專利名稱：：光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和方法、光學(xué)顯示裝置及其顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及應(yīng)用于通過多個光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和裝置以及方法，特別是涉及不會使成本升高、可以提高成像精度并且適于進行高精度的調(diào)制的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和光學(xué)顯示裝置、以及光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和光學(xué)顯示裝置的顯示方法。本申請對于2003年12月24日申請的日本國專利申請第2003-427208號和2004年10月13日申請的日本國專利申請第2004-299284號主張優(yōu)先權(quán)，在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
：近年來，LCD(液晶顯示器，LiquidCrystalDisplay)、EL(電致發(fā)光裝置)、等離子體顯示器、CRT(陰極射線管，CathodeRayTube)、投影機等的光學(xué)顯示裝置中的圖像質(zhì)量改善日益顯著，在分辨率(解像度)、色域方面逐漸地實現(xiàn)了與人的視覺特性基本匹配的性能。但是，從輝度動態(tài)范圍方面來看，其再現(xiàn)范圍最多為1～102(nit)左右，而且灰度級一般為8位(比特)。然而，人的視覺能夠感覺的輝度動態(tài)范圍為10-2～104(nit)左右，此外輝度辨別能力為0.2(nit)左右，將此換算為灰度級(灰度數(shù))則相當于12位(比特)。當以這樣的視覺特性來看現(xiàn)有的光學(xué)顯示裝置的顯示圖像時，輝度動態(tài)范圍就顯得狹窄，而且由于陰暗部分和明亮部分的灰度不足，就會感覺到顯示圖像的真實感或生動性不夠。另外，在電影或游戲所使用的計算機圖像(以下簡稱為CG)中，將與人的視覺相近的輝度動態(tài)范圍或灰度級蘊藏在顯示數(shù)據(jù)(以下稱為HDR(高動態(tài)范圍，HighDynamicRange)顯示數(shù)據(jù))中而追求描寫的真實感已漸漸成為主流。但是，由于顯示它們的光學(xué)顯示裝置的性能不夠，所以存在無法充分地發(fā)揮CG內(nèi)容本身所具有的表現(xiàn)力的問題。另外，在今后的OS(操作系統(tǒng)，OperatingSystem)中預(yù)計采用16位的色彩空間，與現(xiàn)有的8位色彩空間相比輝度動態(tài)范圍或灰度級會有跳躍式的提高。因此，期待實現(xiàn)可以發(fā)揮16位的色彩空間的光學(xué)顯示裝置。在光學(xué)顯示裝置中，所謂的液晶投影機、DLP投影機等的投影型顯示裝置可以進行大畫面顯示，是再現(xiàn)顯示圖像的真實感或生動性有效的裝置。在該領(lǐng)域中，為了解決上述問題提出了如下的方案。作為高動態(tài)范圍的投影型顯示裝置，例如有文獻1(特開平9-116840號公報)中公開的技術(shù)，該投影型顯示裝置是具有光源、調(diào)制光的全波長區(qū)域的輝度的第一光調(diào)制元件、對于光的波長區(qū)域中的RGB三原色的各波長區(qū)域調(diào)制該波長區(qū)域的輝度的第二光調(diào)制元件，其中，來自光源的光由第一光調(diào)制元件調(diào)制而形成期望的輝度分布，將該光學(xué)像傳遞到第二光調(diào)制元件的像素面進行色調(diào)制，并投影兩次調(diào)制的光的裝置。第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件的各像素，根據(jù)從HDR顯示數(shù)據(jù)確定的第一控制值和第二控制值分別地進行控制。作為光調(diào)制元件使用具有透過率可獨立地控制的像素結(jié)構(gòu)或分段(segment)結(jié)構(gòu)而能夠控制兩維的透過率分布的透射型調(diào)制元件。作為其代表例可例舉液晶光閥。另外，代替透射型調(diào)制元件也可使用反射型調(diào)制元件，作為其代表例可例舉DMD(數(shù)字反射裝置)?，F(xiàn)在，考慮使用暗顯示的透過率為0.2％、亮顯示的透過率為60％的光調(diào)制元件的情況。在光調(diào)制元件的單元中，輝度動態(tài)范圍為60/0.2＝300。由于上述現(xiàn)有的投影型顯示裝置相當于將輝度動態(tài)范圍為300的光調(diào)制元件光學(xué)上連續(xù)地配置，所以可實現(xiàn)300×300＝90000的輝度動態(tài)范圍。另外，關(guān)于灰度級與之相同的考慮也成立，通過將8位灰度的光調(diào)制元件光學(xué)上連續(xù)地配置可以獲得超越8位的灰度級。另外除此之外，作為實現(xiàn)高輝度動態(tài)范圍的投影型顯示裝置，例如有文獻2(特開2001-100689號公報)中公開的顯示裝置。文獻2記載的發(fā)明是具有光源、第一光調(diào)制元件、將來自第一光調(diào)制元件的光分離成RGB三原色的光的光分離部、分別入射由光分離部分離的光的多個第二光調(diào)制元件、合成來自各個第二光調(diào)制元件的光的十字棱鏡，通過第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光而顯示圖像的顯示裝置。在專利文獻2記載的發(fā)明中，第一光調(diào)制元件通過構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)透鏡在第二光調(diào)制元件上成像。但是，文獻1記載的發(fā)明存在如下問題，即在第一光調(diào)制元件與第二光調(diào)制元件之間設(shè)置光分離部，而雖然第一光調(diào)制元件與第二光調(diào)制元件分離但在其間由于沒有任何透鏡等的成像裝置，所以將第一光調(diào)制元件的光學(xué)像精度良好地傳到第二光調(diào)制元件的像素面上是困難的。另外，在專利文獻2記載的發(fā)明中，雖然構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡或反射鏡等的光學(xué)部件若采用高精度的部件則可在一定程度上提高成像精度，但以高精度的光學(xué)部件構(gòu)成會有導(dǎo)致成本升高的問題。圖21是表示文獻2中記載的投影型顯示裝置中的第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件的光路的結(jié)構(gòu)的圖。另外，在實際的光路上，雖然也配置了反射鏡等其它的光學(xué)元件，為了容易理解下述說明，圖21中省略這些光學(xué)元件來描述。在圖21的光學(xué)系統(tǒng)中，夾著蠅眼透鏡112a、112b在光源側(cè)配置有輝度調(diào)制用的第一光調(diào)制元件130，夾著蠅眼透鏡112a、112b在光源的相反側(cè)配置有色調(diào)制用的第二光調(diào)制元件140。在該光學(xué)系統(tǒng)中，構(gòu)成距離第一光調(diào)制元件130近的蠅眼透鏡112a的各單元透鏡的光學(xué)像成像在第二光調(diào)制元件140的像素面上。因此，為了得到期望的輝度分布，在各個單元透鏡的每個上必須形成該輝度分布。然而，蠅眼透鏡112a、112b是用于使輝度分布均勻化的光學(xué)元件，用于該目的時期望單元透鏡的數(shù)量多。因此，各單元透鏡的尺寸必然要比第二光調(diào)制元件140的各像素尺寸小。具體地，使用第二光調(diào)制元件140的各像素尺寸的1/3～1/5左右大小的單元透鏡。于是，當考慮使第二光調(diào)制元件140的像素與第一光調(diào)制元件130的像素一對一地對應(yīng)時，則第一光調(diào)制元件130的像素密度需要成為第二光調(diào)制元件140的像素密度的3～5倍。但是，現(xiàn)有的光調(diào)制元件(例如液晶光閥)已經(jīng)具有接近高精細化的微細加工技術(shù)的上限的像素密度，從這一點來看，第一光調(diào)制元件130要實現(xiàn)3～5倍的像素密度是困難的。因此，在第一光調(diào)制元件130中能夠形成的輝度分布的精度只能低于第二光調(diào)制元件140的像素密度的3～5倍的精度。另外，由于各單元透鏡的光學(xué)像通過距離第一光調(diào)制元件130遠的蠅眼透鏡112b和聚光透鏡12d最多2枚透鏡成像在第二光調(diào)制元件140的像素面上，所以無法進行充分的像差修正而只能成為相當模糊的像。因此，在現(xiàn)有的投影型顯示裝置中存在難以進行高精度的輝度調(diào)整的問題。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明就是著眼于這樣的現(xiàn)有技術(shù)中未解決的問題而提出的，目的在于提供不會使成本升高、可提高成像精度并且可進行高精度的調(diào)制的最佳的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和光學(xué)顯示裝置、以及光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和光學(xué)顯示裝置的顯示方法。為達到上述目的，第一發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)是應(yīng)用于具有包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件的通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路上設(shè)置了將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上的中繼光學(xué)系統(tǒng)。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過第一光調(diào)制元件對來自光源的先進行一次調(diào)制，通過光分離裝置將來自第一光調(diào)制元件的光分離成多個特定波長區(qū)域的光，被分離的光分別入射到各個第二光調(diào)制元件上。此時，第一光調(diào)制元件的光學(xué)像通過中繼光學(xué)系統(tǒng)在各個第二光調(diào)制元件的像素面上成像。然后，通過各個第二光調(diào)制元件對來自光分離裝置的光分別地進行二次調(diào)制。由此，由于通過第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光，所以可以獲得實現(xiàn)比較高的輝度動態(tài)范圍和灰度級的效果。另外，由于通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在各個第二光調(diào)制元件的像素面上，所以可以使第一光調(diào)制元件的光學(xué)像以比較高的精度成像在第二光調(diào)制元件的像素面上，并且由于可以不必使第一光調(diào)制元件的像素面變小因而可以進行比較高的精度的調(diào)制。因此，與以往相比，可以獲得降低圖像質(zhì)量劣化的可能性的效果。進而，因為照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件可以不必使用高精度的部件，所以可以獲得抑制成本升高的效果。