JP6834543B2 - 画像表示装置およびその調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクター等の画像表示装置およびその調整方法に関する。

プロジェクター等の画像表示装置には、表示対象画像のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分毎に、液晶ライトバルブやミラーデバイス等の光変調器が設けられる。そして、表示対象画像における複数の画素を各々構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色成分のサブ画素の画像信号が、各々の色成分に対応した光変調器に与えられ、各光変調器の出力光が光学系を介することにより合成され、表示面に照射される。このようにして色成分の異なる各サブ画素の画像が表示面に重ね表示される。

ここで、プロジェクターによる表示画像の画素数を増加させると、光学系による各サブ画素の位置調整が難しくなる傾向がある。例えばプロジェクターが備える投射レンズは色収差を有し、波長によって屈折率が異なる。そのため、プロジェクターが有する光学系に関しては、高い収差精度が要求される。しかしながら、１画素を構成するサブ画素の表示位置をすべて正確に調整することは困難である。このため、各色成分に対応したサブ画素の表示位置が基準位置からずれる位置ずれを起こす。

このようなサブ画素の位置ずれの方向および距離は、同一画素に対応した各色成分のサブ画素間で一般的に異なる。このため、画像信号が示す本来の色が各画素が表示されない問題が生じる。

そこで、特許文献１に記載の技術では、表示対象画像の各サブ画素について、表示位置の基準位置からの位置ずれを求め、この位置ずれに基づく画素ずらし補正を各光変調器に供給する画像信号に施すことにより各サブ画素の表示位置の位置ずれの補償を行うようにしている。ここで、画素ずらし補正では、表示対象画像の各サブ画素の画像信号を用いた補間演算を行うことにより、各サブ画素の画像を位置ずれの方向と逆方向に、かつ、位置ずれの距離と同距離だけ移動させた画像信号を生成する。

特開２００９−１２２１５６号公報

ところで、上述した画素ずらし補正を行うと、表示対象画像において有効表示範囲の境界近傍に位置するサブ画素の一部または全部が有効表示範囲外となって表示されず、当該サブ画素の表示輝度が低下する場合がある。この場合において、当該サブ画素と同一画素に属する他の色成分のサブ画素が有効表示範囲内にあって表示輝度の低下がない場合、その画素に色付きが発生するという問題がある。

この問題を解決するために、有効表示範囲内の画素に加えて、有効表示範囲の外側に余分な画素（以下、見切り画素という）を設けるという手段が採用される場合がある。図１４に示す例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分について、有効表示範囲の外側に２画素ずつ見切り画素Ｍｉが設けられている。この場合、画素ずらし補正により、有効表示範囲外となったサブ画素の画像を見切り画素Ｍｉを使用して表示することができるので、有効表示範囲の境界近傍の画素の色付きの発生を抑制することができる。図１５に示す例では、Ｇ成分については画素ずらし補正が行われておらず、Ｒ、Ｂ各成分について、サブ画素の表示位置をＧ成分のサブ画素の表示位置に合わせる画素ずらし補正が行われている。この例では、図１４においてＲ成分のサブ画素がＧ成分のサブ画素に対して左へ１画素ずれているので、有効表示範囲の右端のサブ画素（Ｎ番目のサブ画素）の右隣の見切り画素Ｍｉを利用し、図１５に示すようにＲ成分の画像信号を右へ１画素移動させる画素ずらし補正を行っている。また、この例では、図１４においてＢ成分のサブ画素がＧ成分のサブ画素に対して右へ２画素ずれているので、有効表示範囲の左端のサブ画素（１番目のサブ画素）の左隣の２個の見切り画素Ｍｉを利用し、図１５に示すようにＢ成分の画像信号を左へ２画素移動させる画素ずらし補正を行っている。

しかし、この手段を採用するためには、液晶ライトバルブやミラーデバイス等の光変調器に、有効表示範囲内の画素に対応した素子の他、有効表示範囲外の見切り画素に対応した素子を設ける必要がある。

例えば１０８０ｐ対応の液晶ライトバルブの場合、有効表示範囲内に１９２０×１０８０個の画素がある。この有効表示範囲の外側の上下左右に２画素ずつ見切り画素を追加するとなると、全体の画素数は１９２４×１０８４個に増加する。このように色付き抑制のために見切り画素を設けた場合には、見切り画素に対応した素子を光変調器に設ける必要があり、その分だけ光変調器が大型化する問題が発生する。また、見切り画素を画像表示に使用しない場合、光変調器における当該見切り画素に対応した素子への光照射が遮断される訳ではなく、当該見切り画素に対応した素子に供給する画像信号を黒表示に対応した画像信号にするだけである。従って、表示対象画像のコントラスト次第では、黒表示をしている見切り画素に対応した黒枠が視認されるという問題が発生する。このような事情により、見切り画素を設けていないプロジェクターも多い。

しかし、見切り画素を有しないプロジェクターにおいて画素ずらし補正を行うと、上述した有効表示範囲の境界近傍における色付きの問題が発生する。図１６は、図１４および図１５に示す状況において、見切り画素Ｍｉを設けない場合に発生する問題を示している。この例では見切り画素Ｍｉがないため、Ｒ成分の右端のサブ画素（Ｎ番目の画素）が画素ずらし補正により有効表示範囲外をなって表示されない。また、Ｂ成分の左端の２個のサブ画素（１番目、２番目のサブ画素）が画素ずらし補正により有効表示範囲外をなって表示されない。従って、例えば有効表示範囲内を白一色で表示する場合に、中央は白色表示領域２００Ｗとなるが、左端に２画素分の幅の縦縞状の黄色表示領域２００Ｙが生じ、右端に１画素分の幅の縦縞状の青色表示領域２００Ｂが生じる。

このため、従来は、見切り画素をプロジェクターに設けず、有効表示範囲の境界近傍における色付きの発生を許容してプロジェクターを使用する、もしくは、少ない数の見切り画素をプロジェクターに設け、その見切り画素数に応じて定まる範囲内に画素ずらし補正を制限する、といった対応が必要であった。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、見切り画素を使用することなく、または、多くの見切り画素を使用することなく、画素ずらし補正により有効表示範囲の境界近傍に色付きが発生するのを抑制することができる画像表示装置およびその調整方法を提供することにある。

