵轴表示 驱动电压。控制差分是从APL值iP中减去图像传感器输出IS的差。此夕卜， 当驱动电压是正的情况下，开口 279的大小变大，当驱动电压是负的情况 下，开口 279的大小减小。在图8的曲线中，进行驱动电压的设定，使得 控制差分越接近零，则驱动电压越接近零。其结果，抑制图像传感器输出 IS过度超过APL值iP地变化，能够使图像传感器输出IS适宜地接近APL 值iP。亮度限制部532根据图8所示的曲线指定驱动电压。光量调节部560 把所指定的驱动电压施加在叶片驱动部276d、 278d上。而且，当开口 279 的大小改变为超过所希望的大小的可能性小的情况下，开口 279的大小的 变化速度不管控制差分如何，可以是一定值。如上所述，在第l实施例中，当显示暗的图像的情况下因为用局部遮 光机构270降低光量(光亮度上限)，所以与只使用进行光调制的液晶光 阀240R、 240G、 240B来显示暗的图^^的情况相比，能够更暗地再现暗的 图像。其结果，即使在液晶光阀240R、 240G、 240B中产生光泄漏的情况 下，也可以提高显示了亮度图像的情况和显示了暗的图像的情况之间的对 比度(即，可以扩大动态范围)。此外，因为扩展图像数据的亮度值以补 偿受到限制的光量，所以能够把显示的图像的亮度维持在适宜的亮度。此外，在第l实施例中，用基于光量调节部560 (局部遮光机构270) 调节后的图像投影光的亮度(照度)的检测结果(图像传感器输出IS)的 反馈控制来进行光亮度上限的控制。其结果，能够根据应该显示的图像适 宜地调节光亮度的上限。例如，对于平均亮度暗的图像，因为APL值tP 小，所以可以更暗地显示。其结果，可以与图^象相应地适宜地扩大动态范 围。此外，进行了同样的控制时的图像投影光的亮度因液晶投影机100(特
别是光源和液晶屏，局部遮光机构)的个体差异和时效变化的原因，即使 是不一定的情况下，也能够适宜地控制光亮度上限。其结果，能够抑制实 际的图像投影光的亮度从适宜的亮度偏离的现象。此外，在第l实施例中，如图2(D)所示，照度传感器280接收来自 作为会聚位置260iP之后的光学元件即后透镜260ib的反射光RL。因为该 反射光RL是在会聚位置260i的附加的反射光，所以把应该显示的图像的 全体集中在反射光RL的狭窄的剖面内。因而，照度传感器280因为即使 不具有过大的受光面也能够接收图像的全体的光，所以能够容易进行综合 了图像全体的光的照度的检测。其结果，能够容易取得适合于与表示图像 的亮度的APL值iP进行比较的传感器输出数据。此外，在第1实施例中，如图2 (A)所示，把局部遮光机构270设置 在会聚位置260i的附近。因而，能够谋求局部机构部270的开口 279的小 型化。由此，局部遮光机构270的小型化，以及，局部遮光机构270的动 作速度的高速化成为可能。而且，如显示运动图像的情况那样，即使图像 数据的切换速度快的情况下，通过动作速度的高速化，局部遮光机构270 也可以跟踪图像数据的变化。而且，作为局部遮光机构的位置理想的是接 近会聚位置260i的位置，特别理想的是在会聚位置之前的光学元件和会聚 位置之后的光学元件之间的位置。而且，作为光学元件，并不限于透镜， 也可以列举滤光器和反射镜等各种光学元件。B.第2实施例图9是表示第2实施例中的光学系统200a的说明图。该光学系统200a 能够在上述第1实施例中代替图2 (A)所示的光学系统200。和第1实施 例的光学系统200的差异只是把局部遮光机构270a设置在前透镜260ia和 后透镜260i之间，代替为设置在第1透镜阵列222和第2透镜阵列224之 间。该局部遮光机构270a的构成除了开口大小更大之外，和图2 (B)所 示的局部遮光才几构270相同。在此，通过调节局部遮光才几构270a的开口的 大小，调节入射到第2透镜阵列224中的光量。其结果，和使用图2(B) 的局部遮光机构270的情况一样，用局部遮光机构270a调节光亮度上限。
