(57)【要約】【課題】表示画像の秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調を得る表示システムを提供する。【解決手段】画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部２と、信号分離部２の輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像５を生成するとともに被投射面Ｓ上に投射する投射装置３と、操作者のみに視認可能とされる画像表示領域を透過した輝度変調像に、色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を生成する画像合成装置４と、を備える表示システム１である。【選択図】図１
2009156899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部と、
該信号分離部の前記輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像を生成するとともに被投射面上に投射する投射装置と、
操作者のみに視認可能とされる画像表示領域を透過した前記輝度変調像に、前記色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を生成する画像合成装置と、を備えることを特徴とする表示システム。
【請求項２】
前記被投射面、前記投射装置、及び前記画像合成装置には、互いの位置を検出する位置検出手段が設けられており、前記投射装置は前記位置検出手段の検出結果に基づき前記被投射面上に投射する前記輝度変調像を補正することを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記色変調像が複数の画素を含んでおり、該画素を複数含む領域に対応するように輝度変調が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示システム。
【請求項４】
前記画像合成装置は、前記操作者の頭部に装着される頭部装着型表示装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示システム。
【請求項５】
前記画像合成装置を複数有することを特徴とする請求項４に記載の表示システム。
【請求項６】
画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部と、
該信号分離部の前記輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像を表示する表示装置と、
操作者のみに視認可能とされる画像表示領域を透過した前記輝度変調像に、前記色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を合成する画像合成装置と、を備えることを特徴とする表示システム。
【請求項７】
前記表示装置、及び前記画像合成装置には、互いの位置を検出する位置検出手段が設けられており、前記画像合成装置は前記位置検出手段の検出結果に基づき前記色変調像の形状を補正することを特徴とする請求項６に記載の表示システム。
【請求項８】
前記色変調像が複数の画素を含んでおり、前記画素を複数含む領域に対応するように輝度変調が行われることを特徴とする請求項６又は７に記載の表示システム。
【請求項９】
前記画像合成装置は、前記操作者の頭部に装着される頭部装着型表示装置であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記画像合成装置を複数有することを特徴とする請求項９に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プロジェクタ等の表示装置における画質改善は目覚ましく、解像度、色域については人間の視覚特性にほぼ匹敵する性能を有する装置が実現されつつある。しかしながら、輝度ダイナミックレンジについてみると、その再現範囲は１〜１０２［nit］程度の範囲であり、また階調数は８ビットが一般的である。一方、人間の視覚は、一度に知覚し得る輝度ダイナミックレンジの範囲が１０−２〜１０４［nit］程度あり、また輝度弁別能力は０．２［nit］でこれを階調数に換算すると１２ビット相当といわれている。このような視覚特性を経由して現在のディスプレイ装置の表示画像を見ると、輝度ダイナミックレンジの狭さが目立ち、加えてシャドウ部やハイライト部の階調が不足しているため、視聴者は表示画像のリアリティや迫力に対して物足りなさを感じることになる。
【０００３】
また、映画やゲーム等で使用されるＣＧ（Computer Graphics）では、人間の視覚に近い輝度ダイナミックレンジや階調特性を表示データ（以下、ＨＤＲ（High Dynamic Range）表示データという）に持たせて描写のリアリティを追求する動きが主流になりつつある。ところが、それを表示するディスプレイ装置の性能が不足しているため、ＣＧコンテンツが本来有する表現力を充分に発揮できないという課題がある。
さらに、次期ＯＳ（Operating System）においては、１６ビット色空間の採用が予定されており、現在の８ビット色空間と比較してダイナミックレンジや階調数が飛躍的に増大する。そのため、１６ビット色空間を生かすことができる高ダイナミックレンジ、高階調の電子ディスプレイ装置の実現への要求が高まると予想される。
【０００４】
表示装置の中でも、液晶プロジェクタ等の投射型画像表示装置（プロジェクタ）は、大画面表示が可能であり、表示画像のリアリティや迫力を再現する上で効果的な表示装置である。この分野では上記の問題を解決するために、以下に述べる提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の投射型画像表示装置は、第１光変調素子により第１の方向に反射された光が第２光変調素子を介して光合成手段に入射され、第１光変調素子により第２の方向に反射された光が光合成手段に直接入射されることにより、光の利用効率を向上させ、輝度の拡大及び階調性能の改善の両方を実現している。
