(57)【要約】      （修正有）【課題】ジャギー抑制と鮮鋭感向上の両立を図ることを可能にする投写装置を提供する。【解決手段】投写装置１００において、光を発する光源部１１２と、光源から発せられた光を所定の解像度で変調して投写画像を出力する変調素子と、投写画像の投写面における投写位置を移動する画素移動部１１０と、入力されたフレームに基づいて変調素子と画素移動部１１０とを制御する制御部１５０と、投写面における投写画像の画素の大きさに関するパラメータを取得する取得部１０５とを備える。制御部１５０は、投写画像の画素の大きさが所定値以上である場合に、投写位置を移動するように画素移動部１１０を制御し、そうでない場合に、画素移動部１１０が投写位置を移動しないように制御する。【選択図】図１
2019195130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光源から発せられた光を所定の解像度で変調して投写画像を出力する変調素子と、
前記投写画像の投写面における投写位置を移動する移動手段と、
入力されたフレームに基づいて前記変調素子と前記移動手段とを制御する制御手段と、
前記投写面における前記投写画像の画素の大きさに関するパラメータを取得する取得手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記投写画像の画素の大きさが所定値以上である場合に、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御し、そうでない場合に、前記移動手段が前記投写位置を移動しないように制御することを特徴とする投写装置。
【請求項２】
前記パラメータは、前記投写画像の画素の大きさを示す値であることを特徴とする請求項１に記載の投写装置。
【請求項３】
前記パラメータは、前記投写装置と前記投写面との距離を示す値であって、前記距離が所定の距離よりも小さい場合に前記投写画像の画素の大きさが前記所定値以上であることを特徴とする請求項１に記載の投写装置。
【請求項４】
前記フレームに基づいて、前記移動手段が前記投写位置を移動する複数の位置に対応する複数のサブフレームを生成する生成手段をさらに備え、
前記制御手段は、各サブフレームに基づいて前記変調素子を制御し、各サブフレームに対応する投写画像が対応する投写位置に投写されるように前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の投写装置。
【請求項５】
前記フレームの画像のコントラストを取得する第２の取得手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記コントラストと比較するための予め設定された第１の閾値、当該第１の閾値よりも大きい第２の閾値を参照し、
前記コントラストが前記第１の閾値より小さい場合は、前記投写位置を移動しないように前記移動手段を制御し、
前記コントラストが、前記第１の閾値と前記第２の閾値との間にある場合、前記投写画像の画素の大きさと前記所定値との比較に基づいて前記移動手段を制御し、
前記コントラストが前記第２の閾値より大きい場合は、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投写装置。
【請求項６】
前記フレームの画像から前記投写画像を生成するための拡大率を取得する第３の取得手段を更に有し、
前記制御手段は、
前記拡大率と比較するための予め設定された第１の閾値、当該第１の閾値よりも大きい第２の閾値を参照し、
前記拡大率が前記第１の閾値より小さい場合は、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御し、
前記拡大率が、前記第１の閾値と前記第２の閾値との間にある場合、前記投写画像の画素の大きさと前記所定値との比較に基づいて前記移動手段を制御し、
前記拡大率が前記第２の閾値より大きい場合は、前記投写位置を移動しないように前記移動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投写装置。
【請求項７】
前記投写面と視聴者との距離を取得する第４の取得手段を更に有し、
前記制御手段は、
前記距離と比較するための予め設定された第１の閾値、当該第１の閾値よりも大きい第２の閾値を参照し、
前記距離が前記第１の閾値より小さい場合は、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御し、
前記距離が、前記第１の閾値と前記第２の閾値との間にある場合、前記投写画像の画素の大きさと前記所定値との比較に基づいて前記移動手段を制御し、
前記距離が前記第２の閾値より大きい場合は、前記投写位置を移動しないように前記移動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投写装置。
【請求項８】
前記生成手段は、
前記投写画像の画素の大きさに基づいて画素ずらしの度合いを示す画素ずらし度を算出する算出手段を含み、
前記画素ずらし度に基づく補間を行って、前記複数のサブフレームを生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の投写装置。
【請求項９】
投写面に画像を投写する投写装置であって、
光を発する光源と、
前記光源から発せられた光を変調して投写画像を出力する変調素子と、
前記投写画像の投写面における投写位置を移動するための移動手段と、
前記投写面と前記投写装置との距離に関するパラメータを取得する取得手段と、
前記投写面と前記投写装置との前記距離に基づいて、前記移動手段が前記投写位置の移動を実行するか否かを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記投写面と前記投写装置との距離が所定の距離以下である場合に、前記移動手段が前記投写位置の移動を実行しないように制御することを特徴とする投写装置。
【請求項１０】
前記移動手段は、前記投写画像の前投写面における位置を、第１位置と、前記第１位置に対して水平方向および垂直方向にそれぞれ前記投写画像の半画素ずつシフトした第２位置とに交互に移動するが可能であって、
前記制御手段は、前記投写面と前記投写装置との前記距離前記移動手段が前記投写画像の位置を移動するか否かを制御することを特徴とする請求項９に記載の投写装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記投写面と前記投写装置との距離が前記所定の距離よりも長い場合に、前記移動手段が前記投写位置の移動を実行するように制御することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の投写装置。
【請求項１２】
光を発する光源と、前記光源から発せられた光を所定の解像度で変調して投写画像を出力する変調素子と、前記投写画像の投写面における投写位置を移動する移動手段とを有する投写装置の制御方法であって、
入力されたフレームに基づいて前記変調素子と前記移動手段とを制御する制御工程と、
前記投写面における前記投写画像の画素の大きさに関するパラメータを取得する取得工程と、
を備え、
前記制御工程は、前記投写画像の画素の大きさが所定値以上である場合に、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御し、そうでない場合に、前記移動手段が前記投写位置を移動しないように制御する
ことを特徴とする投写装置の制御方法。
【請求項１３】
光を発する光源と、前記光源から発せられた光を変調して投写画像を出力する変調素子と、前記投写画像の投写面における投写位置を移動するための移動手段と、を有する投写装置の制御方法であって、
前記投写面と前記投写装置との距離に関するパラメータを取得する取得工程と、
前記投写面と前記投写装置との前記距離に基づいて、前記移動手段が前記投写位置の移動を実行するか否かを制御する制御工程と、
を備え、
