(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源を用いた画像表示装置であって、
前記レーザ光源から射出されたレーザ光を、画像を表す画像光に変調する光変調部と、
一定の第１の周期で更新されるフレーム画像の画像信号に基づいて前記光変調部を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記フレーム画像の表示が更新されるタイミングを前記第１の周期に保持しつつ、前記駆動信号にノイズ画像を周期的に挿入する、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記周期的に挿入されるノイズ画像は、複数のノイズ画像を時間方向に積分したときに特定のパタンが現れない均一な画像となるようなランダムノイズ画像である、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、
前記ノイズ画像を含まない非ノイズフレーム画像として前記フレーム画像を表示するためのフレーム画像駆動信号を前記第１の周期で生成するとともに、
前記ノイズ画像を表示するためのノイズ画像駆動信号を一定の第２の周期で生成する、画像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、さらに、時系列順に並ぶ各一対のフレーム画像の中間にある画像として予測される予測フレーム画像を前記ノイズ画像を含まない非ノイズフレーム画像として生成するとともに、前記予測フレーム画像を表示するための予測フレーム画像駆動信号を前記第１の周期で生成する、画像表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の画像表示装置であって、
前記第２の周期は、前記第１の周期に等しい、画像表示装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記ノイズ画像の平均輝度レベルは、前記ノイズ画像より前に表示されていた所定数の前記非ノイズフレーム画像の平均輝度レベルに連動して設定されている、画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記ノイズ画像は、フーリエ変換したときに、周波数が０近傍の第１の周波数帯域の振幅強度が、前記第１の周波数帯域よりも高周波数側にある第２の周波数帯域の振幅強度よりも低い画像である、画像表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像表示装置であって、
少なくとも１秒以内に表示される前記ノイズ画像は全て異なる、画像表示装置。
【請求項９】
請求項１または請求項２記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、
前記フレーム画像にノイズを挿入したノイズ付きフレーム画像を生成し、前記ノイズ画像として、前記第１の周期で前記駆動信号に挿入する、画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、
時系列順に並ぶ各一対のフレーム画像の中間にある画像として予測される予測フレーム画像を生成し、
前記予測フレーム画像にノイズを挿入したノイズ付き予測フレーム画像を前記ノイズ付きフレーム画像として生成する、画像表示装置。
【請求項１１】
レーザ光を光変調部によって変調してフレーム画像を表示画面に表示する画像表示方法であって、
前記フレーム画像の表示が更新されるタイミングを一定の第１の周期に保持しつつ、前記表示画面にノイズ画像が周期的に表示されるように前記レーザ光を前記光変調部によって変調する工程を備える、画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光源を用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置には、光源装置から射出されたレーザ光を画像信号に基づいて変調して、スクリーン等の表示画面に投写するものが知られている（特許文献１等）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【０００４】
しかし、そうした画像表示装置では、光路上に設けられた光学素子においてレーザ光が散乱等されると、レーザ光の可干渉性（コヒーレンス）が高いため、表示画像にランダムな干渉模様（スペックルパタン）が現れる場合がある。スペックルパタンが生じると、表示画像の観察者は、表示画像にちらつき感を覚え、不鮮明であると認識してしまう。これまでは、こうした問題に対して十分な工夫がなされてこなかったのが実情であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、レーザ光源を用いた画像表示装置において、表示画像に対するスペックルパタンの影響を低減できる技術を提供することを目的とする。
【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。
【０００７】
［適用例１］レーザ光源を用いた画像表示装置であって、
前記レーザ光源から射出されたレーザ光を、画像を表す画像光に変調する光変調部と、
一定の第１の周期で更新されるフレーム画像の画像信号に基づいて前記光変調部を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記フレーム画像の表示が更新されるタイミングを前記第１の周期に保持しつつ、前記駆動信号にノイズ画像を周期的に挿入する、画像表示装置。
適用例１記載の画像表示装置によれば、駆動信号に挿入されたノイズ画像を表示画面に表示することによって、表示画面上での複素振幅を変動させることができる。従って、レーザ光源によるスペックルパタンが生じている場合であっても、複素振幅の変動によってスペックルパタンの表示画像に対する影響を低減することができる。
【０００８】
［適用例２］適用例１記載の画像表示装置であって、
前記周期的に挿入されるノイズ画像は、複数のノイズ画像を時間方向に積分したときに特定のパタンが現れない均一な画像となるようなランダムノイズ画像である、画像表示装置。
適用例２記載の画像表示装置によれば、表示画像の観察者が表示画像に挿入されたノイズパタンを認識することを抑制できる。
【０００９】
［適用例３］適用例１または適用例２記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、前記ノイズ画像を含まない非ノイズフレーム画像として前記フレーム画像を表示するためのフレーム画像駆動信号を前記第１の周期で生成するとともに、
