(57)【要約】【課題】簡素な構成で高品位の画像を表示する。【解決手段】投射部１１０によって表示される第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを生成するプロジェクター１００であって、第１画像Ｐ１を構成する第１画素Ｐ１ｉｊと第２画像Ｐ２を構成する第２画素Ｐ２ｉｊとは、第１画素Ｐ１ｉｊに対応する第２画素Ｐ２ｉｊが第１画素Ｐ１ｉｊに対してずれるように、投射部１１０によって表示され、１次元フィルターＦＬ１によって、入力画像ＰＡの画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像ＰＢを生成するフィルター処理回路１６１と、中間画像ＰＢを拡大して、第２拡大画像ＰＣを生成する画像拡大回路１６２と、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する画像分割回路１６３とを、備える。【選択図】図６
2020065143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理装置であって、
前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示され、
１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理部と、
前記フィルター処理部が生成した前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大部と、
前記画像拡大部が生成した前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割部とを、備える、
画像処理装置。
【請求項２】
前記１次元フィルターは、第１フィルターと第２フィルターとを含み、
前記入力画像を構成する画素は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とに配列され、
前記フィルター処理部は、前記第１フィルターによって前記入力画像の前記第１方向の周波数帯域を制限し、前記第２フィルターによって前記入力画像の前記第２方向の周波数帯域を制限する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１フィルターと前記第２フィルターとは、前記中間画像の前記第１方向の最大周波数と、前記第２方向の最大周波数との和が、所定周波数以下になるように構成される、
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像拡大部は、前記第１画像の画素数と前記第２画像の画素数との和が、前記入力画像を構成する画素の画素数以上になるように拡大する、
請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像分割部は、前記拡大画像を構成する画素のうちの千鳥状に配列された画素を、前記第１画像と前記第２画像とに分割する、
請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記拡大画像を構成する画素は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とに配列され、
前記拡大画像において、前記第２画素は、前記第１画素に対して前記第１方向に１画素分だけ離れ、かつ、前記第１画素に対して前記第２方向に１画素分だけ離れた画素を示す、
請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理装置の制御方法であって、
１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理ステップと、
前記フィルター処理ステップで生成された前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大ステップと、
前記画像拡大ステップで生成された前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割ステップとを、含み、
前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示される、
画像処理装置の制御方法。
【請求項８】
表示部と、前記表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理部とを備える表示装置であって、
前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示され、
前記画像処理部は、
１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理部と、
前記フィルター処理部が生成した前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大部と、
前記画像拡大部が生成した前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割部とを、備える、
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射面で複数の画像を重ねて表示する表示装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の表示装置は、複数の画像にそれぞれ対応する画素の位置を所定量ずらした位置を理想的画素位置として、複数の画像を重ねて表示する。表示装置は、画像を処理する画像処理部を備える。画像処理部は、画素ずれ量算出部と、ＭＴＦ取得部と、補正フィルター生成部と、フィルター適用部とを有する。画素ずれ量算出部は、理想的画素位置に対する画素ずれ量を算出する。ＭＴＦ取得部は、算出された画素ずれ量のときの所定の周波数におけるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を取得する。補正フィルター生成部は、投射面に表示される画像が鮮鋭性を有するようにＭＴＦを補正するための補正フィルターを生成する。フィルター適用部は、補正フィルターを画像に対応する画像データに適用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡素な構成で高品位の画像を表示することが可能な画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する一態様は、表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理装置であって、前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示され、１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理部と、前記フィルター処理部が生成した前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大部と、前記画像拡大部が生成した前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割部とを、備える、画像処理装置である。
【０００６】
上記画像処理装置において、前記１次元フィルターは、第１フィルターと第２フィルターとを含み、前記入力画像を構成する画素は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とに配列され、前記フィルター処理部は、前記第１フィルターによって前記入力画像の前記第１方向の周波数帯域を制限し、前記第２フィルターによって前記入力画像の前記第２方向の周波数帯域を制限する構成であってもよい。
【０００７】
上記画像処理装置において、前記第１フィルターと前記第２フィルターとは、前記中間画像の前記第１方向の最大周波数と、前記第２方向の最大周波数との和が、所定周波数以下になるように構成されてもよい。
【０００８】
上記画像処理装置において、前記画像拡大部は、前記第１画像の画素数と前記第２画像の画素数との和が、前記入力画像を構成する画素の画素数以上になるように拡大する構成であってもよい。