前記制御工程は、前記投写面と前記投写装置との距離が所定の距離以下である場合に、前記移動手段が前記投写位置の移動を実行しないように制御することを特徴とする投写装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の投写装置の制御方法の各工程をプロセッサに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像投写技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、より高い解像度画像を表示する画像表示装置の普及が進んでいる。高解像度画像のうち、例えば、水平方向３８４０画素×垂直方向２１６０画素の画像は、一般的に「４Ｋ画像」と呼ばれている。また、８Ｋ解像度（水平７６８０画素×垂直４３２０画素）を有するスーパーハイビジョン表示システムの開発も進んでおり、映像コンテンツも高解像度化が進んでいる。その流れもあり、４Ｋ解像度の表示装置の開発と並行して、８Ｋ解像度の表示装置の開発も進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、ある解像度で光を変調する光変調素子で変調された画像の位置を、スクリーン上で移動することにより、光変調素子の解像度以上の解像度で画像が表示されているような解像感をユーザに与えることが可能なプロジェクター（投写装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０３４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された投写装置では、解像感が上がることにより、画像内の画素間の滑らかさが向上する一方で、画像のエッジがぼやけたような印象をユーザに与えることがある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みなされたものであり、ジャギー抑制と鮮鋭感向上の両立を可能とした投写装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するため、例えば本発明の投写装置は、光を発する光源と、前記光源から発せられた光を所定の解像度で変調して投写画像を出力する変調素子と、前記投写画像の投写面における投写位置を移動する移動手段と、入力されたフレームに基づいて前記変調素子と前記移動手段とを制御する制御手段と、前記投写面における前記投写画像の画素の大きさに関するパラメータを取得する取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記投写画像の画素の大きさが所定値以上である場合に、前記投写位置を移動するように前記移動手段を制御し、そうでない場合に、前記移動手段が前記投写位置を移動しないように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、これまで投写装置と比較し、ジャギー抑制と鮮鋭感向上の両立を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る、分割画像の表示位置関係を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る、投写面情報取得方法を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る、同じ投写面サイズに対する画素サイズを示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る、異なる投写面サイズに対する画素サイズを示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る、ジャギー感と鮮鋭感の関係を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図８】第２の実施形態に係る、ヒストグラム算出の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る、低階調度数算出フローを示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る、高階調度数算出フローを示す図である。
【図１１】第３の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図１２】第４の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図１３】第４の実施形態に係る、視聴距離算出方法を示す図である。
【図１４】第５の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図１５】第５の実施形態に係る、画素ずらし制御度合い算出の一例を示す図である。
【図１６】第５の実施形態に係る、補間位相ＰＨＡＳＥ算出の一例を示す図である。
【図１７】第５の実施形態に係る、補間方法を示す図である。
【図１８】第６の実施形態に係る、画像処理システムの構成図である。
【図１９】第６の実施形態に係る、分割画像の表示位置関係を示す図である。
【図２０】第１の実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態における構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１１】
［第１の実施形態］
本実施形態の投写装置１００は、複数のフレームが入力フレーム周波数（フレームレート）で切り換わる入力映像Ｖｉに基づく画像を投写面（投写スクリーン）に投写するプロジェクタである。投写装置１００は、光を発する光源と、光源から照射された光を変調して所定の解像度の画像を出力する変調素子と、変調素子から出力された画像の各画素（投写画素）の投写面上における位置を移動するための画素移動部を備える。投写装置１００は、投写面上で所定の解像度の画像の投写位置をずらして投写することにより、画像を視たユーザが投写面上に所定の解像度の画像以上の解像感を覚えることを可能とするものである。
【００１２】
図１は、第１の実施形態における投写装置１００のブロック構成である。投写装置１００は、同期信号出力部１０１、生成部１０２、選択部１０３、取得部１０５、記憶部１０６、判定部１０７、パネル制御部１０８、パネル部１０９、画素移動部１１０、光源制御部１１１、光源部１１２、及び、投写装置１００の各処理部を制御する制御部１５０を有する。
【００１３】
ここで制御部１５０はＣＰＵ（又はプロセッサ）、ＣＰＵが実行するプログラムを格納しているＲＯＭ、並びに、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭで構成される。また、以下に説明する処理部の一部は、制御部１５０がプログラムを実行することで実現するようにしても構わない。
【００１４】
パネル制御部１０８は、選択部１０３からのサブフレーム画像（詳細は後述）に基づいて、パネル部１０９の画素単位の透過率を変調するための電圧信号ＰＤを生成する。
【００１５】
パネル部１０９は、光源１１２が照射する光を、パネル制御部１０８から入力される電圧信号ＰＤに基づく透過率で透過させるものであり、例えば透過型液晶デバイスで構成される。パネル部１０９の解像度は、パネル解像度ＰＲＥＳＯであるとする。
【００１６】
画素移動部１１０は、判定部１０７からの信号ＦＬＧ（詳細後述）に基づき、パネル部１０９により変調された光の出射する方向の切り換えが設定可能となっている。具体的には、信号ＦＬＧが“０”の場合、画素移動部１１０は、パネル部１０９により変調された光の出射する方向を、予め設定された第１の方向に固定にする。そして、信号ＦＬＧが“１”の場合、画素移動部１１０は、同期信号出力部１０１から供給される信号（詳細は後述するが実施形態では１２０Ｈｚの同期信号）に従い、パネル部１０９により変調された光の出射する方向を、第１の方向、第２の方向で切り換える。この結果、投写スクリーン上に投写される画像の画素は１２０Ｈｚの周期で移動することになる。以降、投写画素の移動を「画素ずらし」と表現する。なお、出射する光の方向を変える原理は、ガラス板の回動駆動による光の屈折を利用する方法や、ミラー板を回動駆動等による光の反射を利用する等があり、そのいずれでも良い。
