CN112400136B - 图像显示设备和图像显示方法 - Google Patents

Abstract

根据本技术的实施例的图像显示设备设置有屏幕、照射单元、图像捕捉单元和控制单元。屏幕具有显示构件，其光学特性根据预定光的照射而改变。照射单元能够用预定光和图像光中的至少一者来照射屏幕。当用预定光和图像光中的至少一者照射时，图像捕捉单元捕捉屏幕状态的图像。控制单元根据捕捉的屏幕状态控制预定光和图像光中的至少一者在屏幕上的照射强度。

Description

图像显示设备和图像显示方法

技术领域

本技术涉及一种用于在屏幕等上显示图像的图像显示设备和图像显示方法。

背景技术

传统上，已经开发了一种通过用光照射屏幕等来显示图像的技术。例如，专利文献1描述了用背光照射屏幕的图像显示设备。在该图像显示设备中，扩散背光的聚合物分散液晶(PDLC)面板和控制背光透射率的液晶面板用作有助于图像显示的面板(屏幕)。通过控制背光的漫射和透射来实现能够透明或黑色背景显示等的图像显示(专利文献1的说明书中的段落[0027]、[0051]、[0054]、[0055]和[0055]、图1和10等)。

引用列表

专利文献

专利文献1：WO2014/017344

发明内容

技术问题

因此，已经开发了控制屏幕等上的图像显示的技术，并且期望提供能够在屏幕等上显示具有优异可见性的高质量图像的技术。

鉴于上述情况，本技术的目的是提供一种能够在屏幕等上显示具有优异可见性的高质量图像的图像显示设备和图像显示方法。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本技术的实施例的图像显示设备包括屏幕、照射单元、成像单元和控制单元。

屏幕包括根据预定光的照射而改变光学特性的显示构件。

照射单元能够用预定光或图像光中的至少一者照射屏幕。

成像单元对用预定光或图像光中的至少一者照射的屏幕的状态进行成像。

控制单元根据所成像的屏幕的状态控制预定光或图像光中的至少一者对屏幕的照射强度。

在该图像显示设备中，屏幕的显示构件的光学特性根据预定光而改变。用预定光和图像光照射屏幕，并且对屏幕的状态进行成像。例如，通过根据屏幕的这种状态控制预定光和图像光的照射强度，可以适当地控制屏幕的光学特性等。结果，可以在屏幕等上显示具有优异可见性的高质量图像。

显示构件可以根据预定光的照射而改变透射率或反射率。

利用这种配置，可以控制光的透射或反射，以改变屏幕的黑色照度，并且例如，可以实现具有高对比度和优异可见性的图像显示。

成像单元可以对屏幕上的温度分布进行成像，作为屏幕的状态。

利用这种配置，例如，可以容易地同时检测每个位置处的显示构件的温度等，并且可以容易地根据显示构件的状态执行图像显示等。

控制单元可以根据成像的温度分布来控制预定光的照射强度。

利用这种配置，可以根据投射到屏幕上的视频信号的每个坐标位置处的温度来高精度控制显示构件的光学特性，并且可以实现使用黑色照度的高精度图像显示。

成像单元可以对屏幕上的照度分布进行成像，作为屏幕的状态。

利用这种配置，可以容易地检测在观察环境中屏幕上的实际亮度等，并且可以同时根据该亮度容易地执行图像显示等。

控制单元可以根据成像的照度分布来控制图像光的照射强度。

利用这种配置，可以根据屏幕的亮度来调整图像光的照度，并且可以充分抑制由于观察环境的背景、外部光等导致的图像可见性的降低。

预定光可以包括波长区域不同于图像光的波长区域的光。

利用这种配置，可以以期望的黑色照度执行显示，而不影响要在屏幕上显示的图像的颜色表示，并且可以显示具有优异可见性的高质量图像。

照射单元可以包括：光源单元，其发射作为预定光的第一发射光或作为图像光的第二发射光中的至少一者；以及生成单元，其基于输入图像信息，通过调制第一发射光来生成预定光，并通过调制第二发射光来生成图像光。

利用这种配置，可以高精度地产生预定光和图像光。此外，通过控制光源单元和生成单元，可以高精度地控制预定光和图像光等的照射强度。

控制单元可以根据用预定光或图像光中的至少一者照射的屏幕的状态来校正预定光或图像光中的至少一者的照射强度，基于第一图像信息生成屏幕的状态，照射强度由作为第一图像信息之后的图像信息的第二图像信息指定。

利用这种配置，可以控制预定光和图像光的照射强度，使得根据屏幕的状态适当地显示接下来要显示的图像，并且可以实现足够高质量的图像显示。

显示构件可以在要用预定光照射的区域中显示黑色区域。在这种情况下，控制单元可以根据屏幕上的计划区域的温度，校正照射计划区域的预定光的照射强度，该计划区域由第二图像信息指定为黑色区域。

利用这种配置，例如，可以在适当的定时显示接下来要显示的图像的黑色区域，并且可以高精度地显示具有高对比度和优异可见性的运动图像等。

控制单元可以调整预定光对屏幕上另一区域的照射，该另一区域不同于该计划区域。

利用这种配置，例如，可以快速使先前显示的图像的黑色区域无色。结果，可以以高精度显示接下来要显示的图像。

成像单元可以对屏幕上的温度分布进行成像，作为屏幕的状态。在这种情况下，图像显示设备可以还包括触摸检测单元，其基于屏幕上的温度分布来检测用户触摸的屏幕上的触摸位置。

利用这种配置，可以容易地检测由用户触摸屏幕执行的操作输入等，并且可以容易地实现直观的界面。

照射单元可以包括发射光学***，该发射光学***沿着公共光路引导预定光和图像光，并且沿着预定轴发射引导的预定光和引导的图像光。

利用这种配置，使得用于预定光和图像光的光路、发射光学***等成为公共的，并且可以提高每种光的照***度。此外，可以减小设备尺寸、制造成本等。

图像显示设备还可以包括分支单元，其设置在公共光路上，并且分支来自屏幕的光，该光穿过发射光学***。在这种情况下，成像单元可以基于分支光对屏幕的状态进行成像。

利用这种配置，可以通过使用引导预定光和图像光的公共光学***来形成图像屏幕，并且可以减小设备尺寸等。

屏幕可以设置在预定轴周围的至少部分。在这种情况下，照射单元可以包括光学单元，该光学单元使得从发射光学***发射的预定光和图像光进入屏幕。

利用这种配置，例如，可以在全周屏幕等上显示具有高可见性的全周图像等。

屏幕可以由具有预定轴作为基本中心轴的圆柱形构成。

利用这种配置，例如，可以在圆柱形全周屏幕等上显示具有优异可见性的全周图像等。

当从显示构件的正面观察时，显示构件可以透射具有可见区域波长的光。

利用这种配置，可以配置透明屏幕，并且可以在透明屏幕上实现具有高对比度和优异可见性的高质量图像显示。

显示构件可以包括：显示层，其显示由图像光配置的图像；以及光控制层，其根据预定光的照射而改变光学特性。

利用这种配置，例如，可以容易地配置实现具有高对比度的图像显示的屏幕。

光控制层可以包括无色染料或光致变色材料。

例如，通过使用这些材料，可以实现能够以低成本改变光学特性的屏幕等。

根据本技术实施例的图像显示方法是由计算机***执行的图像显示方法，该图像显示方法包括：用预定光或图像光中的至少一者照射包括根据预定光的照射而改变光学特性的显示构件的屏幕。

对用预定光或图像光中的至少一者照射的屏幕的状态进行成像。

根据成像屏幕的状态控制预定光或图像光中的至少一者对屏幕的照射强度。

发明的有利效果

如上所述，根据本技术，可以在屏幕等上显示具有优异可见性的高质量图像。应当注意，此处描述的效果不一定是限制性的，并且可以提供本公开中描述的任何效果。

附图说明

图1示出根据本技术的第一实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。

图2示出屏幕的配置示例的示意性剖视图。

图3示出图像投射到屏幕上的示例的示意图。

图4示出图像显示设备的显示控制的示例的流程图。

图5示出图像显示设备的显示控制的处理流程的框图。

图6示出图像数据的示例的示意图。

图7示出屏幕上的温度分布的示例的示意图。

图8示出图像数据的另一示例的示意图。

图9示出表示屏幕上的温度分布的三维数据的配置示例的示意图。

图10用于描述校正强度分布的计算处理的示意图。

图11示出根据第二实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。

图12示出屏幕上的照度分布的示例的示意图。

图13示出图像显示设备的显示控制的处理流程的框图。

图14示出根据第三实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。

图15示出根据第四实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。

图16示出图像投射到后置式屏幕上的示例的示意图。

图17示出根据第五实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。

图18示出图像投射到圆柱形屏幕上的示例的示意图。

图19示出用于圆柱形屏幕的图像数据的示例的示意图。

图20示出圆柱形屏幕上的温度分布的示例的示意图。

图21示出用于圆筒形屏幕的图像数据的另一示例的示意图。

图22示出作为比较示例示出的圆柱形屏幕的配置示例的示意图。

图23示出检测屏幕上的触摸位置的处理的示例的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述根据本技术的实施例。

<第一实施例>

[图像显示设备的配置]

图1是示出根据本技术的第一实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。图像显示设备100包括屏幕10和图像投射单元20。图像显示设备100是投射型显示设备，其中，以从图像投射单元20向屏幕10投射光的方式在屏幕10上显示图像。应当注意，在本公开中，“图像”包括静止图像和运动图像。

在图像显示设备100中，图像投射单元20发射图像光1和控制光2，图像光1是可见光的波长区域中的光，控制光2是与图像光1的波长区域不同的波长区域中的光，这将在后面描述。在此处，图像光1是构成图像的光，并且通常包括红光R、绿光G和蓝光B。控制光2的波长区域被设置为具有不同于RGB光波长区域的波长。在该实施例中，控制光2对应于预定光。

图2是示出屏幕10的配置示例的示意性剖视图。图3是示出图像投射到屏幕10上的示例的示意图。屏幕10具有显示图像的显示构件11，并且用作通过向其投射光来显示图像的投射屏幕。显示构件11由台座或框架(未示出)等支撑在预定位置，使得用例如从图像投射单元20发射的光(图像光1和控制光2)适当地照射显示构件11。