この発明は、複数の色成分に各々対応付けられた複数の光変調手段を有し、表示対象画像を構成する複数の画素に各々属する前記複数の色成分に対応した複数のサブ画素の画像信号により変調された光を前記複数の光変調手段により各々出力し、前記複数の光変調手段の出力光を合成して、前記複数の色成分からなる画像を表示面に重ね表示する画像表示手段と、前記表示対象画像におけるサブ画素の位置をずらす画素ずらし補正を前記複数の光変調手段における少なくとも１の光変調手段に供給されるサブ画素の画像信号に施すことにより、前記表示面に表示される各色成分の画像を構成するサブ画素の表示位置の基準位置に対する位置ずれを補償する画像信号補正手段とを具備し、前記画像信号補正手段は、前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率と略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させる境界補正を行う境界補正手段を具備することを特徴とする画像表示装置を提供する。

この発明によれば、境界補正手段が、画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素が属する画素において生じる当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率と同程度だけ当該サブ画素の他の色成分のサブ画素の画像信号の輝度を低下させる境界補正を行う。この境界補正が行われる結果、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下により画素の色付きが生じるのを抑制することができる。

上述した画像表示装置の一態様において、前記画像信号補正手段は、前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率を算出する輝度低下率算出手段を具備することが望ましい。

上述した画像表示装置の一態様において、前記境界補正手段は、同一画素に属する複数の色成分のサブ画素の一部または全部が前記画素ずらし補正により有効表示範囲外となる場合に、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率のうち表示輝度の低下の程度が最大であるものと略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることが望ましい。

上述した画像表示装置の一態様において、前記画像信号補正手段は、前記複数の色成分のうちの一の色成分を基準色成分とし、前記基準色成分に対応した各サブ画素の前記表示面における表示位置を基準位置とし、前記複数の色成分のうちの基準色成分以外の色成分の各サブ画素の画像信号を前記画素ずらし補正の対象とし、前記境界補正手段は、前記境界補正において前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度のみを低下させることが望ましい。

上述した画像表示装置の一態様において、前記境界補正手段は、同一画素に属する複数の色成分のサブ画素の一部または全部が前記画素ずらし補正により有効表示範囲外となる場合に、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率の最低値以上であり、かつ、最高値以下である範囲内の任意の低下率だけ前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることが望ましい。

上述した画像表示装置の一態様において、前記境界補正手段は、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率の平均値に相当する低下率と略同じだけ前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることが望ましい。

他の好ましい態様において、この発明は、複数の色成分に各々対応付けられた複数の光変調手段を有し、表示対象画像を構成する複数の画素に各々属する前記複数の色成分に対応した複数のサブ画素の画像信号により変調された光を前記複数の光変調手段により各々出力し、前記複数の光変調手段の出力光を合成して、前記複数の色成分からなる画像を表示面に重ね表示する画像表示装置の調整方法において、前記表示対象画像のサブ画素の前記表示面における表示位置の基準位置からの位置ずれを求める位置ずれ検出ステップと、
前記サブ画素の位置ずれを示す情報に基づいて、前記表示面に表示される各色成分の画像を構成するサブ画素の表示位置の基準位置に対する位置ずれを補償するための画素ずらし補正に必要な画素ずらし補正パラメータを算出する画素ずらし補正パラメータ算出ステップと、前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率を算出し、この低下率と略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させる境界補正パラメータを算出する境界補正パラメータ算出ステップとを具備することを特徴とする画像表示装置の調整方法として実現される。

この態様によれば、上記画素ずらし補正に加えて、境界補正パラメータ算出ステップにおいて算出された境界補正パラメータを用いた境界補正を画像表示装置が実行することにより、画素ずらし補正によるサブ画素の表示輝度の低下に起因して画素の色付きが生じるのを抑制することができる。

この発明による画像表示装置の第１実施形態であるプロジェクターの構成例を示すブロック図である。 同プロジェクターの投射部の構成例を示す図である。 同プロジェクターの画像処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。 同プロジェクターの画像信号補正部の機能構成を示すブロック図である。 表示面におけるサブ画素の表示位置の位置ずれの態様を例示する図である。 同画像信号補正部において行われる画素ずらし補正を説明する図である。 同画素ずらし補正に用いられる画素ずらし補正パラメータを例示する図である。 同画素ずらし補正において行われるサブ画素の位置ずれ方向の判別方法を説明する図である。 同画素ずらし補正に起因したサブ画素の輝度低下率を例示する図である。 同プロジェクターの動作を示すフローチャートである。 同プロジェクターの動作を示すフローチャートである。 この発明の第２実施形態であるプロジェクターにおいて行われる境界補正を示す図である。 同境界補正の詳細な実施態様を示す図である。 液晶パネルに設けられる見切り画素を説明する図である。 見切り画素を利用して行う画素ずらし補正を説明する図である。 見切り画素を設けないで画素ずらし補正を行った場合に生じる問題を説明する図である。

＜第１実施形態＞
図１は、この発明による画像表示装置の第１実施形態であるプロジェクターの構成例を示すブロック図である。

本実施形態におけるプロジェクター１０は、１画素を構成する複数のサブ画素の画像信号に基づいて変調された光を表示面であるスクリーンＳＣＲに投射することで画像表示を行う。このプロジェクター１０は、画像処理部２０と、パターン画像記憶部４０と、サブ画素位置測定部３０と、画像表示部としての投射部１００とを含む。

画像処理部２０は、図示しない画像信号生成装置からのサブ画素毎の入力画像信号に対して、スクリーンＳＣＲに投射された画像の各画素を構成するサブ画素の表示位置の基準位置からの位置ずれ（あるいは位置ずれベクトル）に応じた補正処理を行う。サブ画素の位置ずれは、サブ画素位置測定部３０の測定結果から算出される。パターン画像記憶部４０は、スクリーンＳＣＲへの投射画像（表示画像）のサブ画素の位置を測定するためのパターン画像を記憶する。サブ画素位置測定部３０は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置を含み、パターン画像記憶部４０に記憶されたパターン画像を用いて投射部１００がスクリーンＳＣＲに投射した画像を撮像し、この撮像データを画像情報として各画素を構成するサブ画素の位置を測定する。サブ画素位置測定部３０によって測定されたサブ画素の位置は、画像処理部２０によるスクリーンＳＣＲへの投射画像内の所与の基準位置を基準とした位置ずれの算出に用いられる。

画像処理部２０は、位置ずれ記憶部２２と、画像信号補正部２４と、入力画像信号記憶部２８とを含む。位置ずれ記憶部２２には、スクリーンＳＣＲへの投射画像（表示画像）内の所与の基準位置を基準として、サブ画素位置測定部３０によって測定されたサブ画素の位置ずれを示す情報が記憶される。