【００１７】
なお、第１の方向に出射された光の投写面における位置に対して、第２の方向に出射された光の投写面における位置は、水平方向および垂直方向に半画素ずつシフトしている。ここで、「画素」は、画素ずらしを行わない場合に投写面に投写される投写画像における投写画素である。投写画像はパネル解像度ＰＲＥＳＯの画像である。
【００１８】
画素ずらしを行うことにより、投写面上に、第１の方向に出射されたパネル解像度ＰＲＥＳＯの第１投写画像と、第２の方向に出射されたパネル解像度ＰＲＥＳＯの第２投写画像と、が交互に投写される。投写面の投写画像を視ているユーザは、第１投写画像と第２投写画像とが時間的に積算された画像を認識する。半画素ずれた画像を交互に認識することによって、ユーザは、疑似的にパネル解像度ＰＲＥＳＯ以上の画像が投写されていると認識する。
【００１９】
光源制御部１１１は、選択部１０３からのサブフレーム画像ＳＥＬＤ（詳細後述）や、不図示の操作入力部を介したユーザ指定などに基づいて、光源部１１２に制御信号ＣＯＮを送信し、光源部１１２のオン／オフ、更には、その光量制御を行う。例えば、光源制御部１１１は、サブフレーム画像ＳＥＬＤが示す画像内の全画素の輝度値の平均値からその画像の明暗の度合いを求め、暗ければ光量を上げるなどを行うための制御信号ＣＯＮを生成し、光源１１２に供給する。
【００２０】
光源１１２は、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り、制御値ＣＯＮに基づく光量で発行し、その光をパネル部１０９に向けて照射する。
【００２１】
同期信号出力部１０１は、入力映像Ｖｉのフレーム周期に同期した同期信号ＳＹＮＣに従って、タイミング信号ＴＳＩＧを出力し、選択部１０３、パネル部１０９、及び画素移動部１１０の制御信号を出力する。同期信号ＳＹＮＣは、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣから成る。本実施形態におけるタイミング信号ＴＳＩＧは、入力フレーム周波数に同期した垂直同期信号ＶＳＹＮＣを用いて、入力映像Ｖｉの倍のフレームレートの制御信号が生成される。例えば、６０Ｈｚの入力映像Ｖｉに対しては、１２０Ｈｚのタイミング信号ＴＳＩＧが生成される。つまり、選択部１０３、パネル部１０９、及び、画素移動部１１０は、タイミング信号ＴＳＩＧによって、入力フレーム周波数の倍のフレームレートで駆動するように制御される。結果として、６０Ｈｚの入力画像に対して、前記３つのブロックに対しては、１２０Ｈｚでの切り替え制御が行われる。
【００２２】
生成部１０２は、６０Ｈｚで入力される入力映像Ｖｉの１フレームの画像から、２つのサブフレーム画像ＤＩＶ１、ＤＩＶ２を生成する。例えば、入力映像Ｖｉがシリアル伝送形式の入力されるものとする。この場合、生成部１０２は、映像Ｖｉの１フレームが示す画像の奇数番目の画素データと偶数番目の画素データとを分離することを繰り返し、奇数番目の画素データにより形成される画像信号をサブフレーム画像ＤＩＶ１、偶数番目の画素データにより形成される画像信号をサブフレーム画像ＤＩＶ２として生成する。サブフレーム画像ＤＩＶ１及びＤＩＶ２は、結果的に、入力映像Ｖｉが表す１フレームの画像の１／２の解像度の画像となる。なお、入力映像Ｖｉの発生源は問わないが、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。また、入力映像Ｖｉはデジタルデータであるものとするが、アナログ信号の場合にはＡ／Ｄ変換器を介して入力すればよいので、入力映像Ｖｉの信号形態についてもデジタル／アナログを特に問わない。
【００２３】
選択部１０３は、生成部１０２が生成した２つのサブフレーム画像ＤＩＶ１，ＤＩＶ２を、同期信号出部１０１から供給されたタイミング信号ＴＳＩＧ（実施形態では１２０Ｈｚの信号）に従って交互に選択する。そして、選択部１０３は、選択したサブフレーム画像をサブフレーム画像ＳＥＬＤ（サブフレーム画像ＤＩＶ１，ＤＩＶ２のいずれか）としてパネル制御部１０８、光源制御部１１１に供給する。つまり、選択部１０３は、入力映像Ｖｉが６０フレーム／秒（６０Ｈｚ）であった場合、サブフレーム画像ＳＥＬＤ（ＤＩＶ１、ＤＩＶ２のいずれか）を１２０フレーム／秒（１２０Ｈｚ）で読み出すことになる。
【００２４】
取得部１０５は、投写面に投写される画像の画素サイズＧＳＩＳＥを画素サイズのパラメータとして算出する。そのため、取得部１０５は、まず、投写面に関する情報ＴＩＮＦＯを取得する。投写面に関する情報ＴＩＮＦＯは、投写面における投写画像の大きさを示す情報である。取得部１０５は、投写面と投写装置１００との距離（投写距離）を取得するためのセンサを備える。例えば、取得部１０５は、赤外光を使用した測距センサを備えるとする。そして、取得部１０５は、その測距センサ等を用いて、投写装置１００と投写面（または投写スクリーン）までの距離（投写距離）を検出する。そして、取得部１０５は、検出した投写距離から、投写領域の水平方向と垂直方向の辺の長さをそれぞれ算出することで、情報ＴＩＮＦＯを求める。
【００２５】
図３に投写距離２０１と、投写領域２００の水平方向の辺の長さの関係を模式的に表す図を示す。図３において、取得部１０５は、測距センサで検出した投写距離２０１と、投写光学系２０５の水平画角２０２とから、三角関数によって投写領域２００の水平方向の辺の長さを算出する。なお、図３において、取得部１０５は、投写距離２０１と、パネル部１０９が有する液晶パネル２０６の水平方向の辺の長さ２０３と、投写光学系２０５の焦点距離２０４の相似関係から、投写領域２００の水平方向の辺の長さを算出してもよい。なお、液晶パネル２０６の水平方向の辺の長さ２０３、投写光学系２０５の焦点距離２０４はいずれも既知である。また、投写領域２００の垂直方向の辺の長さについても、同様に算出できる。また、投写距離２０１については、ユーザがその値を操作部（不図示）から直接入力しても構わない。
【００２６】
取得部１０５は、以上のようにして算出した投写領域２００の大きさに関する情報ＴＩＮＦＯと、記憶部１０６に記憶されているパネル解像度ＰＲＥＳＯとから、投写画素サイズＧＳＩＺＥを算出する。パネル解像度ＰＲＥＳＯは、水平方向の画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｈと、垂直方向の画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｖとで規定されている。例えば、４Ｋ解像度を有する表示パネルであれば、水平方向の画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｈ＝３８４０、垂直方向の画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｖ＝２１６０である。また、投写画素サイズは、投写される１画素当たりの水平方向と垂直方向の辺の長さである。水平方向の辺の長さは、投写面情報取得部１０５によって算出された投写領域２００の水平方向の長さを、液晶パネル２０６の水平方向画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｈで除算することによって算出することができる。また、垂直方向の辺の長さは、投写面情報取得部１０５によって算出された投写領域２００の垂直方向の長さを、液晶パネル２０６の垂直方向画素数ＰＲＥＳＯ＿Ｖで除算することによって算出することができる。取得部１０５は、上記のようにして得た投写画素サイズＧＳＩＺＥを、判定部１０７に供給する。
【００２７】