【０００９】
上記画像処理装置において、前記画像分割部は、前記拡大画像を構成する画素のうちの千鳥状に配列された画素を、前記第１画像と前記第２画像とに分割する構成であってもよい。
【００１０】
上記画像処理装置において、前記拡大画像を構成する画素は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とに配列され、前記拡大画像において、前記第２画素は、前記第１画素に対して前記第１方向に１画素分だけ離れ、かつ、前記第１画素に対して前記第２方向に１画素分だけ離れた画素を示す構成であってもよい。
【００１１】
上記目的を達成する別の一態様は、表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理装置の制御方法であって、１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理ステップと、前記フィルター処理ステップで生成された前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大ステップと、前記画像拡大ステップで生成された前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割ステップとを、含み、前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示される、画像処理装置の制御方法である。
【００１２】
上記目的を達成する更に別の一態様は、表示部と、前記表示部によって表示される第１画像と第２画像とを生成する画像処理部とを備える表示装置であって、前記第１画像を構成する第１画素と前記第２画像を構成する第２画素とは、前記第１画素に対応する前記第２画素が前記第１画素に対してずれるように、前記表示部によって表示され、前記画像処理部は、１次元フィルターによって、入力画像の画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像を生成するフィルター処理部と、前記フィルター処理部が生成した前記中間画像を拡大して、拡大画像を生成する画像拡大部と、前記画像拡大部が生成した前記拡大画像を構成する画素の一部を前記第１画像と前記第２画像とに分割する画像分割部とを、備える、表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プロジェクターの構成を示す図。
【図２】第１画像と第２画像との画素のずれを示す図。
【図３】比較形態における制御部の処理を示す図。
【図４】拡大画像と被分割画像との周波数帯域を示す図。
【図５】被分割画像における第１画素と第２画素を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係る制御部の構成を示す図。
【図７】制御部の処理を示す図。
【図８】拡大画像と被分割画像と入力画像との周波数帯域を示す図。
【図９】中間画像の周波数帯域を示す図。
【図１０】制御部の処理を示すフローチャート。
【図１１】実験に用いた第１フィルターの周波数特性の一例を示す図。
【図１２】実験に用いた第２フィルターの周波数特性の一例を示す図。
【図１３】実験に用いた１次元フィルターの周波数特性の一例を示す図。
【図１４】実験に用いた１次元フィルターの周波数特性の一例を示す図。
【図１５】プロジェクターの別の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、図１を参照して実施形態に係るプロジェクター１００の構成について説明する。図１は、プロジェクター１００の構成を示すブロック図である。プロジェクター１００は、「表示装置」の一例に相当する。
【００１５】
プロジェクター１００は、投射部１１０と、投射部１１０を駆動する駆動部１２０とを備える。投射部１１０は、「表示部」の一例に相当する。投射部１１０は、第１投射部１１０ａと、第２投射部１１０ｂとを備える。第１投射部１１０ａは、投射面１０５に第１画像Ｐ１を表示する。第２投射部１１０ｂは、投射面１０５に第２画像Ｐ２を表示する。第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とについては、後述にて図２を参照して説明する。
【００１６】
第１投射部１１０ａと第２投射部１１０ｂとは、同一の構成を有する。以下の説明では、第１投射部１１０ａについて説明し、第２投射部１１０ｂについての説明は省略する。第１投射部１１０ａは、光源１１１、光変調装置１１２及び光学ユニット１１３を備える。駆動部１２０は、光源駆動部１２１及び光変調装置駆動部１２２を備える。
【００１７】
光源１１１は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ、又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザー光源等の固体光源を備える。
光源駆動部１２１は、後述する制御部１５０の制御に従い、光源１１１を点灯又は消灯させる。また、光源駆動部１２１は、点灯した光源１１１の輝度を調整する。
【００１８】
光変調装置１１２は、光源１１１が発した光を変調する光変調素子を備える。本実施形態では、光変調装置１１２が光変調素子として透過型の液晶パネル１１５を備える場合について説明するが、本発明はこれに限定されない。光変調素子は反射型の液晶パネル１１５であってもよいし、デジタルミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
【００１９】
液晶パネル１１５は、複数の画素を垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配置して構成される。
【００２０】
光変調装置駆動部１２２には、後述する表示処理部１４５から同期信号や画像データが入力される。光変調装置駆動部１２２は、入力された画像データに基づいて液晶パネル１１５を駆動する駆動信号を生成する。光変調装置駆動部１２２は、同期信号や駆動信号に基づいて液晶パネル１１５に画像を描画する。すなわち、光変調装置駆動部１２２は、液晶パネル１１５を構成する各画素の透過率を画像に対応した透過率に変更する。これにより、光源１１１が発した光が透過率を変更された液晶パネル１１５により変調されて、画像光が生成される。生成された画像光は、光学ユニット１１３に入射される。
【００２１】
光学ユニット１１３は、入射された画像光を投射面１０５上に結像させるレンズやミラーを備える。光学ユニット１１３は、ズームレンズやフォーカスレンズ等の各種のレンズ又はレンズ群を含む構成とすることも可能である。
【００２２】
プロジェクター１００は、操作部１３１、リモコン受光部１３３、入力インターフェース１３５、記憶部１３７、画像インターフェース１４１、フレームメモリー１４３、表示処理部１４５及び制御部１５０を更に備える。入力インターフェース１３５、記憶部１３７、画像インターフェース１４１、表示処理部１４５及び制御部１５０は、バス１０７を介して相互にデータ通信可能に接続される。
【００２３】
操作部１３１は、プロジェクター１００の筐体表面に設けられた各種のボタンやスイッチを備え、これらのボタンやスイッチの操作に対応した操作信号を生成して、入力インターフェース１３５に出力する。入力インターフェース１３５は、操作部１３１から入力された操作信号を制御部１５０に出力する。
【００２４】
リモコン受光部１３３は、リモコン５から送信される赤外線信号を受光し、受光した赤外線信号をデコードして操作信号を生成する。リモコン受光部１３３は、生成した操作信号を入力インターフェース１３５に出力する。入力インターフェース１３５は、リモコン受光部１３３から入力された操作信号を制御部１５０に出力する。
【００２５】
記憶部１３７は、例えば、ハードディスクドライブやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性の記憶装置である。記憶部１３７は、制御部１５０が実行する制御プログラムや、制御部１５０が処理したデータ、画像データ等を記憶する。
【００２６】
