專(zhuān)利名稱(chēng)：光調(diào)制裝置和光學(xué)顯示裝置以及它們的控制方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)由多個(gè)光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光顯示圖像的裝置，特別涉及適合于實(shí)現(xiàn)亮度(輝度)動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)擴(kuò)大的光調(diào)制裝置、光學(xué)顯示裝置、光調(diào)制控制程序及光學(xué)顯示裝置控制程序，以及光調(diào)制控制方法及光學(xué)顯示裝置控制方法。
背景技術(shù)：
近年，在LDC(液晶顯示器)、EL、等離子顯示器、CRT(陰極射線管)、投影機(jī)等的光學(xué)顯示裝置中的畫(huà)質(zhì)改善非常顯著，分辨率、色域正在實(shí)現(xiàn)與人的視覺(jué)特性大致匹敵的性能。但是，如果看亮度動(dòng)態(tài)范圍，則其再現(xiàn)范圍頂多停留在大約1～102[nit]，另外，灰度等級(jí)數(shù)一般是8位(比特)。另一方面，人的視覺(jué)可以同時(shí)感知的亮度動(dòng)態(tài)范圍是大約10-2～104[nit]，另外，亮度辨別能力是0.2[nit]左右，如果把它換算為灰度等級(jí)數(shù)，則可以說(shuō)相當(dāng)于12位(比特)。如果通過(guò)這樣的視覺(jué)特性看現(xiàn)在的光學(xué)顯示裝置的顯示圖像，則亮度動(dòng)態(tài)范圍明顯狹窄，此外因?yàn)殛幱皡^(qū)部分和高亮度部分的灰度等級(jí)不足，所以對(duì)于顯示圖像的真實(shí)感和震撼力感覺(jué)不夠完美。
另外，在電影和游戲等中使用的電腦圖形圖像(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為CG)中，使顯示數(shù)據(jù)(以下，稱(chēng)為HDR(高動(dòng)態(tài)范圍，High Dynamic Range)顯示數(shù)據(jù))具有接近人的視覺(jué)的亮度動(dòng)態(tài)范圍和灰度等級(jí)數(shù)追求成像的真實(shí)感成為主流。但是，因?yàn)轱@示它的光學(xué)顯示裝置的性能不足，所以存在不能充分發(fā)揮CG內(nèi)容原本具有的表現(xiàn)力的問(wèn)題。
進(jìn)而，在下一代OS(操作系統(tǒng))中，預(yù)定采用16位彩色空間，和現(xiàn)在的8位彩色空間相比亮度動(dòng)態(tài)范圍和灰度等級(jí)數(shù)飛躍性增加。因此，希望實(shí)現(xiàn)可以產(chǎn)生16位彩色空間的光學(xué)顯示裝置。
在光學(xué)顯示裝置中，液晶投影機(jī)、DLP(數(shù)字光處理，Digital LightProcessing，TI公司的商標(biāo))投影機(jī)這些投影型顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)大畫(huà)面顯示，是在再現(xiàn)顯示圖像的真實(shí)感和震撼力方面有效的裝置。在該領(lǐng)域中，為了解決上述問(wèn)題，提出了如下所述的技術(shù)方案。
作為高動(dòng)態(tài)范圍的投影型顯示裝置，例如，有專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2以及非專(zhuān)利文獻(xiàn)1揭示的技術(shù)，具備光源；調(diào)制光的全波長(zhǎng)區(qū)域的亮度的第1光調(diào)制元件；在光的波長(zhǎng)區(qū)域中對(duì)RGB3原色的各波長(zhǎng)區(qū)域調(diào)制其波長(zhǎng)區(qū)域的亮度的第2光調(diào)制元件，其中，用第1光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光形成所希望的亮度分布，把該光學(xué)像成像在第2光調(diào)制元件的顯示面上進(jìn)行顏色調(diào)制，投射經(jīng)2次調(diào)制的光。第1光調(diào)制元件以及第2光調(diào)制元件的各像素根據(jù)由HDR顯示數(shù)據(jù)確定的第1控制值以及第2控制值分別獨(dú)立控制。作為光調(diào)制元件，使用具有可以獨(dú)立控制透過(guò)率的像素構(gòu)造或者段構(gòu)造，可以控制二維的透過(guò)率分布的透過(guò)率調(diào)制元件。作為其他代表例子，可以舉出液晶光閥。另外，代替透過(guò)率調(diào)制元件也可以使用反射率調(diào)制元件，作為其代表例子可以舉出DMD(Digital MicromirrorDevice數(shù)字微鏡器件)。
現(xiàn)在，考慮使用暗顯示的透過(guò)率是0.2％，亮顯示的透過(guò)率是60％的光調(diào)制元件的情況。在光調(diào)制元件單體中，亮度動(dòng)態(tài)范圍是60/0.2＝300。上述以往的投影型顯示裝置因?yàn)榱炼葎?dòng)態(tài)范圍相當(dāng)于光學(xué)串聯(lián)配置300個(gè)光調(diào)制元件，所以可以實(shí)現(xiàn)300×300＝90000的亮度動(dòng)態(tài)范圍。另外，對(duì)于灰度等級(jí)數(shù)和前面同樣的考慮也成立，通過(guò)光學(xué)性串聯(lián)配置8位灰度等級(jí)的光調(diào)制元件，可以得到超過(guò)8位的灰度等級(jí)數(shù)。
此外，作為實(shí)現(xiàn)高亮度動(dòng)態(tài)范圍的投影型顯示裝置，例如，已知有被揭示在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的投影型顯示裝置，以及被揭示在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的顯示裝置。
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明都是作為第1光調(diào)制元件使用LCD，作為第2光調(diào)制元件使用LED或者熒光燈等的可以調(diào)制的照明。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-100689號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2002-99250號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1Helge Seetzen，Lorne A.Whitehead，Greg Ward，“AHigh Dynamic Range Display Using Low and High ResolutionModulators”，發(fā)表于SID Symposium 2003，pp.1450-1453(2003)但是，HDR顯示數(shù)據(jù)是可以實(shí)現(xiàn)在以往的sRGB等的圖像格式中不能實(shí)現(xiàn)的高亮度動(dòng)態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)于圖像的全部像素存儲(chǔ)表示像素的亮度水平(亮度等級(jí))的像素值。如果把在HDR顯示數(shù)據(jù)中的像素p的亮度水平(亮度等級(jí))設(shè)置為Rp，把與第1光調(diào)制元件的像素p對(duì)應(yīng)的像素的透過(guò)率設(shè)置為T(mén)1，把與第2光調(diào)制元件的像素p對(duì)應(yīng)的像素的透過(guò)率設(shè)置為T(mén)2，則下式(1)、(2)成立。
Rp＝Tp×Rs(1)Tp＝T1×T2×G (2)但是，在上式(1)、(2)中，Rs是光源的亮度，G是增益，都是常數(shù)。另外，Tp是光調(diào)制率。
從上式(1)、(2)知道對(duì)于像素p存在無(wú)數(shù)個(gè)T1以及T2的組合。但是，并不是可以任意設(shè)定T1以及T2。因?yàn)楦鶕?jù)確定方法不同存在畫(huà)質(zhì)劣化的情況，所以T1以及T2需要考慮畫(huà)質(zhì)而適宜地確定。
在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的發(fā)明中，停留在概念性說(shuō)明可以在使用了2個(gè)光調(diào)制元件的情況下實(shí)現(xiàn)高亮度動(dòng)態(tài)范圍，并沒(méi)有揭示根據(jù)HDR顯示數(shù)據(jù)怎樣確定第1光調(diào)制元件以及第2光調(diào)制元件的各像素的控制值(即，T1以及T2)，還有使用該控制值如何控制。因而，存在由于T1以及T2的確定方式以及采用已確定的控制值的控制方式不同而造成畫(huà)質(zhì)劣化的問(wèn)題。
另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所述的發(fā)明中，詳細(xì)敘述了通過(guò)背光源的亮度控制以及LCD的透過(guò)率控制實(shí)現(xiàn)亮度動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大的方法，但并沒(méi)有敘述在第1光調(diào)制元件和第2光調(diào)制元件中使用了和上述的背光源和LCD的組合不同的元件的其他構(gòu)成，以及對(duì)于第1光調(diào)制元件和第2光調(diào)制元件的分辨率不同的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)亮度動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大的具體方法。
因而，本發(fā)明是著眼于這樣的以往技術(shù)具有的未解決的問(wèn)題而提出的，其目的在于提供通過(guò)經(jīng)由第1光調(diào)制元件和第2光調(diào)制元件以2個(gè)階段調(diào)制來(lái)自光源的光，擴(kuò)大顯示圖像的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)，在提高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)，與比第1光調(diào)制元件分辨率還高的第2光調(diào)制元件的分辨率一致地顯示圖像的適宜的光調(diào)制裝置、光學(xué)顯示裝置、光調(diào)制控制程序以及光學(xué)顯示裝置控制程序，以及光調(diào)制控制方法以及光學(xué)顯示裝置控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明1的光調(diào)制裝置是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；用上述多種控制模式中的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
如果采用這樣的構(gòu)成，則在用上述多種控制模式的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的同時(shí)，可以與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素控制模式。
因而，通過(guò)把上述第2光調(diào)制元件中的、與上述第1光調(diào)制元件的各像素對(duì)應(yīng)的n個(gè)像素的光傳輸特性，與第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地對(duì)每個(gè)像素切換到適宜的光傳輸特性，可以得到能夠把用第2光調(diào)制元件具有的分辨率(像素?cái)?shù))的光形成的光學(xué)像傳遞到目的位置的效果。
另外，因?yàn)橛玫?光調(diào)制元件以及第2光調(diào)制元件分2個(gè)階段調(diào)制光源的光，所以可以得到能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)的效果。
在此，所謂光傳輸特性是指對(duì)光傳輸有影響的特性，例如，包含光的透過(guò)特性、反射特性、折射特性及其他傳輸特性。以下，在發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置、發(fā)明12以及13的光調(diào)制裝置、發(fā)明14、24以及25的光調(diào)制控制程序、發(fā)明15的光學(xué)顯示裝置控制程序、發(fā)明26、37以及38的光調(diào)制控制方法，以及發(fā)明27的光學(xué)顯示裝置控制方法中相同。
另外，光調(diào)制元件如上所述包含可以控制每個(gè)像素的透過(guò)率和反射率等的光傳輸特性的液晶光閥和DMD等的元件。以下，在發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置、發(fā)明12以及13的光調(diào)制裝置、發(fā)明14、24以及25的光調(diào)制控制程序、發(fā)明15的光學(xué)顯示裝置控制程序、發(fā)明26、37以及38的光調(diào)制控制方法，以及發(fā)明27的光學(xué)顯示裝置控制方法中相同。
另外，對(duì)第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的多種控制模式還包含把第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素全部的光傳遞效率切換為最低或者大致最低的光傳輸特性的組合。以下，在發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置、發(fā)明12的光調(diào)制控制程序、發(fā)明13的光學(xué)顯示裝置控制程序、發(fā)明26的光調(diào)制控制方法以及發(fā)明27的光學(xué)顯示控制方法中相同。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置是具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光從而顯示圖像的裝置，其特征在于把在顯示圖像數(shù)據(jù)中與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其中的一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；上述光學(xué)顯示裝置具備根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制裝置；以及與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制裝置。
如果采用這樣的構(gòu)成，則可以用第1光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分切換控制上述第1光調(diào)制元件像素的光傳輸特性，可以用第2光傳輸特性控制裝置與上述第1光調(diào)制元件像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件像素的控制模式。
因而，通過(guò)根據(jù)顯示圖像數(shù)據(jù)與第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地高速并且時(shí)分切換第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的光傳輸特性的控制模式，可以得到能夠以第2光調(diào)制元件具有的分辨率對(duì)顯示圖像數(shù)據(jù)的圖像進(jìn)行顯示。
另外，因?yàn)橛玫?光調(diào)制元件以及第2光調(diào)制元件分2個(gè)階段調(diào)制光源光，所以可以得到能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)的效果。
在此，所謂原始像素值是表示圖像顏色信息的值，例如，當(dāng)顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值包含光的3原色即R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的3種顏色信息的值的情況下，表示這些R、G、B的各值。以下，在發(fā)明15的光學(xué)顯示裝置控制程序以及發(fā)明27的光學(xué)顯示裝置控制方法中相同。