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)可以使用透射型的光學(xué)元件(透鏡等)和反射型的光學(xué)元件(反射鏡等)的任何一種構(gòu)成，也可以使用其雙方來構(gòu)成。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)可以構(gòu)成為具有兩側(cè)焦闌性。在該結(jié)構(gòu)中，可以真正地實現(xiàn)在第二光調(diào)制元件的像素面上形成的像的亮度、色調(diào)、對比度等的均勻化，從而可使圖像顯示質(zhì)量良好。進而，在該結(jié)構(gòu)中，可將第二光調(diào)制元件的光軸方向的配置位置的允許誤差范圍取得比較寬，因而可以實現(xiàn)設(shè)計和結(jié)構(gòu)的簡化、降低制造成本。其中，所謂光傳播特性是對于光的傳播有影響的特性，例如包括光的透過率、反射率、折射率及其它的傳播特性。這在以下的第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置、第九發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和第十發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中也是同樣的。另外，作為光源只要是產(chǎn)生光的媒體可利用任何的裝置，例如，可以是燈那樣的光學(xué)系統(tǒng)中內(nèi)置的光源，也可以是象太陽或室內(nèi)燈那樣的外界光源。這在以下的第九發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法中也是同樣的。另外，特定波長區(qū)域并不只限于根據(jù)RGB三原色的每種原色設(shè)定，根據(jù)需要可以任意地設(shè)定。但是，如果根據(jù)RGB三原色的每種原色設(shè)定，則可以原樣地利用現(xiàn)有的液晶光閥等，在成本方面是有利的。這在以下的第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置、第九發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和第十發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中也是同樣的。另一方面，為了達到上述目的，第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置是具有光源、包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件、合成來自所述各個第二光調(diào)制元件的光的光合成裝置的通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自所述光源的光而顯示圖像的裝置，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路上設(shè)置了將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上的中繼光學(xué)系統(tǒng)。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，在光學(xué)顯示裝置中，通過第一光調(diào)制元件對來自光源的光進行一次調(diào)制，通過光分離裝置將來自第一光調(diào)制元件的光分離成多個特定波長區(qū)域的光，被分離的光分別入射到各個第二光調(diào)制元件上。此時，第一光調(diào)制元件的光學(xué)像通過中繼光學(xué)系統(tǒng)在各個第二光調(diào)制元件的像素面上成像。然后，通過各個第二光調(diào)制元件，對來自光分離裝置的光分別地進行二次調(diào)制，并通過光合成裝置合成來自各個第二光調(diào)制元件的光而顯示圖像。由此，由于通過第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光，所以可以獲得實現(xiàn)比較高的輝度動態(tài)范圍和灰度級的效果。另外，由于通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在各個第二光調(diào)制元件的像素面上，所以可以使第一光調(diào)制元件的光學(xué)像以比較高的精度成像在第二光調(diào)制元件的像素面上，并且由于可以不必使第一光調(diào)制元件的像素面變小因而可以進行比較高的精度的調(diào)制。因此，與以往相比，可以獲得降低圖像質(zhì)量劣化的可能性的效果。進而，因為照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件可以不必使用高精度的部件，所以可以獲得抑制成本升高的效果。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)可以使用透射型的光學(xué)元件(透鏡等)和反射型的光學(xué)元件(反射鏡等)的任何一種構(gòu)成，也可以使用其雙方來構(gòu)成。進而，第三發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩側(cè)焦闌性。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以真正地實現(xiàn)在第二光調(diào)制元件的像素面上形成的像的亮度、色調(diào)、對比度等的均勻化，從而使圖像顯示質(zhì)量良好。另外，通過上述結(jié)構(gòu)，可將第二光調(diào)制元件的光軸方向的配置位置的允許誤差范圍取得比較寬，因而可以實現(xiàn)設(shè)計和結(jié)構(gòu)的簡化、降低制造成本。另外，第四發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，在從所述光分離裝置到所述各個第二光調(diào)制元件的多個光路中的光路長度比特定光路長的至少一個光路上設(shè)置了將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在與該光路對應(yīng)的所述第二光調(diào)制元件的像素面上的第二中繼光學(xué)系統(tǒng)。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，在從光分離裝置到各個第二光調(diào)制元件的多個光路中光路長度比特定光路長的至少一個光路中，通過第二中繼光學(xué)系統(tǒng)第一光調(diào)制元件的光學(xué)像在與該光路對應(yīng)的第二光調(diào)制元件的像素面上成像。由此，如果采用從光分離裝置到各個第二光調(diào)制元件的光路長不同的結(jié)構(gòu)，則可以獲得使第一光調(diào)制元件的光學(xué)像以比較高的精度在第二光調(diào)制元件的像素面上成像的效果。進而，第五發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于，在第四發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，所述第二中繼光學(xué)系統(tǒng)具有第一副中繼透鏡、與所述第一副中繼透鏡相比配置在所述第二光調(diào)制元件側(cè)的第二副中繼透鏡、配置在所述第一副中繼透鏡與所述第二副中繼透鏡之間的場透鏡，其中，以通過所述第一副中繼透鏡在所述場透鏡上或其鄰近成像的所述第一光調(diào)制元件的正立光學(xué)像通過所述第二副中繼透鏡在所述第二光調(diào)制元件的像素面上作為倒立光學(xué)像成像的方式配置所述第一副中繼透鏡、所述第二副中繼透鏡和所述場透鏡。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過第一副中繼透鏡在場透鏡上或其鄰近成像的第一光調(diào)制元件的正立光學(xué)像通過第二副中繼透鏡在第二光調(diào)制元件的像素面上作為倒立光學(xué)像成像。由此，可以獲得使第一光調(diào)制元件的光學(xué)像以基本相同的輝度分布在各個第二光調(diào)制元件的像素面上成像的效果。進而，第六發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，所述第一光調(diào)制元件和所述第二光調(diào)制元件為液晶光閥。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于可以利用現(xiàn)有的光學(xué)部件，所以可以獲得抑制成本升高的效果。進而，第七發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，在所述光源與所述第一光調(diào)制元件的光路上設(shè)置了使來自所述光源的光的輝度分布均勻化的輝度分布均勻化裝置。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過輝度分布均勻化裝置，使來自光源的光的輝度分布均勻化而入射到第一光調(diào)制元件上。由此，可以獲得降低產(chǎn)生輝度不均勻的可能性的效果。進而，第八發(fā)明的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在第七發(fā)明的光學(xué)顯示裝置中，所述輝度分布均勻化裝置具有使來自所述光源的光對應(yīng)可入射第一光調(diào)制元件的偏振方向偏振的偏振變換元件。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過偏振變換元件使來自光源的光對應(yīng)可入射第一光調(diào)制元件的偏振方向偏振，偏振的光入射到第一光調(diào)制元件上。由此，由于來自光源的光量的多數(shù)成為第一光調(diào)制元件的調(diào)制對象，所以可以獲得使顯示圖像的輝度提高的效果。另一方面，為了達到上述目的，第九發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法是應(yīng)用于具有包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件的通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路中，通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上。由此，可以獲得與第一發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)同等的效果。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)可以使用透射型的光學(xué)元件(透鏡等)和反射型的光學(xué)元件(反射鏡等)的任何一種構(gòu)成，也可以使用其雙方來構(gòu)成。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)可以構(gòu)成為具有兩側(cè)焦闌性。在該結(jié)構(gòu)中，可以真正地實現(xiàn)在第二光調(diào)制元件的像素面上形成的像的亮度、色調(diào)、對比度等的均勻化，從而使圖像顯示質(zhì)量良好。進而，在該結(jié)構(gòu)中，可將第二光調(diào)制元件的光軸方向的配置位置的允許誤差范圍取得比較寬，因而可以實現(xiàn)設(shè)計和結(jié)構(gòu)的簡化、降低制造成本。