KR20070077801A - 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어프로그램 기억 매체 및 광학 표시 장치 제어 프로그램기억 매체, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치제어 방법 - Google Patents

광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어프로그램 기억 매체 및 광학 표시 장치 제어 프로그램기억 매체, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치제어 방법 Download PDF

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다카시 닛타
준이치 나카무라
쇼이치 우치야마
즈네모리 아사히
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

휘도 다이나믹 레인지 및 계조수의 확대를 실현하고, 화질을 향상시키는 것과 함께 테이블의 사이즈 및 생성 시간을 저감하는데 적합한 광전파 특성 제어 장치를 제공한다. 투사형 표시 장치(100)는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 가결정하고, 가결정한 투과율 T2 및 HDR 표시 데이터에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 결정하고, 결정한 투과율 T1에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정한다. 그리고, 결정한 투과율 T1 및 HDR 표시 데이터에 기초해서 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 결정하고, 결정한 투과율 T2에 기초해서 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하도록 되어 있다.
다이나믹 레인지, 해상도, 투과율, 색변조, 휘도변조

Description

광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 기억 매체 및 광학 표시 장치 제어 프로그램 기억 매체, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법{LIGHT PROPAGATION CHARACTERISTIC CONTROL APPARATUS, OPTICAL DISPLAY APPARATUS, LIGHT PROPAGATION CHARACTERISTIC CONTROL PROGRAM STORAGE MEDIUM, OPTICAL DISPLAY APPARATUS CONTROL PROGRAM STORAGE MEDIUM, LIGHT PROPAGATION CHARACTERISTIC CONTROL METHOD AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS CONTROL METHOD}
본 발명은 복수의 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계 광전파 특성을 제어하는 장치 및 프로그램, 및 방법에 관한 것으로, 특히 휘도 다이나믹 레인지 및 계조수의 확대를 실현하고, 화질을 향상하는 것과 함께 테이블의 사이즈 및 생성 시간을 저감하는데 적합한 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법에 관한 것이다.
최근, LCD(Liquid Crystal Display), EL, 플라즈마 디스플레이, CRT(Cathode Ray Tube), 프로젝터 등의 광학 표시 장치에서의 화질 개선은 급진전되고 있으며, 해상도, 색 영역에 대해서는 인간의 시각 특성에 거의 필적하는 성능이 실현되고 있다. 그러나, 휘도 다이나믹 레인지에 대해서 살펴보면, 그 재현 범위는 겨우 1~102[nit] 정도에 머무르고 있으며, 또한, 계조수는 8비트가 일반적이다. 한편, 인간의 시각은 한번에 지각할 수 있는 휘도 다이나믹 레인지가 10-2~104[nit] 정도이며, 또한, 휘도 변별(辨別) 능력은 0.2[nit] 정도이고, 이를 계조수로 환산하면 12비트에 상당한다. 이러한 시각 특성을 통해서 현재의 광학 표시 장치의 표시 화상을 살펴보면, 휘도 다이나믹 레인지의 협소함이 눈에 띄고, 또한 섀도우부(shadow) 또는 하이라이트부(highlight)의 계조가 부족하기 때문에, 표시 화상의 리얼리티(reality)나 박력감에 대해서 부족함을 느끼게 된다.
또한, 영화나 게임 등에서 사용되는 컴퓨터 그래픽(이하, "CG"라 약칭함)에서는, 인간의 시각에 가까운 휘도 다이나믹 레인지나 계조수를 표시 데이터(이하, HDR(High Dynamic Range) 표시 데이터라고 함)로 보존하여 묘사의 리얼리티를 추구하는 움직임이 주류로 되어가고 있다. 그러나, 그것을 표시하는 광학 표시 장치의 성능이 부족하기 때문에, CG 콘텐츠가 본래 갖는 표현력을 충분히 발휘할 수 없다는 과제가 있다.
또한, 차기 OS(Operating System)에서는, 16비트 색 공간의 채용이 예정되어 있고, 현재의 8비트 색 공간과 비교해서 휘도 다이나믹 레인지나 계조수가 비약적으로 증대한다. 그 때문에, 16비트 색 공간을 살릴 수 있는 광학 표시 장치의 실현이 요구된다.
광학 표시 장치 중에서도, 액정 프로젝터, DLP 프로젝터라는 투사형 표시 장치는 대화면 표시가 가능하고, 표시 화상의 리얼리티나 박력감을 재현하는데 효과적인 장치이다. 이 분야에서는 상기의 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 제안이 이루어지고 있다.
고 다이나믹 레인지의 투사형 표시 장치로서는, 예를 들면, 특허문헌1에 개시되어 있는 기술이 있고, 광원과, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 제1 광변조 소자와, 광의 파장 영역 중 RGB 3원색의 각 파장 영역에 대해서 그 파장 영역의 휘도를 변조하는 제2 광변조 소자를 구비하고, 광원으로부터의 광을 제1 광변조 소자로 변조해서 소정 휘도 분포를 형성하고, 그 광학상(光學像)을 제2 광변조 소자의 화소면에 결상(結像)해서 색변조하고, 2차 변조한 광을 투사하는 것이 있다. 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 각 화상은, HDR 표시 데이터로부터 결정되는 제1 제어값 및 제2 제어값에 기초해서 각각 개별적으로 제어된다. 광변조 소자로서는, 투과율이 독립적으로 제어가능한 화소 구조 또는 세그먼트 구조를 갖고, 2차원적인 투과율 분포를 제어할 수 있는 투과율 변조 소자가 이용된다. 그 대표예로서는 액정 라이트 밸브를 들 수 있다. 또한, 투과율 변조 소자 대신에 반사율 변조 소자를 이용해도 좋고 그 대표예로서는 DMD소자를 들 수 있다.
이제, 암표시(暗表示)의 투과율이 0.2%, 명표시(明表示)의 투과율이 60%인 광변조 소자를 사용하는 경우를 고려한다. 광변조 소자 단일체에서는 휘도 다이나믹 레인지는, 60 / 0.2 = 300이 된다. 상기 종래의 투사형 표시 장치는 휘도 다이나믹 레인지가 300인 광변조 소자를 광학적으로 직렬로 배치하는 것에 상당하기 때문에, 300 X 300 = 90000의 휘도 다이나믹 레인지를 실현할 수 있다. 또한, 계조수에 대해서도 이와 동등한 생각이 성립되고, 8비트 계조의 광변조 소자를 광학적으로 직렬로 배치함으로써, 8비트를 초과하는 계조수를 얻을 수 있다.
또한, 이 외에, 고휘도 다이나믹 레인지를 실현하는 투사형 표시 장치로서는, 예를 들면, 비특허문헌1에 개시되어 있는 투사형 표시 장치 및 특허문헌2에 개시되어 있는 표시 장치가 알려져 있다.
비특허문헌1 및 특허문헌2 기재의 발명 모두 제1 광변조 소자로서 LCD를, 제2 광변조 소자로서 LED 또는 형광등 등의 변조가능한 조명을 이용하고 있다.
[비특허문헌1] Helge Seetzen, Lorne A. Whitehead, Greg Ward, "A High Dynamic Range Display Using Low and High Resolution Modulators", SID Symposium 2003, pp.1450-1453(2003)
[특허문헌1] 일본특허공개 제2001-100689호 공보
[특허문헌2] 일본특허공개 제2002-99250호 공보
HDR 표시 데이터는 종래의 ｓRGB등의 화상 포맷으로는 실현할 수 없는 고휘도 다이나믹 레인지를 실현할 수 있는 화상 데이터이고, 화소의 휘도 레벨을 나타내는 화소값을 화상의 전체 화소에 대해서 저장하고 있다. HDR 표시 데이터에서의 화소 p의 휘도 레벨을 Rp, 제1 광변조 소자의 화소 p에 대응하는 화소의 투과율을 T1, 제2 광변조 소자의 화소 p에 대응하는 화소의 투과율을 T2라고 하면, 하기식 (1), (2)가 성립한다.
Rp = Tp X Rs (1)
Tp = T1 X T2 X G (2)
단, 위의 식(1), (2)에서, Rs는 광원의 휘도, G는 이득이며, 모두 정수이다. 또한, Tp는 광변조율이다.
위의 식(1),(2)로부터 화소 p에 대해서 T1 및 T2의 조합이 무수하게 존재함을 알 수 있다. 그러나, T1 및 T2를 임의적으로 결정해도 된다는 것은 아니다. 결정 방법에 따라서는 화질이 열화하는 경우가 있기 때문에, T1 및 T2는 화질을 고려하여 적절하게 결정할 필요가 있다.
비특허문헌1 기재의 발명에서는, 2개의 광변조 소자를 이용한 경우에 고휘도 다이나믹 레인지를 실현할 수 있는 것을 개념적으로 설명하는데 그치고 있고, HDR 표시 데이터에 기초해서 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값(즉, T1 및 T2)을 어떻게 결정할지에 대해서 까지는 개시되어 있지 않다. 따라서, T1 및 T2의 결정 방법에 따라서 화질이 열화한다는 문제가 있었다.
한편, 특허문헌2 기재의 발명에서는, 백라이트의 계조수에 상당하는 수의 계조 테이블을 보유하고 있기 때문에, 백라이트의 계조수를 증가시키고자 하면, 그에 따라서 계조 테이블의 사이즈 및 계조 테이블의 생성에 필요한 시간이 증대한다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 기술이 갖고 있는 미해결 과제에 착안하여 이루어진 것으로서, 휘도 다이나믹 레인지 및 계조수의 확대를 실현하고, 화질을 향상시키는 것과 함께 테이블의 사이즈 및 생성 시간을 저감하는데도 적합한 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자 등은 예의 검토를 거듭한 결과, T1 및 T2의 결정 방법에 의해 화질이 열화하는 것은 다음과 같은 요인이 영향을 주고 있음을 발견하였다.