画像インターフェース１４１は、コネクター及びインターフェース回路を備え、プロジェクター１００に画像データを供給する画像供給装置２００に有線接続される。画像供給装置２００が供給する画像データは、静止画像データであってもよいし、動画像データであってもよい。また、画像供給装置２００は、ＤＶＤやブルーレイ等の光ディスクの再生装置であってもよいし、パーソナルコンピューターであってもよい。
また、本実施形態では、プロジェクター１００と画像供給装置２００とが有線で接続される場合を説明するが、プロジェクター１００と画像供給装置２００とが無線で接続されてもよい。
【００２７】
画像インターフェース１４１は、画像供給装置２００から画像信号を受信し、受信した画像信号に含まれる画像データ及び同期信号を取り出す。画像データは、複数の画素の各々の階調を色成分毎に示すデータである。また、同期信号は、同期タイミングを示す信号であり、水平同期信号及び垂直同期信号を含む。画像インターフェース１４１は、画像信号から取り出した同期信号を、制御部１５０及び表示処理部１４５に出力し、画像データを表示処理部１４５に出力する。制御部１５０は、水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、処理を実行するタイミングを判定し、判定したタイミングに基づいてプロジェクター１００の各部を制御する。表示処理部１４５は、水平同期信号及び垂直同期信号に同期して画像データに対して画像処理を実行し、画像処理後の画像データを光変調装置駆動部１２２に出力する。
画像インターフェース１４１が画像信号から取得した画像データは、入力画像データの一例に相当する。入力画像データは、「入力画像」を示すデータである。また、本実施形態では、入力画像データが画像供給装置２００から供給されるデータである場合について説明するが、入力画像データは予めプロジェクター１００の記憶部１３７に記憶したデータであってもよい。
【００２８】
制御部１５０は、メモリー１５１及びプロセッサー１５３を備える。
メモリー１５１は、プロセッサー１５３が実行するプログラムやデータを不揮発的に記憶する記憶装置である。メモリー１５１は、磁気的記憶装置、フラッシュＲＯＭ等の半導体記憶素子、或いはその他の種類の不揮発性記憶装置により構成される。また、メモリー１５１は、プロセッサー１５３のワークエリアを構成するＲＡＭを含んでもよい。メモリー１５１は、制御部１５０により処理されるデータや、プロセッサー１５３が実行する制御プログラムを記憶する。
【００２９】
プロセッサー１５３は、単一のプロセッサーで構成されてもよいし、複数のプロセッサーがプロセッサー１５３として機能する構成であってもよい。プロセッサー１５３は、制御プログラムを実行してプロジェクター１００の各部を制御する。例えば、プロセッサー１５３は、操作部１３１やリモコン５により受け付けた操作に対応した画像処理の実行指示と、この画像処理に用いるパラメーターとを表示処理部１４５に出力する。パラメーターには、例えば、投射面１０５に投射する画像の幾何的な歪みを補正するための幾何補正パラメーター等が含まれる。また、プロセッサー１５３は、光源駆動部１２１を制御して光源１１１の点灯と消灯とを制御し、また光源１１１の輝度を調整する。
【００３０】
表示処理部１４５は、画像インターフェース１４１が画像供給装置２００から受信した入力画像に対して画像処理を施し、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを生成する。第１画像Ｐ１は、第１投射部１１０ａによって投射面１０５に表示される。第２画像Ｐ２は、第２投射部１１０ｂによって投射面１０５に表示される。表示処理部１４５は、「画像処理装置」の一例に相当する。また、表示処理部１４５は、「画像処理部」の一例に相当する。第１画像Ｐ１及び第２画像Ｐ２については、後述にて図２及び図５を参照して詳細に説明する。
【００３１】
表示処理部１４５及びフレームメモリー１４３は、例えば、集積回路により構成することができる。集積回路は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）を含む。ＰＬＤには、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が含まれる。また、集積回路の構成の一部にアナログ回路が含まれていてもよく、プロセッサーと集積回路との組み合わせであってもよい。プロセッサーと集積回路との組み合わせは、マイクロコントローラー（ＭＣＵ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。
【００３２】
表示処理部１４５は、画像インターフェース１４１から入力され、表示処理部１４５によって生成された第１画像Ｐ１及び第２画像Ｐ２の各々に対応する画像データをフレームメモリー１４３に展開する。フレームメモリー１４３は、複数のバンクを備える。各バンクは、１フレーム分の画像データを書き込み可能な記憶容量を有する。フレームメモリー１４３は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）により構成される。
【００３３】
表示処理部１４５は、フレームメモリー１４３に展開した画像データに対して、例えば、解像度変換処理又はリサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等の画像処理を行う。
また、表示処理部１４５は、フレームレート変換処理を実行する。フレームレート変換処理とは、液晶パネル１１５に描画する画像データのフレーム周波数を、画像供給装置２００から供給された画像データのフレーム周波数とは異なる周波数に変換する処理である。フレーム周波数とは、単位時間である１秒当たりに表示される画像数であり、垂直同期信号の周波数に対応する。画像供給装置２００から供給された画像データのフレーム周波数を入力フレーム周波数といい、液晶パネル１１５に描画する画像データのフレーム周波数を描画周波数という。
【００３４】
表示処理部１４５は、垂直同期信号の入力フレーム周波数を描画周波数に変換した垂直同期信号を生成する。生成した垂直同期信号を出力同期信号という。表示処理部１４５は、生成した出力同期信号を光変調装置駆動部１２２に出力する。
入力フレーム周波数、すなわち、垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚである場合には、表示処理部１４５は、例えば、６０Ｈｚを２倍した１２０Ｈｚの描画周波数、又は６０Ｈｚを４倍した２４０Ｈｚの描画周波数の出力同期信号を生成する。表示処理部１４５は、フレームメモリー１４３から読み出した画像データを、生成した出力同期信号と共に光変調装置駆動部１２２に出力する。光変調装置駆動部１２２は、入力された出力同期信号に同期して、液晶パネル１１５に画像を描画する倍速処理を実行する。
【００３５】
また、表示処理部１４５は、画像データの１フレームから複数のサブフレームを生成する。サブフレームとは、１フレーム分の画像データの表示期間に表示する画像データである。表示処理部１４５は、フレームメモリー１４３から同一の画像データを複数回、読み出すことでサブフレームを生成する。また、本実施形態では、表示処理部１４５は、画像データを複数に分割し、分割した領域ごとにサブフレームを生成する。
【００３６】
本発明の実施形態では、表示処理部１４５は、画像インターフェース１４１が画像供給装置２００から受信した入力画像に対して画像処理を施し、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを生成するが、本発明はこれに限定されない。プロジェクター１００と制御装置とが通信可能に接続され、制御装置が、画像インターフェース１４１が画像供給装置２００から受信した入力画像に対して画像処理を施し、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを生成してもよい。制御装置は、例えばパーソナルコンピューター、タブレット端末装置等で構成される。
【００３７】
