(57)【要約】【課題】スクリーンに関する技術を提供する。【解決手段】反射率の変更可能なスクリーンと、スクリーンに向けて画像を投写する投写型表示装置とからなる画像表示システムであって、明度の異なる領域を有する所定の画像をスクリーンに向けて投写する投写部と、スクリーンに投写表示された所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、コントラスト比に基づいて、スクリーンの反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、制御信号に応じてスクリーンの反射率を制御する反射率制御部とを備える画像表示システム。【選択図】図２
2011028021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射率の変更可能なスクリーンと、前記スクリーンに向けて画像を投写する投写型表示装置とからなる画像表示システムであって、
明度の異なる領域を有する所定の画像を前記スクリーンに向けて投写する投写部と、
前記スクリーンに投写表示された前記所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、
前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号に応じて前記スクリーンの前記反射率を制御する反射率制御部と
を備える画像表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示システムであって、
前記反射率制御部は、前記制御信号によって当該スクリーンの全面の反射率を変更した後、前記変更した反射率を定常状態として維持する
画像表示システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像表示システムであって、
前記所定の画像は前記明度の異なる２つの領域からなり、前記両領域の面積は略等しい
画像表示システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の画像表示システムであって、
前記コントラスト比測定部は、前記所定の画像が投写表示された前記スクリーンからの反射光の輝度を測定する光度計を備え、前記スクリーンに前記所定の画像として投写表示された複数の測定用画像領域について、前記光度計が測定した前記測定用画像領域の各々に対応した前記反射光の前記輝度に基づいて前記コントラスト比を算出する
画像表示システム。
【請求項５】
前記制御信号生成部は、前記コントラスト比と前記光度計が測定した前記輝度とに基づいて前記制御信号を生成する、請求項４記載の画像表示システム。
【請求項６】
請求項４または５記載の画像表示システムであって、
前記投写部は、投写光の光源としての光源部と、前記光源部が射出した光源光を前記投写画像に対応した光学像に変換するライトバルブとを備え、
前記光度計は、前記ライトバルブから前記スクリーンまでの前記投写光の光路である第１の光路の一部と、前記スクリーンから前記光度計までの前記反射光の光路である第２の光路の一部とを同一光路とし、前記第１の光路の光路長と前記第２の光路の光路長とが等しくなる位置に配置された
画像表示システム。
【請求項７】
前記複数の測定用画像領域とは、最高明度値である白色の測定領域と、最低明度値である黒色の測定領域との２つの測定領域である、請求項４ないし６のいずれか記載の画像表示システム。
【請求項８】
請求項７記載の画像表示システムであって、
前記白色の測定領域と前記黒色の測定領域とは互いに異なる前記所定の画像に含まれ、
前記白色の測定領域を含む一方の前記所定の画像において、前記白色の測定領域を除いた領域は黒色の相補領域からなり、
前記黒色の測定領域を含む他方の前記所定の画像において、前記黒色の測定領域を除いた領域は白色の相補領域からなり、
前記両投写画像における前記測定領域と前記相補領域とは面積が略等しい
画像表示システム。
【請求項９】
請求項８記載の画像表示システムであって、
前記光度計は、前記所定の画像の前記測定領域の輝度を検出できる位置に配置されており、
前記コントラスト比測定部は、前記光度計を用いて、前記２つの所定の画像のうち、一方の前記所定の画像の測定領域の輝度を測定した後、他方の前記所定の画像の測定領域の輝度を測定する
画像表示システム。
【請求項１０】
前記白色の測定領域と前記黒色の測定領域とは同一の前記所定の画像に含まれ、前記両測定領域の面積が略等しい請求項７記載の画像表示システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像表示システムであって、
前記光度計は、前記白色の測定領域および前記黒色の測定領域の両者に対応した位置に設けられ、
前記コントラスト比測定部は、前記白色の測定領域に対応した前記反射光と前記黒色の測定領域に対応した前記反射光とを選択的に前記光度計に向けて透過する測定選択部を備え、２つの前記測定領域のうち、一方の前記測定領域の輝度を測定した後、前記測定選択部を切り換え、他方の前記測定領域の輝度を測定する
画像表示システム。
【請求項１２】
前記スクリーンはＥＰＤ（Electrophoretic Display）またはＥＦＤ（Electrofluidic Display）である、請求項１ないし１１のいずれか記載の画像表示システム。
【請求項１３】
反射率を変更可能なスクリーンを制御する反射率制御装置であって、
前記スクリーンに投写表示された明度の異なる所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、
前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号を前記スクリーンに向けて送信する送信部と
を備える反射率制御装置。
【請求項１４】
反射率の制御可能なスクリーンであって、
当該スクリーンに投写表示された明度の異なる所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、
前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号を送信する送信部と、
前記制御信号を受信する受信部と、
前記制御信号に基づいて、前記スクリーンの全面の反射率を一律に変更し、前記変更した前記反射率を定常状態として維持する反射率制御部と
を備えるスクリーン。
【請求項１５】
反射率の変更可能なスクリーンと、前記スクリーンに向けて画像を投写する投写型表示装置とからなる画像表示システムであって、
前記投写型表示装置は、明度の異なる領域を有する所定の画像を前記スクリーンへ投写する投写部と、前記スクリーンに投写表示された前記所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を前記スクリーンに向けて送信する送信部とを備え、
前記スクリーンは、前記制御信号を受信する受信部と、前記制御信号に応じて前記スクリーンの前記反射率を制御する反射率制御部とを備える
画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置が投写した画像を表示するスクリーンの技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターを用いてスクリーン上に大画面を投影することが広く行われている。こうした投影画面のコントラスト比を向上させるために、投影画像に対応して、スクリーンの反射率を制御するシステムが種々提案されている（下記、特許技術文献参照）。これらの技術は、スクリーンの反射率をダイナミックに制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―１２１９４３号公報