なお、上記では、投写領域２００に対して１つの投写画素のサイズを算出したが、投写領域２００に含まれる画素毎に、投写画素サイズを計算するようにしてもよい。これは、投写装置１００が投写面に対して正面に設置されていない場合など、投写画素の大きさが投写領域２００内で均一でないことがあるためである。この場合は、投写装置１００はパネル部１０９に予め設定されたパターン（四隅を特定するパターン）を投写領域２００に投写させ、上下左右端（四隅）の位置までの距離を測定することで、図３に示す相似関係から上辺、下辺、左辺、右辺の長さをそれぞれ算出する。次に、これらを、水平画素数または垂直画素数で除算することによって、投写領域の上端、下端、左端、右端の画素の大きさを算出する。そして、最後に、端部以外の画素の大きさを、端部からの画素の距離に応じて、端部の画素の大きさを用いて補間演算することによって算出する。以上のように計算することで、画素毎に投写画素サイズを計算することもできる。なお、処理の簡略化のため、画素毎ではなく、複数画素を集めた部分領域毎に投写画素サイズＧＳＩＺＥを算出するようにしてもよい。
【００２８】
判定部１０７は、取得部１０５から供給された投写画素サイズＧＳＩＺＥと所定値とを比較し、画素ずらし制御を行うか、行わないかを判定し、その判定結果を信号ＦＬＧとして、画像移動部１１０に出力する。具体的には、判定部１０７は、投写画素サイズＧＳＩＺＥと所定の閾値ＴＨとを比較し、ＧＳＩＺＥ＜ＴＨであった場合には「画素ずらし制御を行わない」ことを表す信号ＦＬＧ（＝“０”）を出力する。一方、投写画素サイズＧＳＩＺＥが所定の閾値ＴＨ以上の場合（ＧＳＩＺＥ≧ＴＨ）の場合、判定部１０７は、「画素ずらし制御を行う」ことを表す信号ＦＬＧ（＝“１”）を出力する。閾値ＴＨの値を大きく設定すると、画素ずらし制御を行わない方向へチューニングされ、逆に閾値ＴＨの値を小さくすると、画素ずらし制御を行う方向へチューニングされる。閾値ＴＨの値については、ユーザが製品の仕様に合わせて、任意に設定すればよい。
【００２９】
さて、画素移動部１１０は、上記のように判定部１０７からの信号ＦＬＧを受信する。画素移動部１１０は、判定部１０７からの信号ＦＬＧが“０”の場合、画素ずらしを行わない。つまり、サブフレーム画像ＤＩＶ１，ＤＩＶ２それぞれの同一位置の画素が、投写面の同一位置に投写される。判定部１０７からの信号ＦＬＧが“１”の場合、画素移動部１１０は、パネル部１０９から出力された電圧信号ＰＡに対して、１サブフレーム（実施形態では１２０Ｈｚ）おきに投写される画像を、水平方向／垂直方向ともに０．５画素ずらして投写する。図２は、連続して投写される２つのサブフレーム画像ＤＩＶの投写位置を示している。図示の如く、サブフレーム画像ＤＩＶ２は、サブフレーム画像ＤＩＶ１に対して、水平方向／垂直方向とも０．５画素ずれて投写される。人間の目は、これを時間的に合成することになるので、パネル部１０９が有する解像感よりも高い解像感を持って知覚されることになる。
【００３０】
以上、処理の概略を説明したが、次に、本実施形態で投写サイズから算出した投写画素サイズに応じて、画素ずらし制御を可変させることによるユーザメリットについて説明する。
【００３１】
図４（ａ）は、高解像度パネルを有する投写装置１００ａによる投写を示し、同図（ｂ）は低解像度パネルを有する投写装置１００ｂによる投写を示している。投写領域２００のサイズは共に同じである。
【００３２】
図示からもわかるように、同じサイズの投写領域２００の場合、パネル解像度の高い投写装置１００ａよりも、パネル解像度の低い投写装置１００ｂによる投写画像における投写画素サイズＧＳＩＺＥは大きくなる。つまり、投写装置１００ｂで表示された投写画像の方が、より格子感が感じられる。格子感は、投写画素間の段差、解像感ともいえる。例えば、画像信号において滑らかな線が描かれているとする。投写装置１００ｂで表示された投写画像における当該線は、投写装置１００ａで表示された投写画像における当該線よりも投写画素の影響を受けて、滑らかでない（がたつく）。このような画像を視認した結果としてユーザが覚える感覚をジャギー感ともいう。すなわち、投写画素が大きくなるほど、ジャギー感が高くなる。反対に、投写画素が小さいほど、ジャギー感が低下し、より滑らかに画像が表現される。したがって、鮮鋭感が向上する。
【００３３】
次に、図５（ａ）、（ｂ）を参照して、高解像度パネルを有する投写装置１００ａの投写サイズを大きく、低解像度パネルを有する投写装置１００ｂの投写サイズを小さくした例を示す。図５（ａ）、（ｂ）からの分かる通り、パネル解像度は投写装置１００ａの方が高いが、投写画素サイズＧＳＩＺＥに着目すると、パネル解像度の高い投写装置１００ａよりも、パネル解像度の低い投写装置１００ｂの方が小さくなる。つまり、パネル解像度が高い投写装置１００ａの方が、より格子感が感じられ、結果としてジャギー感が高くなると言える。
【００３４】
一般的に、ジャギー感や、鮮鋭感は、投写画素サイズによる影響が大きい。図６に示したように、一般的に、投写画素サイズが大きくなるに従って、ジャギー感は大きくなり、逆に鮮鋭感は低下していく。これは、投写画素サイズが大きくなると、格子感が増すためである。
【００３５】
本実施形態の投写装置１００において、画素ずらしを行わない場合に投写面に投写される画像が、図４（ｂ）に示した投写画像であるとする。このとき、取得部１０４が求めた投写画素サイズＧＳＩＺＥが閾値ＴＨ以上となるとする。この場合、本実施形態の投写装置１００は、画素ずらし制御をＯＮ（ＦＬＧ＝１）とし、画素ずらしを実行する。図４（ａ）は、投写装置１００が画素ずらしを行った場合に、投写面に投写される画像を示す。
【００３６】
また、本実施形態の投写装置１００が画素ずらしを行わずに図４（ｂ）で示した投写面よりも投写装置１００に近い投写面に投写される画像が図５（ｂ）に示した投写画像であるとする。この場合、投写面が近づくことによって、投写画素サイズＧＳＩＺＥが閾値ＴＨ以上となる。したがって、画素ずらしを実行しない。
【００３７】
画素ずらしは、画像の解像感を向上させる効果がある一方で、時間的に投写位置をずらした複数の投写画像を表示することにより、画像がぼやけたような印象をユーザに与えることがある。本実施形態の投写装置１００は、パネル解像度ＰＲＥＳＯで投写された投写画像の鮮鋭感が低い（投写画素ＧＳＩＺＥが閾値以上）場合には、画素ずらし制御により鮮鋭感を向上させるように制御する。一方で、投写装置１００は、パネル解像度ＰＲＥＳＯで投写された投写画像の鮮鋭感が高い（投写画素ＧＳＩＺＥが閾値ＴＨ未満）場合には、画素ずらし制御による鮮鋭感の更なる向上よりも、画素ずらし制御により画像がぼやける影響を抑制することを優先する。したがって、画素ずらしを実行しない。これにより、画素ずらし制御が可能な投写装置であって、好適に画素ずらしによる解像感の向上の効果を得るとともに、ぼやけが発生することを抑制することが可能となる。
【００３８】
以上であるが、実施形態における制御部１５０の処理手順を図２０のフローチャートを参照して説明する。本処理は、ユーザが投写面（投写パネル又は投写スクリーン）に対する投写装置１００の設置位置が確定し、ユーザによる設置位置決定を示す指示入力があった場合に開始されるものである。
【００３９】
まず、Ｓ１にて、制御部１５０は取得部１０５を制御し、投写面までの距離を取得させる。次いで、Ｓ２にて、制御部１５０は、取得部１０５を制御し、取得した距離に基づく投写画素のサイズＧＳＩＺＥを算出させる。そして、Ｓ３にて、制御部１５０は判定部１０７を制御し、投写画素サイズＧＳＩＺＥと閾値ＴＨとを比較させる。ＧＳＩＺＥ≧ＴＨの場合、制御部１５０は、Ｓ４にて、判定部１０７に対して“１”の値のＦＬＧ信号を出力させる。一方、ＧＳＩＺＥ＜ＴＨの場合、制御部１５０は、Ｓ５にて、判定部１０７に対して“０”の値のＦＬＧ信号を出力させる。そして、Ｓ６にて、制御部１５０は画素移動部１１０に対して、信号ＦＬＧの値に応じて画素ずらし駆動のＯＮ／ＯＦＦを行わせる。
【００４０】
本実施形態における制御方法では、投写画素サイズＧＳＩＺＥが所定の閾値以上の場合は、ジャギー感が軽減させるため、画素ずらし制御を行った。これは、投写画像の鮮鋭感に対する妨害より、格子感に伴うジャギー感に対する妨害が大きいため、ジャギー低減処理を優先するものである。逆に、投写画素サイズＧＳＩＺＥが所定の閾値より小さい場合は、ジャギー感は気にならないため、鮮鋭感を優先し、画素ずらし制御を行わない。
