(57)【要約】【課題】投写型映像表示装置において、画像歪み補正処理に伴なう投写画像の鮮鋭感の低下を防止する。【解決手段】投写型映像表示装置は、固体光源と、水平方向および垂直方向に振動可能に構成され、固体光源からの出射光を走査方向に沿って走査することにより、投写面上に画像を投写する投写素子と、水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に発生する画像歪みを補正するための画像歪み補正部とを備える。画像歪み補正部は、投写面上に投写された画像を調整するための調整信号に応じて、水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量を設定する調整指示部と、調整指示部により設定された水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量に応じて、投写素子の走査方向を変更するとともに、走査方向における投写素子の走査幅を制御する投写素子駆動部とを含む。【選択図】図６
2011082663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体光源と、
水平方向および垂直方向に振動可能に構成され、前記固体光源からの出射光を走査方向に沿って走査することにより、投写面上に画像を投写する投写素子と、
水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に発生する画像歪みを補正するための画像歪み補正部とを備え、
前記画像歪み補正部は、
前記投写面上に投写された画像を調整するための調整信号に応じて、水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量を設定する調整指示部と、
前記調整指示部により設定された前記水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量に応じて、前記投写素子の前記走査方向を変更するとともに、前記走査方向における前記投写素子の走査幅を制御する投写素子駆動部とを含むことを特徴とする、投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型映像表示装置であって、
前記画像歪み補正部は、画像入力信号から画素値の間引きを行なうことにより、前記投写素子に走査させる画像を画像歪みの方向に縮小させる画像信号補正部をさらに含み、
前記調整指示部は、前記水平方向の画像歪の補正量と前記垂直方向の画像歪の補正量とを比較し、
前記投写素子駆動部は、前記調整指示部の比較結果に基づいて、相対的に大きい補正量に対応する画像歪みの方向を前記走査方向に変更するとともに、前記相対的に大きい補正量に応じて前記走査方向における前記投写素子の走査幅を制御し、
前記画像信号補正部は、前記調整指示部の比較結果に基づいて、相対的に小さい補正量に対応する画像歪みの方向に、前記投写素子に走査させる画像を縮小させることを特徴とする、投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の投写型映像表示装置であって、
前記画像歪み補正部は、前記画像入力信号における画素ごとの信号値を、前記投写素子と前記投写面との間の相対的な傾きを用いて解析する信号解析部とさらに含み、
前記調整指示部は、前記水平方向への相対的な傾きを用いた信号解析結果が考慮された前記水平方向の画像歪みの補正量と、前記垂直方向への相対的な傾きを用いた信号解析結果が考慮された前記垂直方向の画像歪みの補正量とを比較することを特徴とする、投写型映像表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の投写型映像表示装置であって、
前記画像歪み補正部は、
前記画像入力信号における画素ごとの信号値から、水平方向の空間周波数および垂直方向の空間周波数を解析する周波数解析部をさらに含み、
前記調整指示部は、水平方向の空間周波数が考慮された前記水平方向の画像歪みの補正量と、垂直方向の空間周波数が考慮された前記垂直方向の画像歪みの補正量とを比較することを特徴とする、投写型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、
前記調整信号は、画像歪み補正に用いられる調整具から前記画像歪補正部に入力される信号であり、
前記画像歪補正部は、前記調整具における調整動作を補助するための補助線を、前記投写面上に表示する表示部をさらに含むことを特徴とする、投写型映像表示装置。
【請求項６】
水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に発生する画像歪みを補正するための投写型映像表示装置の画像歪み補正方法であって、
前記投写型映像表示装置は、
固体光源と、
水平方向および垂直方向に振動可能に構成され、前記固体光源からの出射光を走査方向に沿って走査することにより、前記投写面上に画像を投写する投写素子とを含み、
前記画像歪み補正方法は、
前記投写面上に投写された画像を調整するための調整信号に応じて、水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量を設定するステップと、
前記設定するステップにより設定された前記水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量に応じて、前記投写素子の前記走査方向を変更するとともに、前記走査方向における前記投写素子の走査幅を制御するステップとを備えることを特徴とする、画像歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、投写型映像表示装置および画像歪み補正方法に関し、より特定的には、画像歪みの補正機能を有する投写型映像表示装置および画像歪み補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写型映像表示装置（以下、プロジェクタとも称する。）においては、プロジェクタからの投写光の光軸とスクリーン等の投写面との相対的な傾きによって、投写面上に投写される画像が水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に歪む、いわゆる画像歪みが発生する場合がある。
【０００３】
このような画像歪みを補正するための補正機能を有するプロジェクタとして、たとえば特開２００２−１５８９４６号公報（特許文献１）には、ユーザがリモートコントローラに設けられた２次元操作ボタンを押すことにより、スクリーン上に表示された歪み画像を見ながら、水平補正パラメータおよび垂直補正パラメータを設定することにより、プロジェクタに投写させる画像を表わす画像信号を調整する構成が開示される。
【０００４】
また、特開２００８−２７７９５３号公報（特許文献２）には、光変調装置で画像を形成する際に、台形歪みを相殺するように歪ませた画像を形成することによって、正規の形状（矩形）で画像を表示させる構成が開示される。この特許文献２では、台形歪み補正は、画像データから画素の間引き、すなわち各画素の階調を規定する画素値の間引きを行なうことにより、補正を行なわない場合に比べて、入力画像があおり方向に向かうほど縮小させるように行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５８９４６号公報
【特許文献２】特開２００８−２７７９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献に開示される画像歪みの補正では、プロジェクタを傾ける方向（あおり方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の画像を形成させるために、画像データから、あおり投写による拡大の程度が高い位置ほど多くの画素値を間引くように構成されていた。そのため、投写面に表示される投写画像においては、画像の歪みが補正されるものの、あおり投写による拡大の程度が高い側で階調が出ない、いわゆる階調潰れが発生し、違和感のある画像になってしまうという問題が生じていた。
【０００７】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、投写型映像表示装置において、画像歪み補正処理に伴なう投写画像の鮮鋭感の低下を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のある局面に従えば、投写型映像表示装置は、固体光源と、水平方向および垂直方向に振動可能に構成され、固体光源からの出射光を走査方向に沿って走査することにより、投写面上に画像を投写する投写素子と、水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に発生する画像歪みを補正するための画像歪み補正部とを備える。画像歪み補正部は、投写面上に投写された画像を調整するための調整信号に応じて、水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量を設定する調整指示部と、調整指示部により設定された水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量に応じて、投写素子の走査方向を変更するとともに、走査方向における投写素子の走査幅を制御する投写素子駆動部とを含む。