另一方面，為了達到上述目的，第十發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，該光學(xué)顯示裝置的顯示方法是具有光源、包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件、合成來自所述各個第二光調(diào)制元件的光的光合成裝置的通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自所述光源的光而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路中，通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上。由此，可以獲得與第二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。進而，第十一發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在第十發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中，在從所述光分離裝置到所述各個第二光調(diào)制元件的多個光路中光路長度比特定光路長的至少一個光路中，通過第二中繼光學(xué)系統(tǒng)將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在與該光路對應(yīng)的所述第二光調(diào)制元件的像素面上。由此，可以獲得與第四發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。進而，第十二發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在第十一發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中，所述第二中繼光學(xué)系統(tǒng)具有第一副中繼透鏡、與所述第一副中繼透鏡相比配置在所述第二光調(diào)制元件側(cè)的第二副中繼透鏡、配置在所述第一副中繼透鏡與所述第二副中繼透鏡之間的場透鏡，其中，通過所述第一副中繼透鏡在所述場透鏡上或其鄰近成像的所述第一光調(diào)制元件的正立光學(xué)像通過所述第二副中繼透鏡在所述第二光調(diào)制元件的像素面上作為倒立光學(xué)像成像由此，可以獲得與第五發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。進而，第十三發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在第九發(fā)明到第十二發(fā)明中的任意一個發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中，所述第一光調(diào)制元件和所述第二光調(diào)制元件為液晶光閥。由此，可以獲得與第五發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。進而，第十四發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在第九發(fā)明到第十三發(fā)明的任意一個發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中，在所述光源與所述第一光調(diào)制元件的光路中，通過輝度分布均勻化裝置使來自所述光源的光的輝度分布均勻化。由此，可以獲得與第六發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。進而，第十五發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在第十四發(fā)明的光學(xué)顯示裝置的顯示方法中，在所述光源與所述第一光調(diào)制元件的光路中，通過偏振變換元件使來自所述光源的光對應(yīng)可入射第一光調(diào)制元件的偏振方向偏振。由此，可以獲得與第八發(fā)明的光學(xué)顯示裝置同等的效果。圖1是表示投影型顯示裝置100的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示中繼透鏡16的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示中繼透鏡16的工作原理的圖。圖4A是表示具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡的圖。圖4B是表示一般的中繼透鏡的圖。圖5A是表示具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡的圖。圖5B是表示一般的中繼透鏡的圖。圖6是表示顯示控制裝置200的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示控制值登記表400的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖8是表示控制值登記表420R的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖9是表示顯示控制處理的流程圖。圖10是用于說明色調(diào)映射處理的圖。圖11是表示臨時決定色調(diào)制光閥的透過率T2的情況的圖。圖12是表示算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’的情況的圖。圖13A、圖13B和圖13C是表示確定輝度調(diào)制光閥的各個像素的透過率T1的情況的圖。圖14A、圖14B和圖14C是表示確定色調(diào)制光閥的各個像素的透過率T2的情況的圖。圖15是表示投影型顯示裝置100的其它的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖16是表示輸入值登記表440的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖17是表示輸入值登記表460的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖18是表示由反射鏡構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖19是表示由反射鏡構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖20是表示由反射鏡構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖21是表示專利文獻2記載的投影型顯示裝置中的第一光調(diào)制元件和第二光調(diào)制元件的光路的結(jié)構(gòu)的圖。具體實施例方式下面，參照本發(fā)明的實施例。圖1至圖14是表示本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和光學(xué)顯示裝置、以及光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和光學(xué)顯示裝置的顯示方法的實施例的圖。如圖1所示，本實施例是將本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和光學(xué)顯示裝置、以及光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和光學(xué)顯示裝置的顯示方法應(yīng)用于投影型顯示裝置100的例子。首先，參照圖1說明投影型顯示裝置100的結(jié)構(gòu)。圖1是表示投影型顯示裝置100的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，投影型顯示裝置100由光源10、將從光源10入射的光的輝度分布均勻化的輝度分布均勻化部12、調(diào)制從輝度分布均勻化部12入射的光的全波長區(qū)域的輝度的輝度調(diào)制部14、對從輝度調(diào)制部14入射的光進行中繼的中繼透鏡16、分別地調(diào)制從中繼透鏡16入射的光的波長區(qū)域中的RGB三原色的輝度的色調(diào)制部18、將從色調(diào)制部18入射的光投影在屏幕(未圖示)上的投影部20構(gòu)成。光源10由高壓水銀燈等的燈10a和反射從燈10a射出的光的反射器10b構(gòu)成。輝度調(diào)制部14由可獨立地調(diào)制透過率的多個像素排列成矩陣狀的液晶光閥30、場透鏡32a、聚光鏡32b構(gòu)成。另外，來自輝度分布均勻化部12的光通過場透鏡32a入射，將入射的光的全波長區(qū)域的輝度由液晶光閥30調(diào)制，調(diào)制的光通過聚光透鏡32b聚光并射出到中繼透鏡16上。中繼透鏡16將液晶光閥30的光學(xué)像通過后述的分色鏡、場透鏡、中繼透鏡等成像在液晶光閥40R、40G、40B上。色調(diào)制部18由可獨立地控制透過率的多個像素排列成矩陣狀并且具有比液晶光閥30高的分辨率的三片液晶光閥40R、40G、40B；五片場透鏡42R、42G、42B1～42B3；兩片分色鏡44a、44b；三片反射鏡46a、46b、46c；分色棱鏡48以及分別由多個透鏡構(gòu)成的兩對副中繼透鏡50a、50b構(gòu)成。首先，來自中繼透鏡16的光由分色鏡44a、44b分離為紅色、綠色、藍色的RGB三原色的光，并且通過場透鏡42R、42G、42B1～42B3和反射鏡46a～46c入射到液晶光閥40R～40B上。然后，通過各液晶光閥40R～40B調(diào)制分離的RGB三原色的光的輝度，并通過分色棱鏡48使調(diào)制的RGB三原色的光聚光而向投影部20射出。其中，通過中繼透鏡16形成的液晶光閥30的光學(xué)像在液晶光閥40R、40G上形成倒立的光學(xué)像，但由于通向液晶光閥40B的光路的光路長度比通向液晶光閥40R、40G的光路長，因此在該光路上在虛線位置形成倒立像。因此，在從分色鏡42b到液晶光閥40B之間的光路中，通過場透鏡42B1、副中繼透鏡50a在圖1的虛線位置形成的液晶光閥30的倒立光學(xué)像在場透鏡42B2上或其鄰近形成正立的光學(xué)像，進而，通過副中繼透鏡50b將正立光學(xué)像在液晶光閥40B的像素面上形成倒立的光學(xué)像。液晶光閥30、40R～40B為在矩陣狀地形成了像素電極和用于驅(qū)動它們的薄膜晶體管元件或薄膜二極管等的開關(guān)元件的玻璃基板和在整個面形成了共用電極的玻璃基板之間夾持TN型液晶，并且在外面配置了偏振板的有源矩陣型的液晶顯示元件。液晶光閥30、40R～40B以施加電壓的狀態(tài)下為白/亮(透過)的狀態(tài)，非施加電壓的狀態(tài)下為黑/暗(非透過)的狀態(tài)的常白模式或與其相反的常黑模式進行驅(qū)動，根據(jù)賦予的控制值模擬地控制明暗間的灰度。輝度分布均勻化部12由兩片蠅眼透鏡12a、12b以及偏振變換元件12c、聚光透鏡12d構(gòu)成。另外，來自光源10的光的輝度分布通過蠅眼透鏡12a、12b均勻化，通過偏振變換元件12c使均勻化的光向可入射液晶光閥30的偏振方向偏振，將偏振的光通過聚光透鏡12d聚光而向輝度調(diào)制部14射出。偏振變換元件12c例如由PBS陣列、1/2波長板構(gòu)成。波長板為在特定波長的光通過時在S偏振光與P偏振光之間產(chǎn)生相位差的雙折射元件。根據(jù)特定波長分別設(shè)定厚度研磨人工水晶，使各個晶體的光學(xué)軸互相正交地貼合。1/2波長板將直線偏振光變換成與之正交的直線偏振光，將其相位差設(shè)定為180°(π)。圖2是表示中繼透鏡16的結(jié)構(gòu)的圖。中繼透鏡16是將液晶光閥30的光學(xué)像在各液晶光閥40R～40B的像素面上成像的透鏡，如圖2所示，是由相對于孔徑光闌大致對稱地配置的前級透鏡組和后級透鏡組構(gòu)成的等倍成像透鏡。