(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を含む照明手段と、
画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、
前記画像は、前記シンチレーションが異なる第１の領域と第２の領域とを有し、
前記シンチレーション低減手段は、前記第１の領域と前記第２の領域とで前記シンチレーションが異なるように前記シンチレーションを低減させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、
前記第１の領域に対応する位置に前記光散乱部材が配置され、前記第２の領域に対応する位置には前記光散乱部材が配置されていないことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
光源を含む照明手段と、
画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、
を備え、
時間的に切り替わる複数の前記画像は、前記シンチレーションが互いに異なる第１の期間に表示される画像と第２の期間に表示される画像とを含み、
前記シンチレーション低減手段は、前記第１の期間と前記第２の期間とで前記シンチレーションが異なるように前記シンチレーションを低減させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、
前記光散乱部材が、前記光の光路内において移動可能もしくは回転可能に構成され、
前記第１の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内において移動もしくは回転し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内において停止していることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、
前記光散乱部材が、前記光の光路内と光路外とを移動可能に構成され、
前記第１の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内に位置し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路外に位置することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる第1領域と前記第１領域に比べて光の散乱の度合いが小さい第２領域とを有する光散乱部材を含み、
前記光散乱部材が、前記光の光路内において移動可能もしくは回転可能に構成され、
前記第１の期間においては、前記光散乱部材の第１領域を前記光が透過し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材の第２領域を前記光が透過することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項７】
第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、
画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、
前記画像は、シンチレーションが異なる第１の領域と第２の領域とを有し、
前記制御手段は、前記第１の光で前記第１の領域を照射し、前記第２の光で前記第２の領域を照射するように、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、
画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、
前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、
時間的に切り替わる複数の前記画像は、シンチレーションが互いに異なる第１の期間に表示される画像と第２の期間に表示される画像とを含み、  
前記制御手段は、前記第１の光を前記第１の期間に照射し、前記第２の光を前記第２の領域に照射するように、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記第１の光源がレーザであり、前記第２の光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項７または８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部を照明する光を射出する光源を含む照明手段と、
前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、
前記画像は、前記シンチレーションが異なる第１の領域と第２の領域とを有し、
前記シンチレーション低減手段は、前記第１の領域と前記第２の領域とで前記シンチレーションが異なるようにシンチレーションを低減することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部を照明する光を射出する光源を含む照明手段と、
前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、
時間的に切り替わる複数の前記画像は、前記シンチレーションが互いに異なる第１の期間に表示される画像と第２の期間に表示される画像とを含み、
前記シンチレーション低減手段は、前記第１の期間と前記第２の期間とでシンチレーションが異なるようにシンチレーションを低減することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部を照明する第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有し、前記画像表示部を照明する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、
前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、
を備え、
前記画像は、シンチレーションが異なる第１の領域と第２の領域とを有し、
前記制御手段は、前記第１の光で前記第１の領域を照射し、前記第２の光で前記第２の領域を照射するように、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部を照明する第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有し、前記画像表示部を照明する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、
前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、
時間的に切り替わる複数の前記画像は、シンチレーションが互いに異なる第１の期間に表示される画像と第２の期間に表示される画像とを含み、
前記制御手段は、前記第１の光を前記第１の期間に照射し、前記第２の光を前記第２の期間に照射するように、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関し、特に干渉性の高い光（コヒーレント光）を用いた画像表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタが急速な普及を見せている。プロジェクション方式の画像表示装置の最大の利点は、液晶テレビジョン、プラズマディスプレイ等の直視型ディスプレイと比べて低価格で同画面サイズの商品を提供できるところにある。しかしながら、最近は直視型においても低価格化が進んでおり、プロジェクション方式の画像表示装置にはより高い画質性能が求められている。プロジェクタは、光源から射出された光を液晶ライトバルブ等の光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーン上に拡大投射することで画像を表示する。このとき、スクリーンに画像が表示されるだけでなく、鑑賞者はスクリーン全面にぎらつきを見ることになる。このぎらつきは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、シンチレーション、スペックルノイズなどと呼ばれている。
