(57)【要約】  本技術の一形態に係る画像表示装置は、スクリーンと、照射部と、撮影部と、制御部とを具備する。前記スクリーンは、所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有する。前記照射部は、前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を前記スクリーンに照射可能である。前記撮影部は、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影する。前記制御部は、前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する。
2020017403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有するスクリーンと、
前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を前記スクリーンに照射可能な照射部と、
前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影する撮影部と、
前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する制御部と
を具備する画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記所定の光の照射に応じて透過率または反射率が変化する
画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影する
画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記撮影された温度分布に応じて前記所定の光の照射強度を制御する
画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの輝度分布を撮影する
画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記撮影された輝度分布に応じて前記画像光の照射強度を制御する
画像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記所定の光は、前記画像光とは異なる波長域の光である
画像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記照射部は、前記所定の光となる第１の出射光及び前記画像光となる第２の出射光の少なくとも一方を出射する光源部と、入力される画像情報に基づいて、前記第１の出射光を変調して前記所定の光を生成し、前記第２の出射光を変調して前記画像光を生成する生成部とを有する
画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、第１の画像情報に基づいて生成された前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態に応じて、前記第１の画像情報の次の画像情報である第２の画像情報により指定される前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の照射強度を補正する
画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記所定の光が照射される領域に黒領域を表示し、
前記制御部は、前記第２の画像情報により前記黒領域に指定される前記スクリーン上の予定領域の温度に応じて、前記予定領域に照射される前記所定の光の照射強度を補正する
画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記スクリーン上の前記予定領域とは異なる他の領域に対する前記所定の光の照射を規制する
画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影し、
さらに、前記スクリーンの温度分布に基づいて、ユーザが接触した前記スクリーン上の接触位置を検出する接触検出部を具備する
画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記照射部は、前記所定の光及び前記画像光を共通の光路に沿って導光し、前記導光された前記所定の光及び前記画像光を所定の軸に沿って出射する出射光学系を有する
画像表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記共通の光路に配置され、前記出射光学系を通過した前記スクリーンからの光を分岐する分岐部を具備し、
前記撮影部は、前記分岐された光に基づいて前記スクリーンの状態を撮影する
画像表示装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の画像表示装置であって、
前記スクリーンは、前記所定の軸の周囲の少なくとも一部に配置され、
前記照射部は、前記出射光学系により出射された前記所定の光及び前記画像光を前記スクリーンに入射させる光学部を有する
画像表示装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の画像表示装置であって、
前記スクリーンは、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成される
画像表示装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、正対視において可視域の波長に対して光透過性を有する
画像表示装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記画像光により構成される画像を表示する表示層と、前記所定の光の照射に応じて光学特性が変化する調光層とを有する
画像表示装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の画像表示装置であって、
前記調光層は、ロイコ色素またはフォトクロミック材料を含んで構成される
画像表示装置。
【請求項２０】
所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有するスクリーンに、前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を照射し、
前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影し、
前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する
ことをコンピュータシステムが実行する画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、スクリーン等に画像を表示する画像表示装置、及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーン等に光を照射して画像を表示する技術が開発されている。例えば特許文献１には、バックライト光をスクリーンに照射する画像表示装置が記載されている。この画像表示装置では、画像表示に寄与するパネル（スクリーン）として、バックライト光を拡散するＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）パネルと、バックライト光に対する透過率を制御する液晶パネルとが用いられる。バックライト光の拡散及び透過を制御することで、背景の透過や黒表示等が可能な画像表示が実現される（特許文献１の明細書段落［００２７］［００５１］［００５４］［００５５］図１、及び図１０等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０１７３４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、スクリーン等での画像表示を制御する技術が開発されており、スクリーン等に対して視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能な技術が求められている。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、スクリーン等に対して視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、スクリーンと、照射部と、撮影部と、制御部とを具備する。
前記スクリーンは、所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有する。
前記照射部は、前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を前記スクリーンに照射可能である。
前記撮影部は、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影する。
前記制御部は、前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する。【０００７】
この画像表示装置では、所定の光によりスクリーンの表示部材の光学特性が変化する。スクリーンには所定の光及び画像光が照射され、スクリーンの状態が撮影される。このスクリーンの状態に応じて、所定の光及び画像光の照射強度を制御することで、例えばスクリーンの光学特性等を適正に制御することが可能となる。この結果、スクリーン等に対して視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能となる。【０００８】
前記表示部材は、前記所定の光の照射に応じて透過率または反射率が変化してもよい。
これにより、光の透過や反射を制御してスクリーンの黒輝度を変化させることが可能となり、例えばコントラストの高い視認性に優れた画像表示を実現することが可能となる。【０００９】
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影してもよい。
これにより、例えば各位置での表示部材の温度等を同時に容易に検出することが可能となり、表示部材の状態に合わせた画像表示等を容易に行うことが可能となる。【００１０】
前記制御部は、前記撮影された温度分布に応じて前記所定の光の照射強度を制御してもよい。
これにより、前記スクリーンに投影される映像信号の各座標位置において、温度に合わせて表示部材の光学特性を高精度に制御するといったことが可能となり、黒輝度を用いた高精度な画像表示を実現することが可能となる。【００１１】
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの輝度分布を撮影してもよい。
これにより、観察環境によるスクリーンの実際の明るさ等を容易に検出することが可能となり、この明るさに合わせた画像表示等を同時に容易に行うことが可能となる。【００１２】
前記制御部は、前記撮影された輝度分布に応じて前記画像光の照射強度を制御してもよい。
これにより、スクリーンの輝度に合わせて画像光の輝度を調節するといったことが可能となり、観察環境の背景や外光等により画像の視認性が低下することを十分に抑制することが可能となる。【００１３】
前記所定の光は、前記画像光とは異なる波長域の光であってもよい。
これにより、スクリーンに表示される画像の色表現を損なうことなく、所望の黒輝度を表示することが可能となり、視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能となる。【００１４】
前記照射部は、前記所定の光となる第１の出射光及び前記画像光となる第２の出射光の少なくとも一方を出射する光源部と、入力される画像情報に基づいて、前記第１の出射光を変調して前記所定の光を生成し、前記第２の出射光を変調して前記画像光を生成する生成部とを有してもよい。
これにより、所定の光及び画像光を精度よく生成することが可能となる。また光源部や生成部を制御することで、所定の光及び画像光の照射強度等を精度よく制御可能となる。【００１５】
前記制御部は、第１の画像情報に基づいて生成された前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態に応じて、前記第１の画像情報の次の画像情報である第２の画像情報により指定される前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の照射強度を補正してもよい。
これにより、スクリーンの状態に合わせて、次に表示される画像が適正に表示されるように所定の光及び画像光の照射強度を制御することが可能となり、十分に高品質な画像表示を実現する事が可能となる。【００１６】
前記表示部材は、前記所定の光が照射される領域に黒領域を表示してもよい。この場合、前記制御部は、前記第２の画像情報により前記黒領域に指定される前記スクリーン上の予定領域の温度に応じて、前記予定領域に照射される前記所定の光の照射強度を補正してもよい。
これにより、例えば、次に表示される画像の黒領域を適正なタイミングで表示可能となり、コントラストが高く視認性に優れた動画像等を精度よく表示することが可能となる。【００１７】
前記制御部は、前記スクリーン上の前記予定領域とは異なる他の領域に対する前記所定の光の照射を規制してもよい。
これにより、例えば、前に表示された画像の黒領域を速やかに消色することが可能となる。この結果、次に表示される画像を高精度に表示することが可能となる。【００１８】
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影してもよい。この場合、前記画像表示装置は、さらに、前記スクリーンの温度分布に基づいて、ユーザが接触した前記スクリーン上の接触位置を検出する接触検出部を具備してもよい。
