JPH1093984A - 投写型画像表示装置の画像補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、階調性を含む輝度や、コン
バーゼンス／幾何学歪などの各種画像歪を高精度かつ短
時間に自動調整可能な投写型画像表示装置の画像補正装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 表示装置に映出された画像表示装置のラ
ンプ状になるテスト信号を撮像し、撮像部の光電変換出
力信号の線形部分からテスト信号の線形性や尖頭位置を
ＲＧＢ各色毎に算出し、これら各色の尖頭位置の誤差を
もとに画像歪の補正を行う。上記したような一次式近似
により尖頭値の算出を行うことにより、ＣＣＤのサンプ
ルレートを含めた撮像・表示系の周波数特性の影響を受
けず、かつ最適なビット量子化で線形性や尖頭値の算出
を行うことがき、階調性などの輝度や画像歪を高精度か
つ短時間に自動調整することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高品位な大画面を
表示する光書き込み型液晶ライトバルブなどを用いた投
写型画像表示装置の画像補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、直視型ディスプレイでは大型化
が困難であるため、ＣＲＴや薄膜トタンジスタ駆動の液
晶パネルなどの液晶表示装置を用いた投写型画像表示装
置が提案されているが、高輝度と高解像度の両立が困難
であるという欠点がある。

【０００３】そこで、光導電層と光変調層とを組み合わ
せた光書き込み型の空間光変調素子を用いた投写型画像
表示装置として特開昭平４−３３８９２４号公報に記載
されたものが知られている。

【０００４】図４７に従来の空間光変調素子の一般的構
造図を示しており、空間光変調素子１０１は、導電性透
明電極１０３、１０３’付きのガラス基板１０２、１０
２’により、光導電層１０４、光反射層１０５、光変調
層１０６を挟んだ構造である。 光反射層１０５の間の
光導電層１０４をエッチングし、光吸収層１０７を形成
している。

【０００５】従来の空間光変調素子１０１では、光導電
層１０４に書き込ま光が入力されると、その２次元光強
度分布に応じて、光変調層１０６に印加される電圧が変
化し、光変調層１０６がスイッチングする。その結果読
み出し光が変調され、光反射層１０５により反射後出力
される。光吸収層１０７は強い読み出し光が光反射層１
０５の間から光導電層１０４に入力されるのを防ぐため
ののもである。

【０００６】次に、この空間光変調素子を用いた従来の
投写型画像表示装置を図４８に示す。画像源１０８とし
ては、ＣＲＴ、ＴＦＴ-ＬＣＤ等が用いられ、この出力
画像を書き込み光として書き込みレンズ１１０により光
導電層１０４に結像させることで空間光変調素子１０１
への画像入力を行う。光源１１１からの読み出し光１１
２は空間光変調素子１０１１の光変調層１０６側から入
射され、光変調層１０６による変調を受け、反射層１０
５により反射された後、再び光変調層１０６を通過し出
力される。出力光１１３は可視化手段１１４を通して可
視化され、投写レンズ１１５によりスクリーン１１６上
に拡大投写される。

【０００７】この空間光変調素子１０１の光導電層１０
４には、ｐ-ｉ-ｐ構造のアモルファスシリコン、光変調
層１０６としてはネマチック型液晶、強誘電性液晶など
の液晶材料が用いられている。可視化手段１１４として
は、偏光ビームスプリッタが、光源としてはメタルハラ
イドランプ、キセノンランプなどが用いられている。

【０００８】このような投写型画像表示装置では、光源
の高輝度化と空間光変調素子への画像入力手段の高解像
度化することにより、高輝度で高解像度な画像表示を行
うことが可能となる。

【０００９】次に従来の空間光変調素子の駆動方法につ
いて説明する。図４９は空間光変調素子の一般的な駆動
電圧波形である。駆動電圧として消去期間と書き込み期
間からなり、入力映像信号の垂直同期信号に同期して空
間光変調素子全面の印加される。空間光変調素子は書き
込み期間に入力された光強度に応じて読み出し光を変調
し光出力される。消去期間では書き込み光の有無のかか
わらず強制的に初期化され出力はゼロとなる。

【００１０】また投写型画像表示装置の画像補正装置と
して、特公昭５９−８１１４号公報のディジタルコンバ
−ゼンス装置が、また自動的に偏向歪を補正する方法と
して、特公平３−３８７９７号公報や特公平１−４８５
５３号公報や米国特許４９９９７０３公報の自動コンバ
ーゼンス補正装置が、コンバーゼンス誤差の検出とその
補正方法として特開６４−５４９９３号公報のコンバー
ゼンス誤差補正方法が、また投写型ディスプレイのコン
バーゼンス誤差の検出、補正を自動的に行い方法として
特開昭６３−４８９８７号公報の投写型ディスプレイの
コンバーゼンス誤差補正装置が知られている。

【００１１】図５０に従来の投写型画像表示装置の画像
補正装置のブロック図を示す。図５０において、３０１
はコンバ−ゼンスを調整すべき表示装置、３０２はコン
バ−ゼンス調整用の信号を発生する信号発生装置、３０
３は信号切り換え器、３０４は表示装置３０１の表示画
面を撮像する撮像装置、３０５は重心の演算、ミスコン
バ−ゼンス誤差を検出する画像処理装置、３０６は信号
発生装置３０２、信号切り換え器３０３及び画像処理装
置３０５を制御する制御器である。

【００１２】以上のように構成された自動コンバ−ゼン
ス補正装置の動作を以下説明する。まず、信号発生装置
３０２により図５１に示す低周波の繰り返しパタ−ンが
発生される。ここで図５１において、ｘは画面水平方
向、ｙは画面垂直方向である。この繰り返しパタ−ンが
信号切り換え器３０３により表示装置３０１に表示され
る。表示された繰り返しパタ−ンは撮像装置３０４によ
り撮像され、各波形の山の尖頭位置（以降重心位置と略
す）が画像処理装置３０５により演算される。これをＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の波形について行
い、それらの重心位置の差を算出することにより、ミス
コンバ−ゼンス誤差の検出を行う。

【００１３】重心位置の演算について詳しく説明する。
まず撮像部３０４により撮像された繰り返しパタ−ンの
信号をＡ／Ｄ変換し、そのディジタルデ−タを直線内挿
する。この図を図５２に示す。この図においてｈｉ
（ｘ）が繰り返しパタ−ンのデ−タである。ここで繰り
返しパタ−ンのデ−タ一つ分についてのみ説明を行って
いるが、他の繰り返しパタ−ンについても同様である。

【００１４】重心位置は以下に示す２次曲線近似により
求められる。

【００１５】

【数１】

【００１６】この式の積分範囲はスレッショルドｈTHに
より決定される。ここでＡ・ｘ² ＋Ｂ・ｘ＋Ｃは近似２
次曲線であり、上式を最小とするように係数が決定され
る。

【００１７】すなわち、 Ｄ／Ａ＝０、 Ｄ／Ｂ＝０、
Ｄ／Ｃ＝０であり、重心の位置ｘ0は、ｘ0＝−(Ｂ/２
Ａ)となる。

【００１８】以上説明したように、各繰り返しパタ−ン
ごとに２次曲線近似を行うことにより重心位置の算出を
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに行い、それらの重心位置の差を
算出し、これをミスコンバ−ゼンス誤差量として表示装
置のコンバ−ゼンス補正を行うことにより、自動コンバ
−ゼンス補正を行うことができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、明るさや解像度の他のも、均一性や諧調
性、残像の少ない動画表示性能の向上が要求されてい
た。

【００２０】本発明は、上記課題に鑑み光書き込み型液
晶ライトバルブなどを用いた投写型画像表示装置におい
て、高輝度と高解像度化とともに、均一性や諧調性など
の動画表示性能を大幅に向上できる光書き込み型液晶ラ
イトバルブなどの投写型画像表示装置の画像補正装置を
提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本願発明は、表示装置に映出された投写型画像表示装
置のランプ状になるテスト信号を撮像し、この撮像信号
からのテスト信号の各色毎の階調性を算出し、これら各
色の階調性をもとにガンマ補正を行うことを備えたもの
である。

【００２２】また本発明は、画面上での２次元空間位置
に対応した２次元的な補正データで、液晶パネルに起因
する均一性を補正することを備えたものである。

【００２３】また本発明は、空間光変調素子に印加され
る駆動波形の周波数を画像光の垂直走査周波数に応じて
変化させて駆動電圧を発生することを備えたものであ
る。

【００２４】また本発明は、間光変調素子に印加される
駆動波形を画像光の垂直走査周波数に同期して消去期間
と書き込み期間を有する駆動電圧を発生するとともに、
印加される駆動波形の電圧を検出し帰還制御することを
備えたものである。

【００２５】また本発明は、入力信号の垂直走査周波数
を特定の走査周波数に走査変換する変換して空間光変調
素子への画像光書き込みを行い、空間光変調素子への駆
動波形を前記画像光の垂直走査周波数に同期した駆動電
圧を印加することを備えたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明は、投写型画像表示装置の
ランプ状のテスト信号を発生するテスト信号発生手段
と、前記テスト信号発生手段からのテスト信号を前記画
像表示装置に供給し、表示画面に映出されたテスト信号
画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの各色毎
の撮像信号の階調性を算出するレベル算出手段と、前記
レベル算出手段の出力信号からガンマ補正信号を作成す
る補正信号作成手段と、前記補正信号作成手段からの補
正信号で前記投写型画像表示装置のガンマ補正を行うガ
ンマ補正手段を備えたことを特徴とするものであり、テ
スト信号の線形性の算出を行うことにより、ＣＣＤのサ
ンプルレートを含めた撮像・表示系の周波数特性の影響
を受けず、かつ最適なビット量子化で階調性の算出を行
うことがき、階調性を高精度かつ短時間に自動調整が実
現できるという作用を有する。

