(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示パネル及び第２の表示パネルを備え、前記第１の表示パネルに表示された画像と前記第２の表示パネルに表示された画像とを重ねてスクリーン上に結像する画像表示装置であって、
連続した各フレームの映像信号を取得する取得手段と、
前記連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとし、該間欠フレームの映像信号から高周波数成分を除去することで前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成する第１の生成手段と、
前記取得手段による取得フレームの映像信号の信号値の、該取得フレームに最も近い前記間欠フレームの低周波数映像信号の信号値に対する比率を求め、該求めた比率を信号値とする高周波数映像信号を生成し、該生成した高周波数映像信号を前記取得フレームとして前記第１の表示パネルに出力する動作を、前記連続した各フレームについて行う第２の生成手段と、
前記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値に対する、前記間欠フレームにおける映像信号の信号値の比率を求め、該求めた比率を信号値とする調整済み低周波数映像信号を生成し、該生成した調整済み低周波数映像信号を前記間欠フレームとして前記第２の表示パネルに出力する第３の生成手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１の生成手段は、前記間欠フレームにおける映像信号に対して最大値フィルタを用いたフィルタ処理を施すことで、前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１の生成手段は、先頭フレームから数えて偶数番目のフレームを前記間欠フレームとして、該間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成し、
前記第２の生成手段は、前記偶数番目のフレームの映像信号の信号値の、該偶数番目のフレームについて前記第１の生成手段が生成した低周波数映像信号の信号値に対する比率を求め、該求めた比率と１のうち小さい方の値を信号値とする信号を、前記偶数番目のフレームにおける高周波数映像信号として生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１の生成手段は、先頭フレームから数えて偶数番目のフレームを前記間欠フレームとして、該間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成し、
前記第２の生成手段は、前記奇数番目のフレームの映像信号の信号値の、該奇数番目のフレームよりも１フレーム前のフレームについて前記第１の生成手段が生成した低周波数映像信号の信号値に対する比率を求め、該求めた比率と１のうち小さい方の値を信号値とする信号を、前記奇数番目のフレームにおける高周波数映像信号として生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２の生成手段は、前記比率を求める為に用いる低周波数映像信号の信号値が０である場合には、０を信号値とする高周波数映像信号を生成することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
第１の表示パネル及び第２の表示パネルを備え、前記第１の表示パネルに表示された画像と前記第２の表示パネルに表示された画像とを重ねてスクリーン上に結像する画像表示装置であって、
連続した各フレームの映像信号を取得する取得手段と、
前記連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとし、該間欠フレームの映像信号から高周波数成分を除去することで前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成する第１の生成手段と、
前記取得手段による取得フレームの映像信号の信号値と、該取得フレームに最も近い前記間欠フレームの低周波数映像信号の信号値と、の差分値を求め、該求めた差分値を信号値とする高周波数映像信号を生成し、該生成した高周波数映像信号を前記取得フレームとして前記第１の表示パネルに出力する動作を、前記連続した各フレームについて行う第２の生成手段と、
前記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値と、前記間欠フレームにおける映像信号の信号値と、の差分値を求め、該求めた差分値を信号値とする調整済み低周波数映像信号を生成し、該生成した調整済み低周波数映像信号を前記間欠フレームとして前記第２の表示パネルに出力する第３の生成手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記第１の生成手段は、前記間欠フレームにおける映像信号に対して最小値フィルタを用いたフィルタ処理を施すことで、前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記第１の生成手段は、先頭フレームから数えて偶数番目のフレームを前記間欠フレームとして、該間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成し、
