(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、
前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、
前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記画像データ変換手段は、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行う画像補正手段を有し、
前記画像補正手段は、入力画像データから入力画素値を取得する入力画素値取得手段と、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段と、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置を生成する出力画素位置生成手段と、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段と、
前記出力画素位置及び前記出力画素値を記憶する出力画像データ記憶手段と、
前記補正パラメータを再調整可能な補正パラメータ再調整手段と、を有し、
前記補正パラメータ再調整手段は、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、
前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、
前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
入力画像データを記憶する入力画像データ記憶手段と、
前記画像データ変換手段は、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに前記入力画像データ記憶手段に記憶された入力画像データの画像データ変換を行う画像補正手段と、を有し、
前記画像補正手段は、前記入力画像データ記憶手段に記憶された入力画像データから入力画素値を取得する入力画素値取得手段と、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段と、
前記補正パラメータに基づいて、ある１つの出力画素に対応する仮入力画素位置を求め、求められた仮入力画素位置の近傍の１つ以上の入力画素位置を生成する入力画素位置生成手段と、
前記１つ以上の入力画素位置のそれぞれの入力画素値に基づいて前記１つの出力画素の画素値を補完して、補完された画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段と、
前記１つ以上の入力画素位置が前記入力画像データの領域内であるか否かを判定する領域判定手段と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプロジェクタにおいて、
前記複数の投写画像間の位置ずれは、前記照明装置、前記複数の電気光学変調素子及び前記投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因する位置ずれであることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記複数の投写画像間の位置ずれは、前記投写光学系に対する複数の電気光学変調素子の平行移動及び／又は回転によって生じる位置ずれであることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像補正手段は、前記１つ以上の入力画素位置が前記入力画像データの領域内であるか否かを判定する領域判定手段をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記画像データ変換手段は、前記入力画像データを前記電気光学変調素子ごとに分離する入力画像データ分離手段をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記多板式の電気光学変調装置は、それぞれが色成分ごとに色分解された光を変調する複数の電気光学変調素子を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換方法であって、
前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行うステップを含み、
前記入力画像データの画像データ変換を行うステップは、入力画像データから入力画素値を取得するステップと、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶するステップと、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置を生成するステップと、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値として生成するステップと、
前記出力画素位置及び前記出力画素値を記憶するステップと、
前記補正パラメータを再調整するステップと、を含み、
前記補正パラメータを再調整するステップは、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とする画像データ変換方法。
【請求項９】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換手段に、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行わせる手順を含み、
前記入力画像データの画像データ変換を行わせる手順は、入力画像データから入力画素値の取得と、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータの記憶と、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置の生成と、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値とする出力画素値の生成と、
前記出力画素位置及び前記出力画素値の記憶と、