前記ノイズ画像を表示するためのノイズ画像駆動信号を一定の第２の周期で生成する、画像表示装置。
適用例３記載の画像表示装置によれば、動画を表すフレーム画像は一定の第１の周期で表示されるとともに、ノイズ画像は一定の第２の周期でフレーム画像の間に挿入されて表示される。従って、表示画像の観察者が動画を認識できる周期（第１の周期）でフレーム画像を表示しつつ、表示画像の観察者がノイズ画像を認識することを抑制できる周期（第２の周期）でノイズフレーム画像を表示することができる。これによって、スペックルパタンの表示画像に対する影響を低減するとともに、表示画像の観察者が表示画像に挿入されたノイズパタンを認識することを抑制できる。
【００１０】
［適用例４］適用例３記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、さらに、時系列順に並ぶ各一対のフレーム画像の中間にある画像として予測される予測フレーム画像を前記ノイズ画像を含まない非ノイズフレーム画像として生成するとともに、前記予測フレーム画像を表示するための予測フレーム画像駆動信号を前記第１の周期で生成する、画像表示装置。
適用例４記載の画像表示装置によれば、予測フレーム画像の挿入によって、表示画像の観察者は、動画によって表された動きをより滑らかに感得することができる。
【００１１】
［適用例５］適用例３または適用例４記載の画像表示装置であって、
前記第２の周期は、前記第１の周期に等しい、画像表示装置。
適用例５記載の画像表示装置によれば、スペックルパタンの表示画像に対する影響をより効果的に低減することができる。
【００１２】
［適用例６］適用例３ないし適用例５のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記ノイズ画像の平均輝度レベルは、前記ノイズ画像より前に表示されていた所定数の前記非ノイズフレーム画像の平均輝度レベルに連動して設定されている、画像表示装置。
適用例６記載の画像表示装置によれば、非ノイズフレーム画像の平均輝度レベルと、非ノイズフレーム画像に続いて表示されるノイズ画像の平均輝度レベルとが著しく異なってしまうことを抑制することができる。従って、ノイズ画像を挿入したことによる表示画像の平均輝度レベルへの影響を表示画像の観察者が認識することを抑制できる。
【００１３】
［適用例７］適用例１ないし適用例６のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記ノイズ画像は、フーリエ変換したときに、周波数が０近傍の第１の周波数帯域の振幅強度が、前記第１の周波数帯域よりも高周波数側にある第２の周波数帯域の振幅強度よりも低い画像である、画像表示装置。
適用例７記載の画像表示装置によれば、低周波数成分より高周波数成分を多く含むノイズ画像が挿入されるため、レーザ光の焦点面における複素振幅をより大きく変動させることができる。従って、より、スペックルパタンによる表示画像への影響を低減することができる。
【００１４】
［適用例８］適用例１ないし適用例７のいずれかに記載の画像表示装置であって、
少なくとも１秒以内に表示される前記ノイズ画像は、全て異なる、画像表示装置。
適用例８記載の画像表示装置によれば、表示画像の観察者が挿入されたノイズ画像を認識してしまうことをさらに抑制することができる。
【００１５】
［適用例９］適用例１または適用例２記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、
前記フレーム画像にノイズを挿入したノイズ付きフレーム画像を生成し、前記ノイズ画像として、前記第１の周期で前記駆動信号に挿入する、画像表示装置。
適用例９記載の画像表示装置によれば、フレーム画像とともにノイズ画像が同時に表示されるため、フレーム画像を表示しつつ、スペックルパタンによる表示画像への影響を低減することができる。また、ノイズ画像とフレーム画像とを交互に表示する場合よりフレーム周期を小さくすることが可能である。
【００１６】
［適用例１０］適用例９記載の画像表示装置であって、
前記駆動信号生成部は、
時系列順に並ぶ各一対のフレーム画像の中間にある画像として予測される予測フレーム画像を生成し、
前記予測フレーム画像にノイズを挿入したノイズ付き予測フレーム画像を前記ノイズ付きフレーム画像として生成する、画像表示装置。
適用例１０記載の画像表示装置によれば、ノイズ付き予測フレームの生成により、動画の表す動きを表示画像の観察者により滑らかに感得させることが可能であり、スペックルパタンによる表示画像への影響も低減することができる。
【００１７】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、レーザ光源を用いた画像表示方法および画像表示装置、画像表示装置の制御方法および画像表示装置の制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A．第１実施例：
B．第２実施例：
C．第３実施例：
D．第４実施例：
E．第５実施例：
F．第６実施例：
G．変形例：
【００１９】
A．第１実施例：
図１は本発明の一実施例としての画像表示装置１００の構成を示す概略図である。この画像表示装置１００は、画像を表す画像信号に応じて変調された画像光を投写スクリーン２００に投写してカラー画像を表示する投写型表示装置である。
【００２０】
画像表示装置１００は、３つの画像光射出装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム２０と、投写レンズ３０とを備えている。３つの画像光射出装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、赤、緑、青の３色の色成分ごとの画像光を射出する。ここで、「画像光」とは、後述する画像信号に基づいて光源からの光が変調された画像を表す光を意味する。各画像光射出装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂから射出される各色成分の画像光は、クロスダイクロイックプリズム２０の各入射面２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂへと入射する。各色成分の画像光はクロスダイクロイックプリズム２０において合成されて射出面２２から射出さる。合成された画像光は、投写レンズ３０によって拡大されて、投写スクリーン２００に投写される。
【００２１】
