JP2009116216A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、表示画像を見る人の解像感を向上させたり、いわゆる画像ベタ面の均一性を確保できる画像表示装置及び画像表示方法を提供する。
【解決手段】画素を構成する第１及び第２及び第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、前記第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第１の色成分の光を変調する第１の光変調部と、前記第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第２の色成分の光を変調する第２の光変調部と、前記第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第３の色成分の光を変調する第３の光変調部とを含み、前記画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、前記第１乃至第３の光変調部による変調光を用いた前記サブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように前記第１乃至第３の光変調部が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。

近年、大画面テレビジョンやプロジェクタ等の高性能な画像表示装置が広く普及しており、これらの画像表示装置においては、より一層、表示画像の高画質化が重要となっている。このような画像表示装置の高画質化にとって、表示画像を見る人の解像感を向上させることが必要である。

特許文献１には、２つのプロジェクタを組み合わせて各プロジェクタによる表示画面を合成することにより、画面の明るさや解像度を向上させる技術が開示されている。より具体的には、２つの画像のサブ画素を半画素分ずらし、各画像を重ねて１枚の画像を構成するようにした技術が開示されている。

更に特許文献２には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の他に、更にＲのサブ画素を設け、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色のうちのＲのサブ画素に対して水平方向及び垂直方向にそれぞれ半画素ずらすようにしたプロジェクタが開示されている。

特開平６−２１４２５０号公報 特開２００３−３２２９０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、２つのプロジェクタを用いるため、コストが高くなるという問題がある。

また特許文献２に開示された技術では、いわゆる４板式となるため、液晶表示装置を４枚揃える必要があり、コストが高くなるという問題がある。

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、低コストで、表示画像を見る人の解像感を向上させることができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、画素を構成する第１及び第２及び第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、前記第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第１の色成分の光を変調する第１の光変調部と、前記第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第２の色成分の光を変調する第２の光変調部と、前記第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第３の色成分の光を変調する第３の光変調部とを含み、前記画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、前記第１乃至第３の光変調部による変調光を用いた前記サブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように前記第１乃至第３の光変調部が設けられている画像表示装置に関係する。

本発明によれば、少なくとも３つの光変調部の画素数が１つの光変調部の画素数に制限されることがなく、空間的な解像度を向上させることができるので、低コストで、表示画像を見る人の解像感をこれまで以上に向上させることができるようになる。

本発明に係る画像表示装置では、前記画像の前記第１の方向に第１及び第２の画素が隣接する場合に、前記第１及び第２の画素を構成する前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素の境界部に、前記第１の画素を構成する前記第２又は第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がオーバーラップするように、前記第１乃至第３の光変調部が設けられていてもよい。

本発明によれば、いわゆるブラックマトリックス部分（遮光部分）を目立たなく表示できるようになるという効果が得られる。

本発明に係る画像表示装置では、１画素を構成する第１乃至第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が、隣接する同一成分の前記サブ画素間の距離の１／３ずつ前記第１の方向にずれるように前記第１乃至第３の光変調部が設けられていてもよい。

本発明によれば、オーバーラップすることで得られる部分の表示サブ画素の領域を均等にできるようになり、解像感をより一層向上させた上に、より均一な画像を表現できるようになる。

本発明に係る画像表示装置では、１画素を構成する第１乃至第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が前記第１の方向において、前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、前記第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素と並ぶ場合に、前記第２の色成分がＧ成分であってもよい。

本発明によれば、１画素を構成するサブ画素を第１の方向にずらして表示する場合に、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を抑えることができるようになる。例えば、Ｒ成分及びＢ成分よりもＧ成分が知覚しやすいため、表示画像の端部に白又は黒の表示を行ったときにＧ成分が目立ちやすくなる。これに対して、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を確実に抑えることができるようになる。

本発明に係る画像表示装置では、前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素の中心により構成される正方格子の格子点に、前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がオーバーラップするように、前記第１及び第２の光変調部が設けられていてもよい。

本発明によれば、少なくとも３つの光変調部の画素数が１つの光変調部の画素数に制限されることがなく、空間的な解像度を向上させることができるので、低コストで、表示画像を見る人の解像感をこれまで以上に向上させることができるようになる。

本発明に係る画像表示装置では、前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素に対して、隣接する同一成分の前記サブ画素間の距離の１／２だけ前記画像の水平方向に前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がずれ、且つ、隣接する同一成分の前記サブ画素の１／２だけ前記画像の垂直方向に前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように、前記第１及び第２の光変調部が設けられていてもよい。

本発明によれば、オーバーラップすることで得られる部分の表示サブ画素の領域を均等にできるようになり、解像感をより一層向上させた上に、より均一な画像を表現できるようになる。

本発明に係る画像表示装置では、前記第２の色成分が、Ｇ成分であってもよい。

本発明によれば、Ｇ成分が最も高輝度であるため、他の色成分の表示サブ画素の位置をずらすことで、他の色成分間の目地を見えにくくでき、画像（特にべた画像）の均一性を向上させ、画質評価の１つの指標としての粒状性を低下させることができるようになる。

また本発明は、第１〜第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて画像を表示する画像表示方法であって、前記第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第１の色成分の光を変調する第１の光変調ステップと、前記第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第２の色成分の光を変調する第２の光変調ステップと、前記第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第３の色成分の光を変調する第３の光変調ステップとを含み、前記画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、前記第１〜第３の光変調ステップによる変調光を用いた前記サブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように表示する画像表示方法に関係する。