前記第２の生成手段は、前記偶数番目のフレームの映像信号の信号値の２倍の信号値から、該偶数番目のフレームについて前記第１の生成手段が生成した低周波数映像信号の信号値、を引いた差分値を求め、該求めた差分値と値「１」のうち小さい方の値を信号値とする信号を、前記偶数番目のフレームにおける高周波数映像信号として生成することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１の生成手段は、先頭フレームから数えて偶数番目のフレームを前記間欠フレームとして、該間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成し、
前記第２の生成手段は、前記奇数番目のフレームの映像信号の信号値の２倍の信号値から、該奇数番目のフレームよりも１フレーム前のフレームについて前記第１の生成手段が生成した低周波数映像信号の信号値、を引いた差分値を求め、該求めた差分値と値「１」のうち小さい方の値を信号値とする信号を、前記奇数番目のフレームにおける高周波数映像信号として生成することを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第３の生成手段は、前記間欠フレームの映像信号の信号値の２倍の信号値から、該間欠フレームについて前記第２の生成手段が生成した高周波数映像信号の信号値、を引いた差分値を求め、該求めた差分値を信号値とする信号を、前記間欠フレームにおける調整済み低周波数映像信号として生成することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記第１の生成手段、前記第２の生成手段、前記第３の生成手段は、画素単位、ライン単位、予め定められた面積を有する領域単位、の何れか１つの処理単位で処理を行うことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第１の表示パネル、前記第２の表示パネルは、透過型の液晶パネル、反射型の液晶パネル、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）の何れかであることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
第１の表示パネル及び第２の表示パネルを備え、前記第１の表示パネルに表示された画像と前記第２の表示パネルに表示された画像とを重ねてスクリーン上に結像する画像表示装置が行う画像表示方法であって、
前記画像表示装置の取得手段が、連続した各フレームの映像信号を取得する取得工程と、
前記画像表示装置の第１の生成手段が、前記連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとし、該間欠フレームの映像信号から高周波数成分を除去することで前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成する第１の生成工程と、
前記画像表示装置の第２の生成手段が、前記取得工程による取得フレームの映像信号の信号値の、該取得フレームに最も近い前記間欠フレームの低周波数映像信号の信号値に対する比率を求め、該求めた比率を信号値とする高周波数映像信号を生成し、該生成した高周波数映像信号を前記取得フレームとして前記第１の表示パネルに出力する動作を、前記連続した各フレームについて行う第２の生成工程と、
前記画像表示装置の第３の生成手段が、前記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値に対する、前記間欠フレームにおける映像信号の信号値の比率を求め、該求めた比率を信号値とする調整済み低周波数映像信号を生成し、該生成した調整済み低周波数映像信号を前記間欠フレームとして前記第２の表示パネルに出力する第３の生成工程と
を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１４】
第１の表示パネル及び第２の表示パネルを備え、前記第１の表示パネルに表示された画像と前記第２の表示パネルに表示された画像とを重ねてスクリーン上に結像する画像表示装置が行う画像表示方法であって、
前記画像表示装置の取得手段が、連続した各フレームの映像信号を取得する取得工程と、
前記画像表示装置の第１の生成手段が、前記連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとし、該間欠フレームの映像信号から高周波数成分を除去することで前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成する第１の生成工程と、
前記画像表示装置の第２の生成手段が、前記取得工程での取得フレームの映像信号の信号値と、該取得フレームに最も近い前記間欠フレームの低周波数映像信号の信号値と、の差分値を求め、該求めた差分値を信号値とする高周波数映像信号を生成し、該生成した高周波数映像信号を前記取得フレームとして前記第１の表示パネルに出力する動作を、前記連続した各フレームについて行う第２の生成工程と、
前記画像表示装置の第３の生成手段が、前記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値と、前記間欠フレームにおける映像信号の信号値と、の差分値を求め、該求めた差分値を信号値とする調整済み低周波数映像信号を生成し、該生成した調整済み低周波数映像信号を前記間欠フレームとして前記第２の表示パネルに出力する第３の生成工程と
を備えることを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等で投射する像の動特性を改善する為の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタで映像を投射する際の投射された映像には、黒浮きによる低コントラストと動特性の低さという問題があった。動特性の劣化は、映像信号における画素の輝度が変化する際、光の透過量を決定する液晶素子の配向変化に時間がかかる、つまり、投射光の輝度が安定するまでに時間がかかることに起因する。
