(57)【要約】【課題】投射された画像の歪曲収差や色収差を簡易に低減できるプロジェクターを提供すること。【解決手段】画像処理部９１が、検出されたレンズ情報に基づいて、元の映像信号すなわち画像信号に対して、緑色画像を基準とする赤色及び青色画像を重畳させる補正処理を施す。つまり、液晶パネル５１ｇで形成された緑色の画像をスクリーンＳＣ上に投影した投影画像の位置を基準として、他の赤色及び青色の投影画像の位置を、一様に移動させる並進によって緑色の投影画像の位置に合わせるように補正している。これにより、レンズシフト量その他の投射レンズ７１の状態を変化させた場合にも、歪みのない色収差を低減した画像を投射することができる。【選択図】図１
2011077972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づいて１画素に対応する所定の表示データで駆動される画素領域を複数備え照明光を変調する光変調部と、
前記光変調部で変調された光を投射する投射レンズと、
前記投射レンズによる投射における歪曲収差及び色収差のうち少なくとも１つに影響するレンズ情報を検出する検出部と、
前記検出部の検出した前記レンズ情報に基づいて元の映像信号に対して補正処理を施す補正部と
を備えるプロジェクター。
【請求項２】
前記レンズ情報は、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、及び使用温度の少なくとも１つ以上を含む、請求項１記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記補正部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記元の映像信号における所定の表示データで駆動される前記光変調部の画素領域の位置の補正量を算出する、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記光変調部は、波長領域帯の異なる複数の色光をそれぞれ変調する各色用の光変調装置を有し、
前記光変調装置で変調された各色光を合成して前記投射レンズに射出する合成光学系をさらに備え、
前記補正部は、各色の画像間での色収差を打ち消すような補正処理を施す、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記補正部は、前記複数の色光のうちいずれか１色についての映像信号を基準として、他色の映像信号に対して所定の表示データで駆動される前記画素領域の位置の補正量を定める、請求項４記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記補正部は、前記映像信号に対する所定の表示データで駆動される前記画素領域の位置の補正量を画素領域単位で段階的に設定する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記光変調装置は、マトリクス状に配列された画素を有し、
前記補正部は、前記所定の表示データで駆動される前記画素領域の位置の補正量を前記画素領域のピッチを単位として方向と整数部と小数部とに分けた情報を有し、小数部が１／２未満の場合、整数部に方向を付したシフト値で画素信号の位置を移動させ、小数部が１／２以上の場合、整数部に１加算した値に方向を付したシフト値で画素信号の位置を移動させる、請求項６記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等で形成された光束を画像としてスクリーン上に投射するプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクターとして、投射レンズをその長手方向に垂直な方向に移動させることによって、投射画像の投射位置をシフト調整し、画像歪み等を低減しているものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなプロジェクターでは、投射された画像に歪みが残り、特に投射レンズのシフト量を変化させた場合に、歪曲収差が増加したり、色収差が増加したりする現象が生じやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、投射された画像の歪曲収差や色収差を簡易に低減できるプロジェクター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】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、映像信号に基づいて１画素に対応する所定の表示データで駆動される画素領域を複数備え照明光を変調する光変調部と、光変調部で変調された光を投射する投射レンズと、投射レンズによる投射における歪曲収差及び色収差のうち少なくとも１つに影響するレンズ情報を検出する検出部と、検出部の検出したレンズ情報に基づいて元の映像信号に対して補正処理を施す補正部とを備える。
【０００７】
上記プロジェクターによれば、補正部が、検出部の検出したレンズ情報に基づいて元の映像信号に対して補正処理を施すので、レンズシフト量その他に関して投射レンズの状態を変化させた場合にも、見かけ上歪曲収差や色収差を低減した画像を投射することができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様又は側面によれば、上記プロジェクターにおいて、レンズ情報が、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、及び使用温度の少なくとも１つ以上を含む。この場合、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、又は使用温度の変化に応じて、元の映像信号に適切な補正処理を施すことができ、投射レンズの使用状況に応じて高品質の画像を投射することができる。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、補正部が、検出部の検出結果に基づいて元の映像信号における所定の表示データで駆動される光変調部の画素領域の位置の補正量を算出する。この場合、元の映像信号を空間的に変形させたりシフトさせたりした画像を簡単に得ることができ、歪曲収差等の補正処理が簡易なものとなる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面によれば、光変調部が、波長領域帯の異なる複数の色光をそれぞれ変調する各色用の光変調装置を有し、当該光変調装置で変調された各色光を合成して投射レンズに射出する合成光学系をさらに備え、補正部が、各色の画像間での色収差を打ち消すような補正処理を施す。この場合、光変調装置ごとに必要に応じて個別の定型的な補正処理を施した映像信号を与えることで、色収差等を低減した画像を投射することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面によれば、補正部が、複数の色光のうちいずれか１色についての映像信号を基準として、他色の映像信号に対して所定の表示データで駆動される画素領域の位置の補正量を定める。この場合、他色の映像信号のみの補正処理で足り、補正部による画像処理の負担を低減することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によれば、補正部が、映像信号に対する所定の表示データで駆動される画素領域の位置の補正量を画素領域単位で段階的に設定する。この場合、画素を移動させる操作によって収差補正を行うことができ、画像処理を簡素化することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面によれば、光変調装置が、マトリクス状に配列された画素を有し、補正部が、所定の表示データで駆動される画素領域の位置の補正量を画素領域のピッチを単位として方向と整数部と小数部とに分けた情報を有し、小数部が１／２未満の場合、整数部に方向を付したシフト値で画素信号の位置を移動させ、小数部が１／２以上の場合、整数部に１加算した値に符号を付したシフト値で画素信号の位置を移動させる。この場合、簡単な端数処理によって、画素の移動量を比較的適切なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターを概念的に示す図である。
