(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１画素を含む第１の光学ブロックと、複数の第２画素を含み、前記第１の光学ブロックからの光が入射される第２の光学ブロックとを備えた表示装置において前記第１及び前記第２の光学ブロックの光学的位置ずれを検出する位置ずれ検出装置であって、
前記光学的位置ずれを検出するための第１及び第２のパターン映像の信号を生成するパターン生成手段を備え、
前記パターン生成手段は、前記第１及び前記第２のパターン映像の信号を前記第１及び前記第２の光学ブロックにそれぞれ出力し、
前記第１のパターン映像は、互いに隣接し輝度が異なる第１領域及び第２領域を含み、
前記第２のパターン映像は、前記第１領域及び前記第２領域にそれぞれ対応し、輝度が異なる第３領域及び第４領域を含み、前記第３領域と前記第４領域との輝度の大小関係は、前記第１領域と前記第２領域との輝度の大小関係と逆であり、
前記複数の第１画素のうちの所定画素によって表示された前記第１のパターン映像と、前記複数の第２画素のうち前記所定画素に対応する画素によって表示された前記第２のパターン映像とを重ね合わせたとき、前記第１領域と前記第２領域との境界は、前記第３領域と前記第４領域との境界と交差するよう表示され、
交差した交点の信号レベルを検出することによって前記交点の位置を求め、前記交点の位置と予め設定された調整点の位置とから前記光学的位置ずれを検出することを特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項２】
前記第１領域及び前記第２領域の隣接方向と、前記第３領域及び前記第４領域の隣接方向とが、それぞれ、水平方向であることを特徴とする請求項１に記載の位置ずれ検出装置。
【請求項３】
前記第１領域及び前記第２領域の隣接方向と、前記第３領域及び前記第４領域の隣接方向とが、それぞれ、垂直方向であることを特徴とする請求項１に記載の位置ずれ検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置ずれ検出装置を用いて前記光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置であって、
前記位置ずれ検出装置により検出した前記光学的位置ずれに応じて、前記第１又は前記第２の光学ブロックに出力する映像信号を補正することにより前記光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正手段を備えたことを特徴とする位置ずれ補正装置。
【請求項５】
請求項４に記載の位置ずれ補正装置を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記第１の光学ブロックは、第１の映像信号に応じて入射光を光変調し変調光を出射する第１の光変調手段を備え、
前記第２の光学ブロックは、第２の映像信号に応じて前記変調光を光変調する第２の光変調手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１及び前記第２の映像信号は、それぞれ、色相信号及び輝度信号であり、
前記第２の光変調手段の解像度は、前記第１の光変調手段の解像度よりも高いことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記位置ずれ補正手段は、前記第１の映像信号に対して前記光学的位置ずれを補正する処理を施すことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記位置ずれ補正手段は、前記第２の映像信号に対して前記光学的位置ずれを補正する処理を施すことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラーの表示素子とモノクロームの表示素子とを組み合わせた際に生じる光学的位置ずれを検出する位置ずれ検出装置、光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラーの表示素子とモノクロームの表示素子とを組み合わせた表示装置としては、図１５に示すような投射型表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１５に示された従来の投射型表示装置２００は、光源２１０と、光源２１０から入射した光の全波長領域の輝度を変調する輝度変調ライトバルブ２２０と、輝度変調ライトバルブ２２０から入射した光の波長領域のうちＲＧＢ３原色の光をそれぞれ変調する色変調部２３０と、色変調部２３０から入射した光をスクリーン２５０に投射する投射部２４０とを有し、色変調部２３０は、３枚の色変調ライトバルブ２３０Ｒ、２３０Ｇ及び２３０Ｂと、２枚のダイクロイックミラー２３１ａ及び２３１ｂと、３枚のミラー２３２ａ、２３２ｂ及び２３２ｃと、ダイクロイックプリズム２３３とを備えている。
【０００４】
この構成により、従来の投射型表示装置２００は、光源２１０からの光の全波長領域の輝度を輝度変調ライトバルブ２２０により輝度変調し、輝度変調した光を赤色、緑色及び青色のＲＧＢ３原色に分光した後に、色変調ライトバルブ２３０Ｒ、２３０Ｇ及び２３０ＢがそれぞれＲＧＢ３原色の光を色変調する。その結果、従来の投射型表示装置２００は、輝度ダイナミックレンジ及び階調数の拡大を実現し、画質を向上することができると特許文献１には記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８１６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の投射型表示装置２００では、色変調部２３０内において色変調ライトバルブ２３０Ｒ、２３０Ｇ及び２３０Ｂの互いの位置関係を所望の精度で維持することができるが、色変調ライトバルブ２３０Ｒ、２３０Ｇ及び２３０Ｂと輝度変調ライトバルブ２２０との間は空間的に離隔しているので、両者間に光学的位置ずれが生じないよう位置合わせを精密に行う必要があり、光学的位置ずれがあると表示画像の画質が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであり、光学的位置ずれを高精度で検出して表示画像の画質の向上を図ることができる位置ずれ検出装置、光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置及び表示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】
【０００８】
