(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行う光量変調手段を備え、
上記光量変調手段は、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行い、かつ、変調後の画像信号を、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下にすること
を特徴とする光量変調装置。
【請求項２】
上記光量変調手段は、
画像信号を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段から１フレームの画像信号を読み出す読出手段と、
読み出した１フレームの画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行う変調手段とを備え、
上記変調手段は、各階調値における変調後の画像信号の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行うこと
を特徴とする請求項１記載の光量変調装置。
【請求項３】
上記変調手段は、上記読出手段により読み出した１フレームの画像信号を時間方向に複数のフィールドに分割し、上記フィールドごとの光量強度を時間方向に変調すること
を特徴とする請求項２記載の光量変調装置。
【請求項４】
上記変調手段により変調した画像信号を出力する出力手段をさらに備え、
上記変調手段は、上記読出手段により読み出した１フレームの画像信号に基づき、同一のフレームを複数生成し、生成したフレームごとに光量強度を時間方向に変調し、上記出力手段は、上記変調後の複数の同一フレームを１フレーム表示期間中に出力すること
を特徴とする請求項２記載の光量変調装置。
【請求項５】
上記光量変調手段は、階調値の一部又は全部に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１記載の光量変調装置。
【請求項６】
上記光量変調手段は、上記画像信号を空間位置ごとに光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１記載の光量変調装置。
【請求項７】
上記画像信号は輝度信号であり、上記光量変調手段は、上記輝度信号により表される画像の光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１記載の光量変調装置。
【請求項８】
上記光量変調手段は、画像信号により表されるカラー画像の原色のうち、少なくとも１色に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１記載の光量変調装置。
【請求項９】
上記変調手段は、変調前の１フレームの画像信号により表される画像の光量強度をＡとし、表示装置に入力可能な画像信号の最大値により表される最大光量強度をＡｍａｘとし、光量強度に変調を加える周波数をｆとし、コントラストをα（０≦α≦１）とし、時間をｔとしたとき、１フレームの画像信号により表される画像の光量強度Ｆ（ｆ、ｔ）を
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋αＡ・ｃｏｓ（２πｆｔ）  （（Ａｍａｘ−Ａ）＞αＡ）
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋（Ａｍａｘ−Ａ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）  （（Ａｍａｘ−Ａ）≦αＡ）
に従って変調すること
を特徴とする請求項２記載の光量変調装置。
【請求項１０】
入力された画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行う光量変調装置と、
上記光量変調装置の出力信号を所定の表示信号に変換し、上記表示信号を表示する表示装置とを備え、
上記光量変調装置は、上記表示装置の最大光量強度出力の範囲内で、かつ、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行うこと
を特徴とする表示システム。
【請求項１１】
上記光量変調装置は、
画像信号を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段から１フレームの画像信号を読み出す読出手段と、
読み出した１フレームの画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行う変調手段とを備え、
上記変調手段は、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１２】
上記変調手段は、上記読出手段により読み出した１フレームの画像信号を時間方向に複数のフィールドに分割し、上記フィールドごとの光量強度を時間方向に変調すること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１３】
上記変調手段により変調した画像信号を出力する出力手段をさらに備え、
上記変調手段は、上記読出手段により読み出した１フレームの画像信号に基づき、同一のフレームを複数生成し、生成したフレームごとに光量強度を時間方向に変調し、上記出力手段は、上記変調後の複数の同一フレームを１フレーム表示期間中に出力すること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１４】
上記光量変調装置は、階調値の一部又は全部に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１５】
上記画像信号は輝度信号であり、上記光量変調装置は、上記輝度信号により表された画像の光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１６】
上記光量変調装置は、画像信号により表されたカラー画像の原色のうち、少なくとも１色に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１７】
上記光量変調装置は、上記画像信号を空間位置ごとに光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１８】
上記表示装置は、上記光量変調装置により光量変調を行った画像信号をラスタースキャン方式で表示すること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項１９】
上記表示装置は、上記光量変調装置により光量変調を行った画像信号をＸ−Ｙドット・マトリスク方式で表示すること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項２０】
上記表示装置は、投影型又は直視型の装置であること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項２１】
上記光量変調装置は、変調前の１フレームの画像信号により表される画像の光量強度をＡとし、変調前の画像信号により表される最大光量強度をＡｍａｘとし、光量強度に変調を加える周波数をｆとし、コントラストをα（０≦α≦１）とし、時間をｔとしたとき、１フレームの画像信号により表される画像の光量強度Ｆ（ｆ、ｔ）を
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋αＡ・ｃｏｓ（２πｆｔ）  （（Ａｍａｘ−Ａ）＞αＡ）
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋（Ａｍａｘ−Ａ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）  （（Ａｍａｘ−Ａ）≦αＡ）
に従って変調すること
を特徴とする請求項１０記載の表示システム。
【請求項２２】
入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を、階調値ごとに時間方向に明変調を行う第１の光量変調手段と、
上記第１の光量変調手段により光量強度を明変調した第２の画像信号を所定の第３の表示信号に変換して出力する変換出力手段と、
上記変換出力手段により変換された第３の表示信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に暗変調を行う第２の光量変調手段と、
上記第１の画像信号から画像情報を検出する検出手段と、
上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、上記第１の光量変調手段及び上記第２の光量変調手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記変調条件にしたがって、各階調値における上記第２の光量変調手段から出力される第４の表示信号により表される画像の平均光量強度が、上記第１の光量変調手段に入力される際の第１の画像信号により表される画像の光量強度と同一となるように制御し、かつ、上記第２の画像信号を、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下となるように制御を行うこと
を特徴とする光量変調装置。
【請求項２３】
上記第１の光量変調手段は、入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を明変調する際の明変調パターンを複数個記憶している記憶手段をさらに備え、