而且，即使在利用该光学系统200a的情况下，控制部500 (图3)也和上 述第1实施例一样，可以执行校准处理(图4 )以及图像显示处理(图5)。如上所述，作为局部遮光机构的位置，可以采用在从光源等210延伸 到图像的投影面(屏幕SC)的光路上的，可以调节光亮度上限的任意的位 置。此外，理想的是作为局部遮光机构的位置，采用到达显示图像内的 任意一部分的光分散到光束的剖面宽的范围上那样的位置(例如，图9所 示的积分4义中的位置、图2 (A)所示的投影透镜系统260中的位置)，以 能够避免只是图像内的 一部分的亮度因局部遮光机构而下降的情况。
C.第3实施例
Cl.装置构成图IO是表示第3实施例中的光学系统200b的构成的概略图。和图2 (A)所示的第1实施例的光学系统200的差异大致有3点。第l个差异 是代替在RGB的各颜色分量中共用的1个光源灯210，设置分别发出 RGB的3个颜色的色光的3个发光二极管(LED )光源210R、210G、210B。 第2个差异是代替1个照度传感器280,设置分别检测RGB的3种色光 的强度的3个光传感器280R、 280G、 280B。第3个差异是省略局部遮光 机构270。而且，投影透镜系统260b的构成除了省略局部遮光机构270， 和代替照度传感器280而设置3个光传感器280R、 280G、 280B外，和图 2的投影透镜系统260相同。而且，作为分别发出RGB的3种颜色的色光 的光源并不限于LED，可以采用各种光源(例如，激光二极管)。此外， 也可以釆用组合发光体和彩色滤光器的光源。
从3个LED光源210R、 210G、 210B发出的3种颜色的色光分别入 射到3个液晶光阀240R、 240G、 240B。 3个液晶光阀240R、 240G、 240B 分别调制3种颜色的色光。从3个液晶光阀240R、 240G、 240B发出的图 像投影光的3种颜色分量用棱镜250合成，所合成的图像投影光入射到投 影透镜系统260b。投影透镜260b和图2的投影透镜系统260 —样，投影 图像。图11是表示在第3实施例中的控制部500b的内部构成的概略图。和
图3所示的控制部500的差异有2点。第l点差异是传感器AD变换器 520b和亮度限制部532b和光源驱动器560b通过控制3个LED光源210R、 210G、 210B的发光量，调节光亮度上限。第2个差异是追加了彩色平 衡调节部580。控制部500b的其他的构成要素和图3的控制部500的构成 要素相同。而且，该控制部500b的各构成要素都用电子电路构成，用未图 示的总线相互连接。传感器AD变换器520b把来自3个光传感器280R、 280G、 280B的 模拟输出信号变换为数字的传感器输出数据。亮度限制部532b根据3个光 传感器的传感器输出数据和从图像解析部531接收的亮度目标值，确定光 量指定值。光源驱动器560b根据光量指定值向3个LED光源210R、210G、 210B的各自提供驱动信号。3个LED光源210R、 210G、 210B的各自的 光量用对提供给LED光源的区域信号的脉沖宽度进行调制的PWM( pulse width modulation:脉沖宽度调制)的控制来调节。而且，光源驱动器560b 相当于权利要求范围中的"光量调节部"。而且，即使根据相同的光量指定值进行相同的控制的情况下，也因 LED光源的个体差异和时效变化，有从LED光源发出的光的实际的光量 (亮度值)没有变成相同的值的情况。这种情况下也是为了用希望的颜色 显示图像，彩色平衡调节部580如以后说明的那样调节彩色平衡。C2. ^刀始4匕处理图12是表示初始化处理的步骤的说明图。在最初的步骤S400中，进 行彩色平衡设定。该彩色平衡设定处理是计算用于取得3个LED光源 210R、 210G、 210B的光量的平衡的系数的处理。首先，彩色平衡调节部580 (图11)对3个液晶光阀240R、 240G、 240B输出全白图像显示指示。而后，在该状态下，彩色平衡调节部580对 光源驱动器560b输出用最大光量点亮3个LED光源210R、 210G、 210B 的指示(即，把3个光源的光量指定值的全部设定在规定的最大值)。光 源驱动器560b根据指示用最大光量点亮3个LED光源210R、210G、210B。 由此，入射到3个光传感器280R、 280G、 280B中的光量变成最大。接着，
