(57)【要約】      （修正有）【課題】画像反転に必要なメモリ数を少なくし、且つ画素ずらしと画像反転の両方を行う際の画素位置の入れ替わりの画質妨害を抑制することができる投影装置を提供する。【解決手段】投影装置は、入力画像を取得する画像入力部２２０、投影装置の天吊り、リア投影等の設置状態を取得する設置状態取得部、前記入力画像の偶数奇数列または行の画素値を入れ替える入替部２４１、入力画像から複数のサブフレーム画像を生成する画像生成部、前記サブフレーム画像を設置状態に基づいて反転する画像反転部２４７及び反転したサブフレーム画像の投影位置を時分割で替える投影位置切替部を備える。前記入替部２４１は前記設置状態に基づいて画素位置の入れ替え方を決定する画像処理部２４０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を取得する入力部、
投影装置の天吊り、リア投影等の設置状態を取得する設置状態取得部、
前記入力画像の偶数奇数列または行の画素値を入れ替える入替部、
入力画像から複数のサブフレーム画像を生成する画像生成部、
前記サブフレーム画像を設置状態に基づいて反転する画像反転部、
反転したサブフレーム画像の投影位置を時分割で１画素以下分変える投影位置切替部、
とを備え、
前記入替部は前記設置状態に基づいて画素位置の入れ替え方を決定することを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記入替部は前記設置状態が天吊りであった場合、
入力画像の２×２の４画素を１ブロックと、ブロック内の対角画素の位置を入れ替えることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記入替部は前記設置状態がリア投影であった場合、
入力画像の偶数列と奇数列の画素値を入れ替えること
を特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項４】
前記反転部は前記設置状態がリア天吊り投影であった場合、
入力画像の偶数行と奇数行の画素値を入れ替えること
を特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項５】
複数の投影装置の各投影位置を１画素以下分ずらして投影するよう構成される投影システムにおいて、
入力画像を取得する入力部、
投影装置の天吊り、リア投影等の設置状態を取得する設置状態取得部、
前記入力画像の偶数奇数列または行の画素値を入れ替える入替部、
入力画像からサブ画像を生成する画像生成部、
前記サブ画像を設置状態に基づいて反転する画像反転部、
とを備え、
前記入替部は前記画像反転部で適応した反転方式に基づいて画素位置の入れ替え方を決定することを特徴とする投影システム。
【請求項６】
投影装置の制御方法であって、
入力画像を取得する入力工程と、
前記投影装置の天吊り、リア投影等の設置状態を取得する取得手段と、
前記入力画像の偶数奇数列または行の画素値を入れ替える入替手段と、
前記入力画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
前記サブフレーム画像を設置状態に基づいて反転する反転手段と、
反転した前記サブフレーム画像の投影位置を時分割で替える切替手段と、
とを備え、
前記入替手段は前記設置状態に基づいて画素位置の入れ替え方を決定することを特徴とする投影装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の投影装置の制御方法をプロセッサが実行するためのプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムを記憶し、プロセッサが読出し可能なことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素ずらし技術を用いた投影装置、投影システム、投影方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、４Ｋ（４Ｋ resolutionの略、Ｋはキロの意味で、４ＫはフルＨＤ解像度（１９２０×１０８０）の４倍解像度の意味）や８Ｋといった高解像度の投影装置が開発されている。コンテンツの高解像度化の風潮から、近年画素ずらし技術によってパネル解像度以上の高解像度を実現している投影システムが開発されている。画素ずらし技術とは、投影位置を変えずに投影した画像光と、１画素以下の精度で投影位置をずらした画像光とを切り替えて表示する技術である。投影面上の複数種の画像光は画素がずれた状態で重畳され、疑似的に解像度を向上させることが出来る。
【０００３】
特許文献１では時間毎に画像光の投影位置を変える画素ずらしデバイスを用いて画素ずらしを行う。特許文献１では１枚のフレームを４枚のサブフレームに分割し、それぞれの投影位置を画素ずらしデバイスを用いて時分割に水平方向、垂直方向、水平垂直方向に１／２画素ずらして表示することで、高解像度化を実現している。
【０００４】
また、投影装置を投影環境に応じて適した位置に設置するケースがある。例えば、スクリーンを挟んで視聴者とは反対側にプロジェクタを設置することでリア投影を実現することができる。この時、スクリーンに対し視聴者と同じ方向から投射するフロント投影に対し、入力画像を左右反転して投影することで視聴者に入力画像と同じ画像を提示することができる。また、投影装置自体を上下逆にし、天井に設置する天吊り投影の場合、入力画像を上下左右反転して投影する。また、天吊りとリアを両方実施する場合は、入力画像を上下反転してから投影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の画素ずらし投影装置に対し、天吊り、リア投影、リア天吊り投影を実施する場合、入力画像を上下または左右反転すると、入力画像分のフレームメモリが反転のために必要となる。一方、画像反転に必要なフレームメモリをより少なくするために画素ずらしの各サブフレーム画像を反転することが考えられるが、上下反転の場合、視聴者の観視画像の偶数行と奇数行が入れ替わる画質妨害が生じる。また、左右反転の場合、視聴者の観視画像の偶数列と奇数列が入れ替わる画質妨害が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の投影装置は、入力画像を取得する入力部、投影装置の天吊り、リア投影等の設置状態を取得する設置状態取得部、前記入力画像の偶数奇数列または行の画素値を入れ替える入替部、入力画像から複数のサブフレーム画像を生成する画像生成部、前記サブフレーム画像を設置状態に基づいて反転する画像反転部、反転したサブフレーム画像の投影位置を時分割で替える投影位置切替部、とを備え、前記入替部は前記設置状態に基づいて画素位置の入れ替え方を決定することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像反転に必要なメモリ数を少なくし、且つ画素ずらしと画像反転の両方を行う際の画素位置の入れ替わりの画質妨害を抑制することができる投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例の投影装置のブロック図
【図２】第１の実施例の画像処理部内部のブロック図
【図３】第１の実施例のフローチャート
【図４】投影装置の設置状態と入替部および画像反転部の設定内容対応図
【図５】水平垂直４方向画素ずらしの投影位置を示した図
【図６】水平垂直４方向画素ずらしの各間引き画像のサンプリング位置を示した図
【図７】第１の実施例の画素ずらしの高解像度化メカニズムの説明図
【図８（ａ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図８（ｂ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図８（ｃ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図８（ｄ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図８（ｅ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図８（ｆ）】第１の実施例の画像反転時の破綻抑制メカニズム説明図
【図９】第２の実施例のシステム全体図
【図１０】第２の実施例の投影装置のブロック図
【図１１】第２の実施例の画像処理部内部のブロック図