前記補正パラメータの再調整と、を行わせる手順を含み、
前記補正パラメータの再調整は、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とする画像データ変換プログラム。
【請求項１０】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、
前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、
前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記画像データ変換手段は、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行う画像補正手段を有し、
前記画像補正手段は、入力画像データから入力画素値を取得する入力画素値取得手段と、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段と、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置を生成する出力画素位置生成手段と、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段と、
前記出力画素位置及び前記出力画素値を記憶する出力画像データ記憶手段と、
前記補正パラメータを再調整可能な補正パラメータ再調整手段と、を有し、
前記補正パラメータ再調整手段は、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換方法であって、
前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行うステップを含み、
前記入力画像データの画像データ変換を行うステップは、入力画像データから入力画素値を取得するステップと、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶するステップと、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置を生成するステップと、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値として生成するステップと、
前記出力画素位置及び前記出力画素値を記憶するステップと、
前記補正パラメータを再調整するステップと、を含み、
前記補正パラメータを再調整するステップは、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とする画像データ変換方法。
【請求項１２】
入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換手段に、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行わせる手順を含み、
前記入力画像データの画像データ変換を行わせる手順は、入力画像データから入力画素値の取得と、
前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータの記憶と、
前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置の生成と、
前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値とする出力画素値の生成と、
前記出力画素位置及び前記出力画素値の記憶と、
前記補正パラメータの再調整と、を行わせる手順を含み、
前記補正パラメータの再調整は、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することを特徴とする画像データ変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、画像データ変換方法及び画像データ変換プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
１つ以上の透過型又は反射型の多板式又は単板式の電気光学変調装置を用いて、同時に又は時分割方式により複数の色の画像光を形成し、その画像光に係る投写画像を投写面に投写することによって、投写面上に合成多色画像を表示するプロジェクタがある。
【０００３】
プロジェクタに用いられる電気光学変調装置には単板式と多板式の２種がある。単板式の電気光学変調装置は、単一の電気光学変調素子を有し、多色画像を構成するそれぞれの色成分に係る画像光を時分割で出力するものである。これに対して、多板式の電気光学変調装置は、複数の電気光学変調素子を有し、多色画像を構成するそれぞれの色成分に係る画像光を同時に出力するものである。
【０００４】
これら単板式又は多板式のいずれの電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいても、各色における光路が全く同一でない限り、それぞれの色成分に係る画像光が相対的に位置ずれしてしまうという問題が発生する。この位置ずれは、プロジェクタにおける照明装置、複数の電気光学変調素子及び投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因する。特に、投写光学系に対する電気光学変調装置の位置ずれが大きな要因となることが多い。
【０００５】
この問題を解決するためには、例えば投写光学系に対する電気光学変調装置の相対的な位置関係を、各色成分ごとに補正する必要がある。その補正手段としては、機械的に補正を行う補正手段と、電気回路的に補正を行う補正手段とがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００６】
特許文献１は、光学部品を機械的に動かすことにより補正を行う機械的な補正手段を開示している。この原理は、特許文献１の図４により説明されている。特許文献１に開示された補正手段は、板状透明部材を光路中に斜めに挿入することにより、光路を平行移動させ、画像位置の補正を行うものである。これによって、相対的に大きい機械的な変位を小さな光路変化に変換することができ、微細な調整が可能となる。