彩色平衡调节部580从传感器AD变换器520b中分别取得RGB各颜色的 传感器输出数据Ri、 Gi、 Bi。而且，在此得到的数据Ri、 Gi、 Bi是通过 使用了预先设定的条件的AD变换而得到的数据。即，不对这些数据Ri、 Gi、 Bi实施补正。而且，在本实施例中，来自3个光传感器280R、 280G、 280B的输出 数据的比率(Ri:Gi:Bi )和在彩色平衡设定时的3个LED光源210R、210G、 210B的实际的光量的比率相同。因而，彩色平衡调节部580根据使用了规 定的目标RGB比率(Ro:Go:Bo)的以下的算式，计算RGB各颜色的调 节增益Rg、 Gg、 Bg。Rg=Ro/Ri ... (1R)Gg=Go/Gi ... (1G)Bg=Bo/Bi …(IB)目标RGB比率(Ro:Go:Bo)是可用所希望的颜色显示图像那样的3 个LED光源210R、 210G、 210B的光量比率。该比率预先实验没定。例 如，只要设定成能够用希望的白色显示白的图像即可。如后面说明的那样， 在显示图像时，把3个LED光源210R、 210G、 210B的光量指定值的比 率调节成和这些调节增益Rg、 Gg、 Bg的比率相同。由此，能够用所希望 的颜色显示图像。在接着的步骤S410中进行校准。该校准处理和在图4中说明的校准处 理相同。但是，在第3个实施例中利用的传感器输出数据并不是照度值， 而是RGB的3个颜色的各自的强度。因而，亮度限制部532b根据RGB 各自的强度计算照度值，使用计算出的照度值，和图4的例子一样进行校 准。根据RGB各自的传感器输出数据的照度值的计算按照预先设定的对 应关系进行。RGB和照度值的对应关系只要实验性设定即可。而且，在第 3实施例中的校准处理中，彩色平衡调节部580进行各光量指定值的补正， 使得3个LED光源210R、 210G、 210B的光量指定值的比率和上述的调 节增益的比率(Rg:Gg:Bg)相同。该补正和在显示图像时执行的补正相同(详细后述)。亮度限制部532b对3个颜色各自的传感器输出数据进行标准化，使得 计算出的照度值变成规定的最大值。由此，校准后的照度值的值域变成从 零到规定的最大值的范围。而且，3个颜色各自的传感器输出数据的标准 化和上述的第1实施例一样，能够用各种方法进行。通过以上处理，初始化处理结束。而且，作为执行初始化处理的定时， 和在第1实施例中执行校准处理的定时一样，可以采用各种定时。C3.在第3实施例中的光调制处理和亮度限制处理在第3实施例中，和图5所示的第1实施例一样，执行图像显示处理。 步骤S100的光调制处理和图6所示的第1实施例的光调制处理相同。另一 方面，作为步骤S110的亮度限制处理，采用在图7所示的第1实施例的亮 度限制处理中加入了修正的处理。图7的最初的步骤S300和在第1实施例中的步骤S300的处理相同。 在下面的步骤S310中，亮度限制部532b根据亮度目标值iP调节3个LED 光源210R、 210G、 210B的光量。具体地说，亮度限制部532b (图11) 首先从3个光传感器280R、 280G、 280B的传感器输出数据中计算照度值。 RGB和照度值的对应关系和在上述的校准(图12: S410)中说明的对应 关系相同。在第3实施例中，这样计算出的照度值作为图像传感器输出IS利用。 亮度限制部532b调节3个LED光源210R、 210G、 210B的光量指定值， 使得图像传感器输出IS和APL值iP相等。当图像传感器输出IS比APL 值iP还大的情况下，亮度限制部532b减小3个LED光源210R、 210G、 210B的光量指定值。相反，当图像传感器输出IS比APL值iP还小的情 况下，亮度限制部532b增大光量指定值。光量指定值的调节直到图像传感 器输出IS和APL值iP的差变成小于等于规定值之前连续进行。这些的结 果是，调节3个LED光源210R、 210G、 210B的光量，使得图像传感器 输出IS和APL值iP大致相等。此外，彩色平衡调节部580对各光量指定值进行补正，使得3个LED