上記記憶手段は、上記制御手段により決定された変調条件に従って、入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を明変調するための明変調パターンが決定されること
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２４】
上記第２の光量変調手段は、上記第３の表示信号により表される画像を空間位置ごとに光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２５】
上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、階調値の一部又は全部に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２６】
上記第１の画像信号は輝度信号であり、上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、上記輝度信号により表される画像の光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２７】
上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、上記第１の画像信号により表されるカラー画像の原色のうち、少なくとも１色に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２８】
上記変換出力手段は、上記第２の画像信号をラスタースキャン方式の表示信号に変換して出力すること
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項２９】
上記変換出力手段は、上記第２の画像信号をＸ−Ｙドット・マトリスク方式の表示信号に変換して出力すること
を特徴とする請求項２２記載の光量変調装置。
【請求項３０】
入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を、階調値ごとに時間方向に明変調を行う第１の光量変調手段と、
上記第１の光量変調手段により光量強度を明変調した第２の画像信号を所定の第３の表示信号に変換して出力する変換出力手段と、
上記変換出力手段により変換された第３の表示信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に暗変調を行う第２の光量変調手段と、
上記第１の画像信号から画像情報を検出する検出手段と、
上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、上記第１の光量変調手段及び上記第２の光量変調手段を制御する制御手段とを備える光量変調装置と、
上記光量変調装置の各階調値における上記第２の光量変調手段から出力される第４の表示信号を表示する表示装置とを備え、
上記光量変調装置は、上記制御手段により第４の表示信号により表される画像の平均光量強度が、上記第１の光量変調手段に入力される際の第１の画像信号により表される画像の光量強度と同一となるように制御し、かつ、上記第２の画像信号を、上記表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下となるように制御を行うこと
を特徴とする表示システム。
【請求項３１】
上記第１の光量変調手段は、入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を明変調する際の明変調パターンを複数個記憶している記憶手段をさらに備え、
上記記憶手段は、上記制御手段により決定された変調条件に従って、入力された第１の画像信号により表される画像の光量強度を明変調するための明変調パターンが決定されること
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３２】
上記第２の光量変調手段は、上記第３の表示信号により表される画像を空間位置ごとに光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３３】
上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、階調値の一部又は全部に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３４】
上記第１の画像信号は輝度信号であり、上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、上記輝度信号により表される画像の光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３５】
上記第１の光量変調手段及び第２の光量変調手段は、上記第１の画像信号により表されるカラー画像の原色のうち、少なくとも１色に対して光量強度の変調を行うこと
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３６】
上記変換出力手段は、上記第２の画像信号をラスタースキャン方式の表示信号に変換して出力すること
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３７】
上記変換出力手段は、上記第２の画像信号をＸ−Ｙドット・マトリスク方式の表示信号に変換して出力すること
を特徴とする請求項３０記載の表示システム。
【請求項３８】
入力された画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像の撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行い、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行い、かつ、変調後の画像信号を、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下とすること
を特徴とする光量変調方法。
【請求項３９】
上記画像信号を記憶し、
上記記憶した画像信号から１フレームの画像信号を読み出し、
読み出した１フレームの画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を階調値ごとに時間方向に行うこと
を特徴とする請求項３８記載の光量変調方法。
【請求項４０】
入力された画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に変調を行い、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を行い、かつ、変調後の画像信号を、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下とし、
光量強度を変調した画像信号を表示信号に変換し、
上記表示信号を表示部に表示すること
を特徴とする光量変調方法。
【請求項４１】
上記画像信号を記憶し、
上記記憶した画像信号から１フレームの画像信号を読み出し、
読み出した１フレームの画像信号により表される画像の光量強度を、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、各階調値における変調後の画像信号により表される画像の平均光量強度が、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と同一となる変調を階調値ごとに時間方向に行うこと
を特徴とする請求項４０記載の光量変調方法。
【請求項４２】
入力された第１の画像信号から画像情報を検出し、
上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、上記第１の画像信号により表される画像の光量強度を、階調値ごとに時間方向に明変調を行い、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下となるように第２の画像信号を生成し、
上記第２の画像信号を所定の第３の表示信号に変換し、
上記第３の表示信号により表される画像の光量強度を、上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に暗変調を行い、
上記変調条件にしたがって、各階調値における暗変調後の第４の表示信号により表される画像の平均光量強度が、上記第１の画像信号により表される画像の光量強度と同一となるようにする
ことを特徴とする光量変調方法。
【請求項４３】
入力された第１の画像信号から画像情報を検出し、
上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、上記第１の画像信号により表される画像の光量強度を、階調値ごとに時間方向に明変調を行い、表示装置に入力可能な画像信号の最大値以下となるように第２の画像信号を生成し、
上記第２の画像信号を所定の第３の表示信号に変換し、
上記第３の表示信号により表される画像の光量強度を、上記画像情報に基づき決定された変調条件に従って、少なくとも１階調値において、上記画像を直接鑑賞する人の視覚特性上ちらつきを知覚させない領域でかつ、上記画像を撮像した画像を鑑賞した人の視覚特性上ちらつきを知覚させる領域で、階調値ごとに時間方向に暗変調を行い、
上記変調条件にしたがって、各階調値における暗変調後の第４の表示信号により表される画像の平均光量強度が、上記第１の画像信号により表される画像の光量強度と同一となるようにし、
上記第４の表示信号を表示部に表示すること