本発明の位置ずれ検出装置は、複数の第１画素を含む第１の光学ブロックと、複数の第２画素を含み、前記第１の光学ブロックからの光が入射される第２の光学ブロックとを備えた表示装置において前記第１及び前記第２の光学ブロックの光学的位置ずれを検出する位置ずれ検出装置であって、前記光学的位置ずれを検出するための第１及び第２のパターン映像の信号を生成するパターン生成手段を備え、前記パターン生成手段は、前記第１及び前記第２のパターン映像の信号を前記第１及び前記第２の光学ブロックにそれぞれ出力し、前記第１のパターン映像は、互いに隣接し輝度が異なる第１領域及び第２領域を含み、前記第２のパターン映像は、前記第１領域及び前記第２領域にそれぞれ対応し、輝度が異なる第３領域及び第４領域を含み、前記第３領域と前記第４領域との輝度の大小関係は、前記第１領域と前記第２領域との輝度の大小関係と逆であり、前記複数の第１画素のうちの所定画素によって表示された前記第１のパターン映像と、前記複数の第２画素のうち前記所定画素に対応する画素によって表示された前記第２のパターン映像とを重ね合わせたとき、前記第１領域と前記第２領域との境界は、前記第３領域と前記第４領域との境界と交差するよう表示され、交差した交点の信号レベルを検出することによって前記交点の位置を求め、前記交点の位置と予め設定された調整点の位置とから前記光学的位置ずれを検出する構成を有している。
【０００９】
この構成により、本発明の位置ずれ検出装置は、第１のパターン映像の第１領域と第２領域との境界と、第２のパターン映像の第３領域と第４領域との境界との交点の位置データに基づいて、第１及び第２の光学ブロックの光学的位置ずれを検出することができるので、光学的位置ずれを高精度で検出することができる。
【００１０】
また、本発明の位置ずれ検出装置は、前記第１領域及び前記第２領域の隣接方向と、前記第３領域及び前記第４領域の隣接方向とが、それぞれ、水平方向である構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の位置ずれ検出装置は、水平方向の光学的位置ずれを高精度で検出することができる。
【００１２】
さらに、本発明の位置ずれ検出装置は、前記第１領域及び前記第２領域の隣接方向と、前記第３領域及び前記第４領域の隣接方向とが、それぞれ、垂直方向である構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の位置ずれ検出装置は、垂直方向の光学的位置ずれを高精度で検出することができる。
【００１４】
本発明の位置ずれ補正装置は、位置ずれ検出装置を用いて前記光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置であって、前記位置ずれ検出装置により検出した前記光学的位置ずれに応じて、前記第１又は前記第２の光学ブロックに出力する映像信号を補正することにより前記光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正手段を備えた構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の位置ずれ補正装置は、第１のパターン映像の第１領域と第２領域との境界と、第２のパターン映像の第３領域と第４領域との境界との交点の位置データに基づいて、光学的位置ずれを高精度で補正することができる。
【００１６】
本発明の表示装置は、位置ずれ補正装置を備えた構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の表示装置は、第１のパターン映像の第１領域と第２領域との境界と、第２のパターン映像の第３領域と第４領域との境界との交点の位置データに基づいて、光学的位置ずれを高精度で補正することができる。
【００１８】
また、本発明の表示装置は、前記第１の光学ブロックは、第１の映像信号に応じて入射光を光変調し変調光を出射する第１の光変調手段を備え、前記第２の光学ブロックは、第２の映像信号に応じて前記変調光を光変調する第２の光変調手段を備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、本発明の表示装置は、第１の光変調手段と第２の光変調手段との間の光学的位置ずれを高精度で補正することができる。
【００２０】
さらに、本発明の表示装置は、前記第１及び前記第２の映像信号は、それぞれ、色相信号及び輝度信号であり、前記第２の光変調手段の解像度は、前記第１の光変調手段の解像度よりも高い構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の表示装置は、カラー表示画像の高解像度化を図ることができるとともに、光学的位置ずれを高精度で検出してカラー表示画像の画質の向上を図ることができる。
【００２２】
さらに、本発明の表示装置は、前記位置ずれ補正手段は、前記第１の映像信号に対して前記光学的位置ずれを補正する処理を施す構成を有している。
【００２３】
この構成により、本発明の表示装置は、第１の光変調手段と第２の光変調手段との間の光学的位置ずれの補正を、第１の光変調手段の出力映像の補正によって実現することができる。
【００２４】
さらに、本発明の表示装置は、前記位置ずれ補正手段は、前記第２の映像信号に対して前記光学的位置ずれを補正する処理を施す構成を有している。
【００２５】
この構成により、本発明の表示装置は、第１の光変調手段と第２の光変調手段との間の光学的位置ずれの補正を、第２の光変調手段の出力映像の補正によって実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、光学的位置ずれを高精度で検出して表示画像の画質の向上を図ることができるという効果を有する位置ずれ検出装置、光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置及び表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態を説明する前に、図１に示された投射型表示装置を例に挙げ、本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理について説明する。
【００２８】
図１に示された投射型表示装置１は、光源２と、色相を設定するカラー用光学ブロック３と、輝度を設定するモノクローム用光学ブロック４と、カラー用光学ブロック３とモノクローム用光学ブロック４とを光学的に結合する結合用光学系５と、スクリーン７に映像を投射する投射レンズ６と、入力された映像信号を色相信号に変換する色相信号変換部８と、入力された映像信号を輝度信号に変換する輝度信号変換部９とを備えている。なお、図示を省略したが、カラー用光学ブロック３は、例えば高速駆動カラーフィルタと、モノクローム液晶パネルで構成された第１表示素子とを備え、モノクローム用光学ブロック４は、モノクローム液晶パネルで構成された第２表示素子を備えている。
【００２９】
この構成により投射型表示装置１は次のように動作する。まず、光源２から出射された光は、色相信号変換部８からの色相信号に基づきカラー用光学ブロック３においてカラー映像となる。このカラー映像は、結合用光学系５を介してモノクローム用光学ブロック４に入射される。そして、輝度信号変換部９からの輝度信号に基づきモノクローム用光学ブロック４においてさらに変調され、投射レンズ６によってスクリーン７に映像が投射される。
【００３０】
前述の構成において、本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を分かりやすく説明するため、映像の構成を１次元でモノクローム表示するものとして以下説明する。すなわち、カラー用光学ブロック３の第１表示素子の画素数は１×Ｎ画素、モノクローム用光学ブロック４の第２表示素子の画素数は１×Ｍ画素とし、さらに説明を簡略化するため、Ｍ＝２×Ｎとする。