図２（Ａ）は、赤色成分の画像光を射出する赤色成分画像光射出装置１０Ｒの構成を示す概略図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に対応する斜視図である。なお、他の色成分画像光射出装置１０Ｇ，１０Ｂの構成も赤色成分画像光射出装置１０Ｒと同様であるため、図示及び説明は省略する。赤色成分画像光射出装置１０Ｒは、赤色のレーザ光を射出するレーザアレイ光源装置１Ｒと、回折光学素子２と、フィールドレンズ３と、赤色成分光用の液晶パネル４Ｒとを備えている。レーザアレイ光源装置１Ｒは、等間隔で並ぶ複数の平行な赤色のレーザビームＬｒ１を回折光学素子２に向かって射出する。回折光学素子２は、各レーザビームＬｒ１を拡散した回折光Ｌｒ２を射出する。回折光Ｌｒ２は、フィールドレンズ３のレンズ面に入射し、フィールドレンズ３によって屈折されて、赤色成分光用の液晶パネル４Ｒの所定の照明領域（後述）を重畳的かつ均一に照明する。
【００２２】
図３は、赤色成分光用の液晶パネル４Ｒの構成を示す概略図であり、回折光Ｌｒ２の入射面側を示している。他の色成分光用の液晶パネル４Ｇ、４Ｂも赤色成分光用の液晶パネル４Ｒと同様の構成であるため、図示及び説明は省略する。液晶パネル４Ｒは、回折光Ｌｒ２（図２）によって照射される照射領域ＬＡを有する。照射領域ＬＡは、複数の矩形形状の画素ＰＸが縦横に配列された矩形形状の画素領域ＰＡを有している。なお、図には、画素領域ＰＡのうちの任意の２５画素を含む一部領域ＥＡ（縦５画素、横５画素の２５画素分に相当する領域）を拡大して示してある。各画素ＰＸは、後述する変調信号（「駆動信号」とも呼ぶ）に基づいて入射する光を変調する。
【００２３】
図４は、画像表示装置１００の内部構成を示す概略図である。画像表示装置１００は、画像信号生成部４０と、変調信号生成部５０と、ランダムノイズ信号生成部６０とを備えている。画像信号生成部４０は、動画を表す動画信号ＶＳを変調信号生成部５０へと送信する。動画信号ＶＳは、一定のフレーム周期で更新されるフレーム画像Ｆnを表すフレーム画像信号ＦＳnを含むデジタル信号である。なお、フレーム画像Ｆnの添字ｎは自然数であり、各フレーム画像の表示順位を示す。
【００２４】
変調信号生成部５０は、動画信号ＶＳを受信すると、各色成分光用の液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの変調動作を制御するための駆動信号ＭＳ（変調信号ＭＳ）の生成を開始する。具体的には、変調信号生成部５０は、動画信号ＶＳに含まれる各フレーム画像信号ＦＳｎを受信するたびごとに、各フレーム画像Ｆｎを再生するためのフレーム画像変調信号ＦＭｎを順次生成する。また、変調信号生成部５０は、フレーム画像変調信号ＦＭｎを生成するごとに、ランダムノイズ信号生成部６０に対してランダムノイズ信号ＲＮＳｍの送信要求を出す。
【００２５】
ランダムノイズ信号生成部６０は、変調信号生成部５０から要求に応じて、ランダムノイズパタンを有するノイズ画像ＲＮm（以後、「ランダムノイズ画像ＲＮm」と呼ぶ）を表すランダムノイズ信号ＲＮＳmを変調信号生成部５０へと送信する。ここで、「ランダムノイズパタン」とは、複数のノイズパタンを時間的に連続して表示させたときの表示画像を時間方向に積分した場合に、特定のパタンが現れない略均一な画像が得られるようなノイズパタンを意味する。なお、ランダムノイズ画像ＲＮm及びランダムノイズ信号ＲＮＳmの添字ｍは、自然数であり、変調信号生成部５０へ送信された順位を表す。
【００２６】
図５は、ランダムノイズ画像ＲＮmの具体的な一例を示す概略図であり、図３の画素領域ＰＡと同様に、ランダムノイズ画像ＲＮmの一部領域ＥＡを拡大して示してある。ランダムノイズ画像ＲＮmは、光をほぼ透過する透光画素ＰＸｐと、光をほぼ遮蔽する遮光画素ＰＸｓとがランダムに分布することによってノイズパタンが構成されている。なお、ランダムノイズ画像ＲＮmは、ランダムノイズ信号生成部６０が生成するものとしても良く、あるいは、予め画像表示装置１００の記憶部（図示せず）に格納されているものとしても良い。
【００２７】
ところで、本明細書中においては、ランダムノイズ画像ＲＮmの全画素数に対する透光画素ＰＸｐの数の割合を「開口率」と呼ぶ。本実施例では、ランダムノイズ画像ＲＮmとして開口率が約８０％のものを用いる。この理由は後述する。
【００２８】
変調信号生成部５０（図４）は、ランダムノイズ信号ＲＮＳmを受信すると、ランダムノイズ画像ＲＮmを再生するためのランダムノイズ変調信号ＲＮＭmを生成する。変調信号生成部５０は、フレーム画像変調信号ＦＭnの後に続けてランダムノイズ変調信号ＲＮＭmを変調信号ＭＳとして各液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへと送信する。変調信号生成部５０が生成する変調信号ＭＳは、フレーム画像変調信号ＦＭnとランダムノイズ変調信号ＲＮＭmとが交互に発生する信号となる。
【００２９】
図６は、変調信号ＭＳのタイミングチャートの一例を示す説明図である。変調信号生成部５０は、フレーム画像Ｆnの更新タイミングの周期が一定のフレーム周期に保たれるように、フレーム画像変調信号ＦＭn及びランダムノイズ変調信号ＲＮＭmによる表示時間を調整する。「更新タイミング」とは、新たな表示画像の表示開始時期を意味する。本実施例では、フレーム画像変調信号ＦＭn及びランダムノイズ変調信号ＲＮＭmによる画像表示期間は、ともに約１／１２０秒であり、フレーム画像Ｆnの更新タイミングの周期は、動画信号ＶＳにおけるフレーム周期である１／６０秒に保持されている。
【００３０】
図７は、各色成分光用の液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが、変調信号ＭＳに従って変調動作を実行した結果、投写スクリーン２００に投写される表示画像を時系列で並べた模式図である。このように、変調信号ＭＳ（図６）に応じて、フレーム画像Ｆnとランダムノイズ画像ＲＮmとが交互に約１／１２０秒ごとに更新されて表示される。
【００３１】
ところで、この画像表示装置１００のようにレーザ光を光源として使用する場合、レーザ光はコヒーレンス（可干渉性）が高いため、光路に配置された光学素子によって拡散されるとランダムな干渉模様（スペックルパタン）が生じる場合がある。スペックルパタンが生じると、表示画像の観察者は、表示画像にちらつき感を感得し、表示画像が不鮮明であると認識してしまう場合がある。しかし、本実施例のように、動画を構成するフレーム画像Ｆnの間にランダムノイズ画像ＲＮmが間欠的に挿入されていることにより、スペックルパタンが発生する場合であっても、表示画像の観察者が表示画像に対するスペックルパタンの影響を認識することを抑制できる。以下にこの理由を説明する。
【００３２】