【０００３】
ここで、シンチレーションの発生原理について簡単に説明する。
図１４（ａ）、（ｂ）に示したように、光源７０から照射された光が液晶ライトバルブ（図示略）を透過してスクリーン７４に投射される。スクリーン７４に投射された投射光は、スクリーン７４に含まれる多数の散乱材７２により回折し、それら散乱材７２が二次波源のように振舞うことによって拡散される。図１４（ｂ）に示すように、二次波源による２つの球面波が互いの位相関係に応じて光の強め合いや弱め合いを起こし、スクリーン７４と鑑賞者との間に明暗の縞模様（干渉縞）が現れる。この干渉縞が発生する像面Ｓに鑑賞者の目の焦点が合ったとき、鑑賞者は干渉縞をシンチレーションとして認識する。シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者に、スクリーンの前にあたかも幕が張られたかのような不快感を与える。
【０００４】
ところで、最近のプロジェクタでは、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源はエネルギー効率、色再現性、長寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用光源として期待が高まっている。しかしながら、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相が揃っていることから干渉性が非常に高い光（コヒーレント光）となっている。レーザ光のコヒーレント長は数十メートルに及ぶこともあるため、同一の光源を分割して再合成すると、コヒーレント長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こす。そのため、高圧水銀ランプを用いたときよりも鮮明なシンチレーション（干渉縞）が出現する。よって、特にレーザ光源を用いたプロジェクタの製品化において、シンチレーションの低減は必須の技術である。
【０００５】
このようなシンチレーションの低減対策として、以下の技術が提案されている。
特許文献１に記載の技術はスクリーンの拡散特性を経時的に変化させるものであり、高分子分散液晶層とこの高分子分散液晶層を駆動する電極とを有する光拡散シートを備えたスクリーンが記載されている。このスクリーンによれば、光拡散シートの拡散特性を高速に変化させることによってスペックルパターンを時間的に重畳させ、均質化させて目立たなくすることができる。また、特許文献２には、青色光源と赤色光源に半導体レーザダイオードを用い、人間の目にとって視感度が高い緑色光源には干渉性の低い光（インコヒーレント光）を射出する発光ダイオード（Light Emitting Diode, ＬＥＤ）を用いた画像表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２２１０６９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、上述のシンチレーションの低減対策は、特許文献１の技術がスクリーン側でシンチレーションを見難くして対策するもの、特許文献２の技術が光源側で光の干渉性を低下させて対策するものであり、ある程度のシンチレーションの低減効果は期待できる。しかしながら、特許文献１の技術では、高分子分散液晶層の応答速度に限界があるため、シンチレーションを完全になくすことは困難である。また、スクリーン側で対策するものについては、スクリーンにおける光の拡散性を高めすぎると画像がぼけてしまい、鮮明な画像が得られないという問題もある。一方、特許文献２の技術では、ＬＥＤ等のインコヒーレント光源を用いる必要があり、全ての光源をレーザ光源等のコヒーレント光源で構成した場合に適用することができず、対策としては不十分である。
【０００７】
なお、上記の課題はレーザ光源を用いたプロジェクタにおいて顕著であるが、レーザ光源を用いたプロジェクタに特有の課題ではない。例えば、高圧水銀ランプ等のランプを用いたプロジェクタや、更にはプロジェクタ以外の直視型の液晶ディスプレイ等を含む画像表示装置に共通の課題である。
【０００８】
本発明は、上記のようなシンチレーションに伴う諸問題を解決するという立場ではなく、むしろシンチレーションの特徴を生かして表示に有効利用することが可能な画像表示装置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】
【０００９】
画像表示装置の分野において、従来、画像表示時にシンチレーションが発生する場合、何とかしてシンチレーションを抑制または低減しようと、数々の提案がなされてきたが、シンチレーションを完全に抑制するのは甚だ難しかった。これに対して、本発明者は、シンチレーションを完全に抑制するのが難しいのであれば、むしろシンチレーションを積極的に表示に利用できないかと考えた。すなわち、本発明者は、シンチレーションは画像に重なって生じるぎらつきであるから、ぎらつきを利用して見る人の注意を喚起したり、ぎらついた画像を表現したい場合にはシンチレーションを伴った画像が有効に利用できると考え、本発明の構成に至った。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、光源を含む照明手段と、画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、前記シンチレーション低減手段は、前記画像内に前記シンチレーションの低減の度合いが異なる複数の領域ができるように前記シンチレーションを低減することを特徴とする。なお、本発明で言うところの「画像」とは、写真や絵等で表現される画像情報のみならず、文字情報も含む概念である。
【００１１】
本発明の構成によれば、各領域毎の画像内容に応じて画像内にシンチレーションの低減の度合いが異なる複数の領域ができるため、一つの画像のうち、例えば視聴者の注意を喚起したい文字情報等を表示する領域ではシンチレーションの低減の度合いが小さい（シンチレーションが強く発生した）表示を行い、視聴者に良好な画質で見て欲しい画像を表示する領域ではシンチレーションの低減の度合いが大きい（シンチレーションを十分に抑制した）表示を行う。このようにすれば、シンチレーションを画面全体にわたって均一に抑制したり、低減したりする必要がなく、シンチレーション低減技術をうまく使い分けることによって、視聴者への注目度が高い画像や表現力に優れた画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記画像内に前記シンチレーションの低減の度合いが異なる第1の領域と第２の領域とを有し、前記第１の領域でのシンチレーションの低減の度合いが前記第２の領域でのシンチレーションの低減の度合いより大きい構成とすることができる。
この構成によれば、画像内にシンチレーションの低減の度合いが異なる少なくとも２つの領域を形成すれば良く、例えば第１の領域と第２の領域とでシンチレーションの低減の度合いに大きな差を付けることで、シンチレーションを発生させたときの視覚的効果を最大限に発揮することができる。
【００１３】
さらに上記構成を実現するためには、前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、前記第１の領域に対応する位置に前記光散乱部材が配置され、前記第２の領域に対応する位置には前記光散乱部材が配置されていない構成を採用すればよい。
この構成によれば、光散乱部材の形状、配置等を適切に設計するだけで上記の視覚的効果を容易に得ることができる。
【００１４】
本発明の画像表示装置は、光源を含む照明手段と、画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、前記シンチレーション低減手段は、時間的に切り替わる前記画像毎に前記シンチレーションの低減の度合いが異なるように前記シンチレーションを低減することを特徴とする。