本発明によれば、少なくとも３つの光変調部の画素数が１つの光変調部の画素数に制限されることがなく、空間的な解像度を向上させることができるので、低コストで、表示画像を見る人の解像感をこれまで以上に向上させることができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

以下では、本発明に係る画像表示装置としてプロジェクタを例に説明するが、本発明に係る画像表示装置がプロジェクタに限定されるものではない。

〔第１の実施形態〕
図１に、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置が適用された画像表示システムの説明図を示す。

第１の実施形態における画像表示装置が適用される画像表示システム１０は、プロジェクタＰＪと、スクリーンＳＣＲとを含む。プロジェクタＰＪは、スクリーンＳＣＲに画像を投射して画像表示を行う。スクリーンＳＣＲへの投射画像は複数の画素（表示画素）により構成され、各画素は、複数の色成分のサブ画素により構成される。プロジェクタＰＪは、各色成分の光を、色成分毎に生成された画像信号に基づいて変調してスクリーンＳＣＲに投射する。

即ち、プロジェクタＰＪは、画像表示装置として機能し、サブ画素単位で、光源からの光を変調し、変調後の光を投射することで画像を表示する。

図２に、第１の実施形態におけるサブ画素の説明図を示す。

第１の実施形態では、１画素が３つのサブ画素により構成される。より具体的には、１画素が、Ｒ成分のサブ画素ＰＲ、Ｇ成分のサブ画素ＰＧ及びＢ成分のサブ画素ＰＢにより構成され、スクリーンＳＣＲに投射される画像の表示画素は、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を含む。

なお、図２では、画素とこの画素を構成するサブ画素との関係を明確にするために、サブ画素が水平方向に並んで配置されているものとして模式的に示している。本発明に係る第１の実施形態では、１画素を構成する複数のサブ画素に対応する表示サブ画素の配置を工夫することで、低コストで、表示画像を見る人の解像感を向上させる。

これまでのプロジェクタによるＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素は、２次元的な画素配置が一致するように配置されている。そのため、サブ画素単位で行われる光変調時に必要な画素数の割に、表示画像の画素数が少ない。また、特に表示画像内に存在する画像エッジ部の解像感が、今ひとつ得られなかった。そこで、第１の実施形態では、スクリーンＳＣＲへの投射画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、１画素を構成する複数のサブ画素に対応する表示サブ画素が互いにずれるように画像を投射するようにしている。こうすることで、低コストで、これまで以上に表示画像の解像感を向上させ、各色成分の表示サブ画素が部分的にオーバーラップされた状態で表示されるため、特に表示画像内に存在する画像エッジ部の解像感をより一層向上させる効果を得ることができるようになる。

図３に、第１の実施形態における画像表示装置の構成例を示す。図３では、第１の実施形態における画像表示装置が、いわゆる３板式の図１のプロジェクタに適用された場合の構成例を示しているが、本発明は画像表示装置としてプロジェクタに適用されるものに限定されるものではない。

第１の実施形態における画像表示装置１００としてのプロジェクタは、光源１１０、インテグレータレンズ１１２、１１４、偏光変換素子１１６、重畳レンズ１１８、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒ、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇ、反射ミラー１２２、Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒ、Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇ、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ（第１の光変調部）、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ（第２の光変調部）、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂ（第３の光変調部）、リレー光学系１４０、クロスダイクロイックプリズム１６０、投射レンズ１７０を含む。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂとして用いられる液晶パネルは、透過型の液晶表示装置である。リレー光学系１４０は、リレーレンズ１４２、１４４、１４６、反射ミラー１４８、１５０を含む。

光源１１０は、例えば超高圧水銀ランプにより構成され、少なくともＲ成分の光、Ｇ成分の光、Ｂ成分の光を含む光を射出する。インテグレータレンズ１１２は、光源１１０からの光を複数の部分光に分割するための複数の小レンズを有する。インテグレータレンズ１１４は、インテグレータレンズ１１２の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する。重畳レンズ１１８は、インテグレータレンズ１１２の複数の小レンズから射出される部分光を重畳する。

また偏光変換素子１１６は、偏光分離膜とλ／２板とを有し、ｐ偏光を透過させると共にｓ偏光を反射させ、ｐ偏光をｓ偏光に変換する。この偏光変換素子１１６からのｓ偏光が、重畳レンズ１１８に照射される。

重畳レンズ１１８によって重畳された光は、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒに入射される。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒは、Ｒ成分の光を反射して、Ｇ成分及びＢ成分の光を透過させる機能を有する。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒを透過した光は、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇに照射され、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒにより反射した光は反射ミラー１２２により反射されてＲ用フィールドレンズ１２４Ｒに導かれる。

Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇは、Ｇ成分の光を反射して、Ｂ成分の光を透過させる機能を有する。Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過した光は、リレー光学系１４０に入射され、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇにより反射した光はＧ用フィールドレンズ１２４Ｇに導かれる。

リレー光学系１４０では、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過したＢ成分の光の光路長と他のＲ成分及びＧ成分の光の光路長との違いをできるだけ小さくために、リレーレンズ１４２、１４４、１４６を用いて光路長の違いを補正する。リレーレンズ１４２を透過した光は、反射ミラー１４８によりリレーレンズ１４４に導かれる。リレーレンズ１４４を透過した光は、反射ミラー１５０によりリレーレンズ１４６に導かれる。リレーレンズ１４６を透過した光は、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに照射される。

Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒに照射された光は、平行光に変換されてＲ用液晶パネル１３０Ｒに入射される。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｒ用画像信号（第１の色成分のサブ画素の画像信号）に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒに入射された光（第１の色成分の光）は、Ｒ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。

Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇに照射された光は、平行光に変換されてＧ用液晶パネル１３０Ｇに入射される。Ｇ用液晶パネル１３０Ｇは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｇ用画像信号（第２の色成分のサブ画素の画像信号）に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇに入射された光（第２の色成分の光）は、Ｇ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。

リレーレンズ１４２、１４４、１４６で平行光に変換された光が照射されるＢ用液晶パネル１３０Ｂは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｂ用画像信号（第３の色成分のサブ画素の画像信号）に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに入射された光（第３の色成分の光）は、Ｂ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。

クロスダイクロイックプリズム１６０は、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂからの入射光を合成した合成光を出射光として出力する機能を有する。投射レンズ１７０は、出力画像をスクリーンＳＣＲ上に拡大して結像させるレンズである。

以上のように、図３の画像表示装置１００としてのプロジェクタは、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂを第１〜第３の光変調部とすると、第１の光変調部は、第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて第１の色成分の光を変調し、第２の光変調部は、第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて第２の色成分の光を変調し、第３の光変調部は、第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて第３の色成分の光を変調する。そして、第１の実施形態では、プロジェクタのスクリーンＳＣＲへの投射画像（表示画像）の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、第１〜第３の光変調部による変調光を用いた画素がそれぞれずれるように第１〜第３の光変調部が設けられている。

図４（Ａ）に、従来のプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を示す。図４（Ｂ）に、第１の実施形態における画像表示装置１００としてのプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を示す。図４（Ｂ）では、第１の方向が、スクリーンＳＣＲへの表示画像の水平方向であるものとして示している。

１画素がＲ成分のサブ画素、Ｇ成分のサブ画素及びＢ成分のサブ画素により構成される場合に、従来のプロジェクタにおけるサブ画素に対応する表示サブ画素は、図４（Ａ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致するように配置されている。なお、図４（Ａ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の水平方向及び垂直方向に多少ずらして示しているが、実際にはＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致している。

このため、従来のプロジェクタでは、例えばいわゆる３板式の場合に色成分毎に液晶パネルをライトバルブとして用いて画素単位で光変調が行われるにもかかわらず、１つの色成分の液晶パネル分の解像度しか得られず、表示画像の解像度を向上させることができない上に、特に表示画像内に存在する画像エッジ部の解像感が、今ひとつ得られなかった。

これに対して、第１の実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが、表示画像の水平方向にそれぞれずれるように配置する。これは、図３において、クロスダイクロイックプリズム１６０に対して、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂの位置をそれぞれ調整することで実現できる。なお、図４（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが垂直方向では一致させることができる。

図５に、図４（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図を示す。なお、図５においても、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が垂直方向では一致させることができる。

なお、図５では、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが、第１の方向にずれて並ぶものとする。

ここで、表示画像の例えば水平方向である第１の方向に第１及び第２の画素Ｐ１、Ｐ２が隣接する場合に、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分（広義には第１の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１と第２の画素Ｐ２を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２との境界部ＡＲ１に、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分（広義には第２の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１又は第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分（広義のは第３の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１がオーバーラップするように、図３において、第１〜第３の変調部として、クロスダイクロイックプリズム１６０に対してＲ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが設けられる。

これにより、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが同じ解像度を有する場合に、従来では１つの液晶パネル分の解像度しか得られなかったが、第１の実施形態によれば、低コストで、表示画像の解像度をより一層向上させる効果が得られる。即ち、第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１をずらすことで、空間的な解像度を向上させることができるようになる。第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１をずらすことで得られたオーバーラップ部分には偽色が出る場合があるものの、表示画像によって解像感を向上させることができることがわかっている。

また、上記のようにすることで、ブラックマトリックス部分（遮光部分）を目立たなく表示できるようになる上に、垂直方向の解像度を向上させやすくなるという効果が得られる。

このような第１の実施形態では、より具体的には、１画素を構成するＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分（第１〜第３の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１が、第１の方向に１／３画素ずつずれるように、図３において、第１〜第３の変調部として、クロスダイクロイックプリズム１６０に対してＲ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが設けられることが望ましい。より具体的には、１画素を構成する第１乃至第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が、隣接する同一成分のサブ画素間の距離の１／３ずつ第１の方向にずれるように、第１〜第３の変調部として、クロスダイクロイックプリズム１６０に対してＲ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが設けられることが望ましい。

即ち、図５において、第１の方向としての表示画像の水平方向に隣接する画素（図５では第１の画素Ｐ１、第２の画素Ｐ２）の同一色成分（図５では、例えばＲ成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素の中心ＣＲ１、ＣＲ２間の水平方向の距離をｄとすると、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１の中心ＣＲ１と第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１の中心ＣＧ１との距離がｄ／３となる。同様に、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１の中心ＣＧ１と第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１の中心ＣＢ１との距離がｄ／３となる。

これにより、オーバーラップすることで得られる部分の表示サブ画素の領域を均等にできるようになり、解像感をより一層向上させた上に、より均一な画像を表現できるようになる。

なお、ここでは、隣接する同一成分のサブ画素間の距離を単位として、その１／３単位だけずれるものとしてが、本発明は、サブ画素に対応する表示サブ画素のずれ量の単位が隣接する同一成分のサブ画素間の距離に限定されるものではない。例えば、サブ画素に対応する表示サブ画素の大きさを単位としたり、予め決められた距離を単位としてもよい。