【特許文献１】特開２００５−２８４０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、作業内容の秘密性が高い場合、操作者以外の周囲の人間に対して表示画像を隠蔽可能とする表示装置に対する要求が高まっている。しかしながら、上記特許文献１に記載の投射型画像表示装置は、上述したような高い表示性能を備えている一方、画像の秘匿性を有していないため、使用場所が制約される、或いは周囲に気を配りながら使用することとなり、使用上の不都合が生じることがある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、表示画像の秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調を得る表示システム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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の表示システムは、画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部と、該信号分離部の前記輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像を生成するとともに被投射面上に投射する投射装置と、操作者のみに視認可能とされる画像表示領域を透過した前記輝度変調像に、前記色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を生成する画像合成装置と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示システムによれば、被投射面上に投射される輝度変調像と画像合成装置における色変調像とを重ねることで画像が生成されるので、画像合成装置を使用していない操作者以外の人間に輝度変調像のみを視認させることが可能となる。よって、操作者以外の人間は画像を把握することができず、表示画像の秘匿性を得ることが可能となる。一方、画像合成装置を使用する操作者は、画像情報を分離した輝度情報に基づく変調光である輝度変調像と、色情報に基づく変調光である色変調像とが重なることで画像を視認できるので、表示画像の秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を得ることができる。また、投射装置として一般的な投射型画像表示装置を採用すれば、容易にシステムを構成することが可能となり、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
また、上記表示システムにおいては、前記被投射面、前記投射装置、及び前記画像合成装置には、互いの位置を検出する位置検出手段が設けられており、前記投射装置は前記位置検出手段の検出結果に基づき前記被投射面上に投射する前記輝度変調像を補正するのが好ましい。
画像合成装置を用いる操作者の位置、視聴角度によっては被投射面上に投射される輝度変調像が歪んだ状態となる場合がある。そこで本発明を適用すれば、輝度変調像の歪みが補正されるので操作者に歪みの無い良好な画像を視認させることができる。
【００１１】
また、上記表示システムにおいては、前記色変調像が複数の画素を含んでおり、該画素を複数含む領域に対応するように輝度変調が行われるのが好ましい。
表示する画像によっては、一定の領域（エリア）毎に輝度情報を変調すれば充分である。そこで、本発明を採用すれば投射装置における輝度変調時の制御を単純化することができる。また、操作者以外の人間に対しては、輝度変調像がより不明確なものとされるので、表示画像の秘匿性をより向上させることができる。
【００１２】
また、上記表示システムにおいては、前記画像合成装置は、前記操作者の頭部に装着される頭部装着型表示装置であるのが好ましい。
この構成によれば、操作者は頭部装着型表示装置を装着することで秘匿性を確保しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を得ることができる。
ここで、前記画像合成装置を複数有するのがより好ましい。
このようにすれば、頭部装着型表示装置を装着した人のみに画像を視認させることが可能となり、秘匿性を有しつつ、且つ高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を複数の人間に容易に視認させることができる。
【００１３】
また、本発明の表示システムは、画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部と、該信号分離部の前記輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像を表示する表示装置と、操作者のみに視認可能とされる画像表示領域を透過した前記輝度変調像に、前記色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を合成する画像合成装置と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の表示システムによれば、表示装置に表示される輝度変調像と画像合成装置における色変調像とを重ねることで画像が生成されるので、画像合成装置を使用していない操作者以外の人間に輝度変調像のみを視認させることが可能となる。よって、操作者以外の人間は画像を把握することができず、表示画像の秘匿性を得ることが可能となる。一方、画像合成装置を使用する操作者は、画像情報を分離した輝度情報に基づく変調光である輝度変調像と、色情報に基づく変調光である色変調像とが重なることで画像が視認できるので、表示画像の秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を得ることができる。また、一般的な投射型画像表示装置を採用することで容易にシステム化が可能となり、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、上記表示システムにおいては、前記表示装置、及び前記画像合成装置には、互いの位置を検出する位置検出手段が設けられており、前記画像合成装置は前記位置検出手段の検出結果に基づき前記色変調像を補正するのが好ましい。