次に、図１及び図２を参照して、第１投射部１１０ａが投射面１０５に表示する第１画像Ｐ１と、第２投射部１１０ｂが投射面１０５に表示する第２画像Ｐ２との画素のずれについて説明する。図２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との画素のずれを示す図である。図２に示すように、第１画像Ｐ１は、複数の第１画素Ｐ１ｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ）で構成される。複数の第１画素Ｐ１ｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する方向を示す。例えば、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と直交する方向を示す。具体的には、第１方向Ｄ１は、左右方向を示し、第２方向Ｄ２は、上下方向を示す。定数Ｎは、第１方向Ｄ１に配列される画素数を示す。定数Ｍは、第２方向Ｄ２に配列される画素数を示す。
【００３８】
第２画像Ｐ２は、複数の第２画素Ｐ２ｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ）で構成される。第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対応する。例えば、第２画素Ｐ２１１は第１画素Ｐ１１１に対応し、第２画素Ｐ２１２は第１画素Ｐ１１２に対応し、第２画素Ｐ２１３は第１画素Ｐ１１３に対応する。また、例えば、第２画素Ｐ２２１は第１画素Ｐ１２１に対応し、第２画素Ｐ２２２は第１画素Ｐ１２２に対応し、第２画素Ｐ２２３は第１画素Ｐ１２３に対応する。
【００３９】
第１画素Ｐ１ｉｊに対応する第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対してずれるように、投射部１１０によって投射面１０５に表示される。例えば、第２画素Ｐ２１３は、第１画素Ｐ１１３に対応する。第２画素Ｐ２１３は、第１画素Ｐ１１３に対して第３方向Ｄ３に半画素分だけずれるように表示される。第３方向Ｄ３は、例えば右下方向を示す。
【００４０】
＜比較形態＞
次に、図１〜図５を参照して、比較形態に係る表示処理部１４５の処理について説明する。
図３は、比較形態における表示処理部１４５の処理を示す図である。図３に示すように、表示処理部１４５は、拡大処理（ステップＳＢ１）、フィルター処理（ステップＳＢ２）と、分割処理（ステップＳＢ３）とを実行する。
【００４１】
拡大処理（ステップＳＢ１）は、入力画像ＰＡを拡大して、第１拡大画像ＰＤを生成する処理を示す。例えば、拡大処理は、入力画像ＰＡを１．４倍（約２０．５倍）に拡大して、第１拡大画像ＰＤを生成する処理を示す。
入力画像ＰＡは、図１に示す画像インターフェース１４１が画像供給装置２００から取得した画像データに対応する。入力画像ＰＡは、複数の入力画素ＰＡｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｋ、ｊ＝１、２、・・・、Ｌ）で構成される。複数の入力画素ＰＡｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する方向を示す。例えば、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と直交する方向を示す。具体的には、第１方向Ｄ１は、左右方向を示し、第２方向Ｄ２は、上下方向を示す。定数Ｌは、第１方向Ｄ１に配列される入力画像ＰＡの画素数を示す。定数Ｋは、第２方向Ｄ２に配列される入力画像ＰＡの画素数を示す。
【００４２】
第１拡大画像ＰＤは、複数の第１拡大画素ＰＤｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｓ、ｊ＝１、２、・・・、Ｔ）で構成される。複数の第１拡大画素ＰＤｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。第１拡大画素ＰＤｉｊは、入力画素ＰＡｉｊに対して補間処理を実行することによって生成される。補間処理は、例えば線形補間処理である。また、補間処理が、スプライン補間処理でもよい。定数Ｔは、第１方向Ｄ１に配列される第１拡大画像ＰＤの画素数を示す。定数Ｓは、第２方向Ｄ２に配列される第１拡大画像ＰＤの画素数を示す。
第１拡大画像ＰＤの画素数ＰＤＮは、入力画像ＰＡの画素数ＰＡＮの約２倍である。画素数ＰＤＮは、第１拡大画像ＰＤを構成する第１拡大画素ＰＤｉｊの総数を示す。画素数ＰＤＮは、定数Ｓと定数Ｔとの積と一致する。画素数ＰＡＮは、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの総数を示す。画素数ＰＡＮは、定数Ｋと定数Ｌとの積と一致する。
【００４３】
フィルター処理（ステップＳＢ２）は、第１拡大画像ＰＤに対して周波数帯域を制限する処理を実行して、被分割画像ＰＥを生成する処理を示す。被分割画像ＰＥは、複数の被分割画素ＰＥｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｓ、ｊ＝１、２、・・・、Ｔ）で構成される。複数の被分割画素ＰＥｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。第１方向Ｄ１に配列される被分割画像ＰＥの画素数は、第１方向Ｄ１に配列される第１拡大画像ＰＤの画素数と一致する。また、第２方向Ｄ２に配列される被分割画像ＰＥの画素数は、第２方向Ｄ２に配列される第１拡大画像ＰＤの画素数と一致する。よって、被分割画像ＰＥの画素数ＰＤＥは、第１拡大画像ＰＤの画素数ＰＤＮと一致する。
フィルター処理は、２次元フィルターＦＬ２によって実行される。２次元フィルターＦＬ２については、後述にて図４を参照して説明する。
【００４４】
分割処理（ステップＳＢ３）は、被分割画像ＰＥの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する処理を示す。分割処理については、後述にて図５を参照して説明する。
【００４５】
次に、図４を参照して、２次元フィルターＦＬ２の周波数特性について説明する。図４は、第１拡大画像ＰＤと被分割画像ＰＥとの周波数帯域を示す図である。図４の横軸は、第１空間周波数ＦＸを示し、図４の縦軸は、第２空間周波数ＦＹを示す。第１空間周波数ＦＸは、画像の第１方向Ｄ１の空間周波数であり、第２空間周波数ＦＹは、画像の第２方向Ｄ２の空間周波数である。
【００４６】
図４には、第１拡大画像ＰＤの周波数帯域ＦＲＤと、被分割画像ＰＥの周波数帯域ＦＲＥとが記載されている。図４に示すように、周波数帯域ＦＲＤは、矩形状の領域である。周波数帯域ＦＲＤの横軸方向の長さは、最大周波数ＦＸ１の２倍である。最大周波数ＦＸ１は、第１拡大画像ＰＤの第１空間周波数ＦＸの最大値を示す。また、周波数帯域ＦＲＤの縦軸方向の長さは、最大周波数ＦＹ１の２倍である。最大周波数ＦＹ１は、第１拡大画像ＰＤの第２空間周波数ＦＹの最大値を示す。なお、第１空間周波数ＦＸ及び第２空間周波数ＦＹの各々は正規化されている。すなわち、最大周波数ＦＹ１は、最大周波数ＦＸ１と一致する。
【００４７】
周波数帯域ＦＲＥは、菱形状の領域である。具体的には、周波数帯域ＦＲＥは、点ＰＳ１と点ＰＳ２とを結ぶ線分を一辺とする菱形状の領域である。点ＰＳ１は、横軸上の点であって、最大周波数ＦＸ１に対応する。点ＰＳ２は、縦軸上の点であって、最大周波数ＦＹ１に対応する。
換言すれば、周波数帯域ＦＲＥは、周波数帯域ＦＲＤから周波数領域ＦＲαを削除した領域である。周波数領域ＦＲαは、点ＰＳ１と点ＰＳ２とを結ぶ線分と、点ＰＳ１を通り縦軸に平行な直線と、点ＰＳ２を通り横軸に平行な直線とによって囲まれる三角形の領域である。図４では、周波数領域ＦＲαが、斜線を付与して記載されている。
【００４８】
２次元フィルターＦＬ２は、周波数帯域ＦＲＤを周波数帯域ＦＲＥに制限する。すなわち、フィルター処理は、周波数帯域ＦＲＤを有する第１拡大画像ＰＤの周波数帯域を制限して、周波数帯域ＦＲＥを有する被分割画像ＰＥを生成する。周波数帯域ＦＲＥは、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを図２に示すように投射面１０５に表示した場合に、投射面１０５に表示される画像の周波数帯域と一致する。