これにより、ユーザがスクリーンを触れることで行う操作入力等を容易に検出することが可能となり、直観的なインタフェースを容易に実装することが可能となる。【００１９】
前記照射部は、前記所定の光及び前記画像光を共通の光路に沿って導光し、前記導光された前記所定の光及び前記画像光を所定の軸に沿って出射する出射光学系を有してもよい。
これにより、所定の光及び画像光の光路や出射光学系等が共通化され、各光の照射精度を向上することが可能となる。また装置サイズや製造コスト等を抑制することが可能となる。【００２０】
前記画像表示装置は、さらに、前記共通の光路に配置され、前記出射光学系を通過した前記スクリーンからの光を分岐する分岐部を具備してもよい。この場合、前記撮影部は、前記分岐された光に基づいて前記スクリーンの状態を撮影してもよい。
これにより、所定の光及び画像光が導光する共通の光学系を用いて、スクリーンを撮影することが可能となり、装置サイズ等を抑制することが可能となる。【００２１】
前記スクリーンは、前記所定の軸の周囲の少なくとも一部に配置されてもよい。この場合、前記照射部は、前記出射光学系により出射された前記所定の光及び前記画像光を前記スクリーンに入射させる光学部を有してもよい。
これにより、例えば全周スクリーン等に対して視認性の高い全周画像等を表示することが可能となる。【００２２】
前記スクリーンは、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成されてもよい。
これにより、例えば円筒形の全周スクリーン等に対して視認性の高い全周画像等を表示することが可能となる。【００２３】
前記表示部材は、正対視において可視域の波長に対して光透過性を有してもよい。
これにより、透過スクリーンを構成することが可能となり、透過スクリーンに対してコントラストが高く視認性に優れた高品質な画像表示を実現することが可能となる。【００２４】
前記表示部材は、前記画像光により構成される画像を表示する表示層と、前記所定の光の照射に応じて光学特性が変化する調光層とを有してもよい。
これにより、例えば高コントラストな画像表示を実現するスクリーンを容易に構成することが可能となる。【００２５】
前記調光層は、ロイコ色素またはフォトクロミック材料を含んで構成されてもよい。
これらの材料を用いることで、例えば光学特性を変化させることが可能なスクリーン等を低コストで実現することが可能となる。【００２６】
本技術の一形態に係る画像表示方法は、コンピュータシステムにより実行される画像表示方法であって、所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有するスクリーンに、前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を照射することを含む。
前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態が撮影される。
前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度が制御される。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本技術によれば、スクリーン等に対して視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。
【図２】スクリーンの構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】スクリーンに対する画像投射の一例を示す模式図である。
【図４】画像表示装置による表示制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】画像表示装置による表示制御の処理フロー示すブロック図である。
【図６】画像データの一例を示す模式図である。
【図７】スクリーンの温度分布の一例を示す模式図である。
【図８】画像データの他の一例を示す模式図である。
【図９】スクリーンの温度分布を表す３次元データの構成例を示す模式図である。
【図１０】補正強度分布の算出処理を説明するための模式図である。
【図１１】第２の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。
【図１２】スクリーンの輝度分布の一例を示す模式図である。
【図１３】画像表示装置による表示制御の処理フロー示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。
【図１５】第４の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。
【図１６】リア型のスクリーンに対する画像投射の一例を示す模式図である。
【図１７】第５の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。
【図１８】円筒形状のスクリーンに対する画像投射の一例を示す模式図である。
【図１９】円筒形状のスクリーン用の画像データの一例を示す模式図である。
【図２０】円筒形状のスクリーンの温度分布の一例を示す模式図である。
【図２１】円筒形状のスクリーン用の画像データの他の一例を示す模式図である。
【図２２】比較例として挙げる円筒スクリーンの構成例を示す模式図である。
【図２３】スクリーンに対する接触位置を検出する処理の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
［画像表示装置の構成］
図１は、本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。画像表示装置１００は、スクリーン１０と、画像投射部２０とを有する。画像表示装置１００は、画像投射部２０からスクリーン１０に向けて光が投射されることにより、スクリーン１０上に画像が表示される投射型の表示装置である。なお、本開示において、「画像」とは、静止画像及び動画像を含む。
【００３１】
画像表示装置１００では、後述するように画像投射部２０により、可視光の波長域の光である画像光１と、画像光１とは異なる波長域の光である制御光２とが出射される。ここで画像光１とは、画像を構成する光であり、典型的には赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂを含む光である。制御光２の波長域は、これらのＲＧＢの波長域の光とは異なる波長となるように設定される。本実施形態では、制御光２は、所定の光に相当する。
【００３２】
図２は、スクリーン１０の構成例を示す模式的な断面図である。図３は、スクリーン１０に対する画像投射の一例を示す模式図である。スクリーン１０は、画像を表示する表示部材１１を有し、光が投射されることで画像を表示する投射スクリーンとして機能する。表示部材１１、例えば画像投射部２０から出射された光（画像光１及び制御光２）が適正に照射されるように、図示しない基体やフレーム等により所定の位置に支持される。
【００３３】
表示部材１１は、表示層１２と、調光層１３と、保護層１４とを有する。図２に示すように、表示部材１１（スクリーン１０）は、画像投射部２０からの光が投射される側から、調光層１３、保護層１４、及び表示層１２がこの順番で積層された構造となっている。
【００３４】
表示層１２は、画像光１により構成される画像を表示する。本実施形態では、表示層１２は、入射した画像光１を、反射あるいは回折することにより、当該画像光１が入射した側に出射することで画像を表示するフロントスクリーンとして機能する（図３参照）。表示層１２は、一般的に用いられるスクリーンであり、例えばマットスクリーン、パールスクリーン、シルバースクリーン、ビーズスクリーンおよび透過スクリーン等が挙げられる。
【００３５】
マットスクリーンは、例えば、表面に散乱剤を含む塗料が塗布された布地や樹脂シートによって構成された、いわゆる拡散型のスクリーンである。パールスクリーンおよびシルバースクリーンは、表面にパール系樹脂や金属粉末系の塗料が塗布された、いわゆる反射型のスクリーンである。ビーズスクリーンは、表面に光学レンズガラス球が塗布されたものである。透過スクリーンは、例えば正対視において可視域の波長の光に対して光透過性を有するものであり、ビニールやアクリル、ガラス等によって構成される半透明のスクリーンである。
【００３６】
表示層１２は、この他、回折光学素子（ホログラム等）、ハーフミラー、表面プラズモン粒子、コレステリック液晶およびフレネルレンズ等を用いて構成されていてもよい。表示層１２の具体的な構成は限定されない。例えば表示層１２は、画像投射部２０から投射されたＲＧＢの光（画像光）を反射するものであればよく、例えば壁面等を用いて表示層１２が構成されてもよい。
【００３７】
調光層１３は、制御光２の照射に応じて光学特性が変化する。具体的には、調光層１３は、制御光２の照射に応じて反射率または透過率が変化するように構成される。例えば、調光層１３は、画像光１として用いられる波長（ＲＧＢ）とは異なる波長の光（制御光２）を吸収して透過率または反射率が変化（低下）するものである。
【００３８】
このように制御光２は、調光層１３の光学特性を制御するための光であるとも言える。制御光２は、例えば、３５０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下または７００ｎｍ以上２．５μｍ以下の波長の光を用いることが好ましい。具体的には、例えば、紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）が挙げられる。これにより、画像の色表現を損なうことなく、調光層１３の透過率または反射率を変化させることが可能となる。ここで「調光」とは、画像のコントラストを向上させるために、スクリーンの透過率または反射率を変化させることとする。
【００３９】
調光層１３は、フォトクロミック材料を含んで構成される。フォトクロミック材料は、光（制御光２）の作用により色（吸収スペクトル）の異なる２つの状態が可逆的に変化する材料である。例えば制御光２が照射された領域では、透過率または反射率を低下させることが可能となる。この結果、制御光２が照射された部分を、例えば黒色等に変化させることが可能となる。なお、黒色の他に青色、紫色、茶色、赤色等の他の色に変化可能であってもよい。
【００４０】
フォトクロミック材料としては、例えば有機材料によって構成されるフォトクロミック色素が挙げられる。フォトクロミック色素は、例えば２つに分類される。１つは、制御光２の照射を停止すると透明状態に戻るＴ型フォトクロミック色素であり、もう１つは着色する光とは別の波長によって透明状態に戻るＰ型フォトクロミック色素である。Ｔ型フォトクロミック色素としては、スピロピラン、ヘキサアリルビイミダゾール、オキサジン、ナフトピランおよびアゾベンゼン等が挙げられる。Ｐ型フォトクロミック色素としては、フルギドおよびジアリールエテン等が挙げられる。
【００４１】
またフォトクロミック材料としては、有機材料であるフォトクロミック色素の他に、バリウムマグネシウムケイ酸塩やハロゲン化銀等の無機材料を用いてもよい。この他、フォトクロミック材料の種類や型等は限定されず、例えば制御光２により反射率等を制御可能な任意のフォトクロミック材料が用いられてよい。
【００４２】
調光層１３は、上記したフォトクロミック材料をポリマー等の母材に分散し、これを膜として、例えば表示層１２（保護層１４）上に成膜することで形成される。母材は、表示を損なわないために可視域に吸収を持たないことが好ましい。これにより、画像光１を変質させることなく通過させることが可能となる。また母材は、制御光２に対して吸収を持たないことが好ましい。これによりフォトクロミック材料に対して制御光２を効率的に照射することが可能となる。
【００４３】
母材に用いられる材料は限定されず、例えば、ナイロン、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルクロライド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリサルフォン、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンフロリド、ポリヘキサフルオロプロピレン、セルロースアセテート、コラーゲン、ゼラチン、キトサンおよびポリシロキサン等のポリマーまたはそれらのコポリマー等が挙げられる。この他、上記有機材料と、シリカ、アルミナ、チタニアまたはジルコニア等の無機材料とを組み合わせた有機無機ハイブリッド材料等が挙げられる。
【００４４】
また調光層１３は、ロイコ色素を含んで構成されてもよい。ロイコ色素は、例えば光や熱により変色する物質である。調光層１３は、例えば光（制御光２）を照射することで所望の反射率または透過率の変化を生じるロイコ色素を用いて構成される。ロイコ色素としては、例えば、一般的な感熱紙に用いられているフルオラン化合物が挙げられる。ロイコ色素は、顕色剤と呼ばれる酸性化合物と共に用いることによって可逆的に発色または消色する。このように、ロイコ色素を用いる場合であっても、制御光２の照射に応じて黒色の領域等を発生させることが可能である。
【００４５】
この他、調光層１３の具体的な構成は限定されず、例えば制御光２を照射することで、光学特性が変化する任意の材料が適宜用いられてよい。また例えば、制御光２の照射に応じて、所望の画像表示が可能となるように、光の吸収率（消衰係数等）や屈折率等の光学特性が変化する材料が調光層１３として用いられてもよい。
【００４６】
保護層１４は、表示層１２に対する制御光２の照射をカットして、制御光２の照射による表示層１２の劣化（黄変）を抑制する。保護層１４は、例えば制御光２として用いられる紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）を選択的に吸収または反射する材料を用いて形成される。このような材料としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン等の散乱剤や、メトキシケイヒ酸オクチル（あるいはメトキシケイヒ酸エチルヘキシル）、ｔ−ブチルメトキシジベンゾイルメタン、オキシベンゾン−３、シアニン色素、フタロシアニン色素、スクアリリウム色素等の吸収剤が挙げられる。