【０００３】
特許文献１によれば、２つの光変調系をもち、光源からの光を２重に光変調することにより、黒浮きをおさえ、高コントラストを実現できるとしている。しかし、このシステムにおいても動特性は改善されない。特許文献２によれば、例えばノーマリホワイトの一般的な液晶素子は、白から黒への輝度変化は、中間階調間の変化よりも速いなどの特性があるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１６０９８号公報
【特許文献２】特開平８−１７１０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
何れにせよ、従来技術をもってしても、液晶プロジェクタで投射された映像の動特性は低いままである。本発明はこの問題に鑑みて為されたものであり、プロジェクタ等で投影する像の動特性を向上させるための技術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】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像表示装置は以下の構成を備える。即ち、第１の表示パネル及び第２の表示パネルを備え、前記第１の表示パネルに表示された画像と前記第２の表示パネルに表示された画像とを重ねてスクリーン上に結像する画像表示装置であって、連続した各フレームの映像信号を取得する取得手段と、前記連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとし、該間欠フレームの映像信号から高周波数成分を除去することで前記間欠フレームにおける低周波数映像信号を生成する第１の生成手段と、前記取得手段による取得フレームの映像信号の信号値の、該取得フレームに最も近い前記間欠フレームの低周波数映像信号の信号値に対する比率を求め、該求めた比率を信号値とする高周波数映像信号を生成し、該生成した高周波数映像信号を前記取得フレームとして前記第１の表示パネルに出力する動作を、前記連続した各フレームについて行う第２の生成手段と、前記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値に対する、前記間欠フレームにおける映像信号の信号値の比率を求め、該求めた比率を信号値とする調整済み低周波数映像信号を生成し、該生成した調整済み低周波数映像信号を前記間欠フレームとして前記第２の表示パネルに出力する第３の生成手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、プロジェクタ等で投影する像の動特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プロジェクタ装置のハードウェア構成例を示すブロック図。
【図２】画像処理部１０２のハードウェア構成例を示すブロック図。
【図３】プロジェクタ装置のハードウェア構成例を示すブロック図。
【図４】画像処理部３０２のハードウェア構成例を示すブロック図。
【図５】輝度変動の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。
【００１０】
［第１の実施形態］
連続した各フレームから成る動画像の動特性を改善してから、この動画像を構成する各フレームの画像を投射する、本実施形態に係る画像表示装置としてのプロジェクタ装置について、このプロジェクタ装置のハードウェア構成例を示す図１を用いて説明する。なお本実施形態に係るプロジェクタ装置は、二重変調プロジェクタ装置である。
【００１１】
映像信号入力部１０１は、外部装置から順次（再生順に）出力される「連続した各フレームの画像の映像信号」を入力周波数ｆ（本実施形態では一例として１２０Ｈｚとする）で取得し、取得した各フレームの映像信号を順次、画像処理部１０２に出力する。
【００１２】
画像処理部１０２は、各フレームの映像信号を低周波数映像信号と高周波数映像信号とに分離する。そして、低周波数映像信号については６０Ｈｚで液晶パネル１０４（第２の表示パネル）に送出し、高周波数映像信号については１２０Ｈｚで液晶パネル１０５（第１の表示パネル）に送出する。
【００１３】
液晶パネル１０４及び液晶パネル１０５はそれぞれ、画像処理部１０２から受けた映像信号を画素毎の透過率に変換し、光源１０３からの光をこの透過率に応じて透過させ、光学系１０６を通して外部のスクリーン上に投射する。
【００１４】
次に、画像処理部１０２のハードウェア構成例について、図２を用いて説明する。ここで、画像処理部１０２には、各フレームの映像信号が処理単位で入力される。以降の説明では、画像処理部１０２には画素単位で映像信号が入力されるものとするが、ライン単位、予め定められた面積を有する領域単位、の何れか１つの処理単位で映像信号を画像処理部１０２に入力しても良い。
【００１５】
映像信号入力部２０１は、画素単位の映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を映像信号入力部１０１から取得する。ここで映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）は、ｔ番目のフレーム（取得フレーム）における画像中の座標位置（ｘ、ｙ）における画素の映像信号を示し、その信号値は輝度値を示す。そして映像信号入力部２０１は、この取得した映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を、後段のダウンフレームレート変換部２０２及び除算信号抽出部２０４に送出する。