前級透鏡組與后級透鏡組由多個凸透鏡和一片凹透鏡構(gòu)成。但是，透鏡的形狀、大小、配置間隔和片數(shù)、焦闌性、倍率和其它透鏡特性根據(jù)要求的特性可適當?shù)刈兏?，并不只限于圖2的例子。另外，在中繼透鏡16構(gòu)成兩側(cè)焦闌的情況下，可省略聚光透鏡32b、場透鏡42R、42G、42B3。另外，圖2的透鏡結(jié)構(gòu)同樣可以應(yīng)用于副中繼透鏡50a、50b的結(jié)構(gòu)。圖3是表示中繼透鏡16的工作原理的圖。如圖3所示，由于中繼透鏡16使用了典型的等倍成像透鏡，即使液晶光閥30和液晶光閥40R～40B的像素密度相同，也可以使液晶光閥30的像素與液晶光閥40R～40B的像素一對一地對應(yīng)。另外，由于中繼透鏡16由多個透鏡構(gòu)成，因此像差修正良好，在液晶光閥30形成的輝度分布可正確地傳至液晶光閥40R～40B。圖4A、圖4B和圖5A、圖5B為焦闌性的說明圖，圖4A、圖5A是表示具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡的圖，圖4B、圖5B是表示一般的中繼透鏡的圖。如圖4A所示，所謂焦闌透鏡是指以粗實線表示的主光線相對于光軸平行的透鏡，將在物側(cè)(前級光閥側(cè))與像側(cè)(后級光閥側(cè))的任意一側(cè)上都具有焦闌性的透鏡稱為兩側(cè)焦闌透鏡。具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡，使從前級光閥(本實施例中為液晶光閥)射出的主光線從前級光閥的任意部位大致垂直地射出，并且大致垂直地入射到后級光閥(本例中為液晶光閥)上。因此，從距離前級光閥的光軸的遠的位置(A)射出的光束的射出角度分布與從離光軸比較近的位置(B)射出的光束的射出角度分布比較大致相等。另一方面，如圖4B所示，在一般的中繼透鏡中，以粗實線表示的主光線由于前級光閥的射出位置而射出角度不同，向后級光閥的入射角也由于入射位置而不同。因此，從距離前級光閥的光軸遠的位置(A)射出的光束的射出角度的分布與從離光軸近的位置(B)射出的光束的射出角度分布比較是相當不同的。但是，一般地液晶光閥具有視覺依賴性。即，由于從液晶光閥射出的光線的角度其對比度特性、亮度特性、分光特性不同。因此，在圖4B所示的一般的中繼透鏡中，每個前級光閥(液晶光閥)的區(qū)域中的射出光束的射出角度成分不同，其結(jié)果，在后級光閥(液晶光閥)的畫面內(nèi)產(chǎn)生顯示圖像的亮度、色調(diào)、對比度的分布(不均勻性)，可導(dǎo)致投影機的圖像顯示質(zhì)量降低。對此，在圖4A所示的具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡中，由于具有前級光閥(液晶光閥)的任何區(qū)域的射出光束的射出角度都大致相同的分布，所以后級光閥(液晶光閥)的畫面內(nèi)的顯示圖像的亮度、色調(diào)、對比度大致均勻，因而投影機的圖像顯示質(zhì)量良好。另外，如圖5A所示，在具有兩側(cè)焦闌性的中繼透鏡中，即使在后級光閥的光軸方向的配置位置上產(chǎn)生誤差(如圖5A所示，PS1到PS2)，但由于主光線相對于光軸平行，所以即使前級光閥的像產(chǎn)生一些模糊而其大小幾乎不變(如圖5A所示，AL1≈AL2)。即，即使后級光閥的配置有些誤差，投影機的圖像顯示品質(zhì)也不會有多大的降低，所以制造允許偏差量大。另一方面，如圖5B所示，在一般的中繼透鏡中，當在后級光閥上產(chǎn)生與上述同等的配置誤差時(如圖5B所示，PS1到PS2)，由于主光線相對于光軸不平行，所以在前級光閥的像上不僅產(chǎn)生模糊而且大小還發(fā)生變化(如圖5B所示，AL1＜AL2)，結(jié)果可能會使圖像顯示質(zhì)量大大下降。再回到圖1，投影型顯示裝置100具有控制液晶光閥30和液晶光閥40R～40B的顯示控制裝置200(未圖示)。以下，將液晶光閥40R～40B統(tǒng)稱為色調(diào)制光閥，并為了區(qū)別于色調(diào)制光閥，將液晶光閥30稱為輝度調(diào)制光閥。另外，在本實施例中，色調(diào)制光閥確定顯示分辨率(是觀察者看投影型顯示裝置100的顯示圖像時觀察者感覺的分辨率)。下面，參照圖6到圖10詳細說明顯示控制裝置200的結(jié)構(gòu)。圖6是表示顯示控制裝置200的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。如圖6所示，顯示控制裝置200由根據(jù)控制程序運算和控制系統(tǒng)整體的CPU70、在規(guī)定領(lǐng)域預(yù)先存儲CPU70的控制程序等的ROM72、用于存儲從ROM72等讀出的數(shù)據(jù)或在CPU70的運算過程中的需要的結(jié)果的RAM74、對于外部裝置作為輸入輸出數(shù)據(jù)的媒介的I/F78構(gòu)成，并且它們通過作為傳送數(shù)據(jù)用的信號線的總線79可互相傳輸接收數(shù)據(jù)地連接。作為外部裝置的驅(qū)動輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥的光閥驅(qū)動裝置80、將數(shù)據(jù)或表格等作為文件存儲的存儲裝置82、用于與外部網(wǎng)絡(luò)199連接的信號線連接在1/F78上。存儲裝置82存儲HDR顯示數(shù)據(jù)。HDR顯示數(shù)據(jù)是可實現(xiàn)現(xiàn)有的sRGB等的圖像格式不能實現(xiàn)的高輝度動態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)，表示像素的輝度級的像素值是對圖像的全部像素存儲的?，F(xiàn)在，特別是在CG的世界中，用于將CG對象合成為實際的風景。作為圖像形式有各種各樣的形式，為了實現(xiàn)比現(xiàn)有的sRGB等的圖像格式高的輝度動態(tài)范圍多是以浮點小數(shù)形式存儲像素值。另外，具有以不考慮人的視覺特性的物理的發(fā)射輝度(Radiance＝W/(sr·m2))、或考慮人的視覺特性的輝度(luminance＝cd/m2)的值作為存儲的值的特點。在本實施例中，作為HDR顯示數(shù)據(jù)，使用對于一個像素以RGB三原色的每種原色為單位將表示發(fā)射輝度級的像素值作為浮點小數(shù)值存儲的形式。例如，作為一個像素的像素值存儲(1.2、5.4、2.3)的值。HDR顯示數(shù)據(jù)是拍攝高輝度動態(tài)范圍的HDR圖像并根據(jù)拍攝的HDR圖像而生成的。但是，現(xiàn)有的膠卷攝像機與數(shù)字照相機不能一次拍攝自然界中的高輝度動態(tài)范圍的HDR圖像。因此，由用某種方法使曝光變化的多個拍攝圖像生成一幅HDR圖像。另外，關(guān)于HDR顯示數(shù)據(jù)的生成方法的詳細內(nèi)容，例如，在公知文獻1“P.E.Debevec，J.Malik，‘RecoveringHighDynamicRangeRadianceMapsfromPhotographs’，ProceedingsofACMSIGGRAPH97，pp.367-378(1997)”中有記載。當設(shè)HDR顯示數(shù)據(jù)中的像素p的輝度級為Rp、與輝度調(diào)制光閥的像素p對應(yīng)的像素的透過率為T1、與色調(diào)制光閥的像素p對應(yīng)的像素的透過率為T2時，下式(1)、(2)成立。Rp＝Tp×Rs...(1)Tp＝T1×T2×G...(2)在上式(1)、(2)中，Rs是光源10的輝度，G是增益，任何一個都是常數(shù)。另外，Tp是光調(diào)制率。從上式(1)、(2)可以看出，對于像素p存在T1和T2的無數(shù)的組合。但是，并不是任意確定T1和T2。由于確定的方法的不同可使圖像質(zhì)量劣化，所以T1和T2需要考慮圖像質(zhì)量來適當?shù)卮_定。當輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率時，對于輝度調(diào)制光閥的一個像素p1來說，像素p1會橫跨色調(diào)制光閥的多個像素成像，或者與此相反，對于色調(diào)制光閥的一個像素p2來說，在像素p2上會重疊輝度調(diào)制光閥的多個像素而成像。在此，當對于輝度調(diào)制光閥的像素p1計算透過率T1時，如果確定了色調(diào)制光閥的重合的多個像素的透過率T2，則可算出這些透過率T2的平均值，將算出的平均值等看作與色調(diào)制光閥的像素p1對應(yīng)的像素的透過率T2，可以通過上式(1)、(2)算出透過率T1。但是，由于是將平均值等看作色調(diào)制光閥的透過率T2，所以總會產(chǎn)生誤差。該誤差不論是在先確定輝度調(diào)制光閥的透過率T1的情況下，還是在先確定色調(diào)制光閥的透過率T2的情況下，不管確定順序如何都會產(chǎn)生，所以對于輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥中的決定顯示分辨率的數(shù)據(jù)來說，由于視覺上的影響力大，因此最好盡可能地減小誤差。因此，要對由于確定順序的不同誤差的大小如何地變化進行分析。首先，考慮先確定色調(diào)制光閥的透過率T2的情況。輝度調(diào)制光閥的像素p1的透過率T1可以通過算出色調(diào)制光閥的重合的多個像素的透過率T2的平均值等，再根據(jù)算出的平均值和HDR顯示數(shù)據(jù)由上式(1)、(2)算出。其結(jié)果，從輝度調(diào)制光閥的像素p1來看，其透過率T1是對于色調(diào)制光閥的重合的多個像素的透過率T2產(chǎn)生誤差，誤差的程度為由平均值等的統(tǒng)計的運算產(chǎn)生的誤差程度。對此，從色調(diào)制光閥的像素p2來看，即使算出輝度調(diào)制光閥的重合的多個像素的透過率T1的平均值等，其透過率T2對于該平均值等有時會產(chǎn)生無法滿足上式(1)、(2)的大的誤差。這是因為即使以像素p1為基準規(guī)定與色調(diào)制光閥的重合的多個像素的關(guān)系(滿足上式(1)、(2)的關(guān)系)，其相反的關(guān)系也不一定成立。因此，色調(diào)制光閥的透過率T2的誤差比較大的可能性高。在相反的情況下也同樣，在先確定輝度調(diào)制光閥的透過率T1的情況下，輝度調(diào)制光閥的透過率T1的誤差比較大的可能性高。由上述可知，從提高圖像質(zhì)量方面來看，可得出當后確定輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥中的決定顯示分辨率的透過率時誤差的影響小的結(jié)論。在本實施例中，由于色調(diào)制光閥決定顯示分辨率，所以可后確定色調(diào)制光閥的透過率T2。另外，存儲裝置82存儲登記了輝度調(diào)制光閥的控制值的控制值登記表400。圖7是表示控制值登記表400的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。如圖7所示，在控制值登記表400中，對于輝度調(diào)制光閥的每個控制值登記一個記錄。各記錄構(gòu)成為包括登記輝度調(diào)制光閥的控制值的區(qū)段和登記輝度調(diào)制光閥的透過率的區(qū)段。在圖7的例子中，在第一段的記錄上分別登記有控制值“0”、透過率“0.003”。這表示當對于輝度調(diào)制光閥輸出控制值“0”時，輝度調(diào)制光閥的透過率為0.3％。另外，圖7表示輝度調(diào)制光閥的灰度級為4位(0～15)時的例子，但實際上登記與輝度調(diào)制光閥的灰度級相當?shù)挠涗?。例如，當灰度級?位時登記256個記錄。