【図２】画像処理部の構造を概念的に示すブロック図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、投影画像の補正を説明する概念図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、画像データの位置補正を説明するための概念図である。
【図５】図１に示すプロジェクターの動作を説明するフローチャートである。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態における画像の収差及び補正を説明する概念図である。
【図７】第２実施形態に係るプロジェクターの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、本発明の第１実施形態に係るプロジェクターについて説明する。図示のプロジェクター１００は、画像の形成及び投射用の光学系部分１０と、光学系部分１０の動作を制御する制御装置９０とを備える。
【００１６】
〔１．プロジェクターの光学系部分〕
図１に示す光学系部分１０は、照明光を射出する照明光学系２０と、照明光学系２０からの照明光を青緑赤の３つの色光に分離する色分離導光光学系４０と、色分離導光光学系４０から射出された３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する光変調部５０と、光変調部５０から射出された各色の画像光を合成する光合成光学系６０と、光合成光学系６０によって合成された画像光をスクリーンＳＣに投射する投射光学系７０とを備える。これらのうち照明光学系２０から光合成光学系６０までの部分は、光学部品用筐体１１の内部に収納されている。
【００１７】
照明光学系２０は、光源装置２１と、凹レンズ２２と、第１及び第２のレンズアレイ２４，２５と、偏光変換装置２６と、重畳レンズ２７と、調光機構３１とを備える。このうち、光源装置２１は、照明用の光束を射出する光源であり、例えば高圧水銀ランプ等である発光管２１ａと、発光管２１ａから射出された光束を回収して前方に射出させる楕円面型の凹面鏡２１ｂとを備える。凹レンズ２２は、光源装置２１からの光束を平行化する役割を有するが、例えば凹面鏡２１ｂが放物面鏡である場合には、省略することもできる。第１及び第２のレンズアレイ２４，２５は、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなるフライアイレンズである。このうち、第１のレンズアレイ２４を構成する要素レンズによって、光源装置２１から射出された光束が複数の部分光束に分割される。また、第２のレンズアレイ２５を構成する要素レンズによって、第１のレンズアレイ２４からの各部分光束が適当な発散角で射出される。偏光変換装置２６は、ＰＢＳや波長板を組み込んだプリズムアレイで構成され、レンズアレイ２５から射出された分割光束を特定方向の直線偏光のみに変換して光路下流側の光学系に供給する偏光変換部である。重畳レンズ２７は、偏光変換装置２６を経た直線偏光としての照明光を全体として適宜収束させることにより、被照明領域すなわち光変調部５０に設けた各色の液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂに対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ２４，２５と重畳レンズ２７とを通過した照明光は、以下に詳述する色分離導光光学系４０を通って、光変調部５０に設けられた各色の液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂを均一に重畳照明する。なお、調光機構３１は、照明光学系２０の内部、例えば第１及び第２のレンズアレイ２４，２５の間に配設され、照明光学系２０から射出される照明光を部分的に遮光可能であり、照明光量すなわち照明光の射出強度を調整する。
【００１８】
色分離導光光学系４０は、第１及び第２のダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、３つのフィールドレンズ４３ｒ，４３ｇ，４３ｂと、リレーレンズ４４ａ，４４ｂとを備え、光源装置２１から射出された照明光を赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色の３色に分離するとともに、分離された各色光を後段の液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１のダイクロイックミラー４１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ色の照明光ＬＲを反射しＧ色及びＢ色の照明光ＬＧ，ＬＢを透過させる。また、第２のダイクロイックミラー４１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ色の照明光ＬＧを反射しＢ色の照明光ＬＢを透過させる。つまり、第１のダイクロイックミラー４１ａで反射された赤色光ＬＲは、フィールドレンズ４３ｒのある第１光路ＯＰ１に導かれ、第１のダイクロイックミラー４１ａを透過して第２のダイクロイックミラー４１ｂで反射された緑色光ＬＧは、フィールドレンズ４３ｇのある第２光路ＯＰ２に導かれ、第２のダイクロイックミラー４１ｂを通過した青色光ＬＢは、フィールドレンズ４３ｂのある第３光路ＯＰ３に導かれる。各色用のフィールドレンズ４３ｒ，４３ｇ，４３ｂは、第２レンズアレイ２５から射出された各部分光束が、各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂの被照射領域上において適度な入射角度となるように調節している。一対のリレーレンズ４４ａ，４４ｂは、第１光路ＯＰ１や第２光路ＯＰ２よりも相対的に長い第３光路ＯＰ３上に配置され、入射側の第１のリレーレンズ４４ａの直前に形成された像を、ほぼそのまま射出側のフィールドレンズ４３ｂに伝達することにより、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。
【００１９】
光変調部５０は、３色の照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがそれぞれ入射する３つの液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂを備える。各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂは、入射した照明光の強度の空間分布を変調する非発光型の光変調装置である。
【００２０】