【００１５】
本発明の構成によれば、画像の各期間毎の画像内容に応じてシンチレーションの低減の度合いが異なる複数の画像が期間毎に切り替わるため、時間的に変化する一連の画像のうち、例えば視聴者の注意を喚起したい文字情報等を表示する期間ではシンチレーションの低減の度合いが小さい（シンチレーションが強く発生した）表示を行い、視聴者に良好な画質で見て欲しい画像を表示する期間ではシンチレーションの低減の度合いが大きい（シンチレーションを十分に抑制した）表示を行う。このようにすれば、シンチレーションを常時均一に抑制したり、低減したりする必要がなく、シンチレーション低減技術をうまく使い分けることによって、視聴者への注目度が高い画像や表現力に優れた画像を得ることができる。なお、各期間毎の画像内容に応じてシンチレーションの低減の度合いを異ならせるためには、画像信号に基づいてシンチレーション低減手段を制御することが望ましい。
【００１６】
また、本発明において、時間的に切り替わる前記画像は、前記シンチレーションの低減の度合いが互いに異なる第１の期間に表示される画像と第２の期間に表示される画像とを含み、前記第１の期間に表示される画像でのシンチレーションの低減の度合いが前記第２の期間に表示される画像でのシンチレーションの低減の度合いより大きい構成とすることができる。
この構成によれば、シンチレーションの低減の度合いが異なる少なくとも２つの期間を作れば良く、上述した例で言えば、視聴者に良好な画質で見て欲しい画像を表示する期間が「第１の期間」に相当し、視聴者の注意を喚起したい文字情報等を表示する期間が「第２の期間」に相当する。例えば第１の期間と第２の期間とでシンチレーションの低減の度合いに大きな差を付けることで、シンチレーションを発生させたときの視覚的効果を最大限に発揮することができる。
【００１７】
さらに上記構成の場合、シンチレーション低減手段の具体的な構成として以下の３つが考えられる。
その一つは、前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、前記光散乱部材が、前記光の光路内において移動可能もしくは回転可能に構成され、前記第１の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内において移動もしくは回転し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内において停止している構成である。
【００１８】
この構成によれば、光散乱部材が停止している状態でシンチレーションが発生し、光散乱部材が移動または回転している状態でシンチレーションが抑制される状態のとき、光散乱部材を光路内において移動させるか停止させるか、もしくは回転させるか停止させるかを制御することによって、シンチレーションの低減の度合いが異なる２つの画像を作り分けることができる。
【００１９】
他の一つは、前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる光散乱部材を含み、前記光散乱部材が、前記光の光路内と光路外とを移動可能に構成され、前記第１の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路内に位置し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材が前記光の光路外に位置する構成である。
【００２０】
この構成によれば、光散乱部材を光の光路内に位置させるか光路外に位置させるかによって、シンチレーションの低減の度合いが異なる２つの画像を作り分けることができる。本構成の場合、シンチレーションの低減の度合いが小さい場合には光散乱部材が光路外に位置しており、光が光散乱部材を全く透過しないため、シンチレーションが強く発生した画像を得ることができる。
【００２１】
さらに他の一つは、前記シンチレーション低減手段が、前記照明手段から射出された光を散乱させる第1領域と前記第1領域に比べて光の散乱の度合いが小さい第２領域とを有する光散乱部材を含み、前記光散乱部材が、前記光の光路内において移動可能もしくは回転可能に構成され、前記第１の期間においては、前記光散乱部材の第1領域を前記光が透過し、前記第２の期間においては、前記光散乱部材の第２領域を前記光が透過する構成である。
【００２２】
この構成によれば、光散乱部材を光路内において移動もしくは回転させ、光散乱部材の第１領域を光が透過するか、第２領域を光が透過するかを制御することによって、シンチレーションの低減の度合いが異なる２つの画像を作り分けることができる。本構成の場合、光散乱部材を光路外に配置しなくて済むため、画像表示装置全体をコンパクトに構成することができる。
【００２３】
本発明の他の画像表示装置は、第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、  前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像内にシンチレーションの低減の度合いが異なる領域ができるように前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、照明手段に、互いに光の干渉性が異なる第１の光源、第２の光源を備えているため、第１の光源、第２の光源の点灯（消灯）状態を制御することにより、一つの画像のうち、例えば視聴者の注意を喚起したい文字情報等を表示する領域では干渉性が高い光の割合を多くしてシンチレーションの低減の度合いが小さい（シンチレーションが強く発生した）表示を行い、視聴者に良好な画質で見て欲しい画像を表示する領域では干渉性が低い光の割合を多くしてシンチレーションの低減の度合いが大きい（シンチレーションを十分に抑制した）表示を行う。このようにすれば、シンチレーションを全面にわたって均一に抑制したり、低減したりする必要がなく、シンチレーション低減技術をうまく使い分けることによって、視聴者への注目度が高い画像や表現力に優れた画像を得ることができる。また、本構成の場合、光散乱部材のようなシンチレーション低減手段が不要となるため、画像表示装置の全体がコンパクトになる。
【００２５】
本発明の画像表示装置は、第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、画像信号に応じて前記照明手段から射出された光を変調して画像を形成する光変調手段と、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、  前記制御手段は、時間的に切り替わる前記画像毎にシンチレーションの低減の度合いが異なるように前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする。
【００２６】
本発明の構成によれば、照明手段に、互いに光の干渉性が異なる第１の光源、第２の光源を備えているため、第１の光源、第２の光源の点灯状態を制御することにより、時間的に変化する一連の画像のうち、例えば視聴者の注意を喚起したい文字情報等を表示する期間では干渉性が高い光の割合を多くしてシンチレーションの低減の度合いが小さい（シンチレーションが強く発生した）表示を行い、視聴者に良好な画質で見て欲しい画像を表示する期間では干渉性が低い光の割合を多くしてシンチレーションの低減の度合いが大きい（シンチレーションを十分に抑制した）表示を行う。このようにすれば、シンチレーションを常時均一に抑制したり、低減したりする必要がなく、シンチレーション低減技術をうまく使い分けることによって、視聴者への注目度が高い画像や表現力に優れた画像を得ることができる。また、本構成の場合、上記の光散乱部材のようなシンチレーション低減手段が不要となるため、画像表示装置の全体がコンパクトになる。
【００２７】
また、前記第１の光源としてレーザ、前記第２の光源として発光ダイオードを用いることができる。
この構成によれば、第１の光源、第２の光源としてレーザ、発光ダイオード等の固体発光素子を用いることで、本発明の画像表示装置にとって必要な高速応答性を満足することができる。また、画像表示装置の小型化、薄型化を図ることができる。