【図１２】第２の実施例のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
なお、本実施例において説明される各機能ブロックは必ずしも個別のハードウェアである必要はない。すなわち、例えばいくつかの機能ブロックの機能は、１つのハードウェアにより実行されても良い。また、いくつかのハードウェアの連係動作により１つの機能ブロックの機能または、複数の機能ブロックの機能が実行されても良い。また、各機能ブロックは、ＣＰＵがメモリ上に展開したコンピュータプログラムにより実行されても良い。
【００１２】
＜第１の実施例＞
以下、本発明の第１の実施例による、画素ずらしデバイスを用いたシーケンシャル画素ずらしによる高解像度化と、投影装置の天吊り、リア投影などの設置状態に基づいた画像反転の両立を行う方法を説明する。
【００１３】
図１を用いて第１の実施例における投影装置２００を説明する。本実施例の投影装置２００は、ＣＰＵ２１０、ＲＡＭ２１１、ＲＯＭ２１２、操作部２１３、通信部２１４、画像入力部２２０、画像処理部２４０を有する。また、投影装置２００は、さらに、光変調素子制御部２５０、光変調素子２７０Ｒ、２７０Ｇ、２７０Ｂ、光源制御部２３０、光源２６０、色分離部２６１、色合成部２８０、画素ずらしデバイス２８３、画素ずらしデバイス制御部２８４、投影光学系２８５、投影光学系制御部２８６、タイミング信号生成部２８７を有する。
【００１４】
ＣＰＵ２１０、ＲＡＭ２１１、ＲＯＭ２１２、操作部２１３、通信部２１４、画像入力部２２０、光源制御部２３０、画像処理部２４０、光変調素子制御部２５０はバス１９９で接続されている。また、画素ずらしデバイス制御部２８４、投影光学系制御部２８６、タイミング信号生成部２８７も同様に接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ２１０は、投影装置２００の各動作ブロックを制御するものあり、ＲＯＭ２１２には、ＣＰＵ２１０の処理手順を記述した制御プログラムが記憶されており、ＲＡＭ２１１は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納されるものである。また、ＣＰＵ２１０は、通信部２１４より受信した静止画データや動画データを一時的に記憶し、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。
【００１６】
操作部２１３は、ユーザの指示を受け付け、ＣＰＵ２１０に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤルなどからなる。また、操作部２１３は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部（赤外線受信部など）で、受信した信号に基づいて所定の指示信号をＣＰＵ２１０に送信するものであってもよい。また、ＣＰＵ２１０は、操作部２１３や、通信部２１４から入力された制御信号を受信して、投影装置２００の各動作ブロックを制御する。
【００１７】
また、操作部２１３は投影装置２００の設置状態、すなわちフロント投影、リア投影、リア天吊り投影、天吊り投影などの投影装置の姿勢情報をユーザから不図示のリモコン等で受信する。また、受信した投影装置２００の姿勢情報から画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧを生成する。画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧは投影装置２００の姿勢、すなわちフロント、リア、天吊り、リア天吊りのいずれかが判別できるような信号であれば良い。例えば、画像反転信号は２ビットの信号であり、００はフロント投影、０１はリア投影、１０は天吊り投影、１１はリア天吊り投影である、としても良いし、２ビットの信号に限定することもない。生成した画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧはＲＡＭ２１１に格納する。
【００１８】
画像入力部２２０は、外部装置から送信される画像を受信するものである。ここで、外部装置とは、画像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。さらには、ＵＳＢフラッシュメモリやＳＤカードのようなメディアに記録された画像を読み込むこともできる。
【００１９】
画像処理部２４０は、画像入力部２２０から受信した画像信号に所定の画像処理を施して、光変調素子制御部２５０に送信するものであり、例えば画像処理用のマイクロプロセッサからなる。詳細については後述する。
【００２０】
光変調素子制御部２５０は、画像処理部２４０から出力される画像信号に基づいて、光変調素子２７０Ｒ、２７０Ｇ、２７０Ｂの画素の光変調素子に印可する電圧を制御して、光変調素子２７０Ｒ、２７０Ｇ、２７０Ｂの光変調率を調整する。
【００２１】
光変調素子２７０Ｒは、赤色に対応する光変調素子であって、光源２６０から出力された光のうち、色分離部２６１で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、赤色の光の光変調率を調整するためのものである。光変調素子２７０Ｇは、緑色に対応する光変調素子であって、光源２６０から出力された光のうち、色分離部２６１で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、緑色の光の光変調率を調整するためのものである。光変調素子２７０Ｂは、青色に対応する光変調素子であって、光源２６０から出力された光のうち、色分離部２６１で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、青色の光の光変調率を調整するためのものである。
【００２２】
また、光変調素子制御部２５０は操作部２１３から受信した画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて光変調素子２７０Ｒ，Ｇ、Ｂの光変調率の設定方法を変える。画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧと光変調率との関係性は後述する。
【００２３】
光源制御部２３０は、光源２６０のオン／オフを制御や光量の制御をするものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光源制御部２３０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ２１０が光源制御部２３０と同様の処理を実行しても良い。
【００２４】
また、光源２６０は、不図示のスクリーンに画像を投影するための光を出力するものであり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどであっても良い。また、色分離部２６１は、光源２６０から出力された光を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。なお、光源２６０として、各色に対応するＬＥＤ等を使用する場合には、色分離部２６１は不要である。
【００２５】
また、色合成部２８０は、光変調素子２７０Ｒ、２７０Ｇ、２７０Ｂを透過した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。そして、色合成部２８０により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の成分を合成した光は、画素ずらしデバイス２８３に送られる。
【００２６】
このとき、光変調素子２７０Ｒ、Ｇ、Ｂは画像処理部２４０から入力された画像に対応する光の変調率となるように、光変調素子制御部２５０により制御されている。そのため、投影光は投影光学系２８５よりスクリーン上に投影されると、画像処理部２４０により入力された画像に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。
【００２７】
画素ずらしデバイス２８３は、入射される画像光を所望の位置に投影できるように投影位置をずらすことの出来るデバイスである。例えば、画素ずらしデバイス２８３は平行平板ガラスと、２つのアクチュエータで構成される。２つのアクチュエータでガラスの上下２箇所を支持し、支持点を変位させて傾斜をコントロールすることによってガラスの姿勢を変える。色合成部２８０を透過した画像光はこのガラスを透過する。この時、アクチュエータでガラスの姿勢を変えることによって、投影時の画素位置を水平方向にずらすことが出来る。