显示构件11包括显示层12、光控制层13和保护层14。如图2所示，显示构件11(屏幕10)具有这样的结构，其中，光控制层13、保护层14和显示层12以所述顺序从投射来自图像投射单元20的光的一侧堆叠。

显示层12显示由图像光1构成的图像。在该实施例中，显示层12用作前屏幕，该前屏幕通过反射或衍射已经进入显示层12的图像光1来显示图像，从而在图像光1已经进入显示层12的一侧发射图像光1(参见图3)。显示层12是通常使用的屏幕，并且显示层12的示例可以包括哑光屏幕、珍珠屏幕、银屏、微珠屏、透射屏幕等。

哑光屏幕是所谓的扩散型屏幕，其由织物或树脂片构成，该织物或树脂片的表面涂有例如包含散射剂的涂层材料。珍珠屏幕和银屏是所谓的反射型屏幕，其表面涂有珍珠基的树脂或基于金属粉末的涂层材料。微珠屏是一种表面涂有光学透镜玻璃球的屏幕。透射屏幕是一种例如从透射屏幕的正面观看时对可见光区波长的光透射的屏幕，并且是由乙烯树脂、丙烯树脂、玻璃等构成的半透明屏幕。

或者，显示层12可以由衍射光学元件(全息图等)、半反射镜、表面等离子体粒子、胆甾醇型液晶、菲涅耳透镜等构成。显示层12的具体配置不受限制。例如，显示层12可以是反射从图像投射单元20投射的RGB光(图像光)的任何层，并且显示层12可以例如由壁面等构成。

光控制层13根据控制光2的照射而改变光学特性。具体地，光控制层13被配置为使得反射率或透射率根据控制光2的照射而改变。例如，光控制层13吸收具有与用作图像光1的波长(RGB)不同的波长的光(控制光2)，并且改变(降低)透射率或反射率。

因此，也可以说，控制光2是用于控制光控制层13的光学特性的光。例如，波长为350nm以上且420nm以下或波长为700nm以上且2.5μm以下的光优选用作控制光2。其具体示例可以包括紫外(UV)光和红外(IR)光。因此，可以在不影响图像颜色表示的情况下改变光控制层13的透射率或反射率。在此处，定义“光控”改变屏幕的透射率或反射率，以便提高图像对比度。

光控制层13包括光致变色材料。光致变色材料是具有由于光(控制光2)的影响而可逆变化的不同颜色(吸收光谱)的两种状态的材料。例如，在用控制光2照射的区域中，透射率或反射率可以降低。结果，例如，用控制光2照射的部分可以变成黑色等。应该注意，除了黑色之外，还能够改变成其他颜色，例如，蓝色、紫色、棕色和红色。

光致变色材料的示例可以包括由有机材料构成的光致变色染料。例如，光致变色染料分为两种。其中一种是当控制光2的照射停止时返回透明状态的T型光致变色染料，另一种是由于波长不同于有色光的波长而返回透明状态的P型光致变色染料。T型光致变色染料的示例可以包括螺吡喃、六烯丙基二咪唑、恶嗪、萘并吡喃、偶氮苯等。P型光致变色染料的示例可以包括俘精酸酐、二芳基乙烯等。

或者，除了作为有机材料的光致变色染料之外，无机材料(例如，硅酸钡镁或卤化银)可以用作光致变色材料。另外，光致变色材料的种类、类型等不受限制，并且例如，可以使用其反射率等可以由控制光2控制的任何光致变色材料。

例如，通过将上述光致变色材料分散在基材(例如，聚合物)中并将其形成为显示层12(保护层14)上的薄膜，形成光控制层13。为了不影响显示，基材不吸收可见光区域的光是有利的。因此，可以使图像光1通过，而不改变其质量。此外，基材不吸收控制光2也是有利的。

因此，可以用控制光2有效地照射光致变色材料。

用于基材的材料不受限制，其实例可包括聚合物，例如，尼龙、聚乳酸、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚乙烯咔唑、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚砜、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、醋酸纤维素、胶原、明胶、壳聚糖和聚硅氧烷、其共聚物等。此外，这些示例可以包括通过将上述有机材料与无机材料(例如，二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和氧化锆)等结合而获得的有机-无机杂化材料。

此外，光控制层13可以包括无色染料。例如，无色染料是一种因光或热而变色的物质。光控制层13由无色染料构成，该无色染料通过例如用光(控制光2)照射而以期望的程度改变反射率或透射率。无色染料的示例可以包括用于普通热敏纸的荧烷化合物。无色染料通过与一种称为显影剂的酸性化合物一起使用而可逆地着色或无色。同样在如上所述使用无色染料的情况下，可以根据控制光2的照射产生黑色区域等。

此外，光控制层13的具体配置不受限制，并且例如，可以适当地使用其光学特性通过用控制光2照射而改变的任何材料。此外，例如，可以使用其光学特性(例如，光的吸收率(消光系数等)和折射率)改变从而可以根据控制光2的照射显示期望图像的材料，作为光控制层13。

保护层14切断控制光2对显示层12的照射，并抑制由于控制光2的照射导致的显示层12的劣化(变黄)。保护层14由例如选择性吸收或反射用作控制光2的紫外(UV)或红外(IR)光的材料形成。这种材料的示例可以包括散射剂(例如，氧化锌和氧化钛)以及吸收剂，例如，甲氧基肉桂酸辛酯(或甲氧基肉桂酸乙基己酯)、叔丁基甲氧基二苯甲酰甲烷、氧苯并-3、花菁染料、酞菁染料和方酸菁染料。

保护层14的厚度设定为例如1μm以上且200μm以下。保护层14的厚度可以根据要使用的控制光2的强度等来适当设置，使得可以充分抑制显示层12的劣化等。应当注意，同样对于其中不设置保护层14的配置，即，显示层12和光控制层13直接堆叠的配置，可以应用本技术。

在图3中，示意性地示出了从图像投射单元20向屏幕10辐射的控制光2和图像光1的光路的示例。在下文中，指向图像投射单元20的屏幕10的表面将被称为屏幕10的前表面S1，与前表面S1相对的表面将被称为屏幕10的后表面S2。

例如，进入屏幕10的前表面S1的控制光2被光控制层13的光致变色材料等吸收。结果，用控制光2照射的区域的反射率或透射率降低，并且该区域变为黑色等。另一方面，通过用控制光2照射，可以在屏幕10上的任意位置产生黑色区域等。

以这种方式，显示构件11(屏幕10)在用控制光2照射的区域中显示黑色区域3。应当注意，黑色区域3不限于其实际上是黑色的情况，并且可以是例如根据光致变色材料、无色染料等的性质是另一种颜色的区域。此外，具有不同色度(灰度)的黑色出现的区域也包括在黑色区域3中。应当注意，例如，可以通过控制控制光2的照射强度来显示灰度。

此外，进入屏幕10的前表面S1的图像光1穿过光控制层13和保护层14并到达显示层12。例如，在显示层12中，作为可见光的图像光1被漫反射并发射到前表面S1侧。因此，彩色图像等可以显示在屏幕10的前表面S1侧。

例如，假设如图1所示，在屏幕10上显示面部图像。在这种情况下，例如，用控制光2照射指定黑色显示等的区域(虹膜、眉毛等)。因此，黑色照度降低的虹膜、眉毛等可以在黑色区域3中显示。此外，例如，用图像光1照射指定彩色显示的区域(嘴唇、皮肤等)，并且显示彩色图像。因此，在屏幕10上显示包括由控制光2显示的黑色区域3的图像和由图像光1显示的彩色图像。因此，可以实现具有宽照度范围和高对比度的彩色显示等。

如图1所示，图像投射单元20包括光源设备21、强度调整单元22、图像生成光学***23、投射光学***24、光束分支单元25、成像设备26和控制器27。在该实施例中，图像投射单元20被配置为通过扫描调制光束(光束)来执行图像显示的扫描型投射仪。

光源设备21是发射成为控制光2和图像光1的光的光源，并且具有第一光源30和第二光源31。在该实施例中，光源设备21对应于光源单元。

第一光源30发射成为控制光2的第一发射光。如上所述，控制光2是具有不同于图像光1(RGB光)的波长区域的光，并且是例如诸如紫外(UV)光和红外(IR)光等光。因此，第一光源30被配置为发射不同于RGB光的光，作为第一发射光。

例如，诸如半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)等固态光源用作第一光源30。或者，例如，卤素灯、金属卤化物灯、氙灯、氪灯、金属卤化物灯、钠蒸汽灯、HID灯等可以用作第一光源30。

第二光源31发射成为图像光1的第二发射光。在图1所示的示例中，发射红光R的红色光源31R、发射绿光G的绿色光源31G和发射蓝光B的蓝色光源31B用作第二光源31。从这些光源31R至31B发射的RGB光变成第二发射光。

例如，红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B(第二光源31)均由诸如半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)等固态光源构成。第二光源31的具体配置不受限制，并且可以使用能够发射RGB光的任何光源。

强度调整单元22调整包括在光源设备21中的相应光源的每个输出。例如，强度调整单元22由连接到第一光源30、红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B等中的每一个的电源单元(光源驱动器)构成。因此，也可以说，强度调整单元22调整第一发射光、红光R、绿光G和蓝光B的强度。

图像生成光学***23是分别从第一发射光和第二发射光生成控制光2和图像光1的光学***。在该实施例中，图像生成光学***23用作扫描从光源设备21发射的第一发射光和第二发射光的扫描机构。例如，诸如微机电***(MEMS)、数字镜装置(DMD)和电流镜等扫描机构用作图像生成光学***23。

在本实施例中，基于关于在屏幕10上显示的图像的信息(在下文中称为图像数据)，生成控制光2和图像光1。图像数据是例如指定图像中包括的每个像素的RGB值等的数据。图像数据的格式等不受限制，并且可以使用静止图像或运动图像的任意图像数据。在该实施例中，图像数据对应于图像信息。

例如，强度调整单元22根据表示每个像素的黑色亮度的黑色水平(照度值等)调整第一光源30的输出，并且以时分方式调制第一发射光的强度。此外，根据每个像素的RGB值等来调整用于RGB光的每个光源31R至31B(第二光源31)的输出，并且以时分方式调制每个RGB光线(第二发射光)的强度。例如，沿着单个光路发射已经以时分方式调制其强度的第一发射光和相应RGB光线，作为单个光束。