【００３１】
また、第１表示素子には、図２（ａ）に示すような矩形の映像信号（以下「第１映像信号」という。）を入力し、第２表示素子には、図２（ｂ）に示すような矩形の映像信号（以下「第２映像信号」という。）を入力するものとする。この場合、第１映像信号と第２映像信号とを掛け合わせて得られるのが全体の出力レベルとなり、これを図２（ｃ）に示す。この全体の出力レベルは、第１表示素子及び第２表示素子が正規の位置関係にある場合、すなわち映像信号処理を行うにあたって予め想定された位置関係に両者がある場合のものである。
【００３２】
第１映像信号及び第２映像信号の信号レベルを、図２に示すように、最大レベルを"１．０"として"０．５"及び"１．０"の２値で表すものとし、この信号レベルの表記は、第１表示素子及び第２表示素子からの出射光の輝度レベルに対応するものとする。つまり、一般に映像信号はガンマ補正されており、例えば信号レベル"０．５"が画素の輝度レベル"０．５"には対応しないが、ここでは説明の簡略化のためガンマ補正は考慮しないものとする。なお、信号レベル"１．０"は白色に対応し、信号レベル"０．５"は、白色と黒色（信号レベル"０"）との中間の灰色を示すものである。
【００３３】
図２において、点線及び１点鎖線で示された縦線は画素の位置関係を示すものであり、点線は第１表示素子の画素位置を示し、１点鎖線は第２表示素子の画素位置を示している。前述のように、第２表示素子の画素数は第１表示素子の画素数の倍であるので、点線は第２表示素子の画素位置も示している。なお、図２に示されているように、第１表示素子及び第２表示素子の画素数は、それそれ、Ｎ＝８及びＭ＝１６としている。
【００３４】
第１表示素子及び第２表示素子が正規の位置関係にある状態においては、図２に示すように、信号レベル"１．０"の第１映像信号が入力される第１表示素子の画素は、信号レベル"０．５"の第２映像信号が入力される第２表示素子の画素に対応し、全体の出力レベルは"０．５"となる。同様に、信号レベル"０．５"の第１映像信号が入力される第１表示素子の画素は、信号レベル"１．０"の第２映像信号が入力される第２表示素子の画素に対応し、全体の出力レベルは"０．５"となる。
【００３５】
ここで、何らかの理由により、第１表示素子及び第２表示素子の相互の位置関係が、第２表示素子の画素に換算して"０．５"画素分ずれたとする。この場合、全体の出力レベルは図３に示すようなものとなる。なお、図３は、図２と同様に表記したものであり、図３（ａ）は第１映像信号、図３（ｂ）は第２映像信号、図３（ｃ）は全体の出力レベルを示している。
【００３６】
第１表示素子及び第２表示素子の相互の位置関係にずれが生じた場合、図３（ｃ）に示すように、全体の出力レベルには、第１映像信号及び第２映像信号のエッジ部分に対応する位置に、ずれ幅と同じ幅で、信号レベル"１．０"の白色の矩形波や信号レベル"０．２５"の暗い灰色の矩形波が生じることとなる。
【００３７】
次に、位置ずれによって生じた矩形波の補正（以下「ずれ補正」という。）について図４を用いて説明する。なお、図４は、図２と同様に表記したものであり、図４（ａ）は第１映像信号、図４（ｂ）は第２映像信号、図４（ｃ）は全体の出力レベルを示している。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、第２映像信号のエッジ部分に、ずれ補正を行うための信号レベル（以下「補正レベルＬ」という。）の信号、例えば補正レベルＬ＝"０．６６６"の信号を挿入して階段状にした場合、全体の出力レベルは図４（ｃ）に示すようになる。すなわち、前述の図３（ｃ）に示された矩形波は、信号レベル"１．０"及び"０．２５"であったが、図４（ｃ）に示された矩形波は、信号レベル"０．６６６"及び"０．３３３"であり、両者の平均値は"０．５"となって背景の信号レベル"０．５"と同一レベルの細いパターンとなるので、ずれ補正を行わない場合よりも位置ずれが視認しづらい映像となる。
【００３９】
次に、補正レベルＬについて図５を用いて説明する。図５は、図２と同様に表記したものであり、図５（ａ）は第１映像信号、図５（ｂ）は第２映像信号、図５（ｃ）は全体の出力レベルを示している。
【００４０】
補正レベルＬは、図５に示すように、第２表示素子の画素の大きさを"１．０"、位置ずれの大きさをｐとすると、図５（ｃ）の全体の出力において、第２映像信号の補正レベルＬに対応する部分では、以下のような出力レベルとなる。
【００４１】
まず、図５に示された"１−ｐ"画素に対応する部分の出力レベルＬ１−ｐは、この部分に対応する第１映像信号の信号レベルが"１．０"なので、次式で示される。
【数１】
0004829627.tif 000002
【００４２】
また、図５に示されたｐ画素に対応する部分の出力レベルＬｐは、この部分に対応する第１映像信号の信号レベルが"０．５"なので、次式で示される。
【数２】
0004829627.tif 000003
【００４３】
したがって、補正レベルＬに対応する部分の平均レベルＬａは、次式で示される。
【数３】
0004829627.tif 000004
【００４４】
平均レベルＬａが、他の領域の出力レベル"０．５"と等しくなるよう補正レベルＬを決めるとする場合、次式が得られる。
【数４】
0004829627.tif 000005
【００４５】
よって、補正レベルＬは次式となる。
【数５】
0004829627.tif 000006
【００４６】
以上より、投射型表示装置１の出力映像におけるエッジ部分が視認できない程度に第２表示素子のエッジ部分の信号レベルを補正レベルＬで補正したとき、その補正レベルＬの値から位置ずれ量ｐを式（５）により求めることができる。
【００４７】
すなわち、本発明の発明者は、第２表示素子の信号レベルと、そのときの出力映像の見え方から、第１表示素子と第２表示素子との間の位置ずれ量を求めることができることを見出し、前述の従来の課題を解決した。以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明に係る位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置及び表示装置を投射型表示装置に適用する例を挙げて説明する。
【００４８】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置の構成について図６を用いて説明する。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態に係る投射型表示装置１００は、光源１０と、第１の光学ブロック２０と、第２の光学ブロック３０と、第１の光学ブロック２０と第２の光学ブロック３０とを光学的に結合する結合用光学系１０１と、スクリーン１０３に映像を投射する投射レンズ１０２と、第１の光学ブロック２０及び第２の光学ブロック３０に対する信号を制御する信号制御部１１０とを備えている。
【００５０】
光源１０は、白色光を発する光源ランプや、この光源ランプからの光を所望の方向に導くリフレクタを備えている。
【００５１】