光源210R、 210G、 210B的光量指定值的比率与上述调节增益的比率 (Rg:Gg:Bg)相同。由此从3个LED光源210R、 210G、 210B发出的光 的实际的光量的比率与上述的目标RGB比率(Ro:Go:Bo)相同。其结果， 图像以所希望的颜色显示。而且，在调节光量指定值的比率时，理想的是对于调节增益最大的颜 色分量不改变光量指定值，而把剩下的颜色分量的光量指定值调节为小的 值。这样，通过不增大光量指定值而调节光量指定值的比率，能够防止某 一光源的光量指定值比最大值还大的情况。此外，通过这样对于调节增益 最大的颜色分量不减小光量指定值，能够防止显示图像的亮度的最大值与 各LED光源210R、 210G、 210B的可以发光的最大光量相比过小的情况。通过以上的亮度限制处理，在显示暗(APL值tP小)的图像时，把3 个LED光源210R、 210G、 210B的光量即光亮度上限设定在小的值。图 像越暗(APL值tP越小)，光亮度上限越小。结果，在第3实施例中， 和第1实施例一样，可以提高对比度。此外，当显示暗的图像的情况下因 为减低从LED光源210R、 210G、 210B发出的光量，所以还能够减少消 耗电能。此外，在第3实施例中，根据光量调节部(光源驱动器560b)调节后 的图像投影光的亮度(照度)，通过反馈控制来控制光亮度上限。其结果， 和第1实施例一样，能够才艮据应该显示的图〗象适宜地调节光亮度上限。此 外，能够抑制由于液晶投影机的个体差异和时效变化的影响而导致实际的 图像投影光的亮度偏离适宜的亮度的现象。进而，在第3实施例中，根据3个光传感器280R、 280G、 280B的检 测结果，把3个光源210R、 210G、 210B的光量比率(即，图像投影光的 彩色平衡)调节为希望的比率。其结果，能够补正3个LED光源210R、 210G、 210B的各自的光量的个体差异和时效变化。因此，能够用所希望 的颜色显示图像。此外，在第3实施例中，3个光传感器280R、 280G、 280B在光亮度 上限的调节和彩色平衡的调节的双方中利用。其结果，与为了光亮度上限的调节和彩色平衡的调节而使用独立的光传感器的情况相比，能够降低制 造成本。D. 第4实施例图13是表示第4实施例中的光学系统200c的构成的概略图。该光学 系统200c在上述笫3实施例中，能够代替图10的光学系统200b。和第3 实施例的光学系统200b的差异只是3个光传感器280R、 280G、 280B在 投影透镜系统260c中的设置，代替为在投影透镜系统260c和棱镜250之 间的、离开图像投影光的光路的位置上的设置。3个光传感器280R、 280G、 280B配置成接收来自投影透镜系统260c 的最前级透镜的反射光(未图示)，在此，3个光传感器280R、 280G、 280B 接收经过合成的图像投影光。其结果，和图10所示的第3实施例一样，能 够根据各光传感器280R、 280G、 280B的检测结果计算和APL值iP相比 较适合的照度。而且，即使在利用该光学系统200c的情况下，控制部500b (图11)也可以和上述第3实施例一样，执行初始化处理(图12 )和图像 显示处理。E. 第5实施例在上述的各实施例中，作为局部遮光机构，并不限于使图2(B)所示 那样的2枚叶片276w、 278w (遮光部件)滑动的功能，可以采用在具有 遮挡光路的剖面的一部分的遮光部件的同时，通过遮光部件移动而改变#皮 遮光部件遮挡的部分的大小的各种局部遮光机构。作为这种局部遮光机构， 例如可以采用通过3枚及以上的叶片滑动来调节开口的大小的光圏机构。 此外，也可以采用和对开门 一样使用以旋转轴为中心画弧进行开关的遮光 部件的局部遮光才几构。图14是这种局部遮光机构270e的剖面图。该局部 遮光机构270e具有2块门273、 275。这些门273、 275分别具有平板形状， 以和光前进方向垂直的旋转轴273a、 275a为中心可以分别转动。这些门 273、 275和光前进的方向所成的角度AL越接近90度，用遮光部件(门 273、 275)遮挡的部分的大小越大。在以上说明那样的局部遮光机构中，易于减小用遮光部件遮挡的部分