【００２７】以下、本発明の一実施の形態について、図
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の投写型画像表示装置に
おける画像補正装置のブロック図を示し、図１におい
て、１は輝度補正部７とコンバーゼンス幾何学歪補正部
８と、画像光源としての陰極線管１０８（以降ＣＲＴと
略す）と、書き込みレンズ１１０と、空間光変調素子１
０１と、光源１１１と、可視化手段１１４と、投写レン
ズ１１５とで構成された光書き込み型液晶ライトバルブ
などの投写型画像表示装置、２はテスト信号１２が映出
された表示画面のスクリーン１３の画像を撮像するため
の撮像部、３は前記撮像されたテスト信号の位置とレベ
ルを算出するための位置・レベル算出部、４は前記位置
・レベル算出部の出力から各色毎のコンバーゼンス・幾
何学歪、ホワイトバランスなどの誤差値を検出するため
の誤差検出部、５は調整用のテスト信号を発生するため
のテスト信号発生部、６は前記誤差検出信号より各種の
補正信号を作成するための補正信号作成部、７はＣＲＴ
１０８のホワイトバランスやガンマなどを補正するため
の輝度補正部、８はコンバーゼンスと幾何学歪の補正を
行うためのコンバーゼンス幾何学歪補正部である。

【００２８】以上のように構成された本実施例の投写型
画像表示装置における画像補正装置について、以下その
動作を図２を用いて説明する。

【００２９】まず最初の各種調整の概要について説明す
る。入力信号は投写型画像表示装置１に供給され、表示
画面上に画像が映出される。また、テスト信号発生部５
から出力される各種調整用のテスト信号は投写型画像表
示装置１に供給され、各種調整時に使用される。スクリ
ーン１３に映出されたテスト信号１２は撮像部２で撮像
され、表示画像光が電気信号に変換される。この光電変
換出力信号を図２(ａ)に示す。

【００３０】図２(ｂ)に示すように表示画面上に映出さ
れたテスト信号の光電変換出力は、水平・垂直各走査方
向を軸とする平面を底面とし、信号のレベル方向を高さ
方向として見た場合、四角錘状となる。また本方式で
は、図２(ｃ)(ｄ)に示すような中心十字上のみの信号で
も調整が可能である。図２(ａ)の光電変換信号は位置・
レベル算出部３に供給されて表示装置の画面上の各調整
領域に対応したテスト信号の重心位置とレベルが算出さ
れる。誤差検出部４は位置・レベル算出部３からの信号
により各色毎のコンバ−ゼンス・幾何学歪、ホワイトバ
ランスなどの誤差値を算出する。誤差検出部４からの検
出信号は補正信号作成部６に供給されて各種の補正信号
が作成され、投写型画像表示装置１内の各補正部に供給
され自動的な補正が行われる。

【００３１】本テスト信号のように、レベル方向に対し
て線形特性となるためには、ＣＲＴガンマ補正がなされ
ていることが必要である。

【００３２】一般にＣＲＴの入力信号電圧(Ｅ)対発光出
力(Ｌ)の関係は以下に示す式 Ｌ＝ｋ・Ｅγ により近似できる。

【００３３】この式の入力電圧(Ｅ)の指数γがそのＣＲ
Ｔのガンマ特性を表し、この値は、一般にγ=2.2とな
る。このガンマ特性はＣＲＴに対し一意に決定される量
なので、テスト信号発生部５において、例えばＲＯＭを
用いてテスト信号電圧（Ｅ）をＥ−ｒと変換しておけ
ば、発光出力（Ｌ）は、Ｌ＝ｋ・Ｅとなり、入力に対し
線形となる。

【００３４】図１のように構成された本実施例の画像補
正装置の輝度補正について、以下その動作を詳細に説明
するため図３のブロック図を用いる。

【００３５】本実施例では説明のため撮像素子としてＣ
ＣＤカメラ１４を用いた場合について述べるが、フォト
ダイオードなどのようにパルス応答速度の遅い撮像デバ
イスでも上記のように低周波成分のテスト信号であるた
め高精度の検出と補正ができると共に、焦点がずれた非
結像面での検出でも実現できることは言うまでもない。

【００３６】ＣＣＤカメラによる検出を行う理由として
は３つある。第１番目に全画面の情報を取り込み幾何学
歪の補正を行う場合に撮像素子である検出系の幾何学歪
が無視できないため、１％以下の歪の少ない素子であ
る。第２番目には表示装置の走査周波数の異なる表示画
面でも撮像系の特定の走査周波数に走査変換されるた
め、それ以降の画像処理が一定条件で行うことができ
る。第３番目に光学レンズの変更により焦点距離の監視
距離の対応が可能となるため各種の表示装置に対応可能
である。以上の理由によりＣＣＤカメラを採用してい
る。

【００３７】表示画面１３からの画像光はＣＣＤカメラ
１４で撮像される。ＣＣＤカメラ１４からの光電変換信
号は、画像処理を行うためアナログ／デジタル変換器
（以下Ａ／Ｄと略す）１５に供給されて、図２（ａ）に
示すテスト信号表示画面の情報がデジタル信号に変換さ
れる。Ａ／Ｄ１５からのデジタル信号はフレームメモリ
１６に供給されて表示情報が記憶される。フレームメモ
リ１６からのデータは各調整領域に対応したデータを抽
出して読み出され、ＣＰＵ１７に供給されテスト信号の
線形性の検出とその誤差値の算出が行われる。

【００３８】ＣＰＵ１７では現行方式の３８万画素程度
の白黒のＣＣＤカメラ１４及び、Ａ／Ｄ１５のサンプル
周波数は１４.３２ＭＨｚ程度で処理される検出精度の
粗いシステムにおいても、高精度の位置検出が要求され
る。図４(ａ)のＡ／Ｄ１５でサンプル周波数ｆsap＝１
４.３２ＭＨｚ（サンプル周期７０ｎｓ）で変換された
光電変換信号を示し、このときの光電変換信号の頂点で
ある重心位置はサンプル点Ｓ7に存在することになる。
図４(ｂ)は光電変換信号の頂点である重心位置がサンプ
ル点Ｓ6〜Ｓ7間に存在する。この場合サンプル点が粗い
ため高精度の位置検出ができないことなる。そこで重心
位置近傍のサンプル点の電圧から直線近似により重心位
置を算出を行い、高精度の位置検出と階調性検出を可能
とする。

【００３９】図４(ｃ)に示すように光電変換信号の立上
がりのサンプル点Ｓ4〜Ｓ6のデータＤ4〜Ｄ6の直線近似
データと、光電変換信号の立下がりのサンプル点Ｓ9〜
Ｓ7のデータＤ9〜Ｄ7の直線近似データの交点を算出す
ることにより、検出精度の粗いシステムにおいても高精
度の階調性を算出することができる。

【００４０】次に、この線形性と重心位置の算出動作に
ついて詳細に説明するため図５のブロック図と図６の動
作波形図を用いる。

【００４１】ＣＰＵ１７は線形性・重心位置算出部２０
と誤差値算出部１９と差分フィルタ２１と線形領域検出
部２２で構成され、線形性の階調性と重心位置の色ずれ
検出と誤差値の算出を行っている。図６(ａ)の実線は実
際のテスト信号を、破線はＣＣＤカメラによるサンプリ
ング信号を低域通過フィルタ（ＬＰＦ）によって補間さ
れた信号を示している。図６(ａ)からわかるように、サ
ンプリング周波数が低いことによりテスト信号の頂点部
分の丸め込みが起こり、このようなＣＣＤの出力信号か
ら線形性と重心位置を求めようとすると、実際の重心位
置はＡ点であるのに、誤ってＡ’点をテスト信号の重心
であると判断してしまう。このような検出誤差をなくす
ために重心位置を演算により求める。重心位置の演算は
この丸め込まれた部分を除いた線形部分を延長し、この
延長部分の交点を重心位置とする。すなわちデータ上で
は疑似的に図６(ａ)の実線に示したようなテスト信号デ
ータを得るわけである。

【００４２】線形性と重心位置の算出は図３に示したよ
うなテスト信号の各々に対応する複数の補正領域にデー
タを分割して、各領域に対して重心位置算出を行う。以
下の演算処理の説明は一つの領域についてのみ行うが、
他の領域についても同様の演算処理を行うものとする。

【００４３】演算処理の最初の段階として、サンプリン
グによる丸め込み領域を除き、テスト信号データの線形
部分のみを検出する操作を行う。これはテスト信号の画
像データを差分フィルタ２１により差分信号を検出する
ことにより行う。図６(ａ)に示すテスト信号の画像デー
タを差分フィルタ２１に入力すると、その出力データは
図６(ｂ)にようになる。さらにこの出力データから線形
領域検出回路２２によりデータの差分信号、すなわちテ
スト信号の傾きが一定である期間Ａ、Ｂの検出を行う。
ここで傾きが０である期間は無視する。

【００４４】以下、期間Ａ、Ｂ内の画像データのみを有
効として線形性と重心位置の演算を行う。ここで重心位
置の算出は、データ上での線形期間Ａ、Ｂを延長し、こ
の交点のテスト信号を重心とすることにより行う。図６
(ｂ)に示すようにこの重心位置決定の演算は線形部Ａの
最も頂点よりのデータＤA（対応するアドレスｎA）、線
形部Ａの傾きをα、線形部Ｂの最も頂点よりのデータＤ
B（対応するアドレスｎB）、線形部Ｂの傾きをβとすれ
ば、重心位置ｘは以下に示す式で決定できる。

【００４５】ｘ＝ｎA＋（ＤB−ＤA−β・（ｎB−ｎ
A））／（α−β） このように線形外挿補間による重心位置の決定により、
たとえばＣＣＤカメラのサンプリングが粗い場合でもサ
ンプリング周期以上の高精度の重心位置が検出できる。

【００４６】以上のようにして求めた重心はＣＣＤの各
画素に対応したアドレスマップ上の座標として表され
る。例えば、３８万画素の白黒ＣＣＤカメラを用いた場
合のアドレスマップを図７に示す。図７に示すように、
このアドレスマップは、水平方向７６８点（ｘ0〜ｘ76
8）、垂直方向４９３点（ｙ1〜ｙ493）のアドレスで構
成されている。図７(ｂ)にテスト信号の重心位置（黒丸
●）が算出された時のアドレスマップの一部拡大図を示
す。図７(ｂ)に示すように、重心位置としては、例えば
（ｘ＝１２.７、ｙ＝１１．３）というように、アドレ
スマップ上の点として表される。以下同様に、表示画面
上の各補正領域に対応したテスト信号の重心の位置がこ
のアドレスマップ上にマッピングされる。