【００１６】
ダウンフレームレート変換部２０２は、映像信号入力部２０１から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）が偶数番目のフレームにおける映像信号である場合、この映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を、空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出する。一方、ダウンフレームレート変換部２０２は映像信号入力部２０１から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）が奇数番目のフレームにおける映像信号である場合、映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）は、空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８には送出しない。即ち、変数ｔが偶数の場合には映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出し、変数ｔが奇数の場合には映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）は空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８には送出しない。
【００１７】
なお、これとは逆に、後段の空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出する映像信号を奇数番目のフレームとし、送出しないフレームを偶数番目のフレームとしても良い。即ち、連続した各フレームのうち１フレームおきのフレームを間欠フレームとした場合に、この間欠フレームの映像信号を空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出する場合には、間欠フレーム以外のフレームの映像信号は送出しない。一方、間欠フレームの映像信号を空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出しない場合には、間欠フレーム以外のフレームの映像信号は送出する。このように、ダウンフレームレート変換部２０２は、１フレームおきのフレームの映像信号を、後段の空間最大値フィルタ部２０３及びフレームバッファ２０８に送出する。
【００１８】
空間最大値フィルタ部２０３は、ダウンフレームレート変換部２０２から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）に対して周知の最大値フィルタ（例えば５×５のサイズの最大値フィルタ）を適用する。これにより、この映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）から高周波数成分を除去した低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ）を生成する（第１の生成）。そして空間最大値フィルタ部２０３は、この生成した低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ）を後段のフレームバッファ２０８に格納する。
【００１９】
然るにフレームバッファ２０８には、映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）と、この映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）から生成した低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ）と、が格納されていることになる。そして上述の通り、この格納されている信号は何れも、偶数番目のフレームにおけるものである。
【００２０】
除算信号抽出部２０４は、映像信号入力部２０１から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）と、フレームバッファ２０８に格納されている「フレームｔに最も近いフレームｔ’における低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ’）」と、を用いて以下の式１を計算する。
【００２１】
【数１】
0005449034.tif 000002
【００２２】
ここで、ｔが偶数の場合にはｔ’＝ｔとなり、ｔが奇数の場合にはｔ’＝ｔ−１となる。この式１によれば、フレームバッファ２０８に格納されている低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ’）の信号値が０ではない場合には、この信号値に対する映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値の比率を求める。そして、求めた比率と値「１」とを比較し、小さい方の値を、高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値とする（第２の生成）。なお、低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ’）の信号値が０である場合には、高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値を０とする。