進(jìn)而，發(fā)明3的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置中，在對(duì)于與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的上述像素值全部是相同值時(shí)，上述第1光傳輸特性控制裝置把上述第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性切換為基于進(jìn)一步劃分了上述像素值的多個(gè)原始像素值的光傳輸特性，并且，以與上述n個(gè)像素的控制相對(duì)應(yīng)的時(shí)間維持該切換后的光傳輸特性，上述第2光傳輸特性控制裝置與上述第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地把上述n個(gè)像素的光傳輸特性切換控制為基于上述像素值的光傳輸特性。
如果采用這樣的構(gòu)成，則上述第1光傳輸特性控制裝置可以把上述第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性切換為基于進(jìn)一步劃分了上述像素值的多個(gè)原始像素值的光傳輸特性，并且以與上述n個(gè)像素的控制相應(yīng)的時(shí)間維持該切換后的光傳輸特性，上述第2光傳輸特性控制裝置可以與上述第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地把上述n個(gè)像素的光傳輸特性切換控制為基于上述像素值的光傳輸特性。
因而，在與n個(gè)像素對(duì)應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值是完全相同的值時(shí)，因?yàn)榭梢詼p少與第1光調(diào)制元件以及第2光調(diào)制元件對(duì)應(yīng)的各像素的光傳輸特性的切換次數(shù)，所以在可以減少處理負(fù)荷的同時(shí)，可以得到防止因?qū)?yīng)的像素部分的時(shí)分切換控制引起的亮度下降的效果。
進(jìn)而，發(fā)明4的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明2或者3的光學(xué)顯示裝置中，上述第1光傳輸特性控制裝置以及第2光傳輸特性裝置在顯示的圖像是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制。
如果采用這樣的構(gòu)成，則上述第1光傳輸特性控制裝置以及第2光傳輸特性控制裝置在顯示的圖像是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制。
因而，只在顯示圖像數(shù)據(jù)是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制，另一方面，當(dāng)顯示圖像數(shù)據(jù)是運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，使第1光調(diào)制元件的像素和第2光調(diào)制元件的像素一一對(duì)應(yīng)，在第1光調(diào)制元件的分辨率下顯示圖像，由此可以得到在顯示圖像是運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)可減輕處理負(fù)荷，另一方面，在顯示圖像是靜止圖像時(shí)能夠以高畫(huà)質(zhì)顯示圖像的效果。
在此，所謂靜止圖像并不限于圖像數(shù)據(jù)自身是靜止圖像的情況，還包含在運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)中某一區(qū)域的數(shù)據(jù)未變化的情況。
進(jìn)而，發(fā)明5的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明2至4的任一光學(xué)顯示裝置中，上述第1光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第1光調(diào)制元件的各像素中的與上述原始像素值相應(yīng)的光傳輸特性切換為(光傳輸效率)比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
如果采用這種構(gòu)成，則上述第1光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，可以把與在上述第1光調(diào)制元件的各像素中的與上述原始像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性，切換為比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率還高的特性。
因而，可以得到通過(guò)提高第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸效率，彌補(bǔ)因上述時(shí)分切換控制而降低的顯示圖像的亮度的效果。
進(jìn)而，發(fā)明6的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明2至發(fā)明4的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置中，上述第2光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第2光調(diào)制元件中的像素的與上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該像素對(duì)應(yīng)的上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
如果采用這樣的構(gòu)成，則上述第2光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第2光調(diào)制元件中的像素的與上述第2光調(diào)制元件控制用像素值相應(yīng)的光傳輸特性，切換為比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率還高的特性。
因而，可以得到通過(guò)提高第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率，彌補(bǔ)因上述時(shí)分切換控制而降低的顯示圖像的亮度的效果。
進(jìn)而，發(fā)明7的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明2至發(fā)明6的任意一項(xiàng)光學(xué)顯示裝置中，上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件都是把上述像素排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，上述第2光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)相對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)在行方向和列方向都是整數(shù)倍，對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
如果采用這樣的構(gòu)成，因?yàn)榈?光調(diào)制元件的各像素和第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素有規(guī)則地對(duì)應(yīng)，所以可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行切換處理，除了處理的高速化外，可以得到能夠因電路構(gòu)成以及光學(xué)構(gòu)成的簡(jiǎn)單化等引起的成本降低的效果。
進(jìn)而，發(fā)明8的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明7的光學(xué)顯示裝置中，具備與不同的多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的光對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述第1光調(diào)制元件；對(duì)于上述各第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
如果采用這樣的構(gòu)成，例如，因?yàn)槿绻獾?原色的各顏色光那樣，分別與波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光對(duì)應(yīng)的多個(gè)第1光調(diào)制元件的各像素，和第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素有規(guī)則地對(duì)應(yīng)，所以在彩色圖像的顯示中，例如，與把第1光調(diào)制元件設(shè)置為1個(gè)用旋轉(zhuǎn)型的濾色器等構(gòu)成的情況相比，因?yàn)榭梢杂玫?光調(diào)制元件分別調(diào)制3個(gè)顏色光，所以可以提高處理速度，另外，作為第2光調(diào)制元件因?yàn)榭梢赞D(zhuǎn)用以往的液晶顯示元件(LCD，液晶光閥等)，所以可以得到降低成本的效果。
進(jìn)而，發(fā)明9的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明7或者8的光學(xué)顯示裝置中，上述第2光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)行和奇數(shù)行的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的行的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
如果采用這樣的構(gòu)成，則上述第2光傳輸特性控制裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)行以及奇數(shù)行之一方的像素開(kāi)始順序進(jìn)行上述切換控制，進(jìn)行該切換控制期間可以把另一方的行的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率最低或者大致最低的特性。
因而，在第2光調(diào)制元件中，因?yàn)槟軌蛞院透粜袙呙柰瑯拥捻樞蜻M(jìn)行光的調(diào)制處理，所以即使顯示分辨率是2倍因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)進(jìn)行2次1倍速動(dòng)作進(jìn)行圖像的顯示，所以可以得到因電路構(gòu)成和光學(xué)構(gòu)成簡(jiǎn)單化而降低成本的效果。
另外，因?yàn)橐院透粜袙呙枰粯拥捻樞蝻@示圖像，所以可以得到提高運(yùn)動(dòng)圖像的顯示品質(zhì)的效果。
另外，因?yàn)楹透粜行盘?hào)的匹配良好，所以在采用隔行映像信號(hào)進(jìn)行圖像顯示時(shí)的畫(huà)質(zhì)提高。
進(jìn)而，發(fā)明10的光學(xué)顯示裝置的特征在于在發(fā)明7或者8的光學(xué)顯示裝置中，上述第2光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)列和奇數(shù)列的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的列的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
如果采用這樣的構(gòu)成，則上述第2光傳輸特性控制裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)列以及奇數(shù)列之一方開(kāi)始，順序進(jìn)行上述切換控制，在該切換控制進(jìn)行的期間，可以把另一方的列的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率最低或者大致最低的特性。
因而，在第2光調(diào)制元件中，因?yàn)槟軌蛞院透粜袙呙柰瑯拥捻樞蜻M(jìn)行光調(diào)制處理，所以即使顯示分辨率是2倍時(shí)，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)進(jìn)行2次1倍速動(dòng)作進(jìn)行圖像的顯示，所以可以得到因電路構(gòu)成和光學(xué)構(gòu)成的簡(jiǎn)化而降低成本的效果。
另外，因?yàn)橐院透粜袙呙柰瑯拥捻樞蝻@示圖像，所以可以得到提高運(yùn)動(dòng)圖像的顯示品質(zhì)的效果。
另外，因?yàn)楹透粜行盘?hào)的匹配良好，所以采用隔行映像信號(hào)的圖像顯示時(shí)的畫(huà)質(zhì)提高。
進(jìn)而，本發(fā)明11的特征在于在發(fā)明2至發(fā)明10之一的光學(xué)顯示裝置中，上述第2光調(diào)制元件是液晶顯示元件。
如果采用這樣的構(gòu)成，則作為第2光調(diào)制元件，因?yàn)榭梢赞D(zhuǎn)用從以往的帶濾色器的LCD板拆下濾色器的元件，或者轉(zhuǎn)用把以往帶濾色器的LCD的濾色器更換為單色濾波器的元件，所以可以得到降低成本的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明12的光調(diào)制裝置是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中把一部分以規(guī)定亮度點(diǎn)亮并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
如果采用這樣的構(gòu)成，則可以把上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性時(shí)分切換為規(guī)定特性，與上述各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地把與上述各像素對(duì)應(yīng)的n個(gè)光源的亮度切換為多種控制模式之一。
因而，通過(guò)把在亮度調(diào)整光源中的n個(gè)光源的亮度與各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換到適宜于每個(gè)光源的控制模式，可以得到把由亮度調(diào)整光源具有的分辨率(光源數(shù))的光形成的光學(xué)像傳遞到目標(biāo)位置的效果。
另外，因?yàn)橛昧炼日{(diào)整光源以及光調(diào)制元件分2個(gè)階段調(diào)制光源的光，所以可以得到能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)的效果。
另外，亮度調(diào)整光源包含由可以調(diào)整LED(發(fā)光二極管，Light EmittingDiode)、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管，Organic Light Emitting Diode)、熒光燈等亮度的光源構(gòu)成的光源。以下，發(fā)明13的光學(xué)裝置、發(fā)明24以及25的光調(diào)制控制程序，以及發(fā)明37及38的光調(diào)制控制方法中也是一樣。
另外，對(duì)規(guī)定數(shù)的光源的向規(guī)定亮度的切換處理還包含與光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致全部熄滅n個(gè)光源的組合。以下，在發(fā)明24的光調(diào)制控制程序以及發(fā)明37的光調(diào)制控制方法中相同。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明13的光調(diào)制裝置是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
如果采用這樣的構(gòu)成，則能夠時(shí)分切換上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度，能夠與上述各光源的亮度切換定時(shí)一致地把與該各光源對(duì)應(yīng)的n個(gè)像素的光傳輸特性切換為規(guī)定特性。