【００２８】
画素ずらしデバイス制御部２８４は、画素ずらしデバイス２８３の姿勢を制御する。画素ずらしデバイス制御部２８４は、前述の平行平板ガラスを支持するアクチュエータの指示点の変位の制御を行うことで、画素ずらし量を調整する。
【００２９】
画素ずらしデバイス２８３はこの構成に限定するものでなく、例えば、複屈折光学系でも良い。複屈折光学系に与える電圧を変えることによって複屈折光学系を透過する画像光の投影位置を変え画素ずらしを行うことが出来る。この構成の場合、画素ずらしデバイス制御部２８４は複屈折光学系に与える電圧を制御する部分となる。
【００３０】
投影光学系制御部２８６は、投影光学系２８５を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、投影光学系制御部２８６は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ２１０が投影光学系制御部２８４と同様の処理を実行しても良い。また、投影光学系２８３は、画素ずらしデバイス２８３から出力された光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなる。レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整などを行うことができる。
【００３１】
タイミング信号生成部２８７は、画像処理部２４０や光変調素子制御部２５０、画素ずらしデバイス制御部２８４に与えるタイミング信号ＳＩＧを生成する。タイミング信号ＳＩＧとは、投影装置２００を４倍速駆動した際に生成されるサブフレームが１ｓｔ〜４ｔｈサブフレームのどの信号なのかを示す信号である。タイミング信号ＳＩＧの生成方法詳細は後述する。
【００３２】
通信部２１４は、外部機器からのタイミング信号ＳＩＧや、静止画データ、動画データなどを受信するためのものであり、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外光などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、外部機器への前記データの送信も行う。また、画像入力部２２０の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ通信を行うものであっても良い。
【００３３】
ここで、外部装置は、投影装置２００と通信を行うことができるものであれば、メガネ１００、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなど、どのようなものであってもよい。
【００３４】
なお、本実施例の光変調素子制御部２５０、光源制御部２３０、画素ずらしデバイス制御部２８４、投影光学系制御部２８６は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数または複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ２１０が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。
【００３５】
次に、図２を用いて画像処理部２４０の内部構成について説明する。
【００３６】
画像処理部２４０は、入替部２４１、画像メモリＡ２４２、メモリ制御部２４３、画像メモリＢ２４４、間引き部２４５、選択部２４６、画像反転部２４７で構成される。画像処理部２４０を構成する各部は、バス１９９を介してＣＰＵ２１０などと接続されている。
【００３７】
入替部２４１は入力画像ＩＭＧ内の複数の特定画素を操作部２１３から受信した画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて入れ替える。実際に入れ替える画素の位置と、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧとの関係性は後述する。複数の画素の位置を入れ替えるときに画像メモリＡ２４２を使用する。画素の入れ替え方法の詳細は後述する。
【００３８】
メモリ制御部２４３は、各フレームの入力画像を画像メモリＢ２４４に書き込み、１つのフレームの入力画像に対して複数のサブフレームデータを生成する。具体的には、本実施例におけるメモリ制御部２４３は、書き込み周波数の４倍の周波数で読み出すように制御する。読み出すタイミングは入力されるタイミング信号ＳＩＧに応じて行う。本実施例におけるメモリ制御部２４３は、入力フレーム画像の垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚである場合に、２４０Ｈｚに相当する周期で４つのサブフレームデータを生成する。また、メモリ制御部２４３が生成する複数のサブフレームデータは、入力フレームデータと同じフレームデータである。
【００３９】
間引き部２４５は、メモリ制御部２４３の出力画像に対し、決められたサンプリング位置で画像をサンプリングした間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄを生成する。間引き画像の生成方法の詳細に関しては後述する。
【００４０】
選択部２４６は、間引き部２４５で生成された間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄの内、どれかをタイミング信号ＳＩＧに基づいて出力する。タイミング信号ＳＩＧと、選択部２４６が出力する画像の関係に関しては後述する。
【００４１】
画像反転部２４７は、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて、選択部２４６の出力画像ＩＭＧ＿Ｃに対し、上下反転、左右反転または上下左右反転のいずれかの画像反転処理を行う。実際の画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧと実行する反転処理の関係性は後述する。
【００４２】
以上で、第１の実施例における投影装置２００及び画像処理部２４０の内部構成の説明を終了する。
【００４３】
次に、第１の実施例の実施方法について、図３のフローチャートを用いて説明する。また、入力画像の縦横各々の解像度は各投影装置の縦横各々の表示解像度の２倍である前提で説明する。つまり、投影装置の解像度がＦＨＤ（１９２０×１０８０）である場合、入力画像の解像度は４Ｋ（３８４０×２１６０）となる。
【００４４】
また、投影装置２００の姿勢情報（フロント投影、リア投影、天吊り投影、リア天吊り投影）は予めユーザが不図示のリモコン等で入力しており、更にこの姿勢情報から生成された画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧはＲＡＭ２１１に既に格納されているものとする。
【００４５】
投影装置２００を構成する各部は、操作部２１３を介して投影装置２００のユーザから、画素ずらし機能を使用した投影へ移行する指示がＣＰＵ２１０に送信されると、画素ずらし用の投影画像を生成する為に図３のフローチャートにしたがって各部が動作する。
【００４６】
まず、Ｓ３０１において、ＣＰＵ２１０は画像処理部２４０の入替部２４１に指示を出し、ＲＡＭ２１１から受信した画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧに基づいて入力画像ＩＭＧ内の特定の画素の位置を入れ替える。図４に画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧと、入替部２４１の動作の対応図を示す。
【００４７】
図４に示すように、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがフロント投影を示す場合、入替部２４１は入力画像ＩＭＧに対し、画素の入れ替え処理を実施せず、そのまま出力する。また、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがリア投影を示す場合、入れ替え部２４１は入力画像ＩＭＧの偶数列目と奇数列目の画素の位置を入れ替える。
【００４８】