제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제1 광변조 소자의 하나의 화소 p1에 대해서 화소 p1이 제2 광변조 소자의 복수의 화소와 광로(光路) 상에서 중첩되고, 또한 반대로, 제2 광변조 소자의 하나의 화소 p2에 대해서 화소 p2가 제1 광변조 소자의 복수의 화소와 광로 상에서 중첩되는 경우가 있다. 여기서, 제1 광변조 소자의 화소 p1에 대해서 투과율 T1을 산출하는 경우에, 제2 광변조 소자가 중첩되는 복수의 화소의 투과율 T2가 결정되어 있으면, 그들 투과율 T2의 평균값 등을 산출하고, 산출한 평균값 등을 제2 광변조의 화소 p1에 대응하는 화소의 투과율 T2라고 가정하여, 위의 식(1),(2)에 의해 투과율 T1 을 산출하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 어디까지나 평균값 등을 제2 광변조 소자의 투과율 T2라고 가정하고 있기 때문에, 거기에는 아무래도 오차가 발생한다. 이 오차는 제1 광변조 소자의 투과율 T1 측을 먼저 결정하는 경우나, 제2 광변조 소자의 투과율 T2 측을 먼저 결정하는 경우에도 결정 순서와 관계없이 발생하지만, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자 중 표시 해상도를 결정하는 것에 대해서는, 시각적인 영향력이 크기 때문에 오차를 극히 작게 하는 편이 좋다.
따라서, 결정 순서의 차이로 오차의 크기가 어떻게 변화하는지를 검토해 본다. 먼저, 제2 광변조 소자의 투과율 T2 측을 먼저 결정하는 것을 고려한다. 제1 광변조 소자의 화소 p1의 투과율 T1은, 제2 광변조 소자가 중첩되는 복수의 화소의 투과율 T2의 평균값 등을 산출하고, 산출한 평균값 등 및 HDR 표시 데이터에 기초해서 위의 식(1),(2)에 의해 산출할 수 있다. 그 결과, 제1 광변조 소자의 화소 p1로부터 보면, 그 투과율 T1은 제2 광변조 소자가 중첩되는 복수의 화소의 투과율 T2에 대해서 오차가 발생하지만, 오차의 정도는 평균값 등의 통계적 연산에 의해 발생하는 오차 정도이다. 이와 대조적으로, 제2 광변조 소자의 화소 p2로부터 보면, 그 투과율 T2는, 제1 광변조 소자가 중첩되는 복수의 화소의 투과율 T1의 평균값 등을 산출해도, 그 평균값 등에 대해서 위의 식(1),(2)을 만족하지 않을 정도로 큰 오차가 발생하는 경우가 있다. 이것은 화소 p1을 기준으로 해서 제2 광변조 소자가 중첩되는 복수의 화소와의 관계(위의 식(1),(2)을 만족시키는 관계)를 규정하더라도, 그 반대의 관계가 반드시 성립하지 않는 것에 기인하는 것으로 생각된다. 따라서, 제2 광변조 소자의 투과율 T2의 오차가 커질 가능성이 높다.
반대의 경우도 동일하고, 제1 광변조 소자의 투과율 T1 측을 먼저 결정하는 경우는, 제1 광변조 소자의 투과율 T1의 오차가 커질 가능성이 높다.
이상의 것으로부터, 화질을 향상시키는 관점에서는 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 중 표시 해상도를 결정하되 투과율을 나중에 결정하는 것이 오차의 영향이 적어서 바람직하다는 결론이 얻어진다.
[발명 1]
상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 1의 광전파 특성 제어 장치는,
광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 장치로서,
상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 및 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정되고, 제2 광전파 특성 결정 수단에 의해, 결정된 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광 을 변조하기 때문에, 비교적 고휘도 다이나믹 레인지 및 계조수를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자의 광전파 특성의 측을 나중에 결정하기 때문에 오차의 영향을 억제할 수 있고, 종래에 비하여, 화질이 열화하는 가능성을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다. 또한, 계조수에 상당하는 수의 계조 테이블을 보유하지 않아도 되기 때문에, 계조수를 증가시켜도 종래에 비하여 계조 테이블의 사이즈 및 생성 시간이 그다지 증대하는 않는다는 효과도 얻어진다.
여기서, 광전파 특성이란, 광의 전파에 영향을 주는 특성을 나타내고, 예를 들면, 광의 투과율, 반사율, 굴절율 기타 전파 특성이 포함된다. 이는, 이하 발명 2의 광학 표시 장치, 발명 13의 광전파 특성 제어 프로그램, 발명 14의 광학 표시 장치 제어 프로그램, 발명 25의 광전파 특성 제어 방법, 및 발명 26의 광학 표시 장치 제어 방법에서 동일하다.
또한, 광원은 광을 발생하는 매체라면 어느 것이나 이용할 수도 있고, 예를 들면, 램프와 같은 광학계에 내장된 광원이어도 좋고, 태양이나 실내 등과 같은 외부의 광원이어도 좋다. 이는, 이하 발명 13의 광전파 특성 제어 프로그램, 및 발명 25의 광전파 특성 제어 방법에서 동일하다.
[발명 2]
한편, 상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 2의 광학 표시 장치는,
광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자와, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 장치로서,
상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하는 광전파 특성 가결정 수단, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 수단, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단, 및 상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 광전파 특성 가결정 수단에 의해 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 가결정된다. 다음에, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 가결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정되고, 제1 제어값 결정 수단에 의해, 결정된 제1 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값이 결정된다. 그리고, 제2 광전파 특성 결정 수단에 의해, 결정된 제1 광변조 소자의 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성 이 결정되고, 제2 제어값 결정 수단에 의해, 결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값이 결정된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하기 때문에, 비교적 고휘도 다이나믹 레인지 및 계조수를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자의 광전파 특성 측을 나중에 결정하기 때문에 오차의 영향을 억제할 수 있고, 종래에 비해, 화질이 열화하는 가능성을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다. 또한, 계조수에 상당하는 수의 계조 테이블을 보유하지 않아도 되기 때문에, 계조수를 증가시켜도 종래에 비하여, 계조 테이블의 사이즈 및 생성 시간이 그다지 증대하는 않는다는 효과도 얻어진다.
여기서, 제2 광전파 특성 결정 수단은, 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하도록 되어 있으면 어떠한 구성이라도 좋고, 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성으로 제한되지 않고, 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 연산 또는 변환을 수행하고, 그 연산 결과 또는 변환 결과에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하도록 되어 있어도 좋다. 예를 들면, 제1 제어값 결정 수단에서 결정한 제어값은, 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 결정되기 때문에, 제2 광전파 특성 결정 수단은, 제1 제어값 결정 수단에서 결정한 제어값 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정할 수 있다. 이는, 이하 발 명 14의 광학 표시 장치 제어 프로그램에서 동일하다.
[발명 3]
또한, 발명 3의 광학 표시 장치는, 발명 2의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 제2 광변조 소자의 화소 단위로 상기 제1 광변조 소자의 광전파 특성을 산출하고, 산출한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 가결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 제2 광변조 소자의 화소 단위로 제1 광변조 소자의 광전파 특성이 산출되고, 산출된 광전파 특성에 기초해서 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 산출된다.
제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우는, 가결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 직접 산출하는 것보다, 일단, 가결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서 제2 광변조 소자의 화소 단위로 제1 광변조 소자의 광전파 특성을 산출한 후, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 산출하는 것이 처리가 간단해 진다. 따라서, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 비교적 간단하게 산출할 수 있다는 효과가 얻어진다.
[발명 4]
또한, 발명 4의 광학 표시 장치는, 발명 3의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 제1 광변조 소자의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출된 광전파 특성에 기초해서, 그 화소의 광전파 특성이 산출된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제2 광변조 소자의 화소의 광전파 특성에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 더욱 간단하게 산출할 수 있다는 효과도 얻어진다.
[발명 5]
또한, 발명 5의 광학 표시 장치는, 발명 4의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다 당 해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 당해 화소의 광전파 특성으로서 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 제1 광변조 소자의 각 화소마다, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출된 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값이 그 화소의 광전파 특성으로서 산출된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제2 광변조 소자의 화소의 광전파 특성에 대해서 더욱 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 더욱 간단하게 산출할 수 있다는 효과도 얻어진다.
[발명 6]
또한, 발명 6의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 5 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블 을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 광전파 특성 가결정 수단은, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제1 제어값 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제1 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독된 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 광전파 특성 가결정 수단에 의해, 각 특정 파장 영역마다 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 가결정되고, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 가결정된 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 각 특정 파장 영역마다 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정된다. 그리고, 제1 제어값 결정 수단에 의해, 결정된 제1 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서, 각 특정 파장 영역마다 그 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값이 판독되고, 제1 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독된 제어값에 기초해서 그 화소의 제어값이 산출된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 특정 파장 영역 휘도 소자의 화소의 각 특정 파장 영역마다의 광전파 특성에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
여기서, 특정 파장 영역 휘도변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 그 특정 파장 영역의 휘도를 변조하도록 되어 있으면 어떠한 구성이라도 좋고, 단일한 특정 파장 영역 휘도변조 소자로 구성해도 좋고, 복수의 특정 파장 영역 휘도변조 소자로 구성해도 좋다. 전자의 경우, 그 대표예로서는, 액정 라이트 밸브에 RGB 3원색의 컬러 필터를 설치한 구성을 들 수 있다. 또한, 후자의 경우는, 각 특정 특정 파장 영역마다 그 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자를 설치하면 좋다. 그 대표예로서는, RGB 3원색마다의 액정 라이트 밸브로 이루어지는 구성을 들 수 있다. 이는, 이하 발명 9 내지 11의 광학 표시 장치, 발명 18, 21 내지 23의 광학표시 장치 제어 프로그램, 및 발명 30, 33 내지 35의 광학 표시 장치 제어 방법에서 동일하다.