图像生成光学***23的扫描机构扫描包括第一发射光和相应的RGB光线的光束，使得对应于每个像素的光被发射到适当的位置。结果，图像生成光学***23发射控制光2和图像光1，用于显示由图像数据表示的图像。如图1所示，从图像生成光学***23发射的控制光2和图像光1沿着公共光路32被引导，并且在后续阶段进入投射光学***24。

以这种方式，强度调整单元22和图像生成光学***23通过基于输入图像数据调制第一发射光来生成控制光2，并通过调制第二发射光来生成图像光1。例如，通过使用控制光2和图像光1，可以以预定的帧速率实现图像显示等。在该实施例中，强度调整单元22和图像生成光学***23协作，以实现生成单元。

投射光学***24沿着光轴O发射已经沿着公共光路32引导的控制光2和图像光1。如图1所示，在该实施例中，屏幕10和图像投射单元20被设置成使得投射光学***24的光轴O与屏幕10相交。在该实施例中，光轴O对应于预定轴，投射光学***24对应于发射光学***。

投射光学***24例如是由用于投射控制光2和图像光1的预定透镜***构成的光学***，并且放大和投射控制光2和图像光1，以匹配屏幕10。投射光学***24的具体配置不受限制，并且可以根据屏幕10的尺寸、图像投射单元20被设置的位置等来适当地配置。或者，可以使用具有焦点位置调整机构、变焦功能等的光学***。

因此，投射光学***24用由光源设备21、强度调整单元22和图像生成光学***23生成的控制光2和图像光1照射屏幕10。在该实施例中，光源设备21、强度调整单元22、图像生成光学***23和投射光学***24构成能够用预定光和图像光照射屏幕的照射单元。

光束分支单元25设置在图像生成光学***23和投射光学***24之间的公共光路32上，并且分支已经穿过投射光学***24的来自屏幕10的光。例如，诸如半反射镜、分束器和分色镜等光学元件用作光束分支单元25。应当注意，来自屏幕10的光包括例如由屏幕10反射的控制光2和图像光1、通过屏幕10入射的外部光以及从屏幕10发射的红外光(辐射光)等。在该实施例中，光束分支单元25对应于分支单元。

该实施例是指来自屏幕10的光的辐射光，其处于红外区域，这将在后面描述。例如，光束分支单元25被配置为选择性地分支在红外区域期望的辐射光。此外，光束分支单元25例如被配置为允许控制光2和图像光1通过。因此，可以精确地提取从屏幕10等辐射的红外区域的辐射光，同时抑制对控制光2和图像光1的影响。

成像设备26对用控制光2和图像光1照射的屏幕10的状态进行成像。即，也可以说，成像设备26对显示图像的屏幕10进行成像，并检测屏幕10的状态。如图1所示，从屏幕10进入成像设备26的光被光束分支单元25分支。成像设备26基于由光束分支单元25分支的光对屏幕10的状态进行成像。在该实施例中，成像设备26对应于成像单元。

在该实施例中，成像设备26将屏幕10上的温度分布成像为屏幕10的状态。屏幕10上的温度分布通过检测例如从屏幕10辐射的红外光(辐射光)来成像。因此，获得屏幕10上的温度分布，作为表示屏幕10上每个坐标位置的温度的三维测量值，其对应于投射在屏幕10上的视频信号的每个坐标位置。在此处，三维测量值是例如由包括(X，Y)二维坐标和每个坐标位置处红外光的强度(Z分量)的三个分量表示的数据。

温度分布中包括的每个数据点可以与屏幕10上显示的图像的每个像素相关联。因此，例如，可以参考屏幕10在特定像素的显示位置的温度。

此外，在该实施例中，照射屏幕10的光和来自屏幕10的光穿过相同的光学***(投射光学***24)。因此，例如，照射屏幕10的光的光轴和来自屏幕10的光的光轴可以相同。结果，可以充分避免控制光2和图像光1的照射区域与成像设备26等的成像区域之间的位置偏差。因此，可以精确地将温度分布的每个数据点与屏幕10上的每个像素相关联，并且可以精确地检测屏幕10上每个像素的显示位置的温度。

例如，可以通过使用吸收可见光并透射红外光的滤光器(IR滤光器)等来检测屏幕10的辐射光。例如，包括诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、电荷耦合器件(CCD)传感器和IR滤光器等图像传感器的红外相机等组合用作成像设备26。

控制器27控制图像投射单元20的每个块的操作。控制器27具有计算机所需的硬件配置，例如，CPU和存储器(RAM和ROM)。CPU将预先存储在ROM等中的程序加载到RAM中，并执行用于执行根据本技术的图像显示方法的程序。

例如，诸如现场可编程门阵列(FPGA)等可编程逻辑器件(PLD)和诸如专用集成电路(ASIC)等其他装置可以用作控制器27。

在该实施例中，CPU执行预定程序，用于将比较器28配置为功能块。另外，执行用于操作图像投射单元20的各种类型的处理的功能块等被配置为适合于控制器27。该程序例如经由各种记录介质安装在控制器27中。或者，可以经由互联网等安装程序。

比较器28将屏幕10上的温度分布与关于接下来要显示的图像的图像数据进行比较，并控制控制光2的照射强度。在此处，接下来要显示的图像例如是在以预定帧速率执行的图像显示等中要在当前帧之后的帧中显示的图像。

在该实施例中，比较器28计算校正强度分布，其中，校正由关于接下来要显示的图像的图像数据指定的控制光2的照射强度。因此，校正强度分布是指定用于显示下一个图像(下一帧)的控制光2的照射强度的数据。在另一方面，也可以说，校正强度分布是用于控制控制光2的照射强度的控制值。

计算的校正强度分布被输入到强度调整单元22。然后，强度调整单元22基于校正强度分布来调制第一光源30的输出(第一发射光的强度)。因此，可以以根据屏幕10上的温度分布的照射强度向屏幕10照射控制光2。

以这种方式，比较器28根据屏幕10的成像状态控制控制光2对屏幕10的照射强度。在该实施例中，比较器28对应于控制单元。稍后将参照图10等详细描述比较器28的操作。

[图像显示设备的显示控制]

图4是示出图像显示设备100的显示控制的示例的流程图。图5是示出图像显示设备100的显示控制的处理流程的框图。在图5中，省略了图1所示的图像生成光学***23和投射光学***24的图示。

图4和图5所示的显示控制例如是在图像投射单元20的操作期间重复执行的循环过程。例如，根据图像显示的开始和结束来执行该循环过程。或者，可以选择用于执行显示控制的模式等，并且可以切换是否执行循环过程等。

在该实施例中，如图5所示，成像设备26的输出被反馈到比较器28，并且控制控制光2的照射强度。因此，也可以说，图4和图5所示的显示控制是对控制光2的反馈控制。此外，例如，对以预定帧速率显示的每个帧执行该反馈控制。因此，循环过程的重复频率类似于图像显示的帧速率。

应当注意，例如，在没有执行对控制光2的反馈的状态下，开始第一循环过程。此外，在已经执行了由紧接之前执行的循环过程进行的控制光2的反馈的状态下，开始第二和随后的循环过程。在任一种情况下，都可以适当地实现反馈控制。

首先，成像设备26成像屏幕10上的温度分布(步骤101)。例如，从屏幕10通过投射光学***24进入图像投射单元20的光被光束分支单元25分支，并进入成像设备26(红外相机)。在成像设备26中，包含在来自屏幕10的光中的红外光由图像传感器等检测，并且屏幕10上的温度分布被成像。在图5中，由光束分支单元25分支并进入成像设备26的来自屏幕10的光示意性地显示为虚线。

在屏幕10上显示图像的状态下执行屏幕10的成像。即，在屏幕10被控制光2和图像光1照射的状态下，屏幕10上的温度分布被成像。在下文中，关于在屏幕10上的温度分布被成像的时刻显示的图像的图像数据将被称为第一图像数据。

图6是示出图像数据的示例的示意图。在图6中，示意性地示出了用于在矩形显示区域的中心显示面部图像的图像数据40。该图像数据40是关于在图1所示的屏幕10上显示的面部图像的数据。

在下文中，假设图6所示的图像数据40是在对屏幕10成像时使用的第一图像数据40a，给出描述。应当注意，在屏幕10在另一时间成像的情况下，不同于图6所示的图像数据40的另一图像数据40变成第一图像数据40a。

例如，第一图像数据40a包括被指定为黑色的像素(黑色像素41)。例如，表示虹膜、眉毛等的像素是黑色像素41的示例。基于关于该黑色像素41的信息(黑色水平和像素位置)生成用于显示黑色像素41的控制光2。结果，在屏幕10上用控制光2照射的区域(即，黑色像素41被投射的区域)中显示黑色区域3(见图1)。

此外，例如，第一图像数据40a包括指定了除黑色之外的颜色的像素(彩色像素42)。例如，表示嘴唇、皮肤等的像素是彩色像素42的示例。基于彩色像素42的信息(RGB值或像素位置)，生成用于显示彩色像素42的图像光1，并向屏幕10辐射。结果，例如，面部图像可以全彩色显示。

应当注意，在第一图像数据40a中，以阴影线示出的区域表示没有指定特定颜色的区域(在下文中称为透明区域43)。例如，透明区域43是不指定黑白和其他颜色的显示颜色的区域，并且是几乎不用控制光2和图像光1照射的区域。

图7是示出屏幕10上的温度分布的示例的示意图。在图7中，使用灰度示意性地示出了屏幕10的温度分布44，在该屏幕上显示了使用图6所示的第一图像数据40的图像。应当注意，随着灰度浓度变得更高，它指示更高的温度。

如上所述，屏幕10上显示虹膜、眉毛等的黑色区域3用控制光2照射，控制光2是紫外光UV或红外光IR。例如，当提供给黑色区域3的部分光能被屏幕10吸收作为热能时，黑色区域3的温度升高。结果，如温度分布44所示，可以想象在对应于黑色区域3的像素中检测到相对较高的温度。

此外，同样在屏幕10上用作为可见光的图像光1照射的区域中，可以吸收图像光1的能量作为热能，并且在某些情况下温度可以升高。此外，例如，可以存储与先前图像显示相关联的热量，从而导致跨屏幕10的温度分布。

此外，例如，存在由于放置屏幕10的位置的外部空气温度(例如，从空调等吹出的空气)而发生温度不均匀的可能性。此外，还可以想象，当用户等触摸屏幕10时，屏幕10的温度改变。因此，屏幕10的温度分布44包括关于由于当前显示的显示图像(控制光2和图像光1)引起的温度，外部空气环境的温度，由于手、手指等的触摸引起的温度等的信息。