を特徴とする光量変調方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、表示画面を不正に撮像すると記録画面に鑑賞を妨げる光量変化が現れるように表示画面自体に光量変調を加える光量変調装置、表示システム及び光量変調方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクリーン上から映像が不正に複製されるのを妨害する技術を提案するものに、米国特許第６，０１８，３７４号がある。この技術は、人の視覚特性と撮像カメラの撮像特性の違いに着目し、妨害手段として赤外線光を使用するものである。具体的には、映像投影機の近傍位置その他の遠方位置に配置した赤外線光放射機からスクリーン面に向けて赤外線光を放射し、その反射光を不正行為者の撮像カメラに入射させる仕組みを採用する。すなわち、不正に撮像された映像に、本編の映像とは無関係な赤外線光の光像を記録させる仕組みを採用する。この結果、不正に撮像された映像の画質は損なわれ、場合よっては不正行為地の特定も可能となる。勿論、赤外線光は人には認識されないので、視聴者が本編の映像を楽しむ上では何ら支障はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように赤外線光を用いることによって、十分な抑止効果と妨害効果を実現できる。しかし重要なコンテンツを保護するためには、多様な妨害技術の確立が望まれる。
【０００４】
例えば、図１７に示すような表示システムによりコンテンツの保護を図ることが可能である。以下に、表示システムの構成と動作について述べる。
【０００５】
表示システムは、入力された画像信号Ｓ１により表される画像の光量強度を時間方向に変調を行う光量変調装置５１と、上記光量変調装置５１により変調された画像信号Ｓ２を所定の表示画像信号Ｓ３に変換し、上記表示画像信号Ｓ３をスクリーン５２に出力する表示装置５０とにより構成されている。
【０００６】
画像信号Ｓ１に強度変調を加える方法としては様々な方法が考えられるが、ここでは同一フレームから光量強度を異にする同一フレームを複数生成し、これらを１フレーム表示期間中に出力する方法を採用する。なお、１フレームは、表示単位の意味で使用することとする。
【０００７】
光量変調装置５１は、例えば、１フレームの画像信号Ｓ１から２フレームの画像信号Ｓ１ａ及び画像信号Ｓ１ｂを生成し、生成した画像信号Ｓ１ａ及び画像信号Ｓ１ｂの光量強度を時間方向に変調し、画像信号Ｓ２として表示装置５０に出力する。なお、画像信号変調装置５１は、２フレームの平均光量強度（（Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂ）／２）が、元の画像信号Ｓ１により表される画像の光量強度になるように変調を行う。
【０００８】
表示装置５０は、入力された画像信号Ｓ２を表示画像信号Ｓ３に変換し、スクリーン５２に出力する。なお、表示装置５０は、２フレームで形成されている画像信号Ｓ２表示画像信号Ｓ３に変換し、１フレーム表示出力期間でスクリーン５２に出力するために、通常のフレームレートの２倍で出力する。また、表示装置５０は、光量変調装置５１で１フレームの画像信号Ｓ１からｎフレームの画像信号を生成した場合には、通常のフレームレートのｎ倍で出力することとする。
【０００９】
このようにして、表示システムでは、光量変調装置５１で光量強度を変調された画像信号Ｓ２を表示装置５０で表示画像信号Ｓ３に変換し、上記表示画像信号Ｓ３をスクリーン５２に出力するので、スクリーン５２を直接鑑賞する場合には、人の目にちらつきを生じさせないが、スクリーン５２から表示画像信号Ｓ３を撮像装置により撮影した記録画像を鑑賞する場合には、人の目にちらつきを生じさせることができ、重要なコンテンツの保護を図ることができる。
【００１０】
ところで、上記表示システムでは、光量変調装置５１により画像信号により表される画像の光量強度を変調する方法として、正弦波状の変調を利用している。この方法では、変調前の画像信号により表される画像の光量強度をＡとし、変調を加える周波数をｆとし、コントラストをα（０≦α≦１）とし、時間をｔとしたときに、変調後の表示画像強度Ｆ（ｆ、ｔ）を
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋αＡ・ｃｏｓ（２πｆｔ）      （１）
により求めることができる。
【００１１】
ここで、上式の変調を用いて求めた画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を図６に示す。なお、αを０．５とし、ｆを６７．５Ｈｚとし、階調数を２５６階調とする。また、ガンマ補正値を２．２とする。縦軸の画像信号により表される画像の光量強度は、変調前の最大階調での光量強度を１として正規化している。また、実線Ａは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と階調値との関係を示している。斜線部分は、各階調での変調後の光量強度が変化する範囲であり、各階調値における光量強度の平均値が実線Ａになるように変調されている。実線Ａよりも上方の領域Ｂは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度よりも明るく、実線Ａよりも下方の領域Ｃは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度よりも暗い。
【００１２】
図６に示すように、変調前の画像信号が階調値２５６のときに光量強度が表示装置の最大出力（例えば、２００カンデラ毎平方メートル(ｃｄ／ｍ２)）であった場合、変調後の画像信号により表される画像の光量強度は、階調値２５６のとき１００カンデラ毎平方メートルから３００カンデラ毎平方メートルの範囲で光量強度を変調して出力する必要がある。このような場合には、３００カンデラ毎平方メートルまで光量強度を出力できる表示装置を用いる必要がある。つまり、画像信号を表示するのに必要となる光量強度の１．５倍の出力を持った表示装置を使用する必要があり、通常の表示装置よりも高価なものが必要となる。
【００１３】
また、上述例の場合、３００カンデラ毎平方メートルまで光量強度を出力できる表示装置を用いない場合には、画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性は、図７に示すようになり、画像信号の階調値カーブが変調前の画像信号の階調値カーブと異なってしまう。変調後の画像信号の階調値カーブが変調後の画像信号の階調値カーブと異なると、鑑賞者に提供する映像信号の品質が低下してしまう恐れがある。
【００１４】
そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、変調前の画像信号により表される画像の光量強度を損なわず、変調後の画像信号により生成される映像を直接鑑賞する場合には、人の目にちらつきを生じさせないが、当該映像を撮像装置により撮影した記録画像を鑑賞する場合には、人の目にちらつきを生じさせる変調を行うことで、重要なコンテンツの保護を図ることができる光量変調装置、表示システム及び光量変調方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで本願明細書においては、表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化が出現するように、本来の表示画像の光量強度に階調値ごとに、時間方向に周期性をもった強度変調を加える技術を提案する。すなわち、表示画像を撮影機器等を介さずに直接鑑賞しても変調を知覚できないが、撮像機器等を介して撮影された画像を鑑賞すると鑑賞の妨げとなるノイズ（本来の表示画像とは独立の光量変化）が知覚されるような変調技術を提案する。
【００１６】
なお光量変化には、明暗方向の変化（輝度変化）、色方向の変化、又はそれらの組み合わせの変化が含まれる。以下、当該光量変化を実現できる条件及び当該現象を利用した応用例を説明する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（Ａ）基本原理
（Ａ−１）明暗変化に対する視覚特性
本願発明の一つは、人のちらつきに対する視覚特性に着目するものである。時間方向に正弦波状に変動する光に対して、人間がちらつきが見えなくなるマイケルソン・コントラスト（以下「コントラスト」という。）を時間周波数ごとに求めると、人の時間周波数コントラスト感度を求めることができる。
【００１８】
図１は、平均輝度強度ごとの人の時間周波数コントラスト感度を表している。すなわち図１は、明暗を繰り返したときに画面がちらついて見えるかどうかを各条件で測定した実験結果を表すものである。縦軸のコントラストは、振幅を平均強度で割った値であり、（振幅の最大値−最小値）／（最大値＋最小値）により与えられる。横軸の時間周波数は、明暗変化の周波数を表している。図中の各シンボル（例えば●や○）は、画面の平均輝度強度を表している。
【００１９】
なお図中では、平均輝度強度を網膜照度と呼ばれる単位ｔｄ（トローランド）で表している。この単位は網膜上における光の人にとっての強度に対応するものである。すなわち、単位ｔｄは、瞳孔面積（ｍｍ２）×輝度（ｃｄ／ｍ２）に相当する。なお、１０００ｔｄは４０カンデラ毎平方メートル程度に相当する。
【００２０】
図１の各シンボルを通る曲線は、各平均輝度強度でのちらつきが知覚される境界条件を表す。境界線より下の領域（人の時間周波数コントラスト感度以上の領域）がちらつきの知覚される領域である。一方、境界線より上の領域（人の時間周波数コントラスト感度以下の領域）がちらつきの知覚されない領域である。
【００２１】