또한, 특정 파장 영역은 RGB 3원색마다 설정하는 것에 제한되지 않고, 필요에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 다만, RGB 3원색마다 설정하면 기존의 액정 라이트 밸브 등을 그대로 이용할 수 있어서 비용면에서 유리하다. 이는, 이하 발명 9 내지 11의 광학 표시 장치, 발명 18, 21 내지 23의 광학 표시 장치 제어 프로그램 및 발명 30, 33 내지 35의 광학 표시 장치 제어 방법에서 동일하다.
또한, 휘도는 인간의 시각 특성을 고려하지 않는 물리적인 방사 휘 도(Radiance=W/(sr·m2))를 지표로 해도 좋고, 인간의 시각 특성을 고려한 휘도 (luminance=cd/m2)를 지표로 해도 좋다. 이는, 이하 발명 9 내지 11의 광학 표시 장치, 발명 18, 21 내지 23의 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 발명 30, 33 내지 35의 광학 표시 장치 제어 방법에서 동일하다.
[발명 7]
또한, 발명 7의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 6 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제2 광전파 특성 결정 수단에 의해, 제2 광변조 소자의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 결정된 광전파 특성에 기초해서 그 화소의 광전파 특성이 산출된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제1 광변조 소자의 화소의 광전파 특성에 대해서 비교적 적절한 값으로 되 기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.또한, 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 비교적 간단하게 산출할 수 있다는 효과도 얻어진다.
[발명 8]
또한, 발명 8의 광학 표시 장치는, 발명 7의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 산출하고, 그 산출값에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제2 광전파 특성 결정 수단에 의해, 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 결정된 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값이 산출되고, 그 산출값에 기초해서 그 화소의 광전파 특성이 산출된다.
이에 따라, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 제1 광변조 소자의 화소의 광전파 특성에 대해서 더욱 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 더욱 간단하게 산출할 수 있다는 효과도 얻어진다.
[발명 9]
또한, 발명 9의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 8 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 제어값 결정 수단은, 상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제2 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광전파 특성 결정 수단에 의해, 가결정된 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 각 특정 파장 영역마다 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정된다. 그리고, 제2 광전파 특성 결정 수단에 의해, 결정된 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 각 특정 파장 영역마다 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성이 결정된다. 그리고, 제2 제어값 결정 수단에 의해, 결정된 제2 광변조 소자의 광전파 특성에 기초해서, 각 특정 파장 영역마다 그 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값이 판독되고, 제2 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독된 제어값에 기초해서 그 화소의 제어값이 산출된다.
이에 따라, 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 화소의 각 특정 파장 영역마다의 광전파 특성에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
[발명 10]
또한, 발명 10의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 9 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 하나는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 다른 하나는, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 전파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자 중 하나에 의해 광의 각 특정 파장 영역의 휘도가 변조되고, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 다른 하나에 의해 광의 전파장 영역의 휘도가 변조된다.
이에 따라, 종래의 광학 표시 장치에 광변조 소자를 1개만 추가하면 되므로, 본 발명에 따른 광학 표시 장치를 비교적 용이하게 구성할 수 있다는 효과가 얻어진다.
[발명 11]
또한, 발명 11의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 9 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자에 의해, 광의 각 특정 파장 영역의 휘도가 2단계로 변조된다.
이에 따라, 광의 각 특정 파장 영역의 휘도를 독립적으로 2단계로 변조할 수 있기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
[발명 12]
또한, 발명 12의 광학 표시 장치는, 발명 2 내지 11 중 어느 하나의 광학 표시 장치에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는 상기 제1 광변조 소자보다 고해상도를 갖는 것을 특 징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 제2 광변조 소자의 시각적인 영향력이 보다 커지기 때문에, 오차의 영향을 더욱 억제할 수 있고, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
[발명 13]
한편, 상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 13의 광전파 특성 제어 프로그램은,
광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 프로그램으로서,
상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 및 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단으로서 실현되는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 1의 광전파 특성 제어 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 14]
한편, 상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 14의 광학 표시 장치 제어 프로그램은,
광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자와, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 광학 표시 장치를 제어하는 프로그램으로서,
상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하는 광전파 특성 가결정 수단, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 수단, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단, 및 상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 수단으로서 실현되는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 2의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 15]
또한, 발명 15의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 제2 광변조 소자의 화소 단위로 상기 제1 광변조 소자의 광전파 특성을 산출하고, 산출한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 3의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 16]
또한, 발명 16의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 15의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특 징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 4의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 17]
또한, 발명 17의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 16의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 당해 화소의 광전파 특성으로서 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 5의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 18]
또한, 발명 18의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 17 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 광학 표시 장치는, 또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 광전파 특성 가결정 수단은 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제1 제어값 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다, 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제1 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 6의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 19]
또한, 발명 19의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 18 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 7의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 20]
또한, 발명 20의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 19의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 산출하고, 그 산출값에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 8의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 21]
또한, 발명 21의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 20 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 광학 표시 장치는, 또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 제어값 결정 수단은, 상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당 제어값을 판독하고, 상기 제2 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 9의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 22]
또한, 발명 22의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 21 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 하나는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 다른 하나는, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 전파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 10의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 23]
또한, 발명 23의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 21 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 11의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 24]
또한, 발명 24의 광학 표시 장치 제어 프로그램은, 발명 14 내지 23 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 프로그램에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는 상기 제1 광변조 소자보다 고해상도를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 컴퓨터에 의해 프로그램이 판독되고, 판독된 프로그램에 따라서 컴퓨터가 처리를 실행하면, 발명 12의 광학 표시 장치와 동등한 작용 및 효과가 얻어진다.
[발명 25]
한편, 상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 25의 광전파 특성 제어 방법은,
광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 방법으로서,
상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 단계, 및 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 1의 광전파 특성 제어 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 26]
한편, 상기 목적을 달성하기 위해서, 발명 26의 광학 표시 장치 제어 방법은,
광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 광학 표시 장치를 제어하는 방법으로서,
상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하는 광전파 특성 가결정 단계, 상기 광전파 특성 가결정 단계에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 단계, 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 단계, 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 단계, 및 상기 제2 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 2의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
여기서, 제2 광전파 특성 결정 단계는, 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하면 어떠한 방법이어도 좋고, 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성으로 제한되지 않고, 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 연산 또는 변환을 수행하고, 그 연산 결과 또는 변환 결과에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정해도 좋다. 예를 들면, 제1 제어값 결정 단계에서 결정한 제어값은 제1 광전파 특성 제어 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 결정되기 때문에, 제2 광전파 특성 결정 단계는, 제1 제어값 결정 단계에서 결정한 제어값 및 표시 데이터에 기초해서 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정할 수 있다.
[발명 27]
또한, 발명 27의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제1 광전파 특성 결정 단계는, 상기 광전파 특성 가결정 단계에서 가결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 제2 광변조 소자의 화소 단위로 상기 제1 광변조 소자의 광전파 특성을 산출하고, 산출한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 3의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 28]
또한, 발명 28의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 27의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 단계는, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 4의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 29]
또한, 발명 29의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 28의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광전파 특성 결정 단계는, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 당해 화소의 광전파 특성으로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 5의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 30]
또한, 발명 30의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 29 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 광학 표시 장치는 또한 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 광전파 특성 가결정 단계는 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 단계는, 상기 광전파 특성 가결정 단계에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제1 제어값 결정 단계는, 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제1 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 6의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 31]
또한, 발명 31의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 30 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
상기 제2 광전파 특성 결정 단계는, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 당해 화소의 광전파 특성을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 7의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 32]
또한, 발명 32의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 31의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제2 광전파 특성 결정 단계는, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 산출하고, 그 산출값에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 8의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 33]
또한, 발명 33의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 32 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 광학 표시 장치는 또한 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
상기 제1 광전파 특성 결정 단계는, 상기 광전파 특성 가결정 단계에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 광전파 특성 결정 단계는, 상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
상기 제2 제어값 결정 단계는, 상기 제2 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제2 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서, 당해 화소의 제어값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 9의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 34]
또한, 발명 34의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 33 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 하나는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 다른 하나는, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 전파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 10의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 35]
또한, 발명 35의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 33 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 11의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
[발명 36]
또한, 발명 36의 광학 표시 장치 제어 방법은, 발명 26 내지 35 중 어느 하나의 광학 표시 장치 제어 방법에 있어서,
상기 제2 광변조 소자는 상기 제1 광변조 소자보다 고해상도를 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발명 12의 광학 표시 장치와 동등한 효과가 얻어진다.
본 발명에 의하면, 휘도 다이나믹 레인지 및 계조수의 확대를 실현하고, 화질을 향상시키는 것과 함께 테이블의 사이즈 및 생성 시간을 저감하는데도 적합한 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법을 제 공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도1 내지 도10은, 본 발명에 따른 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법의 실시 형태를 도시한 도면이다.
본 실시 형태는, 본 발명에 따른 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법을 도1에 도시한 바와 같이 투사형 표시 장치(100)에 적용한 것이다.
먼저, 투사형 표시 장치(100)의 구성을 도1을 참조하여 설명한다.
도1은 투사형 표시 장치(100) 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
투사형 표시 장치(100)는, 도1에 도시한 바와 같이, 광원(10), 광원(10)으로부터 입사한 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 휘도변조부(12), 휘도변조부(12)로부터 입사한 광의 파장 영역 중 RGB 3원색의 휘도를 각각 변조하는 색변조부(14), 및 색변조부(14)로부터 입사한 광을 스크린(미도시)에 투사하는 투사부(16)로 구성되어 있다.
휘도변조부(12)는, 투과율을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 매트릭스 형상으로 배열한 액정 라이트 밸브(30), 및 2매의 플라이 아이 렌즈(32a,32b)로 구 성되어 있다. 그리고, 광원(10)으로부터의 광의 전파장 영역의 휘도를 액정 라이트 밸브(30)에 의해 변조하고, 변조한 광을 플라이 아이 렌즈(32a,32b)를 통해 색변조부(14)로 출사한다.