【特許文献２】特開２００８―３１０２６０号公報
【特許文献３】特開２００９―５８６６２号公報
【０００４】
ところで、スクリーン上に投影された画像のコントラスト比を低下させる要因の一つに外光の回り込みと言う現象がある。これは、プロジェクターの投写光以外の光、例えば照明などの光がスクリーンに入って反射し、画像全体のコントラスト比を低下させるのである。こうしたコントラスト比の低下は、プロジェクターから出た光が、壁や天井等での反射を経由して、スクリーンに入り反射した間接的な反射光によっても生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、こうしたスクリーンへの外光の回り込みによるコントラスト比の低下と言う問題を解決することを目的としている。特に、近年、プロジェクターやスクリーンが小型化し、さまざまな場所に機材を持ち出して画像を投影することが行われている。こうした場合、外光の方向や強さや反射光の回り込みの状態などは、機材の設置場所によって毎回異なる。本発明はこうした状況下でのコントラスト比の改善を目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
反射率の変更可能なスクリーンと、前記スクリーンに向けて画像を投写する投写型表示装置とからなる画像表示システムであって、明度の異なる領域を有する所定の画像を前記スクリーンに向けて投写する投写部と、前記スクリーンに投写表示された前記所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号に応じて前記スクリーンの前記反射率を制御する反射率制御部とを備える画像表示システム。
【０００７】
この画像表示システムによると、スクリーンに投写表示された画像のコントラスト比に基づいてスクリーンの反射率を制御するので、例えば、外光等の写り込みによりスクリーン上に投写表示された投写画像のコントラスト比が低い場合には、スクリーンの反射率を下げることにより、外光の写り込みを抑えた、コントラスト比の高い投写画像をスクリーンに投写表示させることができる。
［適用例２］
適用例１記載の画像表示システムであって、前記反射率制御部は、前記制御信号によって当該スクリーンの全面の反射率を変更した後、前記変更した反射率を定常状態として維持する画像表示システム。
この画像表示システムによると、常時スクリーンの反射率を変化させて、表示された投写画像の反射率を制御する制御方法に比べて、簡易に反射率の制御が可能である。
［適用例３］
適用例１または２記載の画像表示システムであって、前記所定の画像は前記明度の異なる２つの領域を有し、前記両領域の面積は略等しい画像表示システム。
この画像表示システムによれば、所定の画像は面積が略等しい明度の異なる２つの領域を有しているので、各領域の明度を選択して設定することにより、所定の画像全体の明度を、鑑賞用の自然画像に近い明度にして、コントラスト比を測定することができる。
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか記載の画像表示システムであって、前記コントラスト比測定部は、前記所定の画像が投写表示された前記スクリーンからの反射光の輝度を測定する光度計を備え、前記スクリーンに前記所定の画像として投写表示された複数の測定用画像領域について、前記光度計が測定した前記測定用画像領域の各々に対応した前記反射光の前記輝度に基づいて前記コントラスト比を算出する画像表示システム。
【０００８】
この画像表示システムによると、スクリーンからの反射光によって、スクリーンの反射率を制御しており、その反射光には、外光がスクリーンで反射した反射光も含まれる。よって、この画像表示システムの設置環境（設置場所や使用時間）が変化し、それに伴って変化した外光により、反射光が変化しても、その反射光に対応して、スクリーンの反射率を制御することができる。
［適用例５］
前記制御信号生成部は、前記コントラスト比と前記光度計が測定した前記輝度とに基づいて前記制御信号を生成する、適用例４記載の画像表示システム。
この画像表示システムによると、コントラスト比に加え、スクリーンの投写画像の輝度を考慮してスクリーンの反射率を制御するので、コントラスト比とスクリーンの明るさを両立させた投写画像を表示させることができる。
［適用例６］
適用例４または５記載の画像表示システムであって、前記投写部は、投写光の光源としての光源部と、前記光源部が射出した光源光を前記投写画像に対応した光学像に変換するライトバルブとを備え、前記光度計は、前記ライトバルブから前記スクリーンまでの前記投写光の光路である第１の光路の一部と、前記スクリーンから前記光度計までの前記反射光の光路である第２の光路の一部とを同一光路とし、前記第１の光路の光路長と前記第２の光路の光路長とが等しくなる位置に配置された画像表示システム。
【０００９】
この画像表示システムによると、第１の光路と第２の光路の光路長が等しいので、ライトバルブで変調された画像光が、スクリーンで反射した反射光として光度計で結像する。よって、光度計上で結像した結像画像の特定位置の輝度を測定することで、スクリーン上の投写画像の特定の位置の輝度を測定することとなり、精度の良い輝度測定が可能である。
［適用例７］
前記複数の測定用画像領域とは、最高明度値である白色の測定領域と、最低明度値である黒色の測定領域との２つの測定領域である、適用例４ないし６のいずれか記載の画像表示システム。
この画像表示システムによると、明度の差が大きい白色と黒色の測定画像領域を用いてコントラスト比を測定するので、その２つの投写画像による反射光の輝度値の差も大きく、コントラスト比の算出が容易である。
［適用例８］
適用例７記載の画像表示システムであって、前記白色の測定領域と前記黒色の測定領域とは互いに異なる前記所定の画像に含まれ、前記白色の測定領域を含む一方の前記所定の画像において、前記白色の測定領域を除いた領域は黒色の相補領域からなり、前記黒色の測定領域を含む他方の前記所定の画像において、前記黒色の測定領域を除いた領域は白色の相補領域からなり、前記両投写画像における前記測定領域と前記相補領域とは面積が略等しい画像表示システム。
この画像表示システムによると、２つの所定の画像はどちらも、画像に含まれる白色の領域と黒色の領域の面積が略等しく、鑑賞用の投写画像と輝度が近くなるように構成されているので、観賞時に近い状態で、スクリーンの反射率を制御することが可能である。
［適用例９］
適用例８記載の画像表示システムであって、前記光度計はひとつで、前記所定の画像の前記測定領域の輝度を検出できる位置に配置されており、前記コントラスト比測定部は、前記光度計を用いて、前記２つの所定の画像のうち、一方の前記所定の画像の測定領域の輝度を測定した後、他方の前記所定の画像の測定領域の輝度を測定する画像表示システム。
この画像表示システムによると、光度計の数を減らせるので、複数備える場合と比較して、構造を簡易にでき、コントラスト比測定部の小型化が可能である。
［適用例１０］
前記白色の測定領域と前記黒色の測定領域とは同一の前記所定の画像に含まれ、前記両測定領域の面積が略等しい適用例７記載の画像表示システム。
この画像表示システムによると、１つの所定の画像の投写でコントラスト比を測定することができる。
［適用例１１］