因而，通過(guò)把與各光源對(duì)應(yīng)的n個(gè)像素的光傳輸特性與各光源的切換定時(shí)一致地切換到適宜的控制模式，可以得到把由光調(diào)制元件具有的分辨率(像素?cái)?shù))的光形成的光學(xué)像傳遞到目標(biāo)位置的效果。
另外，因?yàn)橛昧炼日{(diào)整光源以及光調(diào)制元件分2個(gè)階段調(diào)制光源光，所以可以得到能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)的效果。
另外，多種控制模式還包含與亮度調(diào)整光源的各光源的切換定時(shí)一致地把規(guī)定數(shù)的像素設(shè)置成全部光傳輸效率為最低或者大致最低的光傳輸特性的組合。以下，在發(fā)明25的光調(diào)制控制程序以及發(fā)明38的光調(diào)制控制方法中相同。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明14的光調(diào)制控制程序是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
在此，本發(fā)明是適宜于發(fā)明1的光調(diào)制裝置中的程序，由此可以得到和發(fā)明1的光調(diào)制裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明15的光學(xué)顯示裝置控制程序是用于控制具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自所述光源的光從而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理在顯示圖像數(shù)據(jù)中把與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制裝置，以及，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制裝置。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明16的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明15的光學(xué)顯示裝置控制程序中，在對(duì)于與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的上述像素值全部是相同值時(shí)，上述第1光傳輸特性控制裝置把上述第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性切換為基于進(jìn)一步劃分了上述像素值的多個(gè)原始像素值的光傳輸特性，并且，以與上述n個(gè)像素的控制相對(duì)應(yīng)的時(shí)間維持該切換后的光傳輸特性，上述第2光傳輸特性控制裝置與上述第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地把上述n個(gè)像素的光傳輸特性切換控制為基于上述像素值的光傳輸特性。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明3的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明3的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明17的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明15或者16的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第1光傳輸特性控制裝置以及第2光傳輸特性裝置在顯示的圖像是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明4的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明4的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明18的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明15至17的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第1光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第1光調(diào)制元件的各像素中的與上述原始像素值相應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明5的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明5的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明19的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明15至17的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第2光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第2光調(diào)制元件中的像素的與上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該像素對(duì)應(yīng)的上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明6的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明6的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明20的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明15至19的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件都是把上述像素排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，上述第2光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)相對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)在行方向和列方向都是整數(shù)倍，對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明7的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明7的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明21的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明20的光學(xué)顯示裝置控制程序中，具備與不同的多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的光對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述第1光調(diào)制元件；對(duì)于上述各第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明8的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明8的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明22的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明20或者21的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第2光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)行和奇數(shù)行的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的行的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明9的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明9的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明23的光學(xué)顯示裝置控制程序的特征在于在發(fā)明20或者21的光學(xué)顯示裝置控制程序中，上述第2光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)列和奇數(shù)列的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的列的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明10的光學(xué)顯示裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明10的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明24的光調(diào)制控制程序是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中把一部分以規(guī)定亮度點(diǎn)亮并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明12的光調(diào)制裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明12的光調(diào)制裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明25的光調(diào)制控制程序是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
在此，本發(fā)明是可以適用于發(fā)明13的光調(diào)制裝置的程序，由此可以得到和發(fā)明13的光調(diào)制裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明26的光調(diào)制控制方法是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置成規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
由此，可以得到和發(fā)明1的光調(diào)制裝置一樣的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明27的光學(xué)顯示裝置控制方法是用于控制具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述光源的光從而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的方法，其特征在于把在顯示圖像數(shù)據(jù)中與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；上述方法包含根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制步驟；以及與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制步驟。
由此，可以得到和發(fā)明2的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明28的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明27的光學(xué)顯示裝置控制方法中，在對(duì)于與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的上述像素值全部是相同值時(shí)，在上述第1光傳輸特性控制步驟中，把上述第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性切換為基于進(jìn)一步劃分了上述像素值的多個(gè)原始像素值的光傳輸特性，并且，以與上述n個(gè)像素的控制相對(duì)應(yīng)的時(shí)間維持該切換后的光傳輸特性，在上述第2光傳輸特性控制步驟中，與上述第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地把上述n個(gè)像素的光傳輸特性切換控制為基于上述像素值的光傳輸特性。
由此，可以得到和發(fā)明3的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明29的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明27或者28的光學(xué)顯示裝置控制方法中，在上述第1光傳輸特性控制步驟以及第2光傳輸特性控制步驟中，在顯示的圖像是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制。
由此，可以得到和發(fā)明4的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明30的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明27至29的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制方法中，在上述第1光傳輸特性控制步驟中，根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第1光調(diào)制元件的各像素中的與上述原始像素值相應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
由此，可以得到和發(fā)明5的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明31的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明27至30的任意一項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制方法中，在上述第2光傳輸特性控制步驟中，根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第2光調(diào)制元件中的像素的與上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該像素對(duì)應(yīng)的上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
由此，可以得到和發(fā)明6的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明32的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明27至31的任意1項(xiàng)的光學(xué)顯示裝置控制方法中，上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件都是把上述像素排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，上述第2光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)相對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)在行方向和列方向都是整數(shù)倍，對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
由此，可以得到和發(fā)明7的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明33的光學(xué)顯示控制方法的特征在于在發(fā)明32的光學(xué)顯示裝置控制方法中，具備與不同的多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的光對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述第1光調(diào)制元件；對(duì)于上述各第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