【０００７】
特許文献２は、電気回路的な補正手段を開示している。この原理は、特許文献２の図３、図４、図６などにより説明されている。特許文献２に開示された補正手段は、要求される表示画素数よりも大きなサイズの電気光学変調素子を用い、それ自身の位置は固定したまま、有効な画像表示を行う位置のみを電気回路的に平行移動させることにより補正を行うものである。これによって、機械的な精度、安定性によらずに補正を行うことができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０２４０８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された補正手段は、機械的に精密かつ安定度の高い補正機構が要求されるという問題を有している。つまり、現在用いられている電気光学変調素子の画素の大きさが１０μｍ程度であるために、これらの位置を合わせる機構には、数μｍ程度の動きを正確に行う精度が要求されるからである。しかも、その補正された位置を実際の使用環境において長期間保持できなければならないという問題を有している。
【００１０】
一方、特許文献２に開示された補正手段は、特許文献１のような問題は解決されている。つまり、特許文献２に開示された補正手段においては、機械的に精密かつ安定度の高い補正機構は不要であり、ここで必要とされることは、電気光学変調素子と投写光学系などとの相対位置が機械的に固定されており、電気光学変調素子と投写光学系などとの相対位置が安定していることのみである。
【００１１】
しかしながら、これら特許文献１及び特許文献２は、いずれも共通する問題を有している。それは、補正の自由度が２つ（２軸（ｘ軸及びｙ軸）方向に沿った平行移動に関する２つ）しかないことである。つまり、電気光学変調素子は、投写光学系などに対して、３軸（ｘ，ｙ，ｚの３次元座標軸）方向に沿った平行移動及び３軸回りの回転（３軸を回転軸とする回転）に関する６つの自由度を有している。３軸方向に沿った平行移動及び３軸回りの回転に関する６つの自由度というのは、投写光学系の光軸方向をｚ軸、ｚ軸に直交する左右方向をｘ軸、ｚ軸に直交する上下方向をｙ軸とした場合、ｘ軸方向に沿った左右方向の平行移動、ｙ軸方向に沿った上下方向の平行移動及びｚ軸方向に沿った奥行き方向の平行移動に関する３つの自由度と、ｘ軸を回転軸とするｘ軸回りの回転、ｙ軸を回転軸とするｙ軸回りの回転、ｚ軸を回転軸とするｚ軸回りの回転に関する３つの自由度とを指している。
【００１２】
したがって、特許文献１に開示された補正手段又は特許文献２に開示された補正手段においては、上記した６つの自由度のうちの２軸（ｘ軸及びｙ軸）方向に沿った平行移動に関する２つの自由度の補正を行うことしかできず、残りの４つの自由度の補正を行うことができないという問題を有している。以下、この問題を図を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１５は、特許文献１に開示された補正手段や特許文献２に開示された補正手段が想定している補正を説明するための図である。図１５（Ａ）は電気光学変調素子３０１上の入力画像１０を示す図であり、図１５（Ｂ）は投写面上の投写画像１０ａを示す図である。
【００１４】
なお、図１５（Ｂ）において、太線の四角は基準となる投写画像１０ａ'を模式的に示し、細線の四角は補正対象となる投写画像１０ａを模式的に示すものである。これらは同じ大きさであり、かつ、平行移動の関係にある。つまり、この場合の位置ずれは、光軸に対し直角方向の平行移動によるものだけである。
【００１５】
このような条件においては、光路中に斜めに挿入した板状透明部材の角度を変化させたり、図１５（Ａ）に示すように、電気光学変調素子３０１上における入力画像１０の表示位置を矢印２０方向に動かしたりすることにより、画像を合わせ込むことができる。
【００１６】
しかしながら、電気光学変調素子３０１が例えば３軸（ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸）回りの回転による位置ずれを起こしている場合には、特許文献１に開示された補正手段や特許文献２に開示された補正手段では補正することができない。
【００１７】
図１６は、電気光学変調素子３０１が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合の投写画像を示す図である。図１６（Ａ）は電気光学変調素子３０１上の入力画像１０を示す図であり、図１６（Ｂ）は投写面上の投写画像１０ａを示す図である。電気光学変調素子３０１上の入力画像１０は、投写面上においては、図１６（Ｂ）に示すように、その投写画像１０ａは基準となる投写画像１０ａ'に対して長方形ではない四辺形に変形している。これは、電気光学変調素子３０１が３軸回りの回転による位置ずれを起こしていることに起因した変形であり、投写画像がこのように変形している場合には、電気光学変調素子３０１上における入力画像１０の表示位置をどのように平行移動しようとも、投写画像１０ａを基準となる投写画像１０ａ'に重ね合わせることはできない。
【００１８】
図１７は、３つの電気光学変調素子３０１，３０２，３０３を有するプロジェクタにおいて、各電気光学変調素子３０１，３０２，３０３が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合における各電気光学変調素子３０１，３０２，３０３上の入力画像と投写画像との対応を示す図である。図１７（Ａ）は各電気光学変調装置３０１，３０２，３０３における入力画像１０，１１，１２が投写面４０に投写される様子を示す図であり、図１７（Ｂ）は投写面４０上における各投写画像１０ａ，１１ａ，１２ａを示す図である。
【００１９】
このように、それぞれの電気光学変調素子３０１，３０２，３０３が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合は、それぞれの色成分に対応する投写画像１０ａ，１１ａ，１２ａは長方形とはならず、特許文献１に開示された補正手段や特許文献２に開示された補正手段を用いたとしても、適正な画像を得ることはできない。