図１に示されているように、人のちらつきに対する感度は、１０〜２０Ｈｚで最も高くなり（コントラストの変化がわずかでも知覚され易くなり）、それ以上の周波数においては、ちらつきが見えるために必要なコントラストが大きくなる。例えば、平均輝度強度が７７ｔｄの場合、５０Ｈｚ程度でコントラストを１００％としてもちらつきは見えなくなり、変動を時間方向で平均化した一定強度の光が呈示されているように見える。
【００２２】
この特性を利用し、フィルム映写機では、多くの場合、４８Ｈｚの周波数で表示を行い、ＣＲＴを用いたテレビ受像機では、６０Ｈｚの周波数で表示を行うことでちらつきが感じられないような画像を呈示している。
【００２３】
（Ａ−２）変調条件
（Ａ−２−１）表示画面を直接鑑賞する人に対してちらつきを感じさせない変調条件
まず、表示画面を直接鑑賞してもちらつきが知覚されない変調条件を求める。ここでは変調方法の基本条件を求めるため、一様な強度を呈示した表示画面に正弦波状の変調を与える場合について説明する。すなわち表示画面に一定周期の強度変調を加える場合について説明する。
【００２４】
このとき強度変調が施された表示画面の各時点における光量は、以下の関数Ｆ(f、ｔ)により表すことができる。
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ（１−α）＋αＡｃｏｓ（２πｆｔ）      （１）
なお、Ａは定数、ｆは変調を加える周波数、αはコントラスト（0≦α≦１）、ｔは時間である。
【００２５】
ここで（１）式の右辺第１項は、表示画面の平均強度を表しており、右辺第２項はこれに加えられる時間変調成分を表している。従って、時間変調の振幅（すなわちαＡ）を、表示画像の輝度から算出される人の時間周波数コントラスト感度において時間変調の周波数ｆでちらつきが見えない振幅以下の値に設定すると、（Ａ−１）項において説明したように、人には表示画面上のちらつきが知覚されなくなる。すなわち、人には、表示画面上にＡ・(１−α)で与えられる一定強度の光のみが呈示されているように知覚される。
【００２６】
例えば、映画館での上映にかかる変調方式を適用する場合（フィルム画像の最大輝度に相当する４０カンデラ毎平方メートル（１０００ｔｄ程度に相当）の全面白色画面が２４フレーム／秒で表示されている場合）であれば、スクリーン上に投影される表示画像に時間周波数ｆ＝７２Ｈｚ、コントラストα＝２０％の強度変調を行えば良い。
【００２７】
強度変調には様々な方法が考えられるが、例えば、正弦波状の濃度変化を持つ回転フィルタを投射型の表示装置（いわゆるプロジェクタ）の投影レンズの前方で（すなわち投影光路上で）回転させること等により実現できる。
【００２８】
ここで時間周波数７２Ｈｚ、コントラスト２０％の正弦波は、人の時間周波数コントラスト感度以下の周波数と振幅条件であるため、スクリーン上に投影された表示画像を鑑賞している人にちらつき感を与えることはない。
【００２９】
なおこの方法では、回転フィルタの存在により平均輝度がＡ（１−α）（すなわち、４０×（１−０．２））というように本来の光量Ａの８０％に低下する。従って、当該低下割合（１−α）の逆数を予め本来の画像強度に乗算しておけば、すなわち表示画面の最大輝度を予め５０カンデラ毎平方メートルに補正しておけば、回転フィルタによって光量が低下したとしてもスクリーン上に投影される表示画面の画像強度を本来の明るさ（４０カンデラ毎平方メートル）に一致させることができる。
【００３０】
なお、当該機能は、画像輝度補正手段によって実現できる。因みに画像輝度補正手段は、入力される又は保持するコントラスト情報を基に前述の低下割合を演算して光源の輝度を補正しても良いし、入力される又は保持する低下割合を基に光源の輝度を補正しても良い。
【００３１】
以上のように、鑑賞者にちらつきを感じさせることなく表示画面に強度変調を行う方法は、表示画面全体が同じ平均輝度強度の場合（全面白色画面の場合）だけではなく、画面位置ごとに平均輝度強度が異なるような一般の画像にも適用可能である。
【００３２】
ここでの強度変調は、必ずしも画面全体について同時に行う必要はない。例えば、表示画面上の位置（空間位置）ごとに強度変調の位相を変えても良い。また例えば、表示画面上の位置（空間位置）ごとに異なる強度変調（振幅と周波数の組み合わせが異なる）を行っても良い。このようにしても、表示画面の鑑賞者にはちらつきを感じさせずに、強度変調情報を多重させることができる。なお、言うまでもないが、このような変調方法は、次項の条件を満たす強度変調を表示画面に行う場合も同様である。
【００３３】
なお、ここで想定する表示画面の最大輝度は各映像場面ごとに設定することも可能である。すなわち、最大輝度が低い映像場面では、これに応じた強度変調（振幅と周波数の組み合わせ）を行い、一方、最大輝度が高い映像場面では、これに応じた強度変調（振幅と周波数の組み合わせ）を行うこともできる。
【００３４】
もっとも、図１に示すように表示画面上の輝度の変化に対してコントラスト閾値はそれほど多く変化しない。例えば、平均輝度強度を８５０ｔｄから７７ｔｄに変化させても、対応するコントラスト感度曲線はシンボル○で表される特性曲線からシンボル△で表される特性曲線程度しか移動しない。しかもコントラスト感度は平均輝度強度が高いほど厳しい。従って実用上は、映像場面全体を通しての最大輝度（全面白色画面）に合わせて変調条件を定めておけば十分である。
【００３５】
なお以上では、強度変調に正弦波状の変調波を用いる場合について説明したが、矩形波のような他の変調波（合成波）により表示画面の光量を強度変調しても良い。この場合には、使用する変調波（合成波）をフーリエ変換等して得られる各正弦波成分のそれぞれが前述の条件を満たしていれば良い。すなわち、各正弦波成分の各周波数での振幅が前述の条件を満たせば良い。
【００３６】
また、以上では、各正弦波の振幅に下限を設けなかったが、好ましくは人の明暗知覚の増分閾以上に設定すれば良い。これはどちらかと言うと、撮像装置に表示画面上の明暗変化を記録させるための条件である。
【００３７】
なお、人の明暗知覚の増分閾とは、ある背景光中で指標を観視する場合に、指標と背景光との間に明暗差が知覚される最小の輝度差のことである。このように明暗知覚の増分閾は、本来輝度が一定の状態（静止状態）で明暗差が知覚されるための条件であり、前述のように強度変調時（動状態）で明暗差が知覚される条件ではない。実際、強度変調時にはコントラストαが１００％でも、所定の条件を満たせば、人は明暗変化を知覚できない。
【００３８】
ここで、正弦波の振幅の下限値を、表示画面の輝度に対する人の明暗知覚の増分閾以上とするのは、ビデオカメラが光の強度の違いを見分ける感度と人の明暗知覚の増分閾とはあまり違わないからである。すなわち、強度変調の振幅が人の明暗知覚の増分閾以上であれば、ビデオカメラに対して確実に明暗差を記録させることができるのである。
【００３９】
もっとも、不正な撮像行為に想定されるビデオカメラの光の強度差に対する感度が、人の明暗知覚の増分閾よりも高い場合には（より小さい明暗差を検出可能な場合には）、かかる下限条件は理論的には、当該ビデオカメラの特性値を基に定めれば良い。
【００４０】
（Ａ−２−２）撮影された記録画面上に鑑賞を妨げる明暗変化を出現させる方法
続いて、記録画面上に明暗変化を出現させるために必要な条件を説明する。
【００４１】
ビデオカメラ等の撮影機器においては、一定周期毎に画像を記録する手法が用いられる。例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオカメラでは、６０Ｈｚの周期で画像が記録され、また、ＰＡＬ方式では５０Ｈｚの周期で画像が記録される。また、撮影される画像は、撮影機器の１フレーム毎のシャッター開口時間中に撮影素子に入力した光量を積分したものとなる。
【００４２】
従って、強度変調の加えられた表示画面（前述の関数Ｆ(ｆ、ｔ)で表現される光量変化を有する画面）を撮像する場合における各フレーム画像の記録強度の積分値は、次の積分式として表すことができる。
【００４３】
【数１】
0003674606.tif 000002
【００４４】
なお、Ｒ（Ｎｒ）はＮｒフレームでの記録強度、Ｎｒは撮影カメラフレーム数（Ｎｒ＝0，１，２，／…）である。Ｆ（ｆ、ｔ）は、時刻ｔにおける光量を加えた表示画面の記録強度である。Ｓｒは撮影カメラのサンプリングレート、Ｔｒは撮影カメラのシャッタースピードである。
【００４５】
さて、この（２）式に前述の（１）式を代入すると、次の（３）式が得られる。
【００４６】
【数２】
0003674606.tif 000003
【００４７】
ここで（３）式の第１項は記録画面の平均強度を表しており、第２項はこれに加えられる時間変調成分を表している。（３）式から分かるように、撮影フレーム毎の強度変化の振幅と時間周波数には、強度変調成分（周波数ｆ、コントラストα）とビデオカメラ（撮像装置）の固有成分（サンプリングレートＳｒ、シャッタースピードＴｒ）とで決定される変動が生じることになる。
【００４８】
ここで、サンプリングレートＳｒとシャッタースピードＴｒは、不正行為に想定される撮影装置から定まる値である。従ってこれらの値が決まれば、後はｆとαの値を、Ｒ（Ｎｒ）の基本周波数の周期と振幅が表示画像の輝度での人の時間周波数コントラスト感度以上となる値に選択すれば良い。
【００４９】
この場合、強度変調された表示画像の録画画像は人にちらつきと感じられ、撮影された画像の鑑賞を阻害することができる。
【００５０】
かくして、強度変調の時間周波数ｆとコントラストαとして、前項（А−２−１）と本項（Ａ−２−２）の条件を同時に満たすものを選択すれば、表示画面を直接鑑賞してもちらつきを感じないが、その記録画像を鑑賞するとちらつきを感じさせることができる。