由此，可以得到和發(fā)明8的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明34的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明31或者32的光學(xué)顯示裝置控制方法中，上述第2光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)的2倍；在上述第2光傳輸特性切換步驟中，從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)行和奇數(shù)行的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的行的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
由此，可以得到和發(fā)明9的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
發(fā)明35的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于在發(fā)明31或者32的光學(xué)顯示裝置控制方法中，上述第2光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)的2倍；在上述第2光傳輸特性切換步驟中，從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)列和奇數(shù)列的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的列的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
由此，可以得到和發(fā)明10的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
進(jìn)而，發(fā)明36的光學(xué)顯示裝置控制方法的特征在于，在發(fā)明31或者32的光學(xué)顯示裝置控制方法中，上述第2光調(diào)制元件是液晶顯示元件。
由此，可以得到和發(fā)明11的光學(xué)顯示裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明37的光調(diào)制方法是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中把一部分以規(guī)定亮度點(diǎn)亮并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
由此，可以得到和發(fā)明12的光調(diào)制裝置同等的效果。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明38的光調(diào)制控制方法是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
由此，可以得到和發(fā)明13的光學(xué)顯示裝置同等的效果。


圖1是示出本發(fā)明的投影型顯示裝置100的主要光學(xué)構(gòu)成的圖；圖2是示出顯示控制裝置200的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖；圖3(a)是示出顏色調(diào)制光閥的像素面構(gòu)成的圖，圖3(b)是示出亮度調(diào)制光閥的像素面構(gòu)成的圖；圖4是示出顯示控制處理的流程圖；圖5是用于說(shuō)明色調(diào)變換(色調(diào)映射)處理的圖；圖6是透過(guò)率切換處理的定時(shí)圖；圖7是示出亮度調(diào)制光閥中的圖像的顯示結(jié)果的圖；圖8(a)是示出亮度調(diào)制光閥的各像素和顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖，圖8(b)是示出與(a)的顯示內(nèi)容對(duì)應(yīng)的顏色調(diào)制光閥一側(cè)的透過(guò)率切換內(nèi)容的圖，圖8(c)是示出與(a)的顯示內(nèi)容對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥一側(cè)的透過(guò)率切換內(nèi)容的圖，圖8(d)是示出(b)和(c)的切換處理組合的顯示結(jié)果的圖，圖8(e)是示出在顏色調(diào)制光閥一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償亮度的處理的一例的圖，圖8(f)是示出在亮度調(diào)制光閥一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償亮度的處理的一例的圖；圖9是示出直視型顯示系統(tǒng)300的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖；圖10是示出直視型顯示系統(tǒng)300的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖；圖11是示出顯示器400的主要光學(xué)構(gòu)成的圖；圖12是示出把投影型顯示裝置100中的亮度調(diào)制光閥設(shè)置在顏色調(diào)制光閥的前級(jí)時(shí)的主要光學(xué)構(gòu)成的圖；
圖13是示出變形例3中的HDR圖像的顯示處理流程的圖；圖14是示出在亮度調(diào)制部12以及顏色調(diào)制部14之間設(shè)置中繼透鏡50構(gòu)成投影型顯示裝置100時(shí)的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖；圖15是示出作為單板式構(gòu)成投影型顯示裝置100時(shí)的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖。
符號(hào)說(shuō)明100...投影型顯示裝置 10...光源 12、15...亮度調(diào)制部30...液晶光閥 32a、32b...復(fù)眼透鏡 14...顏色調(diào)制部40、40R～40B...液晶光閥 42R、42G、42B1～42B3...場(chǎng)透鏡44a、44b...分色鏡 46a～46c...反射鏡 45...分色棱鏡48...射出側(cè)透鏡 16...投影部 170...CPU 172...ROM174...RAM 178...I/F 179...總線 180...光閥驅(qū)動(dòng)裝置182...存儲(chǔ)裝置 199...網(wǎng)絡(luò) 50...中繼透鏡300...直視型顯示系統(tǒng) 310...單板式投影型顯示裝置 312...菲涅爾透鏡 314...顏色調(diào)制面板 320...3板式投影型顯示裝置324...亮度調(diào)制面板 400...顯示器 410...背光源412...亮度調(diào)制面板 414...顏色調(diào)制面板具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1～圖15是示出本發(fā)明的光調(diào)制裝置、光學(xué)顯示裝置、光調(diào)制程序及光學(xué)顯示控制程序，以及光調(diào)制控制方法及光學(xué)顯示控制方法的實(shí)施方式的圖。
本實(shí)施方式把本發(fā)明的光調(diào)制裝置、光學(xué)顯示裝置、光調(diào)制控制程序及光學(xué)顯示裝置控制程序，以及光調(diào)制控制方法及光學(xué)顯示裝置控制方法，如圖1所示那樣適用在投影型顯示裝置100中。
首先，根據(jù)圖1說(shuō)明投影型顯示裝置100的構(gòu)成。
圖1是示出投影型顯示裝置100的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖。
投影型顯示裝置100如圖1所示，由以下部分構(gòu)成由超高壓水銀燈和氙燈等形成的光源10；分散來(lái)自光源10光的亮度不均勻，用于得到在照射面上一樣的照度分布的2塊復(fù)眼透鏡(フライアイレンズ)32a、32b；在經(jīng)由復(fù)眼透鏡32a、32b入射的光的波長(zhǎng)區(qū)域中分別調(diào)制RGB3原色的亮度的顏色調(diào)制部14；用于使從顏色調(diào)制部14入射的光高效率地入射到中繼透鏡50的入射側(cè)透鏡47；在把經(jīng)由入射側(cè)透鏡47入射的光在后述的亮度調(diào)制部15中大致保持其強(qiáng)度分布的狀態(tài)下，并且?guī)缀醪话殡S光損失地正確傳輸?shù)闹欣^透鏡50；調(diào)制經(jīng)由中繼透鏡50入射的光的全波長(zhǎng)區(qū)域的亮度的亮度調(diào)制部15；把從亮度調(diào)制部15入射的光投射到屏幕(未圖示)上的投影部16。
顏色調(diào)制部14由以下部分構(gòu)成把可以獨(dú)立控制透過(guò)率的多個(gè)像素排列成矩陣狀結(jié)構(gòu)的3塊液晶光閥40R、40G、40B(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為液晶光閥40R～40B)；5塊場(chǎng)透鏡42R、42G、42B1～42B3；2塊分色鏡44a、44b；3塊反射鏡46a、46b、46c；和分色棱鏡45。
亮度調(diào)制部15由以下部分構(gòu)成用于大致平行化經(jīng)由中繼透鏡50入射的光后向液晶光閥30射出的射出側(cè)透鏡48；把可以獨(dú)立控制透過(guò)率的多個(gè)像素排列成矩陣狀，并且具有比液晶光閥40R、40G、40B還高的分辨率的液晶光閥30。
首先，在用分色鏡44a、44b把經(jīng)由2塊復(fù)眼透鏡32a、32b入射到顏色調(diào)制部14的光分光為紅色、綠色以及藍(lán)色的RGB3原色的同時(shí)，經(jīng)由場(chǎng)透鏡42R、42G、42B1～42B3以及反射鏡46a～46c入射到液晶光閥40R～40B。而后，把分光后的RGB3原色的光亮度用液晶光閥40R～40B分別調(diào)制，用分色棱鏡45對(duì)經(jīng)調(diào)制的EGB3原色的光進(jìn)行聚光，經(jīng)由入射側(cè)透鏡47、中繼透鏡50以及射出側(cè)透鏡48入射到液晶光閥30。進(jìn)而，用液晶光閥30調(diào)制入射光的全部波長(zhǎng)區(qū)域的亮度并射出到投影部16。
在此，液晶光閥30、40R～40B是在兩塊玻璃基板(襯底)之間夾著TN型液晶的同時(shí)，在外面配置偏振片的有源矩陣型的液晶顯示元件。其中的一塊玻璃基板是把像素電極以及用于驅(qū)動(dòng)它的薄膜晶體管元件以及薄膜二極管等的開(kāi)關(guān)元件形成矩陣狀，另一塊玻璃基板是在整個(gè)面上形成共用電極。可以根據(jù)控制值(施加電壓)改變透過(guò)率，調(diào)制通過(guò)液晶光閥的光強(qiáng)度。例如，在電壓施加狀態(tài)下在白/亮(透過(guò))狀態(tài)下，在電壓非施加狀態(tài)下成為黑/暗(非透過(guò))狀態(tài)，根據(jù)被給予的控制值模擬控制其間的灰度。液晶光閥30、40R～40B在都調(diào)制透過(guò)光的強(qiáng)度并內(nèi)包(包含)與該調(diào)制程度相應(yīng)的光學(xué)像這一點(diǎn)上相同，但相對(duì)于前者的液晶光閥30調(diào)制全波長(zhǎng)區(qū)域的光(白色光)，后者的液晶光閥40R～40B在調(diào)制被分光的特定波長(zhǎng)區(qū)域的光(R，G，B等的色光)這一點(diǎn)上兩者不同。因而，以下為了方便把在液晶光閥40R～40B中進(jìn)行的光強(qiáng)度調(diào)制稱(chēng)為顏色調(diào)制，把在液晶光閥30中進(jìn)行的光強(qiáng)度調(diào)制稱(chēng)為亮度調(diào)制。另外，從同樣的觀點(diǎn)出發(fā)，把液晶光閥40R～40B稱(chēng)為顏色調(diào)制光閥，把液晶光閥30稱(chēng)為亮度調(diào)制光閥。
投影型顯示裝置100具有控制亮度調(diào)制光閥以及顏色調(diào)制光閥的顯示控制裝置200(未圖示)。在本實(shí)施方式中，亮度調(diào)制光閥具有比顏色調(diào)制光閥還高的分辨率，因而，亮度調(diào)制光閥確定顯示分辨率(是在觀察者看投影型顯示裝置100的顯示畫(huà)面時(shí)觀察者感知的分辨率)。當(dāng)然，顯示分辨率的關(guān)系并不限于此，也可以是顏色調(diào)制光閥確定顯示分辨率的構(gòu)成。另外，在本實(shí)施方式中，亮度調(diào)制光閥以及顏色調(diào)制光閥都適用在電壓施加狀態(tài)下處于白/亮(透過(guò))狀態(tài)、在電壓非施加狀態(tài)下處于黑/暗(非透過(guò))狀態(tài)的常黑模式的液晶光閥。另外，在液晶光閥40R～40B中被調(diào)制，并且被內(nèi)包在用分色棱鏡45聚光的光中的光學(xué)像通過(guò)由入射側(cè)透鏡47、中繼透鏡50以及射出側(cè)透鏡48構(gòu)成的中繼光學(xué)系統(tǒng)，在反轉(zhuǎn)的狀態(tài)(倒立像)下被傳輸?shù)揭壕Ч忾y30。
以下，根據(jù)圖2說(shuō)明顯示控制裝置200的構(gòu)成。
圖2是示出顯示控制裝置200的硬件構(gòu)成的方框圖。
顯示控制裝置200如圖2所示，由以下部分構(gòu)成根據(jù)控制程序控制運(yùn)算以及系統(tǒng)整體的CPU170；在規(guī)定區(qū)域預(yù)先存儲(chǔ)CPU170的控制程序等的ROM172；用于存儲(chǔ)從ROM172等讀出的數(shù)據(jù)和在CPU170的運(yùn)算過(guò)程中必要的計(jì)算結(jié)果的RAM174；對(duì)外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出的I/F178，它們可以與用作為用于轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)的信號(hào)線的總線179相互連接并且可以收發(fā)數(shù)據(jù)。
作為外部裝置，驅(qū)動(dòng)亮度調(diào)制光閥(液晶光閥30)以及顏色調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)的光閥驅(qū)動(dòng)裝置180，把數(shù)據(jù)和表等作為文件存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置182，和用于與外部網(wǎng)絡(luò)199連接的信號(hào)線與I/F178連接。
存儲(chǔ)裝置182存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)亮度調(diào)制光閥以及顏色調(diào)制光閥的HDR顯示數(shù)據(jù)。
HDR顯示數(shù)據(jù)是可以實(shí)現(xiàn)在以往的sRGB等的圖像格式下不能實(shí)現(xiàn)的高亮度動(dòng)態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)于圖像的全部像素存儲(chǔ)表示像素的亮度水平(亮度等級(jí))的像素值。在本實(shí)施方式中，作為HDR顯示數(shù)據(jù)，對(duì)于1個(gè)像素使用把在RGB3原色的每個(gè)中表示發(fā)射亮度水平(亮度等級(jí))的像素值作為浮動(dòng)小數(shù)點(diǎn)值存儲(chǔ)的形式。例如，作為1個(gè)像素的像素值存儲(chǔ)(1.2，5.4，2.3)的值。
進(jìn)而，有關(guān)HDR顯示數(shù)據(jù)生成方法的詳細(xì)內(nèi)容，例如，被揭示在公知文獻(xiàn)1P.E.Debevec，J.Malik，“Recovering High Dynamic RangeRadiance Maps from Photographs”，Proceedings of ACM SIGGRAPH97，pp.367-378(1997)中。
另外，存儲(chǔ)裝置182存儲(chǔ)記錄有顏色調(diào)制光閥以及亮度調(diào)制光閥的控制值的控制值記錄表。
以下，根據(jù)圖3說(shuō)明顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥的像素關(guān)系。圖3(a)是示出顏色調(diào)制光閥的像素面構(gòu)成的圖，圖3(b)是示出亮度調(diào)制光閥的像素面構(gòu)成的圖。