【００２３】
このように、式１では、信号同士の除算演算を行って高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値を求めていると共に、除算結果（高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値）のオーバーフローを抑制している。
【００２４】
なお、上記比率を求める式は式１に示した式に限るものではない。即ち、映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値をｐ、低周波数映像信号Ｌｄ（ｘ，ｙ，ｔ’）の信号値をｑ、非零の定数をα、βとした場合に（ｐ＋α）／（ｑ＋β）の計算結果もまた、ｑに対するｐの比率としても良い。
【００２５】
そして除算信号抽出部２０４は、式１に基づいて計算される信号値を有する高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）を、後段の信号出力部２０６及び信号調整部２０７に送出する。即ち、信号出力部２０６及び信号調整部２０７には、連続した各フレームについて高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）が送出されることになるので、この出力周波数は上記の入力周波数（＝１２０Ｈｚ）と同じになる。
【００２６】
信号調整部２０７は、フレームバッファ２０８に格納されている「フレームｔ”の映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ”）」と、除算信号抽出部２０４からの高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ”）と、を用いて以下の式２を計算する（第３の生成）。
【００２７】
【数２】
0005449034.tif 000003
【００２８】
ここで、ｔ”は偶数値である。従って式２は、偶数番目のフレームの高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ”）の信号値に対する、同フレームの映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ”）の信号値の比率を求め、求めた比率を信号値とする調整済み低周波数映像信号Ｌｄ’（ｘ，ｙ，ｔ”）を求める式である。より一般的には、式２では、上記間欠フレームにおける高周波数映像信号の信号値に対する、間欠フレームにおける映像信号の信号値の比率を求め、求めた比率を信号値とする調整済み低周波数映像信号を、間欠フレームにおける映像信号として生成している。この式２は、上記のオーバーフローの抑制により低下した高周波数映像信号側の輝度値を、低周波数映像信号側に振り分けている。
【００２９】
即ち信号調整部２０７は、除算信号抽出部２０４から受けた高周波数映像信号Ｈｄ（ｘ，ｙ，ｔ）が偶数番目のフレームの場合（ｔが偶数の場合）に動作し、奇数番目のフレームの場合（ｔが奇数の場合）の場合には動作しない。
【００３０】
そして信号調整部２０７は、この求めた低周波数映像信号Ｌｄ’（ｘ，ｙ，ｔ”）を、信号出力部２０５に送出する。なお、上記の通り、信号調整部２０７は、偶数番目のフレームについてはＬｄ’（ｘ，ｙ，ｔ”）を生成して信号出力部２０５に送出するものの、奇数番目のフレームについてはＬｄ’（ｘ，ｙ，ｔ”）は生成しないので、信号出力部２０５には何も送出しない。一方、除算信号抽出部２０４から信号出力部２０６には各フレームについて高周波数映像信号が出力されている。然るに、高周波数映像信号のフレームレートと低周波数映像信号のフレームレートの比は２：１となる。
【００３１】
信号出力部２０５及び信号出力部２０６はフレーム毎に同期を取って動作しており、ｔが偶数の場合には、信号出力部２０５からはＬｄ’（ｘ，ｙ，ｔ）、信号出力部２０６からはＨｄ（ｘ，ｙ，ｔ）が同時に出力される。一方、ｔが奇数の場合には、信号出力部２０５からは何も出力されず、信号出力部２０６からはＨｄ（ｘ，ｙ，ｔ）が出力される。信号出力部２０５の出力先は液晶パネル１０４であり、信号出力部２０６の出力先は液晶パネル１０５である。
【００３２】
以上の構成によれば、低周波数映像信号については、映像のフレームレート６０Ｈｚに変換し、空間最大値フィルタを通していることから、輝度変動が少ない。逆に高周波映像信号は、入力映像信号に比べて輝度変動が大きい。このときの輝度変動の例を図５に示す。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、液晶パネル１０４での輝度変化が減少し、液晶パネル１０４の応答特性の低さに起因する投射像の動特性の低下を抑えることができる。また、液晶パネル１０５の中間的な輝度変化が減少し、応答特性が改善するため、動きボヤケ減少する効果もある。また、従来の二重変調型のプロジェクタがもつ、黒浮きを抑えてコントラストを改善する効果も維持される。
【００３４】
なお、本実施形態では、透過型の液晶パネルを光変調部として用いているが、光変調部に適用可能なものはこれに限るものではなく、例えば、反射型の液晶パネルやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いてもよい。例えば、液晶パネル１０４として透過型の液晶パネルを用い、液晶パネル１０５としてＤＭＤを用いても良い。
【００３５】
また、本実施形態では上記の通り、入力周波数を１２０Ｈｚとして説明したが、もちろん１００Ｈｚや６０Ｈｚ等の入力周波数としても良い。また、映像信号入力部１０１と画像処理部１０２との間にフレームレートアップコンバート部を設け、映像信号入力部１０１に入力周波数６０Ｈｚで入力された映像信号をこのフレームレートアップコンバート部で１２０Ｈｚの映像信号に変換しても良い。