색변조부(14)는, 투과율을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 매트릭스 형상으로 배열하고 또한 액정 라이트 밸브(30)보다 고해상도를 갖는 3매의 액정 라이트 밸브(40R,40G,40B), 5매의 필드 렌즈(42R,42G,42B1~42B3), 2매의 다이크로익 미러(44a,44b), 3매의 미러(46a,46b,46c), 및 다이크로익 프리즘(48)으로 구성되어 있다. 먼저, 휘도변조부(12)로부터의 광을 다이크로익 미러(44a,44b)에 의해 적색, 녹색 및 청색의 RGB 3원색으로 분광하는 것과 함께, 필드 렌즈(42R,42G,42B1~42B3) 및 미러(46a~46c)를 통하여 액정 라이트 밸브(40R~40B)로 입사한다. 그리고, 분광한 RGB 3원색의 광의 휘도를 액정 라이트 밸브(40R~40B)에 의해 각각 변조하고, 변조한 RGB 3원색의 광을 다이크로익 프리즘(48)에 의해 집광하여 투사부(16)로 출사한다.
액정 라이트 밸브(30,40R~40B)는, 화소 전극 및 이를 구동하기 위한 박막 트랜지스터 소자나 박막 다이오드 등의 스위칭 소자가 매트릭스 형상으로 형성된 형성된 유리 기판과, 전체 면에 걸쳐 공통 전극이 형성된 유리 기판의 사이에 TN형 액정을 삽입하는 것과 함께, 외면에 편광판을 배치한 액티브 매트릭스형 액정 표시 소자이다. 액정 라이트 밸브(30,40R~40B)는 일반적으로 화이트 모드로 동작한다. 즉, 전압 비인가 상태에서 백색/밝은(투과)상태, 전압 인가 상태에서 흑색/어두운 (비투과) 상태로 되고, 주어진 제어값에 따라서 그 사이의 계조가 아날로그 제어된다.
또한, 투사형 표시 장치(100)는 액정 라이트 밸브(30) 및 액정 라이트 밸브(40R~40B)를 제어하는 표시 제어 장치(200)(미도시)를 갖고 있다. 이하, 액정 라이트 밸브(40R~40B)를 색변조 라이트 밸브라 총칭하고, 색변조 라이트 밸브와 구별하기 위해서, 액정 라이트 밸브(30)를 휘도변조 라이트 밸브라고 한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브가 표시 해상도(투사형 표시 장치(100)의 표시 화상을 관측자가 관측했을 때 관측자가 지각하는 해상도임)를 결정한다.
다음에, 표시 제어 장치(200)의 구성을 도2 내지 도6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도2는 표시 제어 장치(200)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
표시 제어 장치(200)는, 도2에 도시한 바와 같이, 제어 프로그램에 기초해서 연산 및 시스템 전체를 제어하는 CPU(70), 소정 영역에 미리 CPU(70)의 제어 프로그램 등을 저장하고 있는 ROM(72), ROM(72) 등으로부터 판독한 데이터나 CPU(70)의 연산 과정에서 필요한 연산 결과를 저장하기 위한 RAM(74), 외부 장치에 대해서 데이터의 입출력을 매개하는 I/F(78)로 구성되어 있으며, 이들은 데이터를 전송하기 위한 신호선인 버스(79)로 상호적으로 또한 데이터 송수신 가능하게 연결되어 있다.
I/F(78)에는, 외부 장치로서 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 구동하는 라이트 밸브 구동장치(80), 데이터나 테이블 등을 파일로서 저장하는 기 억 장치(82), 및 외부의 네트워크(199)에 접속하기 위한 신호선이 연결되어 있다.
기억장치(82)는 HDR 표시 데이터를 기억하고 있다.
HDR 표시 데이터는, 종래의 sRGB 등의 화상 포맷으로는 실현할 수 없는 고휘도 다이나믹 레인지를 실현할 수 있는 화상 데이터이며, 화소의 휘도 레벨을 나타내는 화소값을 화상의 전체 화소에 대해서 저장하고 있다. 현재는, 특히 CG의 세계에서, CG 오브젝트를 실제의 풍경에 합성하기 위해서 이용되고 있다. 화상 형식으로서는 다양한 것이 존재하지만, 종래의 sRGB 등의 화상 포맷보다 고휘도 다이나믹 레인지를 실현하기 위해서 부동 소수점 형식으로 화소값을 저장하는 형식이 많다. 또한, 저장하는 값으로서는 인간의 시각 특성을 고려하지 않은 물리적인 방사 휘도(Radiance=W/(sr·㎡))나, 인간의 시각 특성을 고려한 휘도(luminance=cd/㎡)에 관한 값이라는 점도 특징이다. 본 실시 형태에서는, HDR 표시 데이터로서, 1개의 화소에 대해서 RGB 3원색마다 방사 휘도 레벨을 나타내는 화소값을 부동 소수점값으로서 저장한 형식을 이용한다. 예를 들면, 1개의 화소의 화소값으로서 (1.2,5.4,2.3)이라는 값이 저장되어 있다.
HDR 표시 데이터는, 고휘도 다이나믹 레인지의 HDR 화상을 촬영하고, 촬영한 HDR 화상에 기초해서 생성한다. 그러나, 현재의 필름 카메라 및 디지털 스틸 카메라로는 자연계에서의 고휘도 다이나믹 레인지의 HDR 화상을 한번에 촬영할 수 없다. 따라서, 어떠한 방법으로 노출을 변화시킨 복수의 촬영 화상으로부터 1매의 HDR 화상을 생성한다. 한편, HDR 표시 데이터의 생성 방법에 대한 상세한 사항은, 예를 들면, 공지문헌 1「P.E.Debevec, J.Malik, "Recovering High Dynamic Range Radiance Maps from Photographs", Proceedings of ACM SIGGRAPH97, pp.367-378 (1997)」에 기재되어 있다.
또한, 기억 장치(82)는 휘도변조 라이트 밸브의 제어값을 등록한 제어값 등록 테이블(400)을 기억하고 있다.
도3은 제어값 등록 테이블(400)의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
제어값 등록 테이블(400)에는, 도3에 도시한 바와 같이, 휘도변조 라이트 밸브의 각 제어값마다 1개의 레코드가 등록되어 있다. 각 레코드는, 휘도변조 라이트 밸브의 제어값을 등록한 필드와, 휘도변조 라이트 밸브의 투과율을 등록한 필드를 포함하여 구성되어 있다.
도3의 예에서는, 제1 단의 레코드에는 제어값으로서「0」이, 투과율로서 「0.003」이 각각 등록되어 있다. 이것은, 휘도변조 라이트 밸브에 대해서 제어값 「0」을 출력하면, 휘도변조 라이트 밸브의 투과율이 0.3%로 되는 것을 나타내고 있다. 또한, 도3은, 휘도변조 라이트 밸브의 계조수가 4비트(0~15값)일 경우의 예를 도시하였지만, 실제로는 휘도변조 라이트 밸브의 계조수에 상당하는 레코드가 등록된다. 예를 들면, 계조수가 8비트일 경우는 256개의 레코드가 등록된다.
또한, 기억 장치(82)는, 각색변조 라이트 밸브마다 그 색변조 라이트 밸브의 제어값을 등록한 제어값 등록 테이블(420R,420G,420B)을 기억하고 있다.
도4는 제어값 등록 테이블(420R)의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
제어값 등록 테이블(420R)에는, 도4에 도시한 바와 같이, 액정 라이트 밸브(40R)의 각 제어값마다 1개의 레코드가 등록되어 있다. 각 레코드는, 액정 라이 트 밸브(40R)의 제어값을 등록한 필드와, 액정 라이트 밸브(40R)의 투과율을 등록한 필드를 포함하여 구성되어 있다.
도4의 예에서는, 제1 단의 레코드에는 제어값으로서 「0」이, 투과율로서 「0.004」가 각각 등록되어 있다. 이것은, 액정 라이트 밸브(40R)에 대해서 제어값 「0」을 출력하면, 액정 라이트 밸브(40R)의 투과율이 0.4%로 되는 것을 나타내고 있다. 한편, 도4는, 색변조 라이트 밸브의 계조수가 4비트(0~15값)일 경우의 예를 도시하였지만, 실제로는, 색변조 라이트 밸브의 계조수에 상당하는 레코드가 등록된다. 예를 들면, 계조수가 8비트일 경우는 256개의 레코드가 등록된다.
또한, 제어값 등록 테이블(420G,420B)의 데이터 구조에 대해서는 특별히 도시하지 않았지만, 제어값 등록 테이블(420R)과 같은 데이터 구조를 갖고 있다. 단, 제어값 등록 테이블(420R)과 다른 점은 동일한 제어값에 대응하는 투과율이 다르다는 점이다.
다음에, CPU(70)의 구성 및 CPU(70)에서 실행되는 처리를 설명한다.
CPU(70)는 마이크로 프로세싱 유닛(MPU) 등으로 이루어지고, ROM(72)의 소정 영역에 저장되어 있는 소정의 프로그램을 기동시켜, 그 프로그램에 따라 도5의 플로우차트에 도시한 표시 제어 처리를 실행하도록 되어 있다.
도5는 표시 제어 처리를 도시한 플로우차트이다.
표시 제어 처리는 HDR 표시 데이터에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브의 제어값을 각각 결정하고, 결정한 제어값에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 구동하는 처리로서, CPU(70)에서 실행되면, 도5에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S100으로 이행하도록 되어 있다.
단계 S100에서는 HDR 표시 데이터를 기억 장치(82)로부터 판독한다.
다음에, 단계 S102로 이행하여 판독한 HDR 표시 데이터를 해석하고, 화소값의 히스토그램이나, 휘도 레벨의 최대값, 최소값 및 평균값 등을 산출한다. 이 해석 결과는, 어두운 씬(scene)을 밝게 하거나, 지나치게 밝은 씬(scene)을 어둡게 하거나, 중간부 콘트라스트를 협조(協調)하는 등의 자동 화상 보정에 사용하거나, 톤 맵핑에 사용하기 위함이다.