【００２０】
本発明は、複数又は単一の電気光学変調素子により生成される複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮した画像データ変換を行うことで、例えば、各電気光学変調素子が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合にも、位置ずれの補正を行うことが可能となるプロジェクタ並びにそのようなプロジェクタに好適に用いられる画像データ変換方法及び画像データ変換プログラム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】
【００２１】
本発明のプロジェクタは、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記画像データ変換手段は、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行うことを特徴とする。
【００２２】
このため、本発明のプロジェクタによれば、多板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて、画像データ変換手段が、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行うことで、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば、各電気光学変調素子が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合にも、位置ずれの補正を行うことが可能となる。
【００２３】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像データ変換手段は、前記位置ずれ情報を考慮して、前記電気光学変調素子ごとに入力画像データの補正を行う画像補正手段を有することが好ましい。
これにより、画像データ変換手段は、画像データ変換を行う際に、電気光学変調素子ごとに入力画像データの補正を行うことができるようになる。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記複数の投写画像間の位置ずれは、前記照明装置、前記複数の電気光学変調素子及び前記投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因する位置ずれであることが好ましい。
プロジェクタの位置ずれは、照明装置、複数の電気光学変調素子及び投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因することが多い。しかしながら、上記のように構成することにより、このような、照明装置、複数の電気光学変調素子及び投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因する位置ずれの補正を行うことができる。
【００２５】
本発明のプロジェクタにおいては、前記複数の投写画像間の位置ずれは、前記投写光学系に対する複数の電気光学変調素子の平行移動及び／又は回転によって起因する位置ずれであることが好ましい。
プロジェクタの位置ずれは、投写光学系に対する複数の電気光学変調素子の平行移動及び／又は回転に起因することが多い。しかしながら、上記のように構成することにより、このような、投写光学系に対する複数の電気光学変調素子の平行移動及び／又は回転に起因する位置ずれの補正を行うことができる。
【００２６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像補正手段は、入力画像データから入力画素値を取得する入力画素値取得手段と、前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段と、前記補正パラメータに基づいて、前記入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置について、入力画素位置近傍の１つ以上の出力画素位置を生成する出力画素位置生成手段と、前記１つ以上の出力画素位置の画素に対し、前記入力画素位置の入力画素値を分配して前記１つ以上の出力画素位置の画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段と、前記出力画素位置及び前記出力画素値を記憶する出力画像データ記憶手段とを有することが好ましい。
これは、後に説明する実施形態１に対応する画像補正手段の構成であり、画像補正手段をこのような構成とすることによって、本発明の画像補正が可能となる。
【００２７】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像データ変換手段は、入力画像データを記憶する入力画像データ記憶手段をさらに有し、前記画像補正手段は、前記入力画像データ記憶手段に記憶された入力画像データから入力画素値を取得する入力画素値取得手段と、前記位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段と、前記補正パラメータに基づいて、ある１つの出力画素に対応する仮入力画素位置を求め、求められた仮入力画素位置の近傍の１つ以上の入力画素位置を生成する入力画素位置生成手段と、前記１つ以上の入力画素位置のそれぞれの入力画素値に基づいて前記１つの出力画素の画素値を補完して、該補完された画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段とを有するものであることも好ましい。
これは、後に説明する実施形態２に対応する画像補正手段の構成であり、画像補正手段をこのような構成とすることによっても、本発明の画像補正が可能となる。
【００２８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像補正手段は、前記１つ以上の入力画素位置が前記入力画像データの領域内であるか否かを判定する領域判定手段をさらに有することが好ましい。