入力画像ＩＭＧの画素が線順次に入替部２４１に入力される状態で、入力画像ＩＭＧの偶数列目と奇数列目の画素を入れ替える方法を説明する。まず最初に入替部２４１に入力される画素値は奇数列目に属する画素である。この画素を画像メモリＡ２４２に格納する。次に入替部２４１に入力される画素値は偶数列目に属する画素である。この画素はそのまま後段のメモリ制御部２４３へ出力する。次に、画像メモリＡ２４２に格納していた奇数列目に属する画素を読み出し、後段のメモリ制御部２４３へ出力する。この工程を入力画像ＩＭＧの画像解像度分繰り返すことによって奇数列目の画素と偶数列目の画素の位置を入れ替えることができる。
【００４９】
このように入力画像の偶数列目の画素値と奇数列目画素値を入れ替えるには１画素分の画素メモリがあれば可能である。また、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧが天吊り投影を示す場合、入れ替え部２４１は入力画像ＩＭＧの偶数列目と奇数列目の画素を入れ替えた後に、偶数行目と奇数行目の画素を入れ替える。また、先に入力画像ＩＭＧの偶数行目と奇数行目を入れ替えてから、偶数列目と奇数列目の画素を入れ替えても良い。
【００５０】
入力画像ＩＭＧの奇数列目と偶数列目を入れ替える方法はリア投影時に説明している方法と同じである。入力画像ＩＭＧの画素が線順次に入替部２４１に入力される状態で、入力画像ＩＭＧの偶数行目と奇数行目の画素を入れ替える方法を説明する。まず入替部２４１に入力される奇数行目に属する入力画像ＩＭＧの１行分の画素群を画像メモリＡ２４２に格納する。
【００５１】
次に入替部２４１に入力される画素値は入力画像ＩＭＧの偶数行目に属する画素である。この画素から入力画像の１行分の画素値はそのまま後段のメモリ制御部２４３へ出力する。次に、画像メモリＡ２４２に格納していた奇数行目に属する入力画像ＩＭＧの１行分の画素値を読み出し、後段のメモリ制御部２４３へ出力する。この工程を入力画像ＩＭＧの画像解像度分繰り返すことによって奇数行目の画素と偶数行目の画素の位置を入れ替えることができる。
【００５２】
このように入力画像の偶数行目の画素値と奇数行目画素値を入れ替えるには入力画像の１行分のラインメモリがあれば可能である。
【００５３】
また、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがリア天吊り投影を示す場合、入れ替え部２４１は入力画像ＩＭＧの偶数行目と奇数行目の画素の位置を入れ替える。画像の偶数行目と奇数行目の画素を入れ替える方法は天吊り投影時に説明しているため、説明を割愛する。
【００５４】
以上の工程を得て、入替部２４１は画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧに基づいて入力画像ＩＭＧの特定の画素の位置を入れ替える処理を行う。入替部２４１は、前述の方法で画素を入れ替えた画像をＩＭＧ＿Ｉとして後段に出力する。
【００５５】
次に、Ｓ３０２において、ＣＰＵ２１０はタイミング信号生成部２８７に指示を出し、タイミング信号ＳＩＧを生成させる。タイミング信号ＳＩＧは入力画像の１フレームに対し１／４フレーム毎に値を持つ信号である。この時、１フレームを４分割した際の０〜１／４フレーム間のことを１ｓｔサブフレームと呼ぶ。同様に、１／４〜１／２フレーム間のことを２ｎｄサブフレームと呼ぶ。１／２〜３／４フレーム間のことを３ｒｄサブフレーム、３／４〜１フレーム期間を４ｔｈサブフレームと呼ぶ。
【００５６】
次にタイミング信号ＳＩＧの生成方法の詳細を説明する。まず、タイミング信号生成部２８７は入力画像の再生周波数を取得する。そして、取得した再生周波数の４倍の周波数ごとに値を持つ信号を生成する。生成した信号がタイミング信号ＳＩＧとなる。例えば、６０Ｈｚの入力画像に対しては、２４０Ｈｚのタイミング信号ＳＩＧが生成される。
【００５７】
次に、Ｓ３０３において、ＣＰＵ２１０は画像処理部２４０内のメモリ制御部２４３に指示を出し、入替部の出力画像ＩＭＧ＿Ｉに対し４倍速駆動処理を行わせる。具体的には、まず画像ＩＭＧ＿Ｉを画像メモリＢ２４４に書き込む。次にメモリ制御部２４３はタイミング信号ＳＩＧに合わせて、画像メモリＢ２４４に書き込まれた入力画像ＩＭＧを読みだす。タイミング信号ＳＩＧは入力画像の再生周波数の４倍の速度の信号であるため、結果、１フレーム期間において、４度同じ画像が画像メモリＢ２４４から読みだされることになる。
【００５８】
次に、Ｓ３０４おいて、ＣＰＵ２１０は画像処理部２４０内の間引き部２４５に指示を出し、間引き部２４５は間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄを生成する。
【００５９】
各間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄは画素ずらしデバイス２８３によって投影する際の光路をそれぞれ微小に異ならせることで画素ずらしによる高精細化を実現する。
【００６０】
図５に間引き画像ＤＩＶ＿Ｂ〜Ｄの間引き画像ＤＩＶ＿Ａに対する投影面上での投影位置関係を示す。図５において各白い四角形が間引き画像ＤＩＶ＿Ａの投影面上での画素位置を示している。
【００６１】
図５（ａ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ａの投影位置に対する間引き画像ＤＩＶ＿Ｂの投影位置を示している。図５（ａ）に示すように、間引き画像ＤＩＶ＿ＢはＤＩＶ＿Ａに対し、水平方向に０．５画素シフトした位置に投影する。
【００６２】
図５（ｂ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ａの投影位置に対する間引き画像ＤＩＶ＿Ｃの投影位置を示している。図５（ｂ）に示すように、間引き画像ＤＩＶ＿ＣはＤＩＶ＿Ａに対し、水平垂直方向にそれぞれ０．５画素シフトした位置に投影する。
【００６３】
図５（ｃ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ａの投影位置に対する間引き画像ＤＩＶ＿Ｄの投影位置を示している。図５（ｃ）に示すように、間引き画像ＤＩＶ＿ＤはＤＩＶ＿Ａに対し、垂直方向に０．５画素シフトした位置に投影する。
【００６４】
このように水平垂直４方向画素ずらしでは、各間引き画像を投影面上で微小にシフトさせて投影するのだが、画素ずらしによる高精細化を実現するためには各間引き画像は各投影位置に応じて画像ＩＭＧ＿Ｉに対する間引き位置を変えて生成する必要がある。
【００６５】
次に、図６を用いて各間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜Ｄの生成方法を示す。図６（ａ）〜（ｄ）は各間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄの画像ＩＭＧ＿Ｉに対するサンプリング位置を示している。
【００６６】
図６（ａ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ａのサンプリング位置を示しており、図に示すように間引き画像ＤＩＶ＿Ａは画像ＩＭＧ＿Ｉに対し、水平垂直方向ともに偶数番目の画素をサンプリング位置とする。
【００６７】
図６（ｂ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ｂのサンプリング位置を示しており、図に示すように間引き画像ＤＩＶ＿Ｂは画像ＩＭＧ＿Ｉに対し、水平方向は奇数番目、垂直方向は偶数番目の画素をサンプリング位置とする。これは、前の説明で示したように間引き画像ＤＩＶ＿ＢがＤＩＶ＿Ａに対し水平方向に０．５画素ずれた位置に投影することに由来しており、サンプリング位置も間引き画像ＤＩＶ＿Ａに対し水平方向にずれた位置でサンプリングする必要がある。
【００６８】
図６（ｃ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ｃのサンプリング位置を示しており、図に示すように間引き画像ＤＩＶ＿Ｃは画像ＩＭＧ＿Ｉに対し、水平垂直方向ともに奇数番目の画素をサンプリング位置とする。これは、前の説明で示したように間引き画像ＤＩＶ＿ＣがＤＩＶ＿Ａに対し水平垂直方向に０．５画素ずれた位置に投影することに由来しており、サンプリング位置も間引き画像ＤＩＶ＿Ａに対し水平垂直方向にずれた位置でサンプリングする必要がある。
【００６９】
図６（ｄ）では間引き画像ＤＩＶ＿Ｄのサンプリング位置を示しており、図に示すように間引き画像ＤＩＶ＿Ｄは画像ＩＭＧ＿Ｉに対し、水平方向は偶数番目、垂直方向は奇数番目の画素をサンプリング位置とする。これは、前の説明で示したように間引き画像ＤＩＶ＿ＤがＤＩＶ＿Ａに対し垂直方向に０．５画素ずれた位置に投影することに由来しており、サンプリング位置も間引き画像ＤＩＶ＿Ａに対し垂直方向にずれた位置でサンプリングする必要がある。