更にまた、第１の実施形態では、図５に示すように、第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素が第１の方向に順番に並ぶ場合に、この第１の方向にサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１の順番に配置されることが望ましい。即ち、１画素を構成する第１〜第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が第１の方向に順番に並ぶ場合に、第２の色成分がＧ成分であることが望ましい。

このように、画素を構成するサブ画素を第１の方向にずらして表示する場合に、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を抑えることができるようになる。例えば、Ｒ成分及びＢ成分よりもＧ成分が知覚しやすいため、表示画像の端部に白又は黒の表示を行ったときにＧ成分が目立ちやすくなる。これに対して、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を確実に抑えることができるようになる。

更に、第１の実施形態では、サブ画素に対応する表示サブ画素をずらすため、該サブ画素の画像信号を以下のサンプリング処理により生成することで、より一層解像感を向上させることができるようになる。このサンプリング処理は、例えば画像表示装置としてのプロジェクタに画像信号を供給する画像処理装置において行われる。

図６に、第１の実施形態における画像表示装置を含む画像表示システムの構成例のブロック図を示す。図６において、図１又は図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

第１の実施形態における画像表示システム１０は、画像信号生成装置２００と、画像処理装置３００と、画像表示装置１００とを含む。画像表示装置１００として、図３の構成を有するプロジェクタを採用できる。画像信号生成装置２００は、画像表示装置１００に表示させる画像（コンテンツ）に対応した画像信号を生成し、該画像信号を画像処理装置３００に対して出力する。画像処理装置３００は、サンプリング処理部３１０を有し、画像信号生成装置２００からの画像信号を受け、該画像信号により表される画像の解像度に応じたサンプリング処理を行って、サンプリング処理後の画像信号を画像表示装置１００に対して供給する。

サンプリング処理部３１０には、画像信号生成装置２００から画像信号により表される画像の解像度と画像表示装置１００の解像度とに対応した解像度情報が与えられると共に、画像表示装置１００に対して出力する画像信号のサンプリング処理方法を指定するサンプリング処理方法指定情報とが与えられる。この解像度情報とサンプリング処理方法指定情報とは、例えば画像信号生成装置２００又は画像表示装置１００から与えられる。

例えば画像信号生成装置２００からの画像信号により表される画像の解像度と、画像表示装置１００に表示される画像の解像度とが一致するとき、解像度情報として「１」が与えられる。また、例えば画像信号生成装置２００からの画像信号により表される画像の解像度に対して、画像表示装置１００に表示される画像の解像度が３分の１のとき、解像度情報として「３」が与えられる。

例えばサンプリング処理部３１０に与えられるサンプリング処理方法指定情報としては、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法等の補間処理を指定する情報がある。

サンプリング処理部３１０は、サンプリング処理方法指定情報で指定された処理方法で、解像度情報により指定された解像度となるように画像信号生成装置２００からの画像信号を生成し、処理後の画像信号を画像表示装置１００に対して出力する。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）に、第１の実施形態におけるサンプリング処理の第１の例の説明図を示す。

なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が垂直方向では一致させることができる。

図７（Ａ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号と画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度が一致する場合に、従来の画像表示装置のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときの画像信号を模式的に表したものである。図７（Ｂ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号と画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度が一致する場合に、第１の実施形態における画像表示装置１００のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときにニアレストネイバー法で補間された画像信号を模式的に表したものである。

従来のサブ画素配置の場合、図７（Ａ）に示すように、１画素を構成する各サブ画素の画像信号をそのまま用いて色成分毎に光変調し、各サブ画素に対応する表示サブ画素が一致するように表示される。例えば、図７（Ａ）に示すように、第１の画素Ｐ１に対応する画像信号を用いて、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１、第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが一致するように表示する。

これに対して、第１の実施形態のサブ画素配置の場合、入力された画像信号により表される画像の各画素の位置に対して、各サブ画素に対応する表示サブ画素の位置がずれる。そこで、第１の実施形態では、図７（Ｂ）に示すようにニアレストネイバー法で、最近傍の当該成分の画像信号を用いて、各サブ画素に対応する表示サブ画素が表示される。例えば、図７（Ｂ）に示すように、第１の画素Ｐ１に対応する画像信号のうちＲ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１を表示し、第１の画素Ｐ１に対応する画像信号のうちＧ成分の画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１を表示し、第２の画素Ｐ２に対応する画像信号のうちＢ成分の画像信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１を表示する。更に、第２の画素Ｐ２に対応する画像信号のうちＲ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２を表示し、第２の画素Ｐ２に対応する画像信号のうちＧ成分の画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ２を表示し、第３の画素Ｐ３に対応する画像信号のうちＢ成分の画像信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ２を表示する。

このように、表示画像におけるサブ画素の中心位置に応じて、元画像の画像信号に対し、ニアレストネイバー法で補間した画像信号を用いてサブ画素に対応する表示サブ画素を表示するようにすることで、より一層画質を向上させることができるようになる。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に、第１の実施形態におけるサンプリング処理の第２の例の説明図を示す。

なお、図８（Ａ）、図８（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が垂直方向では一致させることができる。

図８（Ａ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号と画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度が一致する場合に、従来の画像表示装置のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときの画像信号を模式的に表したものである。図８（Ｂ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号と画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度が一致する場合に、第１の実施形態における画像表示装置１００のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときにバイリニア法で補間された画像信号を模式的に表したものである。