図８は、画像表示装置１００の各色成分のレーザ光の光路を便宜上１つの直線的な光路ＬＰとして示した模式図である。なお、図８は、クロスダイクロイックプリズム２０（図１）及びフィールドレンズ３（図２）の図示は省略されている。また、便宜上、投写スクリーン２００と表示画像Ｆｎ，ＲＮｍとを隔てて図示してある。
【００３３】
レーザアレイ光源装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから射出されたレーザ光は、回折光学素子２と、液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂと、投写レンズ３０とを介して拡散・変調された上で投写スクリーン２００へと投写され、表示画像Ｆｎ，ＲＮｍとして観察者３００に観察される。ここで、時刻ｔにおける液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画素領域ＰＡでの光の複素振幅をＡ（ｘ，ｙ）ｔとする。また、投写レンズ３０の伝達関数をＬ（ｘ，ｙ）とする。なお、ｘ，ｙはそれぞれ画像における座標を示す（図中の矢印）。このとき、時刻ｔにおける投写スクリーン２００の表示画像Ｆｎ，ＲＮｍの複素振幅Ｉ（ｘ，ｙ）ｔは、次式（１）で表される。なお、記号「＊」は、畳み込み積分を示す。
Ｉ（ｘ，ｙ）ｔ＝Ｌ（ｘ，ｙ）＊Ａ（ｘ，ｙ）ｔ …  （１）
式（１）から、時刻ｔにおいて観察者３００が認識する画像の光の強度Ｏ（ｘ，ｙ）ｔは複素振幅Ｉ（ｘ，ｙ）ｔの絶対値の２乗として得ることができる（次式（２））。
Ｏ（ｘ，ｙ）ｔ＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）ｔ｜２ …  （２）
【００３４】
ところで、画像表示装置１００では、フレーム画像Ｆnとランダムノイズ画像ＲＮmとが交互に１／１２０秒の周期で表示されていく。このように経時的に画像が更新される場合には、所定の時間内に観察者３００が認識する画像の光の強度Ｏ（ｘ，ｙ）は、光の強度Ｏ（ｘ，ｙ）tを時間方向に積分することによって近似的に得ることができる。次式（３）は、その積分結果を示している。なお、ｔ１〜ｔｋ（ｋは自然数）は、画像の更新時刻を示す。
Ｏ（ｘ，ｙ）＝Ｏ（ｘ，ｙ）t1＋Ｏ（ｘ，ｙ）t2＋…＋Ｏ（ｘ，ｙ）tk  …  （３）
【００３５】
図９は、動画へのランダムノイズ画像の挿入によるスペックルパタンの抑制効果を説明するためのグラフである。各グラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３はそれぞれ投写スクリーンのＸ軸方向（図８）における光の強度分布を示している。ここで、画像表示装置１００で表示される各フレーム画像Ｆnが全て全白画像である場合を想定する。第１のグラフＧ１は、最初に表示されるフレーム画像Ｆ1の光の強度分布を示している。全白の表示画像は本来、光の強度分布が略均一であるべきであるが、スペックルパタンの発生により、第１のグラフＧ１に示されるような光の強度分布の不均一さが生じている。後続して表示されるフレーム画像Ｆ2〜Ｆnにおいても、この第１のグラフＧ１と同様な光の強度分布が示される。
【００３６】
第２のグラフＧ２は、フレーム画像Ｆ1の次に表示されるランダムノイズ画像ＲＮ1の光の強度分布を示している。ランダムノイズ画像ＲＮ1では、その表示されるランダムなノイズパタンに応じてフレーム画像Ｆ1の場合とは異なるランダムな光の強度分布が得られる。また、後続して表示されるランダムノイズ画像ＲＮ2〜ＲＮmにおいても、それぞれのランダムなノイズパタンに応じた光の強度分布が示される。
【００３７】
即ち、本実施例の画像表示装置１００では、画像を表示する場合にランダムノイズ画像ＲＮmが挿入されることにより、１／１２０秒の周期で投写スクリーン２００上の光の強度分布がランダムに変化することとなる。これは、焦点面における複素振幅が時間的に変化していることを意味する。
【００３８】
ここで、第１と第２のグラフＧ１，Ｇ２はそれぞれ、上式（３）の右辺第１項及び第２項に対応させることができる。即ち、ｔ１＝１／１２０秒、ｔ２＝２／１２０秒、…、ｔｋ＝１２０／１２０秒として、各画像更新時刻における表示画像Ｆｎ，ＲＮｍの光の強度Ｏ（ｘ，ｙ）ｔを加算して、約１秒間に観察者３００が認識する光の強度Ｏ（ｘ，ｙ）を近似的に得ることができる。
【００３９】
第３のグラフＧ３は、その結果得られた光の強度分布を示している。第１のグラフＧ１と比較すると、光の強度分布の不均一さが低減されていることが確認できる。即ち、この画像表示装置１００では、レーザ光の焦点面における複素振幅を時間的に変化させることによって、スペックルパタンを時間的に変動させ、表示画像の観察者がスペックルパタンを認識することを抑制する。
【００４０】
なお、表示画像の観察者が動画に表された動きを滑らかであると認識するためには、約１秒間に６０枚以上のフレーム画像が元のフレーム周期と同じ周期で表示されることが好ましい。そのため、画像表示装置１００では、動画を構成するフレーム画像Ｆnの更新周期を１／６０秒で一定に保持している。従って、ランダムノイズ画像の挿入により、表示画像の観察者による動画の認識が妨げられることはない。
【００４１】
一方、ランダムノイズ画像ＲＮmを観察者が認識することを抑制するためには、約１秒間に６０枚以上のそれぞれが異なるノイズパタンを有するランダムノイズ画像を挿入することが好ましい。但し、ランダムノイズ画像の表示期間はフレーム画像の表示期間より短くしても良い。そこで、変調信号ＭＳのタイミングチャートは、次のように一般化することができる。
【００４２】
図１０は、変調信号ＭＳのタイミングチャートを一般化した例を示す図である。図１０は、フレーム画像変調信号ＦＭn及びランダムノイズ変調信号ＲＮＭmによる画像表示期間を表す変数ｔ，ｕが用いられている点以外は、図６とほぼ同じである。変数ｔは０．５以上の任意の実数であり、変数ｕは６０以上の任意の実数である。この一般化された変調信号ＭＳでは、フレーム画像変調信号ＦＭnがｔ／ｕ秒で送信され、続いて、ランダムノイズ変調信号ＲＮＭmが（１−ｔ）／ｕ秒で送信される。これによって、表示されるフレーム画像Ｆnの更新周期は１／ｕ秒に保持され、１秒間にｕ枚のそれぞれ異なるランダムノイズ画像ＲＮmが表示される。
【００４３】
ところで、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率はランダムノイズ画像ＲＮm全体の平均輝度に相当する。そのため、挿入されるランダムノイズ画像ＲＮmの開口率及びその表示時間に応じて表示画像の実効輝度は変化する。ここで、「表示画像の実効輝度」とは、全白画像であるフレーム画像Ｆnのみを表示するときの全画像の時間的な平均輝度を基準として、ランダムノイズ画像ＲＮmを挿入した場合の相対的な平均輝度を意味する。