返回参考图4，当屏幕10上的温度分布被成像时，比较器28计算控制光2的校正强度分布(步骤102)。如图5所示，作为屏幕10的温度分布44的三维测量值和作为第一图像数据40a的下一图像数据40的第二图像数据被输入到比较器28。

图8是示出图像数据40的另一示例的示意图。在下文中，假设图8所示的图像数据40是紧接着图6所示的第一图像数据40a使用的第二图像数据40b，给出描述。在第二图像数据40b中，虹膜的位置和眉毛的形状不同于第一图像数据40a。因此，在接下来要显示的图像中，控制光2的照射位置和照射强度等改变。

在该实施例中，根据基于第一图像数据40a生成的控制光2和图像光1被照射到的屏幕10的状态，来校正由第二图像数据40b指定的控制光2的照射强度，第二图像数据40b是第一图像数据40a的下一图像数据40。具体地，根据在步骤101中成像的屏幕10的温度分布44，计算校正了由第二图像数据40b指定的控制光2的照射强度的校正强度分布。

图9是示出表示屏幕10的温度分布44的三维数据的配置示例的示意图。图10是用于描述校正强度分布的计算处理的示意图。在下文中，将参照图9和图10描述校正强度分布47的计算处理。

在图9中，示出了表示温度分布44的三维数据。三维数据包括沿垂直和水平方向排列的多个数据点45，并且存储屏幕10上对应于每个数据点45(像素)的每个点处的温度测量值(温度的大小对应于测量值)等。即，温度分布44可以被认为是三维图像数据，其中，记录了屏幕10上每个点的温度。

例如，屏幕10上对应于记录高值的数据点45(数据深的像素)的点是温度高的点。相反，屏幕10上对应于记录低值的数据点45(数据浅的像素)的点是温度低的点。

温度分布44中包括的每个数据点45与屏幕10上显示的图像的每个像素相关联。在下文中，假设图像数据40的像素I(x，y)对应于温度分布44的数据点T(x，y)。即，假设在数据点T(x，y)记录的温度表示显示像素I(x，y)的位置处的温度。应当注意，x指示表示图中数据点的水平位置的索引，y指示表示图中数据点的垂直位置的索引。

这种关联可以通过适当地定位成像设备26来实现，例如，通过使用具有类似于图像数据40的分辨率的成像设备26。应当注意，本技术不限于每个像素和每个数据点以一对一的方式彼此关联的情况，并且可以使用任意方法来执行关联。例如，彼此相邻的多个像素可以与一个数据点相关联。或者，可以例如通过使用卷积、滤波等来执行像素与数据点的关联，即图像数据40与温度分布44的关联。

图10的左上图是示出图9所示的部分区域46中的屏幕10的温度分布44的示意图，并且更浓密的灰度级指示更高的温度。部分区域46由5×5个数据点45的块构成。在下文中，温度分布44的左下数据点45表示为T(1，1)。因此，例如，温度分布44的左上数据点45被表示为T(1，5)。

图10的右上图是示出当温度分布44被成像时在部分区域46中显示的当前显示图像的数据(第一图像数据40a)的示意图。在第一图像数据40a中，更浓密的灰度级表示较低的黑色照度，即较暗的颜色。此外，第一图像数据40a的像素I_a(x，y)与温度分布44的数据点T(x，y)相关联。即，第一图像数据40a的左下像素I_a(1，1)对应于温度分布44的数据点T(1，1)。

图10的右下图是示出关于在部分区域46中显示的下一个显示图像的数据(第二图像数据40b)的示意图，并且较暗的灰度级指示较低的黑色照度。第二图像数据40b的像素I_b(x，y)与温度分布44的数据点T(x，y)相关联。

图10的左下图是示出部分区域46中的校正强度分布47的示例的示意图。校正强度分布47的像素C(x，y)与第二图像数据40b的像素I_b(x，y)(即，温度分布44的数据点T(x，y))相关联。校正强度分布47的每个像素C的颜色表示控制光2的照射强度(第一发射光的发射强度)，较暗的灰度级表明较高的照射强度。

在下文中，屏幕10上显示第一图像数据40a的像素I_a(x，y)的图像位置被表示为S(x，y)。例如，T(x，y)表示屏幕10上的照射位置S(x，y)的温度。此外，第二图像数据40b的像素I_b(x，y)表示计划在下一时间在照射位置S(x，y)显示的颜色。此外，校正强度分布47的像素C(x，y)表示照射到照射位置S(x，y)的控制光2的照射强度的校正值。

例如，在第一图像数据40a中，黑色被指定为部分区域46的中心的像素I_a(3，3)的显示颜色。因此，用控制光2照射显示I_a(3，3)的照射位置S(3，3)。结果，在照射位置S(3，3)显示黑色区域3。检测照射位置S(3，3)的温度，作为温度分布44的数据点T(3，3)的测量值。如图10所示，由于控制光2的照射，数据点T(3，3)具有比其他部分更高的温度。

此外，在第一图像数据40中，还为与中心像素I_a(3，3)相邻的八个像素指定显示颜色。与I_a(3，3)相比，该显示颜色具有更高照度、更亮的颜色(例如，灰色、另一种颜色等)。因此，用具有较低强度的控制光2和图像光1等照射与照射位置S(3，3)相邻的八个照射位置。因此，如温度分布44所示，在与数据点T(3，3)相邻的八个数据点处检测到低于T(3，3)且高于其他区域的温度。

通常，在使用光致变色材料或无色染料的屏幕10(光控制层13)上，在更高的温度下，着色和脱色的响应速度变得更快。即，当用控制光2照射部位时，由于用控制光2照射的部位具有较高的温度，该部位在较短的时间内变为黑色。在此处，直到颜色变为黑色的时间例如是直到期望的黑色出现的时间。

如上所述，在包括光控制层13的屏幕10上显示图像的情况下，当前显示图像的光能、环境温度等在投射屏幕上形成温度分布，使得表面中的反应速率可能不同。

例如，假设用相同强度的控制光2照射屏幕10的每个照射位置。在这种情况下，在具有较低温度的照射位置处直到相同黑色(黑色照度)出现的时间较长，而在具有较高温度的照射位置处直到相同黑色(黑色照度)出现的时间较短。因此，当用单一强度的控制光2照射具有温度分布44的屏幕10时，可能出现取决于温度分布44的黑色照度的不均匀等。

在该实施例中，比较器28计算控制光2的照射强度的校正值(校正强度分布47)，使得可以基于屏幕10的当前温度分布44适当地获得下一个显示图像的黑色等。具体而言，根据由第二图像数据40b指定给黑色区域3的屏幕10上的计划区域48的温度，校正用其照射计划区域48的控制光2的照射强度。

计划区域48是例如屏幕10上的照射位置，在该位置将显示在第二图像数据40b中为其指定黑色的黑色像素41。例如，在第二图像数据40b中，面部图像的虹膜的位置从紧接在前的图像中的位置移动。虹膜在屏幕10上移动后的这些位置成为计划区域(见图1)。应当注意，在图10中，第二图像数据40b的黑色像素41由与计划区域48相同的附图标记表示。

例如，在图10所示的第二图像数据40b中，五个像素(即，中心像素I_b(3，3)、与中心像素垂直和水平相邻的像素I_b(3，4)、I_b(3，2)、I_b(2，3)和I_b(4，3))被指定为黑色像素41。要显示五个黑色像素41的照射位置(S(3，3)、S(3，4)、S(3，2)、S(2，3)和S(4，3))成为计划区域48。应当注意，在图10所示的示例中，对五个黑色像素41中的每一个设置了相似的黑色照度(黑色水平)。

例如，比较器28从第二图像数据40b提取黑色像素41(计划区域48)，并参考对应于每个黑色像素41的数据点45的温度。然后，校正控制光2的照射强度，以满足以黑色照度对每个黑色像素41进行着色的强度。

例如，作为计划区域48的照射位置S(3，3)的温度T(3，3)高于其他温度。即，在显示下一个显示图像(3，3)的中心的像素I_b的照射位置S(3，3)处，它在短时间内被着色为黑色。在这种情况下，例如，即使控制光2的照射强度被设置为低，照射位置S(3，3)也可以在适当的时间着色为黑色。为此，对于校正强度分布47的像素C(3，3)，例如，计算比原始照射强度低的照射强度(图中的浅灰色)。

此外，例如，作为计划区域48的照射位置S(3，4)的温度T(3，4)低于照射位置S(3，3)的温度T(3，3)。因此，在照射位置S(3，4)处，直到其被着色成黑色的响应率低于在照射位置S(3，3)处的响应率。

在这种情况下，对于校正强度分布47的像素C(3，4)，例如，计算比对于C(3，3)设置的照射强度高的照射强度(图中的暗灰色)。

类似地，对于对应于作为计划区域48的照射位置S(3，2)、S(2，3)和S(4，3)的校正强度分布47的像素C(3，2)、C(2，3)和C(4，3)，计算高于C(3，3)的照射强度的照射强度。通过以这种方式将控制光2的照射强度设置得更高，即使在温度较低的区域中，也可以在短时间内以期望的黑色着色。即，可以缩短黑色照度显示的响应时间。

因此，可以相对于作为计划区域48的五个照射位置(S(3，3)、S(3，4)、S(3，2)、S(2，3)和S(4，3))以适当的定时显示具有相同黑色照度的黑色区域3。因此，在该实施例中，根据成像屏幕10的温度分布44来控制控制光2的照射强度。

应当注意，可以根据光控制层13的特性等适当地计算校正强度分布47中的每个像素的照射强度(校正值)。例如，计算包括在计划区域48中的每个像素的照射强度，使得通过使用光控制层13在每个温度等下的响应率以期望的定时完成着色。另外，计算校正强度分布47的照射强度的方法不受限制。

此外，比较器28调整控制光2对屏幕10上不同于计划区域48的其他区域的照射。具体地，对于除了指定为黑色区域3的计划区域48之外的区域，计算校正强度分布47，使得控制光2的照射强度为零。在图10所示的校正强度分布47中，对其控制光2的照射强度被设置为零的像素以白色示出。

例如，当切断控制光2对光控制层13的照射时，显示的黑色消失。即，即使在直到那时显示黑色的区域中，在该区域是接下来不显示黑色的区域的情况下，也可以通过不用控制光2照射来消除黑色。因此，在校正强度分布47中，也可以说，控制光2的照射强度被校正为用于消除当前显示图像的黑色照度的强度。