これによって、生成された１つ以上の入力画素位置が入力画像データの領域内であるか否かを判定することができ、出力画素位置に応じた適切な画素値の補完を行うことができる。
【００２９】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像補正手段は、前記補正パラメータを再調整可能な補正パラメータ再調整手段を有することが好ましい。
これは、後に説明する実施形態３に対応する画像補正手段の構成であり、画像補正手段をこのような構成とすることによって、投写光学系に対する複数の電気光学変調装置の相対的な位置ずれが経時変化などによって変化した場合でも補正パラメータを最適な値に再調整することができる。
【００３０】
本発明のプロジェクタにおいては、前記補正パラメータ再調整手段は、各電気光学変調素子上に形成される入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することが好ましい。
このように、補正パラメータ再調整手段が入力画像データの頂点位置を変更可能な機能を有することによって、補正パラメータの再調整を容易に行うことができる。
【００３１】
本発明のプロジェクタにおいては、前記画像データ変換手段は、前記入力画像データを前記電気光学変調素子ごとに分離する入力画像データ分離手段をさらに有することが好ましい。
このように、入力画像データ分離手段を設けることによって、入力画像データ分離手段によって分離された画像データごとに、各種の画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正）、解像度変換、特殊効果付与など）を行うことが可能となる。
入力画像データ分離手段としては、例えば、入力画像データを色成分ごとに分離する手段や入力画像データを輝度信号と色度信号に分離する手段などが挙げられる。
【００３２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記多板式の電気光学変調装置は、それぞれが色成分ごとに色分解された光を変調する複数の電気光学変調素子を有することが好ましい。
これにより、入力画像データの色成分（例えば、赤、緑及び青）ごとに各種の画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行うことが可能となる。
【００３３】
本発明のプロジェクタにおいては、前記多板式の電気光学変調装置は、輝度信号に応じて光を変調する電気光学変調素子及び色信号に応じて光を変調する電気光学変調素子を有することが好ましい。
これにより、輝度信号に応じて光を変調する電気光学変調素子及び色信号に応じて光を変調する電気光学変調素子ごとに各種の画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行うことが可能となる。
【００３４】
本発明の画像データ変換方法は、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換方法であって、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行うステップを含むことを特徴とする。
このため、本発明の画像データ変換方法によれば、多板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおける画像データ変換方法において、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行うことで、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば、各電気光学変調素子が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合にも、位置ずれの補正を行うことが可能となる。
なお、本発明の画像データ変換方法においても、上記した本発明のプロジェクタにおいて好適な特徴を有することが好ましい。
【００３５】
本発明の画像データ変換プログラムは、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を変調して画像光を生成する複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置と、前記多板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換手段に、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記多板式の電気光学変調装置における電気光学変調素子ごとに入力画像データの画像データ変換を行わせる手順を含むことを特徴とする。
このため、本発明の画像データ変換プログラムによれば、多板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行わせることが可能になるため、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば、各電気光学変調素子が３軸回りの回転による位置ずれを起こしている場合にも、位置ずれの補正を行うことが可能となる。
なお、本発明の画像データ変換プログラムにおいても、上記した本発明のプロジェクタにおいて好適な特徴を有することが好ましい。
【００３６】
本発明の他のプロジェクタは、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記画像データ変換手段は、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行うことを特徴とする。
このため、本発明の他のプロジェクタによれば、単板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて、画像データ変換手段が、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行うことで、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば光軸が各色ごとにずれる場合などに生じる複数の投写画像間の位置ずれの補正を行うことが可能となる。