従来のサブ画素配置の場合、図８（Ａ）に示すように、１画素を構成する各サブ画素の画像信号をそのまま用いて色成分毎に光変調し、各サブ画素に対応する表示サブ画素が一致するように表示される。例えば、図８（Ａ）に示すように、第１の画素Ｐ１に対応する画像信号を用いて、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１、第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが一致するように表示する。

これに対して、サンプリング処理の第２の例では、図８（Ｂ）に示すようにバイリニア法で、当該成分の２つの画像信号を補間した信号を用いて、各サブ画素に対応する表示サブ画素が表示される。例えば、図８（Ｂ）に示すように、第１の画素Ｐ１に対応する画像信号のうちＲ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１を表示するが、第１及び第２の画素Ｐ１、Ｐ２に対応する画像信号のうちＧ成分の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１を表示し、第１及び第２の画素Ｐ１、Ｐ２に対応する画像信号のうちＢ成分の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１を表示する。更に、第２及び第３の画素Ｐ２、Ｐ３に対応する画像信号のうちＲ成分の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２を表示し、第２及び第３の画素Ｐ２、Ｐ３に対応する画像信号のうちＧ成分の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ２を表示し、第２及び第３の画素Ｐ２、Ｐ３に対応する画像信号のうちＢ成分の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ２を表示する。

このように、表示画像におけるサブ画素の中心位置に応じて、元画像の画像信号に対し、バイリニア法で補間した画像信号を用いてサブ画素に対応する表示サブ画素を表示するようにすることで、より一層画質を向上させることができるようになる。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）に、第１の実施形態におけるサンプリング処理の第３の例の説明図を示す。

なお、図９（Ａ）、図９（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が垂直方向では一致させることができる。

図９（Ａ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号の解像度が画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度の３倍である場合に、従来の画像表示装置のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときの画像信号を模式的に表したものである。図９（Ｂ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号の解像度が画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度の３倍である場合に、第１の実施形態における画像表示装置１００のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときにニアレストネイバー法で補間した画像信号を模式的に表したものである。

従来のサブ画素配置の場合、図９（Ａ）に示すように、３画素のうち最近傍の画素の各サブ画素の画像信号をそのまま用いて色成分毎に光変調し、各サブ画素に対応する表示サブ画素が一致するように表示される。例えば、図９（Ａ）に示すように、第１の画素Ｐ１用の３画素の中から１画素分の画像信号を用いて、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが一致するように表示する。

これに対して、サンプリング処理の第３の例では、図９（Ｂ）に示すようにニアレストネイバー法で、３画素の中から最近傍の画素の当該成分の画像信号を用いて、各サブ画素に対応する表示サブ画素が表示される。例えば、図９（Ｂ）に示すように、中心位置が最近傍の画素Ｐ１０のＲ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１を表示し、中心位置が最近傍の画素Ｐ１１のＧ成分の画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１を表示し、中心位置が最近傍の画素Ｐ１２のＢ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１を表示する。同様に、中心位置が最近傍の画素Ｐ１３のＲ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２を表示し、中心位置が最近傍の画素Ｐ１４のＧ成分の画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ２を表示し、中心位置が最近傍の画素Ｐ１５のＢ成分の画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ２を表示する。

このように、表示画像におけるサブ画素の中心位置に応じて、元画像の画像信号に対し、ニアレストネイバー法で補間した画像信号を用いてサブ画素に対応する表示サブ画素を表示するようにすることで、より一層画質を向上させることができるようになる。

図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に、第１の実施形態におけるサンプリング処理の第４の例の説明図を示す。

なお、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が垂直方向では一致させることができる。

図１０（Ａ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号の解像度が画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度の３倍である場合に、従来の画像表示装置のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときの画像信号を模式的に表したものである。図１０（Ｂ）は、画像信号生成装置２００からの画像信号の解像度が画像表示装置１００に対して出力される画像信号の解像度の３倍である場合に、第１の実施形態における画像表示装置１００のサブ画素に対応する表示サブ画素配置のときにバイリニア法で補間された画像信号を模式的に表したものである。

従来のサブ画素配置の場合、図１０（Ａ）に示すように、３画素分の当該成分のサブ画素の画像信号をバイリニア法で補間した信号を用いて色成分毎に光変調し、各サブ画素に対応する表示サブ画素が一致するように表示される。例えば、図１０（Ａ）に示すように、第１の画素Ｐ１用の３画素分の各色成分の画像信号を用いて、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが一致するように表示する。

これに対して、サンプリング処理の第４の例では、図１０（Ｂ）に示すようにバイリニア法で、色成分毎に３画素分の画像信号を用いて、各サブ画素に対応する表示サブ画素が表示される。例えば、図１０（Ｂ）に示すように、その中心画素が近い３画素Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２のＲ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１を表示し、その中心画素が近い３画素Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３のＧ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１を表示し、その中心画素が近い３画素Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４のＢ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１を表示する。同様に、その中心画素が近い３画素Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５のＲ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２を表示し、その中心画素が近い３画素Ｐ２４、Ｐ２５、Ｐ２６のＧ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ２を表示し、その中心画素が近い３画素Ｐ２５、Ｐ２６、Ｐ２７のＢ成分の画像信号をバイリニア法で補間した画像信号を用いてＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ２を表示する。

このように、表示画像におけるサブ画素の中心位置に応じて、元画像の画像信号に対し、バイリニア法で補間した画像信号を用いてサブ画素に対応する表示サブ画素を表示するようにすることで、より一層画質を向上させることができるようになる。