【００４９】
次に、図５を参照して、分割処理について説明する。図５は、被分割画像ＰＥにおける第１画素Ｐ１ｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ）と第２画素Ｐ２ｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ）とを示す図である。図５に示すように、分割処理では、被分割画像ＰＥの一部が第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割される。具体的には、まず、被分割画素ＰＥｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｓ、ｊ＝１、２、・・・、Ｔ）から削除画素Ｐ３ｉｊが選択され、削除画素Ｐ３ｉｊが削除される。
【００５０】
削除画素Ｐ３ｉｊは、被分割画素ＰＥｉｊのうち、添字ｉが偶数であり、かつ、添字ｊが奇数である画素と、添字ｉが奇数であり、かつ、添字ｊが偶数である画素とで構成される。添字ｉは、被分割画素ＰＥｉｊの第２方向Ｄ２の位置を示し、添字ｊは、被分割画素ＰＥｉｊの第１方向Ｄ１の位置を示す。図５に示すように、削除画素Ｐ３ｉｊは、被分割画像ＰＥにおいて、千鳥状に配置される。
【００５１】
次に、被分割画素ＰＥｉｊから削除画素Ｐ３ｉｊが削除されて、残った被分割画素ＰＥｉｊが、第１画素Ｐ１ｉｊと、第２画素Ｐ２ｉｊとに分割される。なお、残った被分割画素ＰＥｉｊは、「被分割画像ＰＥの一部」に相当する。第１画素Ｐ１ｉｊは、被分割画素ＰＥｉｊのうち、添字ｉが奇数であり、かつ、添字ｊが奇数である画素で構成される。第２画素Ｐ２ｉｊは、被分割画素ＰＥｉｊのうち、添字ｉが偶数であり、かつ、添字ｊが偶数である画素で構成される。
【００５２】
以上、図１〜図５を参照して説明したように、被分割画像ＰＥの一部は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割される。被分割画像ＰＥの周波数帯域ＦＲＥは、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを投射面１０５に表示した場合に、投射面１０５に表示される画像の周波数帯域と一致する。したがって、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを投射面１０５に表示した場合に投射面１０５に表示される画像の品質を向上できる。具体的には、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを投射面１０５に表示した場合に、投射面１０５に表示される画像において、モアレ等の品質劣化を抑制できる。
【００５３】
一方、比較形態に係る表示処理部１４５では、２次元フィルターＦＬ２によって、第１拡大画像ＰＤの周波数帯域ＦＲＤが被分割画像ＰＥの周波数帯域ＦＲＥになるように、第１拡大画像ＰＤに対してフィルター処理が実行される。そこで、２次元フィルターＦＬ２のタップ数と一致する個数のラインバッファーが必要になる。
また、第１拡大画像ＰＤに対してフィルター処理が実行されるため、入力画像ＰＡに対してフィルター処理が実行される場合と比較して、ラインバッファーの容量が増大する。
ラインバッファーの容量は、第１方向Ｄ１の画素数と一致する。２次元フィルターＦＬ２を構成するために、１次元フィルターＦＬ１を構成する場合と比較して、畳み込み演算を実行する乗算器の個数が増加する。
【００５４】
＜実施形態＞
次に、図１、図２及び図４〜図１０を参照して、本発明の実施形態について説明する。
まず、図５、図６及び図７を参照して、本発明の実施形態に係る表示処理部１４５の構成について説明する。図６は、表示処理部１４５の構成を示す図である。図７は、表示処理部１４５の処理を示す図である。図６に示すように、表示処理部１４５は、フィルター処理回路１６１と、画像拡大回路１６２と、画像分割回路１６３と、表示制御回路１６４とを備える。
フィルター処理回路１６１は、「フィルター処理部」の一例に相当する。画像拡大回路１６２は、「画像拡大部」の一例に相当する。画像分割回路１６３は、「画像分割部」の一例に相当する。表示制御回路１６４は、「表示制御部」の一例に相当する。
【００５５】
フィルター処理回路１６１は、図７に示すように、入力画像ＰＡに対してフィルター処理（ステップＳＡ１）を実行して、中間画像ＰＢを生成する。具体的には、フィルター処理回路１６１は、１次元フィルターＦＬ１によって、入力画像ＰＡの画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像ＰＢを生成する。比較形態では、第１拡大画像ＰＤに対してフィルター処理を実行する。これに対して、本発明の実施形態では、入力画像ＰＡに対してフィルター処理を実行する点で相違する。また、比較形態では、２次元フィルターＦＬ２によってフィルター処理を実行する。これに対して、本発明の実施形態では、１次元フィルターＦＬ１によってフィルター処理を実行する点で相違する。
【００５６】
１次元フィルターＦＬ１は、第１フィルターＦＬ１１と第２フィルターＦＬ１２とを含む。第１フィルターＦＬ１１は、入力画像ＰＡの第１方向Ｄ１の周波数帯域を制限する。第２フィルターＦＬ１２は、入力画像ＰＡの第２方向Ｄ２の周波数帯域を制限する。１次元フィルターＦＬ１については、後述にて図８及び図９を参照して詳細に説明する。
なお、本発明の実施形態では、１次元フィルターＦＬ１は、デジタルフルターとして構成されるが、本発明はこれに限定されない。１次元フィルターＦＬ１が、アナログフィルターとして構成されてもよい。この場合には、プロジェクター１００が、入力画像ＰＡを示す情報をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、中間画像ＰＢに対応するアナログ信号を情報に変換するＡＤ変換器とを更に備える。
【００５７】
中間画像ＰＢは、複数の中間画素ＰＢｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｋ、ｊ＝１、２、・・・、Ｌ）で構成される。複数の中間画素ＰＢｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。定数Ｌは、第１方向Ｄ１に配列される中間画像ＰＢの画素数を示す。定数Ｌは、例えば１９２０個を示す。定数Ｋは、第２方向Ｄ２に配列される中間画像ＰＢの画素数を示す。定数Ｋは、例えば１０８０個を示す。
【００５８】
画像拡大回路１６２は、中間画像ＰＢを拡大する拡大処理（ステップＳＡ２）を実行して、第２拡大画像ＰＣを生成する。具体的には、画像拡大回路１６２は、第１画像Ｐ１の画素数Ｐ１Ｎと第２画像Ｐ２の画素数Ｐ２Ｎとの和が、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの画素数ＰＡＮ以上になるように、中間画像ＰＢを拡大する。例えば、画像拡大回路１６２は、中間画像ＰＢを１．４倍（約２０．５倍）に拡大して、第２拡大画像ＰＣを生成する。第２拡大画像ＰＣは、「拡大画像」の一例に相当する。比較形態では、入力画像ＰＡを拡大して第１拡大画像ＰＤを生成する。これに対して、本発明の実施形態では、中間画像ＰＢを拡大して第２拡大画像ＰＣを生成する点で相違する。
【００５９】
第２拡大画像ＰＣは、複数の第２拡大画素ＰＣｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｓ、ｊ＝１、２、・・・、Ｔ）で構成される。複数の第２拡大画素ＰＣｉｊは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに配列される。第２拡大画素ＰＣｉｊは、中間画素ＰＢｉｊに対して補間処理を実行することによって生成される。補間処理は、例えば線形補間処理である。また、補間処理が、スプライン補間処理でもよい。定数Ｔは、第１方向Ｄ１に配列される第２拡大画像ＰＣの画素数を示す。定数Ｓは、第２方向Ｄ２に配列される第２拡大画像ＰＣの画素数を示す。