另外，存儲裝置82存儲以每個色調(diào)制光閥為單位登記該色調(diào)制光閥的控制值的控制值登記表420R、420G、420B。圖8是表示控制值登記表420R的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。如圖8所示，在控制值登記表420R中，對于液晶光閥40R的每個控制值登記一個記錄。各記錄構(gòu)成為包括登記液晶光閥40R的控制值的區(qū)段和登記液晶光閥40R的透過率的區(qū)段。在圖8的例子中，在第一段的記錄中分別登記控制值“0”、透過率“0.004”。這表示當對于液晶光閥40R輸出控制值“0”時，液晶光閥40R的透過率為0.4％。另外，圖8表示色調(diào)制光閥的灰度級為4位(0～15)時的例子，但實際上登記與色調(diào)制光閥的灰度級相當?shù)挠涗?。例如，當灰度級?位時登記256個記錄。另外，雖然控制值登記表420G、420B的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有特別圖示，但具有與控制值登記表420R同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。但與控制值登記表420R不同的是對應(yīng)相同的控制值的透過率不同。下面，說明CPU70的結(jié)構(gòu)和由CPU70執(zhí)行的處理。CPU70由微處理器單元(MPU)等構(gòu)成，它啟動在ROM72的指定區(qū)域存儲的指定的程序，按照該程序執(zhí)行圖9的流程圖所示的顯示控制處理。圖9是表示顯示控制處理的流程圖。顯示控制處理是根據(jù)HDR顯示數(shù)據(jù)分別確定輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥的控制值，并根據(jù)確定的控制值驅(qū)動輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥的處理，如圖9所示，當在CPU70中執(zhí)行后，首先進入步驟S100。在步驟S100中，從存儲裝置82中讀出HDR顯示數(shù)據(jù)。接著，進入步驟S102，對讀出的HDR顯示數(shù)據(jù)進行分析，算出像素值的直方圖或者輝度級的最大值、最小值和平均值等。該分析結(jié)果用于使變暗的場景變亮、使過亮的場景變暗和用于協(xié)調(diào)中間部的對比度等的自動圖像修正以及用于色調(diào)映射(tonemapping)。接著，進入步驟S104，根據(jù)步驟S102的分析結(jié)果將HDR顯示數(shù)據(jù)的輝度級色調(diào)映射到投影型顯示裝置100的輝度動態(tài)范圍。圖10是用于說明色調(diào)映射處理的圖。對HDR顯示數(shù)據(jù)進行分析的結(jié)果，在HDR顯示數(shù)據(jù)中含有的輝度級的最小值設(shè)為Smin，最大值設(shè)為Smax。另外，投影型顯示裝置100的輝度動態(tài)范圍的最小值設(shè)為Dmin，最大值設(shè)為Dmax。在圖10的例子中，由于Smin比Dmin小，而Smax比Dmax大，所以這樣無法適當?shù)仫@示HDR顯示數(shù)據(jù)。因此，進行歸一化將Smin～Smax的直方圖收入在Dmin～Dmax的范圍內(nèi)。另外，關(guān)于色調(diào)映射的詳細情況，例如，記載在公知文獻2“F.Drago，K.Myszkowski，T.Annen，N.Chiba，‘AdaptiveLogarithmicMappingForDisplayingHighContrastScenes’，Eurographics2003，(2003)”中。接著，進入步驟S106，配合色調(diào)制光閥的分辨率調(diào)整HDR圖像的尺寸(放大或縮小)。此時，保持HDR圖像的縱橫比調(diào)整HDR圖像的尺寸。作為調(diào)整尺寸的方法，例如有平均值法、中間值法、近鄰取樣法(最鄰近法)。接著，進入步驟S108，根據(jù)調(diào)整尺寸的圖像的各個像素的輝度級Rp和光源的輝度Rs由上式(1)算出調(diào)整尺寸的圖像的各個像素的光調(diào)制率Tp。接著，進入步驟S110，作為色調(diào)制光閥的各個像素的透過率T2賦予初始值(例如，0.2)，臨時決定色調(diào)制光閥的各個像素的透過率T2。接著，進入步驟S112，根據(jù)算出的光調(diào)制率Tp、臨時決定的透過率T2和增益G由上式(2)算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’。在此，由于色調(diào)制光閥由三個液晶光閥40R～40B構(gòu)成，所以對同一像素算出RGB三原色的每種原色的透過率T1’。對此，由于輝度調(diào)制光閥由一個液晶光閥30構(gòu)成，所以將它們的平均值等作為該像素的T1’算出。接著，進入步驟S114，就輝度調(diào)制光閥的各個像素的每個像素，將對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素算出的透過率T1’的加權(quán)平均值作為該像素的透過率T1算出。加權(quán)通過重合的像素的面積比進行。接著，進入步驟S116，就輝度調(diào)制光閥的各個像素的每個像素，將與對于該像素算出的透過率T1對應(yīng)的控制值從控制值登記表400中讀出，將讀出的控制值確定為該像素的控制值。在讀出控制值時，從控制值登記表400中檢索與算出的透過率T1最接近的透過率，讀出與通過檢索而檢索出的透過率對應(yīng)的控制值。這種檢索例如通過使用兩分檢索法實現(xiàn)高速的檢索。接著，進入步驟S118，對于色調(diào)制光閥的每個像素，算出對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1的加權(quán)平均值，根據(jù)算出的平均值、在步驟S108算出的光調(diào)制率Tp和增益G由上式(2)算出該像素的透過率T2。加權(quán)通過重合的像素的面積比進行。接著，進入步驟S120，對于色調(diào)制光閥的每個像素，將與對該像素算出的透過率T2對應(yīng)的控制值從控制值登記表420R～420B中讀出，將讀出的控制值確定為該像素的控制值。在讀出控制值時，從控制值登記表420R～420B中檢索與算出的透過率T2最接近的透過率，讀出與通過檢索而檢索出的透過率對應(yīng)的控制值。這種檢索例如通過使用兩分檢索法實現(xiàn)高速的檢索。接著，進入步驟S122，將在步驟S116、S120確定的控制值向光閥驅(qū)動裝置80輸出，分別驅(qū)動輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥而投影顯示圖像，結(jié)束一系列的處理后返回最開始的處理。下面，參照圖11到圖14說明本實施例的動作。以下，以色調(diào)制光閥的任意一個都具有橫18像素×縱12像素的分辨率和4位的灰度級、輝度調(diào)制光閥具有橫15像素×縱10像素的分辨率和4位的灰度級的情況為例進行說明。在顯示控制裝置200中，經(jīng)過步驟S100～S104，讀出HDR顯示數(shù)據(jù)，分析讀出的HDR顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)該分析的結(jié)果將HDR顯示數(shù)據(jù)的輝度級色調(diào)映射到投影型顯示裝置100的輝度動態(tài)范圍。接著，經(jīng)過步驟S106，與色調(diào)制光閥的分辨率對應(yīng)地調(diào)整HDR圖像的尺寸。接著，經(jīng)過步驟S108，對調(diào)整了尺寸的圖像的每個像素算出光調(diào)制率Tp。例如，當設(shè)像素p的輝度級Rp(R、G、B)為(1.2、5.4、2.3)、設(shè)光源10的輝度Rs(R、G、B)為(10000、10000、10000)時，調(diào)整了尺寸的圖像的像素p的光調(diào)制率Tp為(1.2、5.4、2.3)/(10000、10000、10000)＝(0.00012、0.00054、0.00023)。圖11是表示臨時決定色調(diào)制光閥的透過率T2的情況的圖。接著，經(jīng)過步驟S110，臨時決定色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2。當設(shè)色調(diào)制光閥的左上4個分區(qū)的像素為p21(左上)、p22(右上)、p23(左下)、p24(右下)時，如圖11所示，像素p21～p24的透過率T2被賦予初始值T20。圖12是表示算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’的情況的圖。接著，經(jīng)過步驟S112，算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’。從像素p21～p24來看，與之對應(yīng)的輝度調(diào)制光閥的透過率T11～T14，如圖12所示，將像素p21～p24的光調(diào)制率設(shè)為Tp1～Tp4、將增益G設(shè)為“1”，則可通過下式(3)～(6)算出。下面，實際地使用數(shù)值進行計算。當Tp1＝0.00012，Tp2＝0.05，Tp3＝0.02，Tp4＝0.01，T20＝0.1時，通過下式(3)～(6)算出T11＝0.0012，T12＝0.5，T13＝0.2，T14＝0.1。T11＝Tp1/T20...(3)T12＝Tp2/T20...(4)T13＝Tp3/T20...(5)T14＝Tp4/T20...(6)圖13A、圖13B和圖13C是表示確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1的情況下的圖。接著，經(jīng)過步驟S114，確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1。當設(shè)輝度調(diào)制光閥的左上四個分區(qū)的像素為p11(左上)、p12(右上)、p13(左下)、p14(右下)時，如圖13A所示，像素p11由于色調(diào)制光閥與輝度調(diào)制光閥的分辨率不同，所以與像素p21～像素p24在光路上重合。由于色調(diào)制光閥的分辨率為18×12，輝度調(diào)制光閥的分辨率為15×10，所以像素p11從分辨率的最小公倍數(shù)可分割為6×6的矩形區(qū)域。另外，如圖13B所示，像素p11與像素p21～p24重合的面積比為25∶5∶5∶1。因此，如圖13C所示，像素p11的透過率T15可由下式(7)算出。下面，實際地使用數(shù)值進行計算。當T11＝0.0012，T12＝0.5，T13＝0.2，T14＝0.002時，由下式(7)算出T15＝0.1008。T15＝(T11×25+T12×5+T13×5+T14×1)/36...(7)像素p12～p14的透過率T16～T18，與像素p11同樣，可以通過算出由面積比得出的加權(quán)平均值而求出。接著，經(jīng)過步驟S116，對于輝度調(diào)制光閥的各個像素的每個像素，將對應(yīng)根據(jù)該像素算出的透過率T1的控制值從控制值登記表400中讀出，將讀出的控制值確定為該像素的控制值。例如，由于T15＝0.1008，當參照控制值登記表400后，如圖7所示，0.09成為最接近的值。因此，從控制值登記表400中讀出“8”作為像素p11的控制值。圖14A、圖14B和圖14C是表示確定色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2的情況的圖。接著，經(jīng)過步驟S118，確定色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2。