【００５１】
なお、不正に撮像された映像の鑑賞を困難にできれば、表示画像の画質は最高水準でなくても良いのであれば（すなわち、ちらつきが知覚されてもそれが鑑賞に支障がない程度であれば良いのであれば）、本項の条件のみを満たし、前項の条件については厳密には満たさない場合も考えられる。
【００５２】
以下、具体例により説明する。前項で説明したように強度変調の加えられた表示画像をＮＴＳＣ方式のビデオカメラを用いて撮像するものとする。図２に、シャッター開口時間を１／６０秒とした場合における撮影後の記録強度の変化を示す。なお、このシャッター開口時間は、映画館内で上映される画像の明るさ程度を自動シャッターにより撮像する場合に一般的に用いられる値である。
【００５３】
図２は、基本周波数ｆが１２Ｈｚ、コントラストαが３％の強度変化がビデオカメラによって記録されていることを表している。撮影された画像（記録画像）の明暗変化は、図１で示した人の時間周波数コントラスト感度より高い領域に位置している。従って、人の目にはちらつきが見え、記録画像の鑑賞の障害となる。すなわち、表示画像を見ている人にはちらつきが感じられないが、その記録画像には人の目にちらつきが知覚される画像となり、妨害の役目を果たしている。
【００５４】
なお、かかる妨害効果は、実際に使用される撮像装置のシャッタースピードとサンプリングレートが想定値に一致する場合に最大となるが、撮像時に他のシャッタースピードとサンプリングレートの組み合わせが用いられた場合には、記録画像に現れるちらつき量が減る場合がある。例えば、（３）式においては、ｆ・Ｔｒを整数値に設定すると、ちらつきはなくなる。
【００５５】
しかし、シャッタースピードとサンプリングレートを細かく制御することは複雑な装置を必要とする。従って、一般的な不法行為については十分である。また加える強度変調の種類（周波数や振幅）を表示中に変更すれば、撮影装置側のシャッタースピードやサンプリングレートに関係なく記録画像にちらつきを発生させることができる。
【００５６】
なお、以上では、強度変調に正弦波状の変調波を用いる場合について説明したが、正弦波以外の変調波を用いる場合でも同様の効果を実現できる。なお、この場合には、使用する変調波（合成波）をフーリエ変換等して得られる各正弦波成分の少なくとも１つが本項（Ａ−２−２）の条件と前項（Ａ−２−１）の条件を満たすようにすることで、表示画像を直接鑑賞する人にはちらつきが感じられないが記録画像にはちらつきが現れる強度変調を実現できる。勿論、直接の鑑賞対象となる表示画像に求められる画質が最高水準でない場合には、その範囲で前項（Ａ−２−１）の条件を満たさない場合もあり得る。
【００５７】
（Ａ−２−３）変調前後での表示強度の維持
さらに追加的な条件を説明する。ここで説明する条件は鑑賞者による表示画像の鑑賞に違和感を与えないための条件の１つである。所望の妨害効果を実現するために前項までの条件を満たす強度変調を表示画面に加えると、強度変調の周期と表示方式の周期のずれにより、本来呈示したかった表示強度と異なった表示強度が呈示される可能性がある。すなわち、強度変調を掛ける前と掛けた後でフレームの表示強度（光量）が異なってしまう可能性がある。なお、上記表示強度とは、１フレーム期間で平均された輝度を意味している。
【００５８】
通常、表示画像の鑑賞者は本来の表示強度を知らないので、強度変調によってどのような違いが生じたかに気づくことはない。しかし、この違いが問題になる可能性もある。例えば、芸術性の高い映像の場合である。
【００５９】
このような場合には、表示画像の１フレーム中に呈示される光量が強度変調を加える前と強度変調を加えた後とで一致することが必要となる。このためには、以下の式を成立させる必要がある。
【００６０】
【数３】
0003674606.tif 000004
【００６１】
なおＩ（Ｎｐ）は、表示装置側でフレーム番号Ｎｐに強度変調を加える前の表示強度である。因みにＮｐ＝０，１，２…である。またＴｐは、表示装置側における１フレームの時間である。
【００６２】
このように前述の（Ａ−２−１）項の条件と（Ａ−２−２）項の条件に加え、本項（Ａ−２−３）の条件も満たすように強度変調Ｆ（ｆ、ｔ）を設計すれば、強度変調をかけない場合の画像と同じ画像を呈示することができる。なお（Ａ−２−１）項で説明した具体例（画像周波数が２４Ｈｚ、変調前の１フレーム中の光量が一定強度、強度変調に用いる正弦波が７２Ｈｚ）の場合には、（４）式の条件も満たしている。すなわち、鑑賞者にちらつきを感じさせないだけでなく表示画像そのものにも変化を与えることなく、記録画像の鑑賞にのみ妨害効果を生じさせる強度変調を実現できる。
【００６３】
（Ａ−３）色変化に対する視覚特性
本願発明の一つは、人の色変化に対する視覚特性に着目するものである。ここでは色方向に光量を変化させることにより、輝度方向に光量を変化させる場合と同様の効果を実現できることを説明する。
【００６４】
例えば、表示画面上の光の強度は同じでも、その周波数分布（色成分）は変化させることで実現できる。例えば、１００カンデラ毎平方メートルの赤色光の光と１００カンデラ毎平方メートルの緑色光が交互に呈示されるように変調するとき、変調周波数を７０Ｈｚ程度に設定すると各色が交互に見えるのではなく、混色して見える。つまり直接の鑑賞者には色の変化は見えない。
【００６５】
しかし、この画面を撮影機器等を介して６０Ｈｚのサンプリングレートで撮影すると、１フレームの間に赤が呈示されている時間と緑が呈示されている時間が異なって記録される。すなわち、より低い（ここでは１０Ｈｚ程度）周期で表示画面が赤色と緑色に変化する映像を記録させることができる。これが色方向に光量の変化を与えることによる妨害方法となる。
【００６６】
以下に具体的に説明する。図３は、色変化に対する人の時間周波数コントラスト感度を示している。図３の場合も、特性曲線の上側領域（コントラスト変化が小さい領域）が人に知覚されない領域であり、特性曲線の下側領域（コントラスト変化が大きい領域）が人に知覚される領域である。
【００６７】
なお、図３において●印を結んだ特性曲線は、図４に示すように緑色光（Ｇ）と赤色光（Ｒ）の輝度和が一定となるように逆位相で変調した場合の特性を表している。因みに図４中のＹは黄色を意味し、緑色光（Ｇ）と赤色光（Ｒ）を混色した場合の一般的な色の見え方を示している。
【００６８】
かかる変調の加えられた表示画像を撮像機器等を介して撮像すると、その記録画面には輝度（明暗に相当）の変化は確認されないが、色については赤から緑、緑から赤へと変化するパターンを知覚させることができる。
【００６９】
勿論、前述の明暗変化の説明と同様に、各色に加える強度変調の条件（振幅、周波数）は、表示画像を直接鑑賞する場合には図３において色の変化を確認できない領域に属し、撮像機器等を介して撮像すると図３において色の変化を確認できる領域になるようなものを選択的に用いる。
【００７０】
また、この場合、混色後の輝度値は人による鑑賞の妨げとならない限り、厳密な意味で変調の前後で一定でなくても良い。勿論、必要に応じて変調の前後で輝度値が一定になるような条件を選べば良い。かかる条件の選定には、前述の（Ａ−２−１）項〜（Ａ−２−３）項と同様に考えば良い。
【００７１】
ところで、図３には○印を結んだ特性曲線も表している。この特性曲線は、図５に示すように緑色光（Ｇ）と赤色光（Ｒ）を同位相で変化させた場合の特性を表している。この場合は、緑色光（Ｇ）と赤色光（Ｒ）の構成比率が変わらないので、色の変化はなく輝度（明暗）変化のみとなる。すなわち、前述した明暗変化の手法には輝度を変化させる場合だけでなく、色の変化によっても実現できることを意味する。
【００７２】
図３に示す２つの特性曲線を比較すると、時間周波数特性が異なることが分かる。図３を見ると、色変化（●印の特性曲線）よりも明暗変化（○印の特性曲線）の方が高周波では人に知覚され易いことが分かる。すなわち、高周波では色変化の方が明暗変化よりも目立ち難いことが分かる。逆に言うと、色方向への光量変化は、明暗方向への光量変化よりも低い周波数で実用的な効果を実現できることを意味する。従って、実用化の観点からは色方向への光量変化の方が容易である。
【００７３】
（Ａ−４）他の変調手法
前述のように光量変化は明暗方向であっても色方向であっても本発明で目的とする効果を得ることが可能であるが、その際に加える強度変調は常に一定周期である必要はない。
【００７４】
例えば、加える強度変調の時間周波数に特定の意味を対応付ければ、場所、日時などの表示に関する情報を付加することができる。また、強度変調の時間周波数の変更規則（例えば、切り替え順序）に特定の意味を対応付ければ、その変更態様を特定することにより前述の表示に関する情報を付加することもできる。また、コントラスト自体やその変更規則に特定の意味を対応つけることも可能である。
【００７５】
かかる情報を付加するためには、例えば、強度変調の種類（時間周波数とコントラストの組）と表示に関する情報とを対応付けた記憶手段を用意し、入力手段から与えられる表示に関する情報に基づいて対応する強度変調の種類を読み出させれば良い。
【００７６】
また、表示画像のある部分（空間位置）のみに強度変調を与えるようにしても良い。強度変調を部分的に与えることで、表示を行った場所、日時などの表示に関する情報を付加することも可能である。この場合も前述のような仕組みを採用することにより、表示に関する情報に対応する強度変調の種類を読み出すことができる。
【００７７】