画像合成装置を用いる操作者の位置、視聴角度によっては表示装置に表示される輝度変調像が歪んだ状態となる場合がある。そこで本発明を適用すれば、輝度変調像の歪みが補正されるので、操作者に歪みの無い良好な画像を視認させることができる。
【００１６】
また、上記表示システムにおいては、前記色変調像が複数の画素を含んでおり、前記画素を複数含む領域に対応するように輝度変調が行われるのが好ましい。
表示する画像によっては、一定の領域（エリア）毎に輝度情報を変調すれば充分である。そこで、本発明を採用すれば信号分離部における輝度情報の扱いを容易とすることができる。また、操作者以外の人間に対しては、輝度変調像がより不明確なものとされるので、表示画像の秘匿性をより向上させることができる。
【００１７】
また、上記表示システムにおいては、前記画像合成装置は、前記操作者の頭部に装着される頭部装着型表示装置であるのが好ましい。
この構成によれば、操作者は頭部装着型表示装置を装着することで秘匿性を確保しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を得ることができる。
ここで、前記画像合成装置を複数有するのがより好ましい。
この構成によれば、頭部装着型表示装置を装着した人のみに画像を視認させることが可能となり、秘匿性を有しつつ、且つ高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を複数の人間に容易に視認させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は本実施形態に係る表示システムの概略構成を示す模式図である。表示システム１は、図１に示されるように、信号分離部２と、プロジェクタ（投射装置）３と、画像合成装置４とを備えている。
【００１９】
信号分離部２は外部機器から送られる画像情報を色情報と輝度情報とに分離するものである。本実施形態に係るプロジェクタ３としては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色光毎に透過型液晶ライトバルブを備えた一般に市販されているような投射型カラー液晶プロジェクタが用いられる。
【００２０】
ここで、プロジェクタ３の概略構成について図２を参照しながら説明する。
プロジェクタ３は、光源１０と、色分離部２０と、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、ダイクロイックプリズム３７と、投射レンズ４０とを備えている。
光源１０は、光源１１と、第１，第２フライアレイレンズ１３ａ，１３ｂと、偏光変換素子１４とを備えている。
【００２１】
光源１１は、光を射出する高圧水銀ランプ１１ａと、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光を反射させるリフレクタ（反射部）１１ｂとを備えている。高圧水銀ランプ１１ａは、赤色光（以下、「Ｒ光」と称す）、緑色光（以下、「Ｇ光」と称す）、青色光（以下、「Ｂ光」と称す）を含む白色光を射出するランプである。
【００２２】
第１，第２フライアレイレンズ１３ａ，１３ｂは、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光の照度分布を均一化するレンズである。偏光変換素子１４は、均一化された不定偏光状態の光を上記液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに入射可能な特定の偏光方向の光に変換する素子である。また、偏光変換素子１４は、例えば、ＰＢＳアレイと、１／２波長板とで構成されており、ランダム偏光を特定の直線偏光に変換するものである。なお、この直線偏光は液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの光入射面側に設けられる偏光板の透過軸に対応する。
【００２３】
色分離部２０は、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうち、Ｒ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させるＲ光反射ダイクロイックミラー２１と、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させるＧ光反射ダイクロイックミラー２２とを備えている。
【００２４】
高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＲ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１において光路が９０度折り曲げられ、反射ミラー２５に入射する。そして、Ｒ光は、反射ミラー２５により光路が９０度折り曲げられ、透過型のＲ光用液晶ライトバルブ３０Ｒに入射される。
【００２５】
また、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＧ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１を透過し、Ｇ光反射ダイクロイックミラー２２においてＧ光の光路が９０度曲げられる。そして、Ｇ光は透過型のＧ光用液晶ライトバルブ３０Ｇに入射される。