なお、図４（Ｂ）では、第１の方向が、スクリーンＳＣＲへの表示画像の水平方向であるものとして、図５〜図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に、第１の実施形態の変形例におけるプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を示す。なお、図１１（Ａ）は、図４（Ａ）と同様の従来のプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を表す。図１１（Ｂ）では、第１の方向が、スクリーンＳＣＲへの表示画像の垂直方向であるものとして示している。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）において、図４（Ａ）、図４（Ｂ）と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

１画素がＲ成分のサブ画素、Ｇ成分のサブ画素及びＢ成分のサブ画素により構成される場合に、従来のプロジェクタにおけるサブ画素に対応する表示サブ画素は、図１１（Ａ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致するように配置されている。なお、図１１（Ａ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の水平方向及び垂直方向に多少ずらして示しているが、実際にはＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致している。

これに対して、第１の実施形態の変形例では、図１１（Ｂ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが、表示画像の垂直方向にそれぞれずれるように配置する。これは、図３において、クロスダイクロイックプリズム１６０に対して、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂの位置をそれぞれ調整することで実現できる。なお、図１１（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の水平方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが水平方向では一致させることができる。

図１２に、図１１（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図を示す。なお、図１２においても、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をそれぞれ画像の水平方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が水平方向では一致させることができる。

なお、図１２では、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１のそれぞれが、第１の方向にずれて並ぶものとする。

ここで、表示画像の例えば垂直方向である第１の方向に第１及び第２の画素Ｐ１、Ｐ２が隣接する場合に、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分（広義には第１の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１と第２の画素Ｐ２を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ２との境界部ＡＲ２に、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分（広義には第２の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１又は第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分（広義のは第３の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１がオーバーラップするように、図３において、第１〜第３の変調部として、クロスダイクロイックプリズム１６０に対してＲ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが設けられる。

これにより、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが同じ解像度を有する場合に、従来では１つの液晶パネル分の解像度しか得られなかったが、第１の実施形態の変形例によれば、低コストで、表示画像の解像度をより一層向上させる効果が得られる。即ち、第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１をずらすことで、空間的な解像度を向上させることができるようになる。例えば、第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１をずらすことで得られたオーバーラップ部分には偽色が出る場合があるものの、表示画像によって解像感を向上させることができることがわかっている。

また、上記のようにすることで、ブラックマトリックス部分（遮光部分）を目立たなく表示できるようになる上に、水平方向の解像度を向上させやすくなるという効果が得られる。

より具体的には、第１の実施形態では、１画素を構成するＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分（第１〜第３の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１が、第１の方向に１／３画素ずつずれるように、図３において、第１〜第３の変調部として、クロスダイクロイックプリズム１６０に対してＲ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂが設けられることが望ましい。

即ち、図１２において、第１の方向としての表示画像の垂直方向に隣接する画素（図１２では第１の画素Ｐ１、第２の画素Ｐ２）の同一色成分（図１２では、例えばＲ成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素の中心ＣＲ１、ＣＲ２間の水平方向の距離をｄとすると、第１の画素Ｐ１を構成するＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１の中心ＣＲ１と第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１の中心ＣＧ１との距離がｄ／３となる。同様に、第１の画素Ｐ１を構成するＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１の中心ＣＧ１と第１の画素Ｐ１を構成するＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢ１の中心ＣＢ１との距離がｄ／３となる。

これにより、オーバーラップすることで得られる部分の表示サブ画素の領域を均等にできるようになり、解像感をより一層向上させた上に、より均一な画像を表現できるようになる。

更にまた、第１の実施形態の変形例では、図１２に示すように、第１の画素Ｐ１を構成するサブ画素に対応する表示サブ画素が第１の方向に順番に並ぶ場合に、サブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１、ＤＰＧ１、ＤＰＢ１の順番であることが望ましい。即ち、１画素を構成する第１〜第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が第１の方向に順番に並ぶ場合に、第２の色成分がＧ成分であることが望ましい。

このように、画素を構成するサブ画素を第１の方向にずらして表示する場合に、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を抑えることができるようになる。例えば、Ｒ成分及びＢ成分よりもＧ成分が知覚しやすいため、表示画像の端部に白又は黒の表示を行ったときにＧ成分が目立ちやすくなる。これに対して、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素を中心にＲ成分及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素をずらすことで、偽色の発生を確実に抑えることができるようになる。

第１の実施形態の変形例の場合であっても、サブ画素の画像信号を上記のようにサンプリング処理により生成することで、より一層解像感を向上させることができるようになる。なお、第１の実施形態の変形例におけるサンプリング処理については、第１の実施形態の水平方向の補間処理に代えて垂直方向の補間処理を行えばよいため、詳細な説明を省略する。

〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、１画素を構成する各サブ画素に対応する表示サブ画素がそれぞれずれるようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１３（Ａ）に、従来のプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を示す。図１３（Ｂ）に、本発明に係る第２の実施形態におけるサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図を示す。図１３（Ｂ）では、第１の方向が、スクリーンＳＣＲへの表示画像の水平方向であるものとして示している。

１画素がＲ成分のサブ画素、Ｇ成分のサブ画素及びＢ成分のサブ画素により構成される場合に、従来のプロジェクタにおけるサブ画素に対応する表示サブ画素は、図１３（Ａ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致するように配置されている。なお、図１３（Ａ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の水平方向及び垂直方向に多少ずらして示しているが、実際にはＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが一致している。