各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂは、中央に配置される液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂと、これを挟むように一方の光入射側に配置される入射側偏光フィルター５２ｒ，５２ｇ，５２ｂと、他方の光射出側に配置される射出側偏光フィルター５３ｒ，５３ｇ，５３ｂとをそれぞれ備えている。各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂは、図示による説明を省略するが、透明電極等を有する光透過性基板と、画素電極等を有する光透過型の駆動基板と、光透過性基板及び駆動基板間に密閉封入される液晶層とを備える。各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂに入射した各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で強度変調される。
【００２１】
光合成光学系６０は、クロスダイクロイックプリズムであり、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対のダイクロイックミラー６１，６２が形成されている。両ダイクロイックミラー６１，６２は、特性が異なる誘電体多層膜で形成されている。すなわち、一方の第１ダイクロイックミラー６１は赤色光ＬＲを反射し、他方の第１ダイクロイックミラー６２は青色光ＬＢを反射する。この光合成光学系６０は、液晶ライトバルブ５０ｒからの変調後の赤色光ＬＲを第１ダイクロイックミラー６１で反射して光路を折り曲げることによりＺ方向に射出させ、液晶ライトバルブ５０ｇからの変調後の緑色光ＬＧを第１及び第２ダイクロイックミラー６１，６２を透過させることによってＺ方向に直進させ、液晶ライトバルブ５０ｂからの変調後の青色光ＬＢを第２ダイクロイックミラー６２で反射して光路を折り曲げることによりＺ方向に射出させる。光合成光学系６０の光射出側では、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが重ね合わされて色合成が行われる。
【００２２】
投射光学系７０は、光合成光学系６０で合成されたカラーの画像光を拡大投射する投射レンズ７１と、制御装置９０の制御下で動作して投射レンズ７１の状態を調整するレンズ駆動装置７２と、投射レンズ７１の温度を検出する温度センサー９７とを備える。投射レンズ７１は、液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂ上の画像を所望の倍率でスクリーンＳＣ上に投射するズームレンズである。投射レンズ７１は、光軸ＯＡ方向に移動可能な複数のレンズ群７１ａのほかに、開閉動作により絞り値を調整可能なアイリス７１ｂを内蔵している。レンズ駆動装置７２は、図示を省略するが、アクチュエータ、機械機構等を内蔵している。レンズ駆動装置７２は、これに内蔵したセンサー群７２ｂによって、投射レンズ７１のレンズシフト量、投射倍率、絞り値等のレンズ情報を検出して後述するレンズ駆動制御部９５に出力するとともに、レンズ駆動制御部９５からの制御信号に基づいて、投射レンズ７１のレンズシフト量、投射倍率、絞り値等を変更することができる。投射レンズ７１のレンズシフト量を調節する際、レンズ駆動装置７２は、投射レンズ７１をその光軸ＯＡがシステム光軸ＳＡ上にある状態から光軸ＯＡに垂直な±Ｙ方向に沿って適宜並進移動させる。このように投射レンズ７１の光軸ＯＡをシステム光軸ＳＡに対して意図的にずらすレンズシフトによって、投射レンズ７１による投射方向を光軸ＯＡに対して例えば＋Ｙ方向に所望角度傾いた斜め方向とすることができ、システム光軸ＳＡから＋Ｙ方向にずれた位置に形状歪みの少ない状態での画像投射が可能になる。また、投射レンズ７１を構成する複数のレンズ群７１ａの一部を光軸ＯＡの方向に個別に移動させることにより、投射レンズ７１による投射倍率を変化させることができるようになっている。投射レンズ７１に付随するように設けられた温度センサー９７は、例えばサーミスター等の感温素子で形成され、制御装置９０に設けた検出回路９６によって動作が制御される。以上の投射光学系７０により、各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂに入力された駆動信号或いは表示信号に対応する各色の画像を合成したカラー動画やカラー静止画がスクリーンＳＣ上に所望の倍率で投射される。
【００２３】
〔２．プロジェクターの制御系〕
制御装置９０は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部９１と、画像処理部９１の出力に基づいて各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂを駆動するパネル駆動部９２と、画像処理部９１の出力に基づいて調光機構３１を駆動する調光機構駆動部９３と、光源装置２１に給電して発光管２１ａの点灯状態を調整する点灯駆動部９４と、投射光学系７０による結像状態を調整するためのレンズ駆動制御部９５と、これらの回路部分９１，９４，９５等の動作を統括的に制御する主制御部９９とを備える。なお、制御装置９０は、電源装置１０１から電力の供給を受けて動作する。
【００２４】
制御装置９０において、画像処理部９１は、入力された外部画像信号に対して輝度補正、色補正、歪み補正等の各種補正処理を行うことや、外部画像信号に対応する画像に代えて或いは重畳して文字情報等を表示することができる。
【００２５】
パネル駆動部９２は、画像処理部９１から出力された画像処理後の画像信号すなわち表示データに基づいて、各液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂの状態を調節する駆動信号を発生する。これにより、画像処理部９１から入力された表示データに対応して、液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂにおいて、透過率分布としての画像を形成させることができる。
【００２６】
調光機構駆動部９３は、調光機構３１の開閉状態を動的に制御する。調光機構駆動部９３は、調光機構３１に、光路の大半を遮断している閉状態と光路を開放している開状態との間で、連続的又は段階的な開閉動作を行わせる。
【００２７】
点灯駆動部９４は、発光管２１ａに供給する電圧や電流の振幅や周期等を調節することによって、発光管２１ａの発光状態を調節する。
【００２８】
レンズ駆動制御部９５は、レンズ駆動装置７２に制御信号を出力することによりレンズ駆動装置７２を適切に動作させており、投射レンズ７１の投射倍率、レンズシフト量、絞り値等を所望の状態にすることができる。また、レンズ駆動制御部９５は、レンズ駆動装置７２に内蔵されたセンサー群７２ｂ（具体的にはズームポジションセンサー、シフトセンサー、絞りセンサー等）からの検出信号を受信しており、投射レンズ７１の投射倍率、レンズシフト量、絞り値等のレンズ情報を主制御部９９に随時提供する。以上のセンサー群７２ｂは、別途設けた温度センサー９７とともに、投射に関する各種情報であるレンズ情報を検出するための検出部として機能する。
【００２９】
主制御部９９は、画像処理部９１、点灯駆動部９４、レンズ駆動制御部９５等を制御するために適宜用意されたプログラムに基づいて動作する。主制御部９９は、ユーザの指示、内部に保管されたデータ等に基づいてレンズ駆動制御部９５を動作させ、投射レンズ７１の投射倍率やレンズシフト量を所望の状態に変化させる。この際、主制御部９９は、レンズ情報として、センサー群７２ｂによって検出される投射倍率、レンズシフト量、絞り値等と、温度センサー９７によって検出される使用温度とを監視している。主制御部９９は、このレンズ情報を画像処理部９１に色ずれその他の収差補正を行わせるために必要な情報として保管する。
【００３０】