【００４７】
保護層１４の厚みは、例えば１μｍ以上２００μｍ以下に設定される。これに限定されず、表示層１２の劣化等が十分に抑制可能となるように、使用される制御光２の強度等に応じて、保護層１４の厚みが適宜設定されてよい。なお、保護層１４が設けられない構成、すなわち表示層１２と調光層１３とが直接積層される構成であっても、本技術は適用可能である。
【００４８】
図３には、画像投射部２０からスクリーン１０に向けて照射された制御光２及び画像光１の光路の一例が模式的に図示されている。以下では、スクリーン１０において画像投射部２０に向けられた面を、スクリーン１０の前面Ｓ１と記載し、前面Ｓ１の反対側の面をスクリーン１０の後面Ｓ２と記載する。
【００４９】
スクリーン１０の前面Ｓ１に入射した制御光２は、例えば調光層１３のフォトクロミック材料等に吸収される。この結果、制御光２が照射された領域の反射率または透過率が低下し、その領域が黒色等に変化する。別の観点では、制御光２を照射することで、スクリーン１０上の任意の位置に黒色の領域等を生成することが可能となる。
【００５０】
このように、表示部材１１（スクリーン１０）は、制御光２が照射された領域に黒領域３を表示する。なお黒領域３は、実際に黒色となる場合に限定されず、例えばフォトクロミック材料やロイコ色素等の特性に応じた他の色が発色する領域であってもよい。また諧調の異なる黒色（グレースケール）が発色する領域も、黒領域３に含まれる。なおグレースケールは、例えば制御光２の照射強度を制御することで表示可能である。
【００５１】
またスクリーン１０の前面Ｓ１に入射した画像光１は、調光層１３及び保護層１４を通過して表示層１２に到達する。表示層１２では、例えば可視光である画像光１が拡散反射されて、前面Ｓ１側に出射される。これにより、スクリーン１０の前面Ｓ１側にカラー画像等を表示することが可能となる。
【００５２】
例えば図１に示すように、顔の画像がスクリーン１０に表示されるとする。この場合、例えば黒色等の表示が指定される領域（黒目や眉毛等）には、制御光２が照射される。これにより、黒領域３には黒輝度の抑制された黒目や眉毛等を表示することが可能となる。また例えば、カラー表示が指定される領域（唇や皮膚等）には画像光１が照射され、カラー画像が表示される。従ってスクリーン１０には、制御光２により表示された黒領域３と画像光１により表示されたカラー画像とを含む画像が表示される。この結果、輝度幅が広くコントラストの高いカラー表示等を実現することが可能となる。
【００５３】
図１に示すように、画像投射部２０は、光源装置２１、強度調整部２２、画像生成光学系２３、投射光学系２４、光線分岐部２５、撮像装置２６、及びコントローラ２７を有する。本実施形態では、画像投射部２０は、変調された光線（ビーム）をスキャンすることで画像表示を行う走査型のプロジェクタとして構成される。
【００５４】
光源装置２１は、制御光２及び画像光１となる光を出射する光源であり、第１の光源３０及び第２の光源３１を有する。本実施形態では、光源装置２１は、光源部に相当する。
【００５５】
第１の光源３０は、制御光２となる第１の出射光を出射する。上記したように、制御光２は、画像光１（ＲＧＢの光）とは波長域の異なる光であり、例えば紫外線（ＵＶ）あるいは赤外線（ＩＲ）等の光である。従って、第１の光源３０は、第１の出射光として、ＲＧＢ以外の光を出射するように構成される。
【００５６】
第１の光源３０としては、例えば半導体レーザ（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源が用いられる。また例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプクリプトンランプ、メタルハライドランプ、ナトリウムランプおよびＨＩＤランプ等が第１の光源３０として用いられてもよい。
【００５７】
第２の光源３１は、画像光１となる第２の出射光を出射する。図１に示す例では、赤色光Ｒを出射する赤色光源３１Ｒと、緑色光Ｇを出射する緑色光源３１Ｇと、青色光Ｂを出射する青色光源３１Ｂとが第２の光源３１として用いられる。これらの光源３１Ｒ〜３１Ｂから出射されたＲＧＢの光が第２の出射光となる。
【００５８】
赤色光源３１Ｒ、緑色光源３１Ｇ、及び青色光源３１Ｂ（第２の光源３１）は、例えば半導体レーザ（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を用いてそれぞれ構成される。第２の光源３１の具体的な構成は限定されず、ＲＧＢの光を出射可能な任意の光源が用いられてよい。
【００５９】
強度調整部２２は、光源装置２１に含まれる各光源の出力をそれぞれ調整する。例えば強度調整部２２は、第１の光源３０、赤色光源３１Ｒ、緑色光源３１Ｇ、及び青色光源３１Ｂの各々に接続される電力ユニット（光源ドライバ）等により構成される。従って強度調整部２２は、第１の出射光、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの強度を調整するとも言える。
【００６０】
画像生成光学系２３は、第１の出射光及び第２の出射光から、制御光２及び画像光１をそれぞれ生成する光学系である。本実施形態では、画像生成光学系２３は、光源装置２１から出射された第１の出射光及び第２の出射光を走査する走査機構として機能する。画像生成光学系２３としては、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）、ガルバノミラー等の走査機構が用いられる。
【００６１】
本実施形態では、スクリーン１０に表示される画像の情報（以下画像データと記載する）に基づいて、制御光２及び画像光１がそれぞれ生成される。画像データは、例えば画像に含まれる各画素のＲＧＢ値等を指定するデータである。画像データの形式等は限定されず、静止画像や動画像用の任意の画像データが用いられてよい。本実施形態では、画像データは、画像情報に相当する。
【００６２】
例えば強度調整部２２により、各画素の黒色の明るさを表す黒レベル（輝度値等）に応じて第１の光源３０の出力が調整され、第１の出射光の強度が時分割で変調される。また各画素のＲＧＢ値等に応じてＲＧＢの各光源３１Ｒ〜３１Ｂ（第２の光源３１）の出力が調整され、ＲＧＢの各光（第２の出射光）の強度が時分割で変調される。時分割で強度が変調された第１の出射光及びＲＧＢの各光は、例えば同一の光路に沿って一本の光線として出射される。
【００６３】
第１の出射光及びＲＧＢの各光を含む光線は、画像生成光学系２３の走査機構により、各画素に対応する光が適正な位置に出射されるように走査される。この結果、画像生成光学系２３からは、画像データで表される画像を表示するための制御光２及び画像光１が出射される。図１に示すように、画像生成光学系２３から出射された制御光２及び画像光１は、共通の光路３２に沿って導光されて、後段の投射光学系２４に入射する。
【００６４】
このように、強度調整部２２及び画像生成光学系２３は、入力される画像データに基づいて、第１の出射光を変調して制御光２を生成し、第２の出射光を変調して画像光１を生成する。制御光２及び画像光１を用いることで、例えば所定のフレームレートでの画像表示等を実現することが可能である。本実施形態では、強度調整部２２及び画像生成光学系２３が共動することで、生成部が実現される。
【００６５】
投射光学系２４は、共通の光路３２に沿って導光された制御光２及び画像光１を光軸Ｏに沿って出射する。図１に示すように、本実施形態では、投射光学系２４の光軸Ｏがスクリーン１０と交差するように、スクリーン１０及び画像投射部２０が配置される。本実施形態では、光軸Ｏは、所定の軸に相当し、投射光学系２４は、出射光学系に相当する。
【００６６】
投射光学系２４は、例えば制御光２及び画像光１を投射するための所定のレンズ系を用いて構成され、制御光２及び画像光１をスクリーン１０に合わせて拡大投射する光学系である。投射光学系２４の具体的な構成は限定されず、スクリーン１０のサイズや画像投射部２０の配置位置等に合わせて適宜構成されてよい。また、焦点位置の調整機構やズーム機能等を備えた光学系が用いられてもよい。
【００６７】
このように、光源装置２１、強度調整部２２、及び画像生成光学系２３により生成された制御光２及び画像光１が、投射光学系２４によりスクリーン１０に照射される。本実施形態では、光源装置２１、強度調整部２２、画像生成光学系２３、及び投射光学系２４により、所定の光及び画像光をスクリーンに照射可能な照射部が構成される。
【００６８】
光線分岐部２５は、画像生成光学系２３と投射光学系２４との間の共通の光路３２に配置され、投射光学系２４を通過したスクリーン１０からの光を分岐する。光線分岐部２５としては、例えばハーフミラー、ビームスプリッタ、及びダイクロイックミラー等の光学素子が用いられる。なお、スクリーン１０からの光には、例えばスクリーン１０により反射された制御光２及び画像光１や、スクリーン１０を介して入射する外光や、スクリーン１０から放射される赤外線（放射光）等が含まれる。本実施形態では、光線分岐部は２５、分岐部に相当する。
【００６９】
本実施形態では、後述するように、スクリーン１０からの光のうち赤外領域の放射光が参照される。光線分岐部２５は、例えば所望とする赤外領域の放射光を選択的に分岐するように構成される。また光線分岐部２５は、例えば制御光２及び画像光１を通過するように構成される。これにより、制御光２や画像光１への影響を抑制しつつ、スクリーン１０から放射される赤外領域の放射光等を精度よく抽出することが可能となる。
【００７０】
撮像装置２６は、制御光２及び画像光１が照射されたスクリーン１０の状態を撮影する。すなわち、撮像装置２６は、画像が表示されているスクリーン１０を撮影して、スクリーン１０の状態を検出するとも言える。図１に示すように、スクリーン１０からの光は、光線分岐部２５で分岐されて撮像装置２６に入射する。撮像装置２６は、光線分岐部２５により分岐された光に基づいてスクリーン１０の状態を撮影する。本実施形態では、撮像装置２６は、撮影部に相当する。
【００７１】
本実施形態では、撮像装置２６は、スクリーン１０の状態としてスクリーン１０の温度分布を撮影する。スクリーン１０の温度分布は、例えばスクリーン１０から放射される赤外線（放射光）を検出することで撮影される。従ってスクリーン１０の温度分布は、スクリーン１０に投影される映像信号の各座標位置に相当するスクリーン１０上の各座標位置の温度を表す３次元測定値として取得されることになる。ここで３次元測定値とは、例えば（Ｘ，Ｙ）の２次元座標と、各座標位置での赤外線の強度（Ｚ成分）とを含む３つの成分で表されるデータである。
【００７２】
温度分布に含まれる各データ点は、スクリーン１０に表示される画像の各画素と対応付けることが可能である。これにより、例えばある画素の表示位置におけるスクリーン１０の温度を参照するといったことが可能となる。
【００７３】
また本実施形態では、スクリーン１０に照射される光と、スクリーン１０からの光とが、同じ光学系（投射光学系２４）を通過する。これにより、例えばスクリーン１０に照射される光の光軸と、スクリーン１０からの光の光軸とを、同軸とすることが可能である。この結果、制御光２及び画像光１の照射範囲と、撮像装置２６の撮影範囲との位置ズレ等を十分に回避することが可能となる。この結果、温度分布の各データ点とスクリーン１０上の各画素とを精度よく対応付けることが可能となり、スクリーン１０上の各画素の表示位置の温度を精度よく検出することが可能となる。
【００７４】
スクリーン１０の放射光は、例えば可視光線を吸収し赤外線を透過するフィルタ（ＩＲフィルタ）等を用いて検出可能である。撮像装置２６としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等のイメージセンサに、ＩＲフィルタ等を組み合わせた赤外線カメラ等が用いられる。
【００７５】
コントローラ２７は、画像投射部２０が有する各ブロックの動作を制御する。コントローラ２７は、例えばＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等のコンピュータに必要なハードウェア構成を有する。ＣＰＵがＲＯＭ等に予め記憶されているプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、本技術に係る画像表示方法が実行される。
【００７６】
コントローラ２７として、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスが用いられてもよい。
【００７７】
本実施形態では、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、機能ブロックとしての比較部２８が構成される。この他、コントローラ２７には、画像投射部２０を動作させるための各種の処理を実行する機能ブロック等が適宜構成される。プログラムは、例えば種々の記録媒体を介してコントローラ２７にインストールされる。あるいは、インターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。
【００７８】
比較部２８は、スクリーン１０の温度分布と、次に表示される画像の画像データとを比較して、制御光２の照射強度を制御する。ここで次に表示される画像とは、例えば所定のフレームレートで行われる画像表示等において、現在のフレームの次のフレームで表示される画像である。
【００７９】
本実施形態では、比較部２８により、次に表示される画像の画像データにより指定される制御光２の照射強度を補正した補正強度分布が算出される。従って補正強度分布は、次の画像（次のフレーム）を表示するための制御光２の照射強度を指定したデータとなる。別の観点では、補正強度分布は、制御光２の照射強度を制御するための制御値であるとも言える。