【００４４】
表示画像の実効輝度を著しく低く設定した場合（例えば約７０％）には、表示画像の観察者は表示画像を暗いと感得する。一方、表示画像の実効輝度を著しく高く設定した場合（例えば約１００％）には、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率も著しく高くなり、スペックルパタンによる表示画像への影響抑制効果が低減してしまう。従って、表示画像の実効輝度は、表示画像の輝度の時間的平均が極端に低下しない程度に適切に保持されることが好ましく、例えば約８５％〜約９５％程度が好ましい。このような望ましい実効輝度を保持するために、以下の方法によりランダムノイズ画像ＲＮmの開口率を設定することができる。
【００４５】
図１１は、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率の決定方法の一例を示す説明図である。図１０の変調信号ＭＳが送信された場合の表示画像の実効輝度ｙは次式（４）によって表すことができる。
ｙ＝ｔ＋ｘ（１−ｔ）…（４）
ここで、ｘはランダムノイズ画像ＲＮmの開口率であり、ｔは、全表示画像の表示時間に対するランダムノイズ画像ＲＮmの表示時間割合であり、図１０で説明したｔに相当する。
【００４６】
ここで、画像表示装置１００において確保すべき表示画像の実効輝度ｙを９０％として上式（４）に代入して式を変形すると次式（５）が得られる。
ｘ＝（０．９−ｔ）／（１−ｔ）…（５）
この式（５）から、図１１のグラフが得られ、ランダムノイズ画像ＲＮmの表示時間割合ｔに応じてた開口率ｘを決定することができる。例えば、図６で説明した変調信号ＭＳでは、ｔ＝０．５であるため、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率を約８０％とすることによって、表示画像の実効輝度を約９０％に保持することができる。
【００４７】
ところで、上述したように、表示画像の観察者がランダムノイズ画像ＲＮmを認識することを抑制するためには、約１秒間に表示されるランダムノイズ画像のノイズパタンを全て異なるものにすることが好ましい。また、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率を最大８０％とするには、任意の２５画素を含む一部領域に最低でも５画素の遮光画素ＰＸｓが分布するような割合でノイズパタンを構成すればよい。当該任意の２５画素を含む一部領域における遮光画素ＰＸｓの配置パタンは、５３１３０（＝25Ｃ5）通りである。すると、本実施例のように約１２０Ｈｚで表示画像が更新される場合、約１秒間に挿入されるランダムノイズ画像ＲＮmは約６０枚であるため、開口率を最大８０％に設定しても、約１秒間に表示されるランダムノイズ画像ＲＮmのランダムノイズパタンを全て異なるパタンとすることが可能である。
【００４８】
このように、本実施例の構成によれば、画像光にスペックルパタンが生じる場合であっても、フレーム画像とノイズ画像を交互に表示することによって、表示画像の観察者が表示画像へのスペックルパタンの影響を認識することを抑制できる。
【００４９】
B．第２実施例：
図１２は本発明の第２実施例としての画像表示装置１００Ａの内部構成を示す概略図である。図１２は変調信号生成部５０に換えて輝度検出部５２を有している変調信号生成部５０Ａが設けられている点以外は図４とほぼ同じである。なお、画像表示装置１００Ａの他の構成は第１実施例と同様である（図１）。
【００５０】
輝度検出部５２は、変調信号生成部５０Ａが画像信号生成部４０から動画信号ＶＳの各フレーム画像信号ＦＳｎを受信するたびごとに、各フレーム画像信号ＦＳｎが表す各フレーム画像Ｆｎの平均輝度レベルを算出する。変調信号生成部５０Ａは、ランダムノイズ信号生成部６０にランダムノイズ信号ＲＮＳｍの送信要求をする際に、当該送信要求とともに算出した平均輝度レベルも送信する。ランダムノイズ信号生成部６０は、受信した平均輝度レベルに応じた開口率を有するランダムノイズ画像ＲＮｍのランダムノイズ信号ＲＮＳｍを変調信号生成部５０Ａへと送信する。
【００５１】
ここで、ランダムノイズ画像ＲＮmに先行するフレーム画像Ｆnの平均輝度レベルをｚとしたとき、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率ｘは、例えば、以下の（６）式に従って決定される。
ｘ＝ｚ・ｘ0  …（６）
ここで、ｘ0は予め設定された一定値（最大開口率）である。即ち、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率ｘは、先行するフレーム画像Ｆnの平均輝度レベルｚに、所定の最大開口率ｘ0を乗じることによって決定することができる。
【００５２】
ところで、前述した図１１に示した特性は、先行するフレーム画像Ｆnの平均輝度レベルｚが１．０（１００％）の場合の特性であると考えることができる。このとき、図１１の特性で与えられる開口率ｘは、上記（６）式の最大開口率ｘ0に相当する。従って、例えばフレーム画像の表示期間割合ｔが０．５である場合には、最大開口率ｘ0は０．８に設定することが好ましい。
【００５３】
図１３（Ａ），（Ｂ）は、各フレーム画像Ｆnの平均輝度レベルに応じたランダムノイズ画像ＲＮmの開口率の設定を説明するための説明図である。上述したように、この第２実施例ではランダムノイズ画像ＲＮmの最大開口率を８０％としている。従って、フレーム画像Ｆnが全白画像（輝度レベル１００％）である場合には、フレーム画像Ｆnに続いて表示されるランダムノイズ画像ＲＮmの開口率ｘは最大値の８０％となる（図１３（Ａ））。なお、図１３（Ａ）にはランダムノイズ画像ＲＮmのうちの任意の一部領域ＥＡを拡大して示してある。一部拡大領域ＥＡのうちの２５画素には、遮光画素ＰＸｓが５画素含まれ、透光画素ＰＸｐが２０画素含まれている。
【００５４】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）と同様の図であり、輝度レベルが６０％のフレーム画像Ｆnに続いて、開口率が約４８％のランダムノイズ画像ＲＮmが表示される例を示している。即ち、全白画像以外のフレーム画像Ｆnに続いて表示されるランダムノイズ画像ＲＮmは、当該フレーム画像Ｆnの輝度レベルに最大開口率８０％を乗じた値に相当する開口率を有するランダムノイズ画像ＲＮmが表示される。
【００５５】
このように、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率が、直前に表示されていたフレーム画像Ｆnの輝度レベルに連動して設定されることによって、ランダムノイズ画像ＲＮmによる表示画像の輝度レベルの急激な変化を抑制することができる。従って、表示画像の観察者が、表示画像の劣化を認識することが抑制される。