一方、強度変調を行うことにより、表示輝度が低下する問題がある。そこで、本願明細書においては、撮影機器等を介さずに表示画像を直接鑑賞しても変調を知覚できないが、撮像機器等を介して撮影された画像を鑑賞すると鑑賞の妨げになるノイズ（本来の表示画像とは独立の光量変化）が知覚されるような変調技術として、以下の条件を満たすように、階調値ごとに変調を行う方法を提案する。
条件１：すべての階調値において、変調後の表示画面での光量強度の範囲が、表示装置の表示可能な最大強度以下とする。
条件２：少なくとも１階調値では、撮像装置等で撮影された各記録フレームの光量強度の時間方向の振幅と周波数が、人の時間周波数コントラスト感度以上の領域（人の視覚特性上ちらつきを知覚する領域）に属する変調を行う。
条件３：すべての階調値での変調は、人の時間周波数コントラスト感度から求まる振幅値以下である、ちらつきを知覚されない領域で行う。
【００７８】
上記条件１を満たすことにより、変調を実現するために必要な表示画像の最大輝度は変調前と同じになるため、変調を実現するために、より最大輝度が大きい表示装置を必要としなくなる。
【００７９】
つぎに、上記条件２を満たすことにより、少なくとも１階調値では鑑賞の妨げとなるノイズが撮影され、撮影画像の鑑賞を妨害することができる。
【００８０】
さらに、上記条件３を満たすことにより、直接の鑑賞者は、変調を知覚することなく、鑑賞を妨害されない。
【００８１】
よって、上記条件１〜条件３を満たすことにより、画像信号に光量強度の変調を行っても直接の鑑賞者には知覚されないが、撮像機器等により撮影した画像には、鑑賞の妨害となる光量変化が記録され、かつ、変調を加えることによる表示画像の輝度の低下が発生しない変調方法を実現することができる。
【００８２】
ここで、条件１〜条件３を満たす変調により１フレームの画像信号により表される画像の光量強度Ｆ（ｆ、ｔ）を算出する方法について以下に示す。
【００８３】
上述した（１）式のみで変調を行った場合の画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を図６に示す。なお、αを０．５とし、ｆを６７．５Ｈｚとし、階調数を２５６階調とする。また、ガンマ補正値を２．２とする。縦軸の画像信号により表される画像の光量強度は、変調前の最大階調での光量強度を１として正規化している。また、実線Ａは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度と階調値との関係を示している。斜線部分は、各階調での変調後の光量強度が変化する範囲であり、各階調値における光量強度の平均値が実線Ａになるように変調されている。また、実線Ａよりも上方の領域Ｂは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度よりも明るく、実線Ａよりも下方の領域Ｃは、変調前の画像信号により表される画像の光量強度よりも暗い。
【００８４】
図６に示すように、変調前の画像信号が階調値２５６（最大）のときに光量強度が表示装置の最大出力（例えば、２００カンデラ毎平方メートル）とする。６０Ｈｚのフレームレートの撮影装置を用いて撮影を行った場合、前項（Ａ−２−１）の条件と前項（Ａ−２−２）の条件を満たし、撮影画像のみにちらつきを与えることができる。変調後の画像信号により表される画像の光量強度は、階調値２５６のとき１００カンデラ毎平方メートルから３００カンデラ毎平方メートルの範囲で光量強度を変調して出力する必要がある。このような場合には、３００カンデラ毎平方メートルまで光量強度を出力できる表示装置を用いる必要がある。つまり、画像信号を表示するのに必要となる光量強度の１．５倍の出力を持った表示装置を使用する必要があり、通常の表示装置よりも高価なものが必要となる。
【００８５】
また、上述例の場合、３００カンデラ毎平方メートルまで光量強度を出力できる表示装置を用いない場合には、画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性は、図７に示すようになり、画像信号の階調値カーブが変調前の画像信号の階調値カーブと異なってしまう。変調後の画像信号の階調値カーブが変調後の画像信号の階調値カーブと異なると、鑑賞者に提供する映像信号の品質が低下してしまう恐れがある。
【００８６】
条件１〜３を満たす変調方式は様々考えられるが、例えば、（Ａｍａｘ−Ａ）＞αＡのときには、光量強度Ｆ（ｆ、ｔ）を（１）式で算出し、（Ａｍａｘ−Ａ）≦αＡのときには、
Ｆ（ｆ、ｔ）＝Ａ＋（Ａｍａｘ−Ａ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）      （５）
を用いて算出する方式がある。なお、変調前の１フレームの画像信号により表される画像の光量強度をＡとし、当該光量変調装置の最大光量強度をＡｍａｘとし、光量強度に変調を加える周波数をｆとし、コントラストをα（０≦α≦１）とし、時間をｔとする。図８に画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を示す。
【００８７】
図６では、（１）式のみを用いて、単に画像信号により表される画像の光量強度を全階調に対して同一の正弦波状の変調を行っていたが、図８では、（１）式と（５）式とを用いて、画像信号により表される画像の光量強度を階調値ごとに振幅の異なる正弦波状の変調を行っており、かつ、変調前の最大階調値における光量強度を越えない変調を行っている。また、画像信号により表される画像の光量強度は、変調前の最大階調値での光量強度を１として正規化しており、変調後の振幅はすべての階調値において光量強度が１以下となっている。このことにより、上記条件１を満たしている。
【００８８】
また、高階調値では与える変調の振幅が小さくなるため、全階調に同一の変調を与えていた変調と比較して、画像の高階調を持つ部分での撮影される妨害となる光量の変化量は弱まる。しかし、図８の例では、画像の階調値２１２以下の階調値では、撮影される妨害となる光量の変化量は同一である。このことにより上記条件２を満たしている。例えば、階調値２１０において撮影される妨害となる光量の変化量は前項（Ａ−２−２）を満たしている。通常の画像には、高階調値以外の階調値も多く含まれているため、十分に撮影画像の鑑賞を妨害することができる。また、表示画像の内容ごとに妨害の発生位置が変化するため、変化するものに敏感であるという人間の視覚特性を鑑みると、より妨害効果が高まることも期待できる。
【００８９】
さらに、全階調値に同一の変調を与えていた図６の変調では、すべての階調値の変調において条件３を満たしているが、図８の変調方式では、さらに振幅を小さく、つまり人間により知覚されにくい条件としており、すべての階調値において直接の鑑賞者には変調はみえない。このことにより、上記条件３を満たしている。
【００９０】
（Ｂ）具体的な実施形態例
続いて、前述した基本原理を応用した実施形態例を説明する。
【００９１】
表示画像に強度変調を付与するシステムには大きく分けて２つの種類がある。１つはスクリーン上に映像を投射する方式の表示装置を用いるシステムである。もう１つは直視型の表示装置を用いる方式のシステムである。
【００９２】
なお、いずれのシステムの場合にも、表示装置と鑑賞者の間の光路上において強度変調を加える方法（光源からの出力時点では出力光に強度変調が施されていない方法）と、光源自体又はその駆動信号に強度変調を加えて光源からの出力時点で出力光に強度変調が施されている方法と、画像信号に強度変調を加える方法とが考えられる。勿論、強度変調には明暗方向に対するものと、色方向に対するものとがある。
【００９３】
（Ｂ−１）投影型のシステム例
（ａ）第１の構成例
スクリーン上の表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化が出現するように表示画像に変調を加え、かつ表示画像の最大輝度を維持するシステムとして、スクリーン上に表示画像を投影する投射型の表示装置と、表示装置の画像信号を制御し、画像の階調値ごとに時間方向に周期性をもった変調を行う機構を有する光量変調装置とを備える表示システムを提供する。
【００９４】
（ａ−１）具体例１
図９に当該システムの第１の具体例を示す。図９のシステムは、表示装置１０に入力される画像信号Ｓ１に変調を加える方式に関するものである。
【００９５】
図９に示すように、当該システム２は、表示装置１０と、画像信号変調装置１１とを備え、表示装置１０の出力信号をスクリーン１２に出力する。なお、図９においては画像信号変調装置１１を表示装置１０の外部に配置しているが、表示装置１０の内部に設けても良い。また、ここでの表示装置１０は、非自発光型ディスプレイでも自発光型ディスプレイでも良い。
【００９６】
画像信号Ｓ１に強度変調を加える方法としては様々な方法が考えられるが、ここでは同一フレームから光量強度を異にする同一フレームを複数生成し、これらを１フレーム表示期間中に出力する方法を採用する。なお、１フレームは、表示単位の意味で使用することとする。
【００９７】
図１０に、当該方法を実行する画像信号変調装置１１の構成例を示す。図１０に示す画像信号変調装置１１は、メモリ２０と、画像変調回路部２１と、変調条件記録テーブル２２と、画像出力部２３とを備える。
【００９８】
メモリ２０は、入力された画像信号を一時的に保持する手段である。画像変調回路部２１は、フレーム同期信号を受け取ってから次のフレーム同期信号を受け取るまでの間に、メモリ２０からフレーム画像を複数回（例えば２回）読み出す処理と、読み出されたフレーム画像に所定の光量強度の変調を加える処理とを実行する手段である。勿論、光量強度の変調を施されたフレーム画像は直ちに画像出力部２３に出力される。すなわち、１フレーム表示期間中に複数回出力される。