【０００９】
好ましくは、画像歪み補正部は、画像入力信号から画素値の間引きを行なうことにより、投写素子に走査させる画像を画像歪みの方向に縮小させる画像信号補正部をさらに含む。調整指示部は、水平方向の画像歪の補正量と垂直方向の画像歪の補正量とを比較する。投写素子駆動部は、調整指示部の比較結果に基づいて、相対的に大きい補正量に対応する画像歪みの方向を走査方向に変更するとともに、相対的に大きい補正量に応じて走査方向における投写素子の走査幅を制御する。画像信号補正部は、調整指示部の比較結果に基づいて、相対的に小さい補正量に対応する画像歪みの方向に、投写素子に走査させる画像を縮小させる。
【００１０】
好ましくは、画像歪み補正部は、画像入力信号における画素ごとの信号値を、投写素子と投写面との間の相対的な傾きを用いて解析する信号解析部とさらに含む。調整指示部は、水平方向への相対的な傾きを用いた信号解析結果が考慮された水平方向の画像歪みの補正量と、垂直方向への相対的な傾きを用いた信号解析結果が考慮された垂直方向の画像歪みの補正量とを比較する。
【００１１】
好ましくは、画像歪み補正部は、画像入力信号における画素ごとの信号値から、水平方向の空間周波数および垂直方向の空間周波数を解析する周波数解析部をさらに含む。調整指示部は、水平方向の空間周波数が考慮された水平方向の画像歪みの補正量と、垂直方向の空間周波数が考慮された垂直方向の画像歪みの補正量とを比較する。
【００１２】
好ましくは、調整信号は、画像歪み補正に用いられる調整具から画像歪補正部に入力される信号である。画像歪補正部は、調整具における調整動作を補助するための補助線を、投写面上に表示する表示部をさらに含む。
【００１３】
この発明の別の局面に従えば、水平方向および垂直方向の少なくとも一方向に発生する画像歪みを補正するための投写型映像表示装置の画像歪み補正方法であって、投写型映像表示装置は、固体光源と、水平方向および垂直方向に振動可能に構成され、固体光源からの出射光を走査方向に沿って走査することにより、投写面上に画像を投写する投写素子とを含む。画像歪み補正方法は、投写面上に投写された画像を調整するための調整信号に応じて、水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量を設定するステップと、設定するステップにより設定された水平方向および垂直方向の画像歪みの補正量に応じて、投写素子の走査方向を変更するとともに、走査方向における投写素子の走査幅を制御するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、投写型映像表示装置において、画像歪み補正処理に伴なう投写画像の鮮鋭感の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る投写型映像表示装置の構成を示す図である。
【図２】図１におけるプロジェクタの概略構成を示す図である。
【図３】図２における水平方向調整具および垂直方向調整具の構成例を説明する図である。
【図４】画像歪み補正を行なっていない状態を示す図である。
【図５】水平画像歪み補正を説明する図である。
【図６】投写素子の駆動波形を示す図である。
【図７】垂直方向（下方向）にあおり投写を行なう場合に実行される水平画像歪み補正を説明する図である。
【図８】水平方向（右方向）にあおり投写を行なう場合に実行される垂直画像歪み補正を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態１に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】水平方向および垂直方向の両方にあおり投写を行なう場合に実行される画像歪み補正を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３に従う画像歪み補正処理を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】プロジェクタの相対的な傾きと重み付け係数との関係を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態３に従う画像歪み補正処理を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態４に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】ハイパスフィルタの構成例を説明する図である。
【図１８】この発明の実施の形態５に従う画像歪み補正処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係る投写型映像表示装置の構成を示す図である。
【００１８】
図１を参照して、投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」とも記す。）ＰＪは、投写面ＳＣに画像光を投写する。なお、投写面ＳＣは、スクリーンに限定されず、壁面であってもよい。プロジェクタＰＪが水平に投写を行なう場合、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、プロジェクタＰＪに入力される画像データのアスペクト比が保持された正規の形状（矩形状）となっている。
【００１９】
図２は、図１におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す図である。
図２を参照して、プロジェクタＰＪは、固体光源１５２から出射される光によって表示するべき画像を走査して、投写面ＳＣに画像を表示する走査型プロジェクタである。プロジェクタＰＪは、表示すべき画像信号を供給する画像供給部２００と、供給された画像信号を投写面ＳＣに表示するための画像表示部１００とを備える。
【００２０】
画像供給部２００は、フレームメモリ２５１と、ドライバ２５２と、表示部２５３とを含む。
【００２１】
フレームメモリ２５１は、図示しない入力インターフェイスを介して入力された画像データを格納する。画像供給部２００に入力される画像データは、フレーム単位の画像データで構成されている。なお、１秒間に画面が更新される回数を示す値である、フレームレートについては、既存のコンテンツでは６０フレーム／秒が一般的である。すなわち、１フレーム当たりの時間（以下、フレーム周期とも称する。）は、１／６０ｓｅｃに設定される。
【００２２】
ドライバ２５２は、フレーム単位の画像データを画像表示部１００に出力する。画像表示部１００に与えられた画像データは、画像処理部１５１に入力される。
【００２３】
表示部２５３は、フレームメモリ２５１に格納された画像データに基づいて、１フレームの画像を表示する。なお、表示部２５３に表示される画像は、投写面ＳＣに投写される画像と同期していることが好ましい。
【００２４】
画像表示部１００は、画像処理部１５１と、固体光源１５２と、固体光源駆動部１５３と、投写素子１５４と、調整指示部１１０とを含む。
【００２５】
画像処理部１５１は、入力された画像データに所定処理を施して画像信号を生成し、その生成した画像信号を固体光源駆動部１５３に出力する。画像処理部１５１から出力される画像信号には、表示すべき画像の階調を指示する階調信号（ＲＧＢ信号）とともに、階調信号の走査タイミングを規定するための信号が含まれている。
【００２６】
画像信号は、色光別に生成されており、投写素子１５４の有効画素領域内の全ての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。画素値は、対応する画素の明るさを定めるものであり、この画素値によって、各画素の階調が規定される。
【００２７】
固体光源駆動部１５３は、画像信号に従い、固体光源１５２の各色光源に印加する駆動電流を制御する。これにより、各色光源の出射光量は、表示すべき画像に要求されている階調に従う輝度が得られるように制御される。
【００２８】
固体光源１５２は、ＬＥＤ（Laser Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）などからなる。固体光源１５２は、図示は省略するが、赤色用光源と、緑色用光源と、青色用光源とからなる。なお、各色用光源は、複数の固体光源によって構成されるアレイ光源であってもよい。各色用光源は、画像信号に応じて変調された光を供給する。図２では、理解を容易にするため、固体光源１５２から供給される光は、単一色の光のみを図示し、他の色の光の図示は省略する。