入力画像信号記憶部２８は、図示しない画像信号生成装置からの入力画像信号を記憶する。画像信号補正部２４は、当該サブ画素の表示位置の位置ずれに応じて、入力画像信号記憶部２８に記憶された当該サブ画素の入力画像信号を補正する。画像信号補正部２４の処理対象となる入力画像信号は、ガンマ補正を経た画像信号であり、各色成分のサブ画素の表示輝度を示す情報を含む。

上記の画像信号補正部２４からの画像信号は、投射部１００に入力される。投射部１００は、例えば３板式の液晶プロジェクターにより構成され、１画素を構成するサブ画素の画像信号に基づいて変調された光を用いてスクリーンＳＣＲに画像を投射する。

図２に、図１の投射部１００の構成例を示す。図２では、第１の実施形態における投射部１００が、いわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものとして説明するが、本発明に係る画像表示装置の投射部がいわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものに限定されるものではない。

投射部１００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および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成分および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成分およびＧ成分の光の光路長との違いをできるだけ小さくするために、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。

Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂは、それぞれ同様の構成を有している。各液晶パネルは、電気光学物質である液晶を一対の透明なガラス基板に密閉封入したものであり、例えばポリシリコン薄膜トランジスタをスイッチング素子として、各サブ画素の画像信号に対応して各色光の通過率を変調する。

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および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り、ズーム倍率に応じて画像を拡大または縮小させる機能を有する。

図３は本実施形態における画像処理部２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。

画像処理部２０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ)８０と、読み出し専用メモリー（Read Only Memory：ＲＯＭ)８２と、ランダムアクセスメモリー（Random Access Memory：ＲＡＭ)８４と、インターフェース（Interface：Ｉ／Ｆ）回路８６と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等からなる不揮発性メモリー８８とを含む。ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、Ｉ／Ｆ回路８６および不揮発性メモリー８８は、バス９０を介して接続されている。

ＲＯＭ８２には、プログラムが格納されており、バス９０を介してプログラムを読み込んだＣＰＵ８０が、該プログラムに対応した処理を実行することができる。ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８０が処理を実行するための作業用メモリーとなったり、ＣＰＵ８０が読み込むプログラムが一時的に格納されたりする。Ｉ／Ｆ回路８６は、外部からの入力画像信号のインターフェース処理を行う。不揮発性メモリー８８は、各種の制御用パラメータの記憶手段として使用される。

図１の画像信号補正部２４の機能は、ＲＯＭ８２またはＲＡＭ８４に格納されたプログラムをバス９０を介して読み込んで実行するＣＰＵ８０により実現される。図１の位置ずれ記憶部２２の機能は、不揮発性メモリー８８またはＲＡＭ８４により実現される。図１の入力画像信号記憶部２８の機能は、Ｉ／Ｆ回路８６またはＲＡＭ８４により実現される。

図４は画像信号補正部２４の詳細な機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像信号補正部２４の機能は、画素ずらし補正パラメータ算出部２４１と、輝度低下率算出部２４２と、画素ずらし補正部２４３と、境界補正部２４４とに大別することができる。

ここで、画素ずらし補正パラメータ算出部２４１と、輝度低下率算出部２４２の各処理は、プロジェクター１０の工場出荷前の検査時やプロジェクター１０の定期点検時等、プロジェクター１０による画像表示に先立つタイミングにおいて実行される。また、画素ずらし補正部２４３と、境界補正部２４４の各処理は、プロジェクター１０が画像表示を行う際に実行される。

画素ずらし補正パラメータ算出部２４１は、画素ずらし補正部２４３による画素ずらし補正の実行に必要な画素ずらし補正パラメータを算出して不揮発性メモリー８８に書き込む処理である。本実施形態において、画素ずらし補正パラメータ算出部２４１は、Ｒ成分、Ｇ成分またはＢ成分のいずれか１の色成分を補正対象色成分とし、この補正対象色成分に対応した各サブ画素の画像信号について画素ずらし補正を実行する。補正対象色成分の決定方法に関しては、各種の方法が考えられるが、例えばサブ画素の表示位置の位置ずれの距離の総和が最も大きい色成分を補正対象色成分とする方法を採用してもよい。あるいは、プロジェクター１０の構成上、サブ画素の表示位置の位置ずれが大きくなる可能性が高いことが分っている１の色成分を補正対象色成分としてもよい。

ここで、図５および図６を参照し、本実施形態における画素ずらし補正について説明する。なお、以下の説明では、補正対象色成分をＲ成分とする。図５には、位置ずれを生じることなくスクリーンＳＣＲにおける各々の基準位置に表示された補正対象色成分（Ｒ成分）のサブ画素Ａ〜Ｐが例示されている。また、図５には、本来はサブ画素Ａ〜Ｐとして表示されるべきであったが、各々の表示位置が下方向に０．３画素、右方向に０．４画素だけ基準位置からずれたサブ画素Ａ’〜Ｐ’が例示されている。そして、図５では、サブ画素Ａ〜Ｐにおける隣接するサブ画素間の境界が実線により示され、サブ画素Ａ’〜Ｐ’における隣接するサブ画素間の境界が破線により示されている。位置ずれ記憶部２２には、図５におけるサブ画素Ａ’〜Ｐ’の表示位置のサブ画素Ａ〜Ｐの表示位置（すなわち、基準位置）からの位置ずれを示す情報（この場合、下方向に０．３画素、右方向に０．４画素という情報）がサブ画素毎に記憶されている。

図６は図５におけるサブ画素Ｆ、Ｇ、ＪおよびＫとサブ画素Ｆ’、Ｇ’、Ｊ’およびＫ’を拡大表示した図である。図６において、サブ画素Ｆ用の画像信号として、本来のサブ画素Ｆ用の画像信号をＲ用液晶パネル１３０Ｒに与えると、その画像信号に対応したサブ画素はサブ画素Ｆ’としてスクリーンＳＣＲに表示される。画像全体としての位置ずれをなくすためには、表示対象画像においてサブ画素Ｆ’が占めている領域の輝度を示す画像信号をサブ画素Ｆ用のサブ画素信号としてＲ用液晶パネル１３０Ｒに供給すればよい。本実施形態では、以下説明するバイリニア法に基づく補間演算によりサブ画素Ｆ’が占めている領域の輝度を算出する。なお、補間演算のアルゴリズムは、バイリニア法に限定されるものではなく、ニアレストネイバー法、バイキュービック法等のアルゴリズムを使用してもよい。

図６において、サブ画素Ｆを右に０．４画素、下に０．３画素ずらしたサブ画素Ｆ’は、サブ画素Ｆの全領域の０・６×０．７＝０．４２倍の領域と、サブ画素Ｇの全領域の０．４×０．７＝０．２８倍の領域と、サブ画素Ｊの全領域の０．６×０．３＝０．１８倍の領域と、サブ画素Ｋの全領域の０．４×０．３＝０．１２倍の領域とを占める。