適用例１０記載の画像表示システムであって、前記光度計はひとつで、前記コントラスト比測定部は、前記白色の測定領域に対応した前記反射光と前記黒色の測定領域に対応した前記反射光とを選択的に前記光度計に向けて透過する測定選択部を備え、該測定選択部を用いて、２つの前記測定領域のうち、一方の前記測定領域の輝度を測定した後、他方の前記測定領域の輝度を測定する画像表示システム。
この画像表示システムによれば、測定選択部を備えるので、光度計の数を減らすことが可能であり、１つの所定の画像の投写でコントラスト比を測定することができる。
［適用例１２］
前記スクリーンはＥＰＤ（Electrophoretic Display）またはＥＦＤ（Electrofluidic Display）である、適用例１ないし１１のいずれか記載の画像表示システム。
この画像表示システムによれば、スクリーンとしてＥＰＤを用いることができるので、既存の電子ペーパーを用いることができる。また、電子ペーパーは、反射率の変更時に電力供給を行った後は、電力の供給を停止しても、設定した反射率を維持するので、消費電力を抑えることができ、例えば、スクリーンおよびスクリーン制御に用いる電源を、バッテリー電源とすることができる。
【００１０】
また、スクリーンとしてＦＥＤを用いた場合は、ＥＦＤのピクセルに用いる色素として、様々な色の色素を用いることにより、反射率制御に加え、投写画像の表現方法も制御可能である。さらに、画像表示システムの設置環境において、外光として特定の色の割合が多い場合に、その特定の色を打ち消し合う補色関係にある色素を用いたＥＦＤを選択的に用いることにより、特殊な環境下においても、反射率の制御を行うことが可能である。
［適用例１３］
反射率を変更可能なスクリーンを制御する反射率制御装置であって、前記スクリーンに投写表示された明度の異なる所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を前記スクリーンに向けて送信する送信部とを備える反射率制御装置。
この反射率制御装置によると、スクリーンに投写表示された所定の画像のコントラスト比に基づいてスクリーンの反射率を制御するので、例えば、外光等の写り込みによりスクリーン上の投写表示された投写画像のコントラスト比が低い場合には、スクリーンの反射率を下げることにより、外光の写り込みを抑えた、コントラスト比の高い投写画像をスクリーンに投写表示させることができる。
［適用例１４］
反射率の制御可能なスクリーンであって、当該スクリーンに投写表示された明度の異なる所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を送信する送信部と、前記制御信号を受信する受信部と、前記制御信号に基づいて、前記スクリーンの全面の反射率を一律に変更し、前記変更した前記反射率を定常状態として維持する反射率制御部とを備えるスクリーン。
このスクリーンによると、常時反射率を変化させて、表示された投写画像の反射率を制御するスクリーンに比べ、簡易に反射率の制御が可能である。
［適用例１５］
反射率の変更可能なスクリーンと、前記スクリーンに向けて画像を投写する投写型表示装置とからなる画像表示システムであって、前記投写型表示装置は、明度の異なる領域を有する所定の画像を前記スクリーンへ投写する投写部と、前記スクリーンに投写表示された前記所定の画像のコントラスト比を測定するコントラスト比測定部と、前記コントラスト比に基づいて、前記スクリーンの前記反射率を制御する信号である制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を前記スクリーンに向けて送信する送信部とを備え、前記スクリーンは、前記制御信号を受信する受信部と、前記制御信号に応じて前記スクリーンの前記反射率を制御する反射率制御部とを備える画像表示システム。
【００１１】
この画像表示システムによると、スクリーンに投写表示された画像のコントラスト比に基づいてスクリーンの反射率を制御するので、例えば、外光等の写り込みによりスクリーン上の投写表示された投写画像のコントラスト比が低い場合には、スクリーンの反射率を下げることにより、外光の写り込みを抑えた、コントラスト比の高い投写画像をスクリーンに投写表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像表示システム１０の構成を示した説明図である。
【図２】プロジェクター２０の構成を示すブロック図である。
【図３】プロジェクター２０の光学系の構成を説明する説明図である。
【図４】スクリーン３０及びスクリーン制御装置４０の構成について説明した説明図である。
【図５】反射率制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】パターン画像Ａ，Ｂの詳細について説明する説明図である。
【図７】第２実施例におけるプロジェクター２０の構成を説明する説明図である。
【図８】第２実施例におけるプロジェクター２０の光学系の構成を説明する説明図である。
【図９】反射率制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】パターン画像Ｃを説明する説明図である。
【図１１】可動スリット２９０について説明する説明図である。
【図１２】パターン画像Ｃと可動スリット２９０との位置関係について説明する説明図である。
【図１３】変形例１の構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）画像表示システム１０の構成：
図１は、本発明の一実施例に係る画像表示システム１０の構成を示した説明図である。画像表示システム１０は、プロジェクター２０と、反射率の変更可能なスクリーン３０と、スクリーン３０の反射率を制御するスクリーン制御装置４０とを備える。プロジェクター２０は、プロジェクター２０と外部接続されたコンピューターやＤＶＤ再生装置等の映像信号出力装置によって入力された映像信号に基づいて、映像を投写光として投写する。そして、プロジェクター２０が投写した投写光は、スクリーン３０上に映像として投写表示される。
【００１４】
スクリーン３０は、反射率を変更することが可能なスクリーンである。反射率を変更可能なスクリーンとして、本実施例では、電子ペーパーとして用いられるＥＰＤ（Electrophoretic Display）を用いた。なお、ＥＰＤの詳細については後で説明する。その他、反射率の変更可能なスクリーンとして、コレステリック液晶、反射型液晶ディスプレイ、ＥＦＤ（Electrofluidic Display）等を用いることができる。
【００１５】
スクリーン制御装置４０は、プロジェクター２０が出力した反射率を制御する信号（以下、反射率制御信号とも呼ぶ）を受信し、その信号に従いスクリーン３０の反射率を制御する。プロジェクター２０とスクリーン制御装置４０との間で行う反射率制御信号の送受信の方法として、本実施例では、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））による無線通信を用いる。その他の反射率制御信号の送受信の方法として、ケーブルにより互いに外部接続をして送受信を行う方法や、赤外線通信等の無線通信により送受信を行う方法を用いることができる。
【００１６】
（Ａ２）プロジェクター２０の構成：