【００３６】
また、本実施形態では、空間最大値フィルタ部２０３は最大値フィルタを用いて低周波数映像信号を生成したが、低周波数映像信号を生成するための方法についてはこれに限るものではない。例えば、解像度をより低い解像度に変換したり、ガウシアンカーネルを畳み込み積分させる方法を用いることで低周波数映像信号を生成しても良い。また、空間的な低周波成分の生成に限るものではなく、時間方向にフィルタをかけて低周波成分を生成してもよい。
【００３７】
また、上記の式１，２は、映像信号が線形の性質を有していることを前提として構築されている。然るに、映像信号が非線形の性質を有する場合には、線形と見なせる部分についてはこの式１，２を適用すればよい。
【００３８】
また、ダウンフレームレート変換部２０２を削除して、空間最大値フィルタ部２０３及び信号調整部２０７を連続した各フレームについて動作させても良い。この場合、信号調整部２０７と信号出力部２０５の間に、間欠フレームについてのみ低周波数映像信号を出力する機能部を設ければ良い。また、偶数フレームと奇数フレームの平均などをとることにより、フレームレートを変換することも可能である。このように、高周波数映像信号の出力フレームレートよりも低周波数映像信号の出力フレームレートを下げる為の構成については様々な構成が考えられる。
【００３９】
［第２の実施形態］
本実施形態では、光変調部を並列に並べたプロジェクタ装置について説明する。先ず、本実施形態に係る画像処理装置としてのプロジェクタ装置のハードウェア構成例について、図３を用いて説明する。なお、図３において図１と同じ部分については同じ参照番号を付しており、その説明は省略する。また、本実施形態においても説明上、映像信号入力部１０１への入力周波数は１２０Ｈｚであるとする。また、以下の説明は、第１の実施形態と相違する部分についてのものであって、以下に触れていない点については第１の実施形態と同様である。
【００４０】
画像処理部３０２は、映像信号入力部１０１から受けた各フレームの映像信号を低周波数映像信号と高周波数映像信号とに分離し、低周波数映像信号は６０Ｈｚで液晶パネル３０４に送出し、高周波数映像信号は１２０Ｈｚで液晶パネル３０７に送出する。
【００４１】
液晶パネル３０４及び液晶パネル３０７は何れも、画像処理部３０２から受けた映像信号を画素毎の透過率に変換する。そして液晶パネル３０４は、光源３０３からの光を、液晶パネル３０４が求めた透過率に応じて透過させる。一方、液晶パネル３０７は、光源３０６からの光を、液晶パネル３０７が求めた透過率に応じて透過させる。液晶パネル３０４を透過した光及び液晶パネル３０７を透過した光は、光学系３０５を介して重ね合わされ、スクリーン上で結像する。
【００４２】
次に、画像処理部３０２のハードウェア構成例について、図４を用いて説明する。ここで、画像処理部３０２には、第１の実施形態と同様、画素単位で映像信号が入力されるものとするが、ライン単位、予め定められた面積を有する領域単位、の何れか１つの処理単位で映像信号を画像処理部３０２に入力しても良い。
【００４３】
映像信号入力部４０１は、画素単位の映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を映像信号入力部１０１から取得し、この取得した映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）を、後段のダウンフレームレート変換部２０２及び差分信号抽出部４０４に送出する。
【００４４】
空間最小値フィルタ部４０３は、ダウンフレームレート変換部２０２から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）に対して周知の最小値フィルタ（例えば５×５のサイズの最小値フィルタ）を適用する。これにより、この映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）から高周波数成分を除去した低周波数映像信号Ｌｍ（ｘ，ｙ，ｔ）を生成する。そして空間最小値フィルタ部４０３は、この生成した低周波数映像信号Ｌｍ（ｘ，ｙ，ｔ）を後段のフレームバッファ２０８に格納する。
【００４５】
差分信号抽出部４０４は、映像信号入力部４０１から受けた映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）と、フレームバッファ２０８に格納されている「フレームｔに最も近いフレームｔ’における低周波数映像信号Ｌｍ（ｘ，ｙ，ｔ’）」と、を用いて以下の式３を計算する。
【００４６】
【数３】
0005449034.tif 000004
【００４７】
ここで、ｔが偶数の場合にはｔ’＝ｔ（同フレーム）となり、ｔが奇数の場合にはｔ’＝ｔ−１（１フレーム前）となる。この式３によれば、映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値の２倍の信号値からフレームバッファ２０８に格納されている低周波数映像信号Ｌｍ（ｘ，ｙ，ｔ’）の信号値を引いた結果（差分値）を求める。そして、求めた差分値と値「１」とを比較し、小さい方の値を、高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値とする。
【００４８】
このように、式３では、信号同士の差分演算を行って高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値を求めていると共に、差分演算結果（高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ）の信号値）のオーバーフローを抑制している。なお、上記差分値を求める式は式３に示した式に限るものではない。