的大小。例如，如果能够向光路外移动遮光部件，就能够把光的衰减率大 致设置成零。其结果，能够不降低可以投影的亮度的最大值地调节光亮度 上限。F.变形例而且，在上述各实施例中的构成要素中的，用独立权利要求所要求的 要素以外的要素是附加的要素，可以适宜省略。此外，本发明并不限于上 述的实施例和实施方式，在不脱离该主旨的范围中可以实施各种形态，例 如可以如以下那样变形。变形例1在上述的各实施例中，图像解析部也可以随着图像数据表示的图像的 亮度越暗则越暗地确定亮度的目标值。 一般，亮度的目标值可以采用根据 图像数据的解析结果确定的任意的值。在此，也可以和图像数据表示的图 像的亮度没有关系地确定目标值。例如，可以根据从图像数据表示的图像 中检测出的被拍摄体的种类(例如，人物、山)确定目标值。此外，在上述各实施例中，数据调节部也可以不执行扩展处理。 一般， 作为用数据调节部执行的处理，可以采用根据图像数据生成用于空间光调 制部的控制的控制数据的任意的处理。例如，可以采用不修正图像数据的 亮度分布范围而生成控制数据的处理。此外，也可以采用缩小图像数据的 亮度的分布范围的处理。如果这样，则对于喜好显示图像内的亮度差小的 用户可以显示理想的图像。但是，理想的是，图像解析部随着图像数据表示的图像的亮度越暗则 越暗地确定亮度目标值，进而，数据调节部执行扩展处理。这样的话，在 把实际显示的图像的亮度维持在适宜的亮度的同时，能够抑制以过亮的光 量显示暗的图像的情况。而且，作为图像数据表示的图像的亮度，并不限于图像全体的平均亮 度值，可以采用和图像的亮度相关的各种值。例如，可以采用附加了因图 像内的位置而不同的权重的加权平均亮度值。此外，也可以采用在亮度直 方图中的中间值，此外，代替把这些值直接作为亮度目标值使用，也可以
把根据这些值按照规定的函数计算的值作为亮度目标值使用。而且，表示 图像全体的平均的亮度的平均亮度值不管权重的有无，都表示综合了图像 全体的代表值。因而，如果根据平均亮度值确定亮度目标值，则能够取得 对各种图像适宜的目标值。变形例2在上述的各实施例中，作为扩展处理可以采用扩展图像数据的亮度的 范围那样的任意的处理，即把亮度变换为更高的值那样的任意的处理。例 如，可以随着图像数据表示的图像的亮度(例如，平均亮度值和亮度的中 间值)越暗而越大地扩展图像数据的亮度分布范围。无论哪种情况，扩展 处理后的亮度分布都可以扩大到从零到最大值的全部范围。此外，亮度参 数tb理想的是不超过亮度的最大值地进行扩展处理。这样的话，在所显示 的图像内，能够抑制亮度是最大值那样的过度明亮的区域增大的情况。变形例3在上述各实施例中，作为光传感器的位置，是从向着投影面(屏幕SC) 的图像投影光的光路离开的位置，可以采用能够接收图像投影光的任意的 位置。这样不管局部遮光机构的有无都一样。但是，当使用局部遮光机构 的情况下，可以采用光传感器接收通过了局部遮光机构后的图像投影光那 样的位置。此外，无论哪种情况下，理想的都是光传感器接收接近会聚位 置的图〗象投影光。例如，在图9所示的光学系统200a中，理想的是接收来 自会聚位置260i之前的光学元件(前透镜260ia)的反射光。此外，接收 来自会聚位置260i之后的光学元件(后透镜260ib)的反射光也是理想的。 此外，接收来自这2个光学元件的反射光的双方也是理想的。如果这样的 话，因为光传感器能够容易接收图像全体的光，所以能够容易得到表示图 像的亮度的检测结果。而且，也可以把光传感器配置在图像投影光的光路 中。但是，这种情况下，投影光变暗。变形例4在上述各实施例中，亮度值和照度值的对应关系并不限于查找表 LUT，能够用任意的形式确定。例如，对应关系可以用从亮度值返回照度 值的函数确定。此外，作为确定亮度值和照度值的对应关系的方法，并不 限于上述的方法，也可以釆用任意的方法。例如，也可以采用以下那样的方法。最初，通过功能评价确定针对各种APL值tP的所投影的图像的所 希望的亮度。