【００２９】
固体光源１５２からの光は、投写素子１５４に入射する。投写素子１５４は、一例として、所定軸を中心に反射面を振動させるガルバノミラーからなる。固体光源１５２から出射された光は、投写素子１５４によって投写面ＳＣに向けて反射される。これにより、投写面ＳＣには、１フレームごとに画面が表示される。１フレームの画面は、直交する２軸（水平軸および垂直軸）で規定される原点０を有した二次元の座標平面であるとする。なお、当該フレームの１画素は、座標（ｈ，ｖ）で指示される。
【００３０】
画面表示においては、投写素子１５４は、水平方向に伸びる軸を中心に反射面を垂直方向に振動させるとともに、垂直方向に伸びる軸を中心に反射面を水平方向に振動させる。このように投写素子１５４を垂直方向および水平方向にそれぞれ振動させることにより、水平方向の画面走査を垂直方向に１ラインずつ順に行ない、垂直方向の１回の走査で１画面分（１フレーム分）を描画している。
【００３１】
投写素子駆動部１５５は、図示は省略するが、投写素子１５４を垂直方向に振動させるように駆動する垂直駆動制御部と、投写素子１５４を水平方向に振動させるように駆動する水平駆動制御部とを含む。
【００３２】
垂直駆動制御部は、画像処理部１５１から、投写素子１５４の垂直方向の駆動を規定する周波数を有する信号（以下、「垂直駆動信号」とも称する。）が与えられると、垂直駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向に駆動する。水平駆動制御部は、画像処理部１５１から、投写素子１５４の水平方向の駆動を規定する周波数を有する信号（以下、「水平駆動信号」とも称する。）が与えられると、水平駆動信号に基づいて投写素子１５４を水平方向に駆動する。
【００３３】
なお、垂直駆動周波数および水平駆動周波数は、投写素子１５４の大きさ、投写方向、投写素子駆動部１５５の挙動特性に基づいて予め規定されている。投写素子駆動部１５５が、その駆動周波数で投写素子１５４の振角を制御することにより、図２に示すように、投写面ＳＣに投写画像３００を表示させることができる。
【００３４】
ここで、投写面ＳＣに対してあおり投写を行なう場合、すなわち投写面ＳＣに対してプロジェクタＰＪを傾けた状態で画像を投写する場合には、投写画像３００があおりの方向に拡大する歪み（画像歪み）が発生する。
【００３５】
このような画像歪みを補正するための画像歪み補正機能として、プロジェクタＰＪは、水平方向調整具１１２と、垂直方向調整具１１３とをさらに備える。
【００３６】
水平方向調整具１１２は、垂直方向にあおり投写される場合に生じる画像歪みを補正するために用いられる。具体的には、投写面ＳＣの法線から垂直方向（上下方向）に傾けた状態で画像を投写した場合には、投写画像３００には、上辺と下辺との長さが異なる台形形状の画像歪みが発生する。以下では、このような画像歪みの補正を、「水平画像歪み補正」とも称する。
【００３７】
また、垂直方向調整具１１３は、水平方向にあおり投写される場合に生じる画像歪みを補正するために用いられる。具体的には、投写面ＳＣの法線から水平方向（左右方向）に傾けた状態で画像を投写した場合には、投写画像３００には、左辺と右辺との長さが異なる横向きの台形形状の画像歪みが発生する。以下では、このような画像歪みの補正を、「垂直画像歪み補正」とも称する。
【００３８】
本実施の形態では、一例として、水平方向調整具１１２および垂直方向調整具１１３は、プロジェクタＰＪを遠隔操作するためのリモートコントローラ（リモコン）１２０に設けられる。図３は、図２における水平方向調整具１１２および垂直方向調整具１１３の構成例を説明する図である。図３を参照して、水平方向調整具１１２は、リモコン１２０に設けられた操作ボタン１１２Ｒおよび１１２Ｌにより構成される。
【００３９】
操作ボタン１１２Ｒ，１１２Ｌは、ユーザの操作（押下）に応じて赤外線の水平方向調整信号を出力する。具体的には、水平方向調整信号は、水平画像歪み補正における歪み補正量（以下、「水平歪み補正量」とも称する。）に対応しており、ユーザが操作ボタン１１２Ｒを押すことにより、水平歪み補正量が上方向に大きくなる。これにより、投写画像３００の上辺が下辺よりも長くなる方向に補正される。一方、ユーザが操作ボタン１１２Ｌを押すことにより、水平歪み補正量が下方向に大きくなる。これにより、投写画像３００の下辺が上辺よりも長くなる方向に補正される。
【００４０】
垂直方向調整具１１３は、リモコン１２０に設けられた操作ボタン１１３Ｕおよび１１３Ｄにより構成される。操作ボタン１１３Ｕ，１１３Ｄは、ユーザの操作（押下）に応じて赤外線の垂直方向調整信号を出力する。具体的には、垂直方向調整信号は、垂直画像歪み補正における歪み補正量（以下、「垂直歪み補正量」とも称する。）に対応しており、ユーザが操作ボタン１１３Ｕを押すことにより、垂直歪み補正量が右方向に大きくなる。これにより、投写画像３００の右辺が左辺よりも長くなる方向に補正される。一方、ユーザが操作ボタン１１３Ｄを押すことにより、垂直歪み補正量が左方向に大きくなる。これにより、投写画像３００の左辺が右辺よりも長くなる方向に補正される。
【００４１】
再び図２を参照して、リモコン１２０から発せられた水平方向調整信号および垂直方向調整信号は、画像表示部１００内部の調整指示部１１０に与えられる。調整指示部１１０は、水平方向調整信号および垂直方向調整信号に従って、画像歪み補正処理を実行する。
【００４２】
［画像歪み補正］
次に、調整指示部１１０における画像歪み補正処理について、図４から図６を用いて説明する。図４は、画像歪み補正を行なっていない状態を示す図である。
【００４３】
図４（ａ）を参照して、プロジェクタＰＪが水平に設置され、あおりのない投写を行なう場合、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、画像処理部１５１に入力される画像データと同じアスペクト比の矩形状となる。
【００４４】
これに対して、プロジェクタＰＪが垂直方向（上方向）に向けてあおり投写を行なう場合には、図４（ｂ）に示すように、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、上方向に拡大されて台形形状に歪む。
【００４５】
なお、図４において、投写面ＳＣに向かって左右方向を水平方向（Ｈ方向）とし、上下方向を垂直方向（Ｖ方向）とする。投写面ＳＣの水平方向および垂直方向は、それぞれ投写素子１５４（図２）の水平方向および垂直方向に対応する。
【００４６】
（水平画像歪み補正）
図５は、水平画像歪み補正を説明する図である。図５（ａ）は、図４（ｂ）で示した垂直方向（上方向）にあおり投写を行なう場合に、投写素子１５４が走査する画像（以下、「走査画像」とも称する。）を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の走査画像４００に対応して投写面ＳＣに表示される投写画像３００を示す図である。
【００４７】
図５（ａ）を参照して、投写素子駆動部１５５（図２）は、水平方向調整信号により指定される水平歪み補正量に応じて、投写素子１５４の走査方向（水平方向）の走査幅を制御する。これにより、水平画像歪み補正を行なわない場合と比べて、走査画像４００が垂直方向（上方向）に向かうほど水平方向に縮小するような補正を行なう。すなわち、投写素子駆動部１５５は、投写画像３００の台形形状の画像歪み（図４（ｂ））を相殺可能な反対方向の台形形状の走査画像４００を、投写素子１５４に形成させる。
【００４８】
図６には、投写素子１５４の駆動波形が示される。同図において、垂直駆動信号（図中のラインｋ１）および水平駆動信号（図中のラインｋ２）の駆動周波数は、投写素子１５４の大きさ、投写方向および投写素子駆動部１５５の挙動特性に基づいて予め規定されている。投写素子駆動部１５５が、その駆動周波数で投写素子１５４の振角を制御することにより、フレームごとの画像の走査が行なわれる。
【００４９】
詳細には、駆動信号は、周波数成分と振幅成分とに分解できる。デフォルトの設定では、垂直駆動信号の周波数成分は１フレームあたり１回であり、振幅成分は投写画像３００の垂直方向（Ｖ方向）の大きさに略相当する信号値である。また、水平駆動信号の周波数成分（図中のラインｋ２）は１フレームあたりの投写画像３００のＶ方向の画素数（ライン数）であり、振幅成分は投写画像３００の水平方向（Ｈ方向）の大きさに略相当する一定の信号値である。
【００５０】
図５（ａ）に示したような水平画像歪み補正を行なう場合には、投写素子駆動部１５５は、水平駆動信号の振幅成分（図中のラインｋ３）を徐々に増加することによって、投写素子１５４の水平駆動信号（図中のラインｋ４）を徐々に増大させる。これにより、あおり方向（上方向）に向かうほど投写素子１５４の走査幅が狭められるため、あおり方向に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。この結果、図５（ｂ）に示すように、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。