第１の光学ブロック２０は、色相信号に基づいて動作するモノクローム液晶パネル２１と、光路を設定する偏光ビームスプリッタ２２と、モノクローム液晶パネル２１と同期して動作する高速駆動カラーフィルタ２３とを備えている。
【００５２】
モノクローム液晶パネル２１は、例えば反射型の液晶パネルで構成され、位置ずれ補正装置１４０（後述）からの色相信号に基づいて光源１０からの白色光を変調するようになっている。なお、モノクローム液晶パネル２１は、本発明の第１の光変調手段を構成している。
【００５３】
偏光ビームスプリッタ２２は、光源１０からの白色光を反射してモノクローム液晶パネル２１に出射し、モノクローム液晶パネル２１が変調した光を透過して高速駆動カラーフィルタ２３に出射するようになっている。
【００５４】
高速駆動カラーフィルタ２３は、例えば液晶で構成されたカラーシャッタや、回転型カラーフィルタ等を備え、色相信号に基づいてモノクローム液晶パネル２１と同期して動作し、光変調されたカラー映像を結合用光学系１０１に出力するようになっている。なお、図６においては高速駆動カラーフィルタ２３の構成を概念的に示したものであり、高速駆動カラーフィルタ２３を駆動する装置の図示は省略している。
【００５５】
以上のように第１の光学ブロック２０は構成されているので、第１の光学ブロック２０からは色相信号に基づいて光変調されたカラー映像が出力されることとなる。なお、第１の光学ブロック２０から出射された変調光を以下「色相変調光」という。この色相変調光は、特許請求の範囲に記載の第１の光学ブロックから第２の光学ブロックに出射される変調光に対応するものである。
【００５６】
第２の光学ブロック３０は、色相変調光を入射する偏光ビームスプリッタ３１と、色相変調光を輝度変調するモノクローム液晶パネル３２とを備えている。
【００５７】
偏光ビームスプリッタ３１は、結合用光学系１０１からの色相変調光を透過してモノクローム液晶パネル３２に出射し、モノクローム液晶パネル３２が変調した光を反射して投射レンズ１０２に出射するようになっている。
【００５８】
モノクローム液晶パネル３２は、例えば反射型の液晶パネルで構成され、位置ずれ補正装置１４０（後述）からの輝度信号に基づいて色相変調光を輝度変調するようになっている。なお、モノクローム液晶パネル３２は、本発明の第２の光変調手段を構成している。
【００５９】
結合用光学系１０１は、例えば複数のレンズで構成され、第１の光学ブロック２０と第２の光学ブロック３０とを光学的に結合するようになっている。
【００６０】
投射レンズ１０２は、例えば複数のレンズで構成され、第２の光学ブロック３０からの光をスクリーン１０３に投射するようになっている。
【００６１】
信号制御部１１０は、第１の光学ブロック２０及び第２の光学ブロック３０に接続された選択部１２０と、第１の光学ブロック２０と第２の光学ブロック３０との間の光学的位置ずれ（以下、単に「光学的位置ずれ」という。）を検出する位置ずれ検出装置１３０と、検出された光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置１４０とを備えている。なお、信号制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、所定のプログラムによって動作するようになっている。
【００６２】
選択部１２０は、第１の光学ブロック２０に接続された第１選択部１２１と、第２の光学ブロック３０に接続された第２選択部１２２とを備えている。
【００６３】
第１選択部１２１は、位置ずれ検出装置１３０及び位置ずれ補正装置１４０にそれぞれ接続された端子部１２１ａ及び１２１ｂを有している。同様に、第２選択部１２２は、位置ずれ検出装置１３０及び位置ずれ補正装置１４０にそれぞれ接続された端子部１２２ａ及び１２２ｂを有している。
【００６４】
選択部１２０は、図示のように位置ずれ検出装置１３０を選択したモード（以下「位置ずれ検出モード」という。）と、位置ずれ補正装置１４０を選択したモード（以下「位置ずれ補正モード」という。）とを選択できるよう第１選択部１２１及び第２選択部１２２を同期して動作させるようになっている。
【００６５】
位置ずれ検出装置１３０は、光学的位置ずれを検出するための調整点を設定する調整点設定部１３１と、光学的位置ずれを検出するための第１及び第２のパターン映像の信号をそれぞれ生成する第１パターン生成部１３２及び第２パターン生成部１３３とを備えている。なお、第１パターン生成部１３２及び第２パターン生成部１３３は、本発明のパターン生成手段を構成している。
【００６６】
調整点設定部１３１は、モノクローム液晶パネル２１とモノクローム液晶パネル３２とを光学的に位置合わせするために、例えば図７に示すように、数点〜数十点の位置合わせ用の調整点を画面上に設定するようになっている。調整点の個数は、画面の画素数に応じて任意に決定することができるが、図７においては、Ｘ軸方向（水平方向）に１０個、Ｙ軸方向（垂直方向）に８個としている。
【００６７】
第１パターン生成部１３２及び第２パターン生成部１３３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において光学的位置ずれを検出するためのパターン映像の信号をそれぞれ生成するようになっている。
【００６８】
まず、Ｘ軸方向における光学的位置ずれを検出するパターン映像について説明する。
【００６９】
第１パターン生成部１３２は、例えば図８に示すような第１のパターン映像４１の信号を生成し、モノクローム液晶パネル２１に出力するようになっている。図８（ａ）に示すように、第１のパターン映像４１は、第１領域４１ａ及び第２領域４１ｂを含んでいる。また、第１領域４１ａと第２領域４１ｂとの境界における入力信号レベルは、図８（ｂ）に示すようになっている。
【００７０】
図８に示すように、第１のパターン映像４１は、第１領域４１ａの入力信号レベルが"０．５"、第２領域４１ｂの入力信号レベルが"１．０"であり、第１領域４１ａ及び第２領域４１ｂがＸ軸方向沿って隣接しており、第１領域４１ａと第２領域４１ｂとの境界、すなわち異なる入力信号レベルの境界がＹ軸方向に延在しているパターン映像である。
【００７１】
第２パターン生成部１３３は、例えば図９に示すような第２のパターン映像４２の信号を生成し、モノクローム液晶パネル３２に出力するようになっている。図９（ａ）は、第２のパターン映像４２を示す図であり、第２のパターン映像４２は、第３領域４２ａ及び第４領域４２ｂを含む。図９（ｂ）は、第３領域４２ａと第４領域４２ｂとの境界における入力信号レベルを示している。
【００７２】
図９に示すように、第２のパターン映像４２は、第３領域４２ａの入力信号レベルが"１．０"、第４領域４２ｂの入力信号レベルが"０．５"であり、第３領域４２ａ及び第４領域４２ｂがＸ軸方向沿って隣接しており、異なる入力信号レベルの境界がＸ軸に対して所定角度で傾いて延在しているパターン映像である。また、第３領域４２ａと第４領域４２ｂとの輝度の大小関係は、第１領域４１ａと第２領域４１ｂとの輝度の大小関係と逆になっている。
【００７３】