【００２６】
また、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＢ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１及びＧ光反射ダイクロイックミラー２２を透過し、リレーレンズ２６を経由して反射ミラー２７に入射する。反射ミラー２７に入射したＢ光は、光路が９０度曲げられ、リレーレンズ２８を経由して反射ミラー３２に入射する。反射ミラー３２に入射した光は、光路が９０度曲げられ、透過型のＢ光用液晶ライトバルブ３０Ｂに入射される。
【００２７】
上記各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、上述したように透過型の液晶装置から構成される。具体的には、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、画素電極およびこれを駆動するための薄膜トランジスタや薄膜ダイオード等のスイッチング素子がマトリクス状に形成されたＴＦＴアレイ基板と、全面にわたって共通電極が形成された対向基板との間に、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶を挟み込むとともに、外面に偏光板を配置したアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。また、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、複数の画素から構成される光変調領域を有している。各画素は、電圧無印加状態で白／明（透過）状態となるノーマリーホワイトモード、或いは電圧印加状態で黒／暗（非透過）状態となるノーマリーブラックモードで駆動され、印加電圧値に応じて明暗間の階調が制御されるようになっている。
【００２８】
また、ダイクロイックプリズム３７は、２つのダイクロイック膜３７ａ，３７ｂがＸ字型に直交して配置された構成となっている。ダイクロイック膜３７ａは、Ｂ光を反射させ、Ｒ光，Ｇ光を透過させる。また、ダイクロイック膜３７ｂは、Ｒ光を反射させ、Ｇ光，Ｂ光を透過させる。このように、ダイクロイックプリズム３７は、上記各液晶ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのそれぞれにおいて変調されたＲ光，Ｇ光及びＢ光を合成する。このとき、各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは複数の画素から構成された光変調領域をそれぞれ有しているので、上記ダイクロイックプリズム３７により各変調領域の各々の画素がそれぞれ合成されてカラーの光学像を合成することができる。このようにして合成された光は、投射レンズ４０を介してスクリーンＳに向かって拡大投射されるようになっている。
【００２９】
ところで、本実施形態においては、プロジェクタ３は上記信号分離部２の輝度情報に基づき変調を行うことで輝度変調像５を生成するとともにスクリーン（被投射面）Ｓ上に投射する。ここで、輝度変調像５とは白黒の明暗情報のみで構成される像である。具体的には、信号分離部２はプロジェクタ３に輝度情報を送信し、プロジェクタ３はダイクロイックプリズム３７により合成されてスクリーンＳ上に投射される輝度変調像５が明暗情報のみから構成されるように各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにてそれぞれの色光について変調を行わせる。なお、輝度変調像５は、上記各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの各々に対応する複数の画素５０から構成される（図３参照）。
【００３０】
本実施形態においては、画像合成装置４は、操作者の頭部に装着される頭部装着型表示装置であり、所謂ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれる表示装置により構成される。ヘッドマウントディスプレイは、操作者の頭部に装着された際、画像を表示するためのパネル部６が操作者の視野内に配置される。したがって、画像合成装置４（ヘッドマウントディスプレイ）を頭部に装着することで、操作者はパネル部６に表示された画像を視認することができる。
【００３１】
上記画像合成装置４は、表示システム１の操作者のみに視認可能とされる画像表示領域１５が上記パネル部６に設けられている。そして、画像合成装置４は、画像表示領域１５を透過する上記輝度変調像５に、信号分離部２による色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像２９を重ね合わせることで画像を生成する。パネル部６は例えばガラス等の透光性材料から構成され、スクリーンＳ上に投射される輝度変調像５をシースルー状（透過した状態）に表示可能とする。
【００３２】
ここで、図３を参照しながら、上記輝度変調像５及び上記色変調像２９における対応関係について説明する。図３（ａ）は輝度変調像５の概略平面構成図を示し、図３（ｂ）は色変調像２９の概略平面構成図である。
【００３３】
図３（ａ）に示されるように、輝度変調像５は複数の画素５０から構成される。図３（ｂ）に示されるように、色変調像２９は複数の画素６０を有しており、各画素６０は輝度変調像５における各画素５０の各々に対応している。ここで、画素５０及び画素６０が対応するとは、輝度変調像５における各画素５０と、色変調像２９における各画素６０とが画像表示領域１５にて重なることを意味する。すなわち、画像表示領域１５上で各画素５０，６０が重なることで画像が生成される。
【００３４】
このように本実施形態に係る表示システム１においては、スクリーンＳ上に投射される輝度変調像５と画像合成装置４における色変調像２９とを重ねることで画像が生成されるので、画像合成装置４を使用していない操作者以外の人間には輝度変調像５のみしか視認されることがない。上述したように、輝度変調像５は白黒の明暗情報から構成されているため、操作者以外の人間は画像を把握することができず、表示画像の秘匿性を得ることが可能となっている。