第２拡大画像ＰＣの画素数ＰＣＮは、入力画像ＰＡの画素数ＰＡＮの約２倍である。画素数ＰＣＮは、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの総数を示す。画素数ＰＣＮは、定数Ｓと定数Ｔとの積と一致する。画素数ＰＡＮは、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの総数を示す。画素数ＰＡＮは、定数Ｋと定数Ｌとの積と一致する。
【００６０】
画像分割回路１６３は、分割処理（ステップＳＡ３）を実行して、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する。比較形態では、被分割画像ＰＥを構成する被分割画素ＰＥｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する。これに対して、本発明の実施形態では、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する点で相違する。
【００６１】
具体的には、図５に示すように、画像分割回路１６３は、第２拡大画素ＰＣｉｊ（ｉ＝１、２、・・・、Ｓ、ｊ＝１、２、・・・、Ｔ）から削除画素Ｐ３ｉｊを選択し、削除画素Ｐ３ｉｊを削除する。
削除画素Ｐ３ｉｊは、第２拡大画素ＰＣｉｊのうち、添字ｉが偶数であり、かつ、添字ｊが奇数である画素と、添字ｉが奇数であり、かつ、添字ｊが偶数である画素とで構成される。添字ｉは、第２拡大画素ＰＣｉｊの第２方向Ｄ２の位置を示し、添字ｊは、第２拡大画素ＰＣｉｊの第１方向Ｄ１の位置を示す。削除画素Ｐ３ｉｊは、第２拡大画像ＰＣにおいて、千鳥状に配置される。削除画素Ｐ３ｉｊの総数は、第２拡大画像ＰＣの画素数ＰＣＮの約１／２である。
【００６２】
次に、画像分割回路１６３は、第２拡大画素ＰＣｉｊから削除画素Ｐ３ｉｊを削除して、残った第２拡大画素ＰＣｉｊを、第１画素Ｐ１ｉｊと、第２画素Ｐ２ｉｊとに分割する。削除画素Ｐ３ｉｊの総数は、第２拡大画像ＰＣの画素数ＰＣＮの約１／２である。また、第２拡大画像ＰＣの画素数ＰＣＮは、入力画像ＰＡの画素数ＰＡＮの約２倍である。よって、第１画像Ｐ１の画素数Ｐ１Ｎと第２画像Ｐ２の画素数Ｐ２Ｎとの和が、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの画素数ＰＡＮと略一致する。なお、残った第２拡大画素ＰＣｉｊが、「第２拡大画像ＰＣの一部」に相当する。
なお、本実施形態では、第１画像Ｐ１の画素数Ｐ１Ｎと第２画像Ｐ２の画素数Ｐ２Ｎとの和が、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの画素数ＰＡＮと略一致するが、本発明はこれに限定されない。第１画像Ｐ１の画素数Ｐ１Ｎと第２画像Ｐ２の画素数Ｐ２Ｎとの和が、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの画素数ＰＡＮ以上であればよい。
【００６３】
第１画素Ｐ１ｉｊは、第２拡大画素ＰＣｉｊのうち、添字ｉが奇数であり、かつ、添字ｊが奇数である画素で構成される。第２画素Ｐ２ｉｊは、第２拡大画素ＰＣｉｊのうち、添字ｉが偶数であり、かつ、添字ｊが偶数である画素で構成される。換言すれば、第２拡大画像ＰＣにおいて、第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対して第１方向Ｄ１に１画素分だけ離れ、かつ、第１画素Ｐ１ｉｊに対して第２方向Ｄ２に１画素分だけ離れた画素を示す。
【００６４】
表示制御回路１６４は、第１投射部１１０ａに対して第１画像Ｐ１を投射面１０５に表示させる。換言すれば、表示制御回路１６４は、第１画像Ｐ１を投射面１０５に表示するように、第１投射部１１０ａを制御する。また、表示制御回路１６４は、第２投射部１１０ｂに対して第２画像Ｐ２を投射面１０５に表示させる。換言すれば、表示制御回路１６４は、第２画像Ｐ２を投射面１０５に表示するように、第２投射部１１０ｂを制御する。
【００６５】
次に、図４、図８及び図９を参照して、１次元フィルターＦＬ１について更に説明する。図８は、第１拡大画像ＰＤと被分割画像ＰＥと入力画像ＰＡとの周波数帯域を示す図である。図８の横軸は、第１空間周波数ＦＸを示し、図８の縦軸は、第２空間周波数ＦＹを示す。第１空間周波数ＦＸは、画像の第１方向Ｄ１の空間周波数であり、第２空間周波数ＦＹは、画像の第２方向Ｄ２の空間周波数である。なお、第１空間周波数ＦＸ及び第２空間周波数ＦＹの各々は正規化されている。また、第１拡大画像ＰＤの周波数帯域ＦＲＤ及び被分割画像ＰＥの周波数帯域ＦＲＥについては、図４を参照して説明したので、その説明を省略する。
【００６６】
入力画像ＰＡの周波数帯域ＦＲＡは、矩形状の領域である。周波数帯域ＦＲＡの横軸方向の長さは、最大周波数ＦＸ２の２倍である。最大周波数ＦＸ２は、入力画像ＰＡの第１空間周波数ＦＸの最大値を示す。最大周波数ＦＸ２は、最大周波数ＦＸ１より小さい。
また、周波数帯域ＦＲＡの縦軸方向の長さは、最大周波数ＦＹ２の２倍である。最大周波数ＦＹ２は、入力画像ＰＡの第２空間周波数ＦＹの最大値を示す。最大周波数ＦＹ２は、最大周波数ＦＹ１より小さい。
【００６７】
最大周波数ＦＸ２と最大周波数ＦＹ２とは、入力画像ＰＡの周波数帯域ＦＲＡを規定する。最大周波数ＦＸ１と最大周波数ＦＹ１とは、第１拡大画像ＰＤの周波数帯域ＦＲＤを規定する。第１拡大画像ＰＤを構成する第１拡大画素ＰＤｉｊは、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊに対して補間処理を実行することによって生成される。
また、第１拡大画像ＰＤの第１方向Ｄ１の画素数を示す定数Ｔは、入力画像ＰＡの第１方向Ｄ１の画素数を示す定数Ｌよりも大きい。例えば、定数Ｔは、定数Ｌの１．４倍である。よって、最大周波数ＦＸ１は、最大周波数ＦＸ２より大きい。例えば、最大周波数ＦＸ１は、最大周波数ＦＸ２の１．４倍である。
また、第１拡大画像ＰＤの第２方向Ｄ２の画素数を示す定数Ｓは、入力画像ＰＡの第２方向Ｄ２の画素数を示す定数Ｋよりも大きい。例えば、定数Ｓは、定数Ｋの１．４倍である。よって、最大周波数ＦＹ１は、最大周波数ＦＹ２より大きい。例えば、最大周波数ＦＹ１は、最大周波数ＦＹ２の１．４倍である。
【００６８】
図９は、中間画像ＰＢの周波数帯域ＦＲＢを示す図である。図９の横軸は、第１空間周波数ＦＸを示し、図９の縦軸は、第２空間周波数ＦＹを示す。図９に示すように、周波数帯域ＦＲＢは、８角形の領域である。すなわち、図８に示すように、周波数帯域ＦＲＢは、周波数帯域ＦＲＡから周波数領域ＦＲβを削除した領域である。周波数領域ＦＲβは、入力画像ＰＡの周波数帯域ＦＲＡのうち、周波数帯域ＦＲＥに含まれない領域を示す。
【００６９】
１次元フィルターＦＬ１は、周波数帯域ＦＲＡを周波数帯域ＦＲＢに制限する。すなわち、フィルター処理回路１６１は、周波数帯域ＦＲＡを有する入力画像ＰＡの周波数帯域を制限して、周波数帯域ＦＲＢを有する中間画像ＰＢを生成する。
すなわち、１次元フィルターＦＬ１の第１フィルターＦＬ１１と第２フィルターＦＬ１２とは、中間画像ＰＢの第１方向Ｄ１の最大周波数ＦＸＡと、第２方向Ｄ２の最大周波数ＦＹＡとの和が、所定周波数ＦＡ以下になるように構成される。点ＰＳ５は、図８に示す点ＰＳ１と点ＰＳ２とを結ぶ直線上の点であって、入力画像ＰＡの周波数帯域ＦＲＡに含まれる点である。最大周波数ＦＸＡは、点ＰＳ５における第１空間周波数ＦＸの値を示す。最大周波数ＦＹＡは、点ＰＳ５における第２空間周波数ＦＹの値を示す。
【００７０】
図８に示す点ＰＳ１と点ＰＳ２とを結ぶ直線は、次の式（１）で表される。
ＦＹ＝ＦＹ１−ＦＹ１／ＦＸ１×ＦＸ      （１）
ここで、第１空間周波数ＦＸ及び第２空間周波数ＦＹの各々は正規化されている。よって、最大周波数ＦＹ１は、最大周波数ＦＸ１と一致する。式（１）の最大周波数ＦＹ１を最大周波数ＦＸ１で置換すると次の式（２）が得られる。
ＦＹ＝ＦＸ１−ＦＸ      （２）
すなわち、所定周波数ＦＡは、例えば最大周波数ＦＸ１である。
なお、本発明の実施形態では、所定周波数ＦＡは、最大周波数ＦＸ１であるが、本発明はこれに限定されない。所定周波数ＦＡが、（最大周波数ＦＸ２×２）未満であればよい。
【００７１】
次に、図１０を参照して制御部１５０の処理について説明する。図１０は、制御部１５０の処理を示すフローチャートである。