【００４１】
本実施形態では、投写画素サイズに応じて、自動的に画素ずらし度合いを制御する例を示したが、もちろんこれに限定されない。例えば、投写画素サイズが小さくなった場合に、ユーザに対して、画素ずらし制御をＯＦＦにするように促してもよい。このような場合は、ＯＳＤを用いてユーザに通知し、さらにＧＵＩ等でユーザに操作を促せばよい。
【００４２】
本実施形態では、投写画素サイズＧＳＩＺＥに応じて、画素ずらしを実行するか否かの制御を行ったが、投写装置１００と投写面との距離に応じて、画素ずらしを実行するか否かの制御を行ってもよい。上述したように、投写面に対する角度が所定の範囲内であれば、投写面における投写画素サイズＧＳＩＺＥは、おおよそは、投写装置１００と投写面との距離によって決定される。したがって、投写画素サイズＧＳＩＺＥを取得することなく、投写装置１００と投写面との距離が距離閾値以下である場合、画素ずらしを実行しないように制御してもよい。投写装置１００と投写面との距離が距離閾値以下である場合、はすなわち、投写画素サイズＧＳＩＺＥが閾値ＴＨ未満である場合に相当する。
【００４３】
なお、投写装置１００と投写面との距離が距離閾値よりも長い場合には、投写装置１００が画素ずらしを実行する。また、投写装置１００と投写面との距離が距離閾値よりも長い場合には、投写装置１００が画素ずらしを実行するか否かを、予めユーザが設定してもよい。
【００４４】
以上説明したように本実施形態によれば、表示画像の投写画素サイズに応じて、適応的に画素ずらし効果を制御することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上を両立した画像投写装置を提供することが可能になる。
【００４５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、表示画像の投写画素サイズに応じて、適応的に画素ずらし効果を制御する例を示したが、第２の実施形態では、表示画像の投写画素サイズに応じて算出した画素ずらし度合いを、入力画像の特徴量に応じて補正する例を示す。以下、第１の実施形態と異なる構成や処理について詳しく説明し、第１の実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【００４６】
第２の実施形態における画像処理システムの構成図を図７に示す。特徴量取得部２２０は、入力映像Ｖｉが示す１フレームの画像の特徴量ＳＴＡＴを抽出する。本実施形態における特徴量取得部２２０は、入力映像Ｖｉが示す１フレームの画像の輝度のヒストグラムを特徴量ＳＴＡＴとして抽出する。輝度が８ビットで表される場合、輝度値の取り得る範囲は０乃至２５５である。それ故、輝度“０”の画素数（度数）をＹＨ（０）と表すと、特徴量取得部２２０はＹＨ（０）、ＹＨ（１）、…、ＹＨ（２５５）を取得するということができる。以下、｛ＹＨ（０）、ＹＨ（１）、…、ＹＨ（２５５）｝を単に輝度ヒストグラムＹＨと記す。
【００４７】
図８（ａ）、（ｂ）に輝度ヒストグラムの例を示す。水平軸が輝度を、垂直軸は画素数を示している。図８（ａ）はダイナミックレンジが広い画像の輝度ヒストグラムの一例であり、図８（ｂ）はダイナミックレンジが狭い画像の輝度ヒストグラムの一例である。図８（ａ）、（ｂ）の輝度ヒストグラムでは左側ほど輝度値が低く、右側ほど輝度値が高い画素の度数を表している。つまり、図８（ａ）は、輝度が低い画素から輝度が高い画素まで幅広く分布している画像の例を示している。これに対して、図８（ｂ）は、輝度が低い画素及び輝度が高い画素の数が少なく、輝度値が中間近傍に多く分布している画像の例を示してことになる。
【００４８】
特徴量取得部２２０は、上記のように算出された輝度ヒストグラムＹＨを、特徴量ＳＴＡＴとして、補正部２２１へ供給することになる。
【００４９】
補正部２２１は、判定部１０７から出力された制御信号ＦＬＧを、特徴量取得部２２０で取得した輝度ヒストグラムＹＨに応じて補正し、その補正結果を信号ＲＥＶ＿ＦＬＧとして画素移動部１１０へ出力する。画素移動部１１０は、受信した信号ＲＥＶ＿ＦＬＧが“０”のとき画素ずらしを行わない。また画素移動部１１０は、受信した信号ＲＥＶ＿ＦＬＧが“１”のときに画素ずらしを行う。以下、補正部２２１における処理の詳細を説明する。
【００５０】
補正部２２１は、特徴量取得部２２０から受信した輝度ヒストグラムＹＨにおける最低輝度“０”から輝度が高くなる方向に度数を累積加算していき、その値が閾値Ｌを超えたときの輝度値ＬＯＷ＿Ｃｌａｓｓとして求める。ＬＯＷ＿Ｃｌａｓｓの算出フローを図９に示す。閾値Ｌは任意に設定する値であり、小さく設定するほど、以下に示すコントラストＣＯＮＴが大きく算出されやすくなる。
【００５１】
Ｓ１０１にて、補正部２２１は低階調下限値算出処理をスタートする。Ｓ１０２で、補正部２２１は変数ｎ、ＬＯＷ＿Ｖａｌｕｅをそれぞれ“０”で初期化する。
【００５２】
Ｓ１０３にて、補正部２２１は、ＬＯＷ＿ＶａｌｕｅにＹＨ［ｎ］を加算し、ＬＯＷ＿Ｖａｌｕｅの値を更新（記憶保持）する。Ｓ１０４にて、補正部２２１は、ＬＯＷ＿Ｖａｌｕｅと閾値Ｌとを比較する。ＬＯＷ＿Ｖａｌｕｅが閾値Ｌより大きい場合、判定結果補正部２２１は、Ｓ１０６に処理を進め、その時の変数ｎが示す輝度値をＬＯＷ＿Ｃｌａｓｓとして決定し、本処理を終える。また、ＬＯＷ＿Ｖａｌｕｅが閾値Ｌ以下の場合、補正部２２１は、Ｓ１０５にて変数ｎに“１”を加算し、処理をＳ１０３に戻す。そして、補正部２２１は、Ｓ１０４の判定がＹｅｓになるまで、Ｓ１０３〜Ｓ１０５を繰り返す。
【００５３】
実施形態における補正部２２１は、輝度ヒストグラムＹＨ［ｎ］の最高輝度“２５５”かえら輝度が低くなる方向の度数を累積加算していき、その値が閾値Ｈを超えた輝度値ＨＩＧＨ＿Ｃｌａｓｓを算出する。ＨＩＧＨ＿Ｃｌａｓｓの算出フローを図１０に示す。閾値Ｈは任意に設定する値であり、小さく設定するほど、以下に示すコントラストＣＯＮＴが大きく算出されやすくなる。
【００５４】
Ｓ２０１にて、補正部２２１は高階調上限値算出処理をスタートする。Ｓ２０２で、補正部２２１は、変数ｎを初期値“２５５”、変数ＨＩＧＨ＿Ｖａｌｕｅを“０”で初期化する。
【００５５】
Ｓ２０３にて、補正部２２１は、ＨＩＧＨ＿ＶａｌｕｅにＹＨ［ｎ］を加算し、ＨＩＧＨ＿Ｖａｌｕｅの値を更新（記憶保持）する。Ｓ２０４で、補正部２２１は、ＨＩＧＨ＿Ｖａｌｕｅと閾値Ｈと比較する。ＨＩＧＨ＿Ｖａｌｕｅが閾値Ｈより大きい場合、補正部２２１は、Ｓ２０６で、その時の変数ｎの輝度値をＨＩＧＨ＿Ｃｌａｓｓとして決定し、本処理を終える。また、ＨＩＧＨ＿Ｖａｌｕｅが閾値Ｈ以下の場合、補正部２２１は、ステップＳ２０５にて変数ｎから“１”を減じ、処理を２０３に戻す。そして、補正部２２１は、Ｓ２０４の判定がＹｅｓになるまで、Ｓ２０３〜Ｓ２０５を繰り返す。
【００５６】
補正部２２１は、次に、コントラストＣＯＮＴを取得する。コントラストＣＯＮＴは、ＬＯＷ＿Ｃｌａｓｓ、ＨＩＧＨ＿Ｃｌａｓｓの差分の絶対値であるとする。
【００５７】
コントラストＣＯＮＴの値は、その値が大きいほど入力映像Ｖｉの画像のダイナミックレンジが広いこと、逆にコントラストＣＯＮＴが小さいほど入力映像Ｖｉの画像のダイナミックレンジが狭いことを表す。つまり、コントラストＣＯＮＴは、ダイナミックレンジの広さを表す指標値であると言える。なお、コントラストＣＯＮＴは、ＬＯＷ＿Ｃｌａｓｓに対するＨＩＧＨ＿Ｃｌａｓｓの比率として取得することも可能である。この場合においても、コントラストＣＯＮＴの値が大きいほど入力画像のダイナミックレンジが広いことを示す。
【００５８】
次に、補正部２２１は、上記のようにして算出したコントラストＣＯＮＴに応じて、判定部１０７での判定結果の信号ＦＬＧを補正する。以下に示す閾値ＴＨ１、ＴＨ２は予め設定された値であり、ＴＨ１≦ＴＨ２の関係を有するものとする。
【００５９】