【００３５】
また、表示システム１により構成される画像は、上述したように色情報と輝度情報のそれぞれに基づいて変調された輝度変調像５及び色変調像２９を重ね合わせることで生成されるので、高ダイナミックレンジ、且つ高階調なものとなる。
【００３６】
ところで、画像表示領域１５に表示する画像によっては、一定の領域（エリア）毎に輝度情報を変調すれば充分である。そこで、本実施形態においては、図３（ａ）に示されるように色変調像２９における画素６０を複数含む領域に対応するように輝度変調を行うことで輝度変調像５を生成している。この構成により、プロジェクタ３における輝度変調時の制御を単純化することができる。
【００３７】
また、スクリーンＳ、プロジェクタ３、及び画像合成装置４には、図１に示されるように互いの位置を検出する位置検出手段９が設けられている。この位置検出手段９としては、互いの位置関係を把握できるものであれば、種々のものを採用することができ、例えば発光部及びこれに対応する受光部を用いることで互いの位置を検出するようにしてもよい。
【００３８】
通常、プロジェクタ３がスクリーンＳに対向した位置に配置されるため、操作者はスクリーンＳを斜め方向から視認する場合が多い。このような場合、操作者の視聴角度によってはスクリーンＳ上に投射される上記輝度変調像５が歪んだ状態となる可能性がある。そこで、本実施形態においては、上記位置検出手段９により、上述のように輝度変調像５に歪みが生じると判定された場合、スクリーンＳ上に投射する輝度変調像５の形状を補正するようにしている。このように輝度変調像５の歪みが補正されることで、操作者に歪みの無い良好な画像を視認させることを可能にしている。
【００３９】
以上述べたように、本実施形態に係る表示システム１によれば、スクリーンＳ上に投射される輝度変調像５と画像合成装置４における色変調像２９とを重ねることで画像が生成されるので、画像合成装置４を使用しない操作者以外の人間に輝度変調像５のみ視認させることが可能となる。よって、操作者以外の人間は画像を把握することができず、表示画像の秘匿性を得ることが可能となる。これに対し、画像合成装置４を使用する操作者は、画像情報を分離した輝度情報に基づく変調光である輝度変調像５と、色情報に基づく変調光である色変調像２９とが重なることで生成された画像を視認するので、表示画像は秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調を備えたものとすることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、投射装置として一般的に市販されるプロジェクタ３を採用しているので、システムを容易に構成することが可能となり、コストの低減が図られたものとすることができる。また、本実施形態では、一定の領域（エリア）毎に輝度情報を変調することで輝度変調像５とするため、操作者以外の人間にとって輝度変調像５がより不明確なものとなり、表示画像の秘匿性をより向上させることができる。また、画像合成装置４として頭部装着型表示装置が用いられるので、操作者は画像合成装置４を頭部に装着することで秘匿性を確保しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調の画像を得ることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照にして説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る表示システムと共通の構成については同一符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化することにする。具体的に本実施形態に係る表示システム１００は、画像合成装置４を複数有している。すなわち、本実施形態においては、図４に示されるように複数の人間により表示システム１００が操作されるようになっている。
【００４２】
また、各画像合成装置４には上記位置検出手段９が設けられている。また、プロジェクタ３がスクリーンＳに対向した位置に配置されるため、各操作者はスクリーンＳを斜め方向から視認するようになっている。そのため、各操作者に対し、スクリーンＳ上に投射される上記輝度変調像５は歪んだ状態となる。
【００４３】
そこで、本実施形態では、プロジェクタ３が、各操作者の視聴位置に対応した形状にスクリーンＳ上に配置される輝度変調像５を補正したものを時間順次に切り替えるようにしている。これにより各操作者には歪みの無い良好な画像を視認させることができる。
【００４４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図５を参照にして説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１、第２実施形態に係る表示システムと共通の構成については同一符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化することにする。
【００４５】
本実施形態に係る表示システム２００は、上記信号分離部２と、液晶表示装置（表示装置）３５０と、上記画像合成装置４とを備えている。本実施形態に係る液晶表示装置３５０としては、図５に示されるように一般に市販されているものが用いられる。すなわち、本実施形態においては、上記信号分離部２により分離された輝度情報に基づく変調を行うことで輝度変調像３５１が液晶表示装置３５０に表示されるようになっている。
【００４６】
そして、上記画像合成装置４は、パネル部６の画像表示領域１５にシースルー状に表示される上記輝度変調像３５１に、信号分離部２による色情報に基づく変調を行うことで生成される色変調像を重ね合わせることで画像を生成する。