従って、サブ画素Ｆの輝度の０．４２倍と、サブ画素Ｇの輝度の０．２８倍と、サブ画素Ｊの輝度の０．１８倍と、サブ画素Ｋの輝度の０．１２倍との和を示す信号をサブ画素Ｆ用の画像信号としてＲ用液晶パネル１３０Ｒに供給すればよい。そうすれば、当該画像信号が示すサブ画素Ｆ’が位置ずれによりスクリーンＳＣＲにおけるサブ画素Ｆ’の領域に表示される。すなわち、表示対象画像に対して位置ずれのない補正対象色成分（Ｒ成分）の画像が表示面に表示されることになる。

一般的には、画素ずらし補正は、次のようにして行われる。すなわち、各々の基準位置にあるサブ画素Ａ〜Ｐを含む画像平面において、１つの位置ずれしたサブ画素F'が跨る４個のサブ画素のうち左上のサブ画素の輝度をｒ０、右上のサブ画素の輝度をｒ１、左下のサブ画素の輝度をｒ２、右下のサブ画素の輝度をｒ３、位置ずれの右方向成分をα画素、下方向成分をβ画素とした場合、次式によりサブ画素Ｆ用の画像信号の輝度Ｒｘを算出する。
Ｒｘ
＝（１−α）・（１−β）・ｒ０
＋α・（１−β）・ｒ１
＋（１−α）・β・ｒ２
＋α・β・ｒ３
＝ｋ０・ｒ０＋ｋ１・ｒ１＋ｋ２・ｒ２＋ｋ３・ｒ３
……（１）
ただし、ｋ０〜ｋ３は次の通りである。
ｋ０＝（１−α）・（１−β）
ｋ１＝α・（１−β）
ｋ２＝（１−α）・β
ｋ３＝α・β
……（２）

他のサブ画素についても同様である。すなわち、サブ画素Ａ’〜Ｐ’が占める各領域の輝度を補間演算により求め、これらの各領域の輝度を示す各画像信号をサブ画素Ａ〜Ｐ用の各画像信号としてＲ成分用の液晶パネル１３０Ｒに与えるのである。このように表示対象画像の各サブ画素を各々の位置ずれ方向とは逆方向（この例では上方向に０．３画素、左方向に０．４画素）に、かつ、位置ずれの距離と同距離だけずらした画像信号をＲ成分用の液晶パネル１３０Ｒに与えることにより、サブ画素Ａ〜Ｐからなる表示対象画像に対して位置ずれしていない画像と実質的に同じ画像をスクリーンＳＣＲに表示させることができる。
以上が本実施形態における画素ずらし補正である。

画素ずらし補正パラメータ算出部２４１は、表示対象画像の補正対象色成分の各サブ画素について、このような画素ずらし補正の実行に必要な画素ずらし補正パラメータ、すなわち、上記式（２）の係数ｋ０〜ｋ３（上記の例では、０．４２、０．２８、０．１８および０．１２）を位置ずれ記憶部２２に記憶されたずれ量α、βに基づいて算出し、不揮発性メモリー８８に書き込む。図７には、このようにして不揮発性メモリー８８に書き込まれた画素ずらし補正パラメータがマトリックス状に例示されている。例えば図７のマトリックスの第２行、第２列には、Ｆ’＝０．４２Ｆ＋０．２８Ｇ＋０．１８Ｊ＋０．１２Ｋなる式が記載されている。この式ではＦ、Ｇ、Ｊ、Ｋが前掲式（１）のｒ０〜ｒ３であり、０．４２、０．２８、０．１８、０．１２が画素ずらし補正パラメータｋ０〜ｋ３である。

そして、画素ずらし補正部２４３は、画像表示の際に、表示対象画像の補正対象色成分の各サブ画素について、当該サブ画素に対応した画素ずらし補正パラメータｋ０〜ｋ３を不揮発性メモリーから読み出す。そして、画素ずらし補正部２４３は、位置ずれ記憶部２２に記憶された当該サブ画素の位置ずれを示す情報に基づいて、当該サブ画素が位置ずれ後において跨ぐ４つのサブ画素の輝度（前掲式（１）のｒ０〜ｒ３）を求め、前掲式（１）の積和演算により位置ずれした当該サブ画素が占める領域の輝度Ｒｘを算出する。

具体的には、次の通りである。図８に示すように任意のサブ画素Ｘの位置ずれは、４つの態様に分類することができる。すなわち、右下への位置ずれＶ０と、左下への位置ずれＶ１と、右上への位置ずれＶ２と、左上への位置ずれＶ３である。

サブ画素Ｘに右下への位置ずれＶ０が発生している場合、位置ずれＶ０の右方向成分αは正、下方向成分βは正となる。この場合、画素ずらし補正部２４３は、サブ画素Ｘの位置ずれ後のサブ画素Ｘ’の占める領域が跨ぐ４つのサブ画素が、サブ画素Ｘ、サブ画素Ｘの右のサブ画素、サブ画素Ｘの下のサブ画素、サブ画素Ｘの右下のサブ画素であると判断し、それら４つのサブ画素の画像信号ｒ０〜ｒ３と、サブ画素Ｘに対応した補正パラメータｋ０〜ｋ３を用いて前掲式（１）の補間演算を行い、位置ずれ後のサブ画素Ｘ’が占める領域の輝度Ｒｘを算出する。

他の位置ずれＶ１〜Ｖ３が発生している場合も同様である。画素ずらし補正部２４３は、位置ずれの右方向成分α、下方向成分βに基づいて、位置ずれの方向を判断し、その判断結果に基づいて、位置ずれ後のサブ画素Ｘ’の占める領域が跨ぐ４つのサブ画素を判断し、それら４つのサブ画素の画像信号ｒ０〜ｒ３と、サブ画素Ｘに対応した補正パラメータｋ０〜ｋ３とを用いて、位置ずれ後のサブ画素Ｘ’が占める領域の輝度Ｒｘを算出する。

そして、画素ずらし補正部２４３は、このようにして得られる位置ずれ後の各サブ画素の領域の輝度を示す画像信号を各サブ画素の画像信号として出力するのである。以上が画素ずらし補正部２４３の処理内容である。