【００４７】線形性と重心位置検出の検出精度を向上さ
せるためには、信号成分に多くの線形領域が存在するこ
とが必要である。このことを図８を用いて説明する。

【００４８】図８(ａ)に従来のＳＩＮ２波形のような２
次的なテスト信号を、図８(ｂ)に本発明の四角錘状のテ
スト信号を示す。これらのテスト信号を水平走査線ｌｎ
（ｎ＝１〜５）で切った時の特性は同様に山形特性とな
るが、従来のテスト信号の場合、２次的な波形となって
いるために、信号レベルに対して量子化誤差が異なり、
最適な量子化を行うことができず検出精度が低下してし
まう。これに対し本発明の四角錘のテスト信号では、信
号が線形となっているために、最適な量子化ビット数を
選ぶことにより、高精度の演算を行うことができる。

【００４９】まず輝度調整（ホワイトバランス調整）に
ついて説明するため、図３の全体ブロック図、図９の表
示画面図、図１０の液晶パネルの駆動電圧対画面輝度特
性図を用いる。輝度調整を行う場合は、自動調整時には
テスト信号発生部５から輝度調整用のテスト信号が輝度
補正部７に供給され、表示画面１３上に図９(ａ)に示す
ように画面上の調整領域に対応したテスト信号４３が表
示画面１３に映出される。図９(ｂ)〜(ｄ)に図９(ａ)に
示すテスト信号４３の拡大図を示す。図９(ｂ)はハイラ
イト調整（高輝度領域でのホワイトバランス調整）／ロ
ーライト調整（低輝度領域でのホワイトバランス調整）
やユニフォミティ補正（表示画面上全体でホワイトバラ
ンスを均一にする）時に、図９(ｃ)〜(ｅ)はガンマ補正
時に用いるテスト信号である。図９(ｂ)に示したテスト
信号のレベルは図１０に示したようにローライト調整に
おいては、ドライブ電圧のダイナミックレンジに対し１
０〜２０％の信号レベル、ハイライト調整においては、
１００％の信号レベル、ユニフォミティ補正において
は、５０〜６０％の信号レベルとなる。図９(ｃ)〜(ｅ)
のガンマ補正時のテスト信号としては、図９(ｅ)に示す
後で説明する重心位置算出の時に使用する四角錘状信号
や、図９(ｃ)〜(ｄ)に示すように、表示や撮像系の伝達
特性の影響をできるだけ少なくするため、垂直方向で直
線的に変化するランプ信号を用いる。

【００５０】自動輝度補正の概要を以下説明する。まず
表示画面１３をＣＣＤカメラ１４で撮像する。ここでＣ
ＣＤカメラが白黒ならば、ＲＧＢのテスト信号を順次出
力、撮像する。このＣＣＤカメラ１４からのＲＧＢの各
光電変換信号は、画像処理を行うためＡ／Ｄ１５に供給
されて、図９(ｂ)に示すテスト信号表示画面の情報がデ
ジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ１５からのデジタル信
号はフレームメモリ１６に供給されて表示情報が記憶さ
れる。フレームメモリ１６からのデータはＣＰＵ１７に
供給され、図９(ａ)に示した各調整領域毎のホワイトバ
ランス誤差などの誤差値の算出が行われる。ＣＰＵ１７
からの算出信号は補正信号作成回路１８に供給されて各
種の補正信号が作成され、表示装置の輝度補正部７に供
給されて各補正領域に対応した自動的な輝度調整が行わ
れる。

【００５１】自動輝度補正について、以下その動作を詳
細に説明するため、図１１のブロック図を用いる。

【００５２】図１１は図３に示す輝度補正部７の詳細な
ブロック図である。入力端子からの映像信号とテスト信
号発生部５からのテスト信号は切換回路５５に供給され
信号切換が行われる。切換回路５５からの信号は利得制
御回路５６に供給され、コントラストやハイライトのド
ライブ調整のための利得制御を行いクランプ回路５７に
供給される。クランプ回路５７では直流再生が行われユ
ニフォミティ補正回路５８に供給される。ユニフォミテ
ィ補正回路５８では画面中心部と周辺部との輝度を均一
化する補正が行われ、ガンマ補正回路５９に供給され
る。ガンマ補正回路５９では液晶パネルのＲＧＢの発光
特性の変化を補正して映像出力回路６０に供給される。
映像出力回路６０ではＣＲＴを駆動できる状態まで補正
された信号を増幅した後ＣＲＴに印加される。

【００５３】さて、図１１にように構成された輝度補正
の実施例について以下その動作を説明する。この動作を
説明するため（表１）の調整順番表と図９の表示画面図
をあわせて用いる。

【００５４】

【表１】

【００５５】（表１）は輝度調整の調整順序を示す表で
あり、調整順番としては第１番目にローライト調整、第
２番目にハイライト調整、第３番目にガンマ調整、第４
番目にガンマ調整時における高輝度領域でのホワイトバ
ランスの変化を補正するため再度ハイライトを調整、最
後に画面全体（画面中心部と周辺部）の均一化のための
ユニフォミティ調整を行う。

【００５６】まずローライト、ハイライト調整について
説明する。図１０に示したように各調整モードに対応す
るレベルのテスト信号を表示画面１３上に映出し、この
テスト信号レベルをＣＣＤカメラ１４で検出する。ＣＣ
Ｄカメラ１４で光電変換されたＲＧＢの各信号はＡ／Ｄ
１５に供給されて、図９に示すテスト信号の情報がデジ
タル信号に変換され、このデータはフレームメモリ１６
に記憶される。ローライト、ハイライト調整において
は、表示画面中心部のテスト信号パターンのみで調整可
能であるので、フレームメモリ１６からの画面中心部に
対応したテスト信号のデータがＣＰＵ１７に供給され
る。ＣＰＵ１７ではホワイトバランスの誤差の算出が行
われる。ホワイトバランス誤差の算出は、ＣＰＵ１７に
おいて、ＲＧＢの各信号レベルから色度座標をもとめ、
この色度座標と、例えば基準白色Ｄ65(x=0.313,y=0.32
9)との比較を行い、その差をホワイトバランス誤差とす
る。

【００５７】ＣＰＵ１７からの誤差値信号は補正信号作
成回路１８に供給される。補正信号作成回路１８では、
ローライト調整時には、ＣＲＴを駆動するＲＧＢ信号の
カットオフを制御する補正信号をクランプ回路５７に供
給し、ハイライト補正時には、ＲＧＢ信号の振幅を制御
する補正信号を利得制御回路５６に供給し、ホワイトバ
ランス誤差がなくなるように制御を行うことにより、ホ
ワイトバランスの自動補正を行う。

【００５８】次にガンマ補正を行う場合について説明す
る。ガンマ補正にはＣＲＴガンマと、空間光変調素子１
０１の液晶パネルに伴うガンマ補正の二つがある。ＣＲ
Ｔガンマについては、先に説明したので、ここでは液晶
に伴うガンマ補正についての説明を行う。説明には図１
２の発光特性図と図１３の波形図を用いる。図１２はＣ
ＲＴからの画像光で空間光変調素子１０１への光書き込
みを行って大画面表示を行う光書き込み型液晶ライトバ
ルブの各部の発光特性の代表図である。

【００５９】図１２から分かるように、画面上〜中心〜
下部でガンマ特性が異なることがわかる。このガンマ特
性が異なる要因は、液晶パネルの配光ムラや時間開口率
によるものである。この図からわかるように、低輝度近
傍と高輝度近傍での飽和特性により表示装置に表示され
る四角錘状のテスト信号を撮像部により撮像した光電変
換出力の特性は、例えば、テスト信号の走査線断面で見
ると、図１３(ｂ)実線に示すように高輝度領域で飽和特
性を持つ。この飽和特性を補正するためにＣＰＵ１７は
図１３(ｂ)の破線で示したような線形な特性に対する誤
差を算出し、この誤差がなくなるようにガンマ補正回路
５９を制御し、ガンマ補正を行う。

【００６０】このガンマ補正における誤差の算出につい
て図１３(ｃ)〜(ｆ)を用いて詳しく説明する。図１３
(ｃ)は図１３(ｂ)の破線で示した線形特性の光電変換出
力信号をＡ／Ｄしたデータの１次差分、図１３(ｄ)は図
１３(ｂ)の実線で示した蛍光体に起因する飽和特性を持
った光電変換出力信号の１次差分である。図１３(ｅ)は
前記線形特性の信号の２次差分、図１３(ｆ)は前記飽和
特性信号の２次差分である。これら図１３(ｃ)〜(ｆ)に
おいて説明の簡単化のため図１３(ｂ)の信号の頂点の片
側のみについて差分データをとっているが、信号の全領
域についての差分データを用いても、以下の議論は、図
１３(ｃ)〜(ｆ)を用いたものと同様に成り立つ。

【００６１】図１３(ｅ)と図１３(ｆ)を比較してみる
と、図１３(ｂ)の実線で示した飽和特性を持った信号の
２次差分のデータの絶対値の和は、図１３(ｂ)の破線で
示した線形特性の信号の２次差分のデータの絶対値の和
に対して大きくなることがわかる。ＣＰＵ１７は、この
蛍光体の飽和特性に起因する２次差分データの絶対値の
和の値をガンマ特性の誤差として算出する。さらにＣＰ
Ｕ１７は、このガンマ誤差をガンマ補正回路５９に供給
し、ガンマ補正回路は、図１３(ｄ)の実線に示すよう
に、ＣＲＴに供給されるテスト信号波形を変調し、ガン
マ補正を行う。なお低輝度近傍でのガンマ補正も高輝度
近傍の場合と同様の動作を行うためここでは省略する。

【００６２】この結果表示画面に映出される信号は、図
１３(ｂ)破線に示したように各信号レベルで線形特性と
なり、低輝度から高輝度領域までの全ての領域での色度
を一定に保つことができる。

【００６３】次にユニフォミティの調整を行う場合につ
いて説明する。ユニフォミティ調整とは、投射管や光学
系（レンズやスクリーン）に起因する画面各部での輝度
のバランスを補正するものであり、前記と同様の動作を
行い図３３に示したように、中間レベル信号（５０〜６
０％）でユニフォミティの制御信号が作成される。ユニ
フォミティ補正信号は映像信号と補正信号を乗算して変
調映像信号を作成するアナログ変調器で構成されたユニ
フォミティ補正回路５８に供給されて、ＣＲＴを駆動す
るＲＧＢ信号の各部の振幅を制御することにより、自動
的に均一画面を表示するためのユニフォミティの調整を
行うことができる。