【００５１】
なお、水平駆動信号の振幅成分は、１フレームごとに、水平方向調整信号により指示される水平補正歪み補正量に応じて制御される。このように、投写素子１５４の駆動信号の振幅成分を変化させる制御を、以下では、投写素子１５４の「振幅制御」とも称する。
【００５２】
このように本実施の形態に従う画像歪み補正処理は、投写素子１５４の走査方向の走査幅を、当該走査方向における歪み補正量に応じて制御する構成としたことにより、画像データから画素値の間引きを行なう従来の画像歪み補正処理と比較して、投写画像に階調潰れが発生するのを防止することができる。
【００５３】
すなわち、これまでの画像歪み補正処理は、あおり方向に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の画像形成領域を設定するために、画像データから、あおり投写による拡大の程度が高い位置ほど多くの画素値を間引くように構成されている。そのため、投写画像においては、画像の歪みが補正されるものの、あおり投写による拡大の程度が高い側で階調が出ない、いわゆる階調潰れが発生し、違和感のある画像になってしまうという問題が生じていた。
【００５４】
これに対して、本実施の形態に従う画像歪み補正処理では、あおり投写による拡大の程度が高い位置ほど縮小するように走査画像の走査幅を補正するため、画像データと走査画像との間に画素値の変化がない。このため、階調潰れの発生を抑制することができ、滑らかな画像を実現することが可能となる。
【００５５】
図７は、垂直方向（下方向）にあおり投写を行なう場合に実行される水平画像歪み補正を説明する図である。なお、垂直方向（下方向）にあおり投写を行なう場合、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、下方向に拡大されて台形形状に歪む。
【００５６】
この場合、投写素子駆動部１５５は、水平駆動信号の振幅成分（図中のラインｋ３）を徐々に減少することによって、投写素子１５４の水平駆動信号（図中のラインｋ４）を徐々に減少させる。これにより、あおり方向（下方向）に向かうほど投写素子１５４の走査幅が狭められるため、あおり方向に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。
【００５７】
（垂直画像歪み補正）
図８は、水平方向（右方向）にあおり投写を行なう場合に実行される垂直画像歪み補正を説明する図である。なお、図示は省略するが、水平方向（右方向）にあおり投写を行なう場合、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、右方向に拡大されて横向きの台形形状に歪む。
【００５８】
この場合、投写素子駆動部１５５は、垂直方向調整信号により指定される垂直歪み補正量に応じて、投写素子１５４の走査方向を、水平方向から垂直方向に切替えるとともに、投写素子１５４の走査方向（垂直方向）の走査幅を制御する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、垂直駆動信号の振幅成分（図中のラインｋ５）を徐々に減少することによって、投写素子１５４の垂直駆動信号（図中のラインｋ６）を徐々に減少させる。これにより、あおり方向（右方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。
【００５９】
（処理フロー）
図９は、この発明の実施の形態１に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。この画像歪み補正処理は、画像表示部１００（図２）によってフレームごとに実行される処理である。
【００６０】
図９を参照して、最初に、調整指示部１１０は、リモコン１２０の水平方向調整具１１２から発せられた水平方向調整信号が検出されたか否かを判断する（ステップＳ０１）。水平方向調整信号が検出されたと判断されたときには（ステップＳ０１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、水平方向調整信号に応じて水平歪み補正量ＣＨを設定し（ステップＳ０２）、その設定した水平歪み補正量ＣＨを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における水平方向（Ｈ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ０３）。
【００６１】
投写素子駆動部１５５は、入力された水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、図６および図７に示したように、水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ０４）。
【００６２】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ０５）。このとき、水平方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ０４で設定した投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。これにより、あおり方向に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００（図６または図７）が形成される。
【００６３】
再びステップＳ０１に戻って、水平方向調整信号が検出されていないと判断された場合には（ステップＳ０１にてＮＯ）、調整指示部１１０は、さらに、リモコン１２０の垂直方向調整具１１３から発せられた垂直方向調整信号が検出されたか否かを判断する（ステップＳ０６）。垂直方向調整信号が検出されていないと判断されたときには（ステップＳ０６にてＮＯ）、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、画像データの本来のアスペクト比が保持されており、画像歪みが生じていないと判断して一連の画像歪み補正処理を終了する。
【００６４】
一方、垂直方向調整信号が検出されたと判断されたときには（ステップＳ０６にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、垂直方向調整信号に応じて垂直歪み補正量ＣＶを設定し（ステップＳ０７）、その設定した垂直歪み補正量ＣＶを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における垂直方向（Ｖ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ０８）。
【００６５】
投写素子駆動部１５５は、入力された垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、図８に示したように、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ０９）。
【００６６】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ０５）。このとき、垂直方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ０９で設定した投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。これにより、あおり方向に向かうほど垂直方向の幅が縮小する形状の走査画像４００（図８）が形成される。
【００６７】
以上に述べたように、この発明の実施の形態１によれば、水平歪み補正量に応じて投写素子１５４の水平方向の振幅制御が行なわれ、垂直歪み補正量に応じて投写素子１５４の垂直方向の振幅制御が行なわれる。このように、画像歪み補正量に応じて投写素子１５４の走査方向を変更するとともに、変更後の走査方向における走査幅を画像歪み補正量に応じて制御する構成としたことにより、画素値の間引きによる階調潰れが投写画像に生じるのを防止することができる。この結果、鮮鋭感が保たれた滑らかな画像を実現することが可能となる。
【００６８】
［実施の形態２］
次に、この発明の実施の形態２に従う画像歪み補正処理について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、水平方向および垂直方向の両方（二次元方向）にあおり投写を行なう場合に実行される画像歪み補正を説明する図である。
【００６９】