【００８０】
算出された補正強度分布は、上記した強度調整部２２に入力される。そして強度調整部２２より補正強度分布に基づいて第１の光源３０の出力（第１の出射光の強度）が変調される。これにより、スクリーン１０の温度分布に応じた照射強度で、制御光２をスクリーン１０に向けて照射することが可能となる。
【００８１】
このように比較部２８は、撮影されたスクリーン１０の状態に応じて、制御光２のスクリーン１０に対する照射強度を制御する。本実施形態では、比較部２８は、制御部に相当する。比較部２８の動作については、図１０等を用いて後に詳しく説明する。
【００８２】
［画像表示装置による表示制御］
図４は、画像表示装置１００による表示制御の一例を示すフローチャートである。図５は、画像表示装置１００による表示制御の処理フロー示すブロック図である。図５では、図１に示す画像生成光学系２３及び投射光学系２４の図示が省略されている。
【００８３】
図４及び図５に示す表示制御は、例えば画像投射部２０の動作中に繰り返し実行されるループ処理である。このループ処理は、例えば画像表示の開始・終了に合わせて実行される。あるいは、表示制御を実行するモード等が選択されて、ループ処理の実行の有無等が切り替えられてもよい。
【００８４】
本実施形態では、図５に示すように、撮像装置２６の出力が比較部２８にフィードバックされて、制御光２の照射強度が制御される。従って、図４及び図５に示す表示制御は、制御光２に対するフィードバック制御であるとも言える。また、このフィードバック制御は、例えば所定のフレームレートで表示される各フレームごとにそれぞれ実行される。従ってループ処理の繰り返し頻度は、画像表示のフレームレートと同様の頻度となる。
【００８５】
なお最初のループ処理は、例えば制御光２に対するフィードバックが実行されていない状態で開始される。また２回目以降のループ処理は、直前に実行されたループ処理による制御光２のフィードバックが実行された状態で開始される。いずれの場合であっても、適正にフィードバック制御を実現することが可能である。
【００８６】
まず撮像装置２６により、スクリーン１０の温度分布が撮影される（ステップ１０１）。例えば、スクリーン１０から投射光学系２４を介して画像投射部２０に入射した光は、光線分岐部２５により分岐されて撮像装置２６（赤外線カメラ）に入射する。撮像装置２６では、イメージセンサ等によりスクリーン１０からの光に含まれる赤外光が検出され、スクリーン１０の温度分布が撮影される。図５には、光線分岐部２５で分岐され、撮像装置２６に入射するスクリーン１０からの光が点線で模式的に図示されている。
【００８７】
スクリーン１０の撮影は、スクリーン１０に画像が表示された状態で行われる。すなわち、スクリーン１０に対して制御光２及び画像光１が照射された状態で、スクリーン１０の温度分布が撮影される。以下では、スクリーン１０の温度分布が撮影されたタイミングで表示されていた画像の画像データを、第１の画像データと記載する。
【００８８】
図６は、画像データの一例を示す模式図である。図６には、矩形の表示範囲の中央に顔の画像を表示する画像データ４０が模式的に図示されている。この画像データ４０は、図１に示すスクリーン１０に表示された顔の画像のデータである。
【００８９】
以下では、図６に示す画像データ４０を、スクリーン１０が撮影される際に用いられていた第１の画像データ４０ａとして説明を行う。なお、他のタイミングでスクリーン１０が撮影される際には、図６に示す画像データ４０とは異なる他の画像データ４０が、第１の画像データ４０ａとなる。
【００９０】
例えば、第１の画像データ４０ａには、黒色に指定されている画素（黒画素４１）が含まれる。例えば、黒目や眉毛等を表す画素が黒画素４１の一例である。この黒画素４１の情報（黒レベルや画素位置）に基づいて、黒画素４１を表示する制御光２が生成される。この結果、制御光２が照射されたスクリーン１０上の領域、すなわち黒画素４１が投影される領域には、黒領域３が表示される（図１参照）。
【００９１】
また例えば、第１の画像データ４０ａには、黒色以外の色が指定されている画素（カラー画素４２）が含まれる。例えば唇や肌等を表す画素がカラー画素４２の一例である。このカラー画素４２の情報（ＲＧＢ値や画素位置）に基づいて、カラー画素４２を表示する画像光１が生成され、スクリーン１０に向けて照射される。この結果、例えば顔の画像をフルカラーで表示することが可能となる。
【００９２】
なお、第１の画像データ４０ａにおいて、斜線で示された領域は、特定の色が指定されない領域（以下透明領域４３と記載する）である。透明領域４３は、白黒やカラー等の表示色が指定されない領域であり、例えば制御光２及び画像光１がほとんど照射されない領域である。
【００９３】
図７は、スクリーン１０の温度分布の一例を示す模式図である。図７には、図６に示す第１の画像データ４０を用いた画像が表示されているスクリーン１０の温度分布４４が、グレースケールを用いて模式的に図示されている。なおグレースケールの濃度が濃いほど、高い温度を表している。
【００９４】
上記したように、スクリーン１０上の黒目や眉毛等が表示された黒領域３には、紫外線ＵＶや赤外線ＩＲ等の制御光２が照射される。例えば黒領域３に供給される光エネルギーの一部が熱エネルギーとしてスクリーン１０に吸収されると、黒領域３の温度が増加する。この結果、温度分布４４に示すように、黒領域３に対応する画素では相対的に高い温度が検出される場合が考えられる。
【００９５】
また可視光である画像光１が照射されたスクリーン１０上の領域（顔の輪郭に対応する領域）においても、画像光１のエネルギーが熱エネルギーとして吸収され、温度が高くなる場合があり得る。また例えば、それまでの画像表示に伴う熱が蓄積されることで、スクリーン１０全体にわたって温度分布が生じることもあり得る。
【００９６】
この他にも、例えばスクリーン１０が配置された場所の外気温度（例えばエアコンからの送風等）により温度むらが生じる可能性がある。またユーザ等がスクリーン１０に触れることでスクリーン１０の温度が変化することも考えられる。このように、スクリーン１０の温度分布４４には、現在表示している表示画像（制御光２や画像光１）による温度や、外気環境の温度、手や指等の接触による温度等の情報が含まれる。
【００９７】
図４に戻り、スクリーン１０の温度分布が撮影されると、比較部２８により、制御光２の補正強度分布が算出される（ステップ１０２）。図５に示すように、比較部２８には、スクリーン１０の温度分布４４である３次元測定値と、第１の画像データ４０ａの次の画像データ４０である第２の画像データが入力される。
【００９８】
図８は、画像データ４０の他の一例を示す模式図である。以下では、図８に示す画像データ４０を、図６に示す第１の画像データ４０ａの次に用いられる第２の画像データ４０ｂとして説明を行う。第２の画像データ４０ｂでは、第１の画像データ４０ａと比べ、黒目の位置や眉毛の形状が異なっている。従って、次に表示する画像では、制御光２の照射位置や照射強度等が変更されることになる。
【００９９】
本実施形態では、第１の画像データ４０ａに基づいて生成された制御光２及び画像光１が照射されたスクリーン１０の状態に応じて、第１の画像データ４０ａの次の画像データ４０である第２の画像データ４０ｂにより指定される制御光２の照射強度が補正される。具体的には、ステップ１０１で撮影されたスクリーン１０の温度分布４４に応じて、第２の画像データ４０ｂにより指定される制御光２の照射強度を補正した補正強度分布が算出される。
【０１００】
図９は、スクリーン１０の温度分布４４を表す３次元データの構成例を示す模式図である。図１０は、補正強度分布の算出処理を説明するための模式図である。以下では、図９及び図１０を参照して、補正強度分布４７の算出処理について説明する。
【０１０１】
図９には、温度分布４４を表す３次元データが図示されている。３次元データは、縦方向及び横方向に沿って配列された複数のデータ点４５を含み、各データ点４５（画素）に対応するスクリーン１０の各点の温度の測定値（温度の大小が測定値に相当）等が格納される。すなわち温度分布４４は、スクリーン１０の各点の温度が記録された３次元画像データと見做すことが可能である。
【０１０２】
例えば、高い値が記録されたデータ点４５（データが深い画素）に対応するスクリーン１０上の点は、温度が高い点となる。逆に、低い値が記録されたデータ点４５（データが浅い画素）に対応するスクリーン１０上の点は、温度が低い点となる。
【０１０３】
温度分布４４に含まれる各データ点４５は、スクリーン１０に表示される画像の各画素と対応付けられる。以下では、画像データ４０の画素Ｉ（ｘ，ｙ）と、温度分布４４のデータ点Ｔ（ｘ，ｙ）とが対応するものとする。すなわち、データ点Ｔ（ｘ，ｙ）に記録された温度は、画素Ｉ（ｘ，ｙ）が表示される位置の温度を表すものとする。なおｘは図中の横方向のデータ点の位置を表す指標であり、ｙは図中の縦方向のデータ点の位置を表す指標である。
【０１０４】
このような対応付けは、例えば画像データ４０と同様の解像度を有する撮像装置２６を用いて、撮像装置２６を適宜位置合わせすることで実現可能である。なお各画素と各データ点を１対１で対応させる場合に限定されず、任意の方法を用いた対応付けが可能である。例えば互いに隣接する複数の画素を１つのデータ点に対応付けてもよい。また例えばコンボリューションやフィルタ処理等を用いて、画素及びデータ点の対応付け、すなわち画像データ４０と温度分布４４との対応付けが実行されてもよい。
【０１０５】
図１０の左上の図は、図９に示す部分領域４６におけるスクリーン１０の温度分布４４を示す模式図であり、グレースケールが濃いほど高い温度を表わす。部分領域４６は、５×５のデータ点４５のブロックで構成される。以下では、温度分布４４の左下のデータ点４５をＴ（１，１）と記載する。従って、例えば温度分布４４の左上のデータ点４５はＴ（１，５）となる。
【０１０６】
図１０の右上の図は、温度分布４４が撮影されたタイミングで部分領域４６に表示されていた現在の表示画像のデータ（第１の画像データ４０ａ）を示す模式図である。第１の画像データ４０ａでは、グレースケールが濃いほど黒輝度が低い状態、すなわち暗い色であることを表わす。また、第１の画像データ４０ａの画素Ｉa（ｘ，ｙ）は、温度分布４４のデータ点Ｔ（ｘ，ｙ）と対応付けられる。すなわち、第１の画像データ４０ａの左下の画素Ｉa（１，１）は、温度分布４４のデータ点Ｔ（１，１）に対応する。
【０１０７】
図１０の右下の図は、部分領域４６に表示される次の表示画像のデータ（第２の画像データ４０ｂ）を示す模式図であり、グレースケールが濃いほど黒輝度が低い状態を表わす。第２の画像データ４０ｂの画素Ｉb（ｘ，ｙ）は、温度分布４４のデータ点Ｔ（ｘ，ｙ）と対応付けられる。
【０１０８】
図１０の左下の図は、部分領域４６における補正強度分布４７の一例を示す模式図である。補正強度分布４７の画素Ｃ（ｘ，ｙ）は、第２の画像データ４０ｂの画素Ｉb（ｘ，ｙ）、すなわち温度分布４４のデータ点Ｔ（ｘ，ｙ）に対応付けられる。補正強度分布４７の各画素Ｃの色は、制御光２の照射強度（第１の出射光の出射強度）を表しており、グレースケールが濃いほど照射強度が高い状態を表わす。
【０１０９】
以下では、第１の画像データ４０ａの画素Ｉa（ｘ，ｙ）が表示されるスクリーン１０上の照射位置をＳ（ｘ，ｙ）と記載する。例えばＴ（ｘ，ｙ）は、スクリーン１０上の照射位置Ｓ（ｘ，ｙ）の温度を表している。また第２の画像データ４０ｂの画素Ｉb（ｘ，ｙ）は、次のタイミングで照射位置Ｓ（ｘ，ｙ）に表示する予定の色を表している。また補正強度分布４７の画素Ｃ（ｘ，ｙ）は、照射位置Ｓ（ｘ，ｙ）に照射される制御光２の照射強度の補正値を表している。
【０１１０】
例えば第１の画像データ４０ａでは、部分領域４６の中央の画素Ｉa（３，３）の表示色として黒色が指定されている。従って、Ｉa（３，３）が表示される照射位置Ｓ（３，３）には、制御光２が照射される。この結果、照射位置Ｓ（３，３）には黒領域３が表示される。照射位置Ｓ（３，３）の温度は、温度分布４４のデータ点Ｔ（３，３）の測定値として検出される。図１０に示すように、データ点Ｔ（３，３）は、制御光２の照射に伴い、他の部分と比べて高温になっている。
【０１１１】
また、第１の画像データ４０では中央の画素Ｉa（３，３）に隣接する８つの画素についても表示色が指定されている。この表示色は、Ｉa（３，３）よりも輝度が高く明るい色（例えばグレーや他の色等）となっている。このため、照射位置Ｓ（３，３）に隣接する８つの照射位置に対して、強度の弱い制御光２や画像光１等が照射される。これに伴い、温度分布４４に示すようにデータ点Ｔ（３，３）に隣接する８つのデータ点では、Ｔ（３，３）よりも低く、他の領域よりも高い温度が検出される。
【０１１２】
一般に、フォトクロミック材料やロイコ色素を用いたスクリーン１０（調光層１３）では、温度が高いほうが着色・消色の応答速度が早くなる。すなわち、制御光２を照射する部位の温度が高いほど、制御光２を照射したときに短い時間で黒色に変化する。ここで黒色に変化するまでの時間とは、例えば所望の黒色が発色するまでの時間である。
【０１１３】
このように、調光層１３を含むスクリーン１０に画像を表示する場合、現在の表示画像の光のエネルギーや環境温度等により、投射スクリーンは温度分布を持ってしまい、反応速度が面内で異なってしまう場合があり得る。
【０１１４】
例えば、スクリーン１０の各照射位置に対して同じ強度で制御光２を照射したとする。この場合、同じ黒色（黒輝度）が着色するまでの時間は、照射位置の温度が低いほど遅く、照射位置の温度が高いほど早くなる。従って、温度分布４４のあるスクリーン１０に対して単一の強度で制御光２を照射した場合、温度分布４４に応じた黒輝度のむら等が発生する可能性が生じる。
【０１１５】
本実施形態では、比較部２８により、現在のスクリーン１０の温度分布４４をもとに、次の表示画像の黒色等を適正に着色することが可能となるように、制御光２の照射強度の補正値（補正強度分布４７）が算出される。具体的には、第２の画像データ４０ｂにより黒領域３に指定されるスクリーン１０上の予定領域４８の温度に応じて、予定領域４８に照射される制御光２の照射強度が補正される。