【００２８】
上記本発明の画像表示装置は、画像信号に応じて照明手段からの光を変調して画像を形成する光変調手段を備えることを前提としていた。これに対し、画像表示装置が、光変調手段に代えて、光の変調を伴うことなく画像を表示する画像表示部を備えたものに対しても、本発明を適用することができる。例えば、光変調手段の一例が液晶ライトバルブであるのに対し、画像形成手段の一例として写真、ポスター、絵、看板などを挙げることができる。これらの画像表示部は、照明手段からの光によって照明されることによって画像として容易に視認されるものである。これら画像表示装置に対応する４種類の構成を以下に示す。
【００２９】
本発明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部を照明する光を射出する光源を含む照明手段と、前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、前記シンチレーション低減手段は、前記画像内に前記シンチレーションの低減の度合いが異なる複数の領域ができるようにシンチレーションを低減することを特徴とする。
【００３０】
本発明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部を照明する光を射出する光源を含む照明手段と、前記照明手段から射出された光によって生じるシンチレーションを低減させるシンチレーション低減手段と、を備え、前記シンチレーション低減手段は、時間的に切り替わる前記画像毎にシンチレーションの低減の度合いが異なるようにシンチレーションを低減することを特徴とする。
【００３１】
本発明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部を照明する第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有し、前記画像表示部を照明する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像内にシンチレーションの低減の度合いが異なる領域ができるように前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする。
【００３２】
本発明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部を照明する第１の光を射出する第１の光源と、前記第１の光の干渉性とは異なる干渉性を有し、前記画像表示部を照明する第２の光を射出可能な第２の光源と、を含む照明手段と、前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、時間的に切り替わる前記画像毎にシンチレーションの低減の度合いが異なるように前記第１の光源および前記第２の光源のそれぞれの点灯状態を制御することを特徴とする。
【００３３】
以上、４種類の本発明の画像表示装置においても、光変調手段を備えた本発明の画像表示装置と同様の効果を得ることができ、視聴者への注目度が高い画像や表現力に優れた画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態の画像表示装置は、レーザ光源を用いた液晶プロジェクタ（投射型液晶表示装置）の例である。
図１は本実施形態の画像表示装置による表示画像の一例を示す図である。図２は同画像表示装置の概略構成図である。図３は同画像表示装置に用いる散乱板の正面図である。
なお、以下の各図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素間の寸法の比率や縮尺等は適宜異ならせてある。
【００３５】
本実施形態の画像表示装置は、図１に示すように、例えば店舗の窓ガラスをスクリーンとし、そのスクリーンに対して店内のプロジェクタ本体から宣伝広告となる画像を投射するシステム、いわゆる電子看板システムに用いて好適なものである。図１に示す画像例では、画像１の上側は宣伝文句などの文字情報を表示する領域２（以下、文字情報表示領域という）であり、画像１の下側は風景などの画像情報を表示する領域３（以下、画像情報表示領域という）である。この画像例の場合、文字情報表示領域２（請求項の「第２の領域」に相当）は観察者の注目を喚起したい領域であり、画像情報表示領域３（請求項の「第１の領域」に相当）は観察者に良好な画質で見て欲しい領域である。本実施形態においては、プロジェクタ本体に与える画像ソースに応じて画像（この場合、宣伝広告）を適宜切り替えることはできるが、観察者の注目を喚起したい文字情報表示領域２と良好な画質が求められる画像情報表示領域３とはそれぞれ位置が固定されていることが前提である。
【００３６】
本実施形態の画像表示装置５は、図２に示すように、３つのレーザ光源６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ（照明手段）と、３つの液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ（光変調手段）と、ダイクロイックプリズム８と、投射レンズ９と、スクリーン１０と、散乱板１１（シンチレーション低減手段、光散乱部材）と、を備えている。画像表示装置５は、赤色（Ｒ）のレーザ光を射出する赤色レーザ光源６Ｒと、緑色（Ｇ）のレーザ光を射出する緑色レーザ光源６Ｇと、青色（Ｂ）のレーザ光を射出する青色レーザ光源６Ｂと、を備えている。画像表示装置５は、これらレーザ光源６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに対応して、赤色光を変調する赤色光用液晶ライトバルブ７Ｒと、緑色光を変調する緑色光用液晶ライトバルブ７Ｇと、青色光を射出する青色光用液晶ライトバルブ７Ｂと、を備えている。赤色光と青色光については、各レーザ光源６Ｒ，６Ｂと各液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｂとの間にミラー１２がそれぞれ配置されており、各レーザ光源６Ｒ，６Ｂから射出された光の光路がミラー１２により９０°折り曲げられ、各レーザ光源６Ｒ，６Ｂからの光が各液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｂに入射する。緑色光については、レーザ光源６Ｇから射出された光がそのまま直進して液晶ライトバルブ７Ｇに入射する。
【００３７】
各液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、各レーザ光源６Ｒ，６Ｇ，６Ｂから入射される光を画像信号に応じて変調する。各液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによって変調された光はダイクロイックプリズム８によって合成され、その合成光が投射レンズ９によってスクリーン１０上に拡大投射される。
【００３８】
投射レンズ９とスクリーン１０との間には、投射レンズ９から射出される光を散乱させる散乱板１１が配置されている。散乱板１１は、基材の内部に多数の散乱材が分散されたものである。あるいは、散乱板１１は、散乱材が分散されたものに代えて、表面に光散乱用の微小な凹凸が形成された板材で構成されていても良い。図３に示すように、散乱板１１の水平方向（横方向）の寸法はスクリーン１０の水平方向の寸法と略等しく、散乱板１１の垂直方向（縦方向）の寸法はスクリーン１０の垂直方向の寸法よりも小さく、散乱板１１の下側の縁がスクリーン１０の下側の縁と略重なるように配置されている。スクリーン１０のうち、散乱板１１が重なっている部分は図１に示した画像情報表示領域３に対応し、散乱板１１が重なっていない部分は文字情報表示領域２に対応している。すなわち、観察者の注目を喚起したい文字情報表示領域２には散乱板１１は存在していない。
【００３９】