다음에, 단계 S104로 이행하여, 단계 S102의 해석 결과에 기초해서, HDR 표시 데이터의 휘도 레벨을 투사형 표시 장치(100)의 휘도 다이나믹 레인지에 톤 맵핑한다.
도6은 톤 맵핑 처리를 설명하기 위한 도면이다.
HDR 표시 데이터를 해석한 결과, HDR 표시 데이터에 포함되는 휘도 레벨의 최소값이 Smin이고, 최대값이 Smax라고 한다. 또한, 투사형 표시 장치(100)의 휘도 다이나믹 레인지의 최소값이 Dmin이고, 최대값이 Dmax라고 한다. 도6의 예에서는, Smin이 Dmin보다 작고, Smax가 Dmax보다 크기 때문에, 이대로는, HDR 표시 데이터를 적절하게 표시할 수 없다. 따라서, Smin~Smax의 히스토그램이 Dmin~Dmax의 레인지에 들어가도록 정규화한다.
한편, 톤 맵핑의 상세한 내용에 대해서는, 예를 들면, 공지 문헌2 「F.Drago, K.Myszkowski, T.Annen, N.Chiba, "Adaptive Logarithmic Mapping For Displaying High Contrast Scenes", Eurographics 2003, (2003)」에 기재되어 있 다.
다음에, 단계 S106로 이행하여, 색변조 라이트 밸브의 해상도에 맞춰서 HDR 화상을 리사이즈(확대 또는 축소)한다. 이 때, HDR 화상의 종횡비를 유지한 체 HDR 화상을 리사이즈한다. 리사이즈 방법으로서는, 예를 들면, 평균값법, 중간값법, 니어레스트 네이버법(최근방법)을 들 수 있다.
다음에, 단계 S108로 이행하여, 리사이즈 화상의 각 화상의 휘도 레벨 Rp 및 광원(10)의 휘도 Rs에 기초해서, 위의 식(1)에 의해, 리사이즈 화상의 각 화소마다 광변조율 Tp를 산출한다.
다음에, 단계 S110으로 이행하여, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2로서 초기값(예를 들면, 0.2)을 부여하고, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 가결정한다.
다음에, 단계 S112로 이행하여, 산출한 광변조율 Tp, 가결정한 투과율 T2 및 이득 G에 기초해서, 위의 식(2)에 의해, 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T1'을 산출한다. 여기서, 색변조 라이트 밸브가 3매의 액정 라이트 밸브(40R~40B)로 구성되어 있는 것으로부터, 동일한 화소에 대해서 RGB 3원색마다 투과율 T1'이 산출된다. 이에 반해, 휘도 변도 라이트 밸브가 1매의 액정 라이트 밸브(30)로 이루어져 있는 것으로부터, 그들의 평균값 등을 그 화소의 T1'로서 산출한다.
다음에, 단계 S114로 이행하여, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 산출한 투과율T1' 의 가중 평균값을 그 화소의 투과율 T1으로서 산출한다. 가중은, 중첩되는 화소의 면적비에 의해 수행된다.
다음에, 단계 S116으로 이행하여, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소에 대해서 산출한 투과율 T1에 대응하는 제어값을 제어값 등록 테이블(400)로부터 판독하고, 판독한 제어값을 그 화소의 제어값으로서 결정한다. 제어값의 판독에서는, 산출한 투과율 T1에 가장 근사하는 투과율을 제어값 등록 테이블(400) 중에서 검색하고, 검색에 의해 색출한 투과율에 대응하는 제어값을 판독한다. 이 검색은, 예를 들면, 2분 탐색법을 이용하여 수행함으로써 고속 검색을 실현한다.
다음에, 단계 S118로 이행하여, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1의 가중 평균값을 산출하고, 산출한 평균값, 단계 S108에서 산출한 광변조율 Tp 및 이득 G에 기초해서, 위의 식(2)에 의해 그 화소의 투과율 T2를 산출한다. 가중은 중첩되는 화소의 면적비에 의해 수행된다.
다음에, 단계 S120으로 이행하여, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소에 대해서 산출한 투과율 T2에 대응하는 제어값을 제어값 등록 테이블(420R~420B)로부터 판독하고, 판독한 제어값을 그 화소의 제어값으로서 결정한다. 제어값의 판독에서는, 산출한 투과율 T2에 가장 근사한 투과율을 제어값 등록 테이블(420R~420B) 중에서 검색하고, 검색에 의해 색출한 투과율에 대응하는 제어값을 판독한다. 이 검색은, 예를 들면 2분 탐색법을 이용하여 수행함으로써 고속 검색을 실현한다.
다음에, 단계 S122로 이행하여, 단계 S116, S120에서 결정한 제어값을 라이트 밸브 구동장치(80)로 출력하고, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 각각 구동해서 표시 화상을 투영하고, 일련의 처리를 종료해서 최초의 처리로 복귀시킨다.
다음에, 본 실시 형태의 동작을 도7 내지 도10을 참조하여 설명한다.
이하에서는, 색변조 라이트 밸브는 어느 것이나, 가로 18 화소 X 세로 12 화소의 해상도 및 4비트의 계조수를 갖고, 휘도변조 라이트 밸브는, 가로 15 화소 X 세로 10 화소의 해상도 및 4비트의 계조수를 갖는 경우를 예로 들어 설명을 행한다.
표시 제어 장치(200)에서는, 단계 S100~S104를 거쳐 HDR 표시 데이터가 판독되고, 판독된 HDR 표시 데이터가 해석되고, 이 해석 결과에 기초해서, HDR 표시 데이터의 휘도 레벨이 투사형 표시 장치(100)의 휘도 다이나믹 레인지에 톤 맵핑된다. 다음에, 단계 S106을 거쳐, 색변조 라이트 밸브의 해상도에 맞춰서 HDR 화상이 리사이즈된다.
다음에, 단계 S108를 거쳐서, 리사이즈 화상의 각 화소마다 광변조율 Tp가 산출된다. 예를 들면, 리사이즈 화상에서의 화소 p의 광변조율 Tp는, 화소 p의 휘도 레벨 Rp(R,G,B)가 (1.2,5.4,2.3), 광원(10)의 휘도 Rs(R,G,B)가 (10000, 10000,10000)인 것으로 하면, (1.2,5.4,2.3)/(10000,10000,10000) = (0.00012, 0.00054, 0.00023)이 된다.
도7은, 색변조 라이트 밸브의 투과율 T2를 가결정하는 경우를 도시한 도면이 다. 그 다음에, 단계 S110을 거쳐서, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2가 가결정된다. 색변조 라이트 밸브의 좌측 상단 4개 구획의 화소를 p21(좌측 상단), p22(우측 상단), p23(좌측 하단), p24(우측 하단)로 한 경우, 화소 p21~p24의 투과율 T2에는, 도7에 도시한 바와 같이, 초기값 T20이 부여된다.
도8은 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율T1'을 산출하는 경우를 도시한 도면이다.
다음에, 단계 S112를 거쳐, 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T1'이 산출된다. 화소 p21~p24에 착안한 경우, 이에 대응하는 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T11~T14는, 도8에 도시한 바와 같이, 화소p21~p24의 광변조율을 Tp1~Tp4, 이득 G을 1로 하면, 아래의 식(3)~(6)에 의해 산출할 수 있다.
실제로 수치를 이용하여 계산한다. Tp1 = 0.00012, Tp2 = 0.05, Tp3 = 0.02, Tp4 = 0.01, T20 = 0.1일 경우는, 아래의 식(3)~(6)에 의해 T11 = 0.0012, T12 = 0.5, T13 = 0.2, T14 = 0.1이 된다.
T11 = Tp1 / T20 (3)
T12 = Tp2 / T20 (4)
T13 = Tp3 / T20 (5)
T14 = Tp4 / T20 (6)
도9는, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 결정하는 경우를 도시한 도면이다.
다음에, 단계 S114를 거쳐서, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1이 결정된다. 휘도변조 라이트 밸브의 좌측 상단 4개 구획의 화소를 p11(좌측 상단), p12(우측 상단), p13(좌측 하단), p14(우측 하단)한 한 경우, 화소 p11은, 도9의 (a)에 도시한 바와 같이, 색변조 라이트 밸브와 휘도변조 라이트 밸브의 해상도가 다르기 때문에, 화소 p21~화소 p24와 광로 상에서 중첩된다. 색변조 라이트 밸브의 해상도가 18 X 12에서, 휘도변조 라이트 밸브의 해상도가 15 X 10이기 때문에, 화소 p11은 그 최소 공배수로부터 6 X 6의 구형(矩形) 영역으로 구분할 수 있다. 그리고, 화소 p11과 화소 p21~p24의 중첩 면적비는, 도9의 (b)에 도시한 바와 같이, 25:5:5:1로 된다. 따라서, 화소 p11의 투과율 T15는, 도9(c)에 도시한 바와 같이, 아래의 식(7)에 의해 산출할 수 있다.
실제로 수치를 이용하여 계산한다. T11 = 0.0012, T12 = 0.5, T13 = 0.2, T14 = 0.002일 경우는, 아래의 식(7)에 의해 T15 = 0.1008이 된다.
T15 = (T11 X 25 + T12 X 5 + T13 X 5 + T14 X 1)/36 (7)
화소 p12~p14의 투과율 T16~T18에 대해서도, 화소 p11과 같이, 면적비에 의한 가중 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.