【００９９】
ここで、画像変調回路部２１は、画像信号の階調値ごとに（Ａ−４）項で述べた条件１〜条件３を満たす画像の強度変調の条件を変調条件記録テーブル２２から読み出した上述の処理を実行する。勿論、メモリ２０からの読み出し回数も強度変調の条件に基づいて定まる。なお、変調条件記録テーブル２２には予め必要な変調条件が格納されているものとする。
【０１００】
画像出力部２３は、画像変調回路部２１の出力である画像信号を入力して表示装置１０に出力する手段である。なお、画像変調回路部２１から画像出力部２３に入力される画像信号は、画像変調回路部２１による変調処理後の画像信号である。
【０１０１】
この結果、表示装置１０には表示強度を異にする同一フレーム画像が１フレームの表示期間中に複数入力されることになる。
【０１０２】
なお、以上の説明では、画像変調回路部２１の出力時のフレームレートが入力時のフレームレートの２倍の場合を例に説明したが、出力時のフレームレートは必ずしも入力時のフレームレートの整数倍に限る必要はない。例えば、１．５倍でも良い。この場合には、生成された各フレームの表示期間にバラツキが生じる。また、例えば、あるフレームでは１フレームの表示期間中に２フレーム出力され、あるフレームでは１フレームの表示期間中に３フレーム出力されるという方法を採用しても良い。表示装置１０は、画像変調回路部２１で１フレームの画像信号からｎフレームの画像信号を生成した場合には、通常のフレームレートのｎ倍で出力することとする。
【０１０３】
また、１フレームの画像信号を複数のフレームに変換する際には、それぞれのフレームの表示強度を同じにせず、強度差を付けるようにする。勿論、ここでの強度変調は、前述の（Ａ−２）項の変調条件を満たすように定める。かくして表示画像を直接鑑賞しても妨げとならないが、これを撮影した記録画像の鑑賞は妨げることができる。前述の（Ａ−４）項の条件１〜３の変調条件を満たすように定めた場合は、表示輝度を低下させること無く、表示画像を直接鑑賞しても妨げとならないが、これを撮影した記録画像の鑑賞は妨げることができる。
【０１０４】
ここで、具体例を示す。例えば、画像信号変調装置１１は、図１１に示すように、同一の1フレームからフレーム画像Ａとフレーム画像Ｂとを読み出す。画像信号変調装置１１は、読み出したフレーム画像Ａの光量強度を明変調し、表示装置１０に出力する。また、画像信号変調装置１１は、読み出したフレーム画像Ｂの光量強度を暗変調し、表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力されたフレーム画像Ａ及びフレーム画像Ｂを１フレームの表示期間中に出力するために、２倍のフレームレートで出力する。したがって、直接の鑑賞者は、フレーム画像Ａとフレーム画像Ｂとの平均画像を鑑賞することになる。上記平均画像は、変調前のフレーム画像と同一の画像である。
【０１０５】
また、メモリ２０から読み出した１フレームの画像信号を時間方向に複数のフィールドに分割し、分割したフィールドごとに光量強度を時間方向に変調する方法でもよい。
【０１０６】
ここで、具体例を示す。例えば、画像信号変調装置１１は、図１２に示すように、１フレームのフレーム画像を時間方向にフィールドＡとフィールドＢとに分割する。画像信号変調装置１１は、フィールドＡの光量強度を明変調し、フィールドＢの光量強度を暗変調し、表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力されたフィールドＡ及びフィールドＢを１フレームの表示期間中に出力する。したがって、直接の鑑賞者は、フィールドＡとフィールドＢとの平均画像を鑑賞することになる。上記平均画像は、変調前のフレーム画像と同一の画像である。
【０１０７】
（ｂ）第２の構成例
スクリーン上の表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化が出現するように表示画像に変調を加えるシステムとして、スクリーン上に表示画像を投影する投射型の表示装置と、表示装置の画像信号を制御する制御装置と、発光点、もしくは、発光面から鑑賞者までの光路上において、本来の表示画像に対し空間位置ごとにことなる時間方向の周期性をもった光量強度の変調を階調値ごとに行う光量変調装置とを備える表示システムを提供する。
【０１０８】
このシステムは、光源から鑑賞者に達するまでの光路上で光量を変調する方式に関するものである。
【０１０９】
（ｂ−１）具体例１
図１３に当該システムの第１の具体例を示す。図１３のシステムは、表示装置３３の投影レンズの前方位置において投影光に変調を加える方式に関するものである。
【０１１０】
図１３に示すように、当該システム１は、駆動条件決定装置３０と、ＲＡＭ３１と、画像信号変調装置３２と、表示装置３３と、光量変調装置３４と、駆動制御装置３５とを備え、光量変調装置３４の出力信号をスクリーン３６に出力する。
【０１１１】
駆動条件決定装置３０は、画像信号Ｓ１から輝度信号、色信号、各原色信号等を検出する。駆動条件決定装置３０は、検出した上記信号に基づき、ＲＡＭ３１に出力するための変換値選択信号Ｓ１ａと、駆動制御装置３５に出力するための駆動制御信号Ｓ１ｂとを生成する。
【０１１２】
ＲＡＭ３１は、画像信号Ｓ１を変調し所定の画像信号Ｓ２に変換するための変調条件が複数個格納されており、入力された変換値選択信号Ｓ１ａにより所定の変調条件が選択される。
【０１１３】
画像信号変調装置３２は、画像信号Ｓ１を所定の画像信号Ｓ２に変換する。画像信号変調装置３２は、画像信号Ｓ１が入力された際に、ＲＡＭ３１にアクセスし、ＲＡＭ３１で選択されている変換値に応じて、画像信号Ｓ１を画像信号Ｓ２に変換する。
【０１１４】
表示装置３３は、入力した画像信号Ｓ２を画像に変換し、上記画像を光学的に拡大し、スクリーン３６に投影する機能を備える。表示装置３３の配置方法には、スクリーン３６の手前側（鑑賞者側）に配置する方法と、半透明スクリーンの奥側（裏側）に配置する方法とがある。前者はスクリーン表面で反射された反射光を鑑賞者が見る方式であり、フロント・プロジェクション型の表示装置３３が使用される。後者は半透明スクリーンを透過した透過光を鑑賞者が見る方式であり、リア・プロジェクション型の表示装置３３が使用される。後者の場合には、スクリーン３６は当該システムと一体不可分に流通する場合が多いと考えられる。
【０１１５】
この種の表示装置３３は、映像信号を処理する信号処理手段と、光源と、表示画像をスクリーン３６に投影するための光学系とを有している。なお、表示装置３３には、既存技術の組み合わせに応じて様々な製品が存在する。
【０１１６】
例えば、表示装置３３には、フィルム映写機、ＣＲＴ方式プロジェクタ（Cathode-ray Tube Projector）、液晶ディスプレイプロジェクタ（Liquid Crystal Display Projector）、ＬＥＤ方式プロジェクタ（Light Emitting Diode Display Projector）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）方式プロジェクタ、ＤＬＰ方式プロジェクタ（Digital Light Processing Projector）、ＦＥＤ方式プロジェクタ(Field Emission Display Projector)、ＩＬＡ方式プロジェクタ(Image Light Amplifier Projector)などを用い得る。なおＤＬＰ方式プロジェクタは、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子を画像生成素子に使用するプロジェクタである。
【０１１７】
光量変調装置３４は、表示装置３３から出力された投影光（表示画像）の光量に強度変調を加えるための手段である。このためには、光量変調装置３４が、表示装置３３からスクリーン３６に投影される投影光の光量を増減制御できる機構を有していれば良い。かかる機構を具体的に実現する光量変調装置３４の光量変調素子には、空間位置毎に異なる変調を行うことのできるシャッター素子（機械式シャッター、液晶シャッター）、偏向素子（偏向フィルタ）などを用いることもできる。いずれの素子を用いる場合にも光量の強度変調が可能である。
【０１１８】
なお図１３においては、光量変調装置３４を投影レンズの直後に配置しているが、光量変調装置３４の配置位置は、光源から出力された映像光が鑑賞者に達するまでの光路上にあれば良いので、光源の直後の位置、液晶パネルなどの画像生成素子の前後の位置等でも良い。どのような位置に配置する場合でも、光量の強度変調を加えることが可能であることは明らかである。因みに、図１３の場合には、既存の表示装置３３に対して簡単に取り付けできるという利点も持つ。
【０１１９】
駆動制御装置３５は、前述の（Ａ−２）項の変調条件を満たすように光量変調装置３４を駆動制御する装置である。駆動制御装置３５は、駆動条件決定装置３０から出力された駆動制御信号Ｓ１ｂに応じて、光量変調装置３４を駆動するための駆動信号を生成する。
駆動制御装置３５の処理内容は、制御対象である光量変調装置３４によっても異なる。光量変調装置３４が機械式シャッターや液晶シャッターの場合には、シャッターの開閉を制御することになる。なお、機械式シャッターの場合には、投影光を遮光する部材の移動速度や移動量等を駆動制御装置３５によって制御することになる。また、液晶シャッターの場合には、液晶分子の配列の変化を駆動制御装置３５によって制御することになる。
【０１２０】