補正部２２１は、コントラストＣＯＮＴが閾値ＴＨ２より大きい場合は、画素ずらしを行うように補正する。具体的には、補正部２２１は、ＣＯＮＴが閾値ＴＨ２より大きい場合は、仮に、判定部１０７からの信号ＦＬＧが“０”であったても、ＦＬＧ＝１に補正する。また、補正部２２１は、コントラストＣＯＮＴが閾値ＴＨ１より小さい場合は、画素ずらしを行わないように制御する。具体的には、補正部２２１は、コントラストＣＯＮＴが閾値ＴＨ１より小さい場合、仮に、判定部１０７からの信号ＦＬＧＦＬＧが“１”であった場合でもＦＬＧ＝０に補正する。そして、コントラストＣＯＮＴが閾値ＴＨ１以上、閾値ＴＨ２以下の場合、判定部１０７からの信号ＦＬＧは補正しない。すなわち、ＴＨ１、ＴＨ２を小さく設定するほど、画素ずらしの制御がＯＮとなりやすい。そして、補正部２２１は、このようにして補正したＦＬＧを、ＲＥＶ＿ＦＬＧとして画素移動部１１０に供給する。
【００６０】
上記のような補正を行う理由は、投写画像のコントラストが高いほど、物体の見えがはっきりするため、ジャギーが視認されやすくなるためである。
【００６１】
第２の実施形態では、投写画素サイズに基づく画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、入力映像Ｖｉの画像のコントラストに応じて補正したが、他のコントラストに代わる特徴に応じて補正してもよい。
【００６２】
例えば、入力映像Ｖｉの画像のコンテンツの種類に応じて補正してもよい。例えば、入力映像Ｖｉが示す画像が、文字や図形などの像の境界がはっきりしている画像（例えば、パソコンでプレゼンを行う場合の表計算アプリケーションによる画像）の場合は、画素ずらしを行わない方向へ補正し、自然画のようなグラデーションのかかった画像の場合は、画素ずらしを行う方向へ補正すればよい。このような場合、Ｄｏｔ  ｂｙ  Ｄｏｔが好ましいパソコン信号入力時は、本来の画素形状で視聴が可能になり、エッジが滑らかな方が好ましい自然画入力時は、ジャギー感の低減された表示画像の視聴が可能になる。
【００６３】
また、入力映像Ｖｉの画像のコンテンツの種類が１つの画面内に混在するような場合（例えば、パソコンでプレゼンを行う場合の表計算アプリケーションの画像内に、自然画の写真が存在するような場合）は、画面内の比率が大きい方の特徴に応じて補正すればよい。エクセル画像内の文字や図形などが多い場合には、画素ずらしを行わない方向へ補正され、自然画の写真の表示面積が大きい場合には、画素ずらしを行う方向へ補正すればよい。
【００６４】
また、特徴量はこれに限定されず、例えば画像の輝度に応じて決定してもよい。この場合は、輝度が高いほど画素ずらし制御を行う方向へ制御すればよい。
【００６５】
また、ユーザが任意にコントラストや、輝度を調整する場合にも適用できる。この場合も、上記説明した内容と同様の制御を行えばよい。
【００６６】
また、ユーザが任意に設定する表示モード（ＰＣを用いたプレゼンテーションに適した「プレゼンモード」や、写真を自動的に切り替えて表示する「スライドショーモード」）に応じて決定することも出来る。この場合は、「プレゼンモード」時は、画素ずらしを行わない方向へ補正し、「スライドショーモード」時は、画素ずらしを行う方向へ補正すればよい。理由は上記説明した内容と同様である。
【００６７】
以上説明したように、本第２の実施形態によれば、表示画像の投写画素サイズに応じて算出した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、入力映像Ｖｉの画像の特徴量に応じて補正することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上を両立した画像投写装置を提供することが可能になる。
【００６８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、表示画像の投写画素サイズに応じて決定した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、画像の拡大率に応じて補正する例を説明する。第１の実施形態と異なる構成や処理について詳しく説明し、第１の実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【００６９】
図１１は、第３の実施形態における投写装置１００のブロック構成図である。
【００７０】
拡大率取得部３２０は、入力映像Ｖｉの画像を表示パネル解像度に調整する際の拡大率を取得する。具体的には、入力映像Ｖｉの画像の水平方向画素数、垂直方向画素数と、パネル部１０９が有する水平方向画素数、垂直方向画素数から、入力映像Ｖｉの画像をパネル部１０９に対応付けるための水平方向の倍率Ｘ、垂直方向の倍率Ｙを求める。そして、拡大率取得部３２０は、求めた倍率Ｘ，Ｙを拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）として、処理部３２１、及び、補正部３２２へ供給する。入力映像Ｖｉの画像の解像度と表示パネル解像度が同じ場合に、ＲＡＴＥ（Ｘ）＝１、ＲＡＴＥ（Ｙ）＝１となり、入力映像Ｖｉの画像の解像度が表示パネル解像度よりも低い場合に、ＲＡＴＥ（Ｘ）＞１、ＲＡＴＥ（Ｙ）＞１となる。また、入力映像Ｖｉの画像の解像度が表示パネル解像度よりも高い場合に、ＲＡＴＥ（Ｘ）＜１、ＲＡＴＥ（Ｙ）＜１となる。
【００７１】
処理部３２１は、入力映像Ｖｉの画像をパネル解像度に合わせるように拡大処理を行う。拡大処理は、一般的な手法を用いればよく、例えば、補間画素位置周囲の水平４画素×垂直４画素を参照して補間するバイキュービック補間法や、高域を再現させるような超解像処理等で補間画素を生成すればよい。
【００７２】
補正部３２２は、判定部１０７の判定結果の信号ＦＬＧを、拡大率取得部３２０で取得した拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）に応じて補正し、補正後の画素ずらしを行うか／行わないかを示す信号を信号ＲＥＶ＿ＦＬＧとして画素移動部１１０へ出力する。このため、本第３の実施形態では、拡大率の判定のための２つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２を設ける。ここで、ＴＨ１，ＴＨ２は、ＴＨ１≦１≦ＴＨ２の関係あり、ユーザが適宜設定できるものとする。
【００７３】
補正部３２２は、拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）のうち、水平拡大率、及び垂直拡大率のどちらか一方が、ＴＨ２より大きい場合、つまり入力映像Ｖｉの画像の解像度がパネル表示解像度に対して小さい場合は、画素ずらしを行わないように補正する。具体的には、補正部３２２は、水平拡大率、及び垂直拡大率のどちらか一方が、閾値ＴＨ２より大きい場合、仮に判定部１０７からの信号ＦＬＧが１であった場合でも、ＲＥＶ＿ＦＬＧ＝０とする。
【００７４】
次に、補正部３２２は、拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）のうち、水平拡大率、及び垂直拡大率のどちらも閾値ＴＨ１より小さい場合、つまり入力映像Ｖｉの画像の解像度が、パネル表示解像度に対して大きい場合、画素ずらしを行うように補正する。具体的には、補正部３２２は、水平拡大率、及び垂直拡大率のどちらも閾値ＴＨ１より小さい場合、仮に判定部１０７からの信号ＦＬＧが０であった場合でも、ＲＥＶ＿ＦＬＧ＝１とする。
【００７５】
そして、補正部３２２は、拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）の水平拡大率、垂直拡大率のいずれかが閾値ＴＨ１以上であり、拡大率ＲＡＴＥ（Ｘ、Ｙ）の水平拡大率、垂直拡大率のいずれもが閾値ＴＨ２以下の場合には、判定部１０７からの信号ＦＬＧの値をＲＥＶ＿ＦＬＧとして出力する。
【００７６】