【０１１６】
予定領域４８とは、例えば第２の画像データ４０ｂにおいて黒色が指定されている黒画素４１が表示されるスクリーン１０上の照射位置である。例えば第２の画像データ４０ｂでは、顔の画像の黒目の位置が、直前の画像での位置から移動する。このスクリーン１０における移動先の黒目の位置が予定領域となる（図１参照）。なお図１０では、第２の画像データ４０ｂの黒画素４１に対して、予定領域４８と同じ符号が付されている。
【０１１７】
例えば図１０に示す第２の画像データ４０ｂでは、中央の画素Ｉb（３，３）と、その上下左右に隣接する画素Ｉb（３，４）、Ｉb（３，２）、Ｉb（２，３）、及びＩb（４，３）との５つの画素が黒画素４１に指定されている。この、５つの黒画素４１が表示される照射位置（Ｓ（３，３）、Ｓ（３，４）、Ｓ（３，２）、Ｓ（２，３）、及びＳ（４，３））が、予定領域４８となる。なお図１０に示す例では、５つの黒画素４１には、それぞれ同様の黒輝度（黒レベル）が設定されている。
【０１１８】
比較部２８は、例えば第２の画像データ４０ｂから黒画素４１（予定領域４８）を抽出し、各黒画素４１に対応するデータ点４５の温度を参照する。そして各黒画素４１の黒輝度を着色させるための強度を満足するように、制御光２の照射強度を補正する。
【０１１９】
例えば、予定領域４８である照射位置Ｓ（３，３）の温度Ｔ（３，３）は、他に比べ高い温度となっている。すなわち、次の表示画像の中央の画素Ｉb（３，３）が表示される照射位置Ｓ（３，３）では、短い時間で黒色が着色される。このような場合、例えば制御光２の照射強度を低く設定したとしても、照射位置Ｓ（３，３）に対して適正なタイミングで黒色を着色させることが可能である。このため、補正強度分布４７の画素Ｃ（３，３）については、例えば本来の照射強度よりも低い照射強度（図中の薄いグレー）が算出される。
【０１２０】
また例えば、予定領域４８である照射位置Ｓ（３，４）の温度Ｔ（３，４）は、照射位置Ｓ（３，３）の温度Ｔ（３，３）に比べ低い温度となっている。従って、照射位置Ｓ（３，４）では、照射位置Ｓ（３，３）と比べ黒色が着色するまでの応答速度が遅くなっている。この場合、補正強度分布４７の画素Ｃ（３，４）については、例えばＣ（３，３）に設定される照射強度よりも高い照射強度（図中の濃いグレー）が算出される。
【０１２１】
同様に、予定領域４８である照射位置Ｓ（３，２）、Ｓ（２，３）、及びＳ（４，３）に対応する補正強度分布４７の画素Ｃ（３，２）、Ｃ（２，３）、及びＣ（４，３）についても、Ｃ（３，３）の照射強度よりも高い照射強度が算出される。このように制御光２の照射強度を高く設定することで、温度が低い領域であっても所望とする黒色を短時間で着色することが可能となる。すなわち、黒輝度表示の応答時間を短縮することが可能となる。
【０１２２】
これにより、予定領域４８となる５つの照射位置（Ｓ（３，３）、Ｓ（３，４）、Ｓ（３，２）、Ｓ（２，３）、及びＳ（４，３））に対して、適正なタイミングで同じ黒輝度の黒領域３を表示することが可能となる。このように、本実施形態では、撮影されたスクリーン１０の温度分布４４に応じて制御光２の照射強度が制御される。
【０１２３】
なお、補正強度分布４７における各画素の照射強度（補正値）は、調光層１３の特性等に合わせて適宜算出可能である。例えば、各温度における調光層１３の応答速度等を用いて、所望のタイミングで着色が完了するように、予定領域４８に含まれる各画素の照射強度がそれぞれ算出される。この他、補正強度分布４７の照射強度を算出する方法は限定されない。
【０１２４】
また、比較部２８は、スクリーン１０上の予定領域４８とは異なる他の領域に対する制御光２の照射を規制する。具体的には、黒領域３に指定される予定領域４８以外の領域に対しては、制御光２の照射強度がゼロとなるように、補正強度分布４７が算出される。図１０に示す補正強度分布４７では、制御光２の照射強度がゼロに設定された画素が、白色で図示されている。
【０１２５】
例えば調光層１３に対する制御光２の照射がカットされると、表示されていた黒色が消色される。すなわち、それまで黒色が表示されていた領域であっても、次に黒色が表示されない領域であれば、制御光２を照射しないことで黒色を消すことが可能である。このように、補正強度分布４７では、現在の表示画像の黒輝度を消色させるための強度となるように、制御光２の照射強度が補正されるとも言える。
【０１２６】
なお、本実施形態では、第２の画像データ４０ｂで指定されるＲＧＢ値を使って、画像光１の強度（赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂ）を指定する強度分布が算出される。この画像光１用の強度分布と、制御光２用の補正強度分布とが強度調整部２２に出力される。
【０１２７】
図４に戻り、強度調整部２２により、補正強度分布４７に基づいて、第１の光源３０の出力が制御される（ステップ１０３）。例えば補正強度分布４７に基づいて、各照射位置Ｓ（ｘ，ｙ）に照射される制御光２（第１の出射光）の強度を指定する制御値が、第１の光源３０に対して時分割で出力される。またステップ１０３では、強度調整部２２により、画像光１用の強度分布に基づいて第２の光源３１（赤色光源３１Ｒ、緑色光源３１Ｇ、及び青色光源３１Ｂ）が適宜制御される。
【０１２８】
光源装置２１及び画像生成光学系２３により、補正強度分布４７に応じた制御光２と、次の画像光１とが出射される（ステップ１０４）。出射された制御光２及び画像光１は、光線分岐部２５を通過し、投射光学系２４からスクリーン１０に向けて照射される。これにより、スクリーン１０には、第２の画像データ４０で表される画像が表示される。なお、次のループ処理では、この画像が表示されたスクリーン１０が撮影されて、ステップ１０１〜１０４までの処理が再度実行される。
【０１２９】
このように、スクリーン１０の温度分布４４に合わせて、制御光２の照射強度の強弱等を制御することで、例えば黒輝度表示の応答時間を短縮することが可能となる。この結果、適正なタイミングで黒輝度表示等を行うことが可能となり、残像がなく、コントラストの高い表示画像を実現することが可能となる。これにより、視認性に優れた高品位な画像を表示することが可能となる。
【０１３０】
以上、本実施形態に係る画像表示装置１００では、制御光２によりスクリーン１０の表示部材１１の光学特性が変化する。スクリーン１０には制御光２及び画像光１が照射され、スクリーン１０の状態が撮影される。このスクリーンの状態に応じて、制御光２の照射強度を制御することで、例えばスクリーンの光学特性等を適正に制御することが可能となる。この結果、スクリーン等に対して視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能となる。
【０１３１】
一般的なプロジェクタを用いた映像表示では、非点灯状態におけるスクリーンの明るさが黒輝度となる。このため、スクリーンの反射光量が大きくなる明るい環境では、表示される映像のコントラストが低下し、視認性が悪化する。特に、散乱剤を含む透明なガラス基板等から構成される透明スクリーンでは視認性の悪化が顕著となる。
【０１３２】
例えばＴＦＴ液晶とＰＤＬ素子とを備えたスクリーンを用いて、スクリーンの透過率等を制御する方法が考えられる。この方法では、ＴＦＴ液晶やＰＤＬ素子で規定される画素サイズで画像が表示されることになり、画像を拡大・縮小して投影するといったプロジェクタの特性を活用することが難しくなる場合がある。また各素子を設けることで、スクリーンの製造コストが増加する可能性がある。
【０１３３】
また、スクリーンの温度を検出する方法として、熱電線などの接触式の温度計を用いる方法が考えられる。このような、配線を用いた温度のセンシングでは、スクリーンの温度分布を取得するために多点測定が必要となる。この結果、多点測定用の配線によって、スクリーンの意匠性を損ねてしまう可能性があり得る。
【０１３４】
本実施形態では、制御光２を照射することで反射率または透過率が変化するスクリーン１０が用いられる。これにより、画像光１等が照射されない非点灯状態となる領域の輝度を任意に変化させることが可能となる。この結果、黒輝度のレベルを抑えることが可能となり、画像のコントラストを向上することが可能となる。
【０１３５】
制御光２の照射強度は、スクリーン１０の温度分布に基づいて制御される。これにより、例えば、それまでの画像表示、外気温の変化、ユーザによる接触等により、スクリーン１０の温度分布４４にむらが生じた場合であっても、黒輝度の表示速度等を適正に制御することが可能である。この結果、黒輝度のむらや残像等を排した画像表示が可能となり、コントラストが高く視認性に優れた映像コンテンツ等を表示することが可能となる。
【０１３６】
また透明なスクリーン１０が用いられる場合には、黒領域３を表示することで、背景が透けて見えるといった事態を回避することが可能となる。これにより、透明なスクリーン１０に対しても、高コントラストで視認性に優れた画像表示を実現することが可能となる。
【０１３７】
制御光２の照射に応じて光学特性（透過率や反射率）が変化する調光層１３は、フォトクロミック材料やロイコ色素等を用いて構成される。これにより、画像光１や制御光２の照射範囲に係らず、適正な画像表示を行うことが可能であり、画像の拡大・縮小等を容易に実現可能である。またスクリーン１０に配線等を設ける必要がないため、スクリーン１０の製造コストを抑制しつつ、様々な形状やサイズのスクリーン１０を容易に構成することが可能となる。
【０１３８】
本実施形態では、撮像装置２６を用いて、スクリーン１０の状態として温度分布４４が撮影される。このように、光学的な手段を用いることで、スクリーン１０の意匠性を損ねることなく、スクリーン１０の温度分布４４を詳細に検出することが可能である。
【０１３９】
また撮像装置２６は、制御光２及び画像光１と共通の投射光学系を介してスクリーン１０を撮影する。これにより、温度分布４４と画像データ４０等との位置ずれを抑制することが可能となり、温度分布４４のデータ点及び画像データ４０の画素の対応付けを高精度に実現することが可能となる。この結果、制御光２の制御精度を十分に向上することが可能となる。また、このような配置を用いることで、画像投射部２０を小型に構成することが可能となる。
【０１４０】
＜第２の実施形態＞
本技術に係る第２の実施形態の画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【０１４１】
図１１は、第２の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。画像表示装置２００は、スクリーン２１０と画像投射部２２０とを有する。スクリーン２１０は、例えば図１に示すスクリーン１０と同様に構成される。すなわち、スクリーン２１０は、制御光２の照射に応じて透過率または反射率が変化する特性を有する。
【０１４２】
画像投射部２２０は、光源装置２２１、強度調整部２２２、画像生成光学系２２３、投射光学系２２４、光線分岐部２２５、撮像装置２２６、及びコントローラ２２７を有する。強度調整部２２２、画像生成光学系２２３、及び投射光学系２２４は、例えば図１に示す強度調整部２２、画像生成光学系２３、及び投射光学系２４と同様に構成される。
【０１４３】
本実施形態では、光源装置２２１は、赤色光源３１Ｒと、緑色光源３１Ｇと、青色光源３１Ｂとを含む第２の光源３１を有する。従って光源装置２２１は、例えば図１に示す光源装置２１から第１の光源３０を取り除いた構成となっているとも言える。本実施形態では、光源３１Ｒ〜３１Ｂから出射されたＲＧＢの光が第２の出射光（画像光）となる。なお光源装置２２１には、制御光を出射する光源（第１の光源）が備えられてもよい。また例えば、光源装置２２１とは別に、制御光を出射する光源等が用いられてもよい。
【０１４４】
光線分岐部２２５は、画像生成光学系２２３と投射光学系２２４との間の共通の光路３２に配置され、投射光学系２２４を通過したスクリーン２１０からの光を分岐する。光線分岐部２２５としては、例えばハーフミラー、ビームスプリッタ、及びダイクロイックミラー等の光学素子が用いられる。
【０１４５】
本実施形態では、光線分岐部２２５によりスクリーン２１０からの光のうち、可視光（ＲＧＢの光）が分岐される。光線分岐部２２５の透過率は、例えば画像光１による表示画像の輝度が著しく低下しないように設定される。また分岐された可視光の強度が、後段の可視光カメラ（撮像装置２２６）による輝度分布の撮影ができる強度となるように、任意の透過率に設定される。光線分岐部２２５の具体的な構成は限定されず、例えば多層反射膜や反射防止膜等を用いて適宜構成される。
【０１４６】
撮像装置２２６は、光線分岐部２２５により分岐されたスクリーン２１０からの光に基づいて、スクリーン２１０の状態を撮影する。本実施形態では、スクリーン２１０の状態としてスクリーン２１０の輝度分布が撮影される。輝度分布５０は、例えばスクリーン２１０から出射された可視光の明るさの分布であり、可視光を用いてスクリーン２１０を撮影した場合のスクリーン２１０の画像である。
【０１４７】
撮像装置２２６としては、例えばＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサを備えた可視光カメラが用いられる。可視光カメラは、例えばカラー画像を撮影可能である。従って、輝度分布５０は、スクリーン２１０から発せられる赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂの強度分布となる。なお、モノクロ画像を撮影する可視光カメラ等が用いられる場合であっても、本技術は適用可能である。
【０１４８】
図１２は、スクリーン２１０の輝度分布の一例を示す模式図である。図１２には、図６に示す第１の画像データ４０ａを用いた画像が表示されているスクリーン２１０の輝度分布５０が、グレースケールを用いて模式的に図示されている。実際には、輝度分布５０はＲＧＢの各色光の輝度値を含むカラー画像となる。