【００５６】
C．第３実施例：
図１４は本発明の第３実施例としての画像表示装置１００Ｂの内部構成を示す概略図である。図１４は、変調信号生成部５０Ｂが予測フレーム生成部５４を有する点と、画像信号生成部４０及びランダムノイズ信号生成部６０の図示が簡略化されている点以外は図１２とほぼ同様である。なお、この画像表示装置１００Ｂの他の構成は第２実施例と同じである（図１）。
【００５７】
変調信号生成部５０Ｂは、画像信号生成部４０から動画信号ＶＳを受信すると予測フレーム生成部５４に渡す。予測フレーム生成部５４は、動画信号ＶＳに含まれるフレーム画像信号ＦＳn+1を受信するたびごとに、その１つ前に受信したフレーム画像信号ＦＳnとフレーム画像信号ＦＳn+1とに基づいて予測フレーム画像Ｆｉnを表す予測フレーム画像信号ＦＳｉnを生成する。
【００５８】
図１５は、予測フレーム画像Ｆｉnを具体的に説明するための説明図である。第１と第２のフレーム画像Ｆ1，Ｆ2はそれぞれ、走行中の車両を表す動画を表す連続したフレーム画像である。第１と第２のフレーム画像Ｆ1，Ｆ2ではそれぞれ車両の位置が異なっている。この場合には、第１と第２のフレーム画像Ｆ1，Ｆ2のそれぞれに示された車両の位置の中間の位置に車両が存在する画像を予測フレーム画像Ｆｉ1として挿入する。これによって、表示画像の観察者は、動画により表される動きをより滑らかに感じることができる。なお、予測フレーム画像Ｆｉnの生成方法としては、動体の動きベクトルを用いて動体の中間的な位置を予測する方法などの任意の方法を採用することが可能である。
【００５９】
予測フレーム生成部５４（図１４）は、フレーム画像信号ＦＳnとともに予測フレーム画像信号ＦＳｉnを輝度検出部５２へと送信する。輝度検出部５２は、フレーム画像信号ＦＳn及び予測フレーム画像信号ＦＳｉnから、それぞれが表すフレーム画像Ｆn，Ｆｉnの画像全体の平均輝度レベルを算出し、さらに、両画像の平均輝度レベルの平均値を算出する。
【００６０】
変調信号生成部５０Ｂは、その平均値とともに、ランダムノイズ信号生成部６０（図１２）にランダムノイズ信号ＲＮＳmの送信要求を送信する。ランダムノイズ信号生成部６０は、受信した平均輝度レベルの平均値に応じた開口率を有するランダムノイズ画像ＲＮmを表すランダムノイズ信号ＲＮＳmを変調信号生成部５０Ｂへと送信する。なお、ここでは、第２実施例と同様に平均輝度レベルの平均値にランダムノイズ画像ＲＮmの最大開口率（約８０％）を乗じてランダムノイズ画像ＲＮmの開口率を決定する。但し、第１実施例と同様に、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率を一定としても良い。
【００６１】
変調信号生成部５０Ｂ（図１４）は、フレーム画像信号ＦＳn及び予測フレーム画像信号ＦＳｉnからフレーム画像変調信号ＦＭn及び予測フレーム画像変調信号ＦＭｉnを生成し、変調信号ＭＳとして各液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへと送信する。また、変調信号生成部５０Ｂは、続いてランダムノイズ信号ＲＮＳmからランダムノイズ変調信号ＲＮＭmを生成し、変調信号ＭＳとして各液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへと送信する。
【００６２】
図１６は、各液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへと送信される変調信号ＭＳのタイミングチャートである。変調信号生成部５０Ｂは、各フレーム画像Ｆｎの更新周期が１／６０秒に保持されるように、予測フレーム画像変調信号ＦＭｉn及びランダムノイズ変調信号ＲＮＭmによる表示時間が調整される。具体的には、フレーム画像変調信号ＦＭnによる表示時間をｔ１秒とし、予測フレーム画像変調信号ＦＭｉnによる表示時間をｔ２秒とし、ランダムノイズ変調信号ＲＮＭmによる表示時間をｔ３秒とすると、各表示時間ｔ１，ｔ２，ｔ３の和が約１／６０秒となるように設定される。なお、この場合に予測フレーム画像Ｆｉnは、各フレーム画像Ｆnの表示タイミングからｔ１秒経過後の画像を予測して生成されたものである。
【００６３】
図１７は、第３実施例の画像表示装置によって投写スクリーン２００（図１）に表示される表示画像を時系列で模式的に示す模式図である。投写スクリーン２００には、第１のフレーム画像Ｆ1に続いて第１と第２のフレーム画像Ｆ1，Ｆ2から生成された第１の予測フレーム画像Ｆｉ1が表示される。さらに、ランダムノイズ画像ＲＮ1が表示された後に、第２のフレーム画像Ｆ2が表示される。その後、同様に、フレーム画像Ｆn，予測フレーム画像Ｆｉn，ランダムノイズ画像ＲＮmの順番で繰り返し画像が更新されて表示される。
【００６４】
ここで、例えば第１のフレーム画像Ｆ１の平均輝度レベルが約４８％であり、第１の予測フレーム画像Ｆｉ１の平均輝度レベルが約５２％であったとすると、第１のフレーム画像Ｆ１と第１の予測フレーム画像Ｆｉ１の平均輝度レベルの平均値は約５０％となる。従って、続いて表示されるランダムノイズ画像ＲＮ１の開口率は、受信した平均輝度レベルの平均値に最大開口率約８０％を乗じた約４０％となる。なお、図にはランダムノイズ画像ＲＮ１の任意の２５画素を含む一部領域ＥＡを拡大して示してあるが、当該領域ＥＡの２５画素中には、透光画素ＰＸｐが１０画素含まれている。
【００６５】
このように、第３実施例の構成によれば、予測フレーム画像を挿入する場合であっても、第１ないし第３実施例と同様に、表示画像の観察者が認識するスペックルパタンの表示画像への影響を低減することが可能である。また、ランダムノイズ画像の前に複数のフレーム画像が表示されている場合であっても、各フレーム画像の輝度レベルが反映された開口率を有するランダムノイズ画像が挿入されるため、表示画像の輝度レベルが急激に変化することを抑制できる。
【００６６】
D．第４実施例：
図１８（Ａ）は、本発明の第４実施例に用いられるランダムノイズ画像ＲＮmを示す模式図である。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のランダムノイズ画像ＲＮmを空間周波数解析した２次元フーリエパタンＦＰを示している。図１８（Ｂ）は、その画像の中心を０周波数として縦軸方向が垂直周波数を示し、横軸方向が水平周波数を示している。また、白い領域ほど該当する周波数における強度が大きいことを示している。なお、この第４実施例における画像表示装置の構成は第３実施例と同様である（図１，図１４）。
【００６７】