図２に示すように、画像処理部９１は、ＭＰＵ８１と、入出力インターフェース８２と、ビデオプロセッサ８３と、ワークＲＡＭ８４と、動作用ＲＯＭ８５と、表示バッファ８６とを備える。ＭＰＵ８１は、制御手段としてビデオプロセッサ８３等を適宜動作させることにより、外部からの画像信号が例えば時系列的な２次元の表示データであるものとして、このような表示データに各種画像処理を施す。ビデオプロセッサ８３は、表示データに対して実際に処理を施す部分であり、表示バッファ８６は、ビデオプロセッサ８３で処理された表示データを図１のパネル駆動部９２に出力するために一時的に保管する。なお、動作用ＲＯＭ８５は、画像処理部９１の動作のための不変の情報（プログラム、グラフィックデータ等）を記憶しており、ワークＲＡＭ８４は、画像処理時にデータ処理用のワークエリアとして利用される。これらにより、画像処理部９１は、主制御部９９から画像処理部９１の動作に関連する制御信号と、投射倍率、レンズシフト量、絞り値、使用温度等のレンズ情報とを受信し、これを基準として、外部から入力された画像信号又は表示データに対する色ずれ補正等に必要な補正量を算出又は読み出して画像信号の補正を行い、補正された画像信号に対応する表示信号をパネル駆動部９２へ送信している。つまり、画像処理部９１は、一連の画像信号に対して補正処理を行う補正部として機能する。
【００３１】
図３（Ａ）、３（Ｂ）、及び３（Ｃ）等を参照して、プロジェクター１００による画像投射とその投射画像の収差補正とについて説明する。
【００３２】
本実施形態の場合、図１に示す主制御部９９が、投射レンズ７１のレンズシフト量等に関するレンズ情報を監視しており、画像処理部９１が、このレンズ情報に基づいて投射画像の色ずれを相殺するような補正処理を外部から入力された画像信号に対して行うので、投射レンズ７１の状態に関わらずスクリーンＳＣ上に殆ど色ずれのない画像を投射することができる。
【００３３】
既述のように、本プロジェクター１００では、制御装置９０による制御下でレンズ駆動制御部９５を動作させることにより、投射レンズ７１のレンズシフトやズーミング等が行われている。従って、スクリーンＳＣ上に形成される投影画像は、外部から入力された画像信号に対して特に補正を施さない場合、色収差による色ずれや歪曲収差による歪みがレンズシフト量や投射倍率といったレンズ情報に応じて変動するものとなる。なお、投射レンズ７１の温度変化に伴って投射画像の色ずれや歪みが変動することもある。
【００３４】
本実施形態では、投射レンズ７１によって相対的に殆ど歪みのない色収差が生じており、このような色収差がレンズ情報に応じて変動する場合について考える。外部から入力された画像信号を色収差に関して補正をせず各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂを駆動させ画像を投射レンズ７１で投射した場合、図３（Ａ）に示すように、投射レンズ７１の色収差の影響により、スクリーンＳＣ上において同じ位置に重畳して投射されるべき互いに対応する緑色画素ＰＧ、赤色画素ＰＲ、及び青色画素ＰＢが、１つに重畳された状態とならず互いに並進的にずれた状態で投影されてしまう。例えば、図３（Ｂ）に拡大して示すように、スクリーンＳＣの中央領域Ａ１で、赤色画素ＰＲがこれに対応する緑色画素ＰＧに比べ＋ｙ方向にずれて、緑色画素ＰＧの上下に隣接する緑色画素ＰＧａ，ＰＧｂのうち＋ｙ側に隣接する緑色画素ＰＧａ上に重畳して投影されてしまう。また、青色画素ＰＢがこれに対応する緑色画素ＰＧに比べ−ｙ方向にずれて、−ｙ側に隣接する緑色画素ＰＧｂ上に重畳して投影されてしまう。このような色ずれの現象は、スクリーンＳＣ上の各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３で同様に生じており、結果的に、投影画像全体として一様な色ずれが生じる。このような相対的に歪みのない色収差は、投射レンズ７１のレンズシフト量等のレンズ情報の変化に応じて変動するものであり、特に投射レンズ７１のレンズシフト量をかなり増加させた斜め投射によって投射角度が大きくなる場合等において、より顕著なものとなる。
【００３５】
本実施形態に係るプロジェクター１００では、上記のような相対的に歪みのない色収差に起因する色ずれを相殺すべく画像信号の補正を行っている。つまり、各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂで形成される各色の画像のうち、例えば液晶パネル５１ｇで形成された緑色の画像をスクリーンＳＣ上に投影した投影画像の位置を基準として、他の赤色及び青色の投影画像の位置を、一様に移動させる並進によって緑色の投影画像の位置に合わせるように補正している。
【００３６】
具体的には、図３（Ｂ）に示すように、スクリーンＳＣ上での投影位置が投射レンズ７１の色収差によって互いにずれている各色画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢについて、図３（Ｃ）に示すように、スクリーンＳＣ上に投射される緑色画素ＰＧの位置に赤色画素ＰＲ及び青色画素ＰＢの位置を合わせるように、液晶パネル５１ｒ，５１ｂでの赤色及び青色画素ＰＧ，ＰＢの位置を画素単位で移動させる並進型のシフト補正処理（以下、シフト操作とも呼ぶ）を施してしている。画像処理部９１は、上記のようなシフト操作を図３（Ａ）に示すスクリーンＳＣ上に投影される液晶パネル５１ｒ，５１ｂの画素全体に対して実行している。つまり、画像処理部９１は、スクリーンＳＣ上で相互に対応する緑色画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢが重畳するように、液晶パネル５１ｒ，５１ｂを動作させるための表示データで駆動させる画素領域の位置に関して、投射レンズ７１の色収差を相殺する程度にデジタル的に移動させるシフト操作を行う画像信号補正を実行する。これにより、各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂでの対応する座標位置の画像領域においては、画像の同一画素に対応する表示データで駆動されないが、スクリーンＳＣ上の概ね同じ座標位置には、画像の同一画素に対応する各色の画素が投射レンズ７１で投射される。この際、スクリーンＳＣ上の赤色及び青色画素ＰＧ，ＰＢの位置を移動させるために、対応する画素の表示データで駆動させる画素領域を液晶パネル５１ｇに対してどの程度ずらすかというシフト量は、投射レンズ７１のレンズ情報に応じて随時変化させており、状況が変化しても、色ずれのない投射画像がスクリーンＳＣ上に形成される。
【００３７】
図４（Ａ）及び４（Ｂ）は、上記のような画像信号補正を実現するシフト操作の処理の一例として、赤色光用の液晶パネル５１ｒ上での画像位置の変更を説明する模式図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は液晶パネル５１ｒの画像変調領域の一部示すものである。画素領域Ａ（ｍ，ｎ）（（ｍ，ｎ）＝（行番号，列番号））は、液晶パネル５１ｒにマトリクス状に配置され、ブラックマトリックスＢＭにより区画された矩形の領域となっている。従って、画素領域Ａ（ｍ，ｎ）は、液晶パネル５１ｒ上で物理的に固定された領域である。例えば、液晶パネル５１ｒでの画素領域Ａ（２，２）は、本来の幾何的な配置関係からすると、液晶パネル５１ｇ上での画素領域Ａ（２，２）と、液晶パネル５１ｂ上での画素領域Ａ（２，２）とに対応している。これに対して、表示データＤ（ｍ，ｎ）（（ｍ，ｎ）＝（行番号，列番号））は、投射のため画像処理部９１に保持された画像信号を液晶パネル５１ｒの画素数に対応させて調整した仮想的な画素単位の表示信号である。例えば、画像の所定の一画素に対応する赤色用の表示データＤ（２，２）は、元の映像信号又は画像信号において、当該一画素に対応する緑色用の表示データＤ（２，２）及び青色用の表示データＤ（２，２）に対応している。このため、表示データＤ（ｍ，ｎ）には、階調等の輝度情報のほかに、ワークＲＡＭ７４に保管されている画素領域Ａ（ｍ，ｎ）に対応させたアドレスが含まれている。
【００３８】