散乱板１１の４つの角部のうち、３つの角部には伸縮自在なばね１３が連結されており、残りの一つの角部にはカム機構１４を介してモータ１５が連結されている。これにより、モータ１５を駆動すると、モータ１５の運動がカム機構１４によって散乱板１１に伝達され、散乱板１１に微小な回転運動が生じる。その結果、投射レンズ９から散乱板１１への入射光の干渉位置が高速（例えば周波数が６０Ｈｚ程度）で微小な径（例えば径が３００μｍ程度）の円軌道を描くように移動する。本実施形態の場合、画像表示時は散乱板１１を常時回転させていても良いし、適宜回転させたり停止させたりしても良い。
【００４０】
本実施形態の画像表示装置５においては、スクリーン１０の下側の領域には散乱板１１が配置されているため、散乱板１１の回転運動によってスペックルパターン（縞状または斑状の輝度ムラのパターン）が高速に微小距離だけ移動する。このとき、この領域では、人間の目の積分効果によりスペックルパターンが平均化されるため、シンチレーションを効果的に抑制または低減することができる。一方、スクリーン１０の上側の領域には散乱板１１が配置されていないため、シンチレーションが抑制されず、スクリーン１０上にはぎらついた画像が視認される。なお、本実施形態では、プロジェクタ本体の光学系の投射条件とスクリーン１０の散乱特性等のバランスによって、散乱板１１が存在せず、スクリーン１０だけが存在する部分ではシンチレーションが発生する状況となっていることが前提である。スクリーン１０の上側の画像がぎらつく領域は文字情報表示領域２、シンチレーションが十分に抑制されたスクリーン１０の下側の領域は画像情報表示領域３に対応しているので、図１に示したように、宣伝文句等の文字情報はぎらついて見えて観察者の注目を喚起し、風景等の画像情報は自然な画質で見えて観察者の目に優しい、といった従来ではなし得なかった画像表示を実現することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態について、図４、図５を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、散乱板の構成と表示画像例が異なるだけである。
図４は本実施形態の画像表示装置による表示画像の一例を示す図である。図５は同画像表示装置が備える散乱板の正面図である。図４、図５において第１実施形態で用いた図２，図３と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
本実施形態の画像表示装置は、図４に画像例を示すように、１つの画像の中に、例えば金塊、宝石等のぎらぎらした感じに見せたい対象物があり、その他の部分はぎらつきのない自然な画像を見せたい、といった要求がある場合に好適である。図４に示す画像例では、画像１７の一部にぎらつきがある画像情報を表示する領域１８（以下、シンチレーション表示領域という、「第２の領域」）があり、それ以外の周辺箇所はぎらつきのない画像情報を表示する領域１９（以下、シンチレーション非表示領域という、「第１の領域」）である。本実施形態の場合も第１実施形態と同様、プロジェクタ本体に供給する画像ソースに応じて画像を適宜切り替えることはできるが、シンチレーション表示領域１８の位置とシンチレーション非表示領域１９の位置は固定されていることが前提である。
【００４３】
本実施形態の散乱板２１（シンチレーション低減手段、光散乱部材）は、図５に示すように、散乱板２１の水平方向の寸法、垂直方向の寸法がともにスクリーン１０の水平方向の寸法、垂直方向の寸法と略一致しており、図４に示したシンチレーション表示領域１８に対応する位置に開口部２１ａが設けられている。すなわち、シンチレーション表示領域１８には散乱板２１は存在していない。散乱板２１の３つの角部にばね１３が連結され、残りの角部にカム機構１４を介してモータ１５が連結され、モータ１５の駆動によって散乱板２１が回転運動を行う点は第１実施形態と同様である。
【００４４】
本実施形態の画像表示装置においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができ、従来なし得なかった豊かな表現力を備えた画像表示を実現することができる。
【００４５】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態について、図６、図７を用いて説明する。
第１、第２実施形態の画像表示装置が一つの画像の中でシンチレーションを発生させる領域とシンチレーションを発生させない領域を作る構成であったのに対し、本実施形態の画像表示装置は時間的に変化する一連の画像の中でシンチレーションを発生させる期間とシンチレーションを発生させない期間とを時間的に切り替える構成である。
図６は本実施形態の画像表示装置による表示画像の一例を示す図である。図７は同画像表示装置の概略構成図である。図７において第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
本実施形態の画像表示装置は、例えば電子看板システム等に用いて好適なものであり、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば宣伝文句等の第１の文字情報を表示する期間Ｓ１（以下、第１文字情報表示期間という）、宣伝対象物等の第１の画像情報を表示する期間Ｎ１（以下、第１画像情報表示期間という）、宣伝文句等の第２の文字情報を表示する期間Ｓ２（以下、第２文字情報表示期間という）、宣伝対象物等の第２の画像情報を表示する期間Ｎ２（以下、第２画像情報表示期間という）、…というように、所定時間毎に複数の画像を切り替えて表示を行う。この場合、文字情報表示期間Ｓ１，Ｓ２（請求項の「第２の期間」に相当）は観察者の注目を喚起したい表示を行う期間であり、画像情報表示期間Ｎ１，Ｎ２（請求項の「第１の期間」に相当）は自然な画質で見て欲しい表示を行う期間である。したがって、この例では、観察者の注目を喚起したい情報と自然な画質で見て欲しい情報とを交互に表示する。
【００４７】
第１、第２実施形態では散乱板を常時回転させておくと説明したが、本実施形態の画像表示装置は、映像信号の内容に基づいて散乱板の駆動状態を制御する構成になっている。その構成について以下、説明する。
本実施形態の画像表示装置２５は、図７に示すように、制御部２６と記憶部２７とを備えている。投射レンズ９とスクリーン１０との間には、スクリーン１０の全面にわたる大きさの散乱板２８（シンチレーション低減手段、光散乱部材）が設けられている。散乱板２８は、全面にわたって略均一な光散乱特性を有しており、第２実施形態の散乱板２１のような開口部２１ａはない。
【００４８】
本実施形態の場合、上述の第１の文字情報、第２の文字情報等に対してはシンチレーションを発生させるシンチレーション制御信号、第１の画像情報、第２の画像情報に対してはシンチレーションを発生させないシンチレーション制御信号をそれぞれ対応付けたルックアップテーブル（ＬＵＴ）が記憶部２７に予め格納されている。制御部２６は、映像信号が入力されたときに記憶部２７からＬＵＴを読み出し、そのときの映像信号の内容（例えば文字情報であるか／画像情報であるか）からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれの画像にするかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号としてモータ１５に出力する。シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときはモータ１５は駆動されず、散乱板２８が停止状態となり、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときはモータ１５は駆動され、散乱板２８が回転状態となり、シンチレーションが抑制される。
【００４９】
