JP7314946B2 - 照明装置、および表示装置 - Google Patents
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Description
0.比較例
1.第1の実施の形態
1.0 第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置の概要
1.1 第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置の全体構成例(図1~図4)
1.2 第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置の要部構成例(図5~図12)
1.3 効果
2.その他の実施の形態
(比較例に係る照明装置および表示装置の概要と課題)
屋外で撮影された太陽は、その明るさを測定すると例えば10,000cd/m2を超える。一方、夜に撮影された夜空は例えば0.001cd/m2以下ときわめて暗い。このような暗いシーンから、10,000cd/m2を超える明るいシーンまでの高いダイナミックレンジの映像を忠実に再現することができれば、かなりリアリティのある表示装置になる。
[1.0 第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置の概要]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る表示装置によって生成される画像の概要を模式的に示している。
本実施の形態に係る照明装置において、SDR照明光とHDR照明光との光量比の決め方は、図2および図3に示したような輝度値のヒストグラムを参考に設定しても良いが、撮影時の撮影モードを考慮した光量比に設定することも可能である。例えば、夜景モードで撮影された画像の場合は、暗所で撮影された可能性が高いため、HDR照明光に振り分ける光量を意図的に増やすといったことも可能である。
図4は、第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置の全体構成の一例を概略的に示している。
次に、回折素子1および光強度変調素子51の具体的な構成例を説明する。なお、以下の各構成例に係るプロジェクタにおいて、画像信号を処理する回路や駆動回路等の構成は、図4のプロジェクタ101と略同様であってもよい。以下では、図4のプロジェクタ101の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図5は、第1の実施の形態の第1の構成例に係るプロジェクタ101Aの要部構成を概略的に示している。
図6は、第1の実施の形態の第2の構成例に係るプロジェクタ101Bの要部構成を概略的に示している。
図7は、第1の実施の形態の第3の構成例に係るプロジェクタ101Cの要部構成を概略的に示している。
図8は、第1の実施の形態の第4の構成例に係るプロジェクタ101Dの要部構成を概略的に示している。
図9は、第1の実施の形態の第5の構成例に係るプロジェクタ101Eの要部構成を概略的に示している。
図10は、第1の実施の形態の第6の構成例に係るプロジェクタ101Fの要部構成を概略的に示している。
図11は、第1の実施の形態の第7の構成例に係るプロジェクタ101Gの要部構成を概略的に示している。
図12は、第1の実施の形態の第8の構成例に係るプロジェクタ101Hの要部構成を概略的に示している。
以上説明したように、第1の実施の形態に係る照明装置および表示装置によれば、シンプルな構成で、高いダイナミックレンジを実現することが可能となる。
本開示による技術は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
以下の構成の本技術によれば、シンプルな構成で、高いダイナミックレンジを実現することが可能となる。
互いに偏光方向の異なる第1の偏光成分と第2の偏光成分とを含む光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された光に基づいて、光強度変調素子において第1の輝度領域の画像の生成に用いられる第1の照明光と、前記光強度変調素子において前記第1の輝度領域よりも輝度の高い第2の輝度領域の画像の生成に用いられる第2の照明光とを生成して出射する光位相変調素子と
を備え、
前記光位相変調素子は、
前記光源部から出射された光のうち前記第1の偏光成分の光を位相変調せずに前記第1の照明光として出射し、
前記光源部から出射された光のうち前記第2の偏光成分の光を、前記第2の輝度領域の画像に基づいて位相変調して前記第2の照明光として出射する
照明装置。
(2)
前記光源部は、前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成分との偏光比を可変可能な構成とされている
上記(1)に記載の照明装置。
(3)
前記光源部は、
光源と、
前記光源から出射された光が入射する第1のλ/2波長板と、
前記第1のλ/2波長板を回転させるλ/2波長板回転機構と
を有する
上記(2)に記載の照明装置。
(4)
前記光源部は、
光源と、
前記光源を回転する光源回転機構と
を有する
上記(2)に記載の照明装置。
(5)
画像信号に基づいて、前記光源部における前記偏光比を決定する演算部、
をさらに備える
上記(2)ないし(4)のいずれか1つに記載の照明装置。
(6)
前記演算部は、
前記第1の照明光の光量が前記画像信号に含まれる前記第1の輝度領域の画像の割合に応じた光量となり、前記第2の照明光の光量が前記画像信号に含まれる前記第2の輝度領域の画像の割合に応じた光量となるように、前記偏光比を決定する
上記(5)に記載の照明装置。
(7)
前記演算部は、
前記第1の照明光の光量と前記第2の照明光の光量との光量比が、前記画像信号が生成された際の撮影モードを加味した値となるように、前記偏光比を決定する
上記(6)に記載の照明装置。
(8)
前記演算部は、
前記第1の照明光の光量と前記第2の照明光の光量との光量比が、前記光位相変調素子による位相変調の際に生ずる光量ロスを加味した値となるように、前記偏光比を決定する