表示画像の観察者が認識するスペックルパタンの表示画像への影響を低減するためには、ランダムノイズ画像ＲＮmの挿入により、焦点面において複素振幅をより大きく変動させることが好ましい。複素振幅をより大きく変動させるためには、ランダムノイズ画像ＲＮmはより高周波数成分を有することが好ましい。即ち、２次元フーリエパタンＦＰのように、中心領域（０周波数近傍の低周波数帯域）よりその外周領域（高周波数帯域）の強度が大きくなることが好ましい。なお、ランダムノイズ画像ＲＮmは、２次元フーリエパタンＦＰのような周波数強度分布を示す２次元フーリエパタンを逆フーリエ変換することによって生成することが可能である。
【００６８】
このように、第４実施例の画像表示装置では、ランダムノイズ信号生成部６０（図１２）は、低周波数成分より高周波数成分の強度が大きいランダムノイズ画像ＲＮmを表すランダムノイズ信号ＲＮＳmを変調信号生成部５０Ｂへと送信する。従って、より表示画像の観察者が認識するスペックルパタンの表示画像への影響を低減することができる。
【００６９】
E．第５実施例：
図１９（Ａ）は、本発明の第５実施例として画像表示装置のレーザ光の光路を模式的に示す模式図である。図１９（Ａ）は、投写レンズ３０に開口絞り３１が設けられている点と、液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画素領域ＰＡ及び投写スクリーン２００にランダムノイズ画像ＲＮmが表示されている点以外は、図８とほぼ同様である。なお、第５実施例における画像表示装置の他の構成は、第４実施例にものと同じである（図１，図１４）。
【００７０】
ランダムノイズ画像ＲＮmを表す画像光は、投写レンズ３０の開口絞り３１の位置における、液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂと平行な平面による断面には、図１８（Ｂ）に示した２次元フーリエパタンが現れる。従って、開口絞り３１の開口部３２は、ランダムノイズ画像ＲＮmの高周波数成分（広角成分）を遮蔽しない程度に開口していることが好ましい。このとき、開口絞り３１の開口部３２の外周は、図１８（Ｂ）の明るい領域の外周とほぼ一致するものとなる。
【００７１】
図１９（Ｂ）は、第５実施例の比較例としての画像表示装置のレーザ光の光路を模式的に示す模式図である。図１９（Ｂ）は、開口絞り３１の開口部３２が図１９（Ａ）より小さい点以外は、図１９（Ａ）とほぼ同じである。この比較例の場合には、ランダムノイズ画像ＲＮmを表す画像光の高周波数成分が開口絞り３１によって遮蔽されてしまい、投写スクリーン２００まで到達していない。即ち、ランダムノイズ画像ＲＮmの高周波数成分が遮蔽されてしまう分だけ、ランダムノイズ画像ＲＮmによる投写スクリーン２００における複素振幅の変動が低減されてしまう。従って、比較例の画像表示装置の方が、表示画像の観察者の認識するスペックルパタンによる表示画像への影響が大きくなってしまう。
【００７２】
このように、投写レンズ３０の開口絞り３１は、ランダムノイズ画像ＲＮmの高周波数成分を遮蔽しない程度の大きさを有することが好ましい。例えば、開口絞り３１のＦ値を２．０より小さくするものとしても良い。これによって、表示画像の観察者が認識するスペックルパタンによる表示画像への影響をより小さくすることができる。
【００７３】
F．第６実施例：
図２０は、本発明の第６実施例としての画像表示装置１００Ｅの内部構成を示す概略図である。図２０は、変調信号生成部５０Ｂに換えて変調信号生成部５０Ｅが示されている点以外は、ほぼ図１４と同じである。なお、この画像表示装置１００Ｅの他の構成は、第５実施例と同様である（図１）。
【００７４】
変調信号生成部５０Ｅは、ノイズ画像合成部５６を備えている。変調信号生成部５０Ｅは、画像信号生成部４０から動画信号ＶＳに含まれるフレーム画像信号ＦＳnを受信するたびごとに、ランダムノイズ信号生成部６０にランダムノイズ信号ＲＮＳmの送信要求を出す。ランダムノイズ信号生成部６０は、送信要求ごとに異なるランダムノイズ画像ＲＮmを表すランダムノイズ信号ＲＮＳmを変調信号生成部５０Ｅへと送信する。
【００７５】
変調信号生成部５０Ｅのノイズ画像合成部５６は、フレーム画像信号ＦＳnとランダムノイズ画像ＲＮmとを合成したランダムノイズフレーム画像信号ＲＦＳnを生成する。即ち、ランダムノイズフレーム画像信号ＲＦＳnが表す画像は、フレーム画像Ｆnにランダムノイズが挿入された画像となる。変調信号生成部５０Ｅは、ランダムノイズフレーム画像信号ＲＦＳnを基にその変調信号であるランダムノイズフレーム変調信号ＲＦＭnを生成し、変調信号ＭＳとして各液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへと送信する。
【００７６】
図２１は、第６実施例における変調信号ＭＳのタイミングチャートの一例を示す説明図である。変調信号生成部５０Ｅは、フレーム周期が１／６０秒に保持されるように、ランダムノイズフレーム変調信号ＲＦＭnを送信する。これによって、投写スクリーン２００（図１）には、ランダムノイズパタンが重ね合わされたフレーム画像が１／６０秒ごとに更新表示される。
【００７７】
このような構成としても、挿入されたランダムノイズパタンの変化によって焦点面における複素振幅を変動させることができ、表示画像の観察者にスペックルパタンの表示画像に対する影響を認識させることを抑制できる。また、画像のフレーム周期を１／６０秒以下とすれば、表示画像の観察者がフレーム画像中のノイズを認識することを抑制できる。なお、第３実施例のように予測フレーム画像を生成する場合に、元のフレーム画像と予測フレーム画像にそれぞれノイズ画像を合成するようにしても良い。
【００７８】
G．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。
【００７９】
G1．変形例１：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、変調信号生成部５０の機能の一部を画像信号生成部４０やランダムノイズ信号生成部６０が実行するようにすることもできる。
【００８０】
G2．変形例２：
上記実施例において、ランダムノイズ信号生成部６０は、ランダムノイズ画像ＲＮmを表すランダムノイズ信号ＲＮＳmではなく、完全にランダムではないノイズを含む画像を表すノイズ信号を生成するものとしても良い。
【００８１】
G3．変形例３：
上記実施例において、ランダムノイズ画像ＲＮmとして二値画像を用いたが、ランダムノイズ画像ＲＮmは中間調を有する多値画像であっても良い。また、各色成分ごとに異なるノイズパタンを合成してランダムノイズ画像ＲＮmを得るものとしても良い。これらの場合には、上記実施例中における開口率は、ランダムノイズ画像ＲＮm全体の平均輝度レベルとして解釈しても良い。