【００６４】ところで、輝度調整において、光電変換出
力信号のレベルを検出する場合、Ａ／Ｄ変換部における
量子化ビットとのかねあいを考えて、Ａ／Ｄ変換部に入
力する信号の利得を輝度調整の各調整モードに関してダ
イナッミックに可変する必要があることを説明する。こ
の説明には、（表２）の動作制御表を用いる。表２は輝
度調整の各調整モードにおけるＡ／Ｄ変換部前段の信号
利得、ＣＲＴガンマ補正について示したものである。

【００６５】

【表２】

【００６６】まず、図３３に示すようにテスト信号の全
階調において最適な量子化を行うためには、ＣＲＴガン
マ補正を行う必要があることを説明する。図１３実線に
ＣＲＴの発光特性を示すように、ＣＲＴガンマ係数２.
２であるため低ドライブ電圧と高ドライブ電圧の輝度変
化量を比較すると高ドライブ電圧ほど感度が高いことに
なる。このことはＣＰＵやフレームメモリ及びＤ／Ａと
Ａ／Ｄの量子化ビット数に大きな影響を与える。即ち低
ドライブ電圧では１ビット当たりの輝度変化量が小さい
が、高ドライブ電圧では１ビット当たりの輝度変化量が
非常に大きくなり、全階調における検出感度が変化する
ため高精度の検出と補正ができないと共に、１０ビット
以上の量子化ビット数が必要となる。よって図１３破線
に示すようにドライブ電圧と画面輝度の関係が比例して
変化するように補正して、全階調での検出感度と精度を
一定化して高精度のレベル検出を行うものである。

【００６７】一般にホワイトバランス調整やガンマ補正
のために必要な量子化ビット数は１０ビット（１０２４
階調）が必要とされる。よって、本実施例では各調整モ
ード毎にＡ／Ｄ前段での利得とＣＲＴガンマを行うこと
により８ビットの量子化ビットでの処理を可能としてい
る。（表２）の動作制御に示すように、ローライト調整
時はＡ／Ｄ前段の利得を大きくして低輝度領域（１０〜
３０Ｖ）の範囲を検出し、実線のガンマ補正係数（ガン
マ補正無）とし、ハイライトとガンマ調整時はＡ／Ｄ前
段の利得を小さくして低〜高輝度領域（１０〜１００
Ｖ）の範囲を検出し、破線のガンマ補正係数（ガンマ補
正有）とし、ユニフォミティ調整時はＡ／Ｄ前段の利得
を中として中輝度領域（１０〜６０Ｖ）の範囲を検出
し、破線のガンマ補正係数（ガンマ補正有）として高精
度のレベル検出を実現している。このように、レベルが
検出されたデータからは、ホワイトバランスやユニフォ
ミティ等の輝度補正が自動的に補正される。

【００６８】次に、以上述べた調整に用いるテスト信号
の作成方法について詳細に説明するため、図１４のブロ
ック図を用いる。水平同期信号は位相同期回路（ＰＬ
Ｌ）６２に供給され、水平同期信号に同期した基準クロ
ック信号を発生し、この基準クロックは水平カウンタ６
３に供給され、水平方向のアドレス信号を作成してい
る。また水平カウンタ６３からの水平アドレス信号と垂
直同期信号は垂直カウンタ６４に供給され、垂直方向の
アドレス信号を作成している。水平カウンタ６３と垂直
カウンタ６４からのアドレス信号はテスト信号用ＲＯＭ
(１)６５とテスト信号用ＲＯＭ(２)６６に供給される。
テスト信号用ＲＯＭ(１)６５には図２に示すコンバーゼ
ンス調整用の四角錐状テスト信号のデータが、テスト信
号用ＲＯＭ(２)６６には図２９に示すホワイトバランス
調整用のウインド状テスト信号のデータが書き込まれて
いる。

【００６９】テスト信号用ＲＯＭ(１)６５とテスト信号
用ＲＯＭ(２)６６からの各テスト信号は、切換回路６７
に供給され、調整モード毎に選択された信号が出力され
る。切換回路６７からの信号はγ（ガンマ）補正用ＲＯ
Ｍ(３)６８に供給され、画像表示装置のＣＲＴガンマに
対応したガンマ補正が行われる。図３３実線にＣＲＴの
入力ドライブ電圧対画面輝度特性を示すように、ドライ
ブ電圧の約２.２乗に比例した画面輝度となる。γ（ガ
ンマ）補正用ＲＯＭ(３)６８からのデジタル信号はＡ／
Ｄ変換器６９に供給されてアナログ信号に変換される。
Ａ／Ｄ変換器６９からのアナログ信号は水平方向のデー
タ平滑のための低域通過フィルタ（ＬＰＦ）７０でデー
タの平滑が行われて切換回路７１に供給される。

【００７０】水平カウンタ６３と垂直カウンタ６４から
の各アドレス信号は、切り込みパルス作成回路７２に供
給され、フォーカス調整用のための切り込みパルスを作
成している。切り込みパルス作成回路７２からの切り込
みパルスは切換回路７１に供給されて、フォーカス調整
時には切り込みのある四角錐状のテスト信号を発生して
いる。

【００７１】またマルチスキャン対応の四角錘状テスト
信号発生方法について説明するため図１５のブロック図
と画面図を用いる。その概要は画面上に水平方向と垂直
方向に複数個のテスト信号発生領域を設け、各発生領域
毎の補正データをメモリに記憶して、水平方向と垂直方
向のデータ補間を行って、走査周波数が異なる場合にお
いても常に同じ数のテスト信号を映出できる方式であ
る。

【００７２】図１５(ａ)のブロック図を示すように、そ
の構成は同期信号より各種アドレス信号を作成するため
のアドレス発生回路４９と、制御信号に基づき補正デー
タを演算により求めるための演算回路５１と、各テスト
信号領域のデータを記憶するためのメモリ５０と、補正
点間のデータ補間を行うための補間回路５２と、補間さ
れたデータをアナログ量に変換するためのＤ／Ａ変換器
５３と、アナログ量を平滑するためのＬＰＦ（低域通過
フィルタ）５４で構成されている。図１５(ｂ)に補間回
路５２の近似演算の概要を示すように、テスト信号発生
領域Ｔ1に補正データを入力し、この領域間のデータ補
間を前記ＣＲＴガンマ補正に対応する曲線近似演算を行
うことにより実線に示すように水平／垂直方向のデータ
補間を行われ、この信号を表示装置に供給し表示画面を
光電変換すると図１５(ｂ)破線の四角錘状信号となり、
常に同じ数で光電変換信号の傾斜が線形な信号を作成す
ることができる。

【００７３】このように、画像表示装置のＣＲＴガンマ
に対応したテスト信号を作成することにより、全階調で
の検出感度と精度を一定化して高精度のレベル検出と位
置検出とを実現すると共に、重心位置算出のための近似
演算処理を簡素化できるものである。また画像表示装置
のＣＲＴガンマはテスト信号の発生側で補正した場合に
ついて述べてきたが、テスト信号発生〜画像表示〜撮像
〜重心位置検出のループ内にガンマ補正が存在すれば良
い。

【００７４】輝度補正としては、画面上に複数個の調整
点を設け各調整点毎の補正データをメモリに記憶して、
水平方向と垂直方向のデータ補間を行って、任意の補正
波形を作成して高精度の補正を実現するガンマ補正方式
が有効である。

【００７５】以上のように特に階調性を含む輝度補正に
ついて詳細に説明してきたが、その他の幾何学歪、コン
バーゼンス、フォーカス補正の調整順序について説明す
るため、図１６の調整フローチャート図を用いる。

【００７６】第１番目に自動補正を行うための表示装置
や画像補正装置の初期設定を行い、第２番目にフォーカ
ス補正を行う、この理由としてはＣＲＴの発光特性はフ
ォーカス特性に大きく起因するためである。

【００７７】第３番目に画面中心部でのホワイトバラン
ス補正であるローライト、ハイライト、ガンマ補正を行
い、第４番目に画面全体のホワイトバランス補正である
ユニフォミティ補正を行い、以上が画像情報のレベル検
出おける補正モードである。

【００７８】第５番目に画像表示装置に表示される画面
サイズと画面位相の表示領域補正を行い、第６番目に補
正領域を順次設定して幾何学歪（偏向歪）の補正を行
い、第７番目に上記同様に補正領域を順次設定してコン
バーゼンス（色ずれ）補正を行い、以上が画像情報の位
置検出における補正モードであり、収束すれば補正が完
了したことになる。

【００７９】なお、重心位置の精度はテスト信号の線形
性に依存されるため、レベル検出でのガンマ補正後に幾
何学歪やコンバーゼンス補正が実行されるため、高精度
の補正が実現できる。

【００８０】また、コンバーゼンス・幾何学歪補正部８
の動作に関しては、従来例と同様の方法で補正波形の作
成して自動調整するため説明は省略する。

【００８１】以上のように本実施に形態によれば、表示
装置の表示面を底面、信号レベル方向を高さ方向として
見た場合、四角錘状となるテスト信号を撮像して、レベ
ルや重心位置を検出して各色毎の誤差値を算出し、この
算出信号により階調性補正を含む輝度補正やコンバーゼ
ンス／幾何学歪及びフォーカスを補正するための２次元
的な補正波形を自動的に作成して補正することにより、
各種の複雑な調整が不要となり大幅な調整時間の短縮化
が実現できる。

【００８２】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。

【００８３】図１７は第２の実施の形態の投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図である。

【００８４】図１７において第１の実施の形態と同一部
分は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。図１７
において、２５は画面上での２次元的空間位置を示す複
数のアドレス信号を同期信号に基づいて発生するアドレ
ス発生部、２４は前記各アドレス信号と画面上で対応す
る各調整点での補正データを記憶する記憶部、２３が映
像信号を前記記憶部２４からの２次元的な補正波形で輝
度補正する輝度補正部、２６は前記輝度補正部２３、記
憶部２４、アドレス発生部２５とで構成された均一性補
正部である。