ところで、以上説明した画素ずらし補正では、表示対象画像において有効表示範囲の境界近傍に位置するサブ画素の一部または全部が有効表示範囲外となって表示されず、当該サブ画素の表示輝度が低下する場合がある。この場合において、画素ずらし補正により表示輝度が低下するサブ画素と同一画素に属する補正対象色成分以外の他の色成分のサブ画素の画像信号には画素ずらし補正が施されない。従って、これらの補正対象色成分以外の他の色成分のサブ画素は表示輝度が低下しない。このため、その画素に色付きが発生するという問題がある。以下、具体例を挙げて、この問題について詳述する。

図７において、補正対象色成分（Ｒ成分）のサブ画素Ｆの画像信号は、画素ずらし補正により、サブ画素Ｆおよびその近傍の３つのサブ画素の画像信号に分散されており、これら４個のサブ画素の画像信号に分散されたサブ画素Ｆの画像信号の成分が画素ずらし補正後のサブ画素Ｆの輝度を表現する。すなわち、サブ画素Ａの画像信号に含まれる成分０．１２Ｆ、サブ画素Ｂの画像信号に含まれる成分０．１８Ｆ、サブ画素Ｅの画像信号に含まれる成分０．２８Ｆ、サブ画素Ｆの画像信号に含まれる成分０．４２Ｆが、画素ずらし補正後のサブ画素Ｆの輝度を表現している。

ここで、サブ画素Ｆが有効表示範囲の左上隅のサブ画素であり、見切り画素はないものと仮定する。この場合、サブ画素Ｅ、Ａ、Ｂは、有効表示範囲の外側にあるので、サブ画素Ｅ、Ａ、Ｂの各画像信号に含まれる成分０．２８Ｆ、０．１２Ｆ、０．１８Ｆが表示されず、画素ずらし補正後のサブ画素Ｆの表示輝度がサブ画素Ｆの画像信号が示す本来の輝度の０．４２倍に低下する。以下、この低下前の表示輝度（この例ではＦ）に対する低下後の表示輝度（この例では０．４２Ｆ）の比率（この例では０．４２）を輝度低下率という。

有効表示範囲の境界の近傍の他のサブ画素においても同様な輝度低下が発生する。例えばサブ画素Ｇについては、画素ずらし補正によりサブ画素Ｂの画像信号に分散された成分０．１２Ｇ、サブ画素Ｃの画像信号に分散された成分０．１８Ｇが表示されないため、画素ずらし補正後のサブ画素Ｇの表示輝度がサブ画素Ｇの画像信号が示す本来の輝度の０．７０倍に低下する。この場合、サブ画素Ｇの輝度低下率は０．７０である。また、サブ画素Ｊについては、画素ずらし補正によりサブ画素Ｉの画像信号に分散された成分０．２８Ｊ、サブ画素Ｅの画像信号に分散された成分０．１２Ｊが表示されないため、画素ずらし補正後のサブ画素Ｊの表示輝度がサブ画素Ｊの画像信号が示す本来の輝度の０．６０倍に低下する。この場合、サブ画素Ｊの輝度低下率は０．６０である。

ここで、サブ画素Ｆ、Ｇ、Ｊと同一画素を構成する補正対象色成分以外の他の色成分のサブ画素Ｆ、Ｇ、Ｊでは、画素ずらし補正に起因した輝度低下が発生しないので、それらの画素が各々の画像信号が示す本来の色で表示されない色付きが発生する。

そこで、本実施形態では、輝度低下率算出部２４２および境界補正部２４４を設けることにより、この色付きの発生を抑制している。

輝度低下率算出部２４２は、画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となる補正対象色成分のサブ画素の輝度低下率を算出する手段である。具体的には、輝度低下率算出部２４２は、不揮発性メモリー８８に記憶された補正対象色成分の各サブ画素の位置ずれを示す情報に基づき、画素ずらし補正により当該サブ画素の一部または全部が有効表示範囲外となるか否かを判断する。そして、サブ画素の一部または全部が有効表示範囲外となる場合、そのサブ画素の画像信号のうち画素ずらし補正により有効表示範囲外へ分散される成分を求める。図７に示すサブ画素Ｆの場合、有効表示範囲外のサブ画素Ｅ、Ａ、Ｂに分散された成分０．２８Ｆ、成分０．１２Ｆ、成分０．１８Ｆである。そして、輝度低下率算出部２４２は、画素ずらし補正により有効表示範囲外に分散される画像信号の重み係数の総和（サブ画素Ｆの場合は、０．２８＋０．１２＋０．１８＝０．５８）を１から差し引き、一部または全部が有効表示範囲外となったサブ画素の輝度低下率（サブ画素Ｆの場合は１−０．５８＝０．４２）を算出する。輝度低下率算出部２４２は、このようにして表示対象画像の補正対象色成分の各サブ画素について輝度低下率を算出し、不揮発性メモリー８８に書き込む。図９はこのようにして輝度低下率算出部２４２により算出される補正対象色成分の各サブ画素の輝度低下率の一部を示している。

境界補正部２４４は、画素ずらし補正部２４３が行う画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となる補正対象色成分のサブ画素について、当該サブ画素が属する画素において生じる当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率と同じだけ当該サブ画素の補正対象色成分以外の他の色成分のサブ画素の画像信号の輝度を低下させる手段である。具体的には次の通りである。

境界補正部２４４は、補正対象色成分であるＲ成分の各サブ画素の輝度低下率を不揮発性メモリー８８から読み出し、それらのサブ画素と同一画素を構成するＧ、Ｂ成分の各サブ画素の画像信号に乗算して出力する。例えばＲ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率は０．４２であるので、境界補正部２４４は、Ｇ、Ｂ成分のサブ画素Ｆの各画像信号に０．４２を乗算して出力する。他のサブ画素についても同様である。

図１０および図１１は本実施形態によるプロジェクター１０の動作を示すフローチャートである。工場での出荷時の検査あるいは出荷後の定期点検等において、調整指示がプロジェクター１０に与えられると、プロジェクター１０は図１０に示す処理を実行する。

まず、プロジェクター１０は、位置ずれ測定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、パターン画像記憶部４０に記憶されたパターン画像に対応した画像情報を読み出し、投射部１００が、該パターン画像をスクリーンＳＣＲに投射する。そして、パターン画像を投射した後、プロジェクター１０では、サブ画素位置測定部３０が、スクリーンＳＣＲへの投射画像を撮影し、サブ画素の表示位置を決定する。そして、画像処理部２０は、投射画像内の所与の基準位置を基準として、サブ画素位置測定部３０が決定したサブ画素の表示位置の位置ずれを求めて、位置ずれを示す情報を位置ずれ記憶部２２（不揮発性メモリー８８）に保存する。プロジェクター１０では、以上の処理をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分について実行する。