本実施形態の画像表示装置２５の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた文字情報とシンチレーションを抑制した画像情報とが時間的に切り替わるため、シンチレーションを常時均一に抑制する必要がなく、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像を得ることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では異なる静止画像が間欠的に切り替わる場合を想定したが、時間的に滑らかに変化する動画像に対しても、どのような内容の映像信号が入力されたときにシンチレーションを発生させるか、シンチレーションを発生させないかのＬＵＴの設定をしておきさえすれば、本実施形態の構成を適用することができる。第１、第２実施形態の構成はシンチレーションの発生領域／非発生領域が固定されているため、時間的に変化する動画に適用し難いが、本実施形態の構成ではシンチレーションの発生期間／非発生期間が映像信号に応じて制御されるので、動画にも十分適用することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、映像信号に基づいてシンチレーションの発生／非発生を制御したが、必ずしも映像信号に基づいて制御しなくても良い。例えば、時間帯情報に基づき、シンチレーションの発生／非発生を制御しても良い（例えば、人通りの多い通勤時間帯にはシンチレーションを発生させ、観察者の注意を引く、等）。もしくは、経過時間情報に基づき、観察者の注意を喚起したい画像を表示し、一方で、同様の経過時間情報に基づき、シンチレーションを発生させ、観察者の注意を喚起する画像を実現しても良い。さらには、周囲の状況を検出し（人通りの多さをカメラで検出したり、マイクを用いて音で検出する、等）、その検出結果に基づいて、シンチレーションの発生／非発生を制御しても良い。
【００５２】
なお、第１〜第３実施形態では、散乱板５，２１，２８の角部をばねで吊り、モータ１５を用いて散乱板５，２１，２８を回転させる構成としたが、特にこの構成に限るわけではなく、例えば圧電素子等の駆動手段を用いて散乱板５，２１，２８を一定の方向に移動（振動）させる構成としても良い。
【００５３】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置は、第３実施形態と同様、時間的に変化する一連の画像の中でシンチレーションを発生させる期間とシンチレーションを発生させない期間とを時間的に切り替える構成である。本実施形態の画像表示装置の基本構成は第３実施形態と略同様であるが、第３実施形態におけるスクリーン前段の散乱板に代えて、各レーザ光源の光路毎に散乱板を設けている点が異なる。
図８は本実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。この図は、図７と同様の画像表示装置の全体構成のうち、一つのレーザ光源に対応する部分だけを抜き出して図示したものである。
【００５４】
図８は、本実施形態の画像表示装置の３つのレーザ光源のうち、一つのレーザ光源６Ｒ（例えば、赤色レーザ光源）のみを示す図であるが、他のレーザ光源（緑色レーザ光源６Ｇ、青色レーザ光源６Ｂ）についても同様の構成である。赤色レーザ光源６Ｒから射出される光の光路上に、光の照度を均一化するとともに、光を後段の液晶ライトバルブの形状、寸法に成形する計算機合成ホログラム素子３１（Computer Generated Hologram：ＣＧＨ）が設けられている。さらに、ＣＧＨ３１の後段に、散乱板３２（シンチレーション低減手段、光散乱部材）が設けられている。散乱板３２は、全面にわたって略一様な光散乱特性を有しており、回転軸３３を中心としてモータ３４によって回転可能とされている。また、散乱板３２は、板面がレーザ光源６Ｒからの光の光路Ｌ１に対して略垂直になるように配置されており、図８の矢印Ａに示すように、任意の移動機構３５によってレーザ光源６Ｒからの光の光路Ｌ１内と光路Ｌ１外との間を移動可能となっている。
【００５５】
本実施形態の画像表示装置を用いて図６（ａ）に示した画像を表示する場合、制御部２６は、記憶部からＬＵＴを読み出し、その時点での映像信号の内容（文字情報であるか／画像情報であるか）からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれの画像にするかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号として散乱板３２の移動機構３５に出力する。シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときは、散乱板３２が光路Ｌ１外に移動し、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときは、散乱板３２が回転した状態で光路Ｌ１内に移動し、シンチレーションが抑制される。
【００５６】
本実施形態の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた文字情報とシンチレーションを抑制した画像情報とが時間的に切り替わり、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像が得られる、といった第３実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、シンチレーションを発生させる期間では散乱板３２が光路外に位置しており、光が散乱板３２を全く透過しないため、シンチレーションをより強く発生させた画像を意図的に得ることができる。
【００５７】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置は、第３、第４実施形態と同様、時間的に変化する一連の画像の中でシンチレーションを発生させる期間とシンチレーションを発生させない期間とを時間的に切り替える構成である。本実施形態の画像表示装置の構成は第４実施形態と略同様であり、散乱板の構成が異なるのみである。
図９は本実施形態の画像表示装置において一つのレーザ光源と散乱板だけを抜き出して図示したものであり、他のレーザ光源についても同様である。
【００５８】
本実施形態の画像表示装置においては、図９に示すように、レーザ光源６Ｒ、ＣＧＨ３１の後段に、散乱板３７（シンチレーション低減手段、光散乱部材）が設けられている。散乱板３７は、透明基材中に散乱材が分散されてなる散乱領域３７ａ（請求項の「第１領域」に相当）と、散乱材が存在せず、透明基材のみが存在する無散乱領域３７ｂ（請求項の「第２領域」に相当）とを有している。散乱板３７は、板面がレーザ光源６Ｒからの光の光路Ｌ１に対して略垂直になるように配置されており、回転軸３３を中心としてモータ３４によって回転可能とされている。これにより、光が散乱板３７を通過する際に散乱板３７を回転させると、光は任意の期間内で散乱領域と無散乱領域とを切り替わりながら透過する。
【００５９】
本実施形態の画像表示装置を用いて図６（ａ）に示した画像を表示する場合、制御部２６は、記憶部からＬＵＴを読み出し、その時点での映像信号の内容（文字情報であるか／画像情報であるか）からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれの画像にするかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号として散乱板３７のモータ３４に出力する。シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときは、光が無散乱領域３７ｂを透過する角度範囲内で散乱板３７が回転し、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときは、光が散乱領域３７ａを透過する角度範囲内で散乱板３７が回転し、シンチレーションが抑制される。
【００６０】
本実施形態の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた文字情報とシンチレーションを抑制した画像情報とが時間的に切り替わり、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像が得られる、といった第３、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、散乱板３７を光路外に移動させなくて済むため、散乱板３７の移動機構が不要であり、画像表示装置全体をコンパクトに構成することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、光の透過位置を散乱領域と無散乱領域とで切り替えるために散乱板を回転させる構成としたが、この構成に限ることはなく、例えば散乱板を平行移動させる構成としても良い。