以上のような補正を行う理由は、パネルを通して投写面に表示する際に、入力映像Ｖｉの画像の解像度が低い場合は、もともと画像が高い周波数帯域を持っていないため、画素ずらしによる解像感向上の効果が限定的になるためである。つまり、拡大率が小さい場合の方が、より高い周波数成分を持った画像である可能性が高いという特性を利用している。
【００７７】
また、ユーザがメニュー等で任意に拡大率を設定する場合にも適用できる。この場合は、ユーザが大きな拡大率を設定した場合には、画素ずらし制御をしない方向へ補正し、小さな拡大率を設定した場合には、画素ずらしをする方向へ補正すればよい。
【００７８】
以上説明したように、表示画像の投写画素サイズに応じて算出した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、表示する際の拡大率に応じて補正することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上を両立した画像投写装置を提供することが可能になる。
【００７９】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、表示画像の投写画素サイズに応じて決定した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、ユーザの視聴距離に応じて補正する例を示す。以下、第１の実施形態と異なる構成や処理について詳しく説明し、第１の実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【００８０】
図１２は、第４の実施形態における投写装置１００のブロック構成図である。
【００８１】
視聴距離取得部４２０は、視聴するユーザと投写面との距離を取得し、視聴距離情報ＤＩＳＴとして補正部４２１に出力する。
【００８２】
図１３に、投写装置１００、投写画像ＰＤ、及び、視聴ユーザとの位置関係、距離の概念を示す。
【００８３】
視聴距離情報ＤＩＳＴは、第１の実施形態で投写面情報を取得する方法と同様に、投写面の情報を取得するためのカメラ、及びユーザ位置を取得するためのカメラ等のセンサで構成され、赤外光を使用した測距センサ等を用いて、投写装置１００と投写面までの距離（投写距離）ＴＤＩＳＴを取得する。同様にして、投写装置１００と視聴者（ユーザ）までの距離（ユーザ距離）ＵＤＩＳＴを取得する。これらより、視聴距離ＤＩＳＴは次式（２）で算出される。
ＤＩＳＴ  ＝  ＴＤＩＳＴ  ＋  ＵＤＩＳＴ  …  （１）
次に、補正部４２１は、式（１）にて算出された視聴距離ＤＩＳＴに応じて、判定部１０７から出力された画素ずらしを行うか／行わないかを示す信号ＦＬＧを補正する。このため、本第４の実施形態でも、２つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２を設ける。ここで、これらの閾値はＴＨ１≦ＴＨ２の関係にあり、ユーザが適宜設定できるものとする。
【００８４】
そして、視聴距離ＤＩＳＴが閾値ＴＨ１より小さい場合は、補正部４２１は、判定部１０７からの信号ＦＬＧを、画素ずらしを行うように補正する。具体的には、補正部４２１は、視聴距離ＤＩＳＴが閾値ＴＨ１より小さい場合、仮に判定部１０７からの信号ＦＬＧが“０”であっても、ＦＬＧ＝１に補正する。
【００８５】
次に、視聴距離ＤＩＳＴが所定の閾値ＴＨ２より大きい場合は、補正部４２１は、画素ずらしを行わないように補正する。具体的には、補正部４２１は、視聴距離ＤＩＳＴが閾値ＴＨ２より大きい場合は、判定部１０７からの信号ＦＬＧが“１”であったとしても、ＦＬＧ＝０に補正する。そして、視聴距離ＤＩＳＴが閾値ＴＨ１以上であり、閾値ＴＨ２以下の場合、補正部４２１は、判定部１０７からの出力信号ＦＬＡＧを補正しない。
【００８６】
このような補正を行う理由は、視聴距離ＤＩＳＴが小さいほど、投写面と視聴ユーザとの距離が近いため、相対的に表示画素サイズが小さくなるためである。
【００８７】
以上説明したように、表示画像の投写画素サイズに応じて算出した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、ユーザと投写面の視聴距離に応じて補正することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上を両立した画像投写装置を提供することが可能になる。
【００８８】
［第５の実施形態］
第５の実施形態では、表示画像の投写画素サイズに応じて決定した画素ずらしを行うか／行わないかを示す情報を、ユーザの視聴距離に応じて補正する例を示す。以下、第１の実施形態と異なる構成や処理について詳しく説明し、第１の実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【００８９】
図１４は、第５の実施形態における投写装置１００のブロック構成図である。
【００９０】
算出部５２０は、取得部１０５で取得した投写画素サイズＧＳＩＺＥに基づいて、生成部１０２でサブフレーム画像ＤＩＶ１、ＤＩＶ２を生成する際の補間位相ＰＨＡＳＥを算出する。以下、補間位相ＰＨＡＳＥの算出方法の詳細について具体的に説明する。
【００９１】
まず、算出部５２０は、投写画素サイズＧＳＩＺＥから画素ずらし制御度合いＧＺＤを算出する。算出方法の一例を図１５に示す。画素ずらし制御度合いＧＺＤは、０〜１の範囲の実数値を取りうる。０が画素ずらしを行わない、１が画素ずらしを行い、０〜１の範囲でアナログ的に画素ずらし制御の度合いを可変させる。図１５に示したＭＡＸＴＨ、ＭＩＮＴＨは、画素ずらし制御度合いＧＺＤを決定するための閾値であり、ユーザが任意に決めればよい。
【００９２】
次に、算出部５２０は、画素ずらし制御度合いＧＺＤに基づいて、補間位相ＰＨＡＳＥを算出する。算出方法の一例を図１６に示す。
【００９３】
補間位相ＰＨＥＳＥは、画素ずらしする際に、０．５画素ずれた位置に投写される画像に対して本来補間すべき位相からのずれ量を示している。画素ずらし制御度合いＧＺＤが大きくなるにつれて、補間位相ＰＨＡＳＥは小さくなる。これは、画素ずらし制御度合いＧＺＤが大きい場合、つまり画素ずらしを行う場合には、通常の０．５画素位相をずらした位置に分割画像を生成すればよいためである。逆に、画素ずらし制御度合いＧＺＤが小さい場合は、０．５画素位相をずらした位置から実画素が存在する方向に補間位相をずらすことで、画素移動部１１０で０．５画素シフトした際に、画素ずらしを行っていないような分割画像を生成する。図１６では、１次元方向で説明をしたが、実際には、水平、垂直方向の２次元のデータとなる。
【００９４】
次に、生成部５２１の動作について説明する。生成部５２１では、補間位相算出部５２０で算出した補間位相ＰＨＡＳＥに従って、サブフレーム画像ＤＩＶ１及びＤＩＶ２を生成する。図１７は、生成部５２１における処理の一例を示す図である。図１７において、「Ｐ０」は０．５画素ずれた位置での補間位置を示し、「Ｐ１」は「Ｐ０」の補間位置を、補間位相ＰＨＡＳＥに応じて補正した補間位置を示す。「Ｐ０」は、入力映像Ｖｉの画像の２行２列の周囲４点（Ｕ１、Ｕ２、Ｄ１、Ｄ２）の実画素を用いて線形補間により求められる。図１７において、「ｉｘ＿ｉ」は、入力映像Ｖｉの画像の画素の水平位置を示すための整数値であり、「ｉｙ＿ｉ」は、入力映像Ｖｉの画像の画素の垂直位置（垂直方向の位置）を示すための整数値である。また、「ｉｘ＿ｓ」は、補間位置Ｐ１の水平位置を示すための小数値であり、「ｉｙ＿ｓ」は、補間位置Ｐ１の垂直位置を示すための小数値である。例えば、補間位置Ｐ０の座標（水平位置，垂直位置）は、（ｉｘ＿ｉ＋ｉｘ＿ｓ，ｉｙ＿ｉ＋ｉｙ＿ｓ）で表すことができる。
【００９５】
また、補間位置Ｐ１の座標（水平位置，垂直位置）は、（ｉｘ＿ｉ＋ｉｘ＿ｓ＋ＰＨＡＳＥ（Ｘ），ｉｙ＿ｉ＋ｉｙ＿ｓ＋ＰＨＡＳＥ（Ｙ））で表すことができる。
【００９６】
次に、補間位置Ｐ１の生成方法についてより具体的に述べる。
【００９７】
画素Ｕ１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２の画素値を距離に基づく重み「ｋ」及び「ｊ」（補間位置Ｐ１からの距離に基づく重み）で重み付け合成することにより、補間位置Ｐ１の補間画素値ＯＤが算出される。ｋは水平方向の重み、ｊは垂直方向の重みを示している。