なお、第１のパターン映像４１及び第２のパターン映像４２は、一辺の画素数が例えば数十画素に相当する大きさで構成されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、画面の画素数や調整点の個数及び間隔等に応じて任意に決定することができる。
【００７４】
前述のように構成された第１のパターン映像４１及び第２のパターン映像４２を、それぞれ、モノクローム液晶パネル２１及びモノクローム液晶パネル３２に表示することにより両者を重ね合わせたとき、モノクローム液晶パネル３２には、図１０（ａ）に示すような調整用パターン映像４５が表示される。
【００７５】
図１０（ａ）に示すように、調整用パターン映像４５は、灰色領域４５ａの中に、白色領域４５ｂと、黒色領域４５ｃとを含んでいる。白色領域４５ｂは灰色領域４５ａの上側から下側に向かって細くなる三角形状、黒色領域４５ｃは灰色領域４５ａの下側から上側に向かって細くなる三角形状であり、白色領域４５ｂの頂点と黒色領域４５ｃの頂点とが接触したものとなっている。両者の頂点が接触する位置（以下「画素対応位置」という。）は、Ｘ軸方向の光学的位置ずれ量に応じてＹ軸方向に移動し、使用者は画素対応位置を容易に視認することができる。この画素対応位置の検出は、使用者の目視又はコンピュータ等で実施することができるが、本実施の形態においては目視によるものとして説明する。なお、調整用パターン映像４５の画素対応位置の近傍を拡大したものを図１０（ｂ）に示す。
【００７６】
次に、Ｙ軸方向における光学的位置ずれを検出するパターン映像について説明する。
【００７７】
第１パターン生成部１３２は、例えば図１１（ａ）に示すような第３のパターン映像４３の信号を生成し、モノクローム液晶パネル２１に出力するようになっている。すなわち、第３のパターン映像４３は、図８（ａ）に示された第１のパターン映像４１を右回りに９０度回転したものであり、異なる入力信号レベルの境界がＸ軸方向に延在しているパターン映像である。
【００７８】
第２パターン生成部１３３は、例えば図１１（ｂ）に示すような第４のパターン映像４４の信号を生成し、モノクローム液晶パネル３２に出力するようになっている。すなわち、第４のパターン映像４４は、図９（ａ）に示された第２のパターン映像４２を右回りに９０度回転したものであり、異なる入力信号レベルの境界がＹ軸に対して所定角度で傾いて延在しているパターン映像である。また、第４のパターン映像４４の輝度の大小関係は、第３のパターン映像４３の輝度の大小関係と逆になっている。
【００７９】
なお、第３のパターン映像４３及び第４のパターン映像４４は、一辺の画素数が例えば数十画素に相当する大きさで構成されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、画面の画素数や調整点の個数及び間隔等に応じて任意に決定することができる。
【００８０】
前述のように構成された第３のパターン映像４３及び第４のパターン映像４４を、それぞれ、モノクローム液晶パネル２１及びモノクローム液晶パネル３２に表示することにより両者を重ね合わせたとき、モノクローム液晶パネル３２には、図１１（ｃ）に示す調整用パターン映像４６が表示され、画素対応位置は、Ｙ軸方向の光学的位置ずれ量に応じてＸ軸方向に移動し、使用者は画素対応位置を容易に視認することができる。
【００８１】
次に、位置ずれ検出モードにおける本実施の形態に係る投射型表示装置１００の動作について説明する。なお、位置ずれ補正装置１４０の構成及び位置ずれ補正モードにおける投射型表示装置１００の動作については後述する。
【００８２】
まず、調整点設定部１３１によって、モノクローム液晶パネル２１及びモノクローム液晶パネル３２に対し例えば図７に示すように調整点が画面上に設定される。
【００８３】
次いで、Ｘ軸方向において、モノクローム液晶パネル２１とモノクローム液晶パネル３２との対応関係を調べるため、第１パターン生成部１３２及び第２パターン生成部１３３によって、第１のパターン映像４１及び第２のパターン映像４２の信号が生成される。
【００８４】
具体的には、第１パターン生成部１３２によって、図８に示すような第１のパターン映像４１の信号が生成され、モノクローム液晶パネル２１の調整点に該当する画素を基準として出力される。また、第２パターン生成部１３３によって、図９に示すような第２のパターン映像４２の信号が生成され、モノクローム液晶パネル３２の調整点に該当する画素を基準として出力される。その結果、モノクローム液晶パネル３２において表示される調整用パターン映像４５は、図７に示すように並べて表示される。なお、図７においては、分かり易くするため、調整用パターン映像４５の外形のみを示し、また、調整用パターン映像４５を左上の調整画素から下方向に３個表示した例を示しているが、調整用パターン映像４５は、全部の調整画素に表示される。
【００８５】
ここで、モノクローム液晶パネル２１の各画素の位置を（ｎ，ｍ）で表し、ｎ＝１〜Ｎ、ｍ＝１〜Ｍとする。各画素の入力信号レベルをｆ（ｎ，ｍ）とするとき、調整点がＫ×Ｒ個で調整点の位置を（ｎ１，ｍ１）、...（ｎｋ，ｍｒ）、...（ｎＫ，ｍＲ）と表すと、図８に示された第１のパターン映像４１は次式で示される。
【数６】
0004829627.tif 000007
【００８６】
一方、モノクローム液晶パネル３２には、異なる入力信号レベルの境界が傾斜している第２のパターン映像４２の映像信号が出力され、モノクローム液晶パネル３２に表示される映像は、第１のパターン映像４１の信号と第２のパターン映像４２の信号とが掛け算された結果となる。
【００８７】
したがって、モノクローム液晶パネル３２には、図１０（ａ）に示すような調整用パターン映像４５が表示され、使用者は画素対応位置を容易に視認することができる。
【００８８】
ここで、画素対応位置に対応するモノクローム液晶パネル３２の入力信号レベルｇ（ｉ，ｊ）は、式（７）で表現されるとする。なお、（ｉ，ｊ）はモノクローム液晶パネル３２上の画素の位置を示し、ｉ＝１〜Ｉ、ｊ＝１〜Ｊである。ただし、Ｉ＞Ｎ、Ｊ＞Ｍとし、モノクローム液晶パネル３２による色相変調光の輝度変調によってカラー表示画像の高解像度化を図るものとする。
【数７】
0004829627.tif 000008
【００８９】
画素対応位置に該当する部分を拡大すると図１０（ｂ）に示すようなパターン映像となる。図１０（ｂ）に示された矢印の位置が画素対応位置に該当するものとし、画素対応位置で平均の出力レベルが"０．５"となって白色領域４５ｂの頂点と黒色領域４５ｃの頂点とが接触するように視認できるとすると、この位置の信号レベルが図９（ｂ）に示された中間のレベルＬであり補正レベルＬに相当するものである。光学的位置ずれ量をｐとすると次の関係式が得られる。なお、式（７）ではｉを整数として扱ったが、式（８）以降ではｉは実数として扱う。
【数８】
0004829627.tif 000009
【００９０】
この式（８）と式（５）とから、調整点（ｎｋ，ｍｒ）に対応するｉの値は式（９）で与えられる。
【数９】
0004829627.tif 000010
【００９１】
式（９）で示された対応関係を、Ｋ×Ｒ個の調整点全てについて求め、それをモノクローム液晶パネル３２の画面全体に内挿することにより、任意のｎ，ｍに対してｉを求めることができる。モノクローム液晶パネル３２の画面全体に対する内挿は、例えば２次の内挿であれば式（１０）の形式の変換が求まる。ここで、Ｃ００〜Ｃ２０は定数である。