なお、本発明の他のプロジェクタにおいても、上記した本発明のプロジェクタにおいて好適な特徴のうち適用可能な特徴を有することが好ましい。
【００３７】
本発明の他の画像データ変換方法は、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換方法であって、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行うステップを含むことを特徴とする。
このため、本発明の他の画像データ変換方法によれば、単板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行うことで、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば光軸が各色ごとにずれる場合などに生じる複数の投写画像間の位置ずれの補正を行うことが可能となる。
なお、本発明の他の画像データ変換方法においても、上記した本発明のプロジェクタにおいて好適な特徴のうち適用可能な特徴を有することが好ましい。
【００３８】
本発明の他の画像データ変換プログラムは、入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段と、前記画像データ変換手段からの出力画像データに応じて照明装置からの光を時分割方式により変調して複数の画像光を生成する単一の電気光学変調素子を有する単板式の電気光学変調装置と、前記単板式の電気光学変調装置によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおける画像データ変換手段に、前記複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して、前記複数の投写画像に係る入力画像データごとに、入力画像データの画像データ変換を行わせる手順を含むことを特徴とする。
このため、本発明の他の画像データ変換プログラムによれば、単板式の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて、画像データ変換（例えば、画像補正（形状補正、輝度補正、色補正、台形歪み補正など）、解像度変換、特殊効果付与など）を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像データ変換を行わせることが可能になるため、６つの自由度すべてについて補正を行うことが可能となる。このため、例えば光軸が各色ごとにずれる場合などに生じる複数の投写画像間の位置ずれの補正を行うことが可能となる。
なお、本発明の他の画像データ変換プログラムにおいても、上記した本発明のプロジェクタにおいて好適な特徴のうち適用可能な特徴を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明のプロジェクタ、画像データ変換方法及び画像データ変換プログラムについて、図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に示す各実施形態では、電気光学変調素子の投写光学系に対する平行移動及び／又は回転によって生じる位置ずれに起因する複数の投写画像間の位置ずれの補正を画像データ変換の一つとして行う例について説明する。
【００４０】
本発明の各実施形態を詳細に説明する前に、本発明の各実施形態に要求される処理の内容を説明する。まず、本発明の各実施形態において考慮しなければならないことは、入力された画像データ（以下、入力画像データという。）の画素と電気光学変調素子上の画素とが１対１には対応しないということである。
【００４１】
なお、前述した特許文献１に開示された補正手段や特許文献２に開示された補正手段の場合は、単なる平行移動に関する補正を行うだけであったために、入力画像データの画素と電気光学変調素子上の画素とは１対１に対応している。しかし、電気光学変調素子の前述した６つの自由度のすべてを考慮した場合は、電気光学変調素子から出力される複数の投写画像が回転や拡大・縮小などの変形を伴うために、この１対１の対応は成り立たない。
【００４２】
以下に示す各実施形態の説明を容易にするために、入力画像データを正規化座標として表す。
【００４３】
図１は、入力画像データを正規化座標として表すことを説明するための図である。図１において、入力画像データの左右方向（幅方向）をＷ画素とし、この左右方向のｘ番目の画素を正規化座標ｘ／（Ｗ−１）で示すこととする。正規化座標そのものは浮動小数点値であるが、入力画像データはＷ画素の離散値であるため、左右方向の正規化座標値も１／（Ｗ−１）を単位とする離散値をとる。同様に、入力画像データの上下方向（高さ方向）をＨ画素とし、この上下方向のｙ番目の画素を正規化座標ｙ／（Ｈ−１）で示すこととする。
【００４４】
このように仮定すれば、入力画像データの最も左上の画素ａの正規化座標は（0．0，1．0）に、最も左下の画素ｂの正規化座標は（0．0，0．0）に、同様に、最も右上の画素ｃは（1．0，1．0）に、最も右下の画素ｄは（1．0，0．0）となる。
【００４５】
図２は、入力画像データに補正を施した後、その補正後の入力画像データをある１つの電気光学変調素子３０１へ入力した場合を模式的に示した図である。電気光学変調素子３０１も離散的な画素を持つものであるので、電気光学変調装置３０１上の画素位置を座標（Ｘ，Ｙ）で示すものとする。
【００４６】
このとき、図２に示すように、図１の画素ａが座標（Ｘａ，Ｙａ）に対応し、同様に、画素ｂが座標（Ｘｂ，Ｙｂ）に対応し、画素ｃが座標（Ｘｃ，Ｙｃ）に対応し、画素ｄが座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に対応しているものとする。
【００４７】