在本實(shí)施方式中，為了便于說(shuō)明，如圖3(a)所示，顏色調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)的像素面由縱3像素×橫4像素構(gòu)成，如圖3(b)所示，亮度調(diào)制光閥(液晶光閥30)的像素面由縱3像素×橫12像素構(gòu)成。即，亮度調(diào)制光閥的橫向分辨率是顏色調(diào)制光閥的橫向分辨率的恰好3倍。
在本實(shí)施方式中，對(duì)于顏色調(diào)制光閥的每1像素，使亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素光學(xué)性對(duì)應(yīng)，通過(guò)時(shí)分地切換顏色調(diào)制光閥各像素的透過(guò)率和與之對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素的透過(guò)率，在亮度調(diào)制光閥的分辨率下進(jìn)行HDR圖像的高品質(zhì)顯示。在此，使顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素和亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素光學(xué)性對(duì)應(yīng)。
具體地說(shuō)，使圖3(a)所示的顏色調(diào)制光閥的像素P11和由圖3(b)所示的亮度調(diào)制光閥的像素A34～C34組成的像素塊P34光學(xué)性對(duì)應(yīng)。同樣，使顏色調(diào)制光閥的像素P12～P14、P21～P24、P31～P34和亮度調(diào)制光閥的像素塊P34(A33～C33)～P31(A32～C32)、P24(A31～C31)～P21(A21～C21)、P14(A14～C14)～P11(A11～C11)光學(xué)性對(duì)應(yīng)。
在此，顏色調(diào)制光閥的P11(左上)和亮度調(diào)制光閥的P34(右下)對(duì)應(yīng)，如上所述，是因?yàn)楸怀上裨诹炼日{(diào)制光閥的顯示面上的光學(xué)像因入射側(cè)透鏡47、中繼透鏡50以及射出側(cè)透鏡48構(gòu)成的中繼光學(xué)系統(tǒng)而成為倒立像的緣故。
以下，說(shuō)明CPU170的構(gòu)成以及在CPU170中執(zhí)行的處理。
CPU170由微處理器(MPU)等構(gòu)成，起動(dòng)被存儲(chǔ)在ROM172的規(guī)定區(qū)域中的規(guī)定的程序，根據(jù)該程序執(zhí)行圖4的流程圖所示的顯示控制處理。
圖4是示出顯示控制處理的流程圖。
顯示控制處理是根據(jù)HDR顯示數(shù)據(jù)分別確定亮度調(diào)制光閥以及顏色調(diào)制光閥的控制值，根據(jù)已確定的控制值驅(qū)動(dòng)亮度調(diào)制光閥以及顏色調(diào)制光閥的處理，當(dāng)在CPU170中執(zhí)行時(shí)，如圖4所示，首先轉(zhuǎn)移到步驟S100。
在步驟S100中，從存儲(chǔ)裝置182讀出HDR顯示數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)移到步驟S102。
在步驟S102中，解析上述讀出的HDR顯示數(shù)據(jù)，計(jì)算像素值的直方圖、亮度水平(亮度等級(jí))的最大值、最小值以及平均值等并轉(zhuǎn)移到步驟S104。在此，解析結(jié)果，在增加暗的場(chǎng)景的亮度、或者使過(guò)亮的場(chǎng)景變暗、協(xié)調(diào)中間部分對(duì)比度等的自動(dòng)圖像補(bǔ)償中使用，或者在色調(diào)變換(ト-ンマツピング，色調(diào)映射)中使用。
在步驟S104中，根據(jù)步驟S102的解析結(jié)果，把HDR顯示數(shù)據(jù)的亮度水平(亮度等級(jí))色調(diào)變換成在投影型顯示裝置1的亮度動(dòng)態(tài)范圍中后轉(zhuǎn)移到步驟S106。
在此，圖5是用于說(shuō)明色調(diào)變換處理的圖。
解析HDR顯示數(shù)據(jù)的結(jié)果，假設(shè)包含在HDR顯示數(shù)據(jù)中的亮度水平的最小值是Smin，最大值是Smax。另外，假設(shè)投影型顯示裝置1的亮度動(dòng)態(tài)范圍的最小值是Dmin，最大值是Dmax。在圖5的例子中，因?yàn)镾min比Dmin還小，Smax比Dmax還大，所以這樣還不能適宜地顯示HDR顯示數(shù)據(jù)。因而，Smin～Smax的直方圖被標(biāo)準(zhǔn)化為收納在Dmin～Dmax的范圍中。
有關(guān)色調(diào)變換的詳細(xì)內(nèi)容，例如被揭示在公知文獻(xiàn)2F.Drago K.Myszkowski，T.Annen，N.Chiba，“Adaptive Logarithmic Mapping ForDisplaying High Contrast Scenes”，Eurographics 2003，(2003)”中。
在步驟S106中，與亮度調(diào)制光閥的分辨率一致地調(diào)整HDR圖像的大小(放大或者縮小)后轉(zhuǎn)移到步驟S108。在此，以保持著HDR圖像的縱橫比的方式調(diào)整HDR圖像的大小。另外，作為調(diào)整大小的方法，例如，可以舉出平均值法、中間值法、最近旁(ニアレストネイバ-)分析法。
在步驟S108中，根據(jù)調(diào)整大小圖像的像素亮水平Rp以及光源10的亮度Rs，通過(guò)上式(1)，對(duì)調(diào)整大小圖像的每個(gè)像素計(jì)算光調(diào)制率Tp后轉(zhuǎn)移到步驟S110。
在步驟S110中，對(duì)與顏色調(diào)制光閥的各像素對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素的每個(gè)，確定該多個(gè)像素的透過(guò)率T2的組合，然后轉(zhuǎn)移到S112。在本實(shí)施方式中，因?yàn)榱炼日{(diào)制光閥的3個(gè)像素與顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)，所以根據(jù)與這3個(gè)像素對(duì)應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)(在此，假設(shè)是像素?cái)?shù)據(jù)a～c)設(shè)定。例如，對(duì)于與顏色調(diào)制光閥的P11對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的P34，確定與顯示圖像數(shù)據(jù)的3個(gè)像素分別對(duì)應(yīng)的3個(gè)組合，即，把A34設(shè)置成與顯示圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素亮度信息相應(yīng)的透過(guò)率TA2，把剩余的B34以及C34設(shè)置為亮度調(diào)制光閥中的最低的透過(guò)率(未施加電壓)的組合；把B34設(shè)置成與顯示圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素亮度信息相應(yīng)的透過(guò)率T2B，把剩余的A34以及C34設(shè)置為亮度調(diào)制光閥中的最低透過(guò)率的組合；把C34設(shè)置為與顯示圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素亮度信息相應(yīng)的透過(guò)率T2C，把剩余的A34以及B34設(shè)置為亮度調(diào)制光閥中的最低透過(guò)率的組合。以下，在上述的亮度調(diào)制光閥的透過(guò)率的組合中，把包含透過(guò)率T2A的組合稱(chēng)為T(mén)2AS，把包含透過(guò)率T2B的組合稱(chēng)為T(mén)2BS，把包含透過(guò)率T2C的組合稱(chēng)為T(mén)2CS。
在步驟S112中，根據(jù)計(jì)算出的光調(diào)制率Tp、上述已確定的透過(guò)率T2A～T2C以及增益G，通過(guò)上式(2)以亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素單位，計(jì)算與這3個(gè)像素對(duì)應(yīng)的顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素的透過(guò)率T1，然后轉(zhuǎn)移到步驟S114。在此，使用上述T2A～T2C計(jì)算與亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T1A～T1C。在此，在本實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100，因?yàn)樽鳛轭伾{(diào)制光閥具有與3原色(RGB)各顏色分別對(duì)應(yīng)的液晶光閥40R～40B，所以，對(duì)各液晶光閥的每個(gè)確定透過(guò)率T1。因而，實(shí)際上分別對(duì)T2A確定T1A(R)，T1A(G)、T1A(B)(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)1A(R)～T1A(B))，對(duì)T2B確定T1B(R)，T1B(G)、T1B(B)(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)1A(R)～T1A(B))，對(duì)T2C確定T1C(R)，T1C(G)、T1C(B)(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)1C(R)～T1C(B))。
在步驟S114中，從存儲(chǔ)裝置182讀出與在步驟S110、S112中確定的T1A～T1C以及T2AS～T2CS對(duì)應(yīng)的控制值，輸入到光閥驅(qū)動(dòng)裝置180后轉(zhuǎn)移到步驟S116。
在步驟S116中，用光閥驅(qū)動(dòng)裝置180以規(guī)定的時(shí)間間隔(例如，1/120秒間隔)順序把顏色調(diào)制光閥的各像素透過(guò)率切換到上述計(jì)算出的T1A～T1C，另一方面，把與顏色調(diào)制光閥的各像素對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素的透過(guò)率，與顏色調(diào)制光閥的各像素的透過(guò)率T1A～T1C的切換定時(shí)一致地順序切換到T2AS～T2CS的各自上，由此經(jīng)由投影部16把HDR圖像投影在屏幕上，結(jié)束一連串的處理而返回以前的處理。在此，顏色調(diào)制光閥的各像素的透過(guò)率的切換順序，和與它對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素的透過(guò)率的切換順序，根據(jù)與HDR顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素確定。
在此，圖6是透過(guò)率切換處理的定時(shí)圖，圖7是示出亮度調(diào)制光閥中的圖像顯示結(jié)果的圖。
如圖6所示，用光閥驅(qū)動(dòng)裝置180，對(duì)液晶光閥40R～40B的各像素，分別外加驅(qū)動(dòng)電壓V1A(R)～V1A(B)，使得分別成為與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素a對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T1A(R)～T1A(B)，另一方面，對(duì)于與亮度調(diào)制光閥對(duì)應(yīng)的3個(gè)像素(在此，是像素A～C)，對(duì)與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)a對(duì)應(yīng)的像素A，外加驅(qū)動(dòng)電壓V2A使得成為透過(guò)率T2A，對(duì)于剩余的像素B以及像素C不外加驅(qū)動(dòng)電壓。由此，在與顏色調(diào)制光閥的像素?cái)?shù)據(jù)a～c對(duì)應(yīng)的像素(液晶光閥40R～40B)中，設(shè)定透過(guò)率T1A(R)～T1A(B)，在亮度調(diào)制光閥的像素A中設(shè)定透過(guò)率T2A。在此，圖6中的Td表示液晶響應(yīng)所需要的時(shí)間，液晶從外加電壓開(kāi)始到變化為所希望的透過(guò)率需要時(shí)間Td。
而后，在外加驅(qū)動(dòng)電壓V1A(R)～V1A(B)以及驅(qū)動(dòng)電壓V2A后，如果經(jīng)過(guò)了1/120秒，則對(duì)于液晶光閥40R～40B的各像素，分別外加驅(qū)動(dòng)電壓V1B(R)～V1B(B)，使得成為分別與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素b對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T1B(R)～T1B(B)，另一方面，對(duì)于與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)b對(duì)應(yīng)的像素B，外加驅(qū)動(dòng)電壓V2B使得成為透過(guò)率T2B，對(duì)于剩余的像素A以及像素C不外加驅(qū)動(dòng)電壓。由此，在與顏色調(diào)制光閥的像素?cái)?shù)據(jù)a～c對(duì)應(yīng)的像素(液晶光閥40R～40B)中，設(shè)定透過(guò)率T1B(R)～T1B(B)，在亮度調(diào)制光閥的像素B中設(shè)定透過(guò)率T2B。
進(jìn)而，在施加驅(qū)動(dòng)電壓V1B(R)～V1B(B)以及驅(qū)動(dòng)電壓V2B后，如果經(jīng)過(guò)1/120秒，則對(duì)于液晶光閥40R～40B的各像素，分別外加驅(qū)動(dòng)電壓V1C(R)～V1C(B)，以分別成為與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素c對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T1C(R)～T1C(B)，另一方面，對(duì)于與HDR顯示數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)c對(duì)應(yīng)的像素C，外加驅(qū)動(dòng)電壓V2C以使得成為透過(guò)率T2C，對(duì)于剩余的像素A以及像素B不外加驅(qū)動(dòng)電壓。由此，在與顏色調(diào)制光閥的像素?cái)?shù)據(jù)a～c對(duì)應(yīng)的像素(液晶光閥40R～40B)中，設(shè)定透過(guò)率T1C(R)～T1C(B)，在亮度調(diào)制光閥的像素C中設(shè)定透過(guò)率T2C。
如上所述，通過(guò)以1/120秒這樣短的時(shí)間間隔，按照像素ABC的順序進(jìn)行在亮度調(diào)制光閥中的3個(gè)像素(像素A～C)中只把1個(gè)像素設(shè)置為透過(guò)狀態(tài)，把剩余的2個(gè)像素設(shè)置為不透過(guò)(最低透過(guò)率)狀態(tài)的處理，在人的眼睛中積分透過(guò)亮度調(diào)制光閥的像素A、B、C的光，其結(jié)果，可以看成透過(guò)的光(圖像A，B，C)同時(shí)被顯示在屏幕上。
即，如圖7所示，在開(kāi)始的1/120秒中，由于以透過(guò)率T1A(R)～T1A(B)透過(guò)了顏色調(diào)制光閥的像素的光以透過(guò)率T2A透過(guò)亮度調(diào)制光閥的像素A，因而在屏幕上顯示在圖7中的70a所示的顯示內(nèi)容，在下一個(gè)1/120秒中由于以透過(guò)率T1B(R)～T1B(B)透過(guò)了顏色調(diào)制光閥的像素的光以透過(guò)率T2B透過(guò)亮度調(diào)制光閥的像素B，因而在屏幕上顯示圖7中70b所示的顯示內(nèi)容，在最后的1/120秒中由于以透過(guò)率T1C(R)～T1C(B)透過(guò)了顏色調(diào)制光閥的像素的光以透過(guò)率T2C透過(guò)亮度調(diào)制光閥的像素C，因而在屏幕上顯示圖7中的70c所示的內(nèi)容。圖7中的70a～70c所示的各顯示內(nèi)容因?yàn)橐?/120秒這樣短的時(shí)間間隔順序并且高速切換，所以當(dāng)看這些內(nèi)容時(shí)，則因上述原因，人將感覺(jué)到圖7中70d所示的顯示內(nèi)容(A，B，C全部顯示)。因而，通過(guò)對(duì)亮度調(diào)制光閥的全部像素進(jìn)行上述處理，可以實(shí)現(xiàn)每幀1/40秒的HDR圖像的全彩色顯示。