此时，为了调节亮度，可以调节光阀240R、 240G、 240B的 透过率(图3)，也可以调节局部遮光机构270的开口 279的大小(图2(B))，还可以调节LED光源210R、 210G、 210B的光量(图10 )。 接着，取得在投影了所希望的亮度的图像的状态下的传感器输出数据。而 后，从得到的实验结果中，确定APL值tP (亮度值)和传感器输出数据(照度值)的对应关系。 变形例5如上述的第3以及笫4实施例所示，即使在使用分别发出相互色相不 同的多个色光的多个光源(例如，RGB的3种颜色的光源)的情况下，也 和第1以及第2实施例一样，可以通过使用局部遮光机构来调节光亮度上 限。此外，如第1以及第2实施例所示，即使在全部的颜色分量中使用共 同的l个光源的情况下，也和第3以及第4实施例一样，可以通过调节光 源的发光量调节光亮度上限。变形例6在上述的各实施例中，作为调节图像投影光的彩色平衡的处理，并不 限于补正光量指定值的处理，可以采用各种的处理。例如，可以才艮据调节 增益Rg、 Gg、 Bg补正在图像数据中的RGB的强度比率。此外，作为用于调节彩色平衡的彩色传感器，并不限于RGB3种颜色 的传感器，可以采用检测相互色相不同的多个色光的各自的强度的多个彩 色传感器。例如可以使用检测蓝绿(C)、洋红(M)、黄(Y)的3种颜 色各自的强度的3个传感器。此外，也可以使用检测相互色相不同的4个 及以上的色光的各自的强度的4个及4个以上的传感器。无论哪种情况， 彩色平衡调节部都根据多个彩色传感器的检测结果，调节在图像投影光中 的各颜色分量(例如，RGB)的强度比率即可。同样，亮度限制部从多个 彩色传感器的检测结果中，根据规定的对应关系只要计算图像投影光的亮
度即可。
变形例7
在上述的各实施例中，作为空间光调制部，并不限于液晶光阀，可以 釆用把从光源发出的光调制为用于投影图像的图像投影光的各种的装置。 例如，可以〗吏用DMD ( (Digital Micromirror Device) 、 TI (Texas Instruments)公司的商标)。
变形例8
在上述各实施例中，理想的是把亮度目标值的每单位时间的变化量限 制在规定值及以下。这样的话，即使在显示亮度变化大的运动图像的情况 下，因图像数据的切换，图像的亮度变化大的情况下，也能够抑制亮度目 标值的急剧变化。其结果，能够抑制所显示的图像的亮度急剧变化。这些 对于亮度参数的每单位时间的变化量也一样。
变形例9
在上述各实施例中，作为图像投影光的亮度的上限(亮度上限)的调 节方法，并不限于光源的亮度(发光量)的方法和控制局部遮光机构的方 法，可以采用各种方法。例如，使用通过使偏振光板的透过轴的方向转动 来改变光的透过率的装置，也可以调节亮度的上限。但是，光量调节部为 了调节亮度的上限，理想的是控制光源的亮度(发光量)、局部遮光机构 的至少一方。如果这样，则不降低可以投影的亮度的最大值，就能够调节 光亮度上限。
变形例10
在上述各实施例中，也可以把用硬件实现的构成的一部分置换为软件， 相反，也可以把用软件实现的构成的一部分置换为硬件。例如，可以把图 3的数据调节部533置换为具有CPU和存储器的计算机。这种情况下，CPU 通过执行程序，实现数据调节部533的各种功能。此外，当本发明的功能的一部分或者全部用软件实现的情况下，该软 件(计算机程序)可以用存储在计算机可以读取的记录媒体中的形式提供。 在本发明中，所谓"计算机可以读取的记录媒体"并不限于软盘和CD-ROM
那样的便携型的记录媒体，还包含各种RAM和ROM等的计算机内的内 部存储装置，和>5更盘等固定在计算机上的外部存储装置。
权利要求
1.一种投影显示装置，根据图像数据显示图像，具备光源；根据控制数据把从上述光源发出的光调制为用于投影图像的图像投影光的空间光调制部；根据上述图像数据生成上述控制数据的数据调节部；调节上述图像投影光的亮度的上限的光量调节部；检测由上述光量调节部调节后的上述图像投影光的亮度的光传感器；解析上述图像数据并根据上述图像数据的解析结果确定由上述光传感器检测的亮度的目标值的图像解析部；控制上述光量调节部使得由上述光传感器检测出的亮度接近上述目标值的亮度限制部。