次にプロジェクター１０では、画素ずらし補正パラメータ算出部２４１がＲ、Ｇ、Ｂの各色成分のうち１の色成分を補正対象色成分とし、この補正対象色成分について、不揮発性メモリー８８内の各サブ画素の位置ずれを示す情報に基づいて、各サブ画素の画素ずらし補正パラメータ（図７参照）を算出し、不揮発性メモリー８８に保存する（ステップＳ１２）。

次にプロジェクター１０では、輝度低下率算出部２４２が、補正対象色成分について、不揮発性メモリー８８内の各サブ画素の位置ずれを示す情報と画素ずらし補正パラメータとに基づいて、各サブ画素について画素ずらし補正により生じる輝度低下率（図９参照）を算出し、不揮発性メモリー８８に保存する（ステップＳ１３）。
以上が調整指示に応じて行われる処理の内容である。

次に、画像表示の指示が与えられると、プロジェクター１０は図１１に示す処理を実行する。まず、プロジェクター１０では、画像信号補正部２４が入力画像信号記憶部２８を介して例えば１画面分（１垂直期間分）の画像信号を取得する（ステップＳ２１）。

次にプロジェクター１０では、画素ずらし補正部２４３が、補正対象色成分について、不揮発性メモリー８８内の各サブ画素の位置ずれを示す情報と画素ずらし補正パラメータとを用いて、各サブ画素の画像信号に画素ずらし補正を施す（ステップＳ２２）。

次にプロジェクター１０では、境界補正部２４４が、画像信号の境界補正を行う（ステップＳ２３）。具体的には境界補正部２４４は、不揮発性メモリー８８から補正対象色成分の各サブ画素の輝度低下率を読み出し、当該サブ画素と同一画素を構成する補正対象色成分以外の他の色成分の各サブ画素の画像信号の輝度に乗算する。

境界補正部２４４は、画素ずらし補正を経たＲ成分のサブ画素の画像信号についてはそのままＲ用液晶パネル１３０Ｒに供給し、補正対象色成分でないＧ成分、Ｂ成分の各サブ画素の画像信号については上記境界補正を経たものをＧ用液晶パネル１３０ＧおよびＢ用液晶パネル１３０Ｂに供給する。

そして、プロジェクター１０では、表示終了の指示が与えられたか否かが判断され（ステップＳ２４）、この判断結果が「ＮＯ」である場合はステップＳ２１〜Ｓ２３の処理が繰り返され、判断結果が「ＹＥＳ」であれば処理終了となる。

以上のように、本実施形態によれば、画素ずらし補正に起因して、有効表示範囲の境界近傍のサブ画素に輝度低下が生じる場合に、その輝度低下率と同じだけ同一画素の他の色成分のサブ画素の表示輝度を低下させる境界補正が行われる。従って、見切り画素を使用することなく、画素ずらし補正に起因して有効表示範囲の境界近傍において発生する色付きを抑制することができる。なお、補正対象色成分の輝度低下率と厳密に同じだけ同一画素の他の色成分のサブ画素の表示輝度を低下させる必要はない。色付きの抑制効果を得るためには、補正対象色成分の輝度低下率と略同じだけ、すなわち、当該輝度低下率に十分近い許容限度内の輝度低下率だけ他の色成分のサブ画素の表示輝度を低下させれば足りる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の１色のみを補正対象色成分として、サブ画素の画像信号の画素ずらし補正を行い、補正対象色成分以外の他の色成分についてサブ画素の画像信号の境界補正を行った。しかし、一般にプロジェクターにおいて、各色成分のサブ画素の表示位置の位置ずれは、それぞれ個別の方向に個別の移動量で発生するものである。従って、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色成分について、サブ画素の画像信号の画素ずらし補正を行うのが好ましい。しかしながら、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色成分について、画素ずらし補正を行った場合、同一画素に属する複数の色成分のサブ画素において、画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下が生じる可能性がある。この場合、各サブ画素の表示輝度の低下の割合は、一般に色成分間で異なったものになる。本実施形態はこのような問題に対処したものである。

本実施形態において、図４の画素ずらし補正パラメータ算出部２４１、輝度低下率算出部２４２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色成分について、画素ずらし補正パラメータの算出および輝度低下率の算出を実行する。

そして、本実施形態では、画素毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分のサブ画素の中から輝度低下率の最も低い色成分のサブ画素（輝度の低下の程度が最も大きいサブ画素）を選択し、その輝度低下率に従って他の色成分のサブ画素の画像信号の境界補正を行う。

図１２は本実施形態における境界補正の例を示すものである。この例では、Ｒ成分に対応したサブ画素Ｆの輝度低下率が０．４２、Ｇ成分に対応したサブ画素Ｆの輝度低下率が０．５０、Ｂ成分に対応したサブ画素Ｆの輝度低下率が０．８０となっている。そこで、本実施形態では、サブ画素Ｆに関しては、各色成分の輝度低下率の中から最も低いＲ成分の輝度低下率０．４２を選択し、Ｒ成分に対応した画像信号については境界補正を行わず、Ｇ成分、Ｂ成分に対応した画像信号について輝度低下率０．４２に従った境界補正を行う。

上記第１実施形態と異なり、本実施形態では、全ての色成分について画素ずらし補正が行われるので、Ｇ、Ｂの各成分のサブ画素Ｆにおいても画素ずらし補正により全部または一部が有効表示範囲外となって表示輝度の低下が生じる可能性がある。ここで、色付きを適切に抑制するためには、そのようなＧ、Ｂの各成分の画素ずらし補正により生じる表示輝度の低下分を含んだ全体としての表示輝度の低下率を、Ｒ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率に一致させる必要がある。そこで、本実施形態では、図３の画素ずらし補正部２４３が画素ずらし補正に先立って、各色成分各サブ画素の輝度低下率に基づいて各サブ画素の画素ずらし補正パラメータを補正する境界補正を実行する。すなわち、本実施形態では、上記第１実施形態における境界補正部２４４の代わりに、画素ずらし補正部２４３に境界補正機能が設けられている。

図１３（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における画素ずらし補正部２４３により実現される境界補正機能を示す図である。図１３（ａ）には、位置ずれの右方向成分αが０．４画素、下方向成分βが０．３画素である場合のＲ成分のサブ画素Ｆ、Ｇ、Ｊ、Ｋの画素ずらし補正パラメータと、位置ずれの右方向成分αが−０．７画素、下方向成分βが０．２画素である場合のＢ成分のサブ画素Ｆ、Ｇ、Ｊ、Ｋの画素ずらし補正パラメータが示されている。また、図１３（ｂ）には、図１３（ａ）の場合のＲ、Ｂ成分の各サブ画素の輝度低下率が示されている。