次に、プロジェクター２０の構成について説明する。図２は、プロジェクター２０の構成を機能的に示すブロック図である。プロジェクター２０は、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２２０、ＲＡＭ２３０を備える。また、プロジェクター２０は、アナログ・デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）２４０、映像用プロセッサー２４５、液晶パネル駆動部２５０、照明光学系２６０、液晶パネル２６７、投写光学系２６９、ビームスプリッター２７０、スプリッター駆動部２７３、フォトディテクター２７５、ブルートゥースインターフェイス（以下、ＢＴ／ＩＦとも呼ぶ）２８０を備える。これら処理部は互いに内部バス２０５で接続されている。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換部２４０は、プロジェクター２０に入力されたアナログの映像信号をデジタル映像信号に変換する。映像用プロセッサー２４５は、変換されたデジタル映像信号の画像処理、例えばガンマ補正処理や、色変換処理、エッジ強調処理などの処理を行う画像処理専用のプロセッサーであり、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いることができる。映像用プロセッサー２４５は、入力されたデジタル映像信号に対してガンマ補正などの画像処理を行った上で、液晶パネル駆動部２５０に対して、処理後のデジタル映像信号を出力する。液晶パネル駆動部２５０は、入力されたデジタル映像信号に基づいて、液晶パネル２６７を駆動する。液晶パネル２６７は、液晶パネル駆動部２５０で生成された信号を映像化する透過型液晶パネルであり、照明光学系２６０から照射される光を変調して投写に必要な光（投写光）をスクリーン３０へ向けて射出する。なお、液晶パネル２６７は、透過型液晶パネルに換えて、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device、ＤＭＤは登録商標）を用いたライトバルブとしてもよい。投写光学系２６９は、照明光学系２６０から、液晶パネル２６７を介して射出された光をスクリーン３０に拡大して投写する投写レンズ等を備える。ビームスプリッター２７０、スプリッター駆動部２７３、フォトディテクター２７５については後で詳しく説明する。
【００１８】
ＣＰＵ２１０は、プロジェクター２０全体の制御を司る制御機能を備え、本実施例ではこれに加え、輝度測定部２１２と、コントラスト比算出部２１４と、スクリーン制御部２１６としての機能を備える。輝度測定部２１２は、プロジェクター２０が投写した投写画像を表示したスクリーン３０の輝度を、ビームスプリッター２７０とスプリッター駆動部２７３とフォトディテクター２７５とを制御することで測定する。コントラスト比算出部２１４は、輝度測定部２１２によって測定した輝度に基づいて、投写画像を表示したスクリーン３０のコントラスト比を算出する。スクリーン制御部２１６は、算出したコントラスト比に基づいて、スクリーン３０の反射率を変更するか否かを判断し、その判断に基づいて、スクリーン３０の反射率を制御する反射率制御信号を、ＢＴ／ＩＦ２８０を介してスクリーン制御装置４０に向けて送信する。これら機能部は、ＲＯＭ２２０が備えるプログラムをＣＰＵ２１０が読み込むことによって実行される。また、スクリーン制御部２１６が、ＢＴ／ＩＦ２８０を介して送信した反射率制御信号は、図示するように、スクリーン制御装置４０が備えるＢＴ／ＩＦ４８０が受信し、受信した反射率制御信号に基づいて、反射率制御部４１０がスクリーン３０の反射率を制御する。スクリーン３０については、後で詳しく説明する。
【００１９】
ＲＯＭ２２０は、通常の制御プログラムの他に、本実施例では特にパターン格納部２２２を備える。パターン格納部２２２は、ＣＰＵ２１０が投写画像の輝度およびコントラスト比の算出を行う際、投写画像として用いるためのパターン画像のデータを格納している。パターン画像については、後で詳しく説明する。
【００２０】
次に、プロジェクター２０の照明光学系２６０、投写光学系２６９を含む光学系（以下、単に光学系とも呼ぶ）の構造について、図３を用いて説明する。図３は、プロジェクター２０の光学系の構成を説明する説明図である。プロジェクター２０は、光学系として、ランプ２６１、インテグレータ２６２、偏光変換素子２６３、反射ミラー２６４、ダイクロイックミラー２６５、リレーレンズ２６６、液晶パネル２６７、液晶パネル機構部２６８、投写光学系２６９、ビームスプリッター２７０、スプリッター駆動部２７３、フォトディテクター２７５を備える。図３に示した光学系の構成は、ビームスプリッター２７０、スプリッター駆動部２７３、フォトディテクター２７５を除いて、公知である一般的な３ＬＣＤ方式の液晶プロジェクターの構成である。よって、光学系の全体構成の説明は省略し、本実施例におけるプロジェクター２０の特徴である、ビームスプリッター２７０とスプリッター駆動部２７３とフォトディテクター２７５とについて説明する。なお、以下、ビームスプリッター２７０とスプリッター駆動部２７３とフォトディテクター２７５とを総じて輝度測定機構とも呼ぶ。
【００２１】
輝度測定機構は、スクリーン３０からプロジェクター２０への反射光の輝度を測定するための機構である。図３に示すように、２点鎖線は、ランプ２６１から射出された投写光の光路を示す。点線は、投写光がスクリーン３０に投写され、反射してプロジェクター２０に返ってくる反射光の光路を示す。反射光には、プロジェクター２０が投写した投写光がスクリーン３０に反射してプロジェクター２０に返ってくる光に加え、画像表示システム１０の周辺に存在する室内照明による照明光や、投写光が一度、スクリーン３０で反射し、その後、壁等で反射した光等（以下、照明光を含め単に外光とも呼ぶ）が、スクリーン３０で反射してプロジェクター２０に返ってくる光等も含まれる。
【００２２】
ビームスプリッター２７０とスプリッター駆動部２７３とフォトディテクター２７５とからなる輝度測定機構は、上記説明した反射光の輝度を測定するために、プロジェクター２０に備えられている。ビームスプリッター２７０は、透過率９０％、反射率１０％の、可視光に対して透明な薄板である。このビームスプリッター２７０は、スプリッター駆動部２７３に備えられたアクチュエーターの動作により、図３に示す白抜きの矢印の方向、つまり投写光の光路方向に対して垂直な方向に可動式となっている。また、図示するように、ビームスプリッター２７０が投写光の光路上にある状態を測定状態、光路上から外れている状態を定常状態と呼ぶ。測定状態のビームスプリッター２７０は、液晶パネル機構部２６８と投写光学系２６９との間に位置する。
【００２３】
ビームスプリッター２７０から投写光の光路を挟んだ対面側には、フォトディテクター２７５が備えられている。ビームスプリッター２７０は、測定状態にある時、スクリーンからの反射光を、フォトディテクター２７５に反射するように、反射光の光路に対して反射角が付けられている。フォトディテクター２７５は、ビームスプリッター２７０が反射したスクリーン３０からの反射光の輝度を測定する光度計である。
【００２４】
ビームスプリッター２７０は、反射光の測定時以外は定常状態に位置している。そして、輝度測定部２１２としてのＣＰＵ２１０が、輝度測定の処理を開始した時に、ビームスプリッター２７０は測定状態に移動し、プロジェクター２０の投写光学系２６９から入射した反射光をフォトディテクター２７５に向けて反射し、フォトディテクター２７５が反射光の輝度を測定する機構となっている。
【００２５】