図４（Ａ）は、画像信号補正を行わない場合の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）と表示データＤ（ｍ，ｎ）との対応関係を示している。例えば、液晶パネル５１ｒの画素領域Ａ（２，２）は画像の所定の一画素に対応する赤色用の表示データＤ（２，２）で駆動される。この場合、例えば図３（Ｂ）に示されるように、画像の所定の一画素に対応する赤色画素ＰＲが、これに対応する緑色画素ＰＧに比べ＋ｙ方向にずれて投射される。
一方、図４（Ｂ）は、画像信号補正を行った場合の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）と表示データＤ（ｍ，ｎ）との対応関係の一例を示している。画像信号補正を行わない場合、スクリーンＳＣ上において、赤色画素ＰＲが緑色画素ＰＧに比べ＋ｙ方向に１画素分ずれて投射されていた。従って、赤色画素ＰＲをスクリーンＳＣ上において−ｙ方向に１画素分ずれるように画像信号補正を実行すればよい。ここで、投射レンズ７１は、液晶パネル５１ｒの倒立像をスクリーンＳＣ上に投射する光学系であるから、スクリーンＳＣ上での−ｙ方向は液晶パネル５１ｒ上での＋Ｙ方向に相当し、さらに赤色光ＬＲは光合成光学系６０においてダイクロイックミラー６１で反射されるから、スクリーンＳＣ上での＋ｘ方向は液晶パネル５１ｒ上での＋Ｚ方向に相当する。従って、スクリーンＳＣ上で赤色画素ＰＲを−ｙ方向に移動させて投射させたい場合は、液晶パネル５１ｒ上で＋Ｙ方向にシフトした位置の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）の駆動を当該赤色画素ＰＲの表示データＤ（ｍ，ｎ）で行えるようにシフト操作を行う画像信号補正を実行する。また、スクリーンＳＣ上においてｘ方向、例えば＋ｘ方向に赤色画素ＰＲを移動させる場合、液晶パネル６１ｒ上では＋Ｚ方向にシフトした位置の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）の駆動を当該赤色画素ＰＲの表示データＤ（ｍ，ｎ）で行えるようにシフト操作を行う画像信号補正を実行する。
図４（Ｂ）の例では、赤色光用の表示データＤ（ｍ，ｎ）を一括して、緑色光用の表示データＤ（ｍ，ｎ）が駆動される液晶パネル５１ｇでの画素領域Ａ（ｍ，ｎ）より＋Ｙ側に画素領域の１ピッチ分すなわち１画素分ずらすシフト操作を行う画像信号補正を実行している。つまり、例えば図４（Ａ）のようにシフト操作を行わない場合は、画素領域Ａ（２，２）は表示データＤ（２，２）で駆動されるが、図４（Ｂ）のようにシフト操作を行う場合は、１つだけ＋Ｙ側に位置する画素領域Ａ（１，２）が表示データ（２，２）で駆動される。この場合、図３（Ｃ）に拡大して示すように、スクリーンＳＣ上では、赤色画素ＰＲがシフト操作をしなかった場合よりも約１画素分−ｙ側にずれて投射されることになり、緑色画素ＰＧの位置は補正前のままで、赤色画素ＰＲを緑色画素ＰＧに略重畳させることができる。また、この緑色画素ＰＧに対応する青色画素ＰＢについても同様に、シフト操作の処理を行って液晶パネル５１ｂの表示をずらすことで、スクリーンＳＣ上では青色画素ＰＢを緑色画素ＰＧに略重畳させることができる。これにより、実際には投射レンズ７１では収差が発生しているものの、色ずれのない投射画像がスクリーンＳＣ上に形成される。
【００３９】
なお、以上では、一例として赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢの位置について、表示データＤ（ｍ，ｎ）を±Ｙ側に１画素分ずらすものを示しているが、赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢについて、表示データＤ（ｍ，ｎ）をずらす量すなわち位置補正に際しての補正量は、１画素分に限らず、レンズ情報を考慮し、色ごとに適宜定められる。また、上述の一例は、投射レンズ７１の光軸ＯＡをシステム光軸ＳＡに対して＋Ｙ方向にずらした場合であったが、システム光軸ＳＡに対する投射レンズ７１の光軸ＯＡのずらし方向は±Ｙ方向にだけでなく±Ｘ方向にもずらすこともある。つまり、補正量は、レンズ情報から得た色収差又は色ずれに関する情報から決定され、画素を単位とするので、赤色及び青色のそれぞれについてＸ方向及びＹ方向を表す整数値の組となる。
【００４０】
具体的に説明すると、相対的に歪みのない色収差によって緑色画素ＰＧに対して赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢの色ずれが生じる場合、その色収差量を画素のピッチ単位でＡＢｒ，ＡＢｂとする。ここで、色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂを画素のピッチ単位とすることで、少なくとも所定の一画素に対応する表示データＤ（ｍ，ｎ）で駆動させる各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂ上の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）の座標位置（（ｍ，ｎ）＝（行位置，列位置））をそれぞれ異ならせるシフト操作を行う画像信号補正処理が可能になる。また、色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂは、Ｘ方向及びＹ方向の成分を有する２次元ベクトルとなっている。このような色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂを打ち消すための補正量をＣＯｒ，ＣＯｂとすると、赤色の補正量は近似的にＣＯｒ＝−ＡＢｒで与えられ、青色の補正量は近似的にＣＯｂ＝−ＡＢｂで与えられる。ここで、位置補正は、画素領域単位で行うことが簡便であり、ピッチ単位の補正量ＣＯｒ，ＣＯｂから端数を省略した近似的な補正量としてのシフト値ＣＡｒ，ＣＡｂを画像処理に用いるものとする。
【００４１】
位置補正に際しての端数処理としては、例えばピッチ単位の位置の補正量を符号部と整数部と小数部とに分ける。小数部が１／２未満の場合、整数部の数字に方向に相当する符号を付したシフト値で、表示データＤ（ｍ，ｎ）で駆動される画素領域の位置を移動させる。小数部が１／２以上の場合、整数部の数字に１加算したものに方向に相当する符号を付したシフト値で、表示データＤ（ｍ，ｎ）で駆動される画素領域Ａ（ｍ，ｎ）の位置を移動させる。具体的には、位置の補正量のＹ成分が例えば−０．８である場合、整数部は０であり小数部は０．８であり符号部は−であるから、小数部が１／２以上となって、シフト値のＹ成分は、−１となる。例えば図３（Ｂ）の場合、位置補正前の赤色画素ＰＲは、ｙ方向に関して、緑色画素ＰＧのピッチＰＴの長さを単位とするピッチ単位で、＋０．８程度の投射位置ずれ（色収差）で投影され、ｘ方向に関して、投射位置ずれ（色収差）を生じていない。したがって、色収差量ＡＢｒは、（ｘ成分の収差量，ｙ成分の収差量＝０，０．８）となり、投射レンズ７１が倒立像を投射する光学系であること及び色合成光学系６０での反転を考慮した位置補正のためのシフト値ＣＡｒは、例えば液晶パネル５１ｒ用の補正であれば（Ｚ方向に０，Ｙ方向に＋１）となるので、所定の一画素に対応する赤色用の表示データ（ｍ，ｎ）で駆動させる液晶パネル５１ｒでの画素領域（ｍ，ｎ）を、緑色用の表示データ（ｍ，ｎ）で駆動させる液晶パネル５１ｇでの画素領域（ｍ，ｎ）の座標より＋Ｙ側に１画素分だけシフトさせる。結果的に、スクリーンＳＣ上において、位置補正後の赤色画素ＰＲは、位置補正前の赤色画素ＰＲの位置に対して−ｙ側にＰＴ分シフトし対応する緑色画素ＰＧと重なる。なお、位置補正前の赤色画素ＰＲがｙ方向にのみピッチ単位で例えば＋１．８程度の投射位置ずれ（色収差）で投影されている場合、位置補正のためのシフト値ＣＡｒは、（０，＋２）となり、液晶パネル５１ｒにおいて表示データを＋Ｙ側に２画素分だけシフトさせる。結果的に、スクリーンＳＣ上において、位置補正後の赤色画素ＰＲは、位置補正前の赤色画素ＰＲの位置を基準として−ｙ側に２ＰＴ分シフトすることになる。