如圖14A所示，像素p24由于色調(diào)制光閥與輝度調(diào)制光閥的分辨率不同，與像素p11～像素p14在光路上重合。由于色調(diào)制光閥的分辨率為18×12，輝度調(diào)制光閥的分辨率為15×10，所以像素p24從分辨率的最小公倍數(shù)可分割為5×5的矩形區(qū)域。另外，如圖14B所示，像素p24與像素p11～p14重合的面積比為1∶4∶4∶16。因此，從像素p24來看，與其對應(yīng)的輝度調(diào)制光閥的透過率T19可通過下式(8)算出。另外，像素p24的透過率T24，當設(shè)增益G為“1”時，如圖14C所示，可以通過下式(9)算出。下面，實際地使用數(shù)值進行計算。當T15＝0.09，T16＝0.33，T17＝0.15，T18＝0.06，Tp4＝0.01時，通過下式(8)、(9)算出T19＝0.1188，T24＝0.0842.T19＝(T15×1+T16×4+T17×4+T18×16)/25...(8)T24＝Tp4/T19...(9)關(guān)于像素p21～p23的透過率T21～T23，與像素p24同樣，可以通過算出由面積比得出的加權(quán)平均值來求出。接著，經(jīng)過步驟S120，對于色調(diào)制光閥的每個像素，將對應(yīng)根據(jù)像素算出的透過率T2的控制值從控制值登記表420R～420B中讀出，將讀出的控制值確定為該像素的控制值。例如，當液晶光閥40R的像素p24的T24＝0.0842時，參照控制值登記表420R后，如圖8所示，0.07為最接近的值。因此，從控制值登記表420R中讀出“7”作為像素p24的控制值。另外，經(jīng)過步驟S122，確定的控制值被輸出到光閥驅(qū)動裝置80中。由此，分別驅(qū)動輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥，在輝度調(diào)制光閥與色調(diào)制光閥的像素面上形成光學(xué)像。在投影型顯示裝置100中，通過輝度調(diào)制光閥將來自光源10的光一次調(diào)制，通過分色鏡44a、44b將來自輝度調(diào)制光閥的光分離成RGB三原色的光，被分離的光分別地入射各色調(diào)制光閥。此時，輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像通過中繼透鏡16在各色調(diào)制光閥的像素面上成像。另外，通過各色調(diào)制光閥，將來自中繼透鏡16的光分別地二次調(diào)制，通過分色棱鏡48合成來自各色調(diào)制光閥的光而顯示圖像。這樣，在本實施例中，具有光源10、包括可獨立地控制透過率T1的多個像素的輝度調(diào)制光閥、將來自輝度調(diào)制光閥的光分離成RGB三原色的光的分色鏡44a和44b、包括分別入射由分色鏡44a和44b分離的光并且可獨立地控制透過率T2的多個像素的多個色調(diào)制光閥、合成來自各個色調(diào)制光閥的光的分色棱鏡48，在輝度調(diào)制部14和色調(diào)制部18的光路上設(shè)置了將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像在各個色調(diào)制光閥的像素面上成像的中繼透鏡16。由此，由于通過輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥調(diào)制來自光源10的光，因此可實現(xiàn)比較高的輝度動態(tài)范圍和灰度級。另外，由于通過中繼透鏡16將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像在各個色調(diào)制光閥的像素面上成像，所以可將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像精度比較高地成像在色調(diào)制光閥的像素面上，并且由于可以不必將輝度調(diào)制光閥的像素面減小，所以可以進行較高精度的調(diào)制。因此，與以往相比，可降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，由于照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件可以不必使用高精度的部件，所以可以抑制成本的升高。另外，在本實施例中，在到達各個色調(diào)制光閥的多條光路中的光路長度最長的光路上設(shè)置了將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像在與其光路對應(yīng)的色調(diào)制光閥的像素面上成像的副中繼透鏡50a、50b和場透鏡42B2。由此，如圖1所示，即使采用到達各個色調(diào)制光閥的光路長度不同的結(jié)構(gòu)，也可以將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像精度比較高地成像在色調(diào)制光閥的像素面上。進而，在本實施例中，以使通過副中繼透鏡50a在場透鏡42B2上成像的輝度調(diào)制光閥的正立光學(xué)像通過副中繼透鏡50b在色調(diào)制光閥的像素面上形成為倒立光學(xué)像的方式配置副中繼透鏡50a、50b和場透鏡42B2。由此，可以使輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像以基本相同的輝度分布在各個色調(diào)制光閥的像素面上成像。進而，在本實施例中，輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥為液晶光閥。因此，由于可以利用現(xiàn)有的光學(xué)部件，所以可以進一步地抑制成本的升高。進而，在本實施例中，在光源10與輝度調(diào)制部14的光路上設(shè)置了可使來自光源10的光的輝度分布均勻化的輝度分布均勻化部12。由此可降低產(chǎn)生輝度不均勻的可能性。進而，在本實施例中，輝度分布均勻化部12具有使來自光源10的光在可入射輝度調(diào)制光閥的偏振方向上偏振的偏振變換元件12c。因此，由于來自光源10的光量的多數(shù)成為輝度調(diào)制光閥的調(diào)制對象，所以可以提高顯示圖像的輝度。進而，在本實施例中，臨時決定色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2，根據(jù)臨時決定的透過率T2和HDR顯示數(shù)據(jù)確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1，根據(jù)確定的透過率T1確定輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值，根據(jù)確定的透過率T1和HDR顯示數(shù)據(jù)確定色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2，根據(jù)確定的透過率T2確定色調(diào)制光閥的各像素的控制值。因此，由于后確定決定顯示分辨率的色調(diào)制光閥的透過率T2，所以可抑制誤差的影響，從而可以降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。進而，由于即使不保持與灰度級相當?shù)臄?shù)的灰度表也可，所以盡管使灰度級增大灰度表的尺寸和生成時間也不會有很大的增加。進而，在本實施例中，根據(jù)臨時決定的透過率T2和HDR顯示數(shù)據(jù)算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’，并根據(jù)算出的透過率T1’算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1。當輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥具有各自不同的分辨率時，與根據(jù)臨時決定的透過率T2直接地算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1相比，先根據(jù)臨時決定的透過率T2算出色調(diào)制光閥的像素單位的輝度調(diào)制光閥的透過率T1’，再算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1的處理比較簡單。因此，在輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率的情況下，可以比較簡單地算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1。進而，在本實施例中，就輝度調(diào)制光閥的各個像素的每個像素，根據(jù)對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素算出的透過率T1’算出該像素的透過率T1。由此，在輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率的情況下，由于輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1相對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素的透過率T2成為比較適當?shù)闹?，所以可以進一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，可以更簡單地算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率的T1。進而，在本實施例中，就輝度調(diào)制光閥的各個像素的每個像素，將對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素算出的透過率T1’的加權(quán)平均值作為該像素的透過率T1算出。由此，在輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率的情況下，由于輝度調(diào)制光閥的各個像素的透過率T1相對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素的透過率T2成為比較適當?shù)闹?，所以可以進一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，可更簡單地算出輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1。進而，在本實施例中，對于色調(diào)制光閥的每個像素，根據(jù)對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1算出該像素的透過率T2。因此，在輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率的情況下，由于色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2相對于與該像素光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素的透過率T1成為比較適當?shù)闹?，所以可以進一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，可以比較簡單地算出色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2。進而，在本實施例中，對于色調(diào)制光閥的每個像素，算出對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1的加權(quán)平均值，根據(jù)該平均值算出該像素的透過率T2。