【００８５】まず、均一性補正波形の作成方法について
詳細に説明するため、図１８と図１９の動作波形図を用
いる。画面上に映出される調整用信号であるクロスハッ
チ信号を図１８(ａ)に示す。なおこのクロスハッチ信号
の交点である水平方向に１５点、垂直方向に９点の各調
整点が図１７に示す記憶部２４に記憶されている。アド
レス発生部２５では、図１８(ｂ)に示す水平同期信号か
ら図１８(ｃ)に示す水平アドレス信号が形成される。そ
して、このアドレス信号が記憶部２４に供給される。図
１８(ｄ)は、各調整点間に時分割処理されたガンマ補
正、ローライト補正、ユニフォミティ補正の具体的な均
一性補正項目を示し、この計９項目の補正データが、時
分割処理されて記憶部２４に記憶されている。図１８
(ａ)に示す２次的空間位置の画面上で、例えば記憶部の
水平パラボラ補正波形の補正データが記憶されている場
合は、図１８(ｅ)に示すような補正波形が輝度補正部２
３に供給されることになる。この均一性を補正する画面
全体での補正波形は、図１９に示すように、水平方向と
垂直方向の補正信号の各波形を混合されたのもとなる。

【００８６】次に、均一性補正の動作について詳細に説
明するため、図２０のブロック図を用いる。図２０は図
１７に示す均一性補正部２６の詳細なブロック図であ
る。

【００８７】なお、補正波形作成方法は図１５で述べた
テスト信号作成方法と同様の動作であるため説明は省略
する。

【００８８】入力端子からの映像信号とテスト信号発生
回路３０からのテスト信号は切換回路５５に供給され信
号切換が行われる。切換回路５５からの信号は利得制御
回路５６に供給され、コントラストやハイライトのドラ
イブ調整のための利得制御が行われる。利得制御回路５
６からの信号は加算回路２７と乗算回路２８などで構成
された輝度補正回路に供給される。加算回路２７ではロ
ーライト、乗算回路２８ではユニフォミティ補正が行わ
れ、ガンマ補正回路２９に供給される。ガンマ補正回路
２９では液晶パネルに起因する発光特性の変化を補正し
て映像出力回路６０に供給される。映像出力回路６０で
はＣＲＴを駆動できる状態まで補正された信号を増幅し
た後ＣＲＴに印加される。

【００８９】補正波形としては、加算回路２７、乗算回
路２８、ガンマ補正回路２８に各色毎の補正波形が入力
され、各輝度ムラ要因の条件にあった補正を行い均一性
補正が行われる。

【００９０】次に、液晶ライトバルブなどの投写型画像
表示装置において、均一性補正が必要性について説明す
るため、図２１〜図２６の動作特性図を用いる。

【００９１】（１）液晶のγ特性及びそのムラ （２）時間開口率のムラ （３）書き込みレンズ、ＣＲＴ（書き込み系）の周辺光
量比 （４）投射系の周辺光量比及び投射角度のあおり等によ
るシェーディング といったものが考えられる。以下そのそれぞれについて
説明する。

【００９２】（１）液晶のγ特性及びそのムラ 液晶のγ特性に関して図５を用いて説明する。

【００９３】図２１は横軸が図１７に示したシステムに
入力される映像信号のレベル、縦軸が均一性補正を全く
行わなかった場合のシステムの出力、つまりこの場合は
スクリーン１３上の照度であり、１８０は正常画素のγ
特性を示している。一般的に液晶については、その材料
に関わらず同様の傾向があるが、ここでは強誘電性液晶
につい述べる。液晶の配向ムラやその他の要因によって
おこる反射率（透過率）の分布に関しては結果的に輝度
ムラや色ムラとして認識されるが、γ特性が空間分布を
持っていると解釈することができる。

【００９４】この空間分布の起こる原因としては、液晶
分子の配向ムラや書き込み及びリセット電圧が十分にか
からないこと等があげられるが、ムラとして認識される
画素のγ特性は、大きく分けて図２１の１８１及び１８
２のようになる。１８１は図から明らかなように入力信
号方向（横方向）の平行移動及び拡大縮小によって得ら
れ、逆に１８２はスクリーン照度方向（縦方向）の平行
移動及び拡大縮小によって得られる。液晶のムラに関し
ては上記１８１や１８２のような特性を持つ画素が任意
に分布していると解釈できる。

【００９５】（２）時間開口率のムラ 図１７に示したシステムでは、一般的な直視型の液晶デ
ィスプレイなどとは異なり時間開口率という概念が必要
となる。この時間開口率について図２２により説明を行
う。

【００９６】本発明の実施の形態で用いた強誘電液晶の
場合、光によって書き込まれたと同時に液晶が回転し、
白表示を行うが、その液晶の状態は書き込み光が無くな
ってもリセットがかかるまで維持してしまう。この特性
を一般的に強誘電液晶のメモリー効果と呼んでいるが、
この特性のためリセットと書き込みのタイミングの差に
よって時間開口率が空間的に異なり、輝度のムラとなっ
て見えてしまう。また、ＣＲＴの光強度の大きさによっ
て液晶の回転角及び回転のスピードが変化し、階調表現
が可能となる。

【００９７】図２２は、その階調表現のシステムについ
て説明されたものである。１８５は１フィールド期間に
１回印加されるリセットパルス、１８６はＣＲＴの発光
特性であり、横軸は時間、縦方向は光強度を示し、時間
とともに指数関数的に減少している。１８７から１８９
はスクリーン上での光強度であり、それぞれＣＲＴの光
強度が弱いとき、中間の時、強いときに対応している。

【００９８】図２３(ａ)、(ｂ)及び(ｃ)は、それぞれス
クリーン上で上部（リセットパルスの直後に書き込まれ
るとき）、中部（リセットパルスから書き込まれるまで
ほぼ１垂直期間の半分であるとき）及び下部（書き込ま
れてからすぐにリセットされるとき）に対してのもので
ある。画面上部（ａ）について、１９０はリセットパル
ス、１９１はＣＲＴの発光特性であり、縦方向は光強度
を示し、時間とともに指数関数的に減少している。１９
２はスクリーン上での光強度であり、リセットパルスの
後すぐにＣＲＴからの光により書き込まれているため、
ほとんど１フィールド期間光り続けることになる。この
場合、時間開口率はほぼ１００％となる。実際に人間の
目に明るさとしてとらえられるのは、光強度のピーク値
ではなく、時間平均であり、図２３の斜線部分の面積で
ある。この面積比率を時間開口率と呼ぶこともできる。

【００９９】画面中部（ｂ）に関して説明する。１９３
はリセットパルス、１９４はＣＲＴの発光特性、１９５
はスクリーン上の光強度であり、１フィールドのほぼ真
ん中で書き込まれている。この場合、液晶は（ａ）の時
と同様書き込まれたと同時に白表示をするが、リセット
パルスまでの期間は上記（ａ）の時と比較して約半分程
度になる。つまり、時間開口率が減少し、暗くなる訳で
ある。

【０１００】次に画面下部（ｃ）の状態は、ＣＲＴによ
り光書き込みされてからすぐにリセットパルスが印加さ
れている。このような場合、液晶がリセットされてもＣ
ＲＴの残光特性により次のフィールドで書き込まれた状
態になり、液晶が若干回転してしまう。もちろん、ＣＲ
Ｔの光強度によって次フィールドの残光の強度が異なる
ため、スクリーン上の光強度は変化する。

【０１０１】上記のような理由により垂直周波数の周期
で時間開口率のムラができ、γ特性が変化する。図２４
はその結果生ずるγ特性であり、横軸は入力信号のレベ
ル、縦軸は時間開口率である。。画面の上部から上部１
９９、上部から中部にかけての領域２００、中部２０
１、下部２０２に対してのγ特性である。その結果を見
ると、１９９、２０１、２０２のγ特性はスクリーン照
度方向（縦方向）の平行移動及び拡大縮小によりそれぞ
れを近似できる。一方、画面上部から中部にかけてのγ
特性は、入力信号方向（横方向）の平行移動及び拡大縮
小によりそれぞれを近似できる。

【０１０２】（３）書き込みレンズ、ＣＲＴ（書き込み
系）の周辺光量比 一般にレンズやＣＲＴは画面中央と比較して周辺は暗く
なるが、ここで、書き込み系の周辺光量比に起因するγ
特性について考える。図２５は画面の中心１１０と周辺
１１１に対するγ特性曲線であり、書き込み系にのみム
ラがあり、その他の液晶デバイスや投射光学系にはムラ
がないと仮定した場合のものである。図２５の見方は図
２１と同様であるが、書き込み光の強度自体にムラがあ
るため、結果的にスクリーン上の光強度は入力信号方向
（横方向）の拡大縮小によって近似できる。

【０１０３】（４）投射系の周辺光量比及び投射角度の
あおり等によるシェーディング 次に、投射光学系のムラやシェーディングに関して考え
る。図２６は画面の中心２１２と周辺２１３に対するγ
特性曲線であり、投射系にのみムラがあり、その他の液
晶デバイスや書き込み系にはムラがないと仮定した場合
のものである。この場合は、先ほどの（３）とは逆に書
き込み光の光強度にはムラがなく、デバイス以降の投射
系のムラであるため、スクリーン照度方向（縦方向）の
拡大縮小によって近似できる。

【０１０４】ここで、補足すると、スクリーン上のγ特
性は、これまでに述べてきた液晶自身のγ特性と時間開
口率に起因するγ特性との合成となり、空間的には書き
込み系及び投射系の影響を受けたものとなる。

【０１０５】以上のように、γ特性の空間分布及び輝度
ムラがおこる要因について述べてきた。

【０１０６】この均一性補正の動作を説明するため（表
３）の調整順番表を用いる。

【０１０７】

【表３】

【０１０８】（表３）は均一性調整の調整順序を示す表
であり、調整順番としては第１番目に周辺光量比の補正
を行う。前記（３）で述べた書き込み系の周辺光量比を
補正するため、水平パラボラと垂直パラボラ波形で構成
されたユニフォミティ補正データが乗算回路２８に供給
され、第１の白色均一性の補正が行われる。

【０１０９】第２番目に時間開口率の補正を行う。前記
（２）で述べた垂直方向の各位置で時間開口率を補正す
るため、垂直方向で変化するユニフォミティ補正データ
を乗算回路２８に供給され、第２の白色均一性の補正が
行われる。

【０１１０】第３番目にガンマ補正を行う。（１）〜
（３）に起因する前記周辺光量比と時間開口率を含めた
各位置でのガンマ特性を補正するため、折れ点近似型な
どで構成されたガンマ補正回路２９の折れ点設定電圧に
ガンマ補正データが供給され、ガンマ補正が行われる。

【０１１１】第４番目にローライト調整を行う。前記
（１）で述べた特に黒レベルでの輝度ムラを補正するた
め、ローライト補正データを加算回路２７に供給され、
黒色均一性の補正が行われる。