【００４２】
なお、シフト値ＣＡｒ，ＣＡｂを決定するための色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂについては、予めシミュレーションや計測を行うことで適正な値を決定することができ、データ処理のため関数やテーブルの形にすることができる。特に投射レンズ７１がレンズシフトした状態で使用される場合、色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂは、倍率色収差に対応する値となる。このような色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂは、レンズ情報に応じて変化するものであり、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、使用温度等の基準値からのずれ値Ｓ、Ｚ、ＤＩ、Ｔに応じて変動する。よって、色収差量ＡＢｒ，ＡＢｂは、これらのパラメーターＳ，Ｚ，ＤＩ，Ｔと、所定の係数αｒ，βｒ，γｒ，δｒ，αｂ，βｂ，γｂ，δｂとにより、例えば以下のように定められる。
ＡＢｒ＝ＡＢｒ０＋αｒ×Ｓ＋βｒ×Ｚ＋γｒ×ＤＩ＋δｒ×Ｔ
ＡＢｂ＝ＡＢｂ０＋αｂ×Ｓ＋βｂ×Ｚ＋γｂ×ＤＩ＋δｂ×Ｔ
（ここで、ＡＢｒ０，ＡＢｂ０は、基準状態で残存する色収差を意味する。）
以上の値ＡＢｒ０，ＡＢｂ０と、係数αｒ，βｒ，γｒ，δｒ，αｂ，βｂ，γｂ，δｂとは、例えば画像処理部９１の動作用ＲＯＭ８５に保管され、ＭＰＵ８１やビデオプロセッサ８３でのデータ処理に利用される。
【００４３】
以上のようなシフト操作の演算処理について説明する。まず、補正部である画像処理部９１のＭＰＵ８１は、レンズ情報に基づいて対応するシフト操作を行うためのプログラムを動作用ＲＯＭ８５から読み出しスクリーンＳＣ上での緑色画素ＰＧに対する赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢの色ずれすなわちピッチ単位のずれ量から補正量をそれぞれ算出する。次に、ＭＰＵ８１は、算出されたピッチ単位の補正量を整数部と小数部と符号部とに分ける。なお、補正量は、ｘ方向及びｙ方向のベクトル成分（例えば図４（Ｂ）等に示す液晶パネル５１ｒ上ではＺ方向及びＹ方向の成分）を有しており、各ベクトル成分が整数部と小数部と符号部とに分けられる。次に、ＭＰＵ８１は、この小数部が１／２未満の場合、符号を付した整数部に対応する近似的な補正量すなわちシフト値によって、ｘ方向及びｙ方向に対応する液晶パネル５１ｒ，５１ｂ上での画素信号の位置を表示バッファ８６上で一括移動させるコマンドをビデオプロセッサ８３に出力する。また、小数部が１／２以上の場合、符号が正であれば、整数部に１加算したシフト値によって、画素信号の位置を表示バッファ８６上で一括移動させるコマンドをビデオプロセッサ８３に出力し、符号が負であれば、整数部に１加算した後に負の符号を付したシフト値によって、画素信号の位置を表示バッファ８６上で一括移動させるコマンドをビデオプロセッサ８３に出力する。上記のように、補正量はｘ方向及びｙ方向のベクトル成分（例えば図４（Ｂ）等に示す液晶パネル５１ｒ上ではＺ方向及びＹ方向の成分）を有しており、端数処理によって得られたシフト値もベクトルとして与えられる。以上のシフト値で画素を２次元的方向に移動させる処理により、色ずれを解消する並進型のシフト補正処理が行われることになり、スクリーンＳＣ上での相対的な色ずれを補償するような位置補正が達成される。
【００４４】
〔３．画像信号補正の動作〕
以下、図５のフローチャートを参照して、プロジェクター１００における画像信号補正の具体的な方法及び動作について説明する。
【００４５】
まず、プロジェクター１００は、画像信号の検出を行うとともにレンズ情報の検出を行う（ステップＳ１１）。すなわち、画像処理部９１のＭＰＵ８１は、入出力インターフェース８２を介して外部からの画像信号を受信する一方、主制御部９９からレンズ情報等を含む制御信号を受信し、当該信号をワークＲＡＭ８４内の特定領域内に一時的にそれぞれ格納する。
【００４６】
次に、ＭＰＵ８１は、主制御部９９からのレンズ情報に基づいて、外部からの画像信号の補正のためのシフト値を算出してワークＲＡＭ８４に保管する（ステップＳ１２）。つまり、図３（Ａ）、４（Ａ）、４（Ｂ）等を用いて説明したように、緑色画素ＰＧの位置を基準として各赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢの位置の補正量をレンズ情報から換算し、これに対応する光変調部５０側でのシフト値を算出している。なお、ステップＳ１１で検出したレンズ情報が前回の処理から変動していない場合、ステップＳ１２で改めてシフト値を計算することなく、前回の処理で用いたシフト値をそのまま利用する。
【００４７】
次に、ＭＰＵ８１は、ステップＳ１２の結果から赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢのシフトすなわち位置変更が必要か否かを判断し（ステップＳ１３）、必要と判断すれば（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ビデオプロセッサ８３に赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢのシフト処理を行わせ（ステップＳ１４）、ステップＳ１３においてシフトは不要であると判断すれば（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ビデオプロセッサ８３にシフト処理を行わせない。なお、赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢのシフト処理を行う場合、画像の縁部分で特定色の画像信号が不足する場合があるが、この場合、かかる特定色に対応する画像信号全部の表示を禁止する。これにより、投射画像の縁が色づくことを防止できる。
【００４８】
ＭＰＵ８１は、制御手段として、上記補正処理をプロジェクター１００の動作が終了するまで繰り返す（ステップＳ１５）。
【００４９】
以上説明したプロジェクター１００によれば、補正部である画像処理部９１が、検出されたレンズ情報に基づいて、元の映像信号すなわち画像信号に対して、緑色画像を基準として赤色及び青色画像を重畳させる補正処理を施すので、レンズシフト量その他の投射レンズ７１の状態を変化させた場合にも、色収差を低減した画像を投射することができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るプロジェクターの光学系の構成について説明する。なお、第２実施形態のプロジェクターは、その外観及び構造については、第１実施形態のプロジェクター１００と同様であり、補正の処理のみが異なるので、構造等の図示を省略する。
【００５１】
図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、図３（Ａ）及び３（Ｂ）に対応するものである。本実施形態では、並進型のシフト補正処理のみならず、レンズシフト量や投射倍率等が大きい場合に増大する歪みや色ずれにも対処した汎用型の画像信号補正処理を行っている。
【００５２】