因此，在輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥分別具有不同的分辨率的情況下，由于色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2相對于與該像素光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素的透過率T1成為更加適當?shù)闹?，所以可以進一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，可以更簡單地算出色調(diào)制光閥的各像素的透過率T2。進而，在本實施例中，分別地利用輝度調(diào)制光閥作為第一級的光調(diào)制元件，利用色調(diào)制光閥作為第二級的光調(diào)制元件。因此，由于只要在現(xiàn)有的投影型顯示裝置上僅追加一個光調(diào)制元件即可，所以可以比較容易地構(gòu)成投影型顯示裝置100。在上述實施例中，輝度調(diào)制光閥對應(yīng)于第一發(fā)明到第十四發(fā)明的第一光調(diào)制元件，色調(diào)制光閥對應(yīng)于第一發(fā)明到第五發(fā)明、第八發(fā)明到第十二發(fā)明的第二光調(diào)制元件，輝度分布均勻化部12對應(yīng)于第六、第七或第十三發(fā)明的輝度分布均勻化裝置。另外，分色鏡44a、44b對應(yīng)于第一發(fā)明到第三發(fā)明、第八發(fā)明到第十發(fā)明的光分離裝置，分色棱鏡48對應(yīng)于第二或第九發(fā)明的光合成裝置，副中繼透鏡50a、50b和場透鏡42B2對應(yīng)于第三、第四、第十或第十一發(fā)明的第二中繼透鏡。另外，上述實施例中，副中繼透鏡50a對應(yīng)于第四或第十一發(fā)明的第一副中繼透鏡，副中繼透鏡50b對應(yīng)于第四或第十一發(fā)明的第二副中繼透鏡。另外，在上述實施例中，雖然由于采用了將來自輝度調(diào)制光閥的光分離成RGB三原色的光的結(jié)構(gòu)，所以構(gòu)成為在從分色鏡42b到液晶光閥40B的光路上設(shè)置副中繼透鏡50a、50b和場透鏡42B2，但并不局限于此，如圖15所示，在采用將來自輝度調(diào)制光閥的光分離成RGB三原色中的兩原色的光的結(jié)構(gòu)的情況下不需要設(shè)置副中繼透鏡50a、50b和場透鏡42B2。圖15是表示投影型顯示裝置100的其它的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。如圖15所示，投影型顯示裝置100由光源10、輝度分布均勻化部12、輝度調(diào)制部14、中繼透鏡16、色調(diào)制部18和投影部20構(gòu)成。色調(diào)制部18由兩片液晶光閥40RB和40G、兩片場透鏡42RB和42G、一片分色鏡44a、兩片反射鏡46a和46b、以及分色棱鏡48構(gòu)成。首先，來自中繼透鏡16的光由分色鏡44a分離成RGB兩原色(紅色和藍色)和RGB單原色(綠色)的光，并且通過場透鏡42RB、42G和反射鏡46a、46b入射到液晶光閥40RB、40G上。然后，由液晶光閥40RB、40G調(diào)制分離的RGB兩原色和單原色的光的輝度，再由分色棱鏡48將調(diào)制的RGB三原色的光聚光而向投影部20射出。由此，由于不設(shè)置副中繼透鏡50a和50b、場透鏡42B1～42B3和液晶光閥40B也可以，所以可以降低制造成本。另外，在上述實施例中，雖然作為液晶光閥30、40R～40B使用有源矩陣型的液晶顯示元件構(gòu)成，但并不限于此，作為液晶光閥30、40R～40B也可以使用無源矩陣型的液晶顯示元件和分段型的液晶顯示元件構(gòu)成。有源矩陣型的液晶顯示元件具有可進行精確的灰度顯示的優(yōu)點，無源矩陣型的液晶顯示元件和分段型的液晶顯示元件具有可進行低成本制造的優(yōu)點。另外，在上述實施例中，由于輝度調(diào)制光閥由一片液晶光閥30構(gòu)成，因而構(gòu)成為準備一個控制值登記表400，并根據(jù)控制值登記表400確定輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值，但并不局限于此，也可以構(gòu)成為對于RGB三原色的各種原色準備控制值登記表400R、400G、400B，并根據(jù)控制值登記表400R～400B確定輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值。由于輝度調(diào)制光閥調(diào)制光的全波長區(qū)域的輝度，所以在控制值登記表400中登記代表的波長的光的透過率。但是，對于RGB三原色的各個波長并不一定是登記的透過率。因此，對于輝度調(diào)制光閥，嚴格地測定與RGB三原色的每種原色的控制值對應(yīng)的透過率而構(gòu)成控制值登記表400R～400B。接著，對于RGB三原色的每種原色確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T1，從控制值登記表400R中檢索與對于R算出的透過率T1最接近的透過率，并讀出與通過檢索而檢索出的透過率對應(yīng)的控制值。同樣地，根據(jù)對于G算出的透過率T1和對于B算出的透過率T1從控制值登記表400G、400B中讀出對應(yīng)的控制值。然后，將對于輝度調(diào)制光閥的同一像素讀出的控制值的平均值等作為該像素的控制值算出。因此，由于輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值相對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素的RGB三原色的每種原色的透過率成為比較適當?shù)闹?，所以可以進一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，在上述實施例中，構(gòu)成為將色調(diào)制光閥作為決定顯示分辨率的光調(diào)制元件，但并不局限于此，也可以構(gòu)成為將輝度調(diào)制光閥作為決定顯示分辨率的光調(diào)制元件。在這種情況下，在確定了色調(diào)制光閥的各像素的透過率T1(將先確定的光調(diào)制元件的透過率作為T1。)之后，再確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T2(將后確定的光調(diào)制元件的透過率作為T2)。另外，與上述同樣，也可以構(gòu)成為對于RGB三原色的各種原色準備控制值登記表400R～400B，并根據(jù)控制值登記表400R～400B確定輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值。具體地，對于RGB三原色的每種原色確定輝度調(diào)制光閥的各像素的透過率T2，從控制值登記表400R中檢索與對于R算出的透過率T2最接近的透過率，讀出與通過檢索而檢索出的透過率對應(yīng)的控制值。同樣地，根據(jù)對于G算出的透過率T2和對于B算出的透過率T2從控制值登記表400G、400B中讀出對應(yīng)的控制值。另外，將對于輝度調(diào)制光閥的同一像素讀出的控制值的平均值等作為該像素的控制值算出。因此，由于輝度調(diào)制光閥的各像素的控制值相對于與該像素在光路上重合的色調(diào)制光閥的像素的RGB三原色的每種原色的透過率成為比較適當?shù)闹担钥梢赃M一步地降低圖像質(zhì)量劣化的可能性。另外，在上述實施例中，雖然構(gòu)成為根據(jù)HDR顯示數(shù)據(jù)確定輝度調(diào)制光閥和色調(diào)制光閥的控制值，但當利用通常的各色八位RGB圖像數(shù)據(jù)時，通常的RGB圖像數(shù)據(jù)的0～255的值并不是輝度的物理量而不過是相對的0～255的值。因此，為了根據(jù)通常的RGB圖像數(shù)據(jù)進行本發(fā)明的顯示裝置的顯示，必須從通常的RGB圖像確定應(yīng)顯示的物理的輝度Rp或顯示裝置整體的透過率Tp。圖16是表示輸入值登記表440的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。因此，若使用圖16的輸入值登記表440，可進行從通常的RGB圖像的0～255的輸入值向物理的透過率Tp的變換，并且，根據(jù)該表的透過率Tp的設(shè)定方法可簡單地變更相對于通常的RGB圖像的顯示的外觀(灰度特性)。由于該表中的透過率Tp為上式(2)中的Tp，所以在確定了該值后，通過進行與上述實施例同樣的處理，可進行確定多個光調(diào)制元件的透過率T1、T2的顯示。圖17是表示輸入值登記表460的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。圖17的輸入值登記表460為取代透過率Tp使用輝度Rp的表。由于該表中的輝度Rp為上式(1)中的Rp，所以在確定了該值后，通過進行與上述實施例同樣的處理，可進行確定多個光調(diào)制元件的透過率T1、T2的顯示。另外，在上述實施例中，雖然構(gòu)成為對于色調(diào)制光閥的每個像素，算出對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1的加權(quán)平均值，并根據(jù)該平均值算出該像素的透過率T2，但并不局限于此，也可以構(gòu)成為，對于色調(diào)制光閥的每個像素，以對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的控制值為基礎(chǔ)，從控制值登記表400中讀出與該控制值對應(yīng)的透過率T1table，算出讀出的透過率T1table的加權(quán)平均值，并根據(jù)該平均值算出該像素的透過率T2。另外，在上述實施例中，雖然構(gòu)成為將對于同一像素以RGB三原色的每種原色為單位算出的透過率T1’的平均值等作為該像素的T1’算出。但并不局限于此，也可以構(gòu)成為，直接地對于RGB三原色的每種原色算出透過率T1’，在步驟S114中，將對于同一像素以RGB三原色的每種原色為單位算出的透過率T1的平均值等作為該像素的T1算出。另外，在上述實施例中，雖然構(gòu)成為對于色調(diào)制光閥的每個像素，算出對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1的加權(quán)平均值，并根據(jù)該平均值算出該像素的透過率T2，但并不局限于此，也可以構(gòu)成為，對于色調(diào)制光閥的每個像素，算出對于與該像素在光路上重合的輝度調(diào)制光閥的像素確定的透過率T1的最大值、最小值和平均值，根據(jù)該算出值算出該像素的透過率T2。另外，在上述實施例中，投影型顯示裝置100由設(shè)置透過型的光調(diào)制元件構(gòu)成，但并不局限于此，也可以由DMD(DigitalMirrorDevice)等的反射型光調(diào)制元件構(gòu)成輝度調(diào)制光閥或色調(diào)制光閥。在此情況下，根據(jù)HDR顯示數(shù)據(jù)確定反射率。另外，在上述實施例中，雖然為了便于說明使用了像素數(shù)和灰度級小的光調(diào)制元件，但即使在使用像素數(shù)和灰度級大的光調(diào)制元件的情況下也可以進行與上述實施例同樣的處理。另外，在上述實施例中，雖然為了便于說明設(shè)增益G＝1.0，但根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)并不是增益G＝1.0。另外，當考慮實際的計算成本時，最好事先以含有增益G影響的形式將控制值和透過率登記在控制值登記表中。