ここで重要であるのは、この４点（四隅）の座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）、（Ｘｃ，Ｙｃ）及び（Ｘｄ，Ｙｄ）が与えられれば、その内部の座標が一意に決まるということである。つまり、図１に示す入力画像データ中の正規化座標（ｘ，ｙ）で与えられる点ｐは（Ｘｐ，Ｙｐ）に対応しており、かつ、この値は、
Ｘｐ＝（１−ｘ−ｙ＋ｘｙ）Ｘｂ＋ｙ（１−ｘ）Ｘａ
＋ｘ（１−ｙ）Ｘｄ＋ｘｙＸｃ    ・・・（１）
Ｙｐ＝（１−ｘ−ｙ＋ｘｙ）Ｙｂ＋ｙ（１−ｘ）Ｙａ
＋ｘ（１−ｙ）Ｙｄ＋ｘｙＹｃ    ・・・（２）
により定まるということである。よって、補正パラメータとして、電気光学変調素子上に形成される入力画像の四隅の座標を与えれば、線形な補正は全て行えることになる。
【００４８】
しかし、ｘとｙは上に述べたように浮動小数点値であるので、(１)式及び（２）式で得られるＸｐとＹｐの値は一般的には整数とならない。一方、電気光学変調素子は離散的な画素しか表示し得ないので整数位置にしか表示画素はない。つまり、浮動小数点位置データを何らかの手段により処理する必要がある。
【００４９】
図３は、浮動小数点位置データを離散的な整数画素位置に変換する処理を説明する図である。まず、座標（Ｘｐ，Ｙｐ）で与えられた点ｐの近傍の３つの整数座標画素位置を画素位置Ａ，Ｂ，Ｃとする。ここでは、図３（Ａ）のように、左下に直角があるような３角形配置になる場合と、図３（Ｂ）のように右上に直角があるような３角形配置になる場合のみを考える。勿論、右下、左上に直角がある三角形を考えても本質的には何も変わらない。同様に、図３（Ｂ）の場合も図３（Ａ）の場合と本質的には何も変わらないので、ここでは、図３（Ａ）のみを用いて説明する。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、ここでも正規化座標を考える。つまり、（Ｘｐ，Ｙｐ）の小数点以下の部分のみを取り出したものであり、その正規化座標を（ｘ，ｙ）とする。
【００５１】
この正規化座標を用いて、入力画像データの１つの画素の画素値を近傍の１つ以上（ここでは３つとする。）の出力画素に分配する。また、その正規化座標を用いて、入力画像データの１つ以上（ここでは３つとする。）の画素により１つの出力画素の画素値を補完する。
【００５２】
例えば、図３（Ａ）において、入力画像データの１つの画素（点ｐの画素）の画素値を近傍の３つの出力画素（画素位置Ａ，Ｂ，Ｃの画素）に分配する場合は、正規化座標（ｘ，ｙ）を用いて、点ｐの画素の画素値（これをＶとする。）を近傍の３つの画素位置Ａ，Ｂ，Ｃの画素に以下の式を用い分配することができる。
Ａ＝ｙＶ                            ・・・（３）
Ｂ＝（１−ｘ−ｙ）Ｖ                ・・・（４）
Ｃ＝ｘＶ                            ・・・（５）
【００５３】
これら（３）式〜（５）式は、画素位置Ａが予め持っている画素値にｙＶが加算され、画素位置Ｂが予め持っている画素値に（１−ｘ−ｙ）Ｖが加算され、画素位置Ｃが予め持っている画素値にｘＶが加算されることを意味している。これはつまり、画素位置Ａ，Ｂ，Ｃの３点に、これらの点からの距離に依存して線形に値を分配するものである。
【００５４】
これら（１）式〜（３）式から明らかであるように、仮に、ＸｐとＹｐのいずれか、あるいは両方が整数となった場合においては、近傍の任意のいずれの３つの画素位置を選んでも結果は同一となる。
【００５５】
なお、入力画像データの１つ以上の画素により１つの出力画素の画素値を補完する動作については後述の実施形態２において説明する。
【００５６】
以下に本発明の各実施形態について説明する。
［実施形態１］
図４は、実施形態１に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。実施形態１に係るプロジェクタ１は、複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置を備えたプロジェクタである。
【００５７】
実施形態１に係るプロジェクタ１の構成を大別すると、画像データ入力手段１００と、画像データ入力手段１００からの入力画像データに対して所定の画像データ変換を行って出力画像データを生成する画像データ変換手段２００と、画像データ変換手段２００から出力される出力画像データに応じて照明装置（図示せず。）からの光を変調して複数の画像光を生成する多板式の電気光学変調装置３００と、多板式の電気光学変調装置３００によって生成された複数の画像光を複数の投写画像として投写面に投写する投写光学系（図示せず）とを備えたものである。
【００５８】
画像データ変換手段２００は、入力画像データ分離装置としての色成分分解手段２０１と、色成分分解手段２０１で分解された各色成分（ここでは赤、緑及び青とする）に対応して設けられた複数（ここでは３個）の画像補正手段２１１〜２１３とを有している。なお、この場合、色成分は赤、緑及び青の３色としているので、電気光学変調装置３００も各色に対応した３つの電気光学変調素子３０１〜３０３を有している。
【００５９】
画像補正手段２１１〜２１３は、色成分分解手段２０１により色分解された各色成分ごとの入力画素データの画素値（以下、入力画素値という。）を取得する入力画素値取得手段２２１と、各電気光学変調素子３０１〜３０３により生成される各投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶手段２２２と、補正パラメータに基づいて、入力画像データから得られるそれぞれの入力画素位置についてそれぞれの入力画素位置近傍の１つ以上（ここでは３つ）の出力画素位置を生成する出力画素位置生成手段２２３と、生成された３つの出力画素位置の画素に対して入力画素位置の入力画素値を分配して３つの出力画素位置の画素値を出力画素値として生成する出力画素値生成手段２２４と、生成された出力画素位置及び出力画素値を記憶する出力画像データ記憶手段２２５とを有している。
【００６０】
なお、補正パラメータは、プロジェクタ１の製造時や出荷時などにおいて、各電気光学変調素子３０１〜３０３により生成されるそれぞれの投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報に基づいて生成することができるものであり、この実施形態１では、それによって生成された補正パラメータを補正パラメータ記憶手段２２２に予め記憶させておくものとする。