【００７０】
以上の工程を経て、間引き部２４５は画像ＩＭＧ＿Ｉから４種の間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜Ｄを生成する。これらの間引き画像を用いた画素ずらしによる高精細化の効果に関しては後述する。
【００７１】
次に、Ｓ３０５において、ＣＰＵ２１０は画像処理部２４０内の選択部２４６に指示を出し、選択部２４６は受信したタイミング信号ＳＩＧに応じて対応する間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜ＤＩＶ＿Ｄの内いずれかの画像を後段の画像反転部２４７に出力する。
【００７２】
以下、受信したタイミング信号ＳＩＧがどのサブフレーム期間の信号なのかを確認する方法の一例を説明する。以下では１ｓｔサブフレーム期間を示すタイミング信号をＳＩＧ１とする。同様に、２ｎｄサブフレーム期間のタイミング信号はＳＩＧ２、３ｒｄサブフレーム期間のタイミング信号はＳＩＧ３、４ｔｈサブフレーム期間のタイミング信号はＳＩＧ４とする。選択部２４６に入力された最初のタイミング信号ＳＩＧは入力画像の１フレーム目の１ｓｔサブフレームを示すタイミング信号ＳＩＧ１である。そして、最初に受信したタイミング信号ＳＩＧ１から受信回数をカウントし、カウントの数を４で割った余りの数が０であれば１ｓｔサブフレーム、１であれば２ｎｄサブフレーム、２であれば３ｒｄサブフレーム、３であれば４ｔｈサブフレームであると判断できる。
【００７３】
以上でタイミング信号ＳＩＧから現在の表示タイミングがどのサブフレームの信号であるかを判断することができる。また、前述の確認方法は一例であり、他の方法で判別できるのであれば方法は問わない。選択部２４６は１ｓｔサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ａを、２ｎｄサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｂを選択し、出力する。同様に、選択部２４６は３ｒｄサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｃを、４ｔｈサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｄを選択し、出力する。よって、１フレームの中で選択部２４６は間引き画像ＤＩＶ＿Ａ、ＤＩＶ＿Ｂ、ＤＩＶ＿Ｃ、ＤＩＶ＿Ｄを順次に出力する結果となる。
【００７４】
また、各間引き画像の投影順はこの限りではない。しかし、１フレームの中にこの４種の間引き画像が１回ずつ出力されること、各間引き画像が正しい位置に投影されるように画素ずらしデバイス２８３で設定する投影光の光路を切り替えることが条件である。
【００７５】
次に、Ｓ３０６において、ＣＰＵ２１０は画像処理部２４０内の画像反転部２４７に指示を出し、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて選択部２４６が出力した画像ＩＭＧ＿Ｃに対し、上下、左右または上下左右反転処理を行う。図４に画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧと、画像反転部２４７で実施する反転処理の種類の対応関係を示す。
【００７６】
図４に示すように、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがフロント投影を示す信号であった場合、画像反転部２４７は画像ＩＭＧ＿Ｃに対し反転処理をせず、そのまま画像ＩＭＧ＿Ｏとして出力する。画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがリア投影を示す信号であった場合、画像反転部２４７は画像ＩＭＧ＿Ｃに対し、左右反転処理を行う。画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧが天吊り投影を示す信号であった場合、画像反転部２４７は画像ＩＭＧ＿Ｃに対し、上下左右反転処理を行う。画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧがリア天吊り投影を示す信号であった場合、画像反転部２４７は画像ＩＭＧ＿Ｃに対し、上下反転処理を行う。このように、画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧに従って、特定の画像反転処理を行う。
【００７７】
次に、Ｓ３０７において、ＣＰＵ２１０の指示により、画素ずらしデバイス制御部２８４はタイミング信号ＳＩＧに基づいて画素ずらしデバイス２８３を制御し、投影画像の光路を変える。タイミング信号ＳＩＧからどのサブフレーム間の信号なのかを判断する方法は前述しているため割愛する。タイミング信号ＳＩＧから導いたサブフレーム識別情報に基づいて、画素ずらしデバイス制御部２８４は画素ずらしデバイス２８３の光路を変更する。
【００７８】
具体的には、１ｓｔサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ａが図５で示す基準位置に投影されるように画素ずらしデバイス２８３の姿勢を制御し、光路を変更する。２ｎｄサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｂが図５（ａ）で示す基準位置から水平方向に０．５画素シフトした位置に投影されるように画素ずらしデバイス２８３の姿勢を制御し、光路を変更する。３ｒｄサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｃが図５（ｂ）で示す基準位置から水平垂直方向に０．５画素シフトした位置に投影されるように画素ずらしデバイス２８３の姿勢を制御し、光路を変更する。４ｔｈサブフレームでは間引き画像ＤＩＶ＿Ｃが図５（ｃ）で示す基準位置から垂直方向に０．５画素シフトした位置に投影されるように画素ずらしデバイス２８３の姿勢を制御し、光路を変更する。
【００７９】
最後に、Ｓ３０８において、ＣＰＵ２１０は各画像処理ブロックに、画像反転部２４７の出力画像ＩＭＧ＿Ｏを投影画像として投影光学系２８５から投影するよう指示を出す。具体的には、光変調素子制御部２５０は画像ＩＭＧ＿Ｏに基づいて光変調素子２７０Ｒ、Ｇ、Ｂの変調率を変えて投影画像光を生成する。
【００８０】
以上が、図３の第１の実施例のフローチャートに則り、画素ずらしによる高精細化と、画像反転を両立するまでのシーケンスの説明である。
【００８１】
次に、第１の実施例で採用している水平垂直方向への４方向画素ずらしによる高画質化メカニズムを説明する。図７（ａ）に水平垂直４方向画素ずらしの高精細化メカニズムの概略図を示す。
【００８２】
説明に一例として図７（ａ）に示す入力画像７００（左上から右下、右上から左下にかけて１画素幅の矩形で構成された斜線が引かれた画像）を使用する。図７（ａ）で示される四角形の１つ１つは入力画像の１画素を表しており、暗色の四角形は階調値が低い画素を、明色の四角形は階調値が高い画素を表している。
【００８３】
この入力画像７００の解像度は投影装置のパネル解像度より縦横ともに２倍の解像度を持つ画像である。よって画素ずらしをせずに、入力画像７００を前述の投影装置で表示すると、投影結果は画像７１０のようになる。この時、画素ずらし非実施時の投影画像７１０内の点線で囲まれた２×２画素の領域７１１が投影装置のパネルの１画素分に相当する。
【００８４】
次に入力画像７００に対し水平垂直４方向画素ずらしを実施した場合の投影画像を説明する。図７（ａ）の画像７０１〜７０４は入力画像７００から生成された各サブフレーム期間の間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜Ｄを表している。各間引き画像の元画像に対する画素サンプリング位置は図６で説明した通りであり、前述の位置で間引いた結果が図７（ａ）の７０１〜７０４に示されている。画像７１０の領域７１１にも示すように、間引き画像の１画素の大きさは元画像の４倍である。
【００８５】
これら各サブフレーム期間の間引き画像ＤＩＶ＿Ａ〜Ｄを図５に示すように投影位置を変えながら投影した結果、１フレーム期間での投影面の見えは図７（ａ）の画像７２０のようになる。図７（ａ）に示すように前述の画素ずらしをしなかった場合の投影面観視画像７１０に対し、画素ずらしをした時の投影面観視画像７２０の方が斜め線の高精細化が出来ていることがわかる。