另外，在上述實施例中，在執(zhí)行圖9的流程圖所示的處理時，雖然對執(zhí)行在ROM72中預(yù)先存儲的控制程序的情況進行了說明，但并不局限于此，也可以從存儲表示這些步驟的程序的存儲媒體中將該程序讀入RAM74中而執(zhí)行。在此，所謂存儲媒體是指RAM、ROM等的半導(dǎo)體存儲媒體；FD、HD等的磁存儲型存儲媒體；CD、CDV、LD、DVD等的光學(xué)讀取方式存儲媒體；MO等的磁存儲型/光學(xué)讀取方式的存儲媒體等，包括不管是電的、磁的、還是光學(xué)等的讀取方法而只要是可以由計算機讀取的任何存儲媒體。另外，如圖1所示，在上述實施例中，雖然將本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)和光學(xué)顯示裝置、以及光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法和光學(xué)顯示裝置的顯示方法應(yīng)用于投影型顯示裝置100，但并不局限于此，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)也可以應(yīng)用于其它情況。另外，在上述實施例中，雖然作為將前級的液晶光閥的光學(xué)像成像在后級的液晶光閥上的中繼光學(xué)系統(tǒng)使用主要由透過型的光學(xué)元件構(gòu)成的中繼透鏡，但并不局限于此，也可以使用主要由反射型的光學(xué)元件(反射鏡)構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)。圖18～圖20表示由反射鏡構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。圖18的中繼光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成為，通過一個凹面反射鏡500將前級光閥501的光學(xué)像成像在后級光閥502上。即，在該中繼光學(xué)系統(tǒng)中，通過一次反射使成像關(guān)系(兩個光閥501、502基本成為共軛的關(guān)系)完成。凹面反射鏡500可以是球面反射鏡，也可以是不具軸對稱性的非球面反射鏡。圖19和圖20的中繼光學(xué)系統(tǒng)為了獲得高的傳播效率而構(gòu)成為通過多次反射使成像關(guān)系完成。即，在圖19和圖20的中繼光學(xué)系統(tǒng)中，為了與圖18的中繼光學(xué)系統(tǒng)相比提高光的利用率而在光路上配置了多個反射型光學(xué)元件(反射鏡)。在這種情況下，由于包括平面反射鏡而實現(xiàn)了配置的自由度的提高。具體地，圖19的中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個凹面反射鏡510、511和用于將凹面反射鏡510的反射光導(dǎo)向凹面反射鏡511的平面反射鏡512。來自前級光閥501的光束以凹面反射鏡510、平面反射鏡512、凹面反射鏡511的順序反射后，入射到后級光閥502上。另外，在本例中，平面反射鏡512具有相當于光闌的功能。另外，凹面反射鏡510與凹面反射鏡511也可以形成一體結(jié)構(gòu)。圖20的中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩個凹面反射鏡520、521和兩個平面反射鏡522、523。來自前級光閥501的光束以凹面反射鏡520、平面反射鏡522、平面反射鏡523、凹面反射鏡521的順序反射后，入射到后級光閥502上。在平面反射鏡522與平面反射鏡523之間的光路上也可以配置光闌。這樣地構(gòu)成的反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)對于減小像差(例如色像差)是有利的。即，在反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)中，可以避免由于使用透過型的光學(xué)元件(透鏡)而引起的像差(例如色像差)的產(chǎn)生。另外，圖19和圖20所示的中繼光學(xué)系統(tǒng)由于使用多個反射鏡而具有兩側(cè)焦闌性。因此，可以真正地實現(xiàn)在后級光閥的畫面上形成的像的亮度、色調(diào)、對比度等的均勻化，從而可使圖像顯示質(zhì)量良好。另外，在圖19和圖20的中繼光學(xué)系統(tǒng)中，通過代替平面反射鏡而使用凹面反射鏡或凸面反射鏡(包括各種非球面鏡)，可以形成容易進行像面的像差修正的結(jié)構(gòu)。另外，在上述反射型的中繼光學(xué)系統(tǒng)中所使用的反射鏡，除了可以應(yīng)用在基板上形成鋁或銀等的金屬膜的方式之外，還可以應(yīng)用具有由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的反射膜(增反射膜)的方式、以及使兩者組合的方式等。由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的反射膜，例如，可以通過在玻璃或硅等的基板上交替地層疊高折射率膜和低折射率膜而形成，利用由膜的交界面上的反射光形成的干涉可獲得高的反射率。以上，雖然說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以進行結(jié)構(gòu)的增加、省略、置換和其它的變更。本發(fā)明并非由所述的說明限定而僅由權(quán)利要求的范圍來限定。權(quán)利要求1.一種光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)，該光學(xué)系統(tǒng)的光傳播結(jié)構(gòu)是適用于具有包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件的、通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路上設(shè)置有將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上的中繼光學(xué)系統(tǒng)。2.一種光學(xué)顯示裝置，該光學(xué)顯示裝置是具有光源、包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件、合成來自所述各個第二光調(diào)制元件的光的光合成裝置的、通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自所述光源的光而顯示圖像的裝置，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路上設(shè)置有將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上的中繼光學(xué)系統(tǒng)。3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于所述中繼光學(xué)系統(tǒng)具有兩側(cè)焦闌性。4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在從所述光分離裝置到所述各個第二光調(diào)制元件的多個光路中光路長度比特定光路長的至少一個光路上設(shè)置有將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在與該光路對應(yīng)的所述第二光調(diào)制元件的像素面上的第二中繼光學(xué)系統(tǒng)。5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于所述第二中繼光學(xué)系統(tǒng)具有第一副中繼透鏡、與所述第一副中繼透鏡相比配置在所述第二光調(diào)制元件側(cè)的第二副中繼透鏡、配置在所述第一副中繼透鏡與所述第二副中繼透鏡之間的場透鏡；以通過所述第一副中繼透鏡在所述場透鏡上或其鄰近成像的所述第一光調(diào)制元件的正立光學(xué)像通過所述第二副中繼透鏡在所述第二光調(diào)制元件的像素面上作為倒立光學(xué)像成像的方式，配置所述第一副中繼透鏡、所述第二副中繼透鏡和所述場透鏡。6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于所述第一光調(diào)制元件和所述第二光調(diào)制元件為液晶光閥。7.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于在所述光源和所述第一光調(diào)制元件的光路上設(shè)置有使來自所述光源的光的輝度分布均勻化的輝度分布均勻化裝置。8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)顯示裝置，其特征在于所述輝度分布均勻化裝置具有與能夠入射第一光調(diào)制元件的偏振方向相對應(yīng)使來自所述光源的光偏振的偏振變換元件。9.一種光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法，該光學(xué)系統(tǒng)的光傳播方法是適用于具有包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件的、通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自光源的光的光學(xué)系統(tǒng)的方法，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路中，通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上。10.一種光學(xué)顯示裝置的顯示方法，該光學(xué)顯示裝置的顯示方法是具有光源、包括可獨立地控制光傳播特性的多個像素的第一光調(diào)制元件、將來自所述第一光調(diào)制元件的光分離成不同的多個特定波長區(qū)域的光的光分離裝置、包括分別入射由所述光分離裝置分離的光且可獨立地控制光傳播特性的多個像素的多個第二光調(diào)制元件、合成來自所述各個第二光調(diào)制元件的光的光合成裝置的、通過所述第一光調(diào)制元件和所述各個第二光調(diào)制元件調(diào)制來自所述光源的光而顯示圖像的光學(xué)顯示裝置的顯示方法，其特征在于在所述第一光調(diào)制元件和所述光分離裝置的光路中，通過中繼光學(xué)系統(tǒng)將所述第一光調(diào)制元件的光學(xué)像成像在所述各個第二光調(diào)制元件的像素面上。全文摘要本發(fā)明提供的投影型顯示裝置(100)具有光源(10)、包括可獨立地控制透過率(T1)的多個像素的輝度調(diào)制光閥、將來自輝度調(diào)制光閥的光分離成RGB三原色的光的分色鏡(44a、44b)、包括分別入射由分色鏡(44a、44b)分離的光且可獨立地控制透過率(T2)的多個像素的多個色調(diào)制光閥、合成來自各個色調(diào)制光閥的光的分色棱鏡(48)，其中，在輝度調(diào)制部(14)和色調(diào)制部(18)的光路上設(shè)置了將輝度調(diào)制光閥的光學(xué)像成像在各個色調(diào)制光閥的像素面上的中繼光學(xué)系統(tǒng)(16)。文檔編號H04N5/74GK1637465SQ20041010177公開日2005年7月13日申請日期2004年12月22日優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日發(fā)明者內(nèi)山正一,伊藤嘉高,中村旬一,新田隆志,旭常盛申請人:精工愛普生株式會社