図１０（ａ）は、画像歪み補正を行なっていない状態を示す図である。プロジェクタＰＪが垂直方向（上方向）および水平方向（右方向）に向けてあおり投写を行なう場合には、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、上方向および右方向にそれぞれ拡大された形状に歪む。
【００７０】
このように投写画像３００に二次元方向の歪みが生じている場合、調整指示部１１０は、リモコン１２０の水平方向調整具１１２から発せられた水平方向調整信号を受けるとともに、垂直方向調整具１１３から発せられた垂直方向調整信号を受けると、水平方向調整信号により指定される水平歪み補正量と、垂直方向調整信号により指定される垂直歪み補正量との大きさを比較する。そして、歪み補正量がより大きい方向に対しては、投写素子１５４の振幅制御を実行する。一方、歪み補正量がより小さい方向に対しては、画像データから画素値の間引きを実行する。以下では、画像データから画素値を間引く補正を、「信号補正」とも称する。
【００７１】
図１０（ｂ）には、水平歪み補正量が垂直歪み補正量よりも大きい場合に、画像歪み補正処理によって投写素子１５４が形成する走査画像４００を示す。歪み補正量がより大きい水平方向に対しては、水平画像歪み補正として投写素子１５４の水平方向の振幅制御が実行される。すなわち、投写素子１５４の走査方向が水平方向に変更されるとともに、走査方向（水平方向）における投写素子１５４の入力電流値を水平歪み補正量に応じて変化させることにより、あおり方向（上方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。
【００７２】
一方、歪み補正量がより小さい垂直方向に対しては、垂直画像歪み補正として信号補正が実行される。具体的には、画像処理部１５１（図２）は、調整指示部１１０から垂直歪み補正量を受けると、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（右方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小するような補正を行なう。このとき、画像形成領域の外側の領域（図中の斜線領域に相当）に含まれる各画素については、光透過率が最小となるように画像データを補正する。これにより、当該領域に対応する走査画像４００内の領域には光がほとんど照射されない。この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。
【００７３】
このように、水平歪み補正量と垂直歪み補正量との大きさを比較し、歪み補正量がより大きい方向に対しては投写素子１５４の振幅制御を行なう構成としたことにより、歪み補正量の大きさに比例して多くの画素値を間引くことによる階調潰れの発生を防止することができる。また、歪み補正量がより小さい方向に対しては信号補正を行なう構成としたが、歪み補正量が小さいことに対応して間引かれる画素値も少ないため、画質劣化への影響を最低限に抑えることができる。この結果、違和感のない画像を実現することができる。
【００７４】
（処理フロー）
図１１は、この発明の実施の形態２に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。この画像歪み補正処理は、画像表示部１００（図２）によってフレームごとに実行される処理である。
【００７５】
図１１を参照して、最初に、調整指示部１１０は、リモコン１２０の水平方向調整具１１２から発せられた水平方向調整信号または垂直方向調整具１１３から発せられた垂直方向調整信号が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。水平方向調整信号および垂直方向調整信号のいずれも検出されないと判断されたときには（ステップＳ１１にてＮＯ）、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、画像データの本来のアスペクト比が保持されており、画像歪みが生じていないと判断し、一連の画像歪み補正処理を終了する。
【００７６】
これに対して、水平方向調整信号または垂直方向調整信号が検出されたと判断されたときには（ステップＳ１１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、水平方向調整信号に応じて水平歪み補正量ＣＨを設定するとともに、垂直方向調整信号に応じて垂直歪み補正量ＣＶを設定する（ステップＳ１２）。
【００７７】
次に、調整指示部１１０は、設定された水平歪み補正量ＣＨと垂直歪み補正量ＣＶとの大きさを比較する（ステップＳ１３）。水平歪み補正量ＣＨが垂直歪み補正量ＣＶよりも大きい場合には（ステップＳ１３にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、その設定した水平歪み補正量ＣＨを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における水平方向（Ｈ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１４）。
【００７８】
投写素子駆動部１５５は、入力された水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ１５）。
【００７９】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した垂直歪み補正量ＣＶを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ１６）。画像処理部１５１は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（水平方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ１７）。
【００８０】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。このとき、水平方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ１５で設定した投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。これにより、あおり方向（垂直方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。また、あおり方向（水平方向）については、画像形成領域の外側の領域に対応する走査画像４００内の領域には光がほとんど照射されないことから、投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状で投写面ＳＣに表示される。
【００８１】
再びステップＳ１３に戻って、水平歪み補正量ＣＨが垂直歪み補正量ＣＶ以下となる場合には（ステップＳ１３にてＮＯ）、調整指示部１１０は、その設定した垂直歪み補正量ＣＶを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における垂直方向（Ｖ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１９）。
【００８２】
投写素子駆動部１５５は、入力された垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ２０）。
【００８３】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した水平歪み補正量ＣＨを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ２１）。画像処理部１５１は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（垂直方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ２２）。
【００８４】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。このとき、垂直方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ２０で設定した投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。これにより、あおり方向（水平方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。また、あおり方向（垂直方向）については、画像形成領域の外側の領域に対応する走査画像４００内の領域には光がほとんど照射されないことから、投写画像３００は、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状で投写面ＳＣに表示される。
【００８５】