【０１４９】
図１２に示すように、輝度分布５０には、現在表示されている画像が含まれる。これは、例えばスクリーン２１０の表示層で拡散反射された光が、投射光学系２２４に入射することで発生する戻り光による像である。
【０１５０】
また輝度分布５０には、戻り光による画像とは異なる他の像（映り込み等）が含まれる。例えば透過性のスクリーン２１０等が用いられる場合には、スクリーン２１０を透過した背景の光が輝度分布５０として検出される。またスクリーン２１０の設置環境の周辺の照明光や、その他の外光等が、スクリーン２１０により反射されて検出される場合がある。このように、スクリーン２１０の輝度分布５０を撮影することで、スクリーン２１０に映し出されている実際の像に関する情報を取得することが可能となる。
【０１５１】
図１１に戻り、コントローラ２２７は、画像投射部２２０の動作を制御するコンピュータであり、機能ブロックとして比較部２２８を有する。本実施形態では、比較部２２８は、撮影されたスクリーン２１０の状態に応じて画像光１の照射強度を制御する。具体的には、スクリーン２１０の輝度分布５０と、次に表示される画像の画像データ（第２の画像データ４０ａ）とを比較して、画像光１の照射強度が制御される。
【０１５２】
比較部２２８は、輝度分布５０に基づいて、第２の画像データ４０ａにより指定される画像光１の照射強度を補正して、画像光１の補正強度分布を算出する。なお、画像光１の補正強度分布には、赤色光Ｒ用の補正強度分布と、緑色光Ｇ用の補正強度分布と、青色光Ｂ用の補正強度分布とが含まれる。以下では、ＲＧＢの各色光の補正強度分布をまとめて、補正カラー分布と記載する。
【０１５３】
補正カラー分布は、次の画像（次のフレーム）を表示するための画像光１の照射強度を指定したデータとなる。別の観点では、補正カラー分布は、画像光１に含まれるＲＧＢの各色光の照射強度を制御するための制御値であるとも言える。
【０１５４】
算出された補正カラー分布は、強度調整部２２２に入力される。そして強度調整部２２２により、補正カラー分布に基づいて第２の光源３１（赤色光源３１Ｒ、緑色光源３１Ｇ、青色光源３１Ｂ）の出力が変調される。これにより、スクリーン２１０の輝度分布に応じた照射強度で、画像光１をスクリーン２１０に向けて照射することが可能となる。このように比較部２２８は、撮影された輝度分布に応じて画像光１の照射強度を制御する。
【０１５５】
図１３は、画像表示装置２００による表示制御の処理フロー示すブロック図である。画像表示装置２００による表示制御は、図１３に示すように、撮像装置２２６の出力を比較部２２８にフィードバックすることで実行されるループ処理である。
【０１５６】
まず、撮像装置２２６により、第１の画像データ４０ａで表される現在の表示画像が表示されたスクリーン２１０の輝度分布５０が撮影される。撮影されたスクリーン２１０の輝度分布５０は、３次元測定値として、比較部２２８に入力される。この時、比較部２２８には、次の表示画像の画像データ４０である第２の画像データ４０が入力される。
【０１５７】
本実施形態では、比較部２２８により、第１の画像データ４０ａに基づいて生成された画像光１が照射されたスクリーン２１０の状態に応じて、第１の画像データ４０ａの次の画像データ４０である第２の画像データ４０ｂにより指定される画像光１の照射強度が補正される。すなわち、比較部２２８により、画像光１の照射強度が補正された補正カラー分布が算出される。補正カラー分布の算出では、例えば第２の画像データ４０ｂに含まれる各画素のＲＧＢ値がそれぞれ補正される。
【０１５８】
例えばスクリーン２１０に対して白色光（天井照明等）が映り込む場合があり得る。白色光が映り込んだ領域では、表示画像の輝度に加えて、白色光の輝度が加わることになり、表示画像の色や明るさ等を適正に表すことが難しくなる可能性がある。
【０１５９】
この場合、比較部２２８は、例えば白色光が映り込んだ領域（映り込み領域）に表示される画素の輝度を増加する。すなわち、第２の画像データ４０ｂに含まれる画素のうち、映り込み領域に含まれる画素について、ＲＧＢの各色光の強度が同じ割合で増加される。例えばこのような補正カラー分布が算出される。これにより、白色光が映り込んだ明るい領域においても、次の表示画像の色を精細に表現することが可能となる。
【０１６０】
また例えば、照射された画像光１の色と、映り込んだ像の色とが混ざることが考えられる。この場合、映り込み領域に表示される画素の色が適正に表示されるように、各画素のＲＧＢ値がそれぞれ補正された補正カラー分布が算出される。これにより、他の色が重畳されている領域においても、次の表示画像の色を適正に表示することが可能となる。
【０１６１】
この他、輝度分布５０に基づいて補正カラー分布を算出する方法は限定されない。例えば、第１の画像データ４０ａと輝度分布５０を比較することで、映り込んでいる像を抽出可能である。この抽出された像に基づいて、補正カラー分布が算出されてもよい。また例えば、機械学習等を用いて、輝度分布５０内の映り込みを判定し、その判定結果に基づいて補正カラー分布が算出される。例えばこのような処理が実行されてもよい。
【０１６２】
算出された画像光１の補正カラー分布は、強度調整部２２２に出力される。強度調整部２２２により、補正カラー分布に基づいて、第２の光源３１である赤色光源３１Ｒ、緑色光源３１Ｇ、青色光源３１Ｂの各々の出力が制御される。光源装置２２１及び画像生成光学系２２３からは、補正カラー分布に応じた画像光１が出射される。
【０１６３】
このように、スクリーン２１０の輝度分布５０に合わせて、画像光１の照射強度の強弱や、ＲＧＢの各色光の割合等が制御される。これにより、投射スクリーンを透過した背景や、設置環境の周辺の照明によって表示画像の輝度がスクリーン２１０面内で不均一になっている状態であっても、表示画像の色彩を適正に表示することが可能となる。これにより、スクリーン２１０に対して、視認性に優れた高品質な画像を表示することが可能となる。
【０１６４】
なお、光源装置２２１に第１の光源が設けられる場合等には、図４等を参照して説明したフローチャートに従って、制御光の強度が調整される。例えば、比較部２２８では、第２の画像データ４０ｂに基づいて、制御光の強度を指定する強度分布が算出される。この制御光用の強度分布に基づいて第１の光源の出力が制御される。これにより、表示画像の色彩を適正に表示しつつ、コントラストの高い画像表示を実現することが可能である。
【０１６５】
＜第３の実施形態＞
図１４は、第３の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。本実施形態では、スクリーン３１０の温度分布及び輝度分布に応じて、制御光２及び画像光１のスクリーン３１０に対する照射強度が制御される。
【０１６６】
画像表示装置３００は、制御光２により光学特性が変化するスクリーン３１０と、画像投射部３２０とを有する。画像投射部３２０は、光源装置３２１、強度調整部３２２、画像生成光学系３２３、及び投射光学系３２４を有する。光源装置３２１、強度調整部３２２、画像生成光学系３２３、及び投射光学系３２４は、例えば図１に示す光源装置２１、強度調整部２２、画像生成光学系２３、及び投射光学系２４と同様に構成される。
【０１６７】
また画像投射部３２０は、赤外線分岐部３２５ａ、第１の撮像装置３２６ａ、可視光線分岐部３２５ｂ、第２の撮像装置３２６ｂ、及びコントローラ３２７（比較部３２８）を有する。図１４に示すように赤外線分岐部３２５ａ及び可視光線分岐部３２５ｂは、画像生成光学系３２３と投射光学系３２４との間の光路（制御光２及び画像光１の共通の光路３２）にそれぞれ配置される。なお赤外線分岐部３２５ａ及び可視光線分岐部３２５ｂを配置する順番等は限定されない。
【０１６８】
赤外線分岐部３２５ａは、投射光学系３２４を通過したスクリーン３１０からの光のうち、赤外線を分岐する。第１の撮像装置３２６ａは、例えば赤外線カメラであり、赤外線分岐部３２５ａにより分岐された赤外線を撮影してスクリーン３１０の温度分布を撮影する。赤外線分岐部３２５ａ及び第１の撮像装置３２６ａは、例えば図１に示す光線分岐部２５及び撮像装置２６と同様に構成される。
【０１６９】
可視光線分岐部３２５ｂは、投射光学系３２４を通過したスクリーン３１０からの光のうち、可視光を分岐する。第２の撮像装置３２６ｂは、例えば可視光カメラであり、可視光線分岐部３２５ｂにより分岐された赤外線を撮影してスクリーン３１０の輝度分布を撮影する。可視光線分岐部３２５ｂ及び第２の撮像装置３２６ｂは、例えば図１１に示す光線分岐部２２５及び撮像装置２２６と同様に構成される。
【０１７０】
比較部３２８は、撮影されたスクリーン３１０の温度分布に応じて制御光２の照射強度を制御する。例えば、次の表示画像の画像データ４０（第２の画像データ４０ｂ）で指定される制御光２の照射強度を補正した補正強度分布が算出される（図４及び図５等参照）。また比較部３２８は、撮影されたスクリーン３１０の輝度分布に応じて画像光１の照射強度を制御する。例えば、第２の画像データ４０ｂで指定される画像光１の照射強度を補正した補正カラー分布が算出される（図１３等参照）。
【０１７１】
このように、本実施形態では、制御光２の補正強度分布及び画像光１の補正カラー分布を用いて、制御光２及び画像光１の照射強度が制御される。これにより、スクリーン３１０の面内において温度むらや輝度むら等がある場合であっても、スクリーン３１０上に均一な画像表示を行うことが可能となり、表示品位を向上させることができる。またコントラストが高い画像を適正な色彩で表示することが可能となり、画像の視認性等を十分に向上させることが可能となる。
【０１７２】
＜第４の実施形態＞
図１５は、第４の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。上記の実施形態では、フロント型のスクリーン１０、２１０、及び３１０が用いられた。本実施形態では、リア型のスクリーン４１０が用いられる。画像表示装置４００は、リア型のスクリーン４１０と画像投射部４２０とを備える。
【０１７３】
リア型のスクリーン４１０では、図１５に示すように制御光２及び画像光１が照射される面（前面Ｓ１）とは反対側の面（後面Ｓ２）に画像が表示される。従って、ユーザは、スクリーン４１０を挟んで画像投射部４２０とは反対の側から画像を視聴することになる。
【０１７４】
画像投射部４２０は、例えば図１、図１１、及び図１４に示す画像投射部２０、２２０、及び３２０のいずれかと同様に構成される。すなわち、画像投射部４２０は、スクリーン４１０の温度分布や輝度分布に応じて、制御光２及び画像光１の少なくとも一方の照射強度を制御可能なように構成される。
【０１７５】
図１６は、リア型のスクリーン４１０に対する画像投射の一例を示す模式図である。リア型のスクリーン４１０は、画像投射部４２０に向けられる前面Ｓ１側から順番に、調光層４１３、保護層４１４、及び表示層４１２を有する。調光層４１３及び保護層４１４は、例えば図２等を参照して説明した調光層１３及び保護層１４と同様に構成される。
【０１７６】
表示層４１２は、入射した画像光１を、回折あるいは屈折することにより、当該画像光１が入射した側とは反対側に出射することで画像を表示するリアスクリーンとして機能する。表示層４１２としては、例えば画像光を透過可能な薄型のスクリーンや、透明スクリーン、透過型ホログラム等が用いられる。表示層４１２の具体的な構成は限定されず、リアスクリーンとして機能する任意のスクリーンが表示層４１２として用いられてよい。
【０１７７】
図１６に示すように、スクリーン４１０の前面Ｓ１に入射した画像光１は、調光層４１３及び保護層４１４を通過して表示層４１２に到達する。表示層４１２では、例えば可視光である画像光１が拡散透過されて、後面Ｓ２側に出射される。これにより、スクリーン４１０の後面Ｓ２側にカラー画像等を表示することが可能となる。
【０１７８】
なお、スクリーン４１０では、前面Ｓ１側の調光層４１３に入射した制御光２により、黒領域３が表示される。この黒領域３は、後面Ｓ２側から見たスクリーン４１０の黒輝度を低下させる。なお、調光層４１３がスクリーン４１０の後面Ｓ２側に配置される構成が採用されてもよい。この場合、表示層４１２を通過した制御光２が調光層４１３に入射して黒領域３が表示される。
【０１７９】
このようにリア型のスクリーン４１０を用いた場合であっても、スクリーン４１０の温度分布や輝度分布に応じて、制御光２及び画像光１の照射強度を適宜制御することで、コントラストが高く視認性に優れた高品質な画像表示を実現することが可能である。
【０１８０】
＜第５の実施形態＞
図１７は、第５の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。本実施形態では、平面スクリーンに代えて、円筒型のスクリーン５１０が用いられる。画像表示装置５００は、台座５０１、画像投射部５２０、スクリーン５１０、及び天板ミラー５０２を有する。
【０１８１】
台座５０１は、円筒形状であり画像表示装置５００の下方の部分に設けられる。図１７に示すように、台座５０１の内部には、画像投射部５２０が設けられる。また台座５０１は、図示しない任意の保持機構により、スクリーン５１０及び天板ミラー５０２を保持する。なお、台座５０１の形状等は限定されず、例えば直方体等の任意の形状が用いられてよい。
【０１８２】
画像投射部５２０は、台座５０１の内部に収まるように構成される。画像投射部５２０の投射光学系５２４は、上方に向けて台座５０１の中央に配置される。投射光学系５２４からは、制御光２及び画像光１が光軸Ｏに沿って、画像表示装置５００の上方に向けて出射される。画像投射部５２０は、例えば図１に示す画像投射部２０と同様の構成を有する。なお、画像投射部５２０の具体的な構成は限定されず、例えば図１１及び図１４に示す画像投射部２２０及び３２０が用いられてもよい。
【０１８３】