投射レンズ７１の歪曲収差による歪みが大きくその歪みが色毎に異なる場合、例えば図６（Ａ）において領域Ａ１〜Ａ３で示すように、同じ位置に重畳されるべき互いに対応する緑色画素ＰＧ、赤色画素ＰＲ、青色画素ＰＢが、１つに重畳された状態とならず、互いにずれた状態で投影される。しかも、このような投射位置ずれは、スクリーンＳＣ上の各部で一様になっておらず、かつ、色毎に異なるものとなる。つまり、歪曲収差等を含む一般的な投射位置ずれは、例えば図６（Ｂ）、６（Ｃ）のように、スクリーンＳＣの中央領域Ａ１よりも周辺領域Ａ３において大きくなり、各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３で色ずれの程度や方向が異なったものとなる。なお、図６（Ｂ）において、軸ｘ，ｙの交点Ｏｃは、スクリーンＳＣの中心に相当し、各種収差がない場合に各色画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢが本来投射されるべき仮想的な基準点を示している。また、図６（Ｃ）において、軸ｘ´，ｙ´の交点Ｏ３は、各種収差がない場合に各色画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢが本来投射されるべき仮想的な基準点を示している。
【００５３】
本実施形態に係るプロジェクター１００では、上記のような歪曲収差等に起因する色ずれや歪みを相殺すべく画像信号の補正を行っている。つまり、各液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂで形成される各色の画像を、並進及び変形によってスクリーンＳＣ上で互いに一致させるように補正している。さらに、投射レンズ７１のレンズシフト等に関するレンズ情報が変化した場合、画像処理部９１が、その変化を相殺するように、色ずれや歪みを打ち消すような補正処理を外部から入力された画像信号に対して行う。
【００５４】
各色の画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢ間で非一様な投射位置ずれが生じる場合、その投射位置ずれすなわち歪み収差量を、画素のピッチ単位でＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎ（ｍ，ｎ＝…，１，２，３，…）とする。ここで、歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎは、画素のピッチ単位で表すことによって液晶パネル５１ｒ，５１ｇ，５１ｂ上の各画素領域Ａ（ｍ，ｎ）に対応して存在し、ｘ方向及びｙ方向に対応する成分（例えば図４（Ｂ）等に示す液晶パネル５１ｒ上ではＺ方向及びＹ方向の成分）を有する２次元ベクトルとなる。このような歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎを打ち消すための各色の補正量をＣＯｒｍ，ｎ，ＣＯｇｍ，ｎ，ＣＯｂｍ，ｎ（ｍ，ｎ＝…，１，２，３，…）とすると、赤色の補正量は近似的なＣＯｒｍ，ｎ＝−ＡＢｒｍ，ｎで与えられ、緑色の補正量は近似的なＣＯｇｍ，ｎ＝−ＡＢｇｍ，ｎで与えられ、青色の補正量は近似的なＣＯｂｍ，ｎ＝−ＡＢｂｍ，ｎで与えられる。この場合も、簡便のため画素単位で位置補正を行うものとし、補正量ＣＯｒｍ，ｎ，ＣＯｇｍ，ｎ，ＣＯｂｍ，ｎから第１実施形態と同様に端数を省略した近似的な補正量としてのシフト値ＣＡｒｍ，ｎ，ＣＡｇｍ，ｎ，ＣＡｂｍ，ｎ（ｍ，ｎ＝…，１，２，３，…）を用いるものとする。つまり、画像信号補正前の画素領域Ａ（ｍ，ｎ）に対応させていた画素信号としての表示データＤ（ｍ，ｎ）を、近似的な補正量である個別シフト値ＣＡｒｍ，ｎ，ＣＡｇｍ，ｎ，ＣＡｂｍ，ｎだけ移動させる個別の位置補正（すなわち画素ごとに個別のシフト操作）を行う。これにより、実際には投射レンズ７１では収差が発生しているものの、各色の画素ＰＧ，ＰＲ，ＰＢをスクリーンＳＣにおいて見かけ上略重畳させることができ、スクリーンＳＣ上に色ずれや歪みの少ない画像を投射できる。
【００５５】
なお、上記の歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎは、一般的には倍率色収差に相当するので、予めシミュレーションや計測を行うことで適正な値を決定することができ、データ処理のため関数やテーブルの形にすることができる。歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎは、レンズ情報に応じて変化するものであり、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、使用温度等の基準値からのずれ値Ｓ、Ｚ、ＤＩ、Ｔに応じて変動する。よって、歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎは、例えばパラメーターＳ，Ｚ，ＤＩ，Ｔを変数とする関数として与えられ、或いはパラメーターＳ，Ｚ，ＤＩ，Ｔを数値範囲等で分割した段階別のテーブルとして与えられる。例えば、レンズシフト量の基準値からのずれＳを１〜５段階の範囲で設定し、投射倍率の基準値からのずれＺを望遠、中距離、広角等の３段階で設定し、これらの組み合わせに対応する歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎを与えることもできる。以上の歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎを与える関数やテーブルは、例えば画像処理部９１の動作用ＲＯＭ８５に保管され、ＭＰＵ８１やビデオプロセッサ８３でのデータ処理に利用される。
【００５６】
なお、以上の画像処理に際して、各画素単位でレンズ情報に応じた補正量を算出してもよいが、全領域をいくつかの画素ブロックに分割した領域単位で補正量を算出してもよい。また、個別シフト値ＣＡｒｍ，ｎ，ＣＡｇｍ，ｎ，ＣＡｂｍ，ｎは、歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎから得られる量に対して一様にオフセットを与えたものとすることもできる。この場合、スクリーンＳＣの中央領域Ａ１において例えば緑色画素ＰＧをそのままに保持し、他の赤色及び青色画素ＰＲ，ＰＢを並進的にずらすとともに、スクリーンＳＣ上の全領域において、各色画素ＰＲ，ＰＧ，ＰＢが倍率色収差のない状態で投射される。結果として、スクリーンＳＣ上では、各色の投射画像が歪みのない同一倍率の状態で色ずれなく重畳される。
【００５７】
図７のフローチャートを参照して、画像信号補正の具体的な方法及び動作について説明する。まず、プロジェクター１００は、画像信号の検出を行うとともにレンズ情報の検出を行う（ステップＳ２１）。すなわち、図２の画像処理部９１のＭＰＵ８１は、入出力インターフェース８２を介して外部からの画像信号を受信する一方、主制御部９９からレンズ情報等を含む制御信号を受信し、当該信号をワークＲＡＭ８４内の特定領域内に一時的にそれぞれ格納する。次に、ＭＰＵ８１は、レンズ情報に基づいて動作用ＲＯＭ８５を参照することで、歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎを決定するとともに、各色の歪み収差量ＡＢｒｍ，ｎ，ＡＢｇｍ，ｎ，ＡＢｂｍ，ｎから各表示データＤ（ｍ，ｎ）をシフト操作するための近似的な個別シフト値ＣＡｒｍ，ｎ，ＣＡｇｍ，ｎ，ＣＡｂｍ，ｎを決定して、ワークＲＡＭ８４に保管する（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２１で検出したレンズ情報が前回の処理から変動していない場合、ステップＳ２３で改めて個別シフト値を計算することなく、前回の処理で用いたシフト値をそのまま利用する。次に、ＭＰＵ８１は、ビデオプロセッサ８３に、ステップＳ２３で決定された個別シフト値ＣＡｒｍ，ｎ，ＣＡｇｍ，ｎ，ＣＡｂｍ，ｎに基づいて、各色の画像の歪み補正処理を行わせる（ステップＳ２４）。その後、ビデオプロセッサ８３は、補正によって生じる空白画素について表示データを補間するとともに、補正によって生じた重畳画素について適当な表示データを割り当てる処理を行う（ステップＳ２５）。ＭＰＵ８１は、制御手段として、上記補正処理をプロジェクター１００の動作が終了するまで繰り返す（ステップＳ２６）。なお、補正処理の結果として画像の縁部分で特定色の画像信号が不足する場合、かかる特定色に対応する画像信号全部の表示を禁止して、投射画像の縁が色づくことを防止する。