以上に述べたように、この発明の実施の形態２によれば、水平歪み補正量と垂直歪み補正量との比較結果に応じて、歪み補正量がより大きい方向に投写素子１５４の振幅制御が行なわれ、歪み補正量がより小さい方向に画像データからの画素値の間引きによる信号補正が行なわれる。これにより、投写画像に画素値の間引きによる階調潰れが生じるのを最低限に抑えることができるため、違和感のない画像を実現することができる。
【００８６】
［実施の形態３］
先の実施の形態２で述べたように、歪み補正量がより大きい方向に投写素子１５４の振幅制御を行なう構成とした場合には、画像供給部２００から供給される画像データが、階調が滑らかに連続して変化しているグラデーション部分を含むような場面において、画像データの明るさと投写面ＳＣの奥行き差との関係によっては、投写画像の輝度低下が不可避的に発生する問題がある。
【００８７】
このような不具合について、図１２（ａ）に示すように、画像供給部２００から入力される画像が、水平方向（Ｈ方向）に沿って階調が連続的に変化するグラデーション画像である場合を例として説明する。なお、図１２（ａ）の例では、入力画像のグラデーションの形態は、水平方向に沿って左から右に向かうほど明るくなるものとする。
【００８８】
ここで、プロジェクタＰＪが垂直方向（上方向）および水平方向（左方向）に向けてあおり投写を行なう場合には、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、上方向および左方向にそれぞれ拡大された形状に歪む。
【００８９】
このとき、リモコン１２０から発せられた水平方向調整信号により指定される水平歪み補正量と、垂直方向調整信号により指定される垂直歪み補正量との間で、水平歪み補正量が垂直歪み補正量よりも大きいという関係が成り立つ場合には、上述した方法によって、水平画像歪み補正として投写素子１５４の水平方向の振幅制御が実行される。また、垂直画像歪み補正として信号補正が実行される。これにより、図１２（ｂ）の右図に示すように、あおり方向（上方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。さらに、この走査画像４００において、あおり方向（左方向）については、画像形成領域の外側の領域に対応する領域（図中の斜線領域に相当）には光がほとんど照射されていない。
【００９０】
この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、図１２（ｂ）の左図に示すように、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。しかしながらその一方で、投写画像３００におけるグラデーションの形態が本来の入力画像から明るさが変化してしまい、輝度低下が生じている。これは、水平方向のあおり投写によって、プロジェクタＰＪから見た投写面ＳＣには、右側から左側に向かうほど距離が大きくなる奥行き差が生じているのに対して、信号補正によってグラデーション画像の右側の明るい領域に向かうほど多くの画素値が間引かれるため、当該領域の単位面積あたりの光量が低下し、入力画像の本来の輝度を再現できないことによる。
【００９１】
このような不具合を回避するため、本実施の形態に従う画像歪み補正では、入力画像を解析し、入力画像を構成する複数の画素の信号値の大きさを考慮して、投写素子１５４の振幅制御と画像データの信号補正とを使い分ける構成とする。
【００９２】
たとえば、図１２（ａ）のグラデーション画像の場合には、水平画像歪み補正として信号補正を実行し、垂直画像歪み補正として投写素子１５４の垂直方向の振幅制御を実行する。これにより、図１２（ｃ）の左図に示すように、あおり方向（左方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。なお、この走査画像４００において、画像データからの画素値の間引きは、水平方向に対してのみ行なわれるため、グラデーション画像の右側の明るい領域の画素値には変化がない。これにより、当該領域の単位面積あたりの光量が維持され、奥行き差による輝度低下を防止することができる。この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００には、図１２（ｃ）の右図に示すように、入力画像のグラデーションの形態が再現されている。
【００９３】
（処理フロー）
図１３は、この発明の実施の形態３に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。この画像歪み補正処理は、画像表示部１００（図２）によってフレームごとに実行される処理である。図１３のフローチャートは、上述した図１１のフローチャートと同様であり、ステップＳ１３，Ｓ１４に代えて、ステップＳ１２０〜Ｓ１２１を含む点でのみ異なる。
【００９４】
図１３を参照して、調整指示部１１０は、水平方向調整信号または垂直方向調整信号が検出されたと判断されたときには（ステップＳ１１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、水平方向調整信号に応じて水平歪み補正量ＣＨを設定するとともに、垂直方向調整信号に応じて垂直歪み補正量ＣＶを設定する（ステップＳ１２）。
【００９５】
次に、調整指示部１１０は、入力される画像信号における画素ごとの信号値を、プロジェクタＰＪと投写面ＳＣとの間の相対的な傾きを用いて解析する。そして、この解析結果に基づいて、画像歪み補正量を調整するための係数を算出する（ステップＳ１２０）。
【００９６】
このステップＳ１２０における係数の算出は、水平方向および垂直方向のそれぞれについて行なわれる。具体的には、水平画像歪み補正量ＣＨを調整するための水平画像信号値係数ＨＣＯＥＦは、画像データを構成するｎ個（ｎは自然数）の画素のうち、ｉ番目（ｉは１以上ｎ以下の自然数）の画素の信号値をα（ｉ）とすると、式（１）により算出される。
【００９７】
【数１】
2011082663.tif 000003
【００９８】
上記式（１）において、各画素の信号値α（ｉ）には、プロジェクタＰＪと投写面ＳＣとの間の水平方向の相対的な傾きに応じた重み付け係数γＨが乗じられる。図１４（ａ）に、プロジェクタＰＪの水平方向の相対的な傾きｄＨと重み付け係数γＨとの関係を示す。なお、図１４（ａ）の関係は、予め実験等により適合される。
【００９９】
図１４（ａ）を参照して、重み付け係数γＨは、水平方向の相対的な傾きｄＨが大きくなるに従って大きい値となるように設定される。水平方向の相対的な傾きｄＨが大きくなるほど、投写画像３００における水平方向の奥行き差が大きくなり、輝度低下が生じやすいことによる。
【０１００】
同様の方法によって、垂直画像歪み補正量ＣＶを調整するための垂直画像信号値係数ＶＣＯＥＦが式（２）により算出される。
【０１０１】
【数２】
2011082663.tif 000004
【０１０２】
上記式（２）において、各画素の信号値α（ｉ）には、プロジェクタＰＪと投写面ＳＣとの間の垂直方向の相対的な傾きに応じた重み付け係数γＶが乗じられる。図１４（ｂ）に、プロジェクタＰＪの垂直方向の相対的な傾きｄＶと重み付け係数γＶとの関係を示す。なお、図１４（ｂ）の関係は、予め実験等により適合される。
【０１０３】
図１４（ｂ）を参照して、重み付け係数γＶは、垂直方向の相対的な傾きｄＶが大きくなるに従って大きい値となるように設定される。垂直方向の相対的な傾きｄＶが大きくなるほど、投写画像３００における垂直方向の奥行き差が大きくなり、輝度低下が生じやすいことによる。
【０１０４】
再び図１３を参照して、調整指示部１１０は、算出された水平画像信号値係数ＨＣＯＥＦを、ステップＳ１２で設定された水平歪み補正量ＣＨに乗じることにより、水平歪み補正量ＣＨを調整する。また、調整指示部１１０は、算出された垂直画像信号値係数ＶＣＯＥＦを、ステップＳ１２で設定された垂直歪み補正量ＣＶに乗じることにより、垂直歪み補正量ＣＶを調整する。そして、調整指示部１１０は、調整後の水平歪み補正量（ＣＨ×ＨＣＯＥＦ）と垂直歪み補正量（ＣＶ×ＶＣＯＥＦ）との大きさを比較する（ステップＳ１２１）。
【０１０５】
調整後の水平歪み補正量ＣＨ×ＨＣＯＥＦが調整後の垂直歪み補正量ＣＶ×ＶＣＯＥＦよりも大きい場合には（ステップＳ１２１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した水平歪み補正量ＣＨを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における水平方向（Ｈ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１４）。
【０１０６】
投写素子駆動部１５５は、入力された水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ１５）。