【００８６】
また、第１の実施例では水平垂直４方向画素ずらしによって高解像度化を成し得ていたが、間引き画像の数を減らし、２方向の画素ずらしによって高解像度化を行っても良い。図７（ｂ）に間引き画像ＤＩＶ＿Ａに対する画素ずらし方向を斜め４５度方向とした、斜め４５度方向画素ずらしの方法による高解像度化の様子を示す。入力画像は図７（ａ）と同様の、左上から右下、右上から左下にかけて１画素幅の矩形で構成された斜線が引かれた画像を一例として説明する。
【００８７】
この入力画像７００の解像度は投影装置のパネル解像度より縦横ともに２倍の解像度を持つ画像である。よって、画素ずらしをしない場合の投影面観視画像は画像７１０のようになり、図７（ａ）と同様である。
【００８８】
次に入力画像７００に対し斜め４５度方向画素ずらしを実施した場合の投影画像を説明する。図７（ｂ）の画像７０１、７０３は入力画像７００から生成された各サブフレーム期間の間引き画像ＤＩＶ＿Ａ、Ｃを表している。各間引き画像の元画像に対する画素サンプリング位置は図６で説明した通りであり、前述の位置で間引いた結果が図７（ｂ）の７０１、７０３に示されている。画像７１０の領域７１１にも示すように、間引き画像の１画素の大きさは元画像の４倍である。
【００８９】
これら各サブフレーム期間の間引き画像ＤＩＶ＿Ａ、ＤＩＶ＿Ｃを図５に示すように投影位置を変えながら投影した結果、１フレーム期間での投影面の見えは図７（ｂ）の画像７３０のようになる。図７（ｂ）に示すように前述の画素ずらしをしなかった場合の投影面観視画像７１０に対し、画素ずらしをした時の投影面観視画像７３０の方が斜め線の高精細化が出来ていることがわかる。
【００９０】
しかし、図７（ｂ）の画素ずらし画像７３０は非画素ずらし画像７１０と比較し、右上から左下にかけての直線が無くなってしまっている。これは、図７のように最近傍補間によって間引き画像を生成してしまうと、入力画像内の画素情報が間引き時に欠落してしまうことによって起こる画質妨害である。本画質妨害を抑制するためには間引き画像を生成する際にバイリニア補間やバイキュービック補間などのサンプリング画素以外の周辺画素情報を使用する補間方法を適応すると良い。
【００９１】
以上の説明を持って、画素ずらしによる高精細化メカニズムの説明とする。
【００９２】
次に、図８を用いて第１の実施例における画像反転に必要なメモリ量を抑えるために画素ずらし間引き画像に画像反転した際の画質妨害の改善メカニズムを説明する。まず、リア天吊り投影において画素ずらし時に上下反転した場合について図８（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００９３】
図８（ａ）に画素ずらし時に上下反転した際の画質妨害発生メカニズムを示す。投影装置の入力画像である間引き前画像８００を構成する１つ１つの矩形は、入力画像の１画素を示している。この矩形内に記載されている数字の１０の位はその画素の行数識別番号を、１の位は列数識別番号を表している。この間引き前画像８００そのものを上下反転すると上下反転画像８１０が得られる。
【００９４】
一方、間引き前画像８００に対し、水平垂直４方向画素ずらしを行う場合、生成した各サブフレーム画像は画像８１１〜８１４となる。この各サブフレーム画像８１１〜８１４に対し、上下反転を行った結果が各サブフレーム反転画像８１５〜８１８となる。この１ｓｔサブフレーム反転画像８１５の投影位置を基準とし、画素ずらしデバイス２８３を用いて２ｎｄサブフレーム反転画像８１６を基準位置に対し水平方向にシフトして投影する。同様に、３ｒｄサブフレーム反転画像８１７は基準位置に対して水平垂直方向に、４ｔｈサブフレーム反転画像は基準位置に対して垂直方向にシフトした位置に投影する。
【００９５】
結果、従来通り水平垂直４方向画素ずらしと上下反転の双方を行った時の投影面観視画像８１９は奇数行目と偶数行目の画素が、間引き前画像８００をそのまま上下反転した上下反転画像８１０と比べて逆になってしまう。このように、画素ずらし後に上下反転を実行すると、奇数行目と偶数行目の画素が入れ替わってしまう画質妨害が発生する。
【００９６】
一方、図８（ｂ）に第１の実施例に記載の方法で投影画像を生成した際に図８（ａ）の画質妨害を改善するメカニズムを示す。
【００９７】
投影装置の入力画像となる間引き前画像８００は図８（ａ）と同じ画像であり、また上下反転画像８１０も同じである。第１の実施例では、入替部２４１は画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて上下反転（リア天吊り投影）の場合は間引き前画像８００の奇数行目と偶数行目の画素を入れ替え、画像８２０を生成する。次に特定の画素を入れ替えた画像８２０から水平垂直４方向画素ずらしの各サブフレーム画像８２１〜８２４を生成する。サンプリング位置や間引き方は図８（ａ）と同じである。次に、各サブフレーム画像８２１〜８２４を上下反転し、各サブフレーム反転画像８２５〜８２８を生成する。最後に各サブフレーム反転画像８２５〜８２８の投影位置を図８（ａ）の時と同様にずらして投影する。
【００９８】
結果、第１の実施例記載の通りにサブフレーム画像を作り、水平垂直４方向画素ずらしと上下反転の双方を行った時の投影面観視画像８２９は、間引き前画像８００をそのまま上下反転した上下反転画像８１０と同じ画像となった。このように、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて間引き前画像８００の奇数／偶数行を入れ替えた画像を生成してから、画素ずらし画像を生成し上下反転を実行すると、奇数行目と偶数行目の画素が入れ替わってしまう画質妨害を抑制することができるようになる。
【００９９】
また、前述の通り、間引き前画像８００の奇数行目と偶数行目の画素を入れ替えるには間引き前画像の水平方向の画素数分のラインメモリがあれば良い。本実施例では投影装置２００の入力画像の解像度は３８４０×２１６０なので水平方向の画素数は２１６０である。１画素８ビットだとすると、必要なラインメモリ量は２１６０画素×１画素×８ビットで約２キロバイトである。また、サブフレーム画像そのものの上下反転のために画像反転部２４７にサブフレーム画像分のフレームメモリが必要となる。すなわち、本実施例では１９２０画素×１０８０画素×８ビットで約２メガバイトのフレームメモリが必要となる。よって、本実施例に記載の方法で画素ずらしと上下反転を実施するためには、ラインメモリとフレームメモリの和で約２メガバイトのメモリが必要となる。
【０１００】
一方、間引き前画像８００そのものを上下反転する方法もあるが、上下反転ためには間引き前画像８００の解像度と同じ画素数のフレームメモリの約８メガバイト（３８４０画素×２１６０画素×８ビット）が必要となる、よって、本実施例を適応することでメモリ量を約１/４に削減することができる。
【０１０１】
次に、リア投影において画素ずらし時に左右反転した場合について図８（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。
【０１０２】
図８（ｃ）に画素ずらし時に左右反転した際の画質妨害発生メカニズムを示す。投影装置の入力画像となる間引き前画像８００は図８（ａ）と同じ画像であり、この間引き前画像８００そのものを左右反転すると左右反転画像８３０が得られる。
【０１０３】
一方、間引き前画像８００に対し、水平垂直４方向画素ずらしを行う場合、生成した各サブフレーム画像は画像８１１〜８１４となる。この各サブフレーム画像８１１〜８１４に対し、左右反転を行った結果が各サブフレーム反転画像８３５〜８３８となる。最後に各サブフレーム反転画像８３５〜８３８の投影位置を図８（ａ）の時と同様にずらして投影する。
【０１０４】
結果、従来通り水平垂直４方向画素ずらしと左右反転の双方を行った時の投影面観視画像８３９は奇数列目と偶数列目の画素が、間引き前画像８００をそのまま左右反転した左右反転画像８３０と比べて逆になってしまう。このように、画素ずらし後に左右反転を実行すると、奇数列目と偶数列目の画素が入れ替わってしまう画質妨害が発生する。
【０１０５】
一方、図８（ｄ）に第１の実施例に記載の方法で投影画像を生成した際に図８（ｃ）の画質妨害を改善するメカニズムを示す。
【０１０６】