2. 根据权利要求1所述的投影显示装置，上述数据调节部通过扩展上述图像数据的亮度分布范围而生成上述控 制数据，上述图像数据表示的图像的亮度越暗，上述图像解析部越暗地确定上 述亮度的目标值。
3. 根据权利要求2所述的投影显示装置，上述数据调节部根据表示上述图像数据中最亮的 一部分的亮度的亮度 参数，以上述亮度参数越暗则越大的扩展率，扩展上述图像数据的亮度分 布范围。
4. 根据权利要求1至权利要求3的任意一项所述的投影显示装置， 还具备配置在上述图像投影光的光路上的光学元件， 上述光传感器配置在离开上述图像投影光的光路的位置上，并接收来自上述光学元件的反射光。
5. 根据权利要求1至权利要求3所述的投影显示装置， 还具备投影上述图像投影光的投影透镜系统， 上述投影透镜系统包含第1光学元件、配置在上述第1光学元件的投影图像一侧的笫2光学元件，上述投影透镜系统在上述第1和上述第2光学元件之间具有上述图像 投影光会聚的会聚位置，上述光传感器接收来自上述第1和上述第2光学元件的至少一方的光 学元件的反射光。
6. 根据权利要求1至权利要求5的任意项所述的投影显示装置， 上述光量调节部为了调节上述亮度的上限，调节上述光源的亮度。
7. 根据权利要求1至权利要求3的任意项所述的投影显示装置， 还具备局部遮光机构，配置在从上述光源向上述图像的投影面延伸的光路上，其构成为具有遮挡上述光路的剖面的一部分的遮光部件，并通过 上述遮光部件移动而改变,皮上述遮光部件遮挡的部分的大小，上述光量调节部为了调节上述亮度的上限，通过驱动上述局部遮光机 构来调节上述被遮挡的部分的大小。
8. 根据权利要求7所述的投影显示装置，上述亮度限制部控制上述光量调节部，使得上述目标值与用上述光传 感器检测的亮度的差的大小越小，上述被遮挡的部分的大小的改变速度越 小。
9. 根据权利要求7或权利要求8所述的投影显示装置， 还具备投影上述图像投影光的投影透镜系统，上述投影透镜系统包含第1光学元件、配置在上述第1光学元件的投 影图像一侧上的第2光学元件，上述投影光学系统在上述第1和上述第2光学元件之间具有上述图像 投影光会聚的会聚位置，上述局部遮光机构设置在上述第1和上述第2光学元件之间。
10. 根据权利要求9所述的投影显示装置， 上述光传感器接收来自上述第2光学元件的反射光。
11. 根据权利要求1至10的任意一项所述的投影显示装置，上述光传感器包含检测相互色相不同的多个色光的各自强度的多个彩 色传感器，上述亮度限制部根据上述多个彩色传感器的检测结果，按照规定的对 应关系计算上述图像投影光的亮度，上述投影显示装置还具备根据上述多个彩色传感器的检测结果调节上 述图像投影光的彩色平衡的彩色平衡调节部。
12. 根据权利要求1至11的任意一项所述的投影显示装置， 上述亮度限制部在规定的定时执行校准，即用于以上述校准前的最亮的检测结果对上述光传感器的检测结果进行标准化的校准。
13. —种投影显示方法，根据图像数据显示图像，具备(a) 根据上述图像数据生成控制数据的步骤；(b) 根据上述控制数据把从光源发出的光调制为用于投影图像的图 像投影光的步骤；(c) 调节上述图像投影光的亮度的上限的步骤；(d) 检测上述步骤(c)调节后的上述图像投影光的亮度的步骤；(e) 解析上述图像数据的步骤；(f) 根据上述图像数据的解析结果确定由上述步骤(d)检测的亮度 的目标值的步骤，上述步骤(c)包含调节上述图像投影光的亮度的上限，使得上述步骤 (d)检测的亮度接近上述目标值的步骤。
全文摘要
本发明目的在于提供一种能够考虑调制后的光的实际的亮度改变光量的技术。通过调节图像投影光的亮度的上限来显示图像。在此，检测上限调节后的图像投影光的亮度，根据图像数据的解析结果确定检测的亮度的目标值，调节图像投影光的亮度的上限，使检测的亮度接近目标值。
文档编号G03B21/00GK101158801SQ20071016305
公开日2008年4月9日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年10月6日
发明者丰冈隆史 申请人:精工爱普生株式会社