【０１０７】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した垂直歪み補正量ＣＶを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ１６）。画像処理部１５１は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（水平方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ１７）。
【０１０８】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。このとき、水平方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ１５で設定した投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。
【０１０９】
再びステップＳ１２１に戻って、調整後の水平歪み補正量ＣＨ×ＨＣＯＥＦが調整後の垂直歪み補正量ＣＶ×ＶＣＯＥＦ以下となる場合には（ステップＳ１２１にてＮＯ）、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した垂直歪み補正量ＣＶを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における垂直方向（Ｖ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１９）。
【０１１０】
投写素子駆動部１５５は、入力された垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ２０）。
【０１１１】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した水平歪み補正量ＣＨを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ２１）。画像処理部１５１は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（垂直方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ２２）。
【０１１２】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。
【０１１３】
以上に述べたように、この発明の実施の形態３によれば、水平方向への相対的な傾きを用いた画像信号の解析結果が考慮された水平歪み補正量と、垂直方向への相対的な傾きを用いた画像信号の解析結果が考慮された垂直歪み補正量とを比較し、その比較結果に応じて、投写素子１５４の振幅制御および画像データの信号補正が使い分けられる。すなわち、画像歪み補正において、画像データの明るさと投写面ＳＣの奥行き差との関係が考慮される。したがって、当該関係に起因して発生する投写画像の輝度低下を防止することができる。この結果、画像の鮮鋭感を損なうことなく、表示すべき画像を所望の形状に補正する画像歪み補正を実現することができる。
【０１１４】
［実施の形態４］
先の実施の形態２で述べたように、歪み補正量がより小さい方向に画素値の間引きによる信号補正を行なう構成とした場合には、画像供給部２００から供給される画像データの空間周波数特性によっては、階調潰れの発生によって投写画像の視認性が著しく低下してしまうという問題がある。
【０１１５】
このような不具合について、図１５（ａ）に示すように、画像供給部２００から入力される画像が、水平方向（Ｈ方向）に延びる黒線と白線とが垂直方向（Ｖ方向）に繰り返し形成された縞模様からなる場合（ボーダー画像）を例として説明する。
【０１１６】
ここで、プロジェクタＰＪが垂直方向（上方向）および水平方向（右方向）に向けてあおり投写を行なう場合には、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、上方向および右方向にそれぞれ拡大された形状に歪む。
【０１１７】
このとき、リモコン１２０から発せられた水平方向調整信号により指定される水平歪み補正量と、垂直方向調整信号により指定される垂直歪み補正量との間で、水平歪み補正量が垂直歪み補正量よりも大きいという関係が成り立つ場合には、先の実施の形態２で説明した方法によって、水平画像歪み補正として投写素子１５４の水平方向の振幅制御が実行される。また、垂直画像歪み補正として信号補正が実行される。これにより、図１５（ｂ）の左図に示すように、あおり方向（上方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。さらに、この走査画像４００において、あおり方向（右方向）については、画像形成領域の外側の領域に対応する領域（図中の斜線領域に相当）には光がほとんど照射されていない。
【０１１８】
なお、走査画像４００上で水平方向に伸びる黒線と白線との境界線は、垂直方向に画素値を間引いたことによって、境界線付近でも画素の欠落（画素潰れ）が生じることによって粗くなっている。
【０１１９】
この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００は、図１５（ｂ）の右図に示すように、入力される画像データのアスペクト比が保持された矩形状となる。しかしながらその一方で、上述した画素潰れの影響を受けて、投写画像３００には縞模様が正確に再現できていない。
【０１２０】
このような不具合を回避するため、本実施の形態に従う画像歪み補正では、入力画像の空間周波数を解析し、得られた空間周波数を考慮して投写素子１５４の振幅制御と信号補正とを使い分ける構成とする。たとえば、図１５（ａ）のボーダー画像の場合では、垂直方向の空間周波数が水平方向の空間周波数よりも高い。したがって、このような場合には、水平画像歪み補正として画像データの信号補正を実行し、垂直画像歪み補正として投写素子１５４の垂直方向の振幅制御を実行する。これにより、図１５（ｃ）の左図に示すように、あおり方向（右方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小する形状の走査画像４００が形成される。そして、この走査画像４００において、画像データからの画素値の間引きは、水平方向に対してのみ行なわれるため、走査画像４００上での黒線と白線との境界線には画素潰れが生じておらず、滑らかになっている。
【０１２１】
なお、水平方向に画素値を間引きを行なうことによって、画素潰れが黒線の水平方向の両端部に生じているが、画像形成領域の外側の領域に対応する領域（図中の斜線領域に相当）に含まれているため、投写画像３００には影響を与えることがない。
【０１２２】
この結果、投写面ＳＣに表示される投写画像３００には、図１５（ｃ）の右図に示すように、入力画像の縞模様の形態が再現されている。
【０１２３】
（処理フロー）
図１６は、この発明の実施の形態４に従う画像歪み補正処理を説明するためのフローチャートである。この画像歪み補正処理は、画像表示部１００（図２）によってフレームごとに実行される処理である。図１６のフローチャートは、上述した図１１のフローチャートと同様であり、ステップＳ１３，Ｓ１４に代えて、ステップＳ１３０，Ｓ１３１を含む点でのみ異なる。
【０１２４】
図１６を参照して、調整指示部１１０は、水平方向調整信号または垂直方向調整信号が検出されたと判断されたときには（ステップＳ１１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、水平方向調整信号に応じて水平歪み補正量ＣＨを設定するとともに、垂直方向調整信号に応じて垂直歪み補正量ＣＶを設定する（ステップＳ１２）。
【０１２５】
次に、調整指示部１１０は、入力される画像信号の空間周波数を解析する。そして、この解析結果に基づいて、画像歪み補正量を調整するための係数を算出する（ステップＳ１３０）。
【０１２６】
このステップＳ１３０における係数の算出は、水平方向および垂直方向のそれぞれについて行なわれる。具体的には、水平画像歪み補正量ＣＨを調整するための水平画像相関係数ＨＰＦＨは、画像信号に水平ハイパスフィルタ処理を施すことによって、注目画素と注目画素の左右に隣接する画素との信号値の差分の絶対値を算出することにより求められる。また、垂直画像歪み補正量ＣＶを調整するための垂直画像相関係数ＨＰＦＶは、画像信号に垂直ハイパスフィルタ処理を施すことによって、注目画素と注目画素の上下に隣接する画素との信号値の差分の絶対値を算出することにより求められる。
【０１２７】
図１７は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の構成例を説明する図である。図１７（ａ）を参照して、ハイパスフィルタは、水平方向および垂直方向に３画素ずつの画素の信号値を必要とする３×３空間フィルタである。このフィルタの中央の要素が、画像信号の注目画素に対応する。同図では、座標（ｉ，ｊ）で位置が特定される注目画素の信号値を、ｆ（ｉ，ｊ）とする。