应当注意，在该实施例中，由第二图像数据40b指定的RGB值用于计算指定图像光1(红光R、绿光G和蓝光B)的强度的强度分布。图像光1的强度分布和控制光2的校正强度分布被输出到强度调整单元22。

返回参考图4，强度调整单元22基于校正强度分布47控制第一光源30的输出(步骤103)。例如，基于校正强度分布47，以时分方式将指定照射每个照射位置S(x，y)的控制光2(第一发射光)的强度的控制值输出到第一光源30。此外，在步骤103中，强度调整单元22基于图像光1的强度分布适当地控制第二光源31(红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B)。

光源设备21和图像生成光学***23根据校正强度分布47和下一个图像光1发射控制光2(步骤104)。发射的控制光2和图像光1穿过光束分支单元25，并从投射光学***24向屏幕10辐射。因此，在屏幕10上显示由第二图像数据40表示的图像。应当注意，在下一个循环过程中，其上显示该图像的屏幕10被成像，并且再次执行步骤101至104的过程。

因此，例如，通过根据屏幕10的温度分布44控制控制光2的照射强度等，可以缩短黑色照度显示的响应时间。因此，可以以适当的定时执行黑色照度显示等，没有余像，并且可以实现高对比度显示图像。因此，可以显示具有优异可见性的高质量图像。

如上所述，在根据该实施例的图像显示设备100中，屏幕10的显示构件11的光学特性由于控制光2而改变。用控制光2和图像光1照射屏幕10，并且对屏幕10的状态进行成像。例如，通过根据屏幕的状态控制控制光2的照射强度，可以适当地控制屏幕的光学特性等。因此，可以在屏幕等上显示具有优异可见性的高质量图像。

在使用普通投射仪的图像显示中，屏幕关闭时的亮度是黑色照度。因此，在屏幕上反射大量光的明亮环境中，显示图像的对比度降低，并且可见性劣化。特别地，对于由包含散射剂的透明玻璃基板等构成的透明屏幕，可见性劣化变得显著。

例如，可以想到通过使用具有TFT液晶和PDL元件的屏幕来控制屏幕的透射率等的方法。在该方法中，以由TFT液晶或PDL元件限定的像素尺寸显示图像，并且可能难以利用投射仪的特性，例如，以放大或缩小状态投射图像。此外，设置每个元件会增加屏幕的制造成本。

此外，可以想到使用接触式温度计(例如，电热丝)的方法，作为检测屏幕温度的方法。在这种使用电线的温度感测中，需要多点测量来获得屏幕上的温度分布。因此，用于多点测量的电线可能会影响屏幕的设计。

在该实施例中，使用通过用控制光2照射而改变反射率或透射率的屏幕10。因此，可以任意改变未被图像光1等照射的熄灭区域的亮度。结果，可以降低黑色照度的水平，并且可以提高图像的对比度。

基于屏幕10上的温度分布来控制控制光2的照射强度。因此，例如，即使在由于先前的图像显示、外部空气温度的变化、用户的触摸等导致屏幕10的温度分布44出现不均匀的情况下，也可以适当地控制黑色照度的显示速度等。结果，可以执行图像显示，而没有黑色照度、余像等的不均匀性，并且可以显示具有高对比度和优异可见性的视频内容等。

此外，在使用透明屏幕10的情况下，可以通过显示黑色区域3来避免看穿背景的情况。因此，即使使用透明屏幕10，也可以实现具有高对比度和优异可见性的图像显示。

根据控制光2的照射而改变光学特性(透射率和反射率)的光控制层13由光致变色材料、无色染料等构成。因此，不管图像光1或控制光2的照射区域如何，都可以执行适当的图像显示，并且例如可以容易地放大或缩小图像。此外，由于不需要在屏幕10上提供电线等，所以可以容易地配置各种形状和尺寸的屏幕10，同时降低屏幕10的制造成本。

在该实施例中，通过使用成像设备26将温度分布44成像为屏幕10的状态。通过以这种方式使用光学装置，可以在不影响屏幕10的设计的情况下具体检测屏幕10的温度分布44。

此外，成像设备26经由控制光2和图像光1共用的投射光学***对屏幕10成像。因此，可以抑制温度分布44和图像数据40等之间的位置偏差，并且可以高精度地实现温度分布44的数据点与图像数据40的像素的关联。因此，可以充分提高控制光2的控制精度。此外，利用这种设置，可以以小尺寸配置图像投射单元20。

<第二实施例>

将描述根据本技术的第二实施例的图像显示设备。在接下来的描述中，将省略或简化与上述实施例中描述的图像显示设备100中的配置和效果类似的配置和效果的描述。

图11是示出根据第二实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。图像显示设备200包括屏幕210和图像投射单元220。例如，屏幕210以类似于图1所示的屏幕10的方式配置。即，屏幕210具有根据控制光2的照射而改变透射率或反射率的特性。

图像投射单元220包括光源设备221、强度调整单元222、图像生成光学***223、投射光学***224、光束分支单元225、成像设备226和控制器227。强度调整单元222、图像生成光学***223和投射光学***224以类似于例如图1所示的强度调整单元22、图像生成光学***23和投射光学***24的方式配置。

在该实施例中，光源设备221包括第二光源31，第二光源31包括红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B。因此，也可以说，光源设备221具有例如通过从图1所示的光源设备21移除第一光源30而获得的配置。在该实施例中，从光源31R至31B发射的RGB光变成第二发射光(图像光)。应当注意，光源设备221可以设置有发射控制光的光源(第一光源)。此外，例如，发射控制光等的光源可以与光源设备221分开使用。

光束分支单元225设置在图像生成光学***223和投射光学***224之间的公共光路32中，并且分支已经穿过投射光学***224的来自屏幕210的光。例如，诸如半反射镜、分束器和分色镜等光学元件用作光束分支单元225。

在该实施例中，来自屏幕210的光的可见光(RGB光)被光束分支单元225分支。例如，光束分支单元225的透射率被设置为使得图像光1的显示图像的照度不会显著降低。此外，光束分支单元225的透射率被设置为任意透射率，使得分支的可见光的强度变成使得处于后续级的可见光相机(成像设备226)能够对照度分布进行成像的强度。光束分支单元225的具体配置不受限制，并且例如，适当地使用多层反射膜、抗反射膜等。

成像设备226基于由光束分支单元225分支的来自屏幕210的光对屏幕210的状态进行成像。在该实施例中，屏幕210上的照度分布被成像为屏幕210的状态。照度分布50例如是从屏幕210发射的可见光的照度分布，并且是当使用可见光对屏幕210成像时屏幕210的图像。

例如，具有诸如CMOS和CCD等图像传感器的可见光相机用作成像设备226。例如，可见光相机能够对彩色图像进行成像。因此，照度分布50是从屏幕210发射的红光R、绿光G和蓝光B的强度分布。应当注意，本技术也可以应用于使用对单色图像等进行成像的可见光相机的情况。

图12是示出屏幕210上的照度分布的示例的示意图。在图12中，使用灰度示意性地示出了屏幕210上的照度分布50，其中，显示了使用图6所示的第一图像数据40a的图像。实际上，照度分布50变成包括相应RGB彩色光线的照度值的彩色图像。

如图12所示，照度分布50包括当前显示的图像。例如，这是由于以在屏幕210的显示层中漫反射的光进入投射光学***224的方式产生的返回光而导致的图像。

此外，照度分布50包括通过返回光(反射等)不同于图像的其他图像。例如，在使用透射屏幕210等的情况下，透射通过屏幕210的背景光被检测为照度分布50。此外，屏幕210的安装环境周围的照明光、其他外部光等可以被屏幕210检测、反射。因此，通过对屏幕210上的照度分布50进行成像，可以获得关于在屏幕210上投射的实际图像的信息。

返回参考图11，控制器227是控制图像投射单元220的操作的计算机，并且包括作为功能块的比较器228。在该实施例中，比较器228根据屏幕210的成像状态控制图像光1的照射强度。具体地，通过将屏幕210上的照度分布50与关于接下来要显示的图像的图像数据(第二图像数据40a)进行比较，来控制图像光1的照射强度。

比较器228基于照度分布50校正由第二图像数据40a指定的图像光1的照射强度，并计算图像光1的校正强度分布。应当注意，图像光1的校正强度分布包括红光R的校正强度分布、绿光G的校正强度分布和蓝光B的校正强度分布。在下文中，相应RGB彩色光线的校正强度分布将被共同描述为校正颜色分布。

校正颜色分布是指定用于显示下一图像(下一帧)的图像光1的照射强度的数据。在另一方面，也可以说，校正颜色分布是用于控制图像光1中包括的相应RGB颜色光线的照射强度的控制值。

计算的校正颜色分布被输入到强度调整单元222。然后，强度调整单元222基于校正颜色分布来调制第二光源31(红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B)的输出。因此，可以以根据屏幕210上的照度分布的照射强度向屏幕210照射图像光1。因此，比较器228根据成像的照度分布控制图像光1的照射强度。

图13是示出图像显示设备200的显示控制的处理流程的框图。如图13所示，图像显示设备200的显示控制是通过将成像设备226的输出反馈到比较器228来执行的循环过程。

首先，成像设备226对其上显示由第一图像数据40a表示的当前显示图像的屏幕210上的照度分布50进行成像。屏幕210上的成像照度分布50作为三维测量值输入到比较器228。此时，第二图像数据40(作为下一个显示图像的图像数据40)被输入到比较器228。

在该实施例中，比较器228根据用基于第一图像数据40a生成的图像光1照射的屏幕210的状态，校正由第二图像数据40b指定的图像光1的照射强度，第二图像数据40b是第一图像数据40a的下一图像数据40。即，比较器228计算通过校正图像光1的照射强度而获得的校正颜色分布。在校正颜色分布的计算中，例如，校正包括在第二图像数据40b中的每个像素的RGB值。

例如，白光(天花板照明等)可以在屏幕210上反射。白光的照度以及显示图像的照度被添加到其上反射白光的区域中，并且可能难以适当地表示显示图像的颜色、照度等。

在这种情况下，例如，比较器228在其上反射白光的区域(反射区域)中增加要显示的像素的照度。即，对于包括在反射区域中的第二图像数据40b中包括的像素的像素，相应RGB彩色光线的强度以相同的速率增加。例如，计算这样的校正颜色分布。因此，即使在其上反射白光的明亮区域，也可以精细地表示下一个显示图像的颜色。