【数１０】
0004829627.tif 000011
【００９２】
同様に、Ｙ軸方向についても式（１１）の変換を求めることができる。ここで、Ｄ００〜Ｄ２０は定数である。
【数１１】
0004829627.tif 000012
【００９３】
この場合は、第１パターン生成部１３２によって、図１１（ａ）に示すような第３のパターン映像４３の映像信号を生成し、モノクローム液晶パネル２１の調整点に該当する画素に出力する。また、第２パターン生成部１３３によって、図１１（ｂ）に示すような第４のパターン映像４４の信号を生成し、モノクローム液晶パネル３２の調整点に該当する画素に出力する。そして、図１１（ｃ）に示す調整用パターン映像４６がモノクローム液晶パネル３２に表示され、使用者は画素対応位置を容易に視認することができる。
【００９４】
以上のように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における光学的位置ずれの対応関係を求めることができる。
【００９５】
次に、位置ずれ補正装置１４０の構成について説明する。
【００９６】
位置ずれ補正装置１４０は、図１２に示すように、色相信号を出力する色相信号処理手段１４１と、輝度信号を出力する輝度信号処理手段１４５とを備えている。
【００９７】
色相信号処理手段１４１は、入力された映像信号から所定の解像度の映像信号を生成する色相信号処理部１５０と、モノクローム液晶パネル２１を駆動する色相画素変換部１４２とを備えている。
【００９８】
輝度信号処理手段１４５は、入力された映像信号と色相信号処理部１５０が生成した映像信号とからモノクローム液晶パネル３２を駆動する映像信号を生成する輝度信号処理部１４６と、光学的位置ずれを補正する映像信号を生成しモノクローム液晶パネル３２を駆動する輝度画素位置変換部１４７とを備えている。
【００９９】
色相信号処理部１５０は、図１３に示すように、Ｉ×Ｊ画素の映像信号を入力し、画素数はＩ×Ｊだが解像度はＮ×Ｍ画素の映像信号を出力する２次元ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１５１と、Ｉ×Ｊ画素の領域をＮ×Ｍ個の領域に分割する領域分割部１５２及び１５６と、映像信号の最大値を検出する最大値検出部１５３及び１５７と、ゲイン補正値を算出するゲイン補正値算出部１５４と、補正値を内挿する補正値内挿部１５５と、色相信号のレベルを補正するレベル補正部１５８とを備えている。
【０１００】
次に、位置ずれ補正モードにおける投射型表示装置１００の動作について説明する。
【０１０１】
まず、図１２に示すように、色相信号処理手段１４１の色相信号処理部１５０に映像信号が入力される。この映像信号は、モノクローム液晶パネル３２の画素数と同じＩ×Ｊ画素で構成された映像信号であり、映像信号Ｖ（ｉ，ｊ）と表す。
【０１０２】
次いで、色相信号処理部１５０によって、モノクローム液晶パネル２１を駆動するため、Ｉ×Ｊ画素の映像信号Ｖ（ｉ，ｊ）が、画素数はＩ×Ｊだが解像度はＮ×Ｍ画素の映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）に変換される。以下、図１３を用いて動作を説明する。
【０１０３】
図１３に示すように、Ｉ×Ｊ画素の映像信号Ｖ（ｉ，ｊ）は、領域分割部１５２に入力され、Ｉ×Ｊ画素の領域がＮ×Ｍ個の小領域に分割される。具体的には、領域分割部１５２は、例えばＩ＝１００、Ｊ＝１００で、Ｎ＝５０、Ｍ＝５０の場合は、例えば２×２画素の５０×５０個の小領域に分割する。
【０１０４】
次いで、最大値検出部１５３によって、分割された各Ｎ×Ｍ個の小領域での映像信号の最大値ＶＭＡＸ１（ｎ，ｍ）が検出され、ゲイン補正値算出部１５４に出力される。
【０１０５】
一方、２次元ＬＰＦ１５１に入力されたＩ×Ｊ画素の映像信号Ｖ（ｉ，ｊ）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において所定周波数以上の周波数成分が除去され、Ｉ×Ｊ画素で構成されているが解像度がＮ×Ｍ画素となる映像信号ＶＬＰＦ１（ｉ，ｊ）が２次元ＬＰＦ１５１から出力される。この映像信号ＶＬＰＦ１（ｉ，ｊ）に対しても、前述と同様に、領域分割部１５６によって領域分割が行われた後、最大値検出部１５７によって、分割された各Ｎ×Ｍ個の小領域での映像信号の最大値ＶＭＡＸ２（ｎ，ｍ）が検出され、ゲイン補正値算出部１５４に出力される。
【０１０６】
続いて、ゲイン補正値算出部１５４によって、ゲイン補正値Ｖｌｅｖｅｌ１（ｎ，ｍ）が例えば式（１２）により算出される。
【数１２】
0004829627.tif 000013
【０１０７】
引き続き、補正値内挿部１５５によって、Ｎ×Ｍ画素からＩ×Ｊ画素への画素変換が内挿処理により行われゲイン補正値Ｖｌｅｖｅｌ２（ｉ，ｊ）が得られる。
【０１０８】
そして、レベル補正部１５８によって、ゲイン補正値Ｖｌｅｖｅｌ２（ｉ，ｊ）を用いて映像信号ＶＬＰＦ１（ｉ，ｊ）に対するレベル補正が行われ、色相信号処理部１５０からは映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）が出力されることになる。このレベル補正は式（１３）に示すように単純な掛け算である。
【数１３】
0004829627.tif 000014
【０１０９】
図１２に戻り、色相信号処理部１５０からの映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）は、色相画素変換部１４２に出力され、色相画素変換部１４２によって、Ｉ×Ｊ画素の映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）がＮ×Ｍ画素の映像信号ＶＲＧＢｏｕｔ（ｎ，ｍ）に変換される。この映像信号ＶＲＧＢｏｕｔ（ｎ，ｍ）は、図１に示すように、色相信号として第１選択部１２１を介してモノクローム液晶パネル２１及び高速駆動カラーフィルタ２３に出力され、モノクローム液晶パネル２１によって変調された色相変調光が高速駆動カラーフィルタ２３から結合用光学系１０１に出力される。
【０１１０】
再び図１２に戻り、位置ずれ補正装置１４０の動作の説明を続ける。
【０１１１】
色相信号処理部１５０からの映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）は、輝度信号処理部１４６にも出力される。そして、輝度信号処理部１４６によって、式（１４）に基づき、映像信号ＶＲＧＢ１（ｉ，ｊ）と入力映像信号Ｖ（ｉ，ｊ）とからモノクローム液晶パネル３２を駆動する映像信号ＶＹ１（ｉ，ｊ）が生成される。ここで、割り算を行うのは、本実施の形態の係る投射型表示装置１００は、モノクローム液晶パネル２１の出射映像をモノクローム液晶パネル３２に入射する構成としているので、投射型表示装置１００の最終出力はモノクローム液晶パネル２１の出力とモノクローム液晶パネル３２の出力との積になるからである。
【数１４】
0004829627.tif 000015
【０１１２】