また、図３に示したように、液晶パネルから測定状態のビームスプリッター２７０までの投写光の光路長をＬ１とし、ビームスプリッター２７０からフォトディテクター２７５までの反射光の光路長をＬ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２となるようにビームスプリッター２７０及びフォトディテクター２７５は位置している。つまり、液晶パネル２６７から投写光学系２６９までの投写光の光路長と、投写光学系２６９からフォトディテクター２７５までの反射光の光路長は等しくなる。従って、スクリーン３０上の画像の焦点が合っていれば、その画像は逆の光路を通ってやはり焦点の合った状態で、フォトディテクター２７５上で結像する。なお、照明光学系２６０と液晶パネル２６７と投写光学系２６９とが、特許請求の範囲に記載の投写部に相当し、コントラスト比算出部２１４とフォトディテクター２７５とが、特許請求の範囲に記載のコントラスト比測定部に相当し、フォトディテクター２７５が特許請求の範囲に記載の光度計に相当する。
【００２６】
（Ａ３）スクリーン３０及びスクリーン制御装置４０の構成：
次に、スクリーン３０及びスクリーン制御装置４０の構成について説明する。図４は、スクリーン３０及びスクリーン制御装置４０の構成について説明した説明図である。スクリーン３０は、マイクロカプセルを用いた電子ペーパー型の構成、いわゆるＥＰＤ（Electrophoretic Display）を用いた構成のスクリーンである。スクリーン３０は、黒色の帯電粒子（黒色粒子）と白色の帯電粒子（白色粒子）とを封入した複数のマイクロカプセル３４０を、柔軟性を有する基板３３０上に形成された背面電極３２０と、光透過性の透光性電極３１０とで挟み込んで、一体として形成した構成となっている。また、スクリーン３０における、投写画像の表示側が透光性電極３１０となる。
【００２７】
マイクロカプセル３４０内に封入された黒色粒子は、電気的にプラスに帯電しており、白色粒子はマイナスに帯電している。例えば、透光性電極３１０にプラス電圧を印加し、背面電極３２０にマイナス電圧を印加すると、マイクロカプセル３４０内において、透光性電極３１０側に白色粒子が移動し、背面電極３２０側に黒色粒子が移動する。この時、投写画像の表示面には白色が表示される。また、一度、電圧印加によって移動した黒色粒子及び黒色粒子は、無加圧状態となっても、その状態を維持する。つまり、無加圧状態でも、スクリーン３０の投写画像表示面における各マイクロカプセル３４０による黒色又は白色の表示は維持される。そして、このマイクロカプセル３４０内の黒色粒子および白色粒子の移動に用いられる印加電圧用の電力は、スクリーン３０と接続されたスクリーン制御装置４０が備えるバッテリー４３０から供給される。以下、スクリーン制御装置４０の構成について説明する。
【００２８】
スクリーン制御装置４０は、反射率制御部４１０、スクリーンインターフェイス（以下、ＳＣ／ＩＦ）４２０、バッテリー４３０、ＢＴ／ＩＦ４８０とを備える。スクリーン制御装置４０は、ＳＣ／ＩＦ４２０を介して、スクリーン３０と接続されている。反射率制御部４１０、ＳＣ／ＩＦ４２０、ＢＴ／ＩＦ４８０とは互いにバスで内部接続され、バッテリー４３０は電力供給用のケーブルによって、ＳＣ／ＩＦ４２０と接続されている。つまり、スクリーン制御装置４０は、反射率制御部４１０による制御信号と、バッテリー４３０による電力とを、ＳＣ／ＩＦ４２０を介して、スクリーン３０に送る。反射率制御部４１０は、スクリーン３０の階調を制御することにより、反射率を制御する。スクリーン３０の階調は、スクリーン３０のマイクロカプセル３４０が示す「白」または「黒」の表示の、単位面積当たりの割合で制御する。本実施例では、スクリーン３０は、１６段階の階調を調整可能である。１６段階の階調の制御方法として例えば、スクリーン３０が備えるマイクロカプセル３４０を、縦４個×横４個、計１６個のマイクロカプセル３４０を、１つの階調値制御単位として区分けし、その１６個のマイクロカプセル３４０全てが「白」の表示である最大階調の状態から、階調を１段階下げる毎に、階調制御単位の１６個のマイクロカプセル３４０を１個ずつ、階調制御単位内で、所定の規則性をもって分散させて黒の表示にしていくことで階調を段階的に制御することができる。
【００２９】
また、この他の反射率の制御方法として、ディザ法を用いることができる。つまり、スクリーン３０が備えるマイクロカプセル３４０を、数個のブロックに分割し、各ブロック毎にブロック内の各マイクロカプセル３４０に、数字の割り振った所定のディザマスクをかけ、予め設定した閾値を上回ったマイクロカプセル３４０を白、下回ったマイクロカプセル３４０を黒と言うようにして階調を設定する。そして閾値を変更することにより、段階的に階調値の制御を行い、スクリーン３０の反射率を制御することができる。
【００３０】
上記方法で階調が設定されたスクリーン３０のマイクロカプセル３４０は、無加圧の状態、つまりバッテリー４３０からの電力の供給が無くなっても、階調の設定による「白」または「黒」の表示を維持する。つまり、スクリーン３０は、階調の設定時のみ電力の供給が必要であり、階調の設定後は、電力の供給を停止しても設定した階調を維持する。以上説明したプロジェクター２０、スクリーン３０およびスクリーン制御装置４０からなる画像表示システム１０によって、スクリーン３０の反射率を制御する反射率制御処理を行う。
【００３１】
（Ａ４）反射率制御処理：
次に、画像表示システム１０が行う反射率制御処理の説明をする。反射率制御処理は、スクリーン３０の反射率を制御することにより、プロジェクター２０が投射した投写光および照明等による外光がスクリーン３０で反射し、ユーザーが視認したスクリーン３０上の投写画像が、コントラストの低い画像として見えるのを抑制するための処理である。図５は、反射率制御処理の流れを示すフローチャートである。反射率制御処理は、プロジェクター２０が備える反射率制御ボタン（図示省略）をユーザーが操作することにより開始される。処理が開始されると、ＣＰＵ２１０（図２参照）は、スプリッター駆動部２７３にコマンドを送信し、スプリッター駆動部２７３はビームスプリッター２７０を、定常状態から測定状態の位置に移動する（ステップＳ１０５）。ビームスプリッター２７０を移動することにより、投写光学系２６９を介して入光した反射光は、ビームスプリッター２７０で反射し、フォトディテクター２７５で結像する。ビームスプリッター２７０の移動後、ＣＰＵ２１０は、スクリーン制御部２１６の機能として、スクリーン３０の階調値を、最大値の白表示に設定する（ステップＳ１１０）。これは、ＣＰＵ２１０が、ＢＴ／ＩＦ２８０を介してスクリーン制御装置４０にコマンド信号を送信することによって行う。また、スクリーン制御装置４０は、ＢＴ／ＩＦ４８０（図４参照）を介してそのコマンド信号を受信し、反射率制御部４１０が、スクリーン３０が備える全てのマイクロカプセル３４０を白色表示とする。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１０は、スクリーン３０の輝度測定用のパターン画像であるパターン画像Ａを、液晶パネル駆動部２５０を介してスクリーン３０に投写する（ステップＳ１１５）。パターン画像Ａは図６（ａ）に示す画像である。また図６（ｂ）には、後の処理で用いる画像であるパターン画像Ｂを示している。図６に示すパターン画像Ａ，Ｂの詳細については後で説明する。ステップＳ１１５でパターン画像Ａを投写すると、投写光が液晶パネル２６７で画像光として変調され、ビームスプリッター２７０を透過してスクリーン３０に投写表示される。パターン画像Ａに対応する投写光はスクリーン３０で反射して、外光の反射光とともに、投写光学系２６９（図３）を介してプロジェクター２０に入光する。その後、ビームスプリッター２７０で反射し、フォトディテクター２７５に照射される。フォトディテクター２７５はその反射光を受光する。この時、先ほど述べたように、反射光はフォトディテクター２７５で結像し、パターン画像Ａに対応する反射光がフォトディテクター２７５上に投写表示された状態となる。フォトディテクター２７５の受光部は、フォトディテクター２７５に投写表示された図６（ａ）に示すパターン画像Ａの黒点線の円形より内側の部分の輝度が測定できるような形状となっている。よって、パターン画像Ａを投写した際の輝度測定においては、黒点線の円形より内側の白色円形領域の輝度を測定することとなる。そして、フォトディテクター２７５が反射光を受光した状態で、ＣＰＵ２１０は、反射光の輝度をＮ回（Ｎは２以上）測定する。なお、本実施例では１０回測定する（ステップＳ１２０）。そして、測定した１０回分の輝度値の加算値（以下、輝度加算値Ａとも呼ぶ）、又は平均値をＲＡＭ２３０に記憶する。本実施例では加算値を採用する。