【０１２８】
図１７（ｂ）には、ハイパスフィルタの特性として、注目画素および注目画素の左右に隣接する画素の信号値に乗算されるフィルタ係数（以下、「水平ＨＰＦ係数」とも称する。）と、注目画素および注目画素の上下に隣接する画素の信号値に乗算されるフィルタ係数（以下、「垂直ＨＰＦ係数」とも称する。）が設定されている。
【０１２９】
水平ハイパスフィルタ処理においては、水平ＨＰＦ係数を用いた式（３）によって、注目画素と注目画素の左右に隣接する画素との信号値の差分の絶対値が算出される。算出された差分の絶対値は、水平画像相関係数ＨＰＦＨに設定される。
【０１３０】
【数３】
2011082663.tif 000005
【０１３１】
同様にして、垂直ハイパスフィルタ処理においては、垂直ＨＰＦ係数を用いた式（４）によって、注目画素と注目画素の上下に隣接する画素との信号値の差分の絶対値が算出される。算出された差分は、垂直画像相関係数ＨＰＦＶに設定される。
【０１３２】
【数４】
2011082663.tif 000006
【０１３３】
再び図１６を参照して、調整指示部１１０は、算出された水平画像相関係数ＨＰＦＨを、ステップＳ１２で設定された水平歪み補正量ＣＨに乗じることにより、水平歪み補正量ＣＨを調整する。また、調整指示部１１０は、算出された垂直画像相関係数ＨＰＦＶを、ステップＳ１２で設定された垂直歪み補正量ＣＶに乗じることにより、垂直歪み補正量ＣＶを調整する。そして、調整指示部１１０は、調整後の水平歪み補正量（ＣＨ×ＨＰＦＨ）と垂直歪み補正量（ＣＶ×ＨＰＦＶ）との大きさを比較する（ステップＳ１３１）。
【０１３４】
調整後の水平歪み補正量ＣＨ×ＨＰＦＨが調整後の垂直歪み補正量ＣＶ×ＨＰＦＶよりも大きい場合には（ステップＳ１３１にてＹＥＳ）、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した水平歪み補正量ＣＨを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における水平方向（Ｈ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１４）。
【０１３５】
投写素子駆動部１５５は、入力された水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ１５）。
【０１３６】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した垂直歪み補正量ＣＶを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ１６）。画像処理部１５１は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（水平方向）に向かうほど垂直方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ１７）。
【０１３７】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。このとき、水平方向における投写素子１５４の振角は、ステップＳ１５で設定した投写素子１５４の水平駆動信号の振幅成分に従って変化するように制御される。
【０１３８】
再びステップＳ１３１に戻って、調整後の水平歪み補正量ＣＨ×ＨＰＦＨが調整後の垂直歪み補正量ＣＶ×ＨＰＦＶ以下となる場合には（ステップＳ１３１にてＮＯ）、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した垂直歪み補正量ＣＶを投写素子駆動部１５５に出力する。これにより、投写素子駆動部１５５に対して、投写素子１５４における垂直方向（Ｖ方向）の振幅制御を指示する（ステップＳ１９）。
【０１３９】
投写素子駆動部１５５は、入力された垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４に設けられたミラーの振角を設定する。具体的には、投写素子駆動部１５５は、垂直歪み補正量ＣＶに応じて、投写素子１５４の垂直駆動信号の振幅成分を設定する（ステップＳ２０）。
【０１４０】
また、調整指示部１１０は、ステップＳ１２で設定した水平歪み補正量ＣＨを画像処理部１５１に送信する（ステップＳ２１）。画像処理部１５１は、水平歪み補正量ＣＨに応じて、画像供給部２００から供給される画像データから画素値の間引きを行なうことによって、画像形成領域があおり方向（垂直方向）に向かうほど水平方向の幅が縮小するような信号補正を行なう（ステップＳ２２）。
【０１４１】
投写素子駆動部１５５は、画像処理部１５１から垂直駆動信号および水平駆動信号が与えられると、これらの駆動信号に基づいて投写素子１５４を垂直方向および水平方向に駆動する（ステップＳ１８）。
【０１４２】
以上に述べたように、この発明の実施の形態４によれば、画像信号の水平方向の空間周波数が考慮された水平歪み補正量と、画像信号の垂直方向の空間周波数が考慮された垂直歪み補正量とを比較し、その比較結果に応じて、投写素子１５４の振幅制御および信号補正が使い分けられる。すなわち、画像歪み補正において画像信号の空間周波数が考慮されるため、空間周波数がより大きい方向に画素値の間引きが行なわれることによって生じる画質の劣化を抑制することができる。この結果、画像の鮮鋭感を損なうことなく、表示すべき画像を所望の形状に補正する画像歪み補正を実現することができる。
【０１４３】
［実施の形態５］
以上に説明した実施の形態１〜４に従う画像歪み補正処理は、ユーザが、リモコン１２０にも受けられた水平方向調整具１１２（操作ボタン１１２Ｌ，１１２Ｒ）および垂直方向調整具１１３（操作ボタン１１３Ｕ，１１３Ｄ）を操作（押下）することにより、投写面ＳＣに表示された投写画像を見ながら設定される水平画像歪み補正量および垂直画像歪み補正量に応じて行なわれる。
【０１４４】
この画像歪みを補正する際に、図１８に示すように、投写画像３００上に水平方向および垂直方向のそれぞれに補助線ＬＨ，ＬＶを表示させる構成とすれば、ユーザが画像の歪み具合を視認しやすくなるため、操作性を向上することができる。
【０１４５】
なお、この補助線ＬＨ，ＬＶの表示は、一例として、ユーザがプロジェクタＰＪの運転モードを、通常表示モードから画像歪みを補正するための補正モードに切替えたことに応答して実行されるものとする。そして、画像歪み補正処理が完了してプロジェクタＰＪの運転モードが補正モードから通常表示モードに切替えられると、補助線ＬＨ，ＬＶの表示が終了する。
【０１４６】
また、上述した実施の形態１〜４では、水平方向調整具１１２および垂直方向調整具１１３をリモコン１２０に設ける構成としたが、プロジェクタＰＪの入力操作部に設ける構成としてもよい。かかる構成においても、入力操作部の操作に応答して投写画像３００上に補助線ＬＨ，ＬＶを表示させることが可能である。
【０１４７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４８】
１００  画像表示部、１１０  調整指示部、１１２  水平方向調整具、１１２Ｒ，１１２Ｌ  操作ボタン、１１３  垂直方向調整具、１１３Ｕ，１１３Ｄ  操作ボタン、１２０  リモコン、１５１  画像処理部、１５２  固体光源、１５３  固体光源駆動部、１５４  投写素子駆動部、１５５  投写素子、２００  画像供給部、２５１  フレームメモリ、２５２  ドライバ、２５３  表示部、３００  投写画像、４００  走査画像、ＰＪ  プロジェクタ、ＳＣ  投写面。
【図１】
2011082663.tif 000007
【図２】
2011082663.tif 000008
【図３】
2011082663.tif 000009
【図４】
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【図５】
2011082663.tif 000011
【図６】
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【図７】
2011082663.tif 000013
【図８】
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【図９】
2011082663.tif 000015
【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】
2011082663.tif 000020
【図１５】
2011082663.tif 000021
【図１６】
2011082663.tif 000022
【図１７】
2011082663.tif 000023
【図１８】
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