進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中，以亮度調(diào)制光閥的橫向分辨率是顏色調(diào)制光閥的3倍的情況為例說(shuō)明，但該倍率并不限于3倍，2倍也可以，只要在可以控制的范圍內(nèi)4倍或以上的倍率也可以。
另外，在上述實(shí)施方式中，以亮度調(diào)制光閥的橫向分辨率是顏色調(diào)制光閥的3倍的情況為例說(shuō)明，但并不限于此，當(dāng)亮度調(diào)制光閥的縱向分辨率比顏色調(diào)制光閥的縱向分辨率高的情況下，或者，縱向和橫向分辨率都高的情況下通過(guò)進(jìn)行上述同樣的處理，能夠以亮度調(diào)制光閥的分辨率實(shí)現(xiàn)HDR圖像的全彩色顯示。
如果采用以上那樣構(gòu)成的投影型顯示裝置100則可起到如下所述的效果。把在顏色調(diào)制光閥中的各像素的透過(guò)率，以1/120秒這一短的時(shí)間間隔按照a～c的順序切換為與HDR顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的與3個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)a～c相應(yīng)的透過(guò)率，另一方面，與顏色調(diào)制光閥的透過(guò)率的切換定時(shí)一致(同步)，以1/120秒這一短的時(shí)間間隔按照像素ABC的順序進(jìn)行在與之對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥中的3個(gè)像素(像素A～C)中只把1個(gè)像素設(shè)置為透過(guò)狀態(tài)，把剩下的2個(gè)像素設(shè)置為不透過(guò)(最低透過(guò)率)狀態(tài)的處理，由此可以用亮度調(diào)制光閥的分辨率進(jìn)行HDR圖像的全彩色顯示。
另外，因?yàn)榻?jīng)由串聯(lián)排列的2種光調(diào)制元件(顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥)調(diào)制來(lái)自光源10的光，所以可以實(shí)現(xiàn)比較高的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)。
進(jìn)而，在如運(yùn)動(dòng)圖像(動(dòng)畫(huà))那樣顯示圖像變化的情況下，因?yàn)槿说囊曈X(jué)的分辨率相對(duì)落后，所以可以只在靜止圖像中進(jìn)行上述一連串的顯示處理。但是，在此，所謂靜止圖像并不限于圖像數(shù)據(jù)自身是靜止圖像，在運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)中，某一區(qū)域的數(shù)據(jù)不變化時(shí)也作為靜止圖像。
在上述實(shí)施方式中，對(duì)于與顏色調(diào)制光閥各像素對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素(例如，3個(gè)像素)的顯示內(nèi)容即使全部是相同內(nèi)容時(shí)，也和上述一樣進(jìn)行以短的時(shí)間間隔順序切換顏色調(diào)制光閥的各像素以及與之對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素的處理。但是，顯示處理的算法并不限于上述實(shí)施方式的方法，在本變形例1中，在投影型顯示裝置100中，當(dāng)相對(duì)亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素顯示內(nèi)容全部相同的情況下，追加省略透過(guò)率切換處理的功能。另外，在上述實(shí)施方式中，因?yàn)橐远痰臅r(shí)間間隔時(shí)分切換透過(guò)率，所以例如當(dāng)以時(shí)間間隔1/120秒時(shí)分地切換相對(duì)3個(gè)像素的透過(guò)率的情況下，這些像素的顯示亮度降低到1/3。在本變形例1中，在投影型顯示裝置100中，進(jìn)一步追加了補(bǔ)償因透過(guò)率的切換處理而降低的顯示亮度的功能。
以下，根據(jù)圖8，說(shuō)明當(dāng)對(duì)于亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素顯示內(nèi)容全部相同的情況下，省略透過(guò)率的切換處理的處理，和補(bǔ)償因透過(guò)率的切換處理而降低的顯示亮度的處理。
在此，圖8(a)是示出亮度調(diào)制光閥的各像素和顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖，圖8(b)是示出與圖8(a)的顯示內(nèi)容對(duì)應(yīng)的顏色調(diào)制光閥側(cè)的透過(guò)率的切換內(nèi)容的圖，圖8(c)是示出與圖8(a)的顯示內(nèi)容對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥側(cè)的透過(guò)率的切換內(nèi)容的圖，圖8(d)是示出圖8(b)和圖8(c)的切換處理組合的顯示結(jié)果的圖，圖8(e)是示出在顏色調(diào)制光閥側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償亮度的處理的一例的圖，圖8(f)是示出在亮度調(diào)制光閥側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償亮度的處理的一例的圖。但是，圖8(a)～圖8(f)是對(duì)顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素，使亮度調(diào)制光閥的3個(gè)像素對(duì)應(yīng)時(shí)的圖。
如圖8(a)所示，對(duì)于與顏色調(diào)制光閥的4個(gè)像素(1個(gè)像素×4)對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的12像素(3個(gè)像素×4)，其顯示內(nèi)容在相對(duì)正中上方的3個(gè)像素是分別不同內(nèi)容(ABC)，而對(duì)此外的左上(AAA)，右上(CCC)以及正中下方(BBB)的9個(gè)像素，在各3個(gè)像素的每個(gè)塊中是同樣的內(nèi)容的情況下，對(duì)正中上方的3個(gè)像素，和上述實(shí)施方式一樣進(jìn)行時(shí)間序列的顯示處理。
另一方面，對(duì)于剩下的9個(gè)像素，例如，對(duì)左上的3個(gè)像素，在把與之對(duì)應(yīng)的顏色調(diào)制光閥的像素透過(guò)率切換為與圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的透過(guò)率(3個(gè)像素共同的透過(guò)率)后，在經(jīng)過(guò)1/40秒前維持同樣的透過(guò)率，另一方面，與顏色調(diào)制光閥的切換定時(shí)一致，還把相對(duì)亮度調(diào)制光閥的左上的3個(gè)像素的透過(guò)率都設(shè)置為與圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的透過(guò)率(3個(gè)像素共同的透過(guò)率)，也維持1/40秒。該處理對(duì)于右上的3個(gè)像素以及正中下方的3個(gè)像素也一樣進(jìn)行。由此，與對(duì)正中上方的3個(gè)像素進(jìn)行顏色調(diào)制光閥以及亮度調(diào)制光閥的顯示處理相比，還可以減輕對(duì)剩下的9個(gè)像素進(jìn)行的顯示處理的負(fù)荷。
在此，當(dāng)如圖8(b)以及(c)所示那樣，在顏色調(diào)制光閥中使用與顯示圖像的亮度信息對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T1A～T1C，并且在亮度調(diào)制光閥中使用與顯示圖像的亮度信息對(duì)應(yīng)的透過(guò)率T2A～T2C進(jìn)行上述一連串切換處理時(shí)，可以得到圖8(d)所示那樣的顯示結(jié)果。即，如圖8(d)所示，在正中上方的3個(gè)像素中，顯示結(jié)果的圖像亮度與周邊的9個(gè)像素相比為1/3。這是因?yàn)榕c對(duì)正中上方的3個(gè)像素的時(shí)間序列顯示處理(1/120秒的切換顯示)相比，只是在周邊的9個(gè)像素中省略切換處理的部分(維持1/40秒顯示的部分)的光的透過(guò)時(shí)間加長(zhǎng)的緣故。由此，在周邊的9個(gè)像素中，與正中上方的3個(gè)像素相比因?yàn)?倍量的光透過(guò)，所以顯示圖像的亮度約為3倍。
在本實(shí)施例1中，如圖8(e)所示，對(duì)于與圖8(a)的正中上方的3個(gè)像素對(duì)應(yīng)的顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素，可以根據(jù)與之對(duì)應(yīng)的HDR顯示數(shù)據(jù)的3個(gè)像素值的亮度信息，確定透過(guò)率T1A～T1C的值，使得時(shí)分地設(shè)定把這3個(gè)像素的各顯示亮度值設(shè)置為3倍的透過(guò)率。因而，通過(guò)使用顯示亮度成為3倍的透過(guò)率T1A～T1C進(jìn)行和上述實(shí)施方式一樣的切換處理，可以把透過(guò)顏色調(diào)制光閥對(duì)應(yīng)的像素的光量增加到約3倍。由此，對(duì)于正中上方的3個(gè)像素，與圖8(d)的顯示結(jié)果相比以約3倍的亮度在屏幕上顯示圖像。即，正中上方的3個(gè)像素的顯示圖像亮度，是和省略了切換處理的周?chē)?個(gè)像素的顯示圖像亮度大致相同的亮度。
另外，并不限于上述圖8(e)所示的亮度補(bǔ)償方法，如圖8(f)所示，通過(guò)設(shè)定亮度調(diào)制光閥側(cè)的透過(guò)率為3倍的亮度，也可以對(duì)正中上方的3個(gè)像素把顯示圖像的亮度提高到3倍。進(jìn)而，也可以組合圖8(e)以及圖8(f)所示的顯示亮度的補(bǔ)償處理來(lái)提高顯示亮度。
以上，如果采用本變形例1的投影型顯示裝置100，則通過(guò)組合上述切換處理的省略和亮度的補(bǔ)償處理，可以平衡良好地提高顯示圖像的亮度。
另外，在上述實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100的構(gòu)成是內(nèi)置顏色調(diào)制部14以及亮度調(diào)制部15，但并不限于此，如圖9所示，也可以除去投影部16，作為由以下部分組成的直視型顯示系統(tǒng)300對(duì)RGB3原色的每種顏色調(diào)制光的亮度的3板式投影型顯示裝置310；接收來(lái)自3板式投影型顯示裝置310的投影光的投光性的菲涅爾透鏡312；設(shè)置在菲涅爾透鏡312的射出側(cè)并且調(diào)制光的全部波長(zhǎng)區(qū)域亮度的直視型的亮度調(diào)制面板314。
圖9是示出直視型顯示系統(tǒng)300的主要光學(xué)構(gòu)成的方框圖。
在此，3板式投影型顯示裝置310是3板高溫多晶硅TFT液晶彩色面板投影系統(tǒng)，其分辨率是橫向18像素×縱向12像素。另一方面，亮度調(diào)制面板314是無(wú)濾色器單板亮度非晶體硅TFT液晶顯示板，其分辨率是橫向54×縱向12像素。即，亮度調(diào)制面板314的行方向的分辨率為3板式投影型顯示裝置310的行方向的分辨率的2倍。因而，即使在本變形例2的直視型顯示系統(tǒng)300中，也可以和上述實(shí)施方式一樣進(jìn)行HDR圖像的時(shí)間序列顯示處理。
另外，在直視型顯示系統(tǒng)300那樣的構(gòu)成中，在進(jìn)行上述的時(shí)間序列顯示處理時(shí)，需要以3倍速度驅(qū)動(dòng)亮度調(diào)制面板314。因而，考慮液晶材料、液晶模式(高速TN，OCB)，安裝方法(窄液晶層等)等，需要選定耐受3倍速驅(qū)動(dòng)規(guī)格的液晶顯示板。
隨著在近年液晶顯示板領(lǐng)域中的技術(shù)進(jìn)步，作為亮度調(diào)制面板314，可以直接使用一般的非晶體硅TFT液晶顯示板的像素構(gòu)造。即，可以從一般的非晶體硅TFT液晶顯示板上拆下濾色器，或者，只把濾色器置換為單色的濾光器利用。因而，還可以直接利用以前的生產(chǎn)線，在成本方面非常有利。即，可以以低成本實(shí)現(xiàn)高畫(huà)質(zhì)。
另外，并不限于圖9的構(gòu)成，如圖10所示，也可以作為具有以下部分的直視型顯示系統(tǒng)300構(gòu)成調(diào)制光的全部波長(zhǎng)區(qū)域亮度的單板式投影型顯示裝置320；接收來(lái)自單板式投影型顯示裝置320的投影光的投光性菲涅爾透鏡312；設(shè)置在菲涅爾透鏡312的射出側(cè)并且對(duì)RGB3原色的每種調(diào)制光的亮度的顏色調(diào)制面板324。這種情況下，也可以進(jìn)行上述同樣的時(shí)間序列顯示處理。
另外，在上述實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100的構(gòu)成是內(nèi)置顏色調(diào)制部14以及亮度調(diào)制部15，但并不限于此，如圖11所示，也可以除去投影部16，作為由以下部分構(gòu)成的顯示器400背光源410；被設(shè)置在背光源410的射出側(cè)并且調(diào)制光的全部波長(zhǎng)區(qū)域亮度的亮度調(diào)制面板412；被設(shè)置在亮度調(diào)制面板412的射出側(cè)并且對(duì)RGB3原色的每種調(diào)制光的亮度的顏色調(diào)制面板414。這種情況下，也可以進(jìn)行和上述同樣的時(shí)間序列顯示處理。

在上述實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100的構(gòu)成是在顏色調(diào)制光閥的后級(jí)配置亮度調(diào)制光閥，但并不限于此，如圖12所示，其構(gòu)成也可以是在顏色調(diào)制光閥的前級(jí)配置亮度調(diào)制光閥。
在此，圖12是示出把投影型顯示裝置100中的亮度調(diào)制光閥設(shè)置在顏色調(diào)制光閥的前級(jí)時(shí)的主要光學(xué)構(gòu)成的圖。
本變形例3中的投影型顯示裝置100如圖12所示那樣由以下部分構(gòu)成光源10；調(diào)制從光源10入射的光的全部波長(zhǎng)區(qū)域亮度的亮度調(diào)制部12；在從亮度調(diào)制部12入射的光的波長(zhǎng)區(qū)域中分別調(diào)制RGB3原色的亮度的顏色調(diào)制部14；把從顏色調(diào)制部14入射的光投射到屏幕(未圖示)上的投影部16。
亮度調(diào)制部12由把可以獨(dú)立控制透過(guò)率的多個(gè)像素排列成矩陣狀的液晶光閥30，和2塊復(fù)眼透鏡32a、32b構(gòu)成。從而，用液晶光閥30調(diào)制來(lái)自光源10的光的全部波長(zhǎng)區(qū)域的亮度，經(jīng)由復(fù)眼透鏡32a、32b把經(jīng)調(diào)制的光射出到顏色調(diào)制部14。
在本變形例3中，顏色調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)的像素面由橫向960像素×縱向540像素構(gòu)成，亮度調(diào)制光閥(液晶光閥30)的像素面由橫向1920像素×縱向1080像素構(gòu)成。即，亮度調(diào)整光閥的橫向以及縱向的分辨率為顏色調(diào)制光閥的橫向以及縱向分辨率的恰好2倍。在圖12所示構(gòu)成的投影型顯示裝置100中，可以進(jìn)行和上述實(shí)施方式一樣的處理，但在本實(shí)施例3中，顏色調(diào)制光閥的各像素和亮度調(diào)制光閥的相鄰的4個(gè)像素(橫向2像素×縱向2像素)光學(xué)性對(duì)應(yīng)，對(duì)于與顏色調(diào)制光閥的各像素對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整光閥的4個(gè)像素，進(jìn)行組合上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列的顯示處理和公知的隔行掃描的顯示處理。以下，根據(jù)圖13，說(shuō)明本變形例3中的HDR圖像的顯示處理。圖13是示出變形例3中的HDR圖像的顯示處理流程的圖。