【００３３】
パターン画像Ａの反射光の輝度測定後、次に、ＣＰＵ２１０は、パターン画像Ｂをスクリーン３０に投写表示させる（ステップＳ１２５）。そして、パターン画像Ａの輝度測定と同様に、パターン画像Ｂの反射光の輝度を測定する。つまり、反射光によりフォトディテクター２７５に投写表示された図６（ｂ）のパターン画像Ｂの、白点線の円形より内側の黒色円形領域の輝度をＮ回測定する。なお、本実施例では１０回測定し（ステップＳ１３０）、測定した１０回分の測定値の加算値（以下、輝度加算値Ｂ）、又は平均値をＲＡＭ２３０に記憶する。本実施例では加算値を採用する。
【００３４】
輝度加算値Ａと輝度加算値ＢとをＲＡＭ２３０に記憶後、ＣＰＵ２１０は、輝度加算値Ａを輝度加算値Ｂで除算し（ステップＳ１３５）、その値を投写画像のコントラスト比Ｋと定義する。コントラスト比Ｋを算出後、ＣＰＵ２１０は、スクリーン制御部２１６の機能として、輝度加算値Ａとコントラスト比Ｋとに基づいて下記の式（１）と式（２）とを満たすか否かの判断をする。
【００３５】
［数１］
輝度加算値Ａ＞Ｌ  （Ｌ：所定の輝度値）・・・（１）
コントラスト比Ｋ＞Ｓ  （Ｓ：所定のコントラスト比）・・・（２）
【００３６】
式（１）において、Ｌは所定の輝度値であり、プロジェクター２０による投写画像をユーザーが視聴する際に、快適に視聴可能な輝度値に基づいて事前に設定した設定値である。最初に、ＣＰＵ２１０は、式（１）を満たすか判断し、ユーザーが快適に視聴可能な輝度を確保できているか否かの判断をする（ステップＳ１４０）。式（１）の条件を満たす場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、式（２）の条件を満たすか判断する（ステップＳ１４５）。式（２）において、Ｓは所定のコントラスト比の値であり、プロジェクター２０による投写画像をユーザーが視聴する際に、快適に視聴可能なコントラスト比に基づいて事前に設定した設定値である。ステップＳ１４５において、式（２）を満たす場合（ステップＳ１４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、スクリーン３０の反射率を現状の設定値で維持し、ビームスプリッター２７０を、スプリッター駆動部２７３へのコマンドにより、定常状態の位置に移動させ、かつ、パターン画像の投写を終了し（ステップＳ１５０）、反射率制御処理は終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ１４５にて反射率設定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１４５：ＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、スクリーン制御装置４０に対して、階調値を１段階下げるコマンドをＢＴ／ＩＦ２８０を介して送信する。スクリーン制御装置４０はコマンドに応じて、反射率制御部４１０が、スクリーン３０の階調値を１段階下げる（ステップＳ１５５）。その後、ＣＰＵ２１０は再び、ステップＳ１１５から処理を繰り返し行う。
【００３８】
また、ステップＳ１４５の条件（式（２）の条件）を満たすように、ステップＳ１５５において、スクリーン３０の階調値を下げるが、階調値を下げると輝度加算値Ａの値も下がることとなる。この場合、輝度加算値Ａが所定の輝度値Ｌ以上となっている範囲で、スクリーン３０の階調値を下げ、コントラスト比Ｋの値を調整する。つまり、式（１）の条件を、式（２）の条件より優先的に適用する。従って、ステップＳ１４０において、輝度加算値Ａが所定の輝度値Ｌを下回った場合は（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、スクリーン制御装置４０に対して、階調値を１段階上げるコマンドをＢＴ／ＩＦ２８０を介して送信し、スクリーン３０の反射率を上げることにより、式（１）が満たされるまで繰り返し、スクリーン３０の階調値を上げる処理を行う（ステップＳ１６５）。そして、式（１）の条件を満たされると（ステップＳ１６５：ＹＥＳ）、上述したステップＳ１５０を経て、処理は終了する。以上説明したように、反射率制御処理においてＣＰＵ２１０は、式（１）と式（２）とを、両方満たすように階調値を調整するが、両方とも満たす階調値がない場合、少なくとも式（１）を満たすように処理を行う。また、ステップＳ１６０において、スクリーン３０の階調値を上げても、式（１）を満たすことができない場合は、処理を終了し、エラーとして処理し、エラー表示を画像として投写する。なお、スクリーン制御部２１６が、特許請求の範囲に記載の制御信号生成部に相当する。
【００３９】
次に、図６に示したパターン画像Ａおよびパターン画像Ｂについての説明をする。パターン画像Ａ，Ｂは互いに白色と黒色の領域が反転した関係にある。よって、パターン画像Ａにおいて、パターン画像の特徴を説明する。パターン画像Ａは、画像に含まれる黒色の領域の面積と白色の領域の面積とが略等しい画像である。白色の領域と黒色の領域の面積とを略等しくすることで、用いるパターン画像からの反射光の輝度が、より観賞用の投写画像からの反射光の輝度に近くなるようにしている。従って、必ずしも白色領域と黒色領域との面積を等しくする必要はなく、観賞用画像に近い階調値の画像であれば、輝度の測定用の画像として用いることができる。このようにすることで、反射率制御処理により設定したスクリーン３０の反射率で、ユーザーが鑑賞用画像を鑑賞した際に、ユーザーは快適な反射率で鑑賞画像を鑑賞することができる。なお、上述したように、パターン画像Ａとパターン画像Ｂとは、白色領域と黒色領域とが反転した関係にあり、パターン画像としての特徴は同じなので、パターン画像Ｂの説明は省略する。
【００４０】
以上説明したように、画像表示システム１０による反射率制御処理は、スクリーン３０からの反射光の輝度の測定により投写画像のコントラスト比を算出し、コントラスト比が所定の範囲となるようにスクリーン３０の反射率を制御する。よって、外光等の影響による、投写画像のコントラスト比の低減を抑え、ユーザーは、コントラスト比の高い画質で投写画像の視聴が可能となる。また、反射率制御処理は、外光を含んだ反射光の輝度を測定し、コントラスト比の制御を行っているので、画像表示システム１０の設置場所を変えても、その場所の外光の影響を考慮して反射率制御処理を行うことが可能である。つまり、設置場所に拘束されることなく反射率制御処理を行うことができる。
【００４１】