【０１１２】上記の第３番目と第４番目の調整項目を数
回繰り返し補正を行うことにより、図２２(ａ)〜(ｃ)に
示すガンマ補正を各部分で同一特性にして均一化を図る
ことができる。

【０１１３】次に、ガンマ補正の動作について詳細に説
明するため、図２７の回路構成図と図２８、図２９の動
作特性図を用いる。

【０１１４】図２７にガンマ補正回路の一例を示す。入
力信号レベルが高くなると、ダイオードＤ1〜Ｄ2が順次
導通し、トランジスタの負荷抵抗がＲ1〜Ｒ3順次並列に
接続され、入力レベルに応じて負荷抵抗が減少する。こ
れによってガンマ特性の折れ線近似を行っている。また
入力端子３１には２次元的なガンマ補正を行うための制
御信号が入力され、各領域毎の発光特性が補正される。
このときのガンマ補正回路の入出特性を図２８に示すよ
うに、同図破線は補正前、同図実線は補正後の特性であ
り、このようにダイナミック的にガンマ特性を制御する
ことにより図２９破線に示す補正前発光特性が同図実線
に示す特性に揃い階調性が大幅に改善できる。

【０１１５】以上のように本実施の形態によれば、２次
元的空間位置の対応した補正データをディジタル方式で
作成し、この補正データを用いて折れ線ガンマ補正回路
の折れ線設定値を制御してダイナミック的にガンマ特性
を変化させることにより、高精度の均一化補正が実現で
きる。

【０１１６】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。

【０１１７】図３０は第３の実施の形態の投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図である。

【０１１８】図３０において第１〜第２の実施の形態と
同一部分は同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
図３０において、３２は空間光変調素子に起因する均一
性を補正する均一性補正部、３３は画像光発生手段の２
次元表示位置の座標により均一性補正データの座標変換
を行うデータ変換部、３４は画像発生手段としてのＣＲ
Ｔ１０８を駆動するＣＲＴ駆動部、３５は前記ＣＲＴ駆
動部３４やデータ変換部を制御するための制御部であ
る。

【０１１９】まず、均一性補正波形のデータ変換動作の
概要について説明するため、図３１の表示画面図を用い
る。図３１に画面周辺８箇所の座標より均一性補正デー
タの変換方法を示す表示画面図であり、図３１(ａ)は破
線の基準座標に対し画面サイズを大きくした場合、同図
(ｂ)は水平斜め投写を行い垂直方向の台形歪が生じた場
合、同図(ｃ)は垂直斜め投写を行い水平方向の台形歪が
生じた場合の表示画面図を示す。データ変換方法として
は、予め基本データが記憶されているデータ変換部３３
の基本補正データを基に、制御部３５で図３１(ａ)〜
(ｃ)に示す画面サイズなどの設定条件や投写角度などの
投写条件により、幾何学歪の状態が変化するため、この
制御部３５からの制御信号により画面周辺８箇所の座標
位置を算出し、この算出した座標データから基本補正デ
ータの座標変換を行い、図３１(ａ)〜(ｃ)に対応した補
正データを演算により求めている。

【０１２０】前記実施の形態でも述べたように、均一性
補正データは主に液晶パネルの２次元的な表示位置に起
因する補正データであるため、上記にように基本補正デ
ータを修正して各種の設定・投写条件に対応することが
要求されることになる。

【０１２１】次に、均一性補正波形のデータ変換動作に
ついて詳細に説明するため、図３２のブロック図と図３
３の動作波形図を用いる。図３２は図３０に示す制御部
３５とデータ変換部３３の詳細なブロック図である。

【０１２２】なお、均一性補正部の動作については前記
実施の形態１〜２で述べた内容と同様の動作であるため
説明は省略する。

【０１２３】画像調整などの行うための制御信号はＣＰ
Ｕ３７に供給され、この制御信号に基づいた補正データ
がメモリ３６に記憶されている。また、この補正データ
は乗算型Ｄ／Ａ変換器３８に供給されアナログ信号に変
換され、この駆動信号がＣＲＴ駆動部に供給されてＣＲ
Ｔ１０８が駆動される。

【０１２４】入力端子からの同期信号はアドレス発生回
路３９に供給され、均一性補正波形を作成するためのア
ドレス信号を発生し、ＣＰＵ３７と演算回路に供給され
る。メモリ３６には、図３３(ａ)に示すように画面を格
子状に区分して、その交点である各調整点のアドレスが
メモリに設定され、初期補正データ、例えば同図(ａ)の
○印で示す補正データｘ1〜ｘ15が記憶されている。こ
れら初期補正データは水平走査の１走査期間における水
平方向の各調整点での補正データである。

【０１２５】各調整点の初期補正データは、メモリ３６
から演算回路４０（図３２）に供給され、そこで調整点
間の補間処理が行われる。補間処理された信号は図３３
(ｂ)実線に示す連続した補正信号として、Ｄ／Ａ変換器
４１（図３２）を経て出力される。

【０１２６】次に、ラスタサイズを小さくした場合、例
えば図３３(ｃ)の一点破線で示すアスペクト比が１６：
９の画面から同図の実線で示す水平方向のラスタサイズ
を小さくしてアスペクト比４：３に変更した場合での演
算方法について詳細に説明する。ラスタサイズを設定す
るの制御信号はＣＰＵ３７に供給され、補間処理のため
同期信号より走査周波数や走査線数を検出することによ
り、信号の判別を行う。ＣＰＵ３７からの座標変換のた
めの信号は補間回路４０に供給され、アスペクト比に対
応したデータ変換が行われる。その結果、例えば図３３
(ｂ)に示すアスペクト１６：９の補正データが、図３３
(ｄ)に示すアスペクト４：３の補正データに自動的に修
正され、ラスタサイズに自動追従して最適な修正補正デ
ータがデータ変換により行える。

【０１２７】このラスタサイズに自動追従して最適な修
正補正データを求める演算は、下記の数２〜数５を用い
て行われる。なお、これらの数１から数４の式は、ハー
ドウェアで構成された演算回路４０で保持されている。
また、前記の演算は、演算回路４０とＣＰＵ３７とを併
用して行われる。

【０１２８】

【数２】

【０１２９】

【数３】

【０１３０】

【数４】

【０１３１】

【数５】

【０１３２】例えば、図３３(ｂ)に示す初期補正データ
ｘ1〜ｘ15から同図(ｄ)に示す修正補正データｙ1〜ｙ15
を算出する場合について説明する。

【０１３３】演算回路４０では、メモリ３６に記憶され
ている初期補正データｘ1〜ｘ15を用いて、図３３(ｄ)
の□印に示すような修正後の調整点を設け各調整点の補
正量の算出を行っている。

【０１３４】数１は反復計算を行うための式であり、数
２は修正後の各調整点での補正量を示している。数３は
各調整点での測定された均一性ずれ量を示し、数４は反
復計算を行うための偏微分係数行列を示している。そし
て、数１をＦ(x)＝０になるまで、反復計算することに
より、補正量ｘkを求める。また数４において、偏偏微
分係数行列Ｊ(x)の各微分係数は、水平１５点の各調整
点で補正量を変化させた場合の、各調整点でのコンバー
ゼンスのずれ量を測定することにより求めている。ま
た、垂直方向の補間演算も同様に行われる。これら水平
方向と垂直方向の調整点間の補間演算により、画面全体
での補正データが算出される。

【０１３５】次に、図３１で述べた画面周辺８箇所の座
標より均一性補正データの変換方法を詳細に説明するた
め、図３４の補正変化図を用いる。

【０１３６】図３４に画面サイズなどの設定条件や投写
角度などの投写条件による幾何学歪を補正する場合の、
補正波形による補正変化における画面上の動きの関係図
を示すように、ＣＰＵ３７ではＣＲＴ駆動部３４を補正
するための制御情報により図３４に示す補正状態が把握
できるため、この補正情報からの画面周辺８カ所の座標
より均一性補正データの変換が容易に行える。

【０１３７】以上のように本実施に形態によれば、画像
光発生手段の画面中心軸上と周辺部の表示位置座標から
均一性補正データの座標変換を行う初期補正データを自
動的に修正することにより、補正データの共用化と高精
度の均一性補正が実現できる。

【０１３８】（実施の形態４）次に本発明の第４の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。

【０１３９】図３５は第４の実施の形態の投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図である。図３５にお
いて第１〜第３の実施の形態と同一部分は同一の符号を
付け、詳細な説明は省略する。図３５において、３４は
映像回路４３と偏向回路４４で構成されＣＲＴ１０８を
駆動して画像光を発生するＣＲＴ駆動部、４２は偏向回
路４４からの垂直同期信号に同期して消去期間と書き込
み期間を有する駆動電圧を発生するための駆動波形発生
部である。

【０１４０】まず、液晶ライトバルブなどの投写型画像
表示装置において、ガンマ特性の変化について説明する
ため、図３６の動作特性図を用いる。

【０１４１】図３６は駆動波形発生部４２の垂直走査周
波数を変化させた場合のスクリーン上の照度のガンマ特
性を示す。図に示すように、垂直走査周波数に反比例し
て照度が低下することが分かる。また垂直走査周波数が
高くなるほどガンマ特性が線形になることが分かる。こ
の要因は第２の実施形態でも述べたように、均一性を確
保するため長残光特性のＣＲＴ蛍光体を採用したことに
起因するものである。

【０１４２】次に、駆動波形の発生方法について説明す
るため、図３７の駆動波形発生部の詳細なブロック図と
図３８の動作波形図を用いる。

【０１４３】偏向回路４４には図３８(ａ)(d)に示す垂
直同期信号が供給され、ＣＲＴの偏向ヨークには図３８
(b)(e)に示す垂直同期信号に同期した偏向電流が流れ
る。またＣＰＵ４５にも垂直同期信号が入力され、垂直
走査周波数が検出され、この検出信号が１／２分周回路
４６に供給れる。１／２分周回路４６では入力に同期し
た垂直同期信号と、前記ＣＰＵ４５からの検出信号に基
づき空間光変調素子１１１を駆動するための駆動周波数
が決定される。図３８(ａ)に示す垂直走査周波数が低い
時(fv=６０Ｈz）は、１／２分周を行わずそのままの周
波数が、図３８(ｄ)の示す垂直走査周波数が高い時（fv
=１２０Ｈｚ）は、１／２分周を行った周波数が出力さ
れる。１／２分周回路４６からの信号は書き込み・消去
電圧を設定するための書き込み・消去電圧設定回路４７
に供給された後、増幅回路４８で増幅して各色毎の空間
光変調素子に印加される。そのため、。図３８(ａ)に示
す垂直走査周波数が低い時(fv=６０Ｈz）は図３８(ｃ)
に示す駆動波形が、図３８(ｄ)の示す垂直走査周波数が
高い時（fv=１２０Ｈｚ）は図３８(ｆ)に示す駆動波形
が空間光変調素子１１１に印加される。