如圖13所示，對(duì)于顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素(在此，為了便于說(shuō)明，以像素X為代表說(shuō)明)，對(duì)應(yīng)著亮度調(diào)制光閥的像素A～D。因而，在本實(shí)施例3中，對(duì)于HDR顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)a～d，需要確定相對(duì)顏色調(diào)制光閥的像素X的透過(guò)率T1A(R)～T1A(B)，T1B(R)～T1B(B)，T1C(R)～T1C(B)以及T1D(R)～T1D(B)。透過(guò)率的確定和上述實(shí)施方式一樣根據(jù)上式(1)以及(2)確定。對(duì)于亮度調(diào)制光閥的像素A～D，就相對(duì)像素a～d的每個(gè)透過(guò)率確定設(shè)定在像素A～D上的透過(guò)率的組合。這種情況下，當(dāng)4個(gè)像素中1個(gè)處于透過(guò)狀態(tài)時(shí)，把其他3個(gè)像素設(shè)定在不透過(guò)(電壓非施加)狀態(tài)。因而，有以下4種組合把像素A設(shè)定成與像素a相應(yīng)的透過(guò)率T2A，把像素B～D設(shè)定成不透過(guò)的狀態(tài)的組合(稱(chēng)為T(mén)2AS)；把像素B設(shè)定成與像素b相應(yīng)的透過(guò)率T2B，把像素A、C、D設(shè)定成不透過(guò)狀態(tài)的組合(稱(chēng)為T(mén)2BS)；把像素C設(shè)定成與像素c相應(yīng)的透過(guò)率T2C，把像素A、B、D設(shè)定成不透過(guò)的狀態(tài)的組合(稱(chēng)為T(mén)2CS)；把像素D設(shè)定成與像素d相應(yīng)的透過(guò)率T2D，把像素A～C設(shè)定成不透過(guò)的狀態(tài)的組合(稱(chēng)為T(mén)2DS)。
在顏色調(diào)制光閥的各像素的透過(guò)率和對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥的每4個(gè)像素的透過(guò)率的組合確定后，則從存儲(chǔ)裝置182讀出與這些透過(guò)率對(duì)應(yīng)的控制值，輸入到光閥控制裝置180。以下，說(shuō)明對(duì)于像素X以及像素A～D進(jìn)行的透過(guò)率的設(shè)定處理。
光閥控制裝置180根據(jù)輸入的控制值，如圖13所示，外加驅(qū)動(dòng)電壓V1A(R)～V1A(B)，使得顏色調(diào)制光閥的各像素X的透過(guò)率為T(mén)1A(R)～T1A(B)。另一方面，與V1A(R)～V1A(B)的外加定時(shí)一致，對(duì)亮度調(diào)制光閥對(duì)應(yīng)的像素A～D，外加與上述T2AS相應(yīng)的外加電壓。由此，顏色調(diào)制光閥的各像素X的透過(guò)率被設(shè)定為T(mén)1A(R)～T1A(B)，亮度調(diào)制光閥的像素A的透過(guò)率被設(shè)定為2A，像素C～D被設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)。進(jìn)而，從該設(shè)定開(kāi)始1/120秒后，和上述一樣，根據(jù)上述T2BS把顏色調(diào)制光閥的各像素X的透過(guò)率設(shè)定為T(mén)1B(R)～T1B(B)，把亮度調(diào)制光閥的像素B的透過(guò)率設(shè)定為T(mén)2B，把像素A、C、D設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)，從該設(shè)定開(kāi)始1/120秒后，根據(jù)上述T2CS把顏色調(diào)制光閥的各像素X的透過(guò)率設(shè)定為T(mén)1C(R)～T1C(B)，把亮度調(diào)制光閥的像素C的透過(guò)率設(shè)置為T(mén)2C，把像素A、B、D設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)，從該設(shè)定開(kāi)始1/120秒后，根據(jù)上述T2DS把顏色調(diào)制光閥的各像素X的透過(guò)率設(shè)定為T(mén)1D(R)～T1D(B)，把亮度調(diào)制光閥的像素D的透過(guò)率設(shè)定為T(mén)2D，把像素A～C設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)。
通過(guò)對(duì)亮度調(diào)制光閥的全部像素進(jìn)行上述切換處理，在開(kāi)始的1/60秒中，作為第1隔行期間，從亮度調(diào)制光閥的偶數(shù)行或者奇數(shù)行之一方的像素中設(shè)定與像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的透過(guò)率，對(duì)于另一方的行的像素全部被設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)的狀態(tài)。在第1隔行期間，以1/120秒單位在上述4個(gè)像素中進(jìn)行與相對(duì)2個(gè)的像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的透過(guò)率的設(shè)定。而后，第1隔行期間經(jīng)過(guò)后，轉(zhuǎn)移到第2隔行期間(1/60秒)，對(duì)于另一方的行的像素以1/120秒單位在上述4個(gè)像素中進(jìn)行與相對(duì)2個(gè)的像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的透過(guò)率的設(shè)定。在第2隔行期間，一方的行的像素全部被設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)的狀態(tài)。
即，對(duì)于在顏色調(diào)制光閥中的各像素X，在第1隔行期間，以最初的1/120秒設(shè)定T1A(R)～T1A(B)，在以后的1/120秒中設(shè)定T1B(R)～T1B(B)，對(duì)于亮度調(diào)制光閥的像素A、B，在最初的1/120秒中在像素A上設(shè)定透過(guò)率T2A(像素C～D為不透過(guò))，在其后的1/120秒中在像素B上設(shè)定透過(guò)率T2B(像素A，C，D為不透過(guò))。通過(guò)這樣設(shè)定，在第1隔行期間，根據(jù)上述人的視覺(jué)特性，用透過(guò)了上側(cè)的像素A、B的光顯示圖像。
另一方面，在第2隔行期間，在最初的1/120秒中設(shè)定T1C(R)～T1C(B)，在后面的1/120秒中設(shè)定T1D(R)～T1D(B)，對(duì)亮度調(diào)制光閥的像素C、D，在最初的1/120中在像素C中設(shè)定透過(guò)率T2C(像素A，B，D為不透過(guò))，在接著的1/120秒中在像素D上設(shè)定透過(guò)率T2D(像素A～C為不透過(guò))。通過(guò)這樣設(shè)定，在第2隔行期間，根據(jù)上述人的視覺(jué)特性，用透過(guò)了下側(cè)像素C、D的光顯示圖像。
在第1隔行期間以及第2隔行期間的各行的圖像顯示因?yàn)橐?/60秒這一短的時(shí)間間隔進(jìn)行，所以最終在人的眼睛中如圖13所示看到由透過(guò)了像素A～D的光產(chǎn)生的圖像。
另外，在本變形例3中，投影型顯示裝置100的構(gòu)成是直接光學(xué)連接亮度調(diào)制部12以及顏色調(diào)整部14，但并不限于此，如圖14所示，也可以在亮度調(diào)制部12以及顏色調(diào)制部14之間設(shè)置中繼透鏡50而構(gòu)成。
另外，在本變形例3中，投影型顯示裝置100是把顏色調(diào)制部14作為3板式(由3個(gè)液晶光閥40R～40B進(jìn)行顏色調(diào)制的方式)構(gòu)成，但并不限于此，如圖15所示，還可以把顏色調(diào)制部14作為單板式(由1個(gè)液晶光閥40進(jìn)行顏色調(diào)制的方式)構(gòu)成。單板式的顏色調(diào)制光閥例如可以通過(guò)在液晶光閥上設(shè)置濾色器構(gòu)成。這種情況下，為了提高成像精度，理想的是在亮度調(diào)制部12以及顏色調(diào)制部14之間設(shè)置中繼透鏡50。
在上述圖14以及圖15所示的構(gòu)成的投影型顯示裝置100中，顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥的分辨率的關(guān)系，當(dāng)亮度調(diào)制光閥的一方在行以及列上是偶數(shù)倍時(shí)，則上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列顯示處理以及本變形例3的時(shí)間序列顯示處理都可以適用。另一方面，顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥的分辨率的關(guān)系，在亮度調(diào)制光閥一方的行或者列都是整數(shù)倍時(shí)，可以適用在上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列顯示處理。
另外，即使在上述圖9以及圖10的直視型顯示系統(tǒng)300、圖11的顯示器400中，如果顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥的分辨率的關(guān)系對(duì)于行以及列是偶數(shù)倍，則上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列顯示處理以及本變形例3的時(shí)間序列顯示處理都可以適用。另一方面，顏色調(diào)制光閥和亮度調(diào)制光閥的分辨率的關(guān)系在亮度調(diào)制光閥一方的行或者列都是整數(shù)倍時(shí)，可以適用在上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列顯示處理。
如上所述，如果采用與變形例3對(duì)應(yīng)的投影型顯示裝置100則起到如下所述的效果。首先。如果考慮不進(jìn)行隔行顯示的情況，則因?yàn)閷?duì)于顏色調(diào)制光閥的1個(gè)像素，亮度調(diào)制光閥的4個(gè)像素與其相對(duì)應(yīng)，所以如果進(jìn)行在上述實(shí)施方式中的時(shí)間序列顯示處理，則顏色調(diào)制光閥以及亮度調(diào)制光閥都必須進(jìn)行4倍速驅(qū)動(dòng)。如果考慮液晶的響應(yīng)速度則實(shí)現(xiàn)采用4倍速驅(qū)動(dòng)的顯示處理有困難。另一方面，如變形例3所示，通過(guò)進(jìn)行隔行顯示，只要顏色調(diào)制光閥以及亮度調(diào)制光閥都是2倍速驅(qū)動(dòng)即可，即使使用液晶顯示板也能夠容易實(shí)現(xiàn)。另外，作為同步型顯示元件的液晶顯示板可以說(shuō)在運(yùn)動(dòng)圖像顯示性能上差，但通過(guò)進(jìn)行隔行顯示，同步性被緩和，可以提高運(yùn)動(dòng)圖像顯示性能。另外，和1080i等的隔行映像信號(hào)的相適性(相性)也好。另外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)用亮度調(diào)制光閥的分辨率的一半的顏色調(diào)制光閥，可以顯示采用亮度調(diào)制光閥的分辨率的HDR圖像的顯示，所以還可以降低成本。
在上述實(shí)施方式中，亮度調(diào)制光閥(液晶光閥30)與發(fā)明1～11，14～16，18～23，26～28以及30～36之一的第2光調(diào)制元件對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，顏色調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)與發(fā)明1～10，14～16，18～23，26～28以及30～35之一的第1光調(diào)制元件對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，采用顯示控制裝置200的顏色調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)的像素的透過(guò)率的時(shí)分切換處理與發(fā)明2～5以及15～18之一的第1光傳輸特性控制裝置對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，顯示控制裝置200進(jìn)行的亮度調(diào)制光閥(液晶光閥40R～40B)的像素的透過(guò)率的時(shí)分切換處理與發(fā)明2～6，9，10，15～17，19，22以及23之一的第2光傳輸特性控制裝置對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，步驟S116與發(fā)明2～5以及15～18之一的第1光傳輸特性控制裝置，或者發(fā)明27～30之一的第1光傳輸特性切換步驟對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，步驟S116與發(fā)明2～6，9，10，15～17，19，22以及23之一的第2光傳輸特性控制裝置，或者發(fā)明27～29，31，34以及35之一的第2光傳輸特性切換步驟對(duì)應(yīng)。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為液晶光閥30，40B，40G，40R使用有源矩陣型液晶顯示元件構(gòu)成，但并不限于此，作為液晶光閥30，40B，40G，40R也可以使用無(wú)源矩陣型液晶顯示元件以及分段型液晶顯示元件構(gòu)成。有源矩陣型的液晶顯示具有可以進(jìn)行精密的灰度等級(jí)顯示的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)源矩陣型的液晶顯示元件以及分段型的液晶顯示元件具有可以便宜地制造的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在上述實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100設(shè)置透過(guò)型的光調(diào)制元件構(gòu)成，但并不限于此，也可以用DMD(Digital Micromirror Device數(shù)字微鏡器件)等的反射型的光調(diào)制元件構(gòu)成亮度調(diào)制光閥或者顏色調(diào)制光閥。
另外，在上述實(shí)施方式中，投影型顯示裝置100把顏色調(diào)制光閥的各像素與1個(gè)亮度調(diào)制光閥的多個(gè)像素光學(xué)性對(duì)應(yīng)，但并不限于此，也可以使多個(gè)亮度調(diào)制光閥的1個(gè)像素或者多個(gè)像素與顏色調(diào)制光閥的各像素對(duì)應(yīng)，來(lái)進(jìn)行上述時(shí)間序列的顯示處理。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為亮度調(diào)制光閥使用透過(guò)型的液晶元件，但并不限于此，也可以使用可以調(diào)制亮度自身的光源型的調(diào)制元件(例如，LED，OLED，激光器等)。
另外，在上述實(shí)施方式中，在執(zhí)行圖7的流程圖所示的處理時(shí)，說(shuō)明了執(zhí)行預(yù)先被存儲(chǔ)在ROM172中的控制程序的情況，但并不限于此，也可以從存儲(chǔ)有表示這些順序的程序中，把該程序讀入到RAM174中執(zhí)行。