そして、輝度画素位置変換部１４７によって、式（１０）及び式（１１）で表された光学的位置ずれが補正される。この補正に関して以下簡単に説明する。光学的位置ずれがなければ式（１５）となるはずである。
【数１５】
0004829627.tif 000016
【０１１３】
式（１０）及び式（１１）は、ｎ及びｍからｉ及びｊを求める形式であるが、この逆変換を計算することができる。この逆変換を次式とする。
【数１６】
0004829627.tif 000017
【０１１４】
ところで、モノクローム液晶パネル３２の画素（ｉ，ｊ）の位置は、輝度信号処理部１４６からの映像信号ＶＹ１（ｉ，ｊ）で示される（ｉ，ｊ）の位置とは異なっている。そこで、輝度画素位置変換部１４７によって、式（１５）及び式（１６）から得られる式（１７）に基づき、映像信号ＶＹ１（ｉ，ｊ）から映像信号ＶＹｏｕｔ（ｉ，ｊ）に変換される。
【数１７】
0004829627.tif 000018
【０１１５】
引き続き、輝度画素位置変換部１４７によって、映像信号ＶＹｏｕｔ（ｉ，ｊ）がモノクローム液晶パネル３２に出力される。
【０１１６】
そして、モノクローム液晶パネル３２によって、色相変調光が変調され、投射レンズ１０２によって、変調された光がスクリーン１０３に照射される。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態に係る投射型表示装置１００によれば、位置ずれ検出モードにおいて、調整用パターン映像４５及び４６の画素対応位置に基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向における光学的位置ずれを検出することができ、位置ずれ補正モードにおいて、輝度画素位置変換部１４７は、モノクローム液晶パネル３２に対する輝度信号によって光学的位置ずれを補正するので、光学的位置ずれを高精度で検出して表示画像の画質の向上を図ることができる。
【０１１８】
なお、前述の実施の形態において、投射型表示装置１００が位置ずれ検出装置１３０を備える構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、位置ずれ検出装置１３０を投射型表示装置１００から独立させた装置として光学的位置ずれを検出する構成としてもよい。
【０１１９】
また、前述の実施の形態において、第１のパターン映像４１の境界がＹ軸方向に延在し、第２のパターン映像４２の境界がＸ軸に対して所定角度で傾いて延在しているものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２０】
例えば、第１のパターン映像４１及び第２のパターン映像４２の境界が共にＸ軸に対して所定角度で傾いて延在しているものであってもよい。また、第２のパターン映像４２に相当する映像パターンとしてＸ軸に対して直交するパターン映像とし、このパターン映像を所定角度で傾けて表示する構成としてもよい。第３のパターン映像４３及び第４のパターン映像４４についても同様である。
【０１２１】
また、前述の実施の形態において、調整用パターン映像４５及び４６の形状を正方形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、正方形状以外の多角形状であっても同様の効果が得られる。
【０１２２】
また、前述の実施の形態において、第１の光学ブロック２０が、モノクローム液晶パネル２１及び高速駆動カラーフィルタ２３を備える構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光源１０からの光をＲＧＢ３原色に分離し、色相信号に基づいてＲＧＢ各色を光変調する３つの液晶パネルで構成しても同様の効果が得られる。
【０１２３】
また、前述の実施の形態において、投射型表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラーの表示素子とモノクロームの表示素子とを組み合わせた直視型表示装置においても同様の効果が得られる。
【０１２４】
また、前述の実施の形態において、本発明の位置ずれ検出装置を投射型表示装置に適用する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の位置ずれ検出装置は、複数の光学ブロック間における光学ブロックの光学的位置ずれを検出することができるものである。
【０１２５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る投射型表示装置は、第１の実施の形態に係る位置ずれ補正装置１４０（図１２参照）を図１４に示された位置ずれ補正装置１６０に変更したものを備えている。したがって、本実施の形態に係る位置ずれ補正装置１６０以外のものは、投射型表示装置１００において付された符号と同一のもので構成されているものとし、その説明は省略する。
【０１２６】
図１４に示すように、位置ずれ補正装置１６０は、色相信号を出力する色相信号処理手段１６１と、輝度信号を出力する輝度信号処理手段１６５とを備えている。
【０１２７】
色相信号処理手段１６１は、入力された映像信号から所定の解像度の映像信号を生成する色相信号処理部１５０と、光学的位置ずれを補正する映像信号を生成する色相画素位置変換部１６２と、モノクローム液晶パネル２１を駆動する色相画素変換部１４２とを備えている。
【０１２８】
輝度信号処理手段１６５は、入力された映像信号と色相信号処理部１５０が生成した映像信号とからモノクローム液晶パネル３２を駆動する映像信号を生成する輝度信号処理部１４６を備えている。
【０１２９】
すなわち、位置ずれ補正装置１６０は、第１の実施の形態に係る輝度画素位置変換部１４７に対応する色相画素位置変換部１６２を備えたものであり、第１の実施の形態においては輝度信号に対して光学的位置ずれを補正する構成となっていたが、本実施の形態においては色相信号に対して光学的位置ずれを補正する構成となっている。
【０１３０】
色相画素位置変換部１６２は、次式によって、モノクローム液晶パネル２１の素子の光学的位置ずれを補正する。
【数１８】
0004829627.tif 000019
【０１３１】
なお、色相画素位置変換部１６２以外の構成及び動作は、第１の実施の形態に係る投射型表示装置１００（図６参照）と同様であるので、説明を省略する。
【０１３２】
本実施の形態に係る投射型表示装置を前述のような構成としたのは、以下の理由により、輝度信号よりも色相信号に対して光学的位置ずれを補正する方が実用上好ましいと考えられるからである。
【０１３３】
理由１．色相信号を処理する第１の光学ブロック２０においては、カラー映像信号を生成するためＲＧＢ各色用の３枚のカラー表示素子が一般的に用いられる。この構成では、３枚のカラー表示素子間において光学的位置ずれが生じて画質が低下する場合がある。この場合、輝度信号により３枚のカラー表示素子間の光学的位置ずれを補正することはできないが、色相信号に対して補正すれば画質の低下を防止することができる。
【０１３４】
理由２．第１の実施の形態に係る投射型表示装置１００においては、輝度変調するモノクローム液晶パネル３２で解像度を上げながら、内挿処理により光学的位置ずれを補正する構成としたが、内挿処理を行うためフィルタがかかることになり、最終の表示画像の解像度が低下する。しかしながら、色相信号に対して補正することにより、最終の表示画像の解像度が低下することを防止できる。