上記(6)または(7)に記載の照明装置。
(9)
前記光位相変調素子は、透過型または反射型の光位相変調素子であり、
前記光強度変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスである
上記(1)ないし(8)のいずれか1つに記載の照明装置。
(10)
前記光位相変調素子は、透過型または反射型の光位相変調素子であり、
前記光強度変調素子は、透過型または反射型の液晶表示素子である
上記(1)ないし(8)のいずれか1つに記載の照明装置。
(11)
前記光位相変調素子から出射された前記第1の照明光の光路と前記第2の照明光の光路とを分離する光路分離素子と、
前記第1の照明光の光路と前記第2の照明光の光路とのいずれか一方の光路上に配置された第2のλ/2波長板と
をさらに備える
上記(10)に記載の照明装置。
(12)
照明装置と、
前記照明装置からの照明光を強度変調して画像を生成する光強度変調素子と
を含み、
前記照明装置は、
互いに偏光方向の異なる第1の偏光成分と第2の偏光成分とを含む光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された光に基づいて、前記光強度変調素子において第1の輝度領域の画像の生成に用いられる第1の照明光と、前記光強度変調素子において前記第1の輝度領域よりも輝度の高い第2の輝度領域の画像の生成に用いられる第2の照明光とを生成して出射する光位相変調素子と
を備え、
前記光位相変調素子は、
前記光源部から出射された光のうち前記第1の偏光成分の光を位相変調せずに前記第1の照明光として出射し、
前記光源部から出射された光のうち前記第2の偏光成分の光を、前記第2の輝度領域の画像に基づいて位相変調して前記第2の照明光として出射する
表示装置。
(13)
前記光強度変調素子によって生成された画像を投影する投射光学系、
をさらに備える
上記(12)に記載の表示装置。
Claims (13)
- 互いに偏光方向の異なる第1の偏光成分と第2の偏光成分とを含む光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された光に基づいて、光強度変調素子において第1の輝度領域の画像の生成に用いられる第1の照明光と、前記光強度変調素子において前記第1の輝度領域よりも輝度の高い第2の輝度領域の画像の生成に用いられる第2の照明光とを生成して出射する光位相変調素子と
を備え、
前記光位相変調素子は、
前記光源部から出射された光のうち前記第1の偏光成分の光を位相変調せずに前記第1の照明光として出射し、
前記光源部から出射された光のうち前記第2の偏光成分の光を、前記第2の輝度領域の画像に基づいて位相変調して前記第2の照明光として出射する
照明装置。 - 前記光源部は、前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成分との偏光比を可変可能な構成とされている
請求項1に記載の照明装置。 - 前記光源部は、
光源と、
前記光源から出射された光が入射する第1のλ/2波長板と、
前記第1のλ/2波長板を回転させるλ/2波長板回転機構と
を有する
請求項2に記載の照明装置。 - 前記光源部は、
光源と、
前記光源を回転する光源回転機構と
を有する
請求項2に記載の照明装置。 - 画像信号に基づいて、前記光源部における前記偏光比を決定する演算部、
をさらに備える
請求項2に記載の照明装置。 - 前記演算部は、
前記第1の照明光の光量が前記画像信号に含まれる前記第1の輝度領域の画像の割合に応じた光量となり、前記第2の照明光の光量が前記画像信号に含まれる前記第2の輝度領域の画像の割合に応じた光量となるように、前記偏光比を決定する
請求項5に記載の照明装置。 - 前記演算部は、
前記第1の照明光の光量と前記第2の照明光の光量との光量比が、前記画像信号が生成された際の撮影モードを加味した値となるように、前記偏光比を決定する
請求項6に記載の照明装置。 - 前記演算部は、
前記第1の照明光の光量と前記第2の照明光の光量との光量比が、前記光位相変調素子による位相変調の際に生ずる光量ロスを加味した値となるように、前記偏光比を決定する
請求項6に記載の照明装置。 - 前記光位相変調素子は、透過型または反射型の光位相変調素子であり、
前記光強度変調素子は、デジタルマイクロミラーデバイスである
請求項1に記載の照明装置。 - 前記光位相変調素子は、透過型または反射型の光位相変調素子であり、
前記光強度変調素子は、透過型または反射型の液晶表示素子である
請求項1に記載の照明装置。 - 前記光位相変調素子から出射された前記第1の照明光の光路と前記第2の照明光の光路とを分離する光路分離素子と、
前記第1の照明光の光路と前記第2の照明光の光路とのいずれか一方の光路上に配置された第2のλ/2波長板と
をさらに備える
請求項10に記載の照明装置。 - 照明装置と、
前記照明装置からの照明光を強度変調して画像を生成する光強度変調素子と
を含み、
前記照明装置は、
互いに偏光方向の異なる第1の偏光成分と第2の偏光成分とを含む光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された光に基づいて、前記光強度変調素子において第1の輝度領域の画像の生成に用いられる第1の照明光と、前記光強度変調素子において前記第1の輝度領域よりも輝度の高い第2の輝度領域の画像の生成に用いられる第2の照明光とを生成して出射する光位相変調素子と
を備え、
前記光位相変調素子は、
前記光源部から出射された光のうち前記第1の偏光成分の光を位相変調せずに前記第1の照明光として出射し、
前記光源部から出射された光のうち前記第2の偏光成分の光を、前記第2の輝度領域の画像に基づいて位相変調して前記第2の照明光として出射する
表示装置。 - 前記光強度変調素子によって生成された画像を投影する投射光学系、
をさらに備える
請求項12に記載の表示装置。
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