スクリーン５１０は、円筒形状であり、光軸Ｏの周囲の全周にわたって配置される。本実施形態では、スクリーン５１０（円筒形状）の中心軸と、投射光学系５２４の光軸Ｏとが一致するようにスクリーン５１０が配置される。すなわち、スクリーン５１０は光軸Ｏを略中心軸とする円筒形状で構成されるとも言える。
【０１８４】
なお、スクリーン５１０の形状は限定されない。例えば、直方体形状のスクリーン５１０や、多角柱形状のスクリーン５１０等が用いられてもよい。また例えば、光軸Ｏの全周にわたってスクリーン５１０が配置される場合に限定されず、例えば半円筒形状のスクリーン５１０等が用いられてもよい。すなわち、光軸Ｏの周囲の少なくとも一部に配置されるスクリーン５１０に対して、本技術は適用可能である。
【０１８５】
スクリーン５１０は、調光層、保護層、及び表示層が積層された積層構造を有する。例えば、円筒形状の透明な基体等に積層構造が貼合されることで、円筒形状のスクリーン５１０が構成される。スクリーン５１０の調光層及び保護層は、例えば図２を参照して説明した調光層１３及び保護層１４と同様に構成される。
【０１８６】
スクリーン５１０の表示層は、例えば回折光学素子を用いて構成される。回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）とは、光を回折する光学素子である。回折光学素子を用いることで、例えば透過性の高い透明スクリーン等を構成可能である。これにより、浮遊感のある全周画像等を表示することが可能となり、エンタテイメント性の高い視聴体験を提供することが可能となる。
【０１８７】
回折光学素子としては、例えばホログラムに記録された干渉縞を用いて光を回折するホログラフィック光学素子等（ＨＯＥ：Holographic Optical Element）が用いられる。例えば入射した光を回折して透過させる透過型ＨＯＥや、入射した光を回折して反射する反射型ＨＯＥを用いることが可能である（図１８参照）。
【０１８８】
またＨＯＥは、入射する光の入射角に応じて回折効率が変化する。従って、ＨＯＥを適宜設計することで、所定の入射角の光を選択的に回折し、その他の入射角の光を効率的に透過させるといったことが可能となる。これにより、例えば視線方向（正対視等）から入射する光等を高効率で透過することが可能となり、優れた透過性を発揮することが可能となる。
【０１８９】
回折光学素子の具体的な構成は限定されない。例えば素子内部に干渉縞が記録された体積型ＨＯＥや、素子表面の凹凸等により干渉縞が記録されたレリーフ型（エンボス型）ＨＯＥ等が用いられてよい。また干渉縞による回折の他に、所定のパターンの回折格子等を用いて光を回折するタイプの回折光学素子等が用いられてもよい。
【０１９０】
この他、表示層の構成は限定されない。例えば透過性を有する任意のスクリーンが表示層として用いられてよい。また例えば、半透明なスクリーンや透過性のないスクリーン等が用いられる場合であっても、本技術は適用可能である。
【０１９１】
天板ミラー５０２は、制御光２及び画像光１を反射する反射面５０３を有する。天板ミラー５０２は、反射面５０３が投射光学系５２４を向くように、光軸Ｏを基準として投射光学系５２４に対向して配置される。従って天板ミラー５０２は、投射光学系５２４の上方に光軸Ｏ上に配置される。
【０１９２】
反射面５０３により反射された制御光２及び画像光１は、円筒形状のスクリーン５１０に照射される。すなわち、天板ミラー５０２は、投射光学系５２４により出射された制御光２及び画像光１をスクリーン５１０に入射させる光学素子であるとも言える。本実施形態では、天板ミラー５０２は光学部に相当する。
【０１９３】
本実施形態では、反射面５０３は、光軸Ｏを基準とした回転対称な形状を有する。具体的には、反射面５０３は、放物線の一部を切り出した曲線を光軸Ｏを基準として回転した回転面（放物面）を含むように構成される。この放物面は、放物線の凹状である側（放物線の焦点側）が光を反射する側となるように、また放物線の軸と光軸Ｏとが異なるように構成される。
【０１９４】
例えば反射面５０３を構成する放物線の位置や傾き等を適宜設定することで、スクリーン５１０に対する反射光（制御光２及び画像光１）入射角を略一定にすることが可能である。例えば、スクリーン５１０がＨＯＥ等を用いて構成される場合、スクリーン５１０に対する反射光の入射角が、ＨＯＥによる回折効率の高い角度となるように反射面５０３が構成される。これにより、透明なスクリーンに対して高輝度な画像表示が実現される。また、入射角を揃えることで、画像の輝度むら等を十分に抑制することが可能となる。
【０１９５】
なお、反射面５０３の具体的な構成は限定されず、例えばスクリーン５１０に対する反射光の入射角を制御する反射面５０３が適宜用いられてよい。例えば光路シミュレーション等を用いて設計された自由曲面等を用いて反射面５０３が構成されてもよい。また例えばスクリーン５１０の形状に合わせて、反射面５０３の形状が適宜設計されてよい。この他、スクリーン５１０に向けて制御光２及び画像光１を反射可能な任意の反射面５０３が用いられてよい。
【０１９６】
図１８は、円筒形状のスクリーン５１０に対する画像投射の一例を示す模式図である。図１８の左側には、透過型のスクリーン５１０（例えば透過型ＨＯＥ等）を用いた場合の光路の一例が模式的に図示されている。また図１８の右側には、反射型のスクリーン５１０（例えば反射型ＨＯＥ等）を用いた場合の光路の一例が模式的に図示されている。
【０１９７】
図１８に示すように、例えば投射光学系５２４から出射された制御光２及び画像光１は、光軸Ｏに沿って天板ミラー５０２の反射面５０３に入射する。反射面５０３により反射された制御光２及び画像光１は、円筒形状のスクリーン５１０の内側に照射される。
【０１９８】
スクリーン５１０に照射された制御光２は、スクリーン５１０の調光層に吸収され、その照射位置には、黒輝度の低い黒領域３が表示される。またスクリーン５１０に照射された画像光１は、表示層１２により拡散透過（左側の図）または、拡散反射（右側の図）されて、スクリーン５１０の外側に向けて出射される。これにより、外側からスクリーン５１０を見ているユーザは、全周画像等を視認することが可能となる。
【０１９９】
図１９は、円筒形状のスクリーン５１０用の画像データ６０の一例を示す模式図である。図２０は、円筒形状のスクリーン５１０の温度分布６１の一例を示す模式図である。図２１は、円筒形状のスクリーン５１０用の画像データ６０の他の一例を示す模式図である。
【０２００】
円筒形状のスクリーン５１０に画像表示を行う場合、図１９及び図２１に示すように、スクリーン５１０の形状等に合わせて変形された画像の画像データ６０が用いられる。以下では、図１９に示す画像データ６０を現在表示されている画像の画像データ６０（第１の画像データ６０ａ）とし、図２１に示す画像データ６０を次に表示される画像の画像データ６０（第２の画像データ６０ｂ）として説明を行う。
【０２０１】
例えば、図１９に示す画像データ６０に基づいて制御光２及び画像光１が生成される。生成された制御光２及び画像光１は、天板ミラー５０２を介してスクリーン５１０に向けて照射される。この結果、円筒形状のスクリーン５１０の一方の側には、スクリーン５１０の曲面に沿って、図１７に示す顔の画像が表示される。
【０２０２】
第１の画像データ６０ａで表される画像（現在の表示画像）がスクリーン５１０に表示された状態で、撮像装置５２６による撮影が実行される。撮像装置５２６に入射するスクリーン５１０からの光は、例えばスクリーン５１０に照射される光と同様の光路を、照射される光とは逆方向に進行した光である。すなわち、スクリーン５１０の各位置から内側に向けて天板ミラー５０２に進行し、天板ミラー５０２により反射されて投射光学系５２４に入射した光が、光線分岐部５２５を介して撮像装置５２６に入射する。
【０２０３】
図２０には、図１９に示す現在の表示画像（第１の画像データ６０ａ）が表示されたスクリーン５１０の温度分布６１が模式的に図示されている。上記したように、温度分布６１は、スクリーン５１０に照射される制御光２及び画像光１の光路を逆向きに進行した光をもとに撮影される。このため、例えば制御光２及び画像光１の照射に伴うスクリーン５１０上の温度分布は、第１の画像データ６０ａの変形された画像を反映した分布として検出される。
【０２０４】
このように、スクリーン５１０への光の照射と、スクリーン５１０からの光の撮影とを共通の光学系を用いて行うことで、画像データ６０と温度分布６１との対応付けを容易にかつ高精度に実現することが可能となる。これにより、例えば画像データ６０の各画素と温度分布６１の各データ点とを、１対１で対応させるといったことが可能となり、処理速度や制御精度を十分に向上することが可能となる。
【０２０５】
比較部５２８により、撮影されたスクリーン５１０の温度分布６１に基づいて、図２１に示す第２の画像データ６０ｂで指定される強度が補正され、制御光２の補正強度分布が算出される。この補正強度分布に基づいて、次の表示画像の表示が実行される。
【０２０６】
なお、温度分布６１に代えて輝度分布が撮影される場合（図１１参照）や、温度分布６１及び輝度分布の両方が撮影される場合（図１４参照）にも、撮影された各データと画像データ６０との精度の高い対応付けが可能である。
【０２０７】
このように、円筒形状のスクリーン５１０等が用いられる場合であっても、スクリーン５１０の状態（温度分布６１や輝度分布）に応じて、制御光２や画像光１の照射強度を制御することが可能である。これにより、コントラストが高く視認性に優れた高品質な全周画像等を表示することが可能となり、高いエンタテイメント性を発揮することが可能となる。
【０２０８】
図２２は、比較例として挙げる円筒スクリーン５３０の構成例を示す模式図である。図２２では、円筒スクリーン５３０を外部から撮影する赤外線カメラ５３１が設けられる。円筒スクリーン５３０の外周に赤外線カメラ５３１を設置した構成では円筒スクリーン５３０の全周を囲むように複数の赤外線カメラ５３１を設置しなければならず、装置が大型化してしまう可能性がある。また、本体の外側に部材が配置されるため、意匠性を損ねる恐れがある。また、投射光学系を共有して撮影を行うこともできないため映像信号とスクリーンの位置関係にずれが生じてしまう可能性がある。
【０２０９】
本実施形態では、図１７に示すように、投射光学系５２４を通過したスクリーン５１０からの光を分岐して撮影する構成が用いられる。これにより、画像投射部５２０の内部に撮像装置５２６を設置し、円筒形状のスクリーン５１０の温度または輝度の分布を高精度に取得することが可能である。この結果、画像表示装置５００をコンパクトに構成することが可能となる。また、装置の外側に部材等を配置する必要がないため、高い意匠性を発揮することが可能となる。
【０２１０】
また、投射される光（制御光２及び画像光１）と共通の投射光学系５２４を介してスクリーン５１０を撮影することで、画像データ６０と撮影されるデータ（温度分布６１や輝度分布）との位置合わせを高精度に実現することが可能となる。これにより、制御光２及び画像光１が照射される位置の温度や輝度等の状態を、高い精度で検出することが可能となり、検出結果を適正にフィードバックすることが可能となる。この結果、全周画像等の画質を大幅に向上することが可能となる。
【０２１１】
＜第６の実施形態＞
本実施形態では、スクリーンの温度分布をリアルタイムにセンシングすることで、スクリーンに触れたユーザの接触位置を検出する処理が実行される。検出された接触位置の情報（接触データ）は、例えばユーザによる操作入力の情報として用いられる。
【０２１２】
本実施形態では、スクリーンの温度分布を撮影する撮像装置（赤外線カメラ等）を備えた画像表示装置（図１、図１４、図１７等参照）が用いられる。また画像表示装置のコントローラには、機能ブロックとして接触検出部が設けられる。
【０２１３】
接触検出部は、撮像装置により撮影されたスクリーンの温度分布に基づいて、ユーザが接触したスクリーン上の接触位置を検出する。例えば撮像装置により、所定のフレームレートで温度分布が撮影される。接触検出部は、撮影された温度分布を適宜取得し、温度分布の変化等に基づいてスクリーン上のユーザが触れている位置（接触位置）を検出する。
【０２１４】
図２３は、スクリーンに対する接触位置を検出する処理の一例を示す模式図である。図２３Ａは、ユーザが触れる前のスクリーン６１０の温度分布４４ａを示す模式図である。図２３Ｂは、ユーザの手５が接触したスクリーン６１０を示す模式図である。図２３Ｃは、ユーザが触れた後のスクリーン６１０の温度分布４４ｂを示す模式図である。
【０２１５】
図２３Ａに示すように、ユーザが触れる前のスクリーン６１０を撮影すると、制御光２や画像光１の照射による温度分布や、設置環境の外気等による温度分布が重なった状態が検出される。この状態のスクリーン６１０に対して、図２３Ｂに示すようにユーザの手５が接触したとする。この場合、ユーザの手５の温度が伝わることで、スクリーン６１０の温度分布が局所的に変化することが考えられる。
【０２１６】
ユーザが接触した後のスクリーン６１０では、例えば図２３Ｃに示すようにスクリーン６１０の温度が急激に上昇した領域が検出される。図２３Ｃに示す例では、周辺に比べ温度が高い５か所の領域が検出される。この５か所の領域は、例えばユーザが５本の指先でスクリーン６１０に触れたことで発生した接触領域７０である。
【０２１７】
接触検出部は、例えばスクリーン６１０の温度分布をモニタリングすることで、図２３Ｃに示すような、温度が局所的に変化する領域（接触領域７０）の発生等を検出する。例えば直前の温度分布との変化が所定の閾値よりも大きい領域が、接触領域７０として検出される。また例えば、機械学習等を用いた画像処理に基づいて接触領域７０が検出されてもよい。接触領域７０を検出する方法は限定されず、温度変化があった領域等を検出する任意の処理が用いられてよい。
【０２１８】
この接触領域７０の位置が、ユーザが接触したスクリーン上の接触位置となる。例えば、接触領域７０内の最も温度が高い位置や、接触領域７０の中心となる位置等が、接触位置として検出される。これにより、ユーザがスクリーン６１０上のどの位置に触れたか、すなわち表示画像のどこに触れたかを検出することが可能となる。