【０１３５】
理由３．色相変調光を出力するモノクローム液晶パネル２１と、色相変調光を輝度変調するモノクローム液晶パネル３２とを光学的に位置合わせする構成においては、一般に、モノクローム液晶パネル２１の画面がモノクローム液晶パネル３２の画面よりも大きく設定される。したがって、輝度信号よりも色相信号に対して光学的位置ずれを補正する方が好ましい。
【０１３６】
以上のように、本実施の形態に係る投射型表示装置によれば、位置ずれ検出モードにおいて、調整用パターン映像４５及び４６の画素対応位置に基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向における光学的位置ずれを検出する構成とし、位置ずれ補正モードにおいて、色相画素位置変換部１６２は、モノクローム液晶パネル２１に対する色相信号によって光学的位置ずれを補正する構成としたので、光学的位置ずれを高精度で検出して表示画像の画質の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
以上のように、本発明に係る表示装置は、光学的位置ずれを高精度で検出して表示画像の画質の向上を図ることができるという効果を有し、カラーの表示素子とモノクロームの表示素子とを組み合わせた際に生じる光学的位置ずれを検出する位置ずれ検出装置、光学的位置ずれを補正する位置ずれ補正装置及び表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を説明するための投射型表示装置の構成を示す概念図
【図２】本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を説明するための、正規の位置関係にある状態における映像信号の波形図  （ａ）第１映像信号の波形図  （ｂ）第２映像信号の波形図  （ｃ）全体の出力レベルを示す波形図
【図３】本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を説明するための、画素ずれが発生した状態における映像信号の波形図  （ａ）第１映像信号の波形図  （ｂ）第２映像信号の波形図  （ｃ）全体の出力レベルを示す波形図
【図４】本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を説明するための、画素ずれが発生した状態においてずれ補正を行う際の映像信号の波形図  （ａ）第１映像信号の波形図  （ｂ）第２映像信号の波形図  （ｃ）全体の出力レベルを示す波形図
【図５】本発明に係る光学的位置ずれの補正の原理を説明するための、画素ずれが発生した状態においてずれ補正を行う際の映像信号の波形図  （ａ）第１映像信号の波形図  （ｂ）第２映像信号の波形図  （ｃ）全体の出力レベルを示す波形図
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置の構成を示す概念図
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置において、調整点の設定例を示す概念図
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置において、Ｘ軸方向の位置ずれを検出するための第１のパターン映像の説明図  （ａ）第１のパターン映像を示す図  （ｂ）第１のパターン映像の信号レベルを示す図
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置において、Ｘ軸方向の位置ずれを検出するための第２のパターン映像の説明図  （ａ）第２のパターン映像を示す図  （ｂ）第２のパターン映像の信号レベルを示す図
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置において、Ｘ軸方向の位置ずれを検出するための調整用パターン映像の説明図  （ａ）調整用パターン映像を示す図  （ｂ）調整用パターン映像の画素対応位置の近傍を拡大した図
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置において、Ｙ軸方向の位置ずれを検出するためパターン映像の説明図  （ａ）第３のパターン映像を示す図  （ｂ）第４のパターン映像を示す図  （ｃ）調整用パターン映像を示す図
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置の位置ずれ補正装置の構成例を示す図
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示装置の位置ずれ補正装置における色相信号処理部の構成例を示す図
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る投射型表示装置の位置ずれ補正装置の構成例を示す図
【図１５】従来の投射型表示装置の構成を示す図
【符号の説明】
【０１３９】
１、１００  投射型表示装置
２、１０  光源
３  カラー用光学ブロック
４  モノクローム用光学ブロック
５、１０１  結合用光学系
６、１０２  投射レンズ
７、１０３  スクリーン
８  色相信号変換部
９  輝度信号変換部
２０  第１の光学ブロック
２１  モノクローム液晶パネル（第１の光変調手段）
２２、３１  偏光ビームスプリッタ
２３  高速駆動カラーフィルタ
３０  第２の光学ブロック
３２  モノクローム液晶パネル（第２の光変調手段）
４１  第１のパターン映像
４１ａ  第１領域
４１ｂ  第２領域
４２  第２のパターン映像
４２ａ  第３領域
４２ｂ  第４領域
４３  第３のパターン映像
４３ａ  第１領域
４３ｂ  第２領域
４４  第４のパターン映像
４４ａ  第３領域
４４ｂ  第４領域
４５、４６  調整用パターン映像
４５ａ  灰色領域
４５ｂ  白色領域
４５ｃ  黒色領域
１１０  信号制御部
１２０  選択部
１２１  第１選択部
１２１ａ、１２１ｂ  端子部
１２２  第２選択部
１２２ａ、１２２ｂ  端子部
１３０  位置ずれ検出装置
１３１  調整点設定部
１３２  第１パターン生成部（パターン生成手段）
１３３  第２パターン生成部（パターン生成手段）
１４０  位置ずれ補正装置
１４１、１６１  色相信号処理手段
１４２  色相画素変換部
１４５、１６５  輝度信号処理手段
１４６  輝度信号処理部
１４７  輝度画素位置変換部（位置ずれ補正手段）
１５０  色相信号処理部
１５２、１５６  領域分割部
１５１  ２次元ＬＰＦ
１５３、１５７  最大値検出部
１５４  ゲイン補正値算出部
１５５  補正値内挿部
１５８  レベル補正部
１６０  位置ずれ補正装置
１６２  色相画素位置変換部（位置ずれ補正手段）
【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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