【００４７】
ここで、図６を参照しながら、輝度変調像３５１及び色変調像３５２における対応関係について説明する。
【００４８】
図６に示されるように、輝度変調像３５１は複数の画素３５３から構成される。また、色変調像３５２は複数の画素３５４を有しており、各画素３５４は輝度変調像３５１における各画素３５３の各々に対応している。ここで、画素３５３及び画素３５４が対応するとは、輝度変調像３５１における各画素３５３と、色変調像３５２における各画素３５４とが画像合成装置４の画像表示領域１５にて重なることを意味する。すなわち、画像表示領域１５上において、各画素３５３，３５４が重なることで画像が生成される。
【００４９】
このように本実施形態に係る表示システム２００においては、液晶表示装置３５０上に表示される輝度変調像３５１と画像合成装置４における色変調像３５２とを重ねることで画像が生成されるので、画像合成装置４を使用していない操作者以外の人間には輝度変調像３５１のみしか視認されることがない。輝度変調像３５１は白黒の明暗情報から構成されるので、操作者以外の人間は画像を把握することができず、表示画像の秘匿性を得ることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、図６に示したように色変調像３５２における画素３５４を複数含む領域に対応するように輝度変調を行うことで輝度変調像３５１を生成している。これにより、液晶表示装置３５０における輝度変調時の制御を単純化している。
【００５１】
また、液晶表示装置３５０、及び画像合成装置４には、互いの位置を検出する位置検出手段９が設けられている。これにより、輝度変調像３５１の歪みが補正されるので、操作者は視聴位置によらず、歪みの無い良好な画像を視認することができる。
以上述べたように、本実施形態に係る表示システム２００によれば、上記実施形態同様に、表示画像は秘匿性を有しつつ、高ダイナミックレンジ、且つ高階調を備えたものとすることができる。
【００５２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照にして説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第３実施形態に係る表示システムと共通の構成については同一符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化することにする。具体的に本実施形態に係る表示システム３００は、上記第２実施形態同様、画像合成装置４を複数有している。すなわち、本実施形態においては、図７に示されるように複数の人間により表示システム３００が操作されるようになっている。
【００５３】
また、各画像合成装置４には上記位置検出手段９が設けられている。この場合、各操作者は液晶表示装置３５０を斜め方向から視認することとなる。そのため、各操作者に対し、スクリーンＳ上に投射される上記輝度変調像１５０が歪んだ状態となる。
【００５４】
そこで、本実施形態では、画像合成装置４が、各操作者の視聴位置に対応した形状に画像表示領域１５上に表示される輝度変調像１５０を補正したものを時間順次に切り替えるようにしている。これにより各操作者は歪みの無い良好な画像を視認することができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態ではプロジェクタとして透過型の液晶ライトバルブを備えたものについて説明したが、本発明の画質変換ユニットは反射型の液晶ライトバルブを備えたプロジェクタについても適用可能である。また、ＤＬＰ（Digital Light Processing、商標）方式のプロジェクタについても適用可能である。
【００５６】
また、上記第１、第２実施形態においては、スクリーンＳ上に輝度変調像５を投射する手段として一般のプロジェクタを用いたが本発明はこれに限定されない。例えば、信号分離部２からの輝度情報に基づいて輝度変調像５を投射できる、光源１０と輝度変調素子として液晶ライトバルブとを備えた単純な構成の投射装置を採用することもできる。このようにすれば、投射装置におけるコストを低減することができ、結果的に表示システムの低コスト化を実現できる。
【００５７】
また、上記第３〜第５実施形態においては、表示装置として、液晶表示装置３５０を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示装置として、プラズマディスプレイや、有機ＥＬ表示装置等の輝度情報に基づいた輝度変調像を表示することのできるものであれば種々のものに置き換え可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。
【図２】プロジェクタの概略構成を説明するための図である。
【図３】輝度変調像及び色変調像における対応関係の説明図である。
【図４】第２実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。
【図５】第３実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。
【図６】輝度変調像及び色変調像における対応関係の説明図である。
【図７】第５実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…表示システム、２…信号分離部、３…プロジェクタ（投射装置）、４…画像合成装置、５…輝度変調像、９…位置検出手段、１５…画像表示領域、２９…色変調像、５０…画素、６０…画素、１００…表示システム、２００…表示システム、３００…表示システム、３５０…液晶表示装置（表示装置）、Ｓ…スクリーン（被投射面）
【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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