【００６２】
［第６の実施の形態］
以下、本発明の第６の実施の形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置は、第３〜第５実施形態と同様、時間的に変化する一連の画像の中でシンチレーションを発生させる期間とシンチレーションを発生させない期間とを時間的に切り替える構成である。第１〜第５実施形態の画像表示装置は全て散乱板を備えていたが、本実施形態の画像表示装置は散乱板を備えていない点で異なる。
図１０は本実施形態の画像表示装置の概略構成図である。図１０において第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６３】
本実施形態の画像表示装置４５においては、図１０に示すように、投射レンズ４６に任意の振動機構（図示略）が備えられており、振動機構によって投射レンズ４６が光軸と平行な方向に沿って振動可能となっている。
【００６４】
本実施形態の画像表示装置４５を用いて図６（ａ）に示した画像を表示する場合、制御部２６は、記憶部２７からＬＵＴを読み出し、その時点での映像信号の内容（文字情報であるか／画像情報であるか）からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれの画像にするかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号として投射レンズ４６の振動機構に出力する。シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときは、投射レンズ４６が停止状態を維持しており、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときは、投射レンズ４６が画像ボケが発生しない範囲内で振動し、シンチレーションが抑制される。
【００６５】
本実施形態の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた文字情報とシンチレーションを抑制した画像情報とが時間的に切り替わり、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像が得られる、といった第３〜第５実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施形態の場合、散乱板が不要となるため、省スペース化が図れ、他の実施形態に比べて画像表示装置を小型化することができる。
【００６６】
［第７の実施の形態］
以下、本発明の第７の実施の形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置は、第３〜第６実施形態と同様、時間的に変化する一連の画像の中でシンチレーションを発生させる期間とシンチレーションを発生させない期間とを時間的に切り替える構成である。第１〜第５実施形態の画像表示装置は全て散乱板を備えていたが、本実施形態の画像表示装置は散乱板を備えていない点で異なる。
図１１は本実施形態の画像表示装置の概略構成図である。図１１において第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施形態の画像表示装置５５は、図１１に示すように、各レーザ光源６Ｒ，６Ｇ，６Ｂから射出された光を３つの液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによって変調した後、ダイクロイックプリズム８によって合成した光をスクリーン１０上で走査するスキャナ５６を有している。スキャナ５６と投射レンズ９との間に、位相差板５７（シンチレーション低減手段）が設けられている。位相差板５７は、透過光に対して波長の略１／２の位相差を付与する領域５７ａと、位相差を付与しない領域５７ｂとを有している。位相差板５７は、板面がスキャナ５６からの光の光路Ｌ１に対して略垂直になるように配置されており、回転軸５８を中心としてモータ５９によって回転可能とされている。
【００６８】
本実施形態の画像表示装置５５を用いて図６（ａ）に示した画像を表示する場合、制御部２６は、記憶部からＬＵＴを読み出し、その時点での映像信号の内容（文字情報であるか／画像情報であるか）からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれの画像にするかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号として位相差板５７のモータ５９に出力する。シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときは、位相差板５７が停止状態となり、位相差が時間的に変化しないため、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときは、位相差板５７が回転状態となり、位相差が時間的に変化するため、シンチレーションが抑制される。
【００６９】
本実施形態の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた文字情報とシンチレーションを抑制した画像情報とが時間的に切り替わり、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像が得られる、といった第３〜第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
［第８の実施の形態］
以下、本発明の第８の実施の形態について、図１２を用いて説明する。
上記実施形態の画像表示装置は、シンチレーション低減手段として散乱板や位相差板を用いていたのに対し、本実施形態の画像表示装置は、この種の光学部品を光路内に装入するのではなく、シンチレーションの低減が可能（または容易）な光源と、シンチレーションの低減が不可能（または困難）な光源の異なる２種類の光源を備えたものである。
本実施形態の画像表示装置は液晶テレビジョンの例である。
図１２（ａ）は本実施形態の画像表示装置の概略構成図であり、図１２（ｂ）は同画像表示装置に用いる光源の配置の一例を示す正面図である。
【００７１】
本実施形態の画像表示装置６０は、図１２（ａ）に示すように、液晶パネル６１（光変調手段）と、バックライト６２（照明手段）と、筐体６３と、画面カバー６４と、表示制御部６５と、効果制御部６６と、記憶部２６とを備えている。バックライト６２は、複数の発光ダイオード６７（第１の光源）と複数のレーザ６８（第２の光源）とを備えており、これら発光ダイオード６７およびレーザ６８が、図１２（ｂ）に示すように、画面の略全面にわたって配置されており、画面上のどの領域においても発光ダイオード６７からの光、レーザ６８からの光のいずれもが照明できるようになっている。本例の場合、画面の垂直方向（縦方向）に並ぶ光源は左から１列目、３列目、…というように、奇数列の光源が発光ダイオード６７、左から２列目、４列目、…というように、偶数列の光源がレーザ６８である。隣接する列の発光ダイオード６７とレーザ６８とは垂直方向の位置が１／２ピッチずれるように、いわゆる千鳥状に配置されている。なお、各光源の配置はこれに限ることはなく、２種類の光源からの光が画面上のどの領域も照明できるようになっていればよい。
【００７２】
発光ダイオード６７は干渉性の低い光（インコヒーレント光）を発光する光源であり、レーザ６８は干渉性の高い光（コヒーレント光）を発光する光源である。表示制御部６５は、全ての発光ダイオード６７と全てのレーザ６８の発光（点灯）／非発光（消灯）を個別に制御できるようになっている。したがって、バックライト６２を構成する全ての光源のうち、発光ダイオード６７を点灯させ、レーザ６８を消灯させる期間と発光ダイオード６７を消灯させ、レーザ６８を点灯させる期間とを時間的に切り替えれば、シンチレーションを発生させない期間とシンチレーションを発生させる期間とを時間的に切り替えることができる。あるいは、全画面のうち、発光ダイオード６７を点灯させ、レーザ６８を消灯させる領域と発光ダイオード６７を消灯させ、レーザ６８を点灯させる領域を作れば、１つの画面の中にシンチレーションを発生させない領域とシンチレーションを発生させる領域とを作ることができる。