在此，所謂存儲(chǔ)介質(zhì)是RAM、ROM等的半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)，F(xiàn)D、HD等的磁性存儲(chǔ)型存儲(chǔ)介質(zhì)，CD、CDV、LD、DVD等的光學(xué)性讀取方式存儲(chǔ)介質(zhì)，MO等的磁性存儲(chǔ)型/光學(xué)性讀取方式存儲(chǔ)介質(zhì)，不管電子性，磁性，光學(xué)性等讀取方法如何，只要是可以用計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，則包含所有的存儲(chǔ)介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種光調(diào)制裝置，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；用上述多種控制模式中的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
2.一種光學(xué)顯示裝置，是具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光從而顯示圖像的裝置，其特征在于把在顯示圖像數(shù)據(jù)中與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其中的一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；上述光學(xué)顯示裝置具備根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制裝置；以及與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制裝置。
3.權(quán)利要求2所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在對(duì)于與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素的上述像素值全部是相同值時(shí)，上述第1光傳輸特性控制裝置把上述第1光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性切換為基于進(jìn)一步劃分了上述像素值的多個(gè)原始像素值的光傳輸特性，并且，以與上述n個(gè)像素的控制相對(duì)應(yīng)的時(shí)間維持該切換后的光傳輸特性，上述第2光傳輸特性控制裝置與上述第1光調(diào)制元件的各像素的切換定時(shí)一致地把上述n個(gè)像素的光傳輸特性切換控制為基于上述像素值的光傳輸特性。
4.權(quán)利要求2或者3所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第1光傳輸特性控制裝置以及第2光傳輸特性裝置在顯示的圖像是靜止圖像時(shí)進(jìn)行上述切換控制。
5.權(quán)利要求2至4的任意1項(xiàng)所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第1光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第1光調(diào)制元件的各像素中的與上述原始像素值相應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該各像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
6.權(quán)利要求2至4的任意1項(xiàng)所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第2光傳輸特性控制裝置根據(jù)上述顯示圖像數(shù)據(jù)，把在上述第2光調(diào)制元件中的像素的與上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性切換為比與該像素對(duì)應(yīng)的上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸效率高的特性。
7.權(quán)利要求2至6的任意1項(xiàng)所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件都是把上述像素排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，上述第2光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)相對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的像素?cái)?shù)在行方向和列方向都是整數(shù)倍，對(duì)于上述第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
8.權(quán)利要求7所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于具備與不同的多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的光對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述第1光調(diào)制元件；對(duì)于上述各第1光調(diào)制元件的每個(gè)像素，該像素和上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素規(guī)則地并且光學(xué)性地對(duì)應(yīng)。
9.權(quán)利要求7或者8所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第2光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)行和奇數(shù)行的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的行的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
10.權(quán)利要求7或者8所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第2光調(diào)制元件的行方向的像素?cái)?shù)是上述第1光調(diào)制元件的列方向的像素?cái)?shù)的2倍；上述第2光傳輸特性切換裝置從上述第2光調(diào)制元件的偶數(shù)列和奇數(shù)列的任意一方開(kāi)始，順序進(jìn)行與上述顯示圖像數(shù)據(jù)的像素值對(duì)應(yīng)的光傳輸特性的上述切換處理，在進(jìn)行該切換處理的期間，把另一方的列的像素的光傳輸特性切換為光傳輸效率為最低或者大致最低的特性。
11.權(quán)利要求2至10的任意1項(xiàng)所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于上述第2光調(diào)制元件是液晶顯示元件。
12.一種光調(diào)制裝置，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中把一部分以規(guī)定亮度點(diǎn)亮并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
13.一種光調(diào)制裝置，是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的裝置，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
14.一種光調(diào)制控制程序，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
15.一種光學(xué)顯示裝置控制程序，是用于控制具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自所述光源的光從而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理在顯示圖像數(shù)據(jù)中把與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制裝置，以及，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制裝置。
16.一種光調(diào)制控制程序，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中以規(guī)定亮度點(diǎn)亮其一部分并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；用上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
17.一種光調(diào)制控制程序，是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的程序，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置成規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度的切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
18.一種光調(diào)制控制方法，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性并且比上述第1光調(diào)制元件多的像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置成規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述第1光調(diào)制元件的1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式。
19.一種光學(xué)顯示裝置控制方法，是用于控制具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第1光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的第2光調(diào)制元件、使上述第1光調(diào)制元件的像素和上述第2光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述第1光調(diào)制元件以及上述第2光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述光源的光從而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的方法，其特征在于把在顯示圖像數(shù)據(jù)中與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的像素值分別劃分為上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值以及上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，進(jìn)一步把上述第1光調(diào)制元件控制用的像素值劃分為多個(gè)原始像素值；根據(jù)上述第2光調(diào)制元件控制用的像素值，設(shè)定多種在上述第2光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；上述方法包含根據(jù)上述第1光調(diào)制元件控制用的各原始像素值時(shí)分地切換控制上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的第1光傳輸特性控制步驟；以及與上述第1光調(diào)制元件的像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換控制上述第2光調(diào)制元件的像素的控制模式的第2光傳輸特性控制步驟。
20.一種光調(diào)制控制方法，是適用于具備具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件和具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源、使上述光調(diào)制元件的像素和上述亮度調(diào)整光源的光源按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于設(shè)定多種在上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源中把其一部分以規(guī)定亮度點(diǎn)亮并把剩余部分設(shè)置為非點(diǎn)亮的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述光調(diào)制元件的1像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源，并且，與上述光調(diào)制元件的各像素的光傳輸特性的切換定時(shí)一致地切換與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述亮度調(diào)整光源的n個(gè)光源的控制模式。
21.一種光調(diào)制控制方法，是適用于具備具有能夠獨(dú)立調(diào)整亮度的多個(gè)光源的亮度調(diào)整光源和具有能夠獨(dú)立控制光傳輸特性的多個(gè)像素的光調(diào)制元件、使上述亮度調(diào)整光源的光源和上述光調(diào)制元件的像素按1∶n(n是大于等于2的整數(shù))光學(xué)性對(duì)應(yīng)并通過(guò)上述光調(diào)制元件調(diào)制來(lái)自上述亮度調(diào)整光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于設(shè)定多種在上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素中把其一部分設(shè)置為規(guī)定的光傳輸特性并使剩余部分成為光傳輸效率最低或者大致最低的光傳輸特性的控制模式；以上述多種控制模式中的任意一種控制與上述亮度調(diào)整光源的1個(gè)光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素，并且，與上述亮度調(diào)整光源的各光源的亮度的切換定時(shí)一致地切換與上述各光源對(duì)應(yīng)的上述光調(diào)制元件的n個(gè)像素的控制模式。
全文摘要
提供一種通過(guò)經(jīng)由第1光調(diào)制元件和第2光調(diào)制元件分2個(gè)階段調(diào)制來(lái)自光源的光，擴(kuò)大顯示圖像的亮度動(dòng)態(tài)范圍以及灰度等級(jí)數(shù)，在提高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)，與比第1光調(diào)制元件分辨率還高的第2光調(diào)制元件的分辨率一致地顯示圖像的適宜的光調(diào)制裝置。投影型顯示裝置(100)把在顏色調(diào)制光閥中的各像素的透過(guò)率，分別以短的時(shí)間間隔順序切換為與HDR顯示數(shù)據(jù)的3個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)相應(yīng)的透過(guò)率，另一方面，與顏色調(diào)制光閥的透過(guò)率的切換定時(shí)一致(同步)地，在與之對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)制光閥中的3個(gè)像素中，進(jìn)行只把1個(gè)像素設(shè)置成與像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的透過(guò)率、把剩下的2個(gè)像素設(shè)定為不透過(guò)(最低透過(guò)率)的處理，用亮度調(diào)制光閥的分辨率進(jìn)行HDR圖像的全彩色顯示。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1664888SQ20051005154
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者新田隆志, 中村旬一, 內(nèi)山正一, 旭常盛 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社