反射率制御処理に用いるパターン画像については、パターン画像Ａ，Ｂは、その投写画像が、鑑賞用の投写画像と、輝度が近くなるように構成されているので、投写画像の観賞時に近い状態で、スクリーン３０の反射率制御が可能である。また、図３において説明したように、プロジェクター２０の構成として、投写光の光路長Ｌ１と、反射光の光路長Ｌ２とが等しくなるように構成しているので、液晶パネル２６７から投写光として照射された投写画像が、反射光としてフォトディテクター２７５上で結像する。従って、別個、反射光の結像用のフォーカスレンズ等、フォーカス調整用の機構を備える必要がなく、プロジェクター２０は比較的簡易な構造で反射率制御処理を実現することが可能である。スクリーン３０については、本実施例では、電子ペーパーとして用いられるＥＰＤを採用しているので、一度反射率を設定すると、電力供給がない状態でも、反射率を維持する。従って、消費電力が少なく、バッテリー駆動式にすることが可能であり、スクリーン３０およびスクリーン制御装置４０については携帯性に優れている。
【００４２】
Ｂ．第２実施例：
（Ｂ１）システムの構成：
次に、本発明の第２実施例に係る画像表示システム５０について説明する。第２実施例と第１実施例との相違点は、プロジェクター２０の構成として、後述する可動スリット２９０とアクチュエーター２９５とが加わることと、コントラスト比の測定方法が異なることである。よって、第１実施例と重複する各機器の構成については説明を省略し、符号および名称は第１実施例と同じものを使用する。図７は、画像表示システム５０におけるプロジェクター２０の構成を説明する説明図である。プロジェクター２０は、第１実施例における構成に加え、可動スリット２９０と、可動スリット２９０を動かすためのアクチュエーター２９５とを備える。また、第１実施例においては、投写画像のコントラスト比を、２つのパターン画像であるパターン画像Ａ，Ｂ（図６参照）を用いて測定していたが、第２実施例では、後に図１０（ａ）で説明するパターン画像Ｃを用いて投写画像のコントラスト比を測定する。このパターン画像Ｃの画像データはＲＯＭ２２２のパターン格納部２２２に記憶している。
【００４３】
図８は、第２実施例におけるプロジェクター２０の光学系の構成を説明する説明図である。第１実施例と同様に、プロジェクター２０に投写光学系２６９を介して入光してきた反射光を、ビームスプリッター２７０による反射によってフォトディテクター２７５へ導くまでの方法は、第１実施例と同様である。しかし、第２実施例では、ビームスプリッター２７０とフォトディテクター２７５との間に可動スリット２９０が備えられている。可動スリット２９０は、図８に示す矢印の方向、つまり、反射光の光路方向に対して垂直方向に可動する構造となっている。上記説明した画像表示システム５０によって反射率制御処理を行う。
【００４４】
（Ｂ２）反射率制御処理：
次に、画像表示システム５０が行う反射率制御処理について説明する。図９は、画像表示システム５０が行う反射率制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、第１実施例と同一の処理については、ステップ番号の下２桁を同一とし、処理内容の詳細説明は省略する。
【００４５】
画像表示システム５０による反射率制御処理は、プロジェクター２０が備える反射率制御ボタンを、ユーザーが操作することによって開始される。処理が開始されると、ＣＰＵ２１０（図７参照）は、スプリッター駆動部２７３を介して、ビームスプリッター２７０を、定常状態から測定状態の位置に移動する（ステップＳ２０５）。ビームスプリッター２７０の移動後、ＣＰＵ２１０は、スクリーン３０の階調値を、最大値の白表示に設定する（ステップＳ２１０）。それに応じて、スクリーン制御装置４０の反射率制御部４１０が、スクリーン３０が備える全てのマイクロカプセル３４０を白色表示とする。
【００４６】
その後、ＣＰＵ２１０は、投写画像のコントラスト比測定用の画像として、図１０に示すパターン画像Ｃの画像を、液晶パネル２６７を介してスクリーン３０に投写する（ステップＳ２１３）。パターン画像Ｃについては後で説明をする。パターン画像Ｃの投写後、ＣＰＵ２１０は、アクチュエーター２９５を介して図１１に示す可動スリット２９０を、図１２（ａ）に示すスリットパターンＸの位置に移動する（ステップＳ２１８）。ＣＰＵ２１０が、可動スリット２９０をスリットパターンＸの位置に移動後、パターン画像Ｃに対応する反射光の白色領域の輝度をＭ回（Ｍは２以上）測定する（ステップＳ２２０）。本実施例においては、１０回測定する。そして、測定した１０回分の測定値の加算値（輝度加算値Ｘ）をＲＡＭ２３０に記憶する。なお、可動スリット２９０は、スリットパターンＸの位置と、スリットパターンＹ（図１２（ｂ）参照）の位置との２つの状態のみをとることができ、説明上、可動スリット２９０がスリットパターンＸの位置に移動するとしているが、本実施例では、可動スリット２９０は、反射率制御処理の開始前の定常の状態においては、スリットパターンＸに位置している。
【００４７】
その後、ＣＰＵ２１０は、アクチュエーター２９５を介して、可動スリット２９０をスリットパターンＹの位置（図１２（ｂ））に移動させる（ステップＳ２２８）。そして、パターン画像Ｃに対応する反射光の黒色領域の輝度をＭ回測定する（ステップＳ２３０）。本実施例においては１０回測定をする。そして、測定した１０回分の測定値の加算値（輝度加算値Ｙ）をＲＡＭ２３０に記憶する。次に、ＣＰＵ２１０は、輝度加算値Ｘを輝度加算値Ｙで除算し、コントラスト比Ｋを算出する（ステップＳ２３５）。以降の処理については、図５に示した第１実施例の反射率制御処理と同じであるので説明は省略する。なお、上記式（１）において、輝度値の条件に用いた輝度加算値Ａ（白色領域の輝度値）に換えて、第２実施例では、同じく白色領域の輝度に相当する、輝度加算値Ｘを用いる。
【００４８】
次に、パターン画像Ｃ、可動スリット２９０およびスリットパターンについて説明する。図１０は、パターン画像Ｃを説明する説明図である。パターン画像Ｃは、白色領域と黒色領域とが市松模様の態様で配置された画像である。また、パターン画像Ｃの白色領域の面積の総和と、黒色領域の面積の総和とが略等しくなるように構成されている。これは第１実施例でも説明したように、パターン画像Ｃからの反射光の輝度を、より観賞用の投写画像からの反射光の輝度に近づけるためである。また、パターン画像Ｃは、白色領域と黒色領域とが、１つのパターン画像内で均一に配置されている点で、外光がどの位置に回り込んでも、その影響を検出可能である。また、本実施例ではパターン画像Ｃとして４行×４列の市松模様を用いたが、行・列の数が、より多い市松模様や、反対に、２行×２列の市松模様も用いることができる。
【００４９】
続いて、可動スリット２９０について説明する。図１１は、可動スリット２９０について説明する説明図である。可動スリット２９０は、スリット板に、パターン画像Ｃの市松模様の升目に対応する態様で、行、列に交互にスリット孔が形成されている。ビームスプリッター２７０により、フォトディテクター２７５に向けて反射した反射光は、フォトディテクター２７５の手前に設置された可動スリット２９０のスリット孔を通った光のみがフォトディテクター２７５で、反射光の輝度として測定される。
【００５０】