다음에, 단계 S116을 거쳐서, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소에 대해서 산출된 투과율 T1에 대응하는 제어값이 제어값 등록 테이블(400)로부터 판독되고, 판독된 제어값이 그 화소의 제어값으로서 결정된다. 예를 들면, T15 = 0.1008이기 때문에, 제어값 등록 테이블(400)을 참조하면, 도3에 도시한 바와 같이, 0.09가 가장 근사한 값이 된다. 따라서, 제어값 등록 테이블(400)로부터는 화 소 p11의 제어값으로서 「8」이 판독된다.
도10은 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 결정하는 경우를 도시한 도면이다.
다음에, 단계 S118을 거쳐서 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2가 결정된다. 화소 p24는, 도10의 (a)에 도시한 바와 같이, 색변조 라이트 밸브와 휘도변조 라이트 밸브의 해상도가 다르기 때문에, 화소 p11~화소 p14와 광로 상에서 중첩된다. 색변조 라이트 밸브의 해상도가 18 X 12에서, 휘도변조 라이트 밸브의 해상도가 15 X 10이기 때문에, 화소 p24는 그 최소 공배수로부터 5 X 5의 구형 영역으로 구분할 수 있다. 그리고, 화소 p24와 화소 p11~p14의 중첩 면적비는, 도10의 (b)에 도시한 바와 같이 1:4:4:16이 된다. 따라서, 화소 p24에 착안한 경우, 이에 대응하는 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T19는, 아래의 식(8)에 의해 산출할 수 있다. 그리고, 화소 p24의 투과율 T24는, 이득 G를 1로 하면, 도10의 (c)에 도시한 바와 같이, 아래의 식(9)에 의해 산출할 수 있다.
실제로 수치를 이용하여 계산한다. T15 = 0.09, T16 = 0.33, T17 = 0.15, T18 = 0.06, Tp4 = 0.01인 경우는, 아래의 식(8),(9)에 의해 T19 = 0.1188, T24 = 0.0842이 된다.
T19 = (T15 X 1 + T16 X 4 + T17 X 4 + T18 X 16) / 25 (8)
T24 = Tp4 / T19 (9)
화소 p21~p23의 투과율 T21~T23에 대해서도, 화소 p24와 같이 면적비에 의한 가중 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.
다음에, 단계 S120을 거쳐서 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소에 대해서 산출된 투과율 T2에 대응하는 제어값이 제어값 등록 테이블(420R~420B)로부터 판독되고, 판독된 제어값이 그 화소의 제어값으로서 결정된다. 예를 들면, 액정 라이트 밸브(40R)의 화소 p24에 대해서 T24 = 0.0842인 경우, 제어값 등록 테이블(420R)을 참조하면, 도4에 도시한 바와 같이, 0.07이 가장 근사한 값이 된다. 따라서, 제어값 등록 테이블(420R)로부터는 화소 p24의 제어값으로서 「7」이 판독된다.
그리고, 단계 S122를 거쳐서 결정된 제어값이 라이트 밸브 구동장치(80)로 출력된다. 이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 구동하여 표시 화상이 투영된다.
이와 같이 해서, 본 실시 형태는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 가결정하고, 가결정한 투과율 T2 및 HDR 표시 데이터에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 결정하고, 결정한 투과율 T1에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하고, 결정한 투과율 T1 및 HDR 표시 데이터에 기초해서 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 결정하고, 결정한 투과율 T2에 기초해서 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하도록 되어 있다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 통해 광원(10)으로부터의 광을 변조하기 때문에, 비교적 고휘도 다이나믹 레인지 및 계조수를 실현할 수 있다. 또한, 표시 해상도를 결정하는 색변조 라이트 밸브의 투과율 T2를 나 중에 결정하기 때문에, 오차의 영향을 억제할 수 있고, 종래에 비하여 화질이 열화하는 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 계조수에 상당하는 수의 계조 테이블을 보유하지 않아도 되기 때문에, 계조수를 증가시켜도, 종래에 비해서 계조 테이블의 사이즈 및 생성 시간이 그다지 증가하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가결정한 투과율 T2 및 HDR 표시 데이터에 기초해서, 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T1'을 산출하고, 산출한 투과율 T1'에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 산출하도록 되어 있다.
휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우는, 가결정된 투과율 T2에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 직접 산출하는 것보다, 일단, 가결정된 투과율 T2에 기초해서 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T1'을 산출하고 나서, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 산출하는 것이 처리가 간단해진다. 따라서, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 비교적 간단하게 산출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 산출한 투과율 T1'에 기초해서, 그 화소의 투과율 T1을 산출하도록 되어 있다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해 상도를 갖는 경우에, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소의 투과율 T2에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 더욱 간단하게 산출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 산출한 투과율 T1'의 가중 평균값을 그 화소의 투과율 T1로서 산출하도록 되어 있다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소의 투과율 T2에 대해서 더욱 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 더욱 간단하게 산출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1에 기초해서, 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 되어 있다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2가 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소의 투과율 T1에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 비교적 간단하게 산출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1의 가중 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초해서 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 되어 있다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브가 각각 상이한 해상도를 갖는 경우에, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2가 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소의 투과율 T1에 대해서 더 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 더욱 간단하게 산출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제 1단의 광변조 소자로서 휘도변조 라이트 밸브를, 제 2단의 광변조 소자로서 색변조 라이트 밸브를 각각 이용하도록 되어 있다.
이에 따라, 종래의 투사형 표시 장치에 광변조 소자를 1개만 추가하면 되기 때문에, 투사형 표시 장치(100)를 비교적 용이하게 구성할 수 있다.
상기 실시 형태에서, 휘도변조 라이트 밸브는, 발명 1 내지 5, 7, 8, 10, 12 내지 17, 19, 20, 22, 24 내지 29, 31, 32, 34 또는 36의 제1 광변조 소자, 또는 발명 10, 22 또는 34의 전파장 영역 휘도변조 소자에 대응하고 있다. 또한, 색변조 라이트 밸브는, 발명 1 내지 5, 7, 8, 10, 12 내지 17, 19, 20, 22, 24 내지 29, 31, 32, 34 또는 36의 제2 광변조 소자, 또는 발명 10, 22 또는 34의 특정 파장 영역 휘도변조 소자에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 단계 S110은, 발명 2, 3, 14 또는 15의 광전파 특성 가결정 수단, 또는 발명 26 또는 27의 광전파 특성 가결정 단계에 대응하고, 단계 S112, S114는, 발명 1 내지 5, 7, 8, 13 내지 17, 19 또는 20의 제1 광전파 특성 결정 수단, 또는 발명 25 내지 29, 31 또는 32의 제1 광전파 특성 결정 단계에 대응하고 있다. 또한, 단계 S116은, 발명 2 또는 14의 제1 제어값 결정 수단, 또는 발명 26의 제1 제어값 결정 단계에 대응하고, 단계 S118은, 발명 1, 2, 7, 8, 13, 14, 19 또는 20의 제2 광전파 특성 결정 수단, 또는 발명 25, 26, 31 또는 32의 제2 광전파 특성 결정 단계에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 단계 S120은, 발명 2 또는 14의 제2 제어값 결정 수단, 또는 발명 26의 제2 제어값 결정 단계에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 휘도변조 라이트 밸브가 1매의 액정 라이트 밸브(30)로 구성되어 있기 때문에, 1개의 제어값 등록 테이블(400)을 준비하고, 제어값 등록 테이블(400)에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하도록 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, RGB 3원색마다 제어값 등록 테이블(400R,400G,400B)을 준비하고, 제어값 등록 테이블(400R~400B)에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하도록 구성할 수도 있다. 휘도변조 라이트 밸브는 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하기 위해, 제어값 등록 테이블(400)에는 대표적인 파장의 광의 투과율이 등록되어 있다. 그러나, RGB 3원색 각각의 파장에 대해서는 반드시 등록되어 있는 투과율로는 되지 않는다.
따라서, 휘도변조 라이트 밸브에 대해서는, 엄밀하게 RGB 3원색마다 제어값에 대응하는 투과율을 측정하고, 제어값 등록 테이블(400R~400B)을 구성한다. 다음 에, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 RGB 3원색마다 결정하고, R에 대해서 산출한 투과율 T1에 가장 근사한 투과율을 제어값 등록 테이블(400R) 중에서 검색하고, 검색에 의해 색출한 투과율에 대응하는 제어값을 판독한다. 동일하게, G에 대해서 산출한 투과율 T1 및 B에 대해서 산출한 투과율 T1에 기초해서 제어값 등록 테이블(400G,400B)로부터 해당의 제어값을 판독한다. 그리고, 휘도변조 라이트 밸브의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값의 평균값 등을 그 화소의 제어값으로서 산출한다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값이, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소의 RGB 3원색마다의 투과율에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
이 경우에서, 휘도변조 라이트 밸브는, 발명 6, 18 또는 30의 제1 광변조 소자에 대응하고, 색변조 라이트 밸브는 발명 6, 18 또는 30의 제2 광변조 소자, 또는 발명 6, 18 또는 30의 특정 파장 영역 휘도변조 소자에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브를 표시 해상도를 결정하는 광변조 소자로서 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 휘도변조 라이트 밸브를 표시 해상도를 결정하는 광변조 소자로서 구성할 수도 있다. 이 경우, 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1(먼저 결정되는 광변조 소자의 투과율을 T1이라고 함)을 결정하고 나서, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2(나중에 결정되는 광변조 소자의 투과율을 T2라고 함)를 결정한다. 또한, 상기와 동일하게, RGB 3원색마다 제어값 등록 테이블(400R~400B)을 준비하고, 제어값 등록 테이블(400R~400B) 에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값을 결정하도록 구성할 수도 있다.