投影装置の入力画像となる間引き前画像８００は図８（ａ）と同じ画像であり、また左右反転画像８３０も図８（ｃ）と同じである。第１の実施例では、入替部２４１は画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて左右反転（リア投影）の場合は間引き前画像８００の奇数列目と偶数列目の画素を入れ替え、画像８２０を生成する。次に特定の画素を入れ替えた画像８２０から水平垂直４方向画素ずらしの各サブフレーム画像８４１〜８４４を生成する。サンプリング位置や間引き方は図８（ａ）と同じである。次に、各サブフレーム画像８４１〜８４４を左右反転し、各サブフレーム反転画像８４５〜８４８を生成する。最後に各サブフレーム反転画像８４５〜８４８の投影位置を図８（ａ）の時と同様にずらして投影する。
【０１０７】
結果、第１の実施例記載の通りにサブフレーム画像を作り、水平垂直４方向画素ずらしと左右反転の双方を行った時の投影面観視画像８４９は、間引き前画像８００をそのまま左右反転した左右反転画像８３０と同じ画像となった。このように、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて間引き前画像８００の奇数／偶数列を入れ替えた画像を生成してから、画素ずらし画像を生成し左右反転を実行すると、奇数列目と偶数列目の画素が入れ替わってしまう画質妨害を抑制することができるようになる。
【０１０８】
本実施例による左右反転方法を適応することで、間引き前画像８００を左右反転する方法よりも使用するメモリ量を削減できるが、上下反転の方が使用するメモリ量が多く、またメモリ削減効果も大きいため左右反転におけるメモリ削減効果の説明は省略する。
【０１０９】
最後に、天吊り投影において画素ずらし時に上下左右反転した場合について図８（ｅ）、（ｆ）を用いて説明する。
【０１１０】
図８（ｅ）に画素ずらし時に上下左右反転した際の画質妨害発生メカニズムを示す。投影装置の入力画像となる間引き前画像８００は図８（ａ）と同じ画像であり、この間引き前画像８００そのものを上下右反転すると上下左右反転画像８５０が得られる。
【０１１１】
一方、間引き前画像８００に対し、水平垂直４方向画素ずらしを行う場合、生成した各サブフレーム画像は画像８１１〜８１４となる。この各サブフレーム画像８１１〜８１４に対し、上下左右反転を行った結果が各サブフレーム反転画像８５５〜８５８となる。最後に各サブフレーム反転画像８５５〜８５８の投影位置を図８（ａ）の時と同様にずらして投影する。
【０１１２】
結果、従来通り水平垂直４方向画素ずらしと上下左右反転の双方を行った時の投影面観視画像８５９は対角位置の画素が、間引き前画像８００をそのまま上下左右反転した上下左右反転画像８５０と比べて逆になってしまう。このように、画素ずらし後に上下左右反転を実行すると、対角の位置にある画素が入れ替わってしまう画質妨害が発生する。
【０１１３】
一方、図８（ｆ）に第１の実施例に記載の方法で投影画像を生成した際に図８（ｅ）の画質妨害を改善するメカニズムを示す。
【０１１４】
投影装置の入力画像となる間引き前画像８００は図８（ａ）と同じ画像であり、また上下左右反転画像８５０も図８（ｅ）と同じである。第１の実施例では、入替部２４１は画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて上下左右反転（天吊り投影）の場合は間引き前画像８００の対角位置の画素を入れ替え、画像８６０を生成する。具体的には、奇数列(行)目の画素と偶数列（行）目の画素を入れ替えてから、奇数行（列）目と偶数行（列）目の画素を入れ替えて対角位置音画素を入れ替える。
【０１１５】
次に特定の画素を入れ替えた画像８６０から水平垂直４方向画素ずらしの各サブフレーム画像８６１〜８６４を生成する。サンプリング位置や間引き方は図８（ａ）と同じである。次に、各サブフレーム画像８６１〜８６４を上下左右反転し、各サブフレーム反転画像８６５〜８６８を生成する。最後に各サブフレーム反転画像８６５〜８６８の投影位置を図８（ａ）の時と同様にずらして投影する。
【０１１６】
結果、第１の実施例記載の通りにサブフレーム画像を作り、水平垂直４方向画素ずらしと上下左右反転の双方を行った時の投影面観視画像８６９は、間引き前画像８００をそのまま上下左右反転した上下左右反転画像８５０と同じ画像となった。このように、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて間引き前画像８００の対角画素を入れ替えた画像を生成してから、画素ずらし画像を生成し上下左右反転を実行すると、対角画素が入れ替わってしまう画質妨害を抑制することができるようになる。
【０１１７】
また、前述の通り、間引き前画像８００の奇数行目と偶数行目の画素を入れ替えるには間引き前画像の水平方向の画素数分のラインメモリがあれば良い（前述の通り約２メガバイト）。間引き前画像８００そのものを上下反転するためには間引き前画像８００の解像度と同じ画素数のフレームメモリが必要であり（前述の通り約８メガバイト）、本実施例を適応することでメモリ量を１/４に削減することができる。
【０１１８】
また、第１の実施例では上下反転の場合、画像反転部２４７で画像内の複数の画素の画素値を入れ替えて上下反転を行っていたが、上下反転の方法はこの限りではない。
【０１１９】
線順次で駆動するパネルの場合、非反転投影時は１行ずつ（左から右へ）パネルの上から下へ向かって描画する。上下反転する際はパネルの下から上へ向かって描画するように光変調素子制御部２５０の描画開始位置を制御することによって、パネル描画時に投影画像を上下反転することもできる。
【０１２０】
この方法で上下反転を行う場合、画像反転部２４７に持たせる上下反転用のフレームメモリ（約２メガバイト）が不要となり、左右反転用のラインメモリ（約２キロバイト）のみが必要となり、更なるメモリ削減効果を得ることができる。
【０１２１】
以上の工程を経て、画像反転に必要なメモリ数を少なくし、且つ画素ずらしと画像反転の両方を行う際の画素位置の入れ替わりの画質妨害を抑制することができる。
【０１２２】
＜第２の実施例＞
第１の実施例では１台の投影装置内で複数のサブフレーム画像を生成し、各サブフレーム画像を１フレーム期間よりも短いサイクルで画素ずらしデバイスを使用し投影位置を変えながら投影することによって水平垂直４方向画素ずらしを行っていた。
【０１２３】
第２の実施例では投影装置を複数台用意し、各投影装置から異なるサブフレーム画像を投影し、各投影装置の投影面上での投影位置を水平垂直方向に０．５画素ずらして投影することによって水平垂直４方向画素ずらしを行う方法を説明する。図９に第２の実施例における画素ずらしシステムの全体図を示す。投影装置９００Ａ〜９００Ｄはすべて同じ解像度のパネルを持つ投影装置である。投影装置９００Ａの投影領域は９０１Ａであり、投影装置９００Ｂの投影領域は９０１Ｂである。同様に、投影装置９００Ｃの投影領域は９０１Ｃであり、投影装置９００Ｄの投影領域は９０１Ｄである。
【０１２４】
投影領域９０１Ａの投影位置と投影領域９０１Ｃの投影位置を投影面上でシフト量９０２ずらして投影する。このシフト量９０２は各投影装置のパネルの斜め方向における０．５画素分である。シフト量９０２を水平方向と垂直方向に分離した時の、水平方向のシフト量を９０２＿ｘ（パネルの水平方向における０．５画素分）、垂直方向のシフト量を９０２＿ｙ（パネルの垂直方向における０．５画素分）とする。
【０１２５】
投影領域９０１Ａの投影位置と、投影領域９０１Ｂの投影位置は水平シフト量９０２＿ｘずらして投影する。また、投影領域９０１Ａの投影位置と、投影領域９０１Ｄの投影位置は垂直シフト量９０２＿ｙずらして投影する。また、投影装置９００Ａからは第１の実施例に記載の間引き画像ＤＩＶ＿Ａを、投影装置９００Ｂからは間引き画像ＤＩＶ＿Ｂを、投影装置９００Ｃからは間引き画像ＤＩＶ＿Ｃを、投影装置９００Ｄからは間引き画像ＤＩＶ＿Ｄを投影する。
【０１２６】
以上のように各投影装置の投影領域の位置及び投影画像を設定することによって、複数台の投影装置を用いた水平垂直４方向画素ずらしを行う。このように複数台の投影装置を用いて画素ずらしを行うと、各投影装置が異なるサブフレーム画像を投影面上のずれた位置に投影するので第１の実施例で必要であった画素ずらしデバイスが不要となるメリットがある。
【０１２７】
次に、図１０を用いて第２の実施例における投影装置９００Ａ〜Ｄのブロック図を説明する。また、投影装置９００Ａ〜Ｄには前述の説明で個体の識別のためにアルファベットを付けたが以下の説明では省略する。
【０１２８】
図１０のＣＰＵ９１０、ＲＡＭ９１１、ＲＯＭ９１２、画像入力部９２０、通信部９１４、バス９９９は、第１の実施例のＣＰＵ２１０、ＲＡＭ２１０、ＲＯＭ２１２、画像入力部２２０、通信部２１４、バス１９９と同じであるため説明を割愛する。