また、例えば、光量変調装置３４として偏向素子（偏向フィルタ）を使用する場合には、駆動制御装置３５によって対面する２枚の偏向フィルタの偏向角の関係を制御し、最終的に鑑賞者に知覚される光量に強度変調が加わるようにすれば良い。因みに、２枚の偏向フィルタのうち一方は鑑賞者側に配置されていても良い。すなわち偏向フィルタ付の眼鏡として鑑賞者が装着していても良い。
【０１２１】
スクリーン３６は当該システムの構成要素となることもあれば、ならないこともある。なお、当該システムの各構成要素は同一筐体内に格納されて流通する場合もあれば、別筐体として独立に流通する場合もある。従って、表示装置３３と、光量変調装置３４と、駆動制御装置３５はそれぞれ別筐体に格納され、独立に流通され得るが、本システムの目的からすると、同一の筐体内に格納されることが多いと考えられる。
【０１２２】
ここで、駆動条件決定装置３０の構成と動作について説明する。駆動条件決定装置３０は、図１４に示すように、画像信号検出部４０と、変調条件決定部４１と、選択可能条件記録テーブル４２と、制御信号発生部４３とを備える。画像信号検出部４０は、画像信号Ｓ１から所定の画像情報を検出し、検出した画像情報を変調条件決定部４１に出力する。画像情報には、例えば、表示画面全体の平均輝度値（又は色値）、表示画面のうち特定領域の平均輝度値（又は色値）、表示画像中の光強度分布に対し所定の重み付けを加えた積分値、色の分布等がある。
【０１２３】
選択可能条件記録テーブル４２には、撮像装置等で変調後の画像信号を不正に撮像すると記録画像に前述の視覚効果を生じさせる変調条件の組み合わせが記録されている。上記変調条件は、例えば、光量変調装置３４で実現する変調の各階調ごとの振幅、周波数、波形及び画像信号Ｓ１を表示装置３３に入力される画像信号Ｓ２に変換するための各階調値ごとの変換値等である。
【０１２４】
変調条件決定部４１は、入力された画像情報に基づき上記選択可能条件記録テーブル４２にアクセスし、所定の変調条件の組み合わせを決定する。変調条件決定部４１は、決定した変調条件の組み合わせを制御信号発生部４３に出力する。制御信号発生部４３は、入力された変調条件を具体的な駆動情報に変換する。なお、制御信号発生部４３では、光量変調装置３４に採用される構成や光量変調装置３４を駆動する駆動制御装置３５の制御方法に応じた駆動情報を生成する。また、制御信号発生部４３は、入力された変調条件を所定の駆動情報に変換するための変換テーブルや変換式等を格納しており、これらに照合することで変換動作を実現する。
【０１２５】
なお、駆動条件決定装置３０は、生成した変換値選択信号Ｓ１ａをＲＡＭ３１ではなく画像信号変調装置３２に入力してもよい。この場合には、画像信号変調装置３２は、入力された変換値選択信号Ｓ１ａに応じてＲＡＭ３１から所定の変換値を選択してきて、画像信号Ｓ１を画像信号Ｓ２に変換する。
【０１２６】
（Ｂ−２）直視型のシステム例
直視型のシステムの場合にも、投射型のシステムと同様の制御手法が考えられる。以下では、投射型のシステムとの相違部分を中心に説明する。
【０１２７】
（ａ）第１の構成例
表示画面上の表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化が出現するように表示画像に変調を加え、かつ表示画像の最大輝度を維持するシステムとして、表示画面上に表示画像を表示する直視型の表示装置と、表示光に作用し、本来の表示画像に対し時間方向に周期性をもった強度変調を階調値ごとに行う光量変調装置とを備える表示システムを提供する。
【０１２８】
このシステムは、光源から鑑賞者に達するまでの光路上で光量強度を階調値ごとに変調する方式に関するものである。もっとも、この種の表示装置の場合には、表示画面（表示画像が表示される画面）から鑑賞者までの光路上で光量強度の変調が行われる場合が多いと考えられる。
【０１２９】
（ａ−１）具体例１
図１５に当該システムの第１の具体例を示す。図１５は、図９からスクリーン１２を除いた構成に対応するものである。勿論、ここで使用する表示装置１０に投影光学系は不要である。
【０１３０】
ここでの表示装置１０は非自発光型ディスプレイでも、自発光型ディスプレイでも良い。また、ここでの表示装置１０には、ヘッドマウントディスプレイも含まれる。画像信号の変調方法には様々な方法が考えられるが、同一フレームから光量を異にする同一フレームを複数生成し、これらを１フレーム表示期間中に出力する方法を採用する場合には図１０に示す構成の画像信号変調装置１１を用いれば良い。なお画像信号変調装置１１の制御方法に関する記載は、前述の投射型システム例の説明と同様である。
【０１３１】
（ｂ）第２の構成例
スクリーン上の表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化が出現するように表示画像に変調を加えるシステムとして、スクリーン上に表示画像を投影する投射型の表示装置と、表示装置の画像信号を制御する制御装置と、発光点、もしくは、発光面から鑑賞者までの光路上において、本来の表示画像に対し空間位置ごとにことなる時間方向の周期性をもった光量強度の変調を階調値ごとに行う光量変調装置とを備える表示システムを提供する。
【０１３２】
このシステムは、光源から鑑賞者に達するまでの光路上で光量を変調する方式に関するものである。
【０１３３】
（ｂ−１）具体例１
図１６に当該システムの第１の具体例を示す。図１６は、図１３からスクリーン３６を除いた構成に対応するものである。もっとも、ここで使用する表示装置３３に投影光学系は不要である。
【０１３４】
表示装置３３には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ（例えば、ＬＣＤパネル、ＰＤＰパネル、ＦＥＤディスプレイ（Field Emission Display）、ＥＬディスプレイ（Electro-luminescence Display））その他を用い得る。また、ここでの表示装置３３にはヘッドマウントディスプレイも含まれ得る。
【０１３５】
光量変調装置３４には、機械式シャッター、液晶シャッター、偏向素子（偏向フィルタ）その他の光学フィルタを用い得る。なお、図１６のように表示装置３３の外部に光量変調装置３４を配置する場合には、一般に液晶シャッターや光学フィルタを用いる場合が多いと考えられる。また図１６の場合、光量変調装置３４と表示装置３３を独立の装置として表しているが、これらは同一筐体内に一体化されていても良い。
【０１３６】
また、表示装置３３が画像生成素子と光源とで構成される場合には、光源から画像生成素子の間に光量変調装置３４を配置しても良い。このようにしても光量強度の変調が行われた表示画像を鑑賞者に知覚させることができる。
【０１３７】
駆動制御装置３５も、図１３の駆動制御装置３５と同じものを使用すれば良い。勿論、駆動制御装置３５の制御手法は光量変調装置３４に応じて異なることは前述の通りである。
【０１３８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、表示画像の直接の鑑賞には妨げとならないが、これを撮影した記録画像には本来の表示画像とは独立の光量変化を出現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平均輝度強度ごとの人の時間周波数コントラスト感度特性を示す図である。
【図２】記録画像に現れる記録強度の出現例を示す図である。
【図３】色変化に対する人の時間周波数コントラスト感度特性を示す図である。
【図４】異なる２色にそれらの輝度値の和が一定かつ逆相となるように強度変調を加える場合の例を示す図である。
【図５】異なる２色に同位相となるように強度変調を加える場合の例を示す図である。
【図６】（１）式のみを適用して変調を行った場合の画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を示す図である。
【図７】変調後の光量強度を表示装置の最大出力に限定した場合の画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を示す図である。
【図８】（１）式及び（５）式を適用して変調を行った場合の画像信号により表される画像の光量強度−階調値特性を示す図である。
【図９】投影型のシステム（画像信号変調型）の構成例を示す図である。
【図１０】画像信号変調装置の構成例を示す図である。
【図１１】同一の１フレームから２つのフレームを読み出し、光量強度の変調を行う際のフレームの模式図である。
【図１２】１フレームを２つのフィールドに分割し、光量強度の変調を行う際のフレームの模式図である。
【図１３】投影型のシステム（投影光変調型）の構成例を示す図である。
【図１４】駆動条件決定装置の構成例を示す図である。
【図１５】直視型のシステム（画像信号変調型）の構成例を示す図である。
【図１６】直視型のシステム（表示光変調型）の構成例を示す図である。
【図１７】従来の光量変調装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０，３３  表示装置、１１  画像信号変調装置、１２，３６  スクリーン、２０  メモリ、２１  画像変調回路部、２２  変調条件記録テーブル、２３  画像出力部、３０  駆動条件決定装置、３１  ＲＡＭ、３２  画像信号変調装置、３４  光量変調装置、３５  駆動制御装置、４０  画像信号検出部、４１  変調条件決定部、４２  選択可能条件記録テーブル、４３  制御信号発生部
【図１】
0003674606.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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