구체적으로는, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 RGB 3원색마다 결정하고, R에 대해서 산출한 투과율 T2에 가장 근사한 투과율을 제어값 등록 테이블(400R) 중에서 검색하고, 검색에 의해 색출한 투과율에 대응하는 제어값을 판독한다. 동일하게, G에 대해서 산출한 투과율 T2 및 B에 대해서 산출한 투과율 T2에 기초해서 제어값 등록 테이블(400G,400B)로부터 해당 제어값을 판독한다. 그리고, 휘도변조 라이트 밸브의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값의 평균값 등을 그 화소의 제어값으로서 산출한다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 제어값이 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 색변조 라이트 밸브의 화소의 RGB 3원색마다의 투과율에 대해서 비교적 적절한 값으로 되기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
이 경우에서, 색변조 라이트 밸브는, 발명 9, 21 또는 33의 제1 광변조 소자, 또는 발명 9, 21 또는 33의 특정 파장 영역 휘도변조 소자에 대응하고, 휘도변조 라이트 밸브는, 발명 9, 21 또는 33의 제2 광변조 소자에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조 라이트 밸브를 1매의 액정 라이트 밸브(30)로 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도11에 도시한 바와 같이, 액정 라이트 밸브(40R~40B)의 입사측에 각각 액정 라이트 밸브(30R,30G,30B)를 설치하여 구성할 수도 있다. 이 경우, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는, 액정 라이트 밸브(30R~30B) 및 액정 라이트 밸브(40R~40B) 중 어느 하 나 이어도 좋다.
도11은 RGB 각 3원색마다 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
이에 따라, RGB 3원색마다의 휘도를 독립적으로 2단계로 변조할 수 있기 때문에, 화질이 열화하는 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
이 경우에서, 액정 라이트 밸브(30R~30B,40R~40B)는, 발명 11, 23 또는 35의 제1 광변조 소자, 발명 11, 23 또는 35의 제2 광변조 소자, 또는 발명 11, 23 또는 35의 특정 파장 영역 휘도변조 소자에 대응하고 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14)를 광학적으로 직접 접속하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도12에 도시한 바와 같이 휘도변조부(120 및 색변조부(14) 사이에 릴레이 렌즈(50)를 설치하여 구성할 수도 있다.
이 경우, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는 휘도변조부(12) 및 색변조부(14) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도12는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14) 사이에 릴레이 렌즈(50)를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
이에 따라, 휘도변조 라이트 밸브의 화상을 정밀하게 색변조 라이트 밸브에 사상(寫像)할 수 있기 때문에 결상(結像) 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조부(12)의 출 사측에 색변조부(14)를 설치하여 구성하였지만. 이에 제한되지 않고, 도13에 도시한 바와 같이, 색변조부(14)의 출사측에 휘도변조부(12)를 설치하여 구성할 수도 있다. 이 경우, 결상 정밀도를 향상시키기 위해, 색변조부(14) 및 휘도변조부(12) 사이에 릴레이 렌즈(50)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는 색변조부(14) 및 휘도변조부(12) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도13은, 색변조부(14)의 출사측에 휘도변조부(12)를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 색변조부(14)를 3판식(3개의 액정 라이트 밸브(40R~40B)에 의해 색변조를 수행하는 방식)으로서 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도14에 도시한 바와 같이, 색변조부(14)를 단판식(1개의 액정 라이트 밸브에 의해 색변조를 행하는 방식)으로도 구성할 수 있다. 단판식 색변조 라이트 밸브는, 예를 들면, 액정 라이트 밸브에 컬러 필터를 설치함으로써 구성할 수 있다. 이 경우, 결상 정밀도를 향상시키기 위해, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14) 간에 릴레이 렌즈(50)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도14는, 단판식으로서 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14)를 내장하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도15에 도시한 바와 같 이, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 단판식 투사형 표시 장치(310), 단판식 투사형 표시장치(310)로부터의 투경광을 모으는 투광성 프레넬 렌즈(312), 및 프레넬 렌즈(312)의 출사측에 설치하고 또한 RGB 3원색마다 광의 휘도를 변조하는 색변조 패널(314)로 이루어지는 투사형 표시 시스템(300)으로서 구성할 수도 있다. 이 경우, 표시 해상도를 결정하는 색변조부는, 단판식 투사형 표시 장치(310) 및 색변조 패널(314) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도15는, 투사형 표시 시스템(300)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14)를 내장하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도16에 도시한 바와 같이, RGB 3원색마다 광의 휘도를 변조하는 3판식 투사형 표시 장치(320), 3판식 투사형 표시 장치(320)로부터의 투경광을 받아들이는 투광성 프레넬 렌즈(312), 및 프레넬 렌즈(312)의 출사측에 설치하고 또한 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 휘도변조 패널(324)로 이루어지는 투사형 표시 시스템(300)으로서 구성할 수도 있다. 이 경우, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는, 3판식 투사형 표시 장치(320) 및 휘도변조 패널(324) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도16은 투사형 표시 시스템(300)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
또한, 상기 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는, 휘도변조부(12) 및 색변조부(14)를 내장하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 도17에 도시한 바와 같이, 백라이트(410), 백라이트(410)의 출사측에 설치하고, 또한 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 휘도변조 패널(412), 및 휘도변조 패널(412)의 출사측에 설치하 고, 또한 RGB 3원색마다 광의 휘도를 변조하는 색변조 패널(414)로 이루어지는 디스플레이(400)로서 구성할 수도 있다. 이 경우, 표시 해상도를 결정하는 광변조부는, 휘도변조 패널(412) 및 색변조 패널(414) 중 어느 하나 이어도 좋다.
도17은 디스플레이(400)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
이와 같이, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 구성으로서는 다양한 변형예(variation)를 고려할 수 있다. 도1, 도11 내지 도17의 구성도 포함하고, 제1 광변조 소자 및 제2 광변조 소자의 구성의 변형예를 정리하면 다음과 같다. 또한, 제2 광변조 소자가 표시 해상도를 결정하고 또한 고해상도인 것으로 한다.
[1] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도1, 도12, 도15 및 도17의 구성). 이에 따라, [2]의 구성에 비해 제조 비용을 저감할 수 있다.
[2] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도1, 도12, 도15 및 도17의 구성). 이에 따라, [1]의 구성에 비해서 화질을 향상할 수 있다.
[3] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도13 및 도16의 구성). 이에 따라, [4]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[4] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도13 및 도16의 구성). 이에 따라, [3]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[5] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도11의 구성). 이에 따라, [2], [3]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[6] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도11의 구성). 이에 따라, [2], [3]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[7] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도14의 구성). 이에 따라, [8]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[8] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다(도14의 구성). 이에 따라, [7]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[9] 단판식의 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식의 휘도 변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [10]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[10] 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [9]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[11] 단판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [12]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[12] 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [11]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[13] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [14]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[14] 3판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [13]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[15] 단판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [9]의 구성에 비해서 화질을 향상시킬 수 있다.
[16] 단판식 색변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 색변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [9]의 구성에 비해서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[17] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로 하고, 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로서 이용하고, 제2 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [10]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
[18] 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제1 광변조 소자로 하고, 단판식 휘도변조 라이트 밸브를 제2 광변조 소자로서 이용하고, 제1 광변조 소자를 광원(10)측에 설치한다. 이에 따라, [10]의 구성에 비해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 HDR 표시 데이터에 기초해서 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브의 제어값을 결정하도록 구성하였지만, 통상의 각 색 8비트 RGB 화상 데이터를 이용하는 경우, 통상의 RGB 화상 데이터의 0~255라는 값은 휘도의 물리량이 아니라 어디까지나 상대적인 0~255라는 값이다. 그렇기 때문에, 통상의 RGB 화상 데이터에 기초해서 본 발명의 표시 장치의 표시를 수행하기 위해서는, 통상의 RGB 화상으로부터 표시해야 할 물리적인 휘도 Rp 또는 표시 장치 전체의 투과율 Tp를 결정하여야만 한다.
도18은 입력값 등록 테이블(440)의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
그 때문에, 도18의 입력값 등록 테이블(440)을 이용하면, 통상의 RGB 화상의 0~255라는 입력값으로부터 물리적인 투과율 Tp에 대한 변환을 행할 수 있고, 또한, 이 테이블의 투과율 Tp의 설정 방법에 의해 간단하게 통상의 RGB 화상에 대한 표시 의 외견(계조 특성)을 변경하는 것이 가능해진다. 이 테이블에서의 투과율 Tp는, 위의 식(2)에서의 Tp이기 때문에, 이 값이 결정된 후에는 상기 실시 형태와 동일한 처리를 수행함으로써, 복수의 광변조 소자의 투과율 T1,T2가 결정되고 표시를 수행할 수 있다.
도19는 입력값 등록 테이블(460)의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도19의 입력값 등록 테이블(460)은, 투과율 Tp 대신에 휘도 Rp를 이용한 것이다. 이 테이블에서의 휘도 Rp는, 위의 식(1)에서의 Rp이기 때문에, 이 값이 결정된 후에는, 상기 실시 형태와 동일한 처리를 수행함으로써, 복수의 광변조 소자의 투과율 T1,T2가 결정되고 표시를 수행할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1의 가중 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초해서 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 제어값을 기초로 하여, 그 제어값에 대응하는 투과율 T1table을 제어값 등록 테이블(400)로부터 판독하고, 판독한 투과율 T1table의 가중 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초해서 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 동일한 화소에 대해서 RGB 3원색마다 산출한 투과율 T1'의 평균값을 그 화소의 T1'로서 산출하도록 구성하였지만, 이에 제한되 지 않고, 투과율 T1'은 그대로 RGB 3원색마다 산출하고, 단계 S114에서, 동일한 화소에 대해서 RGB 3원색마다 산출한 투과율 T1의 평균값을 그 화소의 T1로서 산출하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1의 가중 평균값을 산출하고, 그 평균값에 기초해서 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 구성하였지만 이에 제한되지 않고, 색변조 라이트 밸브의 각 화소마다, 그 화소와 광로 상에서 중첩되는 휘도변조 라이트 밸브의 화소에 대해서 결정한 투과율 T1의 최대값, 최소값 또는 평균값을 산출하고, 그 산출값에 기초해서 그 화소의 투과율 T2를 산출하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 이용하여, 광의 휘도를 2단계로 변조하도록 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 휘도변조 라이트 밸브를 2세트 이용하여 광의 휘도를 2단계로 변조하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 액정 라이트 밸브(30,40R~40B)로서 액티브 매트릭스형 액정 표시 소자를 이용하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 액정 라이트 밸브(30,40R~40B)로서 패시브 매트릭스형의 액정 표시 소자 및 세그먼트형 액정 표시 소자를 이용하여 구성할 수도 있다. 액티브 매트릭스형 액정 표시는, 정밀한 계조 표시를 할 수 있다는 이점이 있고, 패시브 매트릭스형 액정 표시 소자 및 세그먼트형 액정 표시 소자는 저렴하게 제조할 수 있다는 이점을 갖는다.