【０１４４】以上のような駆動方法を行うことにより、
図３６破線(低）に示す発光特性を見かけ上同図実線
(高）に示す発光特性にして、高輝度の投写型画像表示
装置を実現することができる。

【０１４５】また、図３６の特性を利用して、階調性や
均一性を重視する場合は垂直走査周波数を高く設定して
空間光変調素子を駆動することにより容易に実現するこ
とになる。

【０１４６】以上のように本実施の形態によれば、空間
光変調素子に印加される駆動波形の周波数を前記画像光
の垂直走査周波数に応じて変化させて駆動電圧を発生す
ることにより、各種の信号源に対応して最適な表示性能
（輝度・階調性）を実現できる。

【０１４７】（実施の形態５）次に本発明の第５の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。

【０１４８】図３９は第５の実施の形態の投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図である。図３９にお
いて第１〜第４の実施の形態と同一部分は同一の符号を
付け、詳細な説明は省略する。図３９において、７３は
空間光変調素子に印加される駆動波形の電圧を検出して
帰還型電圧制御を行う帰還制御型電圧設定回路、４８は
空間光変調素子を駆動する増幅回路４８である。

【０１４９】まず、空間光変調素子を用いた液晶ライト
バルブなどの投写型画像表示装置において、駆動電圧が
変化した場合の発光特性の変化について説明するため、
図４０の動作波形図と４１の発光特性図を用いる。

【０１５０】図４０(ａ)実線の書き込み電圧が−３.５
Ｖから同図(ａ)破線のように−１Ｖに変化した場合の波
形を示し、この時の発光特性を図４１(ａ)に示すよう
に、輝度が低下する。また図４０(ｂ)実線の消去電圧が
１３Ｖから同図(ｂ)破線のように１０Ｖに変化した場合
の波形を示し、この時に発光特性は図４１(ｂ)に示すよ
うに横軸方向にシフトした特性となる。

【０１５１】この要因としては、空間光変調素子の光導
電層としてｐ-ｉ-ｐ構造のアモルファスシリコンの温度
特性や欠陥などによる空間光変調素子の抵抗値変化と、
駆動系回路の安定性などである。

【０１５２】次に、駆動波形の安定化について説明する
ため、図４２の帰還制御型電圧設定回路の詳細なブロッ
ク図と図４３の動作波形図を用いる。

【０１５３】垂直同期信号は消去期間設定回路７５に供
給され、図４３(ａ)に示す消去期間が設定された後、消
去電圧設定回路７６と書き込み電圧設定回路７７で最適
な駆動電圧に設定される。この波形は増幅回路４８で増
幅して図４３(ａ)に示す駆動波形が空間光変調素子１１
１に印加される。図４３(ａ)の印加波形はサンプルホー
ルド回路８０、８１（Ｓ／Ｈ１、Ｓ／Ｈ２）に供給さ
れ、図４３(ｂ)(ｃ)に示す消去電圧検出用Ｓ／Ｈ１パル
スと書き込み電圧検出用Ｓ／Ｈ２でサンプルホールドさ
れて比較器７８、７９に供給される。比較器７８ではＳ
／Ｈ１からの消去電圧と基準電位Ｖref1と比較し、この
比較出力が消去電圧設計回路７６に供給される。また比
較器７９はＳ／Ｈ２からの書き込み電圧と基準電位Ｖre
f2と比較し、この比較出力が書き込み電圧設計回路７７
に供給され、この２つの帰還制御を行うことにより、同
図(ｄ)破線に示す駆動波形を変動を無くし、常に同図
(ｄ)実線に示す駆動波形を実現して安定化を図ってい
る。

【０１５４】消去電圧検出用Ｓ／Ｈ１パルスとしては、
空間光変調素子１１１に照射される画像光のレベルで図
４３(ａ)破線に示すように消去期間の前半が変化するた
め、同図(ｂ)に示すように消去期間の後半をサンプルホ
ールドするような位相でＳ／Ｈ１パルスを発生してい
る。また書き込み電圧検出用Ｓ／Ｈ２パルスとしては、
例えば同図(ｃ)に示すように消去時間が終了した後の位
相でＳ／Ｈ２パルスを発生して、電圧帰還型の制御を行
っている。

【０１５５】以上のように本実施の形態によれば、空間
光変調素子に印加される駆動波形の消去期間と書き込み
期間の駆動電圧を検出し、この検出信号により帰還制御
を行って安定化を図ることにより、パネルや回路系での
経時変化が生じた場合においても常に安定な画像表示を
実現できる。

【０１５６】（実施の形態６）次に本発明の第６の実施
の形態について図面を参照しつつ説明する。

【０１５７】図４４は第６の実施の形態の投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図である。図３９にお
いて第１〜第５の実施の形態と同一部分は同一の符号を
付け、詳細な説明は省略する。図４４において、８２は
入力信号の垂直走査周波数を特定の走査周波数に変換す
る走査変換部、８３は空間光変調素子に印加される駆動
波形を発生する駆動波形発生部である。

【０１５８】なお、空間光変調素子に印加される駆動周
波数が変化した場合のガンマ特性は図３６で述べた内容
と同様であるため説明は省略する。

【０１５９】次に、走査変換の動作について詳細に説明
するため、図４５の走査変換部８２の詳細なブロック図
と図４６の動作特性図を用いる。

【０１６０】入力信号はＡ／Ｄ変換器８４とクロック発
生回路８５に供給され、クロック発生回路８５からのク
ロック信号でＡ／Ｄ変換される。またＣＰＵにも同期信
号が供給され、信号判別を行うともとに走査変換を行う
ためのパラメータが記憶されている。前記Ａ／Ｄ変換器
８４からのディジタル信号は走査変換回路８６に供給さ
れ、ＣＰＵ８７からの制御信号に基づき特定に垂直走査
周波数の信号に変換される。走査変換回路８６からの走
査変換された信号はＤ／Ａ変換器８８でＤ／Ａ変換され
てアナログ信号に変換され、ＣＲＴ駆動部３４（図４
４）に供給される。

【０１６１】図４６にハイビジョン信号（fh=33.75kH
z、fv=60Hz）の入力信号を４０〜１５０Ｈｚの各垂直走
査周波数に変換した場合のガンマ特性を示すように、図
３６とい同様に低い周波数では高輝度化、高い周波数で
は均一性の良い画像表示が容易に実現できることが分か
る。

【０１６２】従って、文字・図形などのコンピュータ表
示時と動画などの映像表示時では要求される表示性能が
異なるため、その要求性能に応じて垂直走査周波数を選
択するだけで、最適は画像表示を行うことができる。

【０１６３】以上のように本実施の形態によれば、入力
信号の垂直走査周波数を特定の走査周波数に走査変換し
た変換信号で空間光変調素子への書き込み画像光を発生
させ、この画像光の垂直走査周波数に同期した駆動電圧
を空間光変調素子に印加することにより、各種の信号源
に対して均一性の良好な画像表示を現できる。

【０１６４】なお、本実施の形態において、理解を容易
にするため光書き込み型液晶ライトバルブなどを用いた
投写型画像表示装置について述べてきたが、それ以外の
投写型表示装置についても有効であることは言うまでも
ない。

【０１６５】また、本実施の形態において、画像光を検
出する撮像素子としてＣＣＤカメラを用いた場合につい
て述べてきたが、それ以外の２次元や１次元の検出素子
としてもよい。

【０１６６】また、本実施に形態において、撮像手段か
らの立上がり・下がりがほぼ直線的に変化する四角錐状
の光電変換信号から各領域毎の水平及び垂直方向の線形
性や重心位置を直線近似により算出する場合について述
べたが、簡易的に近似できれば非直線近似で算出を行っ
てもよい。

【０１６７】また、本実施の形態において、ガンマ補正
時に２次差分の信号を用いてテスト信号パターンの線形
性の算出を行ったが、他の次数の微分信号を用いてもよ
い。

【０１６８】また、本実施の形態において、ガンマ補正
時のテスト信号としては四角錘や垂直方向のランプ信号
で行う場合について述べたが、水平方向のランプ信号、
ステップ的に変化する階段波で行ってもよい。

【０１６９】

【発明の効果】本発明の投写型画像表示装置に画像補正
装置によれば、表示装置の表示面を底面、信号レベル方
向を高さ方向として見た場合、四角錘状となるテスト信
号を撮像して、レベルや重心位置を検出して各色毎の誤
差値を算出し、この算出信号により階調性補正を含む輝
度補正やコンバーゼンス／幾何学歪及びフォーカスを補
正するための２次元的な補正波形を自動的に作成して補
正することにより、各種の複雑な調整が不要となり大幅
な調整時間の短縮化が実現できる。

【０１７０】また、２次元的空間位置の対応した補正デ
ータをディジタル方式で作成し、この補正データを用い
て折れ線ガンマ補正回路の折れ線設定値を制御してダイ
ナミック的にガンマ特性を変化させることにより、高精
度の均一化補正が実現できる。

【０１７１】また、画像光発生手段の画面中心軸上と周
辺部の表示位置座標から均一性補正データの座標変換を
行って初期補正データを自動的に修正することにより、
補正データの共用化と高精度の均一性補正が実現でき
る。

【０１７２】また、空間光変調素子に印加される駆動波
形の消去期間と書き込み期間の駆動電圧を検出し、この
検出信号により帰還制御を行って安定化を図ることによ
り、パネルや回路系での経時変化が生じた場合において
も常に安定な画像表示を実現できる。

【０１７３】また、空間光変調素子に印加される駆動波
形の消去期間と書き込み期間の駆動電圧を検出し、この
検出信号により帰還制御を行って安定化を図ることによ
り、パネルや回路系での経時変化が生じた場合において
も常に安定な画像表示を実現できる。