上記説明したパターン画像Ｃと可動スリット２９０とを用いて、フォトディテクター２７５上で反射光として結像するパターン画像Ｃの、白色領域のみの輝度と、黒色領域のみの輝度とを、別個に測定する。図１２は、輝度の測定時の、パターン画像Ｃと可動スリット２９０との位置関係について説明する説明図である。図１２（ａ）は、フォトディテクター２７５で結像するパターン画像Ｃの白色領域に、可動スリット２９０のスリット孔が位置するように、アクチュエーター２９５が可動スリット２９０を移動させた状態を示す。図１２（ａ）に示すパターン画像Ｃと可動スリット２９０との位置関係を、スリットパターンＸと呼ぶ。スリットパターンＸの状態の時、パターン画像Ｃに対応する反射光の内、白色領域の反射光のみがスリット孔を通り、フォトディテクター２７５の受光部に入光する。従って、パターン画像Ｃに対応する反射光の白色領域のみの輝度の測定が可能となる。
【００５１】
図１２（ｂ）は、スリットパターンＸの状態から、可動スリット２９０がアクチュエーター２９５によって移動し、スリット孔がパターン画像Ｃの黒色領域に位置する状態となっている。この状態を、スリットパターンＹと呼ぶ。スリットパターンＹの状態の時、パターン画像Ｃに対応する反射光の内、黒色領域の反射光のみがスリット孔を通り、フォトディテクター２７５の受光部に入光する。従って、パターン画像Ｃに対応する反射光の黒色領域のみの輝度の測定が可能となる。
【００５２】
以上説明したように、第２実施例では、白色領域と黒色領域とが１つの画像内に含まれるパターン画像Ｃと、可動スリット２９０とを用いることにより、１回のパターン画像の投写で反射率制御処理を行うことが可能である。また、パターン画像Ｃには、白色領域と黒色領域が略均一に配置されているので、観賞用の投写画像に近い状態でコントラスト比の測定が可能である。なお、可動スリット２９０は、特許請求の範囲に記載の測定選択部に相当する。
【００５３】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５４】
（Ｃ１）変形例１：
上記実施例では、プロジェクター２０が反射率制御処理に必要な機構、および処理部を備える構成であったが、変形例１として、反射率制御処理に必要な処理部および輝度測定機構を、図１３に示すように反射率制御装置６０として、プロジェクター２０の外部に備えるとしてもよい。この場合、反射率制御装置６０とプロジェクター２０とは有線または無線で接続されており、反射率制御装置６０から送信したパターン画像データを、プロジェクター２０が受信し、投写画像としてスクリーン３０に投写し、その投写画像に基づいて、反射率制御装置６０がスクリーン３０の反射率を制御する。このようにしても上記実施例と同様の効果が得られる。さらに変形例１では、反射率制御装置６０を、ユーザーが投写画像を鑑賞する鑑賞位置に近い場所に設置することが可能なので、上記実施例に比べ、よりユーザーから見た投写画像に近い画像の輝度を測定可能であり、精度の高い反射率制御処理が可能である。
【００５５】
（Ｃ２）変形例２：
変形例１では、プロジェクター２０とは別構成である反射率制御装置が、パターン画像データをプロジェクター２０に送信するために、プロジェクター２０と有線または無線で接続されているとしたが、変形例２においては、反射率制御装置はプロジェクター２０と接続されていない構成とする。反射率制御装置は、プロジェクター２０がスクリーン３０に投写する、プロジェクター２０の起動時の初期画面画像から、反射光の輝度を測定し、スクリーン３０の反射率制御処理を行う。この場合、プロジェクター２０は反射率制御処理としては処理を行わず、スクリーン３０に画像を投写するのみである。つまり、変形例２におけるプロジェクター２０は、反射率制御処理に関して、反射率制御装置やスクリーン制御装置４０との互換性は必要なく、一般に販売されているプロジェクターを用いて、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
（Ｃ３）変形例３：
上記実施例では、スクリーン３０に投写したパターン画像の輝度をフォトディテクター２７５で測定し、測定した輝度に基づいてコントラスト比を算出したが、変形例３として、プロジェクター２０が、スクリーン３０に投写表示されたパターン画像を撮像するカメラを備え、カメラで撮像したパターン画像の撮像データから輝度およびコントラスト比を検出し、スクリーン３０の反射率を制御する。このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明における実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの態様に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の態様で実施をすることができる。例えば、本発明に用いたスクリーン３０は、ＥＰＤに限らず、ＥＦＤやコレステリック液晶、反射型液晶ディスプレイ等の反射率の変更可能なディスプレイをスクリーンとして用いることができる。また、パターン画像として用いた画像は、パターン画像Ａ，Ｂ，Ｃに限ることなく、観賞用画像に近い輝度で投写表示される画像であれば、パターン画像として用いることが可能である。例えば、白色領域と黒色領域とが縦または横に縞模様として配置されているパターン画像や、画像領域が縦方向や横方向、または対角線方向に略等しく２分割され、白色領域と黒色領域とが配置されたパターン画像や、画像領域が縦方向と横方向、または対角線方向に略等しく４分割され、白色領域と黒色領域とが隣接しないように配置されたパターン画像などを、第２実施例の画像表示システム５０に適用し、白色領域からの反射光と黒色領域からの反射光とを切り替えてフォトディテクター２７５に透過させる構造とし、可動スリット２９０のスリット孔の形状および配置を形成することで、上記実施例と同様の効果が得られる。さらに、パターン画像は、白色の領域と黒色の領域に限ることなく、他の色の領域から成るとしてもよい。例えば、明度の高い黄色の領域と、明度の低い青色の領域から成るパターン画像を用いるとしてもよい。
【００５８】
その他、上記実施例では、プロジェクター２０はフォトディテクターを１つ備えているが、フォトディテクターを複数備えるとしてもよい。フォトディテクターを１つだけ備える場合は、投写したパターン画像の白色の領域の輝度と、黒色の領域の輝度とを順に測定したが、フォトディテクターを複数備える場合は、各領域の輝度を別個独立に、異なったフォトディテクターで測定可能となるので、両領域の輝度値を同時に測定することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…画像表示システム
２０…プロジェクター
３０…スクリーン
４０…スクリーン制御装置
５０…画像表示システム
２１０…ＣＰＵ
２１２…輝度測定部
２１４…コントラスト比算出部
２１６…スクリーン制御部
２２２…パターン格納部
２４５…映像用プロセッサー
２５０…液晶パネル駆動部
２６０…照明光学系
２６１…ランプ
２６２…インテグレータ
２６３…偏光変換素子
２６４…反射ミラー
２６５…ダイクロイックミラー
２６６…リレーレンズ
２６７…液晶パネル
２６８…液晶パネル機構部
２６９…投写光学系
２７０…ビームスプリッター
２７３…スプリッター駆動部
２７５…フォトディテクター
２９０…可動スリット
２９５…アクチュエーター
３１０…透光性電極
３２０…背面電極
３３０…基板
３４０…マイクロカプセル
４１０…反射率制御部
４３０…バッテリー
【図１】
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【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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