ｋ、ｊは次式（２）、（３）で算出される。
ｋ  ＝  ｉｘ＿ｓ  ＋  ＰＨＡＳＥ（Ｘ）  …（２）
ｊ  ＝  ｉｙ＿ｓ  ＋  ＰＨＡＳＥ（Ｙ）  …（３）
また、補間画素値ＯＤは以下の式（４）に従って算出される。式（４）において、「Ｕ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ）」は画素Ｕ１の画素値、「Ｕ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ）」は画素Ｕ２の画素値、「Ｄ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ＋１）」は画素Ｄ１の画素値、「Ｄ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ＋１）」は画素Ｄ２の画素値である。
ＯＤ＝（Ｕ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ）×（１−ｋ）
＋Ｕ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ）×ｋ）×ｊ＋
（Ｄ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ＋１）×（１−ｋ）
＋Ｄ２（ｉｘ＿ｉ＋１、ｉｙ＿ｉ＋１）×ｋ）×（１−ｊ）  …（４）
式（４）によれば、画素値Ｕ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ）の重みとして「１−ｋ」（補間位置Ｐ１と画素Ｕ２の間の水平距離）が使用され、画素値Ｕ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ）の重みとして「ｋ」（画素Ｕ１と補間位置Ｐ１の間の水平距離）が使用される。それらの重みを用いて、画素値Ｕ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ）と画素値Ｕ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ）が重み付け合成され、第１合成値が算出される。
【００９８】
また、画素値Ｄ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ＋１）の重みとして「１−ｋ」（補間位置Ｐ１と画素Ｄ２の間の水平距離）が使用され、画素値Ｄ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ＋１）の重みとして「ｋ」（画素Ｄ１と補間位置Ｐ１の間の水平距離）が使用される。それらの重みを用いて、画素値Ｄ１（ｉｘ＿ｉ，ｉｙ＿ｉ＋１）と画素値Ｄ２（ｉｘ＿ｉ＋１，ｉｙ＿ｉ＋１）が重み付け合成され、第２合成値が算出される。
【００９９】
そして、第１合成値の重みとして「１−ｊ」（画素Ｄ１，Ｄ２のラインと補間位置Ｐ１との間の垂直距離（垂直方向の距離））が使用される。また、第２合成値の重みとして「ｊ」（画素Ｕ１，Ｕ２のラインと補間位置Ｐ１との間の垂直距離）が使用される。それらの重みを用いて、第１合成値と第２合成値が重み付け合成され、ＳＣ補間画素値ＯＤが算出される。
【０１００】
以上算出した補間画素値ＯＤを全画素に対して算出したものを、分割画像ＤＩＶ１、及びＤＩＶ２として出力する。
【０１０１】
以上説明したように、表示画像の投写画素サイズに応じて、生成する分割画像の補間位相を制御することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上の両立をアナログ的に制御可能にした画像投写装置を提供することが可能になる。
【０１０２】
［第６の実施形態］
第６の実施形態では、画素ずらしする際の方向を斜め４５度ではなく、水平、垂直４方向へシフトする例を示す。以下、第１の実施形態と異なる構成や処理について詳しく説明し、第１の実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【０１０３】
図１８は、第６の実施形態における投写装置のブロック構成図である。
【０１０４】
本第６の実施形態では、入力映像Ｖｉが６０Ｈｚのフレームレートで入力される場合、同期信号出力部６２３はその４倍の２４０Ｈｚの同期信号ＴＳＩＧを出力するものとする。
【０１０５】
生成部６２０は、入力映像Ｖｉの画像から、画素移動部６２２によりフレーム毎に切り替えて表示させるための、４つのサブフレーム画像を生成する。例えば、生成部６２０は、シリアル伝送形式の画像信号に対して、以下のような４つのサブフレーム画像ＤＩＶ１〜ＤＩＶ４を生成する。
ＤＩＶ１＝（水平：偶数番目、垂直：偶数番目）の画素データにより形成
ＤＩＶ２＝（水平：奇数番目、垂直：偶数番目）の画素データにより形成
ＤＩＶ３＝（水平：奇数番目、垂直：奇数番目）の画素データにより形成
ＤＩＶ４＝（水平：偶数番目、垂直：奇数番目）の画素データにより形成
生成部６２０で生成された４つのサブフレーム画像ＤＩＶ１〜ＤＩＶ４は、画素移動部６２２によって、図１９に示すように、入力フレームレートの１フレームに対し、４つのサブフレームで位置をずらして表示することになる。なお、同図における１００乃至１２１、２２０乃至２２１、３００乃至３２１、及び、４００乃至４２１は、各サブフレームにおける画素を示している。サブフレーム画像ＤＩＶ１を基準とすると、サブフレーム画像ＤＩＶ２は水平方向へ０．５画素ずれた位置に、サブフレーム画像ＤＩＶ３は水平方向へ０．５画素、垂直方向へ０．５画素ずらした位置に、サブフレーム画像ＤＩＶ４は垂直方向へ０．５画素ずれた位置に投写される。
【０１０６】
選択部６２１は、サブフレーム画像ＤＩＶ１〜ＤＩＶ４を、同期信号出力部６２３からの同期信号ＴＳＩＧに従って、予め設定された順に、サブフレーム画像ＤＩＶ１〜ＤＩＶ４の１つを選択し、サブフレーム画像ＳＥＬＤとして出力する。選択順は、例えば、サブフレーム画像ＤＩＶ１→ＤＩＶ２→ＤＩＶ３→ＤＩＶ４の順である。つまり、選択部６２１は、入力映像Ｖｉの４倍の層度でサブフレーム画像を読みだす。なお、入力画像Ｖｉが６０Ｈｚの速度で入力された場合、ＳＥＬＤは２４０Ｈｚで読み出される。つまり、１入力フレームに対する表示回数は４となる。
【０１０７】
画素移動部６２２は、前述したようにパネル部１０９の出力画像（４つのサブフレーム画像）を、１フレームおきに位置をずらして投写する。位置関係の詳細については、図１９に示した通りである。
【０１０８】
また、本実施形態では、４つのサブフレームＤＩＶ１〜ＤＩＶ４に対して表示位置を順次ずらして表示する方式を示したが、サブフレーム画像の数は４つに限定されることなく、別な数でもよい。例えば、８つの分割画像ＤＩＶ１〜ＤＩＶ８に分割して表示してもよい。この場合は、４つの場合よりも高精細な表示が可能になる。
【０１０９】
以上説明したように、表示画像の投写画素サイズに応じて、適応的に水平垂直４方向の画素ずらし効果を制御することで、ジャギー感抑制と鮮鋭感向上を両立した画像投写装置を提供することが可能になる。
【０１１０】
[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１００…投写装置、１０１…同期信号出力部、１０２、５２１、６２０…分割画像生成部、１０３、６２１…選択部、１０５…取得部、１０６…記憶部、１０７…判定部、１０８…パネル制御部、１０９…パネル部、１１０、６２２…画素移動部、１１１…光源制御部、１１２…光源部、２２０…特徴量取得部、２２１、３２２、４２１…判定結果補正部、３２０…拡大率取得部、３２１…拡大処理部、４２０…視聴距離取得部、５２０…補間位相算出部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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