図１０に示すように、まず、ステップＳ１において、フィルター処理回路１６１は、入力画像ＰＡに対して第１方向Ｄ１のフィルター処理を実行する。具体的には、フィルター処理回路１６１は、第１フィルターＦＬ１１を用いて入力画像ＰＡに対して第１方向Ｄ１のフィルター処理を実行する。
次に、ステップＳ２において、フィルター処理回路１６１は、ステップＳ１で生成された画像に対して、第２方向Ｄ２のフィルター処理を実行して、中間画像ＰＢを生成する。具体的には、フィルター処理回路１６１は、ステップＳ１で生成された画像に対して、第２フィルターＦＬ１２を用いて第２方向Ｄ２のフィルター処理を実行して、中間画像ＰＢを生成する。
【００７２】
次に、ステップＳ３において、画像拡大回路１６２は、中間画像ＰＢを拡大して、第２拡大画像ＰＣを生成する。
次に、ステップＳ４において、画像分割回路１６３は、第２拡大画像ＰＣから第１画像Ｐ１を生成する。
【００７３】
次に、ステップＳ５において、画像分割回路１６３は、第２拡大画像ＰＣから第２画像Ｐ２を生成する。
そして、ステップＳ６において、表示制御回路１６４は、第１投射部１１０ａに対して第１画像Ｐ１を投射面１０５に表示させ、第２投射部１１０ｂに対して第２画像Ｐ２を投射面１０５に表示させて、処理が終了する。
【００７４】
なお、ステップＳ１及びステップＳ２は、「フィルター処理ステップ」の一例に相当する。ステップＳ３は、「画像拡大ステップ」の一例に相当する。ステップＳ４及びステップＳ５は、「画像分割ステップ」の一例に相当する。
【００７５】
＜実験条件＞
次に、図１１〜図１４を参照して、実験に用いた１次元フィルターＦＬ１の周波数特性について説明する。
まず、図１１を参照して、実験に用いた第１フィルターＦＬ１１の周波数特性の一例について説明する。図１１は、実験に用いた第１フィルターＦＬ１１の周波数特性の一例を示す図である。図１１の横軸は、第１空間周波数ＦＸを示し、図１１の縦軸は、第１フィルターＦＬ１１のゲインＧＸを示す。図１１のグラフＧ１で示すように、第１空間周波数ＦＸが大きい程、ゲインＧＸが小さくなる。すなわち、第１フィルターＦＬ１１は、ローパスフィルターとして構成される。第１フィルターＦＬ１１のカットオフ周波数ＦＸＣは、０．４２である。
【００７６】
次に、図１２を参照して、実験に用いた第２フィルターＦＬ１２の周波数特性の一例について説明する。図１２は、実験に用いた第２フィルターＦＬ１２の周波数特性の一例を示す図である。図１２の横軸は、第２空間周波数ＦＹを示し、図１２の縦軸は、第２フィルターＦＬ１２のゲインＧＹを示す。図１２のグラフＧ２で示すように、第２空間周波数ＦＹが大きい程、ゲインＧＹが小さくなる。すなわち、第２フィルターＦＬ１２は、ローパスフィルターとして構成される。第２フィルターＦＬ１２のカットオフ周波数ＦＹＣは、０．４２である。
【００７７】
次に、図１３及び図１４を参照して、実験に用いた１次元フィルターＦＬ１の周波数特性の一例について説明する。図１３及び図１４は、実験に用いた１次元フィルターＦＬ１の周波数特性の一例を示す図である。図１３には、３次元のグラフが記載されて、３つの軸が記載されている。３つの軸は、互いに直交する。３つの軸のうち、第１方向ＤＧ１に平行な軸は、第１空間周波数ＦＸを示す。第２方向ＤＧ２に平行な軸は、第２空間周波数ＦＹを示す。第３方向ＤＧ３に平行な軸は、ゲインＧＴを示す。例えば、第３方向ＤＧ３は、上下方向を示す。ゲインＧＴは、ゲインＧＸとゲインＧＹとの積を示す。すなわち、ゲインＧＴは、１次元フィルターＦＬ１のゲインを示す。
【００７８】
図１３に示すグラフＧ３は、第１空間周波数ＦＸと第２空間周波数ＦＹとに対応するゲインＧＴを示す曲面である。グラフＧ３上には、等高線ＬＮ１、等高線ＬＮ２、等高線ＬＮ３、等高線ＬＮ４、等高線ＬＮ５及び等高線ＬＮ６が記載されている。等高線ＬＮ１は、ゲインＧＴの値が０．９であることを示す。等高線ＬＮ２は、ゲインＧＴの値が０．８であることを示す。等高線ＬＮ３は、ゲインＧＴの値が０．７であることを示す。等高線ＬＮ４は、ゲインＧＴの値が０．６であることを示す。等高線ＬＮ５は、ゲインＧＴの値が０．５であることを示す。等高線ＬＮ６は、ゲインＧＴの値が０．４であることを示す。
【００７９】
図１４は、図１３に示すグラフＧ３の平面図である。図１４の縦軸は、第１空間周波数ＦＸを示す。図１４の横軸は、第２空間周波数ＦＹを示す。図１４には、図１３に示す等高線ＬＮ１〜等高線ＬＮ６に加えて、等高線ＬＮ７及び等高線ＬＮ８が記載されている。等高線ＬＮ７は、ゲインＧＴの値が０．３であることを示す。等高線ＬＮ８は、ゲインＧＴの値が０．２であることを示す。
また、等高線ＬＮ４は、１次元フィルターＦＬ１のカットオフ周波数を示す。等高線ＬＮ４と、図９に示す中間画像ＰＢの周波数帯域ＦＲＢのうちの第１象限の周波数帯域ＦＲＢとを比較すると、両者の形状及び位置が良く一致している。
【００８０】
図１１〜図１４を参照して説明した１次元フィルターＦＬ１を用いて、フィルター処理回路１６１が入力画像ＰＡに対してフィルター処理を実行して、以下の実験を行った。すなわち、画像拡大回路１６２が、中間画像ＰＢを拡大して、第２拡大画像ＰＣを生成した。更に、画像分割回路１６３は、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割した。そして、表示制御回路１６４は、第１投射部１１０ａに対して第１画像Ｐ１を投射面１０５に表示させ、第２投射部１１０ｂに対して第２画像Ｐ２を投射面１０５に表示させた。
その結果、投射面１０５に表示される画像の品質を向上できた。具体的には、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを投射面１０５に表示した場合に、投射面１０５に表示される画像において、モアレ等の品質劣化を抑制できた。
【００８１】
以上、図１、図２及び図４〜図１０を参照して説明したように、本発明の実施形態では、フィルター処理回路１６１が、１次元フィルターＦＬ１によって、入力画像ＰＡの画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行して、中間画像ＰＢを生成する。そして、画像拡大回路１６２が、中間画像ＰＢを拡大して、第２拡大画像ＰＣを生成する。更に、画像分割回路１６３が、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊの一部を第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する。そして、第１画像Ｐ１を構成する第１画素Ｐ１ｉｊと第２画像Ｐ２を構成する第２画素Ｐ２ｉｊとは、第１画素Ｐ１ｉｊに対応する第２画素Ｐ２ｉｊが第１画素Ｐ１ｉｊに対してずれるように表示される。
したがって、１次元フィルターＦＬ１を適正に構成することによって、表示される画像の品質を向上できる。
また、１次元フィルターＦＬ１によって入力画像ＰＡの画像信号の周波数帯域を制限するフィルター処理を実行するため、２次元フィルターＦＬ２によってフィルター処理を実行する場合と比較して、簡素な構成でフィルター処理を実行できる。具体的には、ラインバッファーの個数を削減でき、ラインバッファーの容量を削減でき、更に乗算器の個数を削減できる。
【００８２】
また、本発明の実施形態では、１次元フィルターＦＬ１は、第１フィルターＦＬ１１と第２フィルターＦＬ１２とを含む。入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊは、第１方向Ｄ１と、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２とに配列される。また、フィルター処理回路１６１は、第１フィルターＦＬ１１によって入力画像ＰＡの第１方向Ｄ１の周波数帯域を制限し、第２フィルターＦＬ１２によって入力画像ＰＡの第２方向Ｄ２の周波数帯域を制限する。
よって、１次元フィルターＦＬ１が、入力画像ＰＡの第１方向Ｄ１の周波数帯域を制限し、入力画像ＰＡの第２方向Ｄ２の周波数帯域を制限できる。したがって、１次元フィルターＦＬ１が入力画像ＰＡの画像信号の周波数帯域を適正に制限できる。
【００８３】