【００５８】
ここで、ステップＳ２５は、歪曲収差の補正に付随するものである。つまり、歪曲収差を補正することで、各色画像において、画素信号としての表示データが存在しない画素領域Ａ（ｍ，ｎ）に相当する空白画素や２つ以上の表示データが重複する画素領域Ａ（ｍ，ｎ）に相当する重複画素が生じる場合がある。これらのうち、空白画素が生じた場合、例えば空白画素に隣接する一対の同色の表示データの諧調の中間値によって空白画素を補間する処理が考えられる。また、重複画素が生じた場合、例えば重複した表示データの諧調の中間値によって重複画素の表示データを決定する処理が考えられる。
【００５９】
以上説明したプロジェクター１００によれば、補正部である画像処理部９１が、検出されたレンズ情報に基づいて、元の映像信号すなわち画像信号に対して、各色画像を歪みなく重畳させる補正処理を施すので、レンズシフト量その他の投射レンズ７１の状態を変化させた場合にも、歪曲収差やこれに伴う色収差を低減した画像を投射することができる。
【００６０】
なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６１】
まず、上記第１実施形態では、緑色光の投射画像を基準として、他色を合わせる構成としているが、基準とする色光は、緑色のものに限られない。
【００６２】
また、上記２実施形態では、全ての色について画像信号補正を行っているが、特定色（例えば緑色）を基準として、他の色（例えば赤色及び青色）についてのみ位置補正すなわち個別シフト値の計算を行うこともできる。すなわち、他の色（例えば赤色及び青色）の画像の投影位置を、歪みや色ずれの補正によって特定色の画像の投影位置に一致させる画像信号補正によって、特定色に対応する歪みは残っても、少なくとも色ずれのない画像の投射が可能になる。
【００６３】
上記第２実施形態では、図７のフローチャートのステップＳ２５で空白画素の補間を行っているが、この空白画素については、隣接する一対の表示データに設定された諧調の中間値に限らず、輝度むらの発生を防止可能な様々な諧調とすることができる。同様に、ステップＳ２５で重複画素の割り当て又は間引きを行っているが、このような重複画素については、元の一対の表示データに設定された諧調の中間値に限らず、輝度むらの発生を防止可能な様々な諧調とすることができる。
【００６４】
上記実施形態では、画像信号補正の手法として、元の画像信号に対応する表示データすなわち諧調を基本的に変更しないで、画素単位で位置を移動させる処理を行って補正処理を簡単化しているが、元の画像信号に対応する表示データをシフトに際して基本的に変更することもできる。
【００６５】
上記実施形態では、位置補正の際に、補正量について端数処理を行うとともに、小数部が１／２未満か１／２以上かを処理の判断基準としているが、この発明は、これに限らず、例えば１／３未満か１／３以上かを端数処理の判断基準とすることもできる。
【００６６】
上記実施形態では、外部から入力された画像信号に対して画像処理部９１で色ずれや歪を解消する補正処理を行っているが、画像処理部９１内で生成された画像信号に対しても、画像処理部９１自身で投射レンズ７１等による色ずれや歪を予め解消する補正処理を行うことができる。
【００６７】
上記実施形態では、レンズ情報として、レンズシフト量、投射倍率、絞り値、使用温度等を挙げているが、これ以外のレンズ情報に基づいて色ずれや歪を相殺する補正を行うこともできる。また、レンズ情報として、主要なもの（例えばレンズシフト量）だけ用いて色ずれや歪を相殺する補正を行うこともできる。
【００６８】
上記実施形態では、照明光学系２０に設けた光源装置２１の発光管２１ａとして高圧水銀ランプを用いているが、発光管２１ａとして、メタルハライドランプ等の種々の光源を用いることができる。
【００６９】
上記実施形態では、光源装置２１からの光を複数の部分光束に分割するため、一対のレンズアレイ２４，２５を用いていたが、この発明は、このようなレンズアレイを用いないプロジェクターにも適用可能である。さらに、レンズアレイ２４，２５をロッドインテグレーターに置き換えることもできる。
【００７０】
上記第１実施形態では、光源装置２１等からの光を特定方向の偏光とする偏光変換装置２６を用いていたが、この発明は、このような偏光変換装置２６を用いないプロジェクターにも適用可能である。
【００７１】
上記実施形態では、透過型のライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂを備えるプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のライトバルブを備えるプロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。
【００７２】
プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面投射型のプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面投射型のプロジェクターとがあるが、図１等に示すプロジェクター１００の構成は、いずれにも適用可能である。
【００７３】
上記実施形態では、３つのライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂを用いたプロジェクター１００，２００の例のみを挙げたが、本発明は、１つ又は２つのライトバルブを用いたプロジェクター、４つ以上のライトバルブを用いたプロジェクターにも適用可能である。
【００７４】
上記実施形態では、第１光路ＯＰ１に赤色の照明光ＬＲを導き、第２光路ＯＰ２に緑色の照明光ＬＧを導き、第３光路ＯＰ３に青色の照明光ＬＢを導いているが、光路と色の組み合わせは変更可能であり、例えば第１光路ＯＰ１に青色の照明光ＬＢを導き、第２光路ＯＰ２に緑色の照明光ＬＧを導き、第３光路ＯＰ３に赤色の照明光ＬＲを導くことができる。
【００７５】
上記実施形態では、色分離導光光学系４０や液晶ライトバルブ５０ｒ，５０ｇ，５０ｂ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば照明装置２１によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイス（光変調装置）とを組み合わせたものとを用いることによって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。
【符号の説明】
【００７６】
１０…光源装置、  ２０…照明光学系、  ４０…色分離導光光学系、  ５０…光変調部、  ５１ｒ，５１ｇ，５１ｂ…液晶パネル、  ６０…光合成光学系、  ７０…投射光学系、  ７１…投射レンズ、  ９０…制御装置、  ９１…画像処理部、  ９２…パネル駆動部、  ９５…レンズ駆動制御部、  ９９…主制御部、  １００…プロジェクター、  ＳＡ…システム光軸、  ＯＡ…光軸
【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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