【００８２】
G4．変形例４：
上記実施例において、ランダムノイズ画像ＲＮmは、各フレーム画像Ｆnの表示ごとに挿入されていたが、各フレーム画像Ｆnや予測フレーム画像の表示開始周期が略一定に保持されれば、各フレーム画像Ｆnとは異なる周期で周期的に挿入されるものとしても良い。
【００８３】
G5．変形例５：
上記実施例において、各画像光射出装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えていたが（図２，図３）、液晶パネル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに換えて、Digital Micromirror Device（テキサス・インスツルメンツ社の商標）のような他の光変調装置が設けられているものとしても良い。
【００８４】
G6．変形例６：
上記第２実施例、第３実施例において、ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率は、ランダムノイズ信号生成部６０が受信した輝度レベルの値に最大開口率を乗じて決定していたが、他の方法によって決定されるものとしても良い。ランダムノイズ画像ＲＮmの開口率は、ランダムノイズ信号生成部６０が受信した輝度レベルに連動して決定されればよい。
【００８５】
G6．変形例６：
上記第３実施例において、予測フレーム画像Ｆｉｎが１コマだけ生成・挿入されていたが、さらに複数の予測フレーム画像が生成・挿入されるものとしても良い。また、上記第６実施例において、全てのフレーム画像Ｆｎがランダムノイズフレーム画像ＲＦＭｎに置換されていたが、一部のフレーム画像Ｆｎのみがランダムノイズフレーム画像ＲＦＭｎに置換されるものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施例における画像表示装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施例における画像光射出装置の構成を示す概略図。
【図３】第１実施例における液晶パネルの構成を示す概略図。
【図４】第１実施例における画像表示装置の内部構成を示す概略図。
【図５】ランダムノイズ画像を説明するための説明図。
【図６】第１実施例における変調信号のタイミングチャートの一例を示す説明図。
【図７】第１実施例における表示画像を時系列で模式的に示す説明図。
【図８】画像表示装置におけるレーザ光の光路を模式的に示す説明図。
【図９】スペックルパタンの表示画像への影響の低減を説明するための説明図。
【図１０】第１実施例における変調信号のタイミングチャートの一般化を説明するための説明図。
【図１１】第１実施例におけるランダムノイズ画像の最大開口率の決定方法を説明するための説明図。
【図１２】第２実施例における画像表示装置の内部構成を示す概略図。
【図１３】第２実施例におけるフレーム画像の平均輝度レベルとランダムノイズ画像の開口率との関係を説明するための説明図。
【図１４】第３実施例における画像表示装置の内部構成を示す概略図。
【図１５】第３実施例における予測フレーム画像の生成を説明するための説明図。
【図１６】第３実施例における変調信号のタイミングチャートの一例を示す説明図。
【図１７】第３実施例における表示画像を時系列で模式的に示す説明図。
【図１８】第４実施例におけるランダムノイズ画像とその二次元フーリエパタンを示す説明図。
【図１９】第５実施例における画像表示装置の光路を模式的に示した模式図及びその比較例を示す模式図。
【図２０】第６実施例における画像表示装置の内部構成を示す概略図。
【図２１】第６実施例における変調信号のタイミングチャートの一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００８７】
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…レーザアレイ光源装置
２…回折光学素子
３…フィールドレンズ
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…液晶パネル
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…画像光射出装置
２０…クロスダイクロイックプリズム
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ…側面
２２…射出面
３０…投写レンズ
３１…開口絞り
３２…開口部
４０…画像信号生成部
５０…ランダムノイズ信号生成部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｅ…変調信号生成部
５２…輝度検出部
５４…予測フレーム生成部
５６…ノイズ画像合成部
６０…ランダムノイズ信号生成部
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｅ…画像表示装置
２００…投写スクリーン
３００…観察者
ＥＡ…一部拡大領域
Ｆn…フレーム画像
ＦＭn…フレーム画像変調信号
ＦＭｉn…予測フレーム画像変調信号
ＦＳn…フレーム画像信号
ＦＳｉn…予測フレーム画像信号
Ｆｉn…予測フレーム画像
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…グラフ
ＬＡ…照射領域
ＬＰ…光路
Ｌｒ１…レーザビーム
Ｌｒ２…回折光
ＭＳ…変調信号
ＰＡ…画素領域
ＰＸ…画素
ＰＸｐ…透光画素
ＰＸｓ…遮光画素
ＲＦn…ランダムノイズフレーム画像
ＲＦＭn…ランダムノイズフレーム変調信号
ＲＦＳn…ランダムノイズフレーム画像信号
ＲＮm…ランダムノイズ画像
ＲＮＭm…ランダムノイズ変調信号
ＲＮＳm…ランダムノイズ信号
ＶＳ…動画信号
【図１】
0005358970.tif 000002
【図２】
0005358970.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005358970.tif 000006
【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】
0005358970.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005358970.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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