【０２１９】
このように、温度分布をモニタリングすることで、スクリーン６１０上の接触位置（接触データ）を容易に検出することが可能となる。接触データを用いることで、ユーザの接触動作に応じた画像表示（例えば接触位置に視線を向ける等）が可能となり、インタラクションを付与した表示装置を構成することが可能となる。これにより、エンタテイメント性の高い視聴体験を提供することが可能である。
【０２２０】
また、接触データに基づいて、ユーザによる操作を受け付けるといったことが可能である。例えばアイコンの選択、キーボード入力、フィンガージェスチャー等の種々の操作入力を容易に検出可能である。これにより、スクリーン上での各種の操作が可能となり、操作性を大幅に向上することが可能となる。
【０２２１】
＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【０２２２】
上記の実施形態では、スクリーンの温度分布に応じて制御光の照射強度が制御された。これに限定されず、例えばスクリーンの輝度分布に応じて制御光の照射強度が制御されてもよい。例えば、白色光の映り込みが強い領域では、黒輝度が低くなるように（黒領域が暗くなるように）制御光の照射強度が制御されてもよい。これにより、明るい領域であっても、低輝度レベルを保つことが可能となり、コントラストの高い画像を表示可能である。
【０２２３】
また上記ではスクリーンの輝度分布に応じて画像光の照射強度が制御された、これに限定されず、例えばスクリーンの温度分布に応じて画像光の照射強度が制御されてもよい。スクリーンの温度分布を用いることで、例えば黒領域が消色している度合に合わせて画像光を調整するといったことが可能である。例えばこのような処理が実行されてもよい。
【０２２４】
図１１に示す例では、ＲＧＢ光源（第２の光源）のみを搭載した光源装置について説明した。例えば、紫外線や赤外線等を出射する第１の光源のみを搭載した光源装置が用いられてもよい。すなわち画像投射部から制御光だけが出射される構成が採用されてもよい。この場合、例えばスクリーン上にグレースケールの画像等を表示することが可能である。また例えば、画像光を出射する別のプロジェクタ等を設けることで、カラー画像等を表示することが可能である。このような構成であっても、例えばスクリーンの温度分布等に基づいて制御光の強度を制御することで、コントラストが高く視認性に優れた画像表示を実現することが可能である。例えばこのような構成が用いられてもよい。
【０２２５】
制御光を照射する領域を設定する方法は限定されない。例えばグレースケールのうち、所定の閾値よりも輝度が低い画素を黒画素として、当該黒画素が表示される領域に制御光が照射される。これにより、例えば低輝度側のグレースケールを調光層を用いて表示するといったことが可能である。また、ＲＧＢ値が低く暗い色に指定されている画素等を表示するために、制御光が用いられてもよい。すなわち、画像光と制御光とを重ねて照射することで、暗い色が表現されてもよい。
【０２２６】
上記では、制御光及び画像光を含むビームをスキャンして画像表示を行う走査型のプロジェクタ（画像投射部）について説明した。これに限定されず、例えば透過型や反射型の液晶パネル（ＬＣＤ：liquid crystal display）を用いて光変調を行う方式のプロジェクタが用いられてもよい。
【０２２７】
例えばＲＧＢの各色光をそれぞれ変調する３つの液晶パネルを備え、変調された各色光を合成して画像光を生成する３ＬＣＤ方式（３板方式）のプロジェクタが用いられてもよい。このようなプロジェクタでは、第１の光源の出力を変調する他の液晶パネルを設けることで、制御光を生成することが可能である。この場合、画像光及び制御光を生成する４つの液晶パネルが、本技術に係る生成部として機能する。
【０２２８】
３ＬＣＤ方式のプロジェクタでは、制御光及び画像光のスクリーンに対する照射強度は、各液晶パネルにより調整可能である。従って、例えば制御光の補正強度分布や画像光の補正カラー分布を用いて各液晶パネルを制御することで、スクリーンの状態に応じた照射強度で制御光及び画像光を照射可能である。
【０２２９】
上記の実施形態では、スクリーンに照射される光と共通の光学系（投射光学系等）を用いて、撮像装置によりスクリーンが撮影された。スクリーンを撮影するための構成は限定されない。例えば画像投射部の外部に配置された撮像装置を用いて、スクリーンが撮影されてもよい。このような場合であっても、スクリーンの温度分布や輝度分布と、画像データ４０との対応付けを適宜行うことで、スクリーンの状態に応じた表示制御が可能である。例えばこのような構成が採用されてもよい。
【０２３０】
図１７では、円筒形状のスクリーンに向けて制御光及び画像光を反射する天板ミラーが用いられた。円筒形状のスクリーンに画像を投射する方法は限定されない。例えば、天板ミラーに代えて、投射光学系から出射する光を屈折させて円筒形状のスクリーンに入射させる光学レンズ等が用いられてもよい。光学レンズとしては、例えばフレネルレンズ等が用いられる。このような構成であっても本技術は適用可能である。
【０２３１】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【０２３２】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有するスクリーンと、
前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を前記スクリーンに照射可能な照射部と、
前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影する撮影部と、
前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する制御部と
を具備する画像表示装置。
（２）（１）に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記所定の光の照射に応じて透過率または反射率が変化する
画像表示装置。
（３）（１）又は（２）に記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影する
画像表示装置。
（４）（３）に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記撮影された温度分布に応じて前記所定の光の照射強度を制御する
画像表示装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの輝度分布を撮影する
画像表示装置。
（６）（５）に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記撮影された輝度分布に応じて前記画像光の照射強度を制御する
画像表示装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記所定の光は、前記画像光とは異なる波長域の光である
画像表示装置。
（８）（１）から（７）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記照射部は、前記所定の光となる第１の出射光及び前記画像光となる第２の出射光の少なくとも一方を出射する光源部と、入力される画像情報に基づいて、前記第１の出射光を変調して前記所定の光を生成し、前記第２の出射光を変調して前記画像光を生成する生成部とを有する
画像表示装置。
（９）（８）に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、第１の画像情報に基づいて生成された前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態に応じて、前記第１の画像情報の次の画像情報である第２の画像情報により指定される前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の照射強度を補正する
画像表示装置。
（１０）（９）に記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記所定の光が照射される領域に黒領域を表示し、
前記制御部は、前記第２の画像情報により前記黒領域に指定される前記スクリーン上の予定領域の温度に応じて、前記予定領域に照射される前記所定の光の照射強度を補正する
画像表示装置。
（１１）（１０）に記載の画像表示装置であって、
前記制御部は、前記スクリーン上の前記予定領域とは異なる他の領域に対する前記所定の光の照射を規制する
画像表示装置。
（１２）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記撮影部は、前記スクリーンの状態として前記スクリーンの温度分布を撮影し、
さらに、前記スクリーンの温度分布に基づいて、ユーザが接触した前記スクリーン上の接触位置を検出する接触検出部を具備する
画像表示装置。
（１３）（１）から（１２）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記照射部は、前記所定の光及び前記画像光を共通の光路に沿って導光し、前記導光された前記所定の光及び前記画像光を所定の軸に沿って出射する出射光学系を有する
画像表示装置。
（１４）（１３）に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記共通の光路に配置され、前記出射光学系を通過した前記スクリーンからの光を分岐する分岐部を具備し、
前記撮影部は、前記分岐された光に基づいて前記スクリーンの状態を撮影する
画像表示装置。
（１５）（１３）又は（１４）に記載の画像表示装置であって、
前記スクリーンは、前記所定の軸の周囲の少なくとも一部に配置され、
前記照射部は、前記出射光学系により出射された前記所定の光及び前記画像光を前記スクリーンに入射させる光学部を有する
画像表示装置。
（１６）（１３）から（１５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記スクリーンは、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成される
画像表示装置。
（１７）（１）から（１６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、正対視において可視域の波長に対して光透過性を有する
画像表示装置。
（１８）（１）から（１７）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記表示部材は、前記画像光により構成される画像を表示する表示層と、前記所定の光の照射に応じて光学特性が変化する調光層とを有する
画像表示装置。
（１９）（１８）に記載の画像表示装置であって、
前記調光層は、ロイコ色素またはフォトクロミック材料を含んで構成される
画像表示装置。
（２０）所定の光の照射に応じて光学特性が変化する表示部材を有するスクリーンに、前記所定の光及び画像光の少なくとも一方を照射し、
前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方が照射された前記スクリーンの状態を撮影し、
前記撮影された前記スクリーンの状態に応じて、前記所定の光及び前記画像光の少なくとも一方の前記スクリーンに対する照射強度を制御する
ことをコンピュータシステムが実行する画像表示方法。
【符号の説明】
【０２３３】
１…画像光
２…制御光
３…黒領域
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…スクリーン
１２、４１２…表示層
１３、４１３…調光層
２１…光源装置
２２、２２２、３２２…強度調整部
２３、２２３、３２３、…画像生成光学系
２４、２２４、３２４、５２４…投射光学系
２５、２２５、５２５…光線分岐部
３２５ａ…赤外線分岐部
３２５ｂ…可視光分岐部
２６、２２６、５２６…撮像装置
３２６ａ…第１の撮像装置
３２６ｂ…第２の撮像装置
２７、２２７、３２７…コントローラ
２８、２２８、３２８、５２８…比較部
３２…共通の光路
４０、６０…画像データ
４０ａ、６０ａ…第１の画像データ
４０ｂ、６０ｂ…第２の画像データ
４４、４４ａ、４４ｂ、６１…温度分布
４７…補正強度分布
４８…予定領域
５０…輝度分布
７０…接触領域
５０２…天板ミラー
１００、２００、３００、４００、５００…画像表示装置
【図１】
2020017403.tif 000003
【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】
2020017403.tif 000010
【図９】
2020017403.tif 000011
【図１０】
2020017403.tif 000012
【図１１】
2020017403.tif 000013
【図１２】
2020017403.tif 000014
【図１３】
2020017403.tif 000015
【図１４】
2020017403.tif 000016
【図１５】
2020017403.tif 000017
【図１６】
2020017403.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2020017403.tif 000020
【図１９】
2020017403.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2020017403.tif 000023
【図２２】
2020017403.tif 000024
【図２３】
2020017403.tif 000025
【国際調査報告】
2020017403.tif 000026
2020017403.tif 000027
2020017403.tif 000028
2020017403.tif 000029