ここで、サブ画素Ｆに関しては、Ｒ成分の輝度低下率０．４２が最低であったとする。この場合、Ｂ成分のサブ画素Ｆの輝度をＲ成分の同サブ画素の輝度低下率０．４２に従わせる必要があるが、Ｂ成分において、サブ画素Ｆの画像信号は画素ずらし補正により一部が有効表示範囲外に分散されている。そして、Ｂ成分において、有効表示範囲内にあるサブ画素Ｆの画像信号の成分は、サブ画素Ｆに分散された成分０．２４Ｆとサブ画素Ｇに分散された成分０．５６Ｆである。このため、Ｂ成分に関しては、図１３（ｂ）に示すようにサブ画素Ｆの輝度低下率が０．８０になる。そして、Ｂ成分では、画素ずらし補正により低下したサブ画素Ｆの表示輝度をサブ画素ＦおよびＧが０．２４：０．５６＝０．３：０．７の比で按分して受け持つこととなる。

色付けを適切に抑制するためには、サブ画素ＦおよびＧに分散された画像信号全体としての輝度低下率をＲ成分の輝度低下率と同じ０．４２にする必要がある。そこで、本実施形態において画素ずらし補正部２４３は、図１３（ｃ）に示すように、Ｒ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率を０．３：０．７の比で按分し、Ｂ成分のサブ画素Ｆ用の画像信号に含めるサブ画素Ｆの画像信号の成分を０．４２×０．３Ｆ＝０．１２６Ｆとし、Ｂ成分のサブ画素Ｇ用の画像信号に含めるサブ画素Ｆの画像信号の成分を０．４２×０．７Ｆ＝０．２９４Ｆとする。

以上、Ｂ成分を例に、境界補正を説明したが、画素ずらし補正部２４３は、Ｇ成分に関しても同様な境界補正を行う。また、以上では、サブ画素Ｆを例に説明したが、画素ずらし補正部２４３は、他のサブ画素についても同様な処理を行う。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様な境界補正が行われるので、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態では、全ての色成分を対象に画素ずらし補正を行い、この画素ずらし補正に起因した色付きの発生を境界補正により抑制するので、上記第１実施形態と比べて高品質な画像表示を実現することができる。

＜第３実施形態＞
上記第２実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの全色成分について画素ずらし補正を行った。しかしながら、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分の画像信号の表示位置を合わせるためには、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１の色成分の画像信号の表示位置に他の成分の画像信号の表示位置を合わせれば足りる。また、画素ずらし補正は、その性質上、画像の精細感を多少なりとも犠牲にするものであるため、画素ずらし補正を行う色成分の数は少ない方が望ましい。また、上記第２実施形態では、画素ずらし補正に起因したサブ画素の表示輝度の低下が発生する有効表示範囲の境界近傍と、そのような輝度低下が発生しない有効表示範囲の中央付近とで、画素ずらし補正パラメータの取り扱いが変わるので、上記第１実施形態に比べて処理が複雑なものになる。そこで、本実施形態では、次のようにして位置ずれを示す情報を取り扱い、画素ずらし補正および境界補正を行う。

本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分のうち輝度が最も高いＧ成分を基準色成分とし、この基準色成分（Ｇ成分）のサブ画素の表示位置を基準位置とし、この基準位置に対する他の色成分（Ｒ、Ｂ成分）の同一画素のサブ画素の表示位置の位置ずれを示す情報を求めて位置ずれ記憶部２２に保存する。

また、本実施形態において、画素ずらし補正パラメータ算出部２４１および画素ずらし補正部２４３（図４参照）は、基準色成分でないＲ、Ｂの各成分のサブ画素の画像信号を対象とし、画素ずらし補正のための処理を実行する。また、本実施形態において、輝度低下率算出部２４２は（図４参照）は、基準色成分でないＲ、Ｂの各成分のサブ画素の画像信号を対象とし、画素ずらし補正に起因したサブ画素の輝度低下率を算出する。

そして、本実施形態において、境界補正部２４４（図４参照）は、基準色成分でないＲ、Ｂの各成分のサブ画素の輝度低下率に基づき、基準色成分であるＧ成分のサブ画素の画像信号における輝度を低下させる境界補正を行う。

この場合の基準色成分のサブ画素の画像信号に適用する輝度低下率の定め方として次のような方法が考えられる。例えば、上記第２実施形態において示した例のように、Ｒ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率が０．４２であり、Ｂ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率が０．８０である場合、境界補正部２４４は、最小値０．４２以上であり、最大値０．８０以下である範囲内の任意の値を基準色成分であるＧ成分のサブ画素Ｆに適用し、Ｇ成分のサブ画素の画像信号の境界補正を行うのである。

このようにすることで、境界補正部２４４を簡易な構成としつつ、有効表示範囲の境界近傍において生じる色付きを効果的に抑制することができる。例えば基準色成分のサブ画素の画像信号に適用する輝度低下率を最小値０．４２とした場合、最大の色付け抑制効果を得ることができる。

また、上記の場合において、基準色成分であるＧ成分のサブ画素Ｆに適用する輝度低下率を基準色成分以外のＲ、Ｂ成分のサブ画素Ｆの輝度低下率の平均値、すなわち、この例では（０．４２＋０．８）／２＝０．６１としてもよい。この場合も、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の輝度低下率が接近するので、色付きの抑制効果を高めることができる。また、この場合、基準色成分のサブ画素の画像信号に適用する輝度低下率を最小値０．４２とする場合に比べて、表示において失われる基準色成分の量が少ないので、画像信号に対する画像の忠実度の低下を少なくして色付けを抑制することができる。

以上、この発明の第１〜第３実施形態について説明したが、この発明には、これ以外にも他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）上記各実施形態において、サブ画素位置測定部３０は、スクリーンＳＣＲに表示される全てのサブ画素について表示位置の位置ずれを測定した。しかし、特許文献１に示されているようにスクリーンＳＣＲに散在した状態で表示される一部のサブ画素について表示位置の位置ずれを測定し、他のサブ画素の位置ずれは補間演算により求めるようにしてもよい。