此外，例如，可以想到，照射的图像光1的颜色和反射图像的颜色彼此混合。在这种情况下，计算已经校正每个像素的RGB值的校正颜色分布，使得适当地显示在反射区域中显示的像素的颜色。因此，即使在其他颜色重叠的区域中，也可以适当地显示下一个显示图像的颜色。

此外，基于照度分布50计算校正颜色分布的方法不受限制。例如，通过将第一图像数据40a与照度分布50进行比较，可以提取反射图像。可以基于该提取的图像来计算校正颜色分布。此外，例如，通过机器学习等来确定照度分布50内的反射，并且基于确定结果来计算校正颜色分布。例如，可以执行这样的处理。

计算的图像光1的校正颜色分布被输出到强度调整单元222。强度调整单元222基于校正颜色分布来控制作为第二光源31的红色光源31R、绿色光源31G和蓝色光源31B的每个输出。从光源设备221和图像生成光学***223发射取决于校正颜色分布的图像光1。

因此，根据屏幕210上的照度分布50来控制图像光1的照射强度的强度大小、相应RGB彩色光线的比率等。因此，即使在由于安装环境中***灯或通过投射屏幕看到的背景，在屏幕210的表面中显示图像的亮度不均匀的状态下，也可以适当地显示显示图像的颜色。因此，可以在屏幕210上显示具有优异可见性的高质量图像。

应当注意，在光源设备221等中提供第一光源的情况下，根据以上参考图4等描述的流程图来调整控制光的强度。例如，比较器228基于第二图像数据40b计算指定控制光的强度的强度分布。基于该控制光的强度分布来控制第一光源的输出。因此，可以实现具有高对比度的图像显示，同时适当地显示显示图像的颜色。

<第三实施例>

图14是示出根据第三实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。在该实施例中，根据屏幕310上的温度分布和照度分布来控制控制光2和图像光1对屏幕310的照射强度。

图像显示设备300包括根据控制光2改变光学特性的屏幕310，图像投射单元320。图像投射单元320包括光源设备321、强度调整单元322、图像生成光学***323和投射光学***324。光源设备321、强度调整单元322、图像生成光学***323和投射光学***324以类似于例如图1所示的光源设备21、强度调整单元22、图像生成光学***23和投射光学***24的方式配置。

此外，图像投射单元320包括红外光分支单元325a、第一成像设备326a、可见光束分支单元325b、第二成像设备326b和控制器327(比较器328)。如图14所示，红外光分支单元325a和可见光束分支单元325b均设置在图像生成光学***323和投射光学***324之间的光路中(控制光2和图像光1共有的光路32)。应当注意，红外光分支单元325a和可见光束分支单元325b的设置顺序等不受限制。

红外光分支单元325a分支来自屏幕310的已经穿过投射光学***324的光的红外光。第一成像设备326a例如是红外相机，并且对由红外光分支单元325a分支的红外光进行成像，以对屏幕310上的温度分布进行成像。红外光分支单元325a和第一成像设备326a以类似于例如图1所示的光束分支单元25和成像设备26的方式配置。

可见光束分支单元325b分支来自屏幕310的已经穿过投射光学***324的光的可见光。第二成像设备326b例如是可见光相机，并且对由可见光束分支单元325b分支的红外光成像，以对屏幕310上的照度分布进行成像。可见光束分支单元325b和第二成像设备326b以类似于例如图11所示的光束分支单元225和成像设备226的方式配置。

比较器328根据成像的屏幕310上的温度分布来控制控制光2的照射强度。例如，计算其中校正了由下一个显示图像(第二图像数据40b)的图像数据40指定的控制光2的照射强度的校正后强度分布(参见图4和图5等)。此外，比较器328根据成像的屏幕310上的照度分布来控制图像光1的照射强度。例如，计算其中校正了由第二图像数据40b指定的图像光1的照射强度的校正颜色分布(参见图13等)。

因此，在该实施例中，使用控制光2的校正强度分布和图像光1的校正颜色分布来控制控制光2和图像光1的照射强度。因此，即使在屏幕310的表面中存在温度不均匀性、照度不均匀性等的情况下，也可以在屏幕310上执行均匀的图像显示，并且可以提高显示质量。此外，可以以适当的颜色显示具有高对比度的图像，并且可以充分提高图像等的可见性。

<第四实施例>

图15是示出根据第四实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。在上述实施例中，使用了前置式屏幕10、210和310。在该实施例中，使用后置式屏幕410。图像显示设备400包括后置式屏幕410和图像投射单元420。

在后置式屏幕410上，如图15所示，在与控制光2和图像光1照射到的表面(前表面S1)相对的表面(后表面S2)上显示图像。因此，用户从与图像投射单元420相对的一侧观看图像，屏幕410***其间。

图像投射单元420以类似于例如图1、11和14所示的图像投射单元20、220和320中的任何一个的方式配置。即，图像投射单元420被配置为能够根据屏幕410上的温度分布或照度分布来控制控制光2或图像光1中的至少一者的照射强度。

图16是示出图像投射到后置式屏幕410上的示例的示意图。后置式屏幕410从面向图像投射单元420的前表面S1侧依次包括光控制层413、保护层414和显示层412。例如，光控制层413和保护层414以类似于上面参考图2等描述的光控制层13和保护层14的方式配置。

显示层412用作通过衍射或折射已经进入显示层412的图像光1来显示图像的后置式屏幕，从而在与图像光1已经进入显示层412的一侧相反的一侧发射图像光1。例如，能够透射图像光的薄屏幕、透明屏幕、透射全息图等用作显示层412。显示层412的具体配置不受限制，并且用作后置式屏幕的任意屏幕可以用作显示层412。

如图16所示，进入屏幕410的前表面S1的图像光1穿过光控制层413和保护层414并到达显示层412。在显示层412中，例如，作为可见光的图像光1被漫反射，并且被发射到后表面S2侧。因此，可以在屏幕410的后表面S2侧显示彩色图像等。

应当注意，通过控制光2进入前表面S1侧的光控制层413，在屏幕410上显示黑色区域3。从后表面S2侧看，黑色区域3降低了屏幕410的黑色照度。应当注意，可以采用光控制层413设置在屏幕410的后表面S2侧的配置。在这种情况下，穿过显示层412的控制光2进入光控制层413，并且显示黑色区域3。

即使在如上所述使用后置式屏幕410的情况下，通过根据屏幕410上的温度分布或照度分布适当地控制控制光2和图像光1的照射强度，也可以实现具有高对比度和优异可见性的高质量图像显示。

<第五实施例>

图17是示出根据第五实施例的图像显示设备的配置示例的示意图。在该实施例中，使用圆柱形屏幕510代替平面屏幕。图像显示设备500包括台座501、图像投射单元520、屏幕510和顶板反射镜502。

台座501具有圆柱形状，并且设置在图像显示设备500的下部。如图17所示，图像投射单元520设置在台座501内部。此外，台座501通过任意保持机构(未示出)保持屏幕510和顶板反射镜502。应当注意，台座501的形状等不受限制，并且例如可以使用任意形状，例如，长方体形状。

图像投射单元520被配置为容纳在台座501内部。图像投射单元520的投射光学***524设置在台座501的中心，指向上方。控制光2和图像光1从投射光学***524沿着光轴O朝向图像显示设备500的上部发射。例如，图像投射单元520具有类似于图1所示的图像投射单元20的配置。应当注意，图像投射单元520的具体配置不受限制，例如，可以使用图11和14所示的图像投射单元220和320。

屏幕510具有圆柱形状，并且绕光轴O全周设置。在该实施例中，屏幕510被设置为使得屏幕510(圆柱形状)的中心轴和投射光学***524的光轴O彼此重合。即，也可以说，屏幕510由以光轴O作为基本中心轴的圆柱形构成。

应当注意，屏幕510的形状不受限制。例如，可以使用具有长方体形状的屏幕510、具有多边形棱柱形状的屏幕510等。此外，例如，本技术不限于屏幕510绕光轴O全周设置的情况，并且例如，可以使用半圆柱形屏幕510等。即，本技术可以应用于绕光轴O至少部分设置的屏幕510。

屏幕510具有堆叠结构，其中，光控制层、保护层和显示层堆叠。例如，圆柱形屏幕510通过将堆叠结构结合到透明的圆柱形基底等来配置。例如，屏幕510的光控制层和保护层以类似于上面参考图2描述的光控制层13和保护层14的方式配置。

例如，屏幕510的显示层由衍射光学元件构成。衍射光学元件(DOE)是衍射光的光学元件。通过使用衍射光学元件，例如，可以配置高透射性、透明的屏幕等。因此，可以显示给出浮动感等的全周图像，并且可以提供具有优异娱乐特性的观看体验。

例如，使用记录在全息图上的干涉条纹衍射光的全息光学元件(HOE)用作衍射光学元件。例如，可以使用衍射和透射入射光的透射式HOE或衍射和反射入射光的反射式HOE(见图18)。

此外，HOE根据入射光的入射角改变衍射效率。因此，通过适当地设计HOE，可以选择性地衍射具有预定入射角的光，并有效地透射具有其他入射角的光。因此，例如，可以高效率地透射沿注视方向(从前方等看)入射的光等，并且可以表现出优异的透射率。

衍射光学元件的具体配置不受限制。例如，可以使用干涉条纹记录在元件内部的体积HOE、干涉条纹被记录为元件表面的不规则等的浮雕(压花)HOE等。或者，除了通过干涉条纹的衍射之外，可以使用通过使用预定图案等的衍射光栅等来衍射光的类型的衍射光学元件。

此外，显示层的配置不受限制。例如，任何透射屏幕都可以用作显示层。此外，例如，即使在使用半透明屏幕、非透射屏幕等的情况下，也可以应用本技术。

顶板反射镜502具有反射控制光2和图像光1的反射表面503。顶板反射镜502被设置成通过使用光轴O作为参考而面对投射光学***524，使得反射表面503面对投射光学***524。因此，顶板反射镜502设置在投射光学***524上方的光轴O上。

用由反射表面503反射的控制光2和图像光1照射圆柱形屏幕510。即，也可以说，顶板反射镜502是使得由投射光学***524发射的控制光2和图像光1进入屏幕510的光学元件。在该实施例中，顶板反射镜502对应于光学单元。