また、本発明の実施形態では、画像拡大回路１６２は、第１画像Ｐ１の画素数Ｐ１Ｎと第２画像Ｐ２の画素数Ｐ２Ｎとの和が、入力画像ＰＡを構成する入力画素ＰＡｉｊの画素数ＰＡＮ以上になるように拡大する。
よって、表示される画像の画素数が入力画像ＰＡの画素数ＰＡＮ以上になる。したがって、画質の低下を更に抑制できる。
【００８４】
また、本発明の実施形態では、画像分割回路１６３は、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊのうちの千鳥状に配列された画素を、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに分割する。
よって、画像分割回路１６３は、適正な第１画像Ｐ１と適正な第２画像Ｐ２とを生成できる。したがって、表示される画像の品質を更に向上できる。
【００８５】
また、本発明の実施形態では、第２拡大画像ＰＣを構成する第２拡大画素ＰＣｉｊは、第１方向Ｄ１と、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２とに配列される。また、第２拡大画像ＰＣにおいて、第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対して第１方向Ｄ１に１画素分だけ離れ、かつ、第１画素Ｐ１ｉｊに対して第２方向Ｄ２に１画素分だけ離れた画素を示す。
よって、画像分割回路１６３は、更に適正な第１画像Ｐ１と更に適正な第２画像Ｐ２とを生成できる。したがって、表示される画像の品質を更に向上できる。
【００８６】
次に、図１及び図１５を参照して、実施形態に係るプロジェクター１００の別の構成について説明する。図１５は、プロジェクター１００の別の構成を示す図である。
図１に示すプロジェクター１００は、第１投射部１１０ａと第２投射部１１０ｂとを備える。これに対して、図１５に示すプロジェクター１００は、投射部１１０を１つだけ備える点で相違する。また、図１５に示すプロジェクター１００の光学ユニット１１３が、シフトレンズ１１３ａを更に備え、図１５に示すプロジェクター１００が、シフト駆動部１２３を更に備える点で、図１に示すプロジェクター１００と相違する。
以下の説明では、図１に示すプロジェクター１００と相違する点について主に説明し、図１に示すプロジェクター１００と同一の構成については、その説明を省略する。
【００８７】
シフトレンズ１１３ａは、第１画像Ｐ１に対応する画像光を投射面１０５上に結像させ、第２画像Ｐ２に対応する画像光を投射面１０５上に結像させる。第１画素Ｐ１ｉｊに対応する第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対してずれるように、シフトレンズ１１３ａによって投射面１０５に表示される。例えば、図２に示すように、第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対応する。第２画素Ｐ２ｉｊは、第１画素Ｐ１ｉｊに対して第３方向Ｄ３に半画素分だけずれるように表示される。
【００８８】
シフト駆動部１２３は、シフトレンズ１１３ａを駆動する。すなわち、シフト駆動部１２３は、シフトレンズ１１３ａが、第１画像Ｐ１に対応する画像光を投射面１０５上に結像させ、第２画像Ｐ２に対応する画像光を投射面１０５上に結像させるように、シフトレンズ１１３ａを駆動する。
すなわち、光学ユニット１１３に第１画像Ｐ１に対応する画像光が入光された場合に、シフトレンズ１１３ａは、投射面１０５の第１領域に第１画像Ｐ１に対応する画像光を結像させる。また、光学ユニット１１３に第２画像Ｐ２に対応する画像光が入光された場合に、シフトレンズ１１３ａは、投射面１０５の第２領域に第２画像Ｐ２に対応する画像光を結像させる。第２領域は、第１領域に対して、図２に示す第３方向Ｄ３に半画素分だけずれる領域を示す。
【００８９】
換言すれば、図１に示すプロジェクター１００が、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを同時に投射面１０５に表示するのに対して、図１５に示すプロジェクター１００は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを交互に投射面１０５に表示する。
なお、図１５に示すプロジェクター１００が第１画像Ｐ１又は第２画像Ｐ２を投射面１０５に表示する周期は、図１に示すプロジェクター１００が第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを投射面１０５に表示する周期の２倍である。
【００９０】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。ただし、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、図１０に示すフローチャートの処理単位は、プロジェクター１００の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図１０のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはなく、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【００９１】
また、図１、図６及び図１５に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター１００の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【００９２】
また、本発明の画像処理装置の制御方法は、画像処理装置が備えるコンピューターに、画像処理装置の制御方法に対応したプログラムを実行させることで実現できる。また、このプログラムは、コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことも可能である。記録媒体としては、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリーデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ、光磁気ディスク、フラッシュメモリー、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、記録媒体は、画像処理装置が備える内部記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ等の不揮発性記憶装置であってもよい。また、画像処理装置の制御方法に対応したプログラムをサーバー装置等に記憶させておき、サーバー装置から画像処理装置に、プログラムをダウンロードすることで画像処理装置の制御方法を実現することもできる。
【符号の説明】
【００９３】
１００…プロジェクター（表示装置）、１０５…投射面、１１０…投射部（表示部）、１１０ａ…第１投射部、１１０ｂ…第２投射部、１１１…光源、１１２…光変調装置、１１３…光学ユニット、１１３ａ…シフトレンズ、１１５…液晶パネル、１２０…駆動部、１２１…光源駆動部、１２２…光変調装置駆動部、１２３…シフト駆動部、１３１…操作部、１３５…入力インターフェース、１４１…画像インターフェース、１４５…表示制御部（画像処理装置、画像処理部）、１５０…制御部、１５１…メモリー、１５３…プロセッサー、１６１…フィルター処理回路、１６２…画像拡大回路、１６３…画像分割回路、２００…画像供給装置、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、ＦＬ１…１次元フィルター、ＦＬ１１…第１フィルター、ＦＬ１２…第２フィルター、ＦＬ２…２次元フィルター、Ｐ１…第１画像、Ｐ１ｉｊ…第１画素、Ｐ２…第２画像、Ｐ２ｉｊ…第２画素、ＰＡ…入力画像、ＰＡｉｊ…入力画素、ＰＢ…中間画像、ＰＢｉｊ…中間画素、ＰＣ…第２拡大画像（拡大画像）、ＰＣｉｊ…第２拡大画素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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