또한, 상기의 실시 형태에서, 투사형 표시 장치(100)는 투과형 광변조 소자를 설치하여 구성하였지만, 이에 제한되지 않고, 휘도변조 라이트 밸브 또는 색변조 라이트 밸브를 DMD(Dynamic Mirror Device)등의 반사형 광변조 소자로 구성할 수도 있다. 이 경우, HDR 표시 데이터에 기초해서 반사율을 결정한다.
또한, 상기 실시 형태에서는 설명을 간단하게 하기 위해, 화소수 및 계조수가 작은 광변조 소자를 이용하지만, 화소수 및 계조수가 큰 광변조 소자를 이용하는 경우에서도 상기 실시 형태와 동일한 처리를 할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 설명을 간단하게 하기 위해, 이득 G=1.0으로 설정하였지만, 하드웨어 구성에 따라서는 이득 G=1.0이 아니게 된다. 또한, 실제의 계산 비용을 고려했을 경우에는, 이득 G의 영향을 포함한 형태로 제어값 및 투과율을 제어값 등록 테이블에 등록해 두는 편이 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서, 도5의 플로우차트에 도시한 처리를 실행함에 있어서는, ROM(72)에 미리 저장되어 있는 제어 프로그램을 실행하는 경우에 대해서 설명하였지만, 이에 제한되지 않고, 이들 절차를 나타낸 프로그램이 기억된 기억 매체로부터 그 프로그램을 RAM(74)으로 불러들여 실행하도록 해도 좋다.
여기서, 기억 매체란, RAM, ROM 등의 반도체 기억 매체, FD, HD 등의 자기 기억형 기억 매체, CD, CDV, LD, DVD 등의 광학적 판독 방식 기억 매체, MO 등의 자기 기억형/광학적 판독 방식 기억 매체로서, 전자적, 자기적, 광학적 등의 판독 방법의 여하에 관계없이, 컴퓨터로 판독가능한 기억 매체이면, 모든 기억 매체를 포함하는 것이다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 광전파 특성 제어 장치, 광학 표시 장치, 광전파 특성 제어 프로그램 및 광학 표시 장치 제어 프로그램, 및 광전파 특성 제어 방법 및 광학 표시 장치 제어 방법을, 도1에 도시한 바와 같이, 투사형 표시 장치(100)에 적용하였지만, 이에 제한되지 않고, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 다른 경우에도 적용 가능하다.
도1은 투사형 표시 장치(100)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도2는 표시 제어 장치(200)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도3은 제어값 등록 테이블(400)의 데이터 구조를 도시한 도면.
도4는 제어값 등록 테이블(420R)의 데이터 구조를 도시한 도면.
도5는 표시 제어 처리를 도시한 플로우차트.
도6은 톤 맵핑 처리를 설명하기 위한 도면.
도7은 색변조 라이트 밸브의 투과율 T2를 가결정하는 경우를 도시한 도면.
도8은 색변조 라이트 밸브의 화소 단위로 휘도변조 라이트 밸브의 투과율 T1'를 산출하는 경우를 도시한 도면.
도9는 휘도변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T1을 결정하는 경우를 도시한 도면.
도10은 색변조 라이트 밸브의 각 화소의 투과율 T2를 결정하는 경우를 도시한 도면.
도11은 RGB 각 3원색 마다 휘도변조 라이트 밸브 및 색변조 라이트 밸브를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도12는 휘도변조부(12) 및 색변조부(14) 사이에 릴레이 렌즈(50)를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도13은 색변조부(14)의 출사측(出射側)에 휘도변조부(12)를 설치하여 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도14는 단판식(單板式)으로서 투사형 표시 장치(100)를 구성한 경우의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도15는 투사형 표시 시스템(300)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도16는 투사형 표시 시스템(300)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도17은 디스플레이(400)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도18은 입력값 등록 테이블(440)의 데이터 구조를 도시한 도면.
도19는 입력값 등록 테이블(460)의 데이터 구조를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 투사형 표시 장치 10:광원
12: 휘도변조부 30: 액정 라이트 밸브
32a,32b: 플라이 아이 렌즈 14: 색변조부
40, 40R~40B: 액정 라이트 밸브 42R, 42G, 42B1~42B3: 필드 렌즈
44a, 44b: 다이크로익 미러 46a~46c: 미러
48: 다이크로익 프리즘 16: 투사부
70: CPU 72: ROM
74: RAM 78: I/F
79: 버스 80: 라이트 밸브 구동 장치
82: 기억 장치 199: 네트워크
400, 400R~400G, 420R~420G: 제어값 등록 테이블
440, 460: 입력값 등록 테이블 30R~30B: 액정 라이트 밸브
50: 릴레이 렌즈 300: 투사형 표시 시스템
310: 단판식 투사형 표시 장치 324: 휘도변조 패널
400: 디스플레이 410: 백라이트
412: 휘도변조 패널 414: 색변조 패널

Claims (16)

  1. 광전파(光傳播) 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 장치로서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 및
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단
    을 포함하는 광전파 특성 제어 장치.
  2. 광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자와, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 장치로 서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정(假決定)하는 광전파 특성 가결정 수단,
    상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 수단,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단, 및
    상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 수단
    을 포함하는 광학 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖 고,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 제2 광변조 소자의 화소 단위로 상기 제1 광변조 소자의 광전파 특성을 산출하고, 산출한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로(光路) 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제2 광변조 소자의 화소에 대해서 산출한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 당해 화소의 광전파 특성으로서 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
    또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
    상기 광전파 특성 가결정 수단은, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하고,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
    상기 제1 제어값 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제1 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는 각각 상이한 해상도를 갖고,
    상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제2 광변조 소자의 각 화소마다, 당해 화소와 광로 상에서 중첩되는 상기 제1 광변조 소자의 화소에 대해서 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성의 최대값, 최소값, 평균값 또는 중첩 면적비에 의한 가중 평균값을 산출하고, 그 산출값에 기초해서 당해 화소의 광전파 특성을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  9. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
    또한, 상기 제어값을 광전파 특성에 대응시켜서 등록한 제어값 등록 테이블을 상기 각 특정 파장 영역마다 포함하고,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단은, 상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 특정 파장 영역 휘도변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
    상기 제2 광전파 특성 결정 수단은, 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하고,
    상기 제2 제어값 결정 수단은, 상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서, 상기 각 특정 파장 영역마다 당해 특정 파장 영역에 대응하는 제어값 등록 테이블로부터 해당의 제어값을 판독하고, 상기 제2 광변조 소자의 동일한 화소에 대해서 판독한 제어값에 기초해서 당해 화소의 제어값을 산출하도록 되어 있는
    광학 표시 장치.
  10. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 하나는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자이고,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자 중 다른 하나는, 광의 전파장 영역의 휘도를 변조하는 전파장 영역 휘도변조 소자인
    광학 표시 장치.
  11. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자는, 광의 파장 영역 중 상이한 복수의 특정 파장 영역에 대해서 당해 특정 파장 영역의 휘도를 변조하는 특정 파장 영역 휘도변조 소자인
    광학 표시 장치.
  12. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 광변조 소자는 상기 제1 광변조 소자보다 고해상도를 갖는
    광학 표시 장치.
  13. 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 프로그램의 기억 매체로서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단, 및 상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단으로서 실현되는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는
    광전파 특성 제어 프로그램 기억 매체.
  14. 광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자와, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 광학 표시 장치를 제어하는 프로그램의 기억 매체로서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하는 광전파 특성 가결정 수단,
    상기 광전파 특성 가결정 수단에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 수단,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 수단,
    상기 제1 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 수단, 및
    상기 제2 광전파 특성 결정 수단에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 수단으로서 실현되는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는
    광학 표시 장치 제어 프로그램 기억 매체.
  15. 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자, 및 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상 도를 결정하는 제2 광변조 소자를 통해 광원으로부터의 광을 변조하는 광학계에 적용되는 방법으로서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 단계, 및
    상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 단계
    를 포함하는 광전파 특성 제어 방법.
  16. 광원과, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖는 제1 광변조 소자와, 광전파 특성을 독립적으로 제어가능한 복수의 화소를 갖고 또한 표시 해상도를 결정하는 제2 광변조 소자를 포함하고, 상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자를 통해 상기 광원으로부터의 광을 변조해서 화상을 표시하는 광학 표시 장치를 제어하는 방법으로서,
    상기 제1 광변조 소자 및 상기 제2 광변조 소자의 적어도 한쪽의 광변조 소자에 의해 변조한 광을 다른 쪽의 광변조 소자로 변조하고,
    상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 가결정하는 광전파 특성 가결정 단계,
    상기 광전파 특성 가결정 단계에서 가결정한 광전파 특성 및 표시 데이터에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제1 광전파 특성 결정 단계,
    상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제1 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제1 제어값 결정 단계,
    상기 제1 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성 및 상기 표시 데이터에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 광전파 특성을 결정하는 제2 광전파 특성 결정 단계, 및
    상기 제2 광전파 특성 결정 단계에서 결정한 광전파 특성에 기초해서 상기 제2 광변조 소자의 각 화소의 제어값을 결정하는 제2 제어값 결정 단계
    를 포함하는 광학 표시 장치 제어 방법.
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