在该实施例中，反射表面503具有对于光轴O旋转对称的形状。具体地，反射表面503包括通过使用光轴O作为参考旋转从抛物线的一部分切出的曲线而获得的旋转表面(抛物线表面)。该抛物线表面被配置为使得抛物线的凹入侧(抛物线的焦点侧)是反射光的一侧(反射表面41)，同样，抛物线的轴不同于光轴O。

例如，通过适当地设置构成反射表面503的抛物线的位置、倾斜度等，可以使反射光(控制光2和图像光1)和相对于屏幕510的入射角基本恒定。例如，在屏幕510由HOE等构成的情况下，反射表面503被配置为使得反射光相对于屏幕510的入射角变成提供HOE的高衍射效率的角度。因此，在透明屏幕上实现了高照度图像显示。此外，通过使入射角相同，可以充分降低图像的照度不均匀性等。

应当注意，反射表面503的具体配置不受限制，并且例如，可以适当地使用控制反射光相对于屏幕510的入射角的反射表面503。例如，可以使用利用光路模拟等设计的自由曲面等，来形成反射表面503。此外，例如，可以根据屏幕510的形状适当地设计反射表面503的形状。另外，可以使用能够向屏幕510反射控制光2和图像光1的任何反射表面503。

图18是示出图像投射到圆柱形屏幕510上的示例的示意图。在图18的左侧，示意性地示出了使用透射屏幕510(例如，透射式HOE等)的情况下的光路的示例。此外，在图18的右侧，示意性地示出了使用反射屏510(例如，反射式HOE等)的情况下的光路的示例。

如图18所示，例如，从投射光学***524发射的控制光2和图像光1沿着光轴O进入顶板反射镜502的反射表面503。由反射表面503反射的控制光2和图像光1被辐射到圆柱形屏幕510的内部。

辐射到屏幕510的控制光2被屏幕510的光控制层吸收，并且在照射位置显示具有低黑色照度的黑色区域3。此外，辐射到屏幕510的图像光1被显示层12漫投射(左图)或漫反射(右图)并向屏幕510的外部发射。因此，从外部观看屏幕510的用户可以在视觉上识别全周图像等。

图19是示出用于圆柱形屏幕510的图像数据60的示例的示意图。图20是示出圆柱形屏幕510的温度分布61的示例的示意图。图21是示出用于圆柱形屏幕510的图像数据60的另一示例的示意图。

当在圆柱形屏幕510上显示图像时，如图19和21所示，使用变形以与屏幕510等的形状匹配的图像的图像数据60。在接下来的描述中，假设图19所示的图像数据60是当前显示图像的图像数据60(第一图像数据60a)，并且假设图21所示的图像数据60是下一个显示图像的图像数据60(第二图像数据60b)。

例如，基于图19所示的图像数据60生成控制光2和图像光1。生成的控制光2和图像光1通过顶板反射镜502向屏幕510辐射。结果，在圆柱形屏幕510的一侧沿着屏幕510的曲面显示图17所示的面部图像。

在由第一图像数据60a(当前显示图像)表示的图像在屏幕510上显示的状态下，执行成像设备526的成像。例如，从屏幕510进入成像设备526的光是在类似于要辐射到屏幕510的光的光路上与要辐射的光相反的方向上传播的光。即，从屏幕510的每个位置向内传播到顶板反射镜502、被顶板反射镜502反射并进入投射光学***524的光经由光束分支单元525进入成像设备526。

在图20中，示意性地示出了在其上显示图19所示的当前显示图像(第一图像数据60a)的屏幕510上的温度分布61。如上所述，温度分布61基于在与辐射到屏幕510的控制光2和图像光1的光路以相反方向传播的光成像。因此，例如，检测与控制光2和图像光1的照射相关联的屏幕510上的温度分布，作为反映第一图像数据60a的变形图像的分布。

因此，通过使用公共光学***用光照射屏幕510并对来自屏幕510的光进行成像，可以容易且准确地实现图像数据60和温度分布61之间的关联。因此，例如，可以以一对一的方式将图像数据60的每个像素与温度分布61的每个数据点相关联，并且可以充分提高处理速度和控制精度。

比较器528基于成像屏幕510的温度分布61校正由图21中所示的第二图像数据60b指定的强度，并计算控制光2的校正强度分布。基于该校正强度分布显示下一个显示图像。

应当注意，同样在代替温度分布61对照度分布成像的情况下(参见图11)，以及在温度分布61和照度分布都进行成像的情况下(参见图14)，可以将每条捕捉数据与图像数据60准确地相关联。

因此，即使在使用圆柱形屏幕510等的情况下，也可以根据屏幕510的状态(温度分布61或照度分布)来控制控制光2和图像光1的照射强度。因此，可以显示具有高对比度和优异可见性的高质量全周图像等，并且可以展现优异的娱乐特性。

图22是示出作为比较示例的圆柱形屏幕530的配置示例的示意图。在图22中，提供了从外部对圆柱形屏幕530成像的红外相机531。在红外相机531安装在圆柱形屏幕530的外圆周中的配置中，需要安装多个红外相机531，以完全包围圆柱形屏幕530的外圆周，并且存在设备尺寸增大的可能性。此外，由于设置了主体外部的构件，因此可能会影响设计。此外，由于不可能通过共享投射光学***来执行成像，所以在视频信号和屏幕之间的位置关系中存在出现偏差的可能性。

在该实施例中，使用如图17所示通过分支来自屏幕510的已经穿过投射光学***524的光来执行成像的配置。因此，可以将成像设备526安装在图像投射单元520内部，并且以高精度获得圆柱形屏幕510的温度或照度分布。因此，可以紧凑地配置图像显示设备500。此外，由于不需要将构件等设置在设备外部，所以可以实现优异的设计。

此外，通过对要投射的光(控制光2和图像光1)共用的投射光学***524对屏幕510成像，可以高精度地执行图像数据60和捕捉数据(温度分布61或照度分布)之间的定位。因此，可以高精度地检测用控制光2和图像光1照射的位置处的状态，例如，温度和照度，并且可以适当地反馈检测结果。结果，可以显著提高全周图像等的图像质量。

<第六实施例>

在该实施例中，通过实时感测屏幕上的温度分布来执行检测用户触摸屏幕的触摸位置的处理。例如，关于检测到的触摸位置的信息(触摸数据)用作关于用户输入的操作的信息。

在该实施例中，使用图像显示设备(见图1、14和17等)，该图像显示设备设置有对屏幕上的温度分布进行成像的成像设备(红外相机等)。此外，图像显示设备的控制器设置有触摸检测单元，作为功能块。

触摸检测单元基于由成像设备成像的屏幕上的温度分布来检测用户触摸的屏幕上的触摸位置。例如，成像设备以预定的帧速率对温度分布进行成像。触摸检测单元适当地获得成像的温度分布，并基于温度分布等的变化来检测用户触摸的屏幕上的位置(触摸位置)。

图23是示出检测屏幕上的触摸位置的处理的示例的示意图。图23的A是示出用户触摸屏幕610之前屏幕上的温度分布44a的示意图。图23的B是示出由用户的手5触摸屏幕610的示意图。图23的C是示出用户触摸后屏幕610的温度分布44b的示意图。

当如图23的A所示对用户触摸之前的屏幕610成像时，检测到其中由于控制光2和图像光1的照射导致的温度分布和由于安装环境中外部空气等导致的温度分布重叠的状态。假设用户的手5在这种状态下触摸屏幕610，如图23的B所示。在这种情况下，可以想象，传输用户的手5的温度，并且屏幕610上的温度分布局部改变。

在用户触摸之后的屏幕610中，例如，如图23的C所示，检测到屏幕610的温度快速升高的区域。在图23的C所示的示例中，检测到温度高于周边的五个区域。这五个区域是例如当用户用五个指尖触摸屏幕610时生成的触摸区域70。

例如，触摸检测单元通过监测屏幕610上的温度分布来检测温度局部变化的区域(触摸区域70)等的生成，如图23的C所示。例如，检测从紧接之前的温度分布的变化大于预定阈值的区域，作为触摸区域70。此外，例如，可以基于使用机器学习等的图像处理来检测触摸区域70。检测触摸区域70的方法不受限制，并且可以使用用于检测其中已经发生温度变化的区域等的任意处理。

触摸区域70的位置是用户触摸的屏幕上的触摸位置。例如，触摸区域70中温度最高的位置、触摸区域70的中心位置等被检测为触摸位置。因此，可以检测用户触摸了屏幕610上的哪个位置，即用户触摸了显示图像的哪个位置。

因此，监测温度分布使得能够容易地检测屏幕610上的触摸位置(触摸数据)。通过使用触摸数据，可以根据用户的触摸操作来执行图像显示(例如，查看触摸位置等)，并且可以配置被给予交互的显示设备。因此，可以提供具有优异娱乐属性的观看体验。

此外，可以基于触摸数据接收用户的操作。例如，可以容易地检测各种操作输入，例如，图标选择、键盘输入和手指手势。因此，可以在屏幕上执行各种操作，并大大提高可操作性。

<其他实施例>

本技术不限于上述实施例，并且可以实现各种其他实施例。

在上述实施例中，根据屏幕上的温度分布来控制控制光的照射强度。例如，可以根据屏幕上的照度分布来控制控制光的照射强度。例如，在强烈反射白光的区域中，可以控制控制光的照射强度，使得黑色照度降低(随着黑色区域变暗)。因此，即使在明亮区域，也可以保持低照度水平，并且可以显示高对比度图像。

此外，在上面，根据屏幕上的照度分布来控制图像光的照射强度，但是不限于此。例如，可以根据屏幕上的温度分布来控制图像光的照射强度。例如，通过使用屏幕上的温度分布，可以根据黑色区域中的脱色程度来调整图像光。例如，可以执行这样的处理。

在图11所示的示例中，已经描述了仅包括RGB光源(第二光源)的光源设备。例如，可以使用仅包括发射紫外光、红外光等的第一光源的光源设备。即，可以采用仅从图像投射单元发射控制光的配置。在这种情况下，例如，可以在屏幕上显示灰度图像等。或者，通过提供发射图像光的另一投射仪等，例如，可以显示彩色图像等。同样利用这种配置，例如，通过基于屏幕上的温度分布等控制控制光的强度，可以实现具有高对比度和优异可见性的图像显示。例如，可以使用这样的配置。