このため、従来のプロジェクタでは、例えばいわゆる３板式の場合に色成分毎に液晶パネルをライトバルブとして用いて画素単位で光変調が行われるにもかかわらず、１つの色成分の液晶パネル分の解像度しか得られず、表示画像の解像度を向上させることができない上に、特に表示画像内に存在する画像エッジ部の解像感が、今ひとつ得られなかった。また、サブ画素に対応する表示サブ画素を一致させるように表示させるため、表示画像によってはざらつき感が感じされる場合があった。

これに対して、第２の実施形態では、図１３（Ｂ）に示すように、Ｇ成分（広義には第２の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧが、Ｒ成分（広義には第１の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲに対して、表示画像の水平方向及び垂直方向にそれぞれずれるように配置される。より具体的には、Ｒ成分（第１の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素の中心により構成される正方格子の格子点に、Ｇ成分（第２の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素がオーバーラップするように配置される。これは、図３において、クロスダイクロイックプリズム１６０に対して、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ及びＧ用液晶パネル１３０Ｇの位置をそれぞれ調整することで実現できる。

なお、第２の実施形態は、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢの位置は表示画像の画質が劣化しない限り、表示サブ画素ＤＰＢの位置に限定されるものではなく、図１３（Ｂ）では、調整工程を簡素化することで得られる低コスト化を目的として、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢの位置を、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲの位置と一致させているに過ぎない。第２の実施形態では、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢは、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ及びＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧとオーバーラップするように配置されることが望ましい。

なお、図１３（Ｂ）では、図の理解を容易にするために、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢをそれぞれ画像の水平方向及び垂直方向に多少ずらして示しているが、例えばＲ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ及びＢ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＢが水平方向及び垂直方向で一致させることができる。

図１４に、図１３（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図を示す。なお、図１４においては、Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素の図示を省略している。

ここで、表示画像の水平方向に第１及び第２の画素Ｐ１、Ｐ２が隣接すると共に第３及び第４の画素Ｐ３、Ｐ４が隣接し、表示画像の垂直方向に第１及び第３の画素Ｐ１、Ｐ３が隣接すると共に第２及び第４の画素Ｐ２、Ｐ４が隣接するものとする。このとき、第１〜第４の画素Ｐ１〜Ｐ４を構成するＲ成分（広義には第１の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１〜ＤＰＲ４の中心ＣＲ１〜ＣＲ４により正方格子が構成される。この正方格子の格子点に、Ｇ成分（広義には第２の色成分）のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１がオーバーラップするように配置される。ここで、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１は、第１〜第４の画素Ｐ１〜Ｐ４のいずれかを構成するサブ画素に対応する表示サブ画素である。

より具体的には、第２の実施形態では、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１に対し、Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１が、表示画像の水平方向に１／２画素、該表示画像の垂直方向に１／２画素だけずれるように配置される。更に具体的には、記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素に対して、隣接する同一成分のサブ画素間の距離の１／２だけ画像の水平方向に、且つ、隣接する同一成分のサブ画素の１／２だけ画像の垂直方向に、第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように、第１及び第２の光変調部が設けられている。

即ち、正方格子を構成する４つのサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１〜ＤＰＲ４の中心ＣＲ１〜ＣＲ４のうち、中心ＣＲ１、ＣＲ２の距離、中心ＣＲ３、ＣＲ４の距離をそれぞれｄｈ、中心ＣＲ１、ＣＲ３の距離、及び中心ＣＲ２、ＣＲ４の距離をそれぞれｄｖとすると、Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＲ１に対して、表示画像の水平方向にｄｈ／２、垂直方向にｄｖ／２だけずれるように中心ＣＧ１が設けられたＧ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素ＤＰＧ１が配置される。

こうすることで、オーバーラップすることで得られる部分の表示サブ画素の領域を均等にできるようになり、解像感をより一層向上させた上に、より均一な画像を表現できるようになる。

なお、ここでは、隣接する同一成分のサブ画素間の距離を単位として、その１／２単位だけずれるものとしてが、本発明は、サブ画素に対応する表示サブ画素のずれ量の単位が隣接する同一成分のサブ画素間の距離に限定されるものではない。例えば、サブ画素に対応する表示サブ画素の大きさを単位としたり、予め決められた距離を単位としてもよい。

なお、図１４では、各サブ画素の中心間距離が水平方向及び垂直方向で異なるものとして説明したが、各サブ画素の水平方向の中心間距離と各サブ画素の垂直方向の中心間距離とが等しくても良い。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に、本発明の第２の実施形態の効果の説明図を示す。図１５（Ａ）は、従来のサブ画素に対応する表示サブ画素配置における粒状度を模式的に表す。図１５（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態のサブ画素に対応する表示サブ画素配置における粒状度を模式的に示す。

図１６に、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）の粒状度の評価式を示す。

ここで、投射サイズが７５インチ、画素数が１９２０×１０８０、開口率が４２．２５％、視距離が０．５ｍ、画像が全白パターンという条件でのシミュレーション結果として、図１５（Ａ）では粒状度が「２６．１２」、図１５（Ｂ）では粒状度が「１３．８７」となる。粒状度の値が小さいほど粒状性が低下し、画像のざらつき感を小さくできるようになる。なお、図１５（Ｂ）では輝度成分のみを用いてモノクロ化した場合のシミュレーション結果を示している。

以上のように、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分のうちＧ成分が最も高輝度であるため、他のＲ成分及びＢ成分の表示サブ画素の位置をずらすことで、Ｒ成分とＢ成分との目地を見えにくくでき、画像（特にべた画像）の均一性を向上させ、画質評価の１つの指標としての粒状性を低下させることができるようになる。