（２）上記各実施形態では、プロジェクターの工場出荷時の検査や出荷後の定期点検等、画像表示に先立つタイミングにおいて、位置ずれ測定、画素ずらし補正パラメータの算出、輝度低下率の算出を行い、画像表示の際に画素ずらし補正、境界補正を行うようにした。しかし、プロジェクターの工場出荷時の検査や出荷後の定期点検等、画像表示に先立つタイミングにおいて、位置ずれ測定のみを行い、画像表示の際に、画素ずらし補正パラメータの算出、輝度低下率の算出、画素ずらし補正、境界補正を行うようにしてもよい。また、この場合において、画素ずらし補正パラメータの算出、輝度低下率の算出、画素ずらし補正、境界補正を行う際に、位置ずれを示す情報、画素ずらし補正パラメータおよび輝度低下率を記憶するための手段として、不揮発性メモリー８８ではなく、ＲＡＭ８４を使用してもよい。この場合、画像処理の際に実行する処理の演算量が増えるが、記憶手段としてＲＡＭ８４を使用することで、処理の高速化を実現することができる。

（３）上記各実施形態では、見切り画素を設けなかったが、液晶パネルの大型化が問題とならない範囲内の少数の見切り画素を有効表示範囲外に設けてもよい。

（４）上記第１および第３実施形態では、画素ずらし補正を経た各サブ画素の画像信号に対し、境界補正を施した。しかし、そのようにする代わりに、各サブ画素の画素ずらし補正用パラメータに対し、各サブ画素の輝度低下率に基づく係数を乗算を乗算したもの（以下、便宜上、境界補正を伴う画素ずらし補正パラメータという）を求め、この境界補正を伴う画素ずらし補正パラメータを使用した画素ずらし補正を行い、境界補正を省略してもよい。

（５）上記各実施形態では、プロジェクター１０内に画素ずらし補正パラメータ算出部２４１、輝度低下率算出部２４２の機能を設けたが、これらの機能を実現する装置をプロジェクター１０の外部に設け、この外部の装置が位置ずれ記憶部２２内の位置ずれを示す情報に基づいて、各サブ画素についての上記境界補正を伴う画素ずらし補正パラメータを算出し、不揮発性メモリー８８に書き込むようにしてもよい。この場合、プロジェクター１では、不揮発性メモリー８８に記憶された境界補正を伴う画素ずらし補正パラメータを使用して、各サブ画素の画像信号に対する画素ずらし補正のみを行えばよい。

（６）輝度低下率算出部２４２としての機能および境界補正部２４４としての機能を実現するプログラムを作成し、このプログラムを、輝度低下率算出部２４２としての機能および境界補正部２４４としての機能を有していないが画素ずらし補正パラメータ算出部２４１としての機能および画素ずらし補正部２４３としての機能を有するプロジェクター１０にインストールして使用するようにしてもよい。

（７）上記各実施形態は、１画素を３つの色成分のサブ画素で構成されたが、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または４以上であってもよい。

（８）上記各実施形態では、光変調部として液晶パネルを用いたが、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。

（９）上記各実施形態において、本発明を、画像表示装置およびその調整方法として説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、本発明による調整方法を実現するための処理手順が記述されたプログラムやこのプログラムが記録された記録媒体を頒布するという態様で本発明を実施してもよい。

１０……プロジェクター、２０……画像処理部、２２……位置ずれ記憶部、２４……画像信号補正部、２８……入力画像信号記憶部、３０……サブ画素位置測定部、４０……パターン画像記憶部、１００……投射部、８０……ＣＰＵ、８２……ＲＯＭ、８４……ＲＡＭ、８６……Ｉ／Ｆ回路、８８……不揮発性メモリー、９０……バス、２４１……画素ずらし補正パラメータ算出部、２４２……輝度低下率算出部、２４３……画素ずらし補正部、２４４……境界補正部、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、ＳＣＲ……スクリーン。

Claims (7)

1. 複数の色成分に各々対応付けられた複数の光変調手段を有し、表示対象画像を構成する複数の画素に各々属する前記複数の色成分に対応した複数のサブ画素の画像信号により変調された光を前記複数の光変調手段により各々出力し、前記複数の光変調手段の出力光を合成して、前記複数の色成分からなる画像を表示面に重ね表示する画像表示手段と、
   前記表示対象画像におけるサブ画素の位置をずらす画素ずらし補正を前記複数の光変調手段における少なくとも１の光変調手段に供給されるサブ画素の画像信号に施すことにより、前記表示面に表示される各色成分の画像を構成するサブ画素の表示位置の基準位置に対する位置ずれを補償する画像信号補正手段とを具備し、
   前記画像信号補正手段は、前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率と略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させる境界補正を行う境界補正手段を具備することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記画像信号補正手段は、前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率を算出する輝度低下率算出手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記境界補正手段は、同一画素に属する複数の色成分のサブ画素の一部または全部が前記画素ずらし補正により有効表示範囲外となる場合に、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率のうち表示輝度の低下の程度が最大であるものと略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記画像信号補正手段は、前記複数の色成分のうちの一の色成分を基準色成分とし、前記基準色成分に対応した各サブ画素の前記表示面における表示位置を基準位置とし、前記複数の色成分のうちの基準色成分以外の色成分の各サブ画素の画像信号を前記画素ずらし補正の対象とし、
   前記境界補正手段は、前記境界補正において前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度のみを低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
5. 前記境界補正手段は、同一画素に属する複数の色成分のサブ画素の一部または全部が前記画素ずらし補正により有効表示範囲外となる場合に、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率の最低値以上であり、かつ、最高値以下である範囲内の任意の低下率だけ前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記境界補正手段は、前記複数の色成分のサブ画素の前記画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率の平均値に相当する低下率と略同じだけ前記基準色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 複数の色成分に各々対応付けられた複数の光変調手段を有し、表示対象画像を構成する複数の画素に各々属する前記複数の色成分に対応した複数のサブ画素の画像信号により変調された光を前記複数の光変調手段により各々出力し、前記複数の光変調手段の出力光を合成して、前記複数の色成分からなる画像を表示面に重ね表示する画像表示装置の調整方法において、
   前記表示対象画像のサブ画素の前記表示面における表示位置の基準位置からの位置ずれを求める位置ずれ検出ステップと、
   前記サブ画素の位置ずれを示す情報に基づいて、前記表示面に表示される各色成分の画像を構成するサブ画素の表示位置の基準位置に対する位置ずれを補償するための画素ずらし補正に必要な画素ずらし補正パラメータを算出する画素ずらし補正パラメータ算出ステップと、
   前記画素ずらし補正により一部または全部が有効表示範囲外となるサブ画素について、当該サブ画素の画素ずらし補正に起因した表示輝度の低下率を算出し、この低下率と略同じだけ当該サブ画素が属する画素の他の色成分のサブ画素の画像信号が示す輝度を低下させる境界補正パラメータを算出する境界補正パラメータ算出ステップと
   を具備することを特徴とする画像表示装置の調整方法。
   

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