设置用控制光照射的区域的方法不受限制。例如，在灰度级中，照度低于预定阈值的像素被设置为黑色像素，并且显示黑色像素的区域用控制光照射。因此，例如，可以通过使用光控制层在低照度侧显示灰度。此外，可以使用控制光来显示被指定为具有低RGB值并且是深色的像素等。换言之，可以通过重叠和辐射图像光和控制光来表示深色。

在上面，已经描述了通过扫描包括控制光和图像光的光束来执行图像显示的扫描型投射仪(图像投射单元)。本技术不限于此，例如，可以使用利用透射或反射液晶面板(LCD：液晶显示器)进行光调制的类型的投射仪。

例如，可以使用3LCD(三板型)投射仪，该投射仪包括分别调制相应的RGB彩色光线的三个液晶面板，并且组合相应的调制彩色光线，以产生图像光。利用这种投射仪，可以通过提供调制第一光源的输出的另一液晶面板来生成控制光。在这种情况下，根据本技术，生成图像光和控制光的四个液晶面板用作生成单元。

在3LCD投射仪中，可以通过相应的液晶面板来调整控制光和图像光对屏幕的照度强度。因此，例如，通过使用控制光的校正强度分布和图像光的校正颜色分布来控制每个液晶面板，可以以对应于屏幕状态的照射强度照射控制光和图像光。

在上述实施例中，成像设备通过使用对辐射到屏幕的光共有的公共光学***(投射光学***等)来对屏幕成像。对屏幕成像的配置没有限制。例如，可以使用设置在图像投射单元外部的成像设备对屏幕成像。同样在这种情况下，通过适当地将屏幕上的温度分布和照度分布与图像数据40相关联，可以根据屏幕的状态执行显示控制。例如，可以采用这样的配置。

在图17中，使用将控制光和图像光向圆柱形屏幕反射的顶板反射镜。将图像投射到圆柱形屏幕上的方法不受限制。例如，可以使用折射从投射光学***发射的光以进入圆柱形屏幕的光学透镜等，来代替顶板反射镜。例如，菲涅耳透镜等用作光学透镜。同样利用这种配置，可以应用本技术。

根据上述本技术的至少两个特征可以组合。换言之，相应实施例中描述的各种特征可以在实施例中任意组合。此外，上述各种效果仅仅是说明性的，而不是限制性的，并且可以提供其他效果。

应当注意，本技术也可以采取以下配置。

(1)一种图像显示设备，包括：

屏幕，包括根据预定光的照射而改变光学特性的显示构件；

照射单元，能够用所述预定光或图像光中的至少一者照射所述屏幕；

成像单元，对用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态进行成像；以及

控制单元，根据所成像的所述屏幕的状态控制所述预定光或所述图像光中的至少一者对所述屏幕的照射强度。

(2)根据(1)所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件根据所述预定光的照射而改变透射率或反射率。

(3)根据(1)或(2)所述的图像显示设备，其中，

所述成像单元对所述屏幕上的温度分布进行成像，作为所述屏幕的状态。

(4)根据(3)所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据所成像的温度分布控制所述预定光的照射强度。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述成像单元对所述屏幕上的照度分布进行成像，作为所述屏幕的状态。

(6)根据(5)所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据所成像的照度分布控制所述图像光的照射强度。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述预定光包括波长区域不同于所述图像光的波长区域的光。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述照射单元包括

光源单元，发射作为所述预定光的第一发射光或作为所述图像光的第二发射光中的至少一者，以及

生成单元，基于输入图像信息，通过调制所述第一发射光生成所述预定光，并通过调制所述第二发射光生成所述图像光。

(9)根据(8)所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态，校正所述预定光或所述图像光中的至少一者的照射强度，所述屏幕的状态是基于第一图像信息生成的，所述照射强度由作为所述第一图像信息之后的图像信息的第二图像信息指定。

(10)根据(9)所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件在要用所述预定光照射的区域中显示黑色区域，并且

所述控制单元根据所述屏幕上的计划区域的温度，校正照射所述计划区域的所述预定光的照射强度，所述计划区域由所述第二图像信息指定为所述黑色区域。

(11)根据(10)所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元调整所述预定光对所述屏幕上另一区域的照射，所述另一区域不同于所述计划区域。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述成像单元对所述屏幕上的温度分布进行成像，作为所述屏幕的状态，还包括

触摸检测单元，基于所述屏幕上的温度分布来检测用户触摸的所述屏幕上的触摸位置。

(13)根据(1)至(12)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述照射单元包括发射光学***，所述发射光学***沿着公共光路引导所述预定光和所述图像光，并且沿着预定轴发射所引导的预定光和所引导的图像光。

(14)根据(13)所述的图像显示设备，还包括

分支单元，设置在所述公共光路上，并且分支来自所述屏幕的光，所述光穿过所述发射光学***，其中，

所述成像单元基于经分支的光对所述屏幕的状态进行成像。

(15)根据(13)或(14)所述的图像显示设备，其中，

所述屏幕设置于所述预定轴的周围的一部分，并且

所述照射单元包括光学单元，所述光学单元使得从所述发射光学***发射的所述预定光和所述图像光进入所述屏幕。

(16)根据(13)至(15)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述屏幕被构成为以所述预定轴作为大致的中心轴的圆柱形。

(17)根据(1)至(16)中任一项所述的图像显示设备，其中，

从显示构件的前面看，所述显示构件对于具有可见区域波长的光是透射的。

(18)根据(1)至(17)中任一项所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件包括

显示层，显示由所述图像光配置的图像，并且

光控制层，根据所述预定光的照射而改变光学特性。

(19)根据(18)所述的图像显示设备，其中，

所述光控制层包括无色染料或光致变色材料。

(20)一种图像显示方法，包括：

由计算机***

用预定光或图像光中的至少一者照射屏幕，所述屏幕包括根据所述预定光的照射而改变光学特性的显示构件；

对用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态进行成像；并且

根据所成像的所述屏幕的状态控制所述预定光或所述图像光中的至少一者对所述屏幕的照射强度。

附图标记列表

1 图像光

2 控制光

3 黑色区域

10、210、310、410、510、610 屏幕

12、412 显示层

13、413 光控制层

21 光源设备

22、222、322 强度调整单元

23、223、323 图像生成光学***

24、224、324、524 投射光学***

25、225、525 光束分支单元

325a 红外光分支单元

325b 可见光束分支单元

26、226、526 成像设备

326a 第一成像设备

326b 第二成像设备

27、227、327 控制器

28、228、328、528 比较器

32 公共光路

40、60 图像数据

40a、60a 第一图像数据

40b、60b 第二图像数据

44、44a、44b、61 温度分布

47 校正强度分布

48 计划区域

50 照度分布

70 触摸区域

502 顶板反射镜

100、200、300、400、500 图像显示设备。

Claims (19)

1.一种图像显示设备，包括：

屏幕，包括根据预定光的照射来改变光学特性的显示构件；

照射单元，能够用所述预定光或图像光中的至少一者照射所述屏幕；

成像单元，对用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态进行成像；以及

控制单元，根据所成像的所述屏幕的状态控制所述预定光或所述图像光中的至少一者对所述屏幕的照射强度，

其中，所述成像单元对所述屏幕上的温度分布进行成像，作为所述屏幕的状态。

2.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件根据所述预定光的照射来改变透射率或反射率。

3.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据所成像的温度分布控制所述预定光的照射强度。

4.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述成像单元对所述屏幕上的照度分布进行成像，作为所述屏幕的状态。

5.根据权利要求4所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据所成像的照度分布控制所述图像光的照射强度。

6.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述预定光包括波长区域不同于所述图像光的波长区域的光。

7.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述照射单元包括

光源单元，发射作为所述预定光的第一发射光或作为所述图像光的第二发射光中的至少一者，以及

生成单元，基于输入图像信息，通过调制所述第一发射光生成所述预定光，并通过调制所述第二发射光生成所述图像光。

8.根据权利要求7所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元根据用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态，校正所述预定光或所述图像光中的至少一者的照射强度，其中，所述屏幕的状态是基于第一图像信息生成的，所述照射强度由作为所述第一图像信息之后的图像信息的第二图像信息指定。

9.根据权利要求8所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件在要用所述预定光照射的区域中显示黑色区域，并且

所述控制单元根据所述屏幕上的计划区域的温度，校正照射所述计划区域的所述预定光的照射强度，其中，所述计划区域由所述第二图像信息指定为所述黑色区域。

10.根据权利要求9所述的图像显示设备，其中，

所述控制单元调整所述预定光对所述屏幕上另一区域的照射，所述另一区域不同于所述计划区域。

11.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述成像单元对所述屏幕上的温度分布进行成像，作为所述屏幕的状态，还包括

触摸检测单元，基于所述屏幕上的温度分布来检测用户触摸的所述屏幕上的触摸位置。

12.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述照射单元包括发射光学***，所述发射光学***沿着公共光路引导所述预定光和所述图像光，并且沿着预定轴发射所引导的预定光和所引导的图像光。

13.根据权利要求12所述的图像显示设备，还包括

分支单元，设置在所述公共光路上，并且所述分支单元分支来自所述屏幕的光，所述光穿过所述发射光学***，其中，

所述成像单元基于经分支的光对所述屏幕的状态进行成像。

14.根据权利要求12所述的图像显示设备，其中，

所述屏幕设置于所述预定轴的周围的一部分，并且

所述照射单元包括光学单元，所述光学单元使得从所述发射光学***发射的所述预定光和所述图像光进入所述屏幕。

15.根据权利要求12所述的图像显示设备，其中，

所述屏幕被构成为以所述预定轴作为大致的中心轴的圆柱形。

16.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

从显示构件的正面看，所述显示构件对于具有可见区域波长的光是透射的。

17.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述显示构件包括

显示层，显示由所述图像光配置的图像，并且

光控制层，根据所述预定光的照射来改变光学特性。

18.根据权利要求17所述的图像显示设备，其中，

所述光控制层包括无色染料或光致变色材料。

19.一种图像显示方法，包括：

由计算机***

用预定光或图像光中的至少一者照射屏幕，所述屏幕包括根据所述预定光的照射来改变光学特性的显示构件；

对用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态进行成像；并且

根据所成像的所述屏幕的状态控制所述预定光或所述图像光中的至少一者对所述屏幕的照射强度，

其中，对用所述预定光或所述图像光中的至少一者照射的所述屏幕的状态进行成像包括：对所述屏幕上的温度分布进行成像，作为所述屏幕的状态。

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