以上、本発明に係る画像表示装置及び画像表示方法を上記の各実施形態又はその変形例に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記の各実施形態又はその変形例では、１画素を３つの色成分のサブ画素で構成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１画素を構成する色成分数が２、又は４以上であってもよい。

（２）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調部としてライトバルブを用いるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調部として、例えばＤＬＰ（Digital Light Processing)（登録商標）、ＬＣＯＳ（Liquid Cristal On Silicon)等を採用してもよい。

（３）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調部として、いわゆる３板式の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを例に説明したが、４板式以上の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを採用してもよい。

（４）上記の各実施形態又はその変形例では、サンプリング処理方法として、ニアレストネイバー法、バイリニア法やバイキュービック法を例に挙げたが、本発明はこれらの補間処理方法に限定されるものではない。

（５）上記の各実施形態において、本発明を、画像表示装置及び画像表示方法として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明を実現するための画像表示方法の処理手順が記述されたプログラムや、該プログラムが記録された記録媒体であってもよい。

本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置が適用された画像表示システムの説明図。 第１の実施形態におけるサブ画素の説明図。 第１の実施形態における画像表示装置の構成例を示す構成図。 図４（Ａ）は従来のプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図。図４（Ｂ）は第１の実施形態におけるプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図。 図４（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図。 第１の実施形態における画像表示装置を含む画像表示システムの構成例のブロック図。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）は第１の実施形態におけるサンプリング処理の第１の例の説明図。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）は第１の実施形態におけるサンプリング処理の第２の例の説明図。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）は第１の実施形態におけるサンプリング処理の第３の例の説明図。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は第１の実施形態におけるサンプリング処理の第４の例の説明図。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は第１の実施形態の変形例におけるプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図。 図１１（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図。 図１３（Ａ）は従来のプロジェクタのサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図。図１３（Ｂ）は本発明に係る第２の実施形態におけるサブ画素に対応する表示サブ画素配置の説明図。 図１３（Ｂ）のサブ画素に対応する表示サブ画素配置の詳細な説明図。 図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は本発明の第２の実施形態の効果の説明図。 図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）の粒状度の評価式を示す図。

符号の説明

１０…画像表示システム、１００…画像表示装置、１１０…光源、
１１２，１１４…インテグレータレンズ、１１６…偏光変換素子、
１１８…重畳レンズ、１２０Ｒ…Ｒ用ダイクロイックミラー、
１２０Ｇ…Ｇ用ダイクロイックミラー、１２２，１４８，１５０…反射ミラー、
１２４Ｒ…Ｒ用フィールドレンズ、１２４Ｇ…Ｇ用フィールドレンズ、
１３０Ｒ…Ｒ用液晶パネル、１３０Ｇ…Ｇ用液晶パネル、１３０Ｂ…Ｂ用液晶パネル、 １４０…リレー光学系、１４２，１４４，１４６…リレーレンズ、
１６０…クロスダイクロイックプリズム、１７０…投射レンズ、
２００…画像信号生成装置、３００…画像処理装置、
３１０…サンプリング処理部、ＤＰＢ…Ｂ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、
ＤＰＧ…Ｇ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、
ＤＰＲ…Ｒ成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、ＰＢ…Ｂ成分のサブ画素、
ＰＧ…Ｇ成分のサブ画素、ＰＪ…プロジェクタ、ＰＲ…Ｒ成分のサブ画素、
ＳＣＲ…スクリーン

Claims (8)

1. 画素を構成する第１及び第２及び第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
   前記第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第１の色成分の光を変調する第１の光変調部と、
   前記第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第２の色成分の光を変調する第２の光変調部と、
   前記第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第３の色成分の光を変調する第３の光変調部とを含み、
   前記画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、前記第１乃至第３の光変調部による変調光を用いた前記サブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように前記第１乃至第３の光変調部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１において、
   前記画像の前記第１の方向に第１及び第２の画素が隣接する場合に、前記第１及び第２の画素を構成する前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素の境界部に、前記第１の画素を構成する前記第２又は第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がオーバーラップするように、前記第１乃至第３の光変調部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項１又は２において、
   １画素を構成する第１乃至第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が、隣接する同一成分の前記サブ画素間の距離の１／３ずつ前記第１の方向にずれるように前記第１乃至第３の光変調部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   １画素を構成する第１乃至第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素が前記第１の方向において、前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素、前記第３の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素と並ぶ場合に、前記第２の色成分がＧ成分であることを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１において、
   前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素の中心により構成される正方格子の格子点に、前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がオーバーラップするように、前記第１及び第２の光変調部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項５において、
   前記第１の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素に対して、隣接する同一成分の前記サブ画素間の距離の１／２だけ前記画像の水平方向に前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がずれ、且つ、隣接する同一成分の前記サブ画素の１／２だけ前記画像の垂直方向に前記第２の色成分のサブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように、前記第１及び第２の光変調部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項５又は６において、
   前記第２の色成分が、Ｇ成分であることを特徴とする画像表示装置。
8. 画素を構成する第１及び第２及び第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて画像を表示する画像表示方法であって、
   前記第１の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第１の色成分の光を変調する第１の光変調ステップと、
   前記第２の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第２の色成分の光を変調する第２の光変調ステップと、
   前記第３の色成分のサブ画素の画像信号に基づいて前記第３の色成分の光を変調する第３の光変調ステップとを含み、
   前記画像の水平方向又は垂直方向である第１の方向に、前記第１乃至第３の光変調ステップによる変調光を用いた前記サブ画素に対応する表示サブ画素がずれるように表示することを特徴とする画像表示方法。