【０１２９】
操作部９１３は操作部２１３と同等の機能を持ち、更に複数の投影装置を並べて１つの大画面投影を実現するマルチ投影において本該投影装置が他の投影装置に対し相対的にどこにいるかを示す投影位置情報Ｐｏｓｉをユーザから取得する。投影位置情報Ｐｏｓｉは例えば、１×２のマトリクスパラメータであり、（左上端からの水平方向台数、左上端からの垂直方向台数）とする。このフォーマットで図９の投影装置９００Ｃを表記すると、投影位置情報Ｐｏｓｉは（２，２）となる。
【０１３０】
この投影位置情報ＰｏｓｉはＲＡＭ９１１に格納される。尚、この投影位置情報Ｐｏｓｉはユーザと投影面（スクリーン）との位置関係によって異なってしまうため基準を決める必要がある。例えば、リア投影の場合、ユーザがスクリーンに対し投影装置側に居るか、投影装置と反対側に居るかによって投影位置情報Ｐｏｓｉは異なってしまう。第２の実施例ではユーザがスクリーンに対し、入力画像を正しく視聴できる方向に居る前提で説明を行う。具体的には、フロント投影、天吊り投影の場合はスクリーンに対しユーザは投影装置側に居るとし、リア投影、リア天吊り投影の場合はスクリーンに対しユーザは投影装置とは反対側に居るとする。
【０１３１】
図１０の光源制御部９３０、光源９６０、色分離部９６１、光変調素子９７０Ｒ、Ｇ、Ｂ、光変調素子制御部９５０、色合成部９８０、投影光学系９８５、投影光学系制御部９８６は、第１の実施例の光源制御部２３０、光源２６０、色分離部２６１、光変調素子２７０Ｒ、Ｇ、Ｂ、光変調素子制御部２５０、色合成部２８０、投影光学系２８５、投影光学系制御部２８６と同じであるため説明を割愛する。
【０１３２】
画像処理部９４０は、画像入力部９２０から受信した画像信号に所定の画像処理を施して、光変調素子制御部９５０に送信するものであり、例えば画像処理用のマイクロプロセッサからなる。詳細については後述する。
【０１３３】
次に図１１を用いて画像処理部９４０の内部構成を説明する。
【０１３４】
画像処理部９４０は、入替部９４１、画像メモリ９４２、間引き部９４３、画像反転部９４４で構成される。画像処理部９４０を構成する各部は、バス９９９を介してＣＰＵ９１０などと接続されている。
【０１３５】
入替部９４１と画像メモリ９４２は第１の実施例の入れ替え部２４１と画像メモリＡ２４２同じであるため説明を割愛する。
【０１３６】
間引き部９４５は、入替部９４１の出力画像ＩＭＧ＿Ｉに対し、ＲＡＭ９１１に格納されている投影位置情報Ｐｏｓｉに基づいて決められたサンプリング位置で画像をサンプリングした間引き画像ＤＩＶ＿Ｉを生成する。投影位置情報Ｐｏｓｉと間引き画像のサンプリング位置関係の詳細に関しては後述する。
【０１３７】
画像反転部９４４は、画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧに基づいて、間引き部９４３の出力画像ＤＩＶ＿Ｉに対し、上下反転、左右反転または上下左右反転のいずれかの画像反転処理を行う。実際の画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧと実行する反転処理の関係性は第１の実施例で説明しているため、詳細な説明を割愛する。
【０１３８】
以上で、第１の実施例における投影装置９００及び画像処理部９４０の内部構成の説明を終了する。
【０１３９】
次に、第２の実施例の実施方法について、図１２のフローチャートを用いて説明する。また、入力画像の縦横各々の解像度は各投影装置の縦横各々の表示解像度の２倍である前提で説明する。つまり、投影装置の解像度がＦＨＤ（１９２０×１０８０）である場合、入力画像の解像度は４Ｋ（３８４０×２１６０）となる。
【０１４０】
また、投影装置９００の姿勢情報（フロント投影、リア投影、天吊り投影、リア天吊り投影）は予めユーザが不図示のリモコン等で入力しており、更にこの姿勢情報に基づいて生成された画像反転信号Ｈ＿ＳＩＧはＲＡＭ９１１に格納されているものとする。また、投影装置９００の投影位置情報Ｐｏｓｉも予めユーザが不図示のリモコン等で入力しており、投影装置９００はこの情報を受信し、ＲＡＭ９１１に投影位置情報Ｐｏｓｉが格納されているものとする。
【０１４１】
投影装置９００を構成する各部は、操作部９１３を介してユーザから画素ずらし機能を使用した投影へ移行する指示がＣＰＵ９１０に送信されると、画素ずらし用の投影画像を生成する為に図１２のフローチャートにしたがって各部が動作する。
【０１４２】
まず、Ｓ１２０１において、ＣＰＵ９１０は画像処理部９４０の入替部９４１に指示を出し、ＲＡＭ９１１から受信した画像反転情報Ｈ＿ＳＩＧに基づいて入力画像ＩＭＧ内の特定の画素の位置を入れ替える。具体的な処理方法は第１の実施例のＳ３０１と同じであるため説明を割愛する。
【０１４３】
次にＳ１２０２において、ＣＰＵ９１０は画像処理部９４０の間引き部９４３に指示を出し、ＲＡＭ９１１から受信した投影位置情報Ｐｏｓｉに基づいて間引き画像ＤＩＶ＿Ｉを生成させる。水平垂直４方向画素ずらしの場合、生成される投影位置情報Ｐｏｓｉは（１，１）、（１、２）、（２，２）、（２，１）であり、それぞれ図９の投影装置９００Ａ、９００Ｂ、９００Ｃ、９００Ｄの投影位置を表す。
【０１４４】
例えば、投影位置情報Ｐｏｓｉが（１，１）であった場合、第１の実施例の１ｓｔサブフレーム投影期間の画像投影位置と同じであるため、間引き部９４３のサンプリング位置は間引き画像ＤＩＶ＿Ａと同じサンプリング位置となる。
【０１４５】
同様に、投影位置情報Ｐｏｓｉが（２，１）であった場合は間引き画像ＤＩＶ＿Ｂと、投影位置情報Ｐｏｓｉが（２，２）であった場合は間引き画像ＤＩＶ＿Ｃと、投影位置情報Ｐｏｓｉが（１，２）であった場合は間引き画像ＤＩＶ＿Ｄと同じサンプリング位置となる。各間引き画像のサンプリング位置は図６で説明しているため、詳細な説明を割愛する。
【０１４６】
また、Ｓ１２０３はＳ３０６と、Ｓ１２０４はＳ３０８と同じ処理であるため説明を割愛する。
【０１４７】
以上が、図１２の第２の実施例のフローチャートに則り、画素ずらしによる高精細化と、画像反転を両立するまでのシーケンスの説明である。
【０１４８】
第２の実施例による画像反転方法を適応することで画像反転に必要なメモリ数を少なくできるメカニズムは第１の実施例と同じであるため説明を割愛する。
【０１４９】
以上の工程を経て、画像反転に必要なメモリ数を少なくし、且つ画素ずらしと画像反転の両方を行う際の画素位置の入れ替わりの画質妨害を抑制することができる。
【０１５０】
＜その他の実施例＞
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成される。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
【０１５１】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１５２】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１５３】
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１５４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。
【符号の説明】
【０１５５】
２００  投影装置
２１０  ＣＰＵ
２１１  ＲＡＭ
２１２  ＲＯＭ
２１３  操作部
２２０  画像入力部
２３０  光源制御部
２４０  画像処理部
２６０  光源
２５０  光変調素子制御部
２７０  光変調素子
２８３  画素ずらしデバイス
２８４  画素ずらしデバイス制御部
２８５  投影光学系
２８６  投影光学系制御部
２８７  タイミング信号生成部
【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（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図８（ｅ）】
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【図８（ｆ）】
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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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