【０１７４】また、入力信号の垂直走査周波数を特定の
走査周波数に走査変換した変換信号で空間光変調素子へ
の書き込み画像光を発生させ、この画像光の垂直走査周
波数に同期した駆動電圧を空間光変調素子に印加するこ
とにより、各種の信号源に対して均一性の良好な画像表
示を現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による投写型画像表
示装置の画像補正装置のブロック図

【図２】第１の実施の形態の調整用のテスト信号を動作
を説明するための波形図

【図３】第１の実施の形態のブロック図

【図４】第１の実施の形態の線形性と重心位置の算出動
作を説明するための動作波形図

【図５】第１の実施の形態の算出動作を説明するブロッ
ク図

【図６】第１の実施の形態の算出動作を説明するための
動作波形図

【図７】第１の実施の形態の算出動作を説明するための
表示画面図

【図８】第１の実施の形態のガンマ補正動作を説明する
ための動作波形図

【図９】第１の実施の形態のテスト信号を説明する表示
画面図

【図１０】第１の実施の形態の動作を説明する特性図

【図１１】第１の実施の形態の輝度補正部のブロック図

【図１２】第１の実施の形態のガンマ補正を説明する特
性図

【図１３】第１の実施の形態のガンマ補正を説明する波
形図

【図１４】第１の実施の形態の第１のテスト信号発生部
の構成図

【図１５】第１の実施の形態の第２のテスト信号発生部
の構成を示すブロック図

【図１６】同実施例の調整順序を説明するフローチャー
ト

【図１７】本発明の第２の実施の形態による投写型画像
表示装置の画像補正装置のブロック図

【図１８】第２の実施の形態の動作を説明するための表
示画面図と動作波形図

【図１９】第２の実施の形態の動作を説明するための動
作波形図

【図２０】第２の実施の形態の均一性補正動作を説明す
るためのブロック図

【図２１】第２の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図２２】第２の実施の形態の動作を説明するための時
間開口率を示す図

【図２３】第２の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性の空間分布特性図

【図２４】第２の実施の形態の動作を説明するための時
間開口率の差によるガンマ特性の空間分布特性図

【図２５】第２の実施の形態の動作を説明するための書
き込み系によるガンマ特性の空間分布特性図

【図２６】第２の実施の形態の動作を説明するための投
写系によるガンマ特性の空間分布特性図

【図２７】第２の実施の形態のガンマ補正動作を説明す
るためのブロック図

【図２８】第２の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図２９】第２の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図３０】本発明の第３の実施の形態による投写型画像
表示装置の画像補正装置のブロック図

【図３１】第３の実施の形態の動作を説明するための表
示画面図

【図３２】第３の実施の形態のデータ変換動作を説明す
るための詳細なブロック図

【図３３】第３の実施の形態のデータ変換動作を説明す
るための表示画面図と動作波形図

【図３４】第３の実施の形態のデータ変換動作を説明す
るための補正波と補正変化の関係を示す図

【図３５】本発明の第４の実施の形態による投写型画像
表示装置の画像補正装置のブロック図

【図３６】第４の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図３７】第４の実施の形態の駆動波形発生動作を説明
するためのブロック図

【図３８】第３の実施の形態の動作を説明するための動
作波形図

【図３９】本発明の第５の実施の形態による投写型画像
表示装置の画像補正装置のブロック図

【図４０】第５の実施の形態の動作を説明するための動
作波形図

【図４１】第５の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図４２】第５の実施の形態の駆動波形発生動作を説明
するためのブロック図

【図４３】第５の実施の形態の動作を説明するための動
作波形図

【図４４】本発明の第６の実施の形態による投写型画像
表示装置の画像補正装置のブロック図

【図４５】第６の実施の形態の走査変換動作を詳細に説
明するためのブロック図

【図４６】第６の実施の形態の動作を説明するためのガ
ンマ特性図

【図４７】従来の空間光変調素子の断面図

【図４８】従来の空間光変調素子を用いて構成した投写
型画像表示装置の構成図

【図４９】従来の空間光変調素子の駆動電圧波形図

【図５０】従来の投写型画像表示装置の画像補正装置の
構成を示すブロック図

【図５１】従来例の動作を説明するための動作波形図

【図５２】従来例の動作を説明するための動作波形図

【符号の説明】

１ 投写型画像表示装置 ７ 輝度補正部 ８ コンバーゼンス幾何学歪補正部 ５ テスト信号発生部 ４ 誤差検出部 ３ 位置・レベル検出部 ２ 撮像部 １０１ 空間光変調素子 ２６、３２ 均一性補正部 ２９ ガンマ補正部 ３３ データ変換部 ３５ 制御部 ３４ ＣＲＴ駆動部 ４２、７４ 駆動波形発生部 ８２ 走査変換部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 17/00 Ｈ０４Ｎ 17/00 Ｇ // Ｇ０９Ｇ 5/00 Ｇ０９Ｇ 5/00 Ｘ ５１０ ５１０Ｂ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投写型画像表示装置のランプ状のテスト
   信号を発生するテスト信号発生手段と、前記テスト信号
   発生手段からのテスト信号を前記画像表示装置に供給
   し、表示画面に映出されたテスト信号画像を撮像する撮
   像手段と、前記撮像手段からの各色毎の撮像信号の階調
   性を算出するレベル算出手段と、前記レベル算出手段の
   出力信号からガンマ補正信号を作成する補正信号作成手
   段と、前記補正信号作成手段からの補正信号で前記画像
   表示装置のガンマ補正を行うガンマ補正手段を備えたこ
   とを特徴とする投写型画像表示装置の画像補正装置。
2. 【請求項２】 レベル算出手段は、撮像されたテスト信
   号の微分信号からテスト信号の階調性を算出することを
   特徴とする請求項１記載の投写型画像表示装置の画像補
   正装置。
3. 【請求項３】 テスト信号発生手段は、表示画面を底
   面、信号レベル方向を高さ方向としてみた場合、四角錘
   状となるようなパターンを少なくとも一つ出力するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の投写型画像表示
   装置の画像補正装置。
4. 【請求項４】 レベル算出手段と補正信号作成手段は、
   前記撮像手段からの傾斜が直線となる撮像信号からテス
   ト信号の尖頭位置を算出し、この算出信号から各色毎の
   テスト信号の表示位置の誤差を求めて、コンバーゼン
   ス、幾何学歪補正信号を作成するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の投写型画像表示装置の画像補正装
   置。
5. 【請求項５】 液晶パネルを用いた投写型画像表示装置
   において、画面上での２次元空間位置を示す複数のアド
   レス信号を発生するアドレス発生手段と、前記複数のア
   ドレス信号と画面上で対応する複数の各調整点での補正
   データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
   た２次元的な補正データで、前記液晶パネルに起因する
   均一性を補正する均一性補正手段を備えたことを特徴と
   する投写型画像表示装置の画像補正装置。
6. 【請求項６】 均一性補正手段は、数点の折れ点ガンマ
   補正の折れ点設定線電圧に２次元的な補正波形で印加し
   て均一性を補正することを特徴とする請求項５記載の投
   写型画像表示装置の画像補正装置。
7. 【請求項７】 均一性補正手段は、一方の２次元的な補
   正波形でガンマ補正を行った後に、他方の２次元的な補
   正波形で加算および乗算の均一性補正を行うことを特徴
   とする請求項５記載の投写型画像表示装置の画像補正装
   置。
8. 【請求項８】 空間光変調素子へ画像光を書き込んで拡
   大投写する投写型画像表示装置において、前記空間光変
   調素子への書き込み画像光を発生する画像光発生手段
   と、前記画像光発生手段の２次元表示位置に基づいて前
   記空間光変調素子に起因する均一性を補正する均一性補
   正手段と、前記画像光発生手段の２次元表示位置の座標
   により均一性補正データの座標変換を行うデータ変換手
   段を備えたことを特徴とする投写型画像表示装置の画像
   補正装置。
9. 【請求項９】 データ変換手段は、画像光発生手段の画
   面中心軸上と周辺部の表示位置座標より補正データを変
   換することを特徴とする請求項８記載の投写型画像表示
   装置の画像補正装置。
10. 【請求項１０】 データ変換手段は、画像光発生手段の
    垂直走査周波数に応じて補正データを変換することを特
    徴とする請求項８記載の投写型画像表示装置の画像補正
    装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも空間光変調素子と、前記空
    間光変調素子への書き込み画像光を発生する画像光発生
    手段と、前記空間光変調素子に印加される駆動波形の周
    波数を前記画像光の垂直走査周波数に応じて変化させて
    駆動電圧を発生する駆動波形発生手段を備えたことを特
    徴とする投写型画像表示装置の画像補正装置。
12. 【請求項１２】 駆動波形発生手段は、画像光の垂直走
    査周波数が特定周波数以上の場合のみ、２分の１の周波
    数の駆動電圧を発生することを特徴とする請求項１１記
    載の投写型画像表示装置の画像補正装置。
13. 【請求項１３】 少なくとも空間光変調素子と、前記空
    間光変調素子への書き込み画像光を発生する画像光発生
    手段と、前記空間光変調素子に印加される駆動波形を前
    記画像光の垂直走査周波数に同期して消去期間と書き込
    み期間を有する駆動電圧を発生する駆動波形発生手段
    と、前記印加される駆動波形の電圧を検出し前記駆動発
    生手段を帰還制御して駆動波形の安定化を図る制御手段
    を備えたことを特徴とする投写型画像表示装置の画像補
    正装置。
14. 【請求項１４】 制御手段は、消去期間の後半と書き込
    み期間の電圧を検出して帰還制御を行うことを特徴とす
    る請求項１３記載の投写型画像表示装置の画像補正装
    置。
15. 【請求項１５】 少なくとも空間光変調素子と、入力信
    号の垂直走査周波数を特定の走査周波数に走査変換する
    変換手段と、前記変換信号を前記空間光変調素子への書
    き込み画像光を発生する画像光発生手段と、前記空間光
    変調素子に印加される駆動波形を前記画像光の垂直走査
    周波数に同期した駆動電圧を発生する駆動波形発生手段
    を備えたことを特徴とする投写型画像表示装置の画像補
    正装置。
16. 【請求項１６】 変換手段は、均一性や明るさなどの表
    示性能に応じて走査周波数を設定するようにしたことを
    特徴とする請求項１５記載の投写型画像表示装置の画像
    補正装置。