【００７３】
本実施形態の画像表示装置６０を用いて画像を表示する場合、効果制御部６６は、記憶部２７からＬＵＴを読み出し、その時点での映像信号の内容からシンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれかの画像を時間的に切り替えるか、１つの画面の中にシンチレーション発生領域、シンチレーション非発生領域を作り分けるかを判断し、判断結果をシンチレーション制御信号として表示制御部６５に出力する。表示制御部６５は液晶パネル６１を制御するとともに、バックライト６２の各発光ダイオード６７および各レーザ６８の点灯／消灯を制御する。このとき、図６に示した画像例のように、シンチレーション発生、シンチレーション非発生のいずれかの画像を時間的に切り替える場合、シンチレーション制御信号が「シンチレーション発生」のときは、画面の全面にわたってレーザ６８を点灯させ、発光ダイオード６７を消灯させることにより、シンチレーションが発生する。一方、シンチレーション制御信号が「シンチレーション非発生」のときは、画面の全面にわたって発光ダイオード６７を点灯させ、レーザ６８を消灯させることにより、シンチレーションが抑制される。
【００７４】
また、図１、図４に示した画像例のように、１つの画面の中の一部をシンチレーション発生領域、残りの部分をシンチレーション非発生領域とする場合には、シンチレーション発生領域に位置するレーザ６８を点灯させるとともに、発光ダイオード６７を消灯させ、シンチレーション非発生領域に位置する発光ダイオード６７を点灯させるとともに、レーザ６８を消灯させればよい。
【００７５】
本実施形態の構成によれば、各期間毎の画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた表示とシンチレーションを抑制した表示を時間的に切り替えることができる。また、画像の内容に応じて、１つの画面の中にシンチレーションを発生させた情報とシンチレーションを抑制した情報とが混在した表示を行うことができる。さらに、画像の内容に応じて、上述の２種類の表示を切り替えることもでき、さらに表現力に優れた画像を得ることができる。
【００７６】
［第９の実施の形態］
以下、本発明の第９の実施の形態について、図１３を用いて説明する。
上記実施形態の画像表示装置は、光変調手段として、液晶ライトバルブに代えて、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた例である。
図１３は本実施形態の画像表示装置の概略構成図である。
【００７７】
本実施形態の画像表示装置８０は、図１３に示すように、ＤＭＤ８１を備えており、ＤＭＤ８１を構成するミラー８２のＯＮ側に発光ダイオード光源８３（発光ダイオードチップ８４、ロッドレンズ８５、集束レンズ８６を含む）が配置され、ＯＦＦ側にレーザ光源８７（光源本体８８、集束レンズ８９を含む）が配置されている。符号９０は投射レンズである。この構成によれば、シンチレーションの発生／非発生、またはシンチレーションの低減の程度を画素毎のミラー８２によって制御することができる。本例では、画素毎の明るさの変調にはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）が用いられ、各光源８３，８７のＯＮ／ＯＦＦ時間の比を利用する。
【００７８】
本実施形態の構成によれば、画像の内容に応じて、シンチレーションを発生させた情報とシンチレーションを抑制した情報を局所的に使い分けたり、時間的に切り替えたりすることができ、観察者の注目を引く画像や表現力に優れた画像が得られる、といった第８実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではシンチレーションを発生させるか、抑制するかの０，１制御の例を示したが、シンチレーションの発生の程度を数段階で制御したり、アナログ制御する構成としても良い。そうすれば、より高い表現力を持った画像を得ることができる。
【００８０】
また、上記実施形態では、液晶ライトバルブを備えたプロジェクタ、液晶パネルを備えた液晶テレビジョン等、光変調手段を備えた画像表示装置の例を示した。これに対して、主に静止画を表示する画像表示部を備えた画像表示装置に本発明を適用することができる。画像表示部の一例としては、写真、ポスター、絵、看板などを挙げることができる。これらの画像表示部は、照明手段からの光によって表面側、もしくは光透過性を有する画像表示部の場合には裏面側から照明されることによってシンチレーションによる視覚効果が加わった画像として視認されるものである。この場合には、領域毎にシンチレーション発生、非発生を使い分ける構成が主であるが、例えばレーザと発光ダイオードを時間的に切り替えて照明することにより、シンチレーション発生、非発生を時間的に切り替える構成を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態の画像表示装置による画像例を示す図である。
【図２】同画像表示装置の概略構成図である。
【図３】同画像表示装置に用いる散乱板の正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の画像表示装置による画像例を示す図である。
【図５】同画像表示装置に用いる散乱板の正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の画像表示装置による画像例を示す図である。
【図７】同画像表示装置の概略構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態の画像表示装置の要部の概略構成図である。
【図９】本発明の第５実施形態の画像表示装置の要部の概略構成図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の画像表示装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の第７実施形態の画像表示装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の第８実施形態の画像表示装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の第９実施形態の画像表示装置の概略構成図である。
【図１４】シンチレーションの発生原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８２】
１，１７…画像、２…文字情報表示領域、３…画像情報表示領域、５，２５，４５，５５，６０，８０…画像表示装置、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…レーザ光源（照明手段）、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調手段）、１１，２１，２８，３２，３７…散乱板（シンチレーション低減手段、光散乱部材）、１８…シンチレーション表示領域、１９…シンチレーション非表示領域、５７…位相差板（シンチレーション低減手段）、６１…液晶パネル（光変調手段）、６２…バックライト（照明手段）、６７…発光ダイオード（第１の光源）、６８…レーザ（第２の光源）。
【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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【図１４】
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