【００４９】
そして差分信号抽出部４０４は、式３に基づいて計算される信号値を有する高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ）を、後段の信号出力部４０６及び信号調整部４０７に送出する。
【００５０】
信号調整部４０７は、フレームバッファ２０８に格納されている「フレームｔ”の映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ”）」と、差分信号抽出部４０４からの高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ”）と、を用いて以下の式４を計算する。
【００５１】
【数４】
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【００５２】
ここで、ｔ”は偶数値である。式４は、偶数番目のフレームの映像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ”）の信号値の２倍の信号値から高周波数映像信号Ｈｍ（ｘ，ｙ，ｔ”）の信号値を引いた差分値を求め、求めた差分値を信号値とする調整済み低周波数映像信号Ｌｍ’（ｘ，ｙ，ｔ”）を求める式である。より一般的には式４では、間欠フレームの映像信号の信号値の２倍の信号値から、間欠フレームの高周波数映像信号の信号値、を引いた差分値を求め、求めた差分値を信号値とする調整済み低周波数映像信号を、間欠フレームにおける映像信号として生成している。この式４は、上記のオーバーフローの抑制により低下した高周波数映像信号側の輝度値を、低周波数映像信号側に振り分けている。
【００５３】
そして信号調整部４０７は、この求めた低周波数映像信号Ｌｍ’（ｘ，ｙ，ｔ”）を、信号出力部４０５に送出する。尚、本実施形態においても第１の実施形態と同様、高周波数映像信号のフレームレートと低周波数映像信号のフレームレートの比は２：１となることは明らかである。
【００５４】
信号出力部４０５及び信号出力部４０６はフレーム毎に同期を取って動作しており、ｔが偶数の場合には、信号出力部４０５からはＬｍ’（ｘ，ｙ，ｔ）、信号出力部４０６からはＨｍ（ｘ，ｙ，ｔ）が同時に出力される。一方、ｔが奇数の場合には、信号出力部４０５からは何も出力されず、信号出力部４０６からはＨｍ（ｘ，ｙ，ｔ）が出力される。信号出力部４０５の出力先は液晶パネル３０４であり、信号出力部４０６の出力先は液晶パネル３０７である。
【００５５】
以上の説明により、本実施形態によれば、液晶パネル３０４での輝度変化が減少し、液晶パネル３０４の応答特性の低さに起因する投射像の動特性の低下を抑えることができる。また、高周波信号を一方の信号に集めることにより輝度変動が大きくなり、高周波信号で駆動する液晶パネル３０７の応答特性が向上する。そのため、２つの像が合成され投射輝度が向上するのと同時に、投射映像の動特性が改善される。
【００５６】
また、本実施形態では上記の通り、入力周波数を１２０Ｈｚとして説明したが、もちろん１００Ｈｚや６０Ｈｚ等の入力周波数としても良い。また、映像信号入力部１０１と画像処理部３０２との間にフレームレートアップコンバート部を設け、映像信号入力部１０１に入力周波数６０Ｈｚで入力された映像信号をこのフレームレートアップコンバート部で１２０Ｈｚの映像信号に変換しても良い。
【００５７】
また、本実施形態では、空間最小値フィルタ部４０３は最小値フィルタを用いて低周波数映像信号を生成したが、低周波数映像信号を生成するための方法についてはこれに限るものではない。例えば、解像度をより低い解像度に変換したり、ガウシアンカーネルを畳み込み積分させる方法を用いることで低周波数映像信号を生成しても良い。また、空間的な低周波成分の生成に限るものではなく、時間方向にフィルタをかけて低周波成分を生成してもよい。
【００５８】
また、上記の式３，４は、映像信号が線形の性質を有していることを前提として構築されている。然るに、映像信号が非線形の性質を有する場合には、線形と見なせる部分についてはこの式３，４を適用すればよい。
【００５９】
また、本実施形態では、液晶パネル３０４と液晶パネル３０７とで光学系３０５を共有しているが、液晶パネル３０４、液晶パネル３０７のそれぞれについて光学系を設けても良い。この場合、それぞれの光学系は、それぞれの液晶パネルからの光を１つの映像に合成してスクリーン上に結像するように構成する必要がある。また、画像処理部３０２からの出力信号（高周波数映像信号、低周波数映像信号）を、それぞれ独立した２台のプロジェクタ装置に出力し、投射像を重ね合わせるようにしても良い。
【００６０】
また、ダウンフレームレート変換部２０２を削除して、空間最小値フィルタ部４０３及び信号調整部４０７を連続した各フレームについて動作させても良い。この場合、信号調整部４０７と信号出力部４０５の間に、間欠フレームについての低周波数映像信号を出力する機能部を設ければ良い。また、偶数フレームと奇数フレームの平均などをとることにより、フレームレートを変換することも可能である。このように、高周波数映像信号の出力フレームレートよりも低周波数映像信号の出力フレームレートを下げる為の構成については様々な構成が考えられる。
【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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