【００６１】
次に、画像補正手段２１１〜２１３の画像補正動作について説明する。実施形態１は、画像データ入力手段１００からの入力画像データを、色成分分解手段２０１により各色成分に分解し、それによって得られたそれぞれの色成分に対して画像補正手段２１１〜２１３によって画像補正を行う。そして、補正された画像データをそれぞれ対応する電気光学変調素子３０１〜３０３により画像光に変換し、その画像光を投写することにより投写面上で多色画像を表示する。
【００６２】
図５は、実施形態１に係るプロジェクタ１の各画像補正手段２１１〜２１３が行うある１画面分の入力画像データに対する画像補正処理を説明するフローチャートである。
【００６３】
図５に示すように、まず、出力画像データ記憶手段２２５の記憶値が全て０にクリアされる（ステップＳ１）。以降、色成分分解手段２０１から与えられる１つの画素の画素値を近傍の複数の出力画素に分配する画素値の分配処理が繰り返される（ステップＳ２〜Ｓ４）。
【００６４】
すなわち、１画面分の全ての入力画素を画像補正処理したか否かを判定し（ステップＳ２）、１画面分の全ての入力画素に対する画像補正処理が終わっていなければ、ある色成分の入力画素位置とその入力画素位置の入力画素値とを取得する（ステップＳ３）。そして、その入力画素位置の入力画素値を近傍の３つの出力画素位置のそれぞれの画素（以下、出力画素という。）に分配する入力画素値の分配処理を行う（ステップＳ４）。この入力画素値の分配処理は、出力画素位置生成手段２２３によって生成された出力画素位置のそれぞれ出力画素に対し、入力画素値を分配することによって出力画素の画素値（以下、出力画素値という。）を生成する処理である。
【００６５】
そして、１画面分の全ての入力画素に対する画像補正処理が終了すれば、分配処理後の補正画像データとして出力する（ステップＳ５）。
【００６６】
図６は、図５のステップＳ４に示す入力画素値の分配処理について説明するフローチャートである。この入力画素値の分配処理については、図３によってすでに説明したが、この入力画素値の分配処理について、再度、図６を参照しながら簡単に説明する。
【００６７】
まず、入力画素位置ｐの近傍の３つの出力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃ（以下、近傍出力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃという。）を求める（ステップＳ１１）。次に、３つの近傍出力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃに対する出力画素位置の正規化座標（ｘ，ｙ）を求める（ステップＳ１２）。
【００６８】
そして、入力画素値をＶとし、近傍出力画素位置Ａの画素値にｙＶを加算し、近傍出力画素位置Ｂの画素値に（１−ｘ−ｙ）Ｖを加算し、近傍出力画素位置Ｃの画素値にｘＶを加算する（ステップＳ１３）。次に、ステップＳ１３によって得られた３つの近傍出力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの出力画素値とその出力画素位置は出力画像データ記憶手段２２５に記憶される。
【００６９】
以上のように実施形態１によれば、色分解された各色成分ごとに、各電気光学変調素子３０１〜３０３上における入力画像の四隅の座標を補正パラメータとして与えるのみで、各色成分に対応する電気光学変調素子３０１〜３０３の６つの自由度による位置ずれ全てに対する補正が可能となる。また、入力画像データは逐次処理されるために、入力画像データを保存する必要はない。
【００７０】
図７は、実施形態１による補正処理がなされた場合の各電気光学変調素子３０１〜３０３上の入力画像と各投写画像との対応を示す図である。図７（Ａ）は各電気光学変調装置３０１，３０２，３０３における入力画像１０，１１，１２が投写面４０に投写される様子を示す図であり、図７（Ｂ）は投写面４０上における各投写画像１０ａ，１１ａ，１２ａを示す図である。
【００７１】
図７からもわかるように、実施形態１によれば、各電気光学変調素子３０１〜３０３に平行移動及び／又は回転による位置ずれが生じていても、入力画像１０，１１，１２について、各電気光学変調素子３０１〜３０３ごとに位置ずれを考慮した画像補正がなされることによって、投写面４０上における各電気光学変調素子３０１〜３０３に対応する投写画像１０ａ，１１ａ，１２ａは、各電気光学変調素子３０１〜３０３の回転を伴う位置ずれの影響が除去されたものとなる。ちなみに、従来では、３つの各電気光学変調素子３０１〜３０３に回転を伴う位置ずれがある場合は、図１７で説明したように、投写面４０上に表示される各電気光学変調素子３０１〜３０３からの投写画像１０ａ，１１ａ，１２ａは、各電気光学変調素子３０１〜３０３の回転を伴う位置ずれの影響が現れたものとなる。
【００７２】
［実施形態２］
図８は、実施形態２に係るプロジェクタの概略的な構成を示す図である。実施形態２に係るプロジェクタ１ａも実施形態１に係るプロジェクタ１の場合と同様、複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置を備えたプロジェクタである。
【００７３】
実施形態１との差異の一つとして、色成分分解手段２０１の出力側に１画面分の入力画像データの記憶が可能な入力画像データ記憶手段２３０を設け、色成分分解手段２０１により分解された各色成分に対応する入力画像データが、入力画像データ記憶手段２３０に一旦記憶される点がある。これにより、実施形態１において各々の画像補正手段２１１〜２１３が持っていた出力画像データ記憶手段２２５が不要となる。
【００７４】
また、実施形態２における画像補正手段２１１ａ〜２１３ａでは、実施形態１で設けられていた出力画素位置生成手段２２３に代えて、入力画素位置生成手段２２７が設けられている。この入力画素位置生成手段２２７は、ある１つの出力画素に対応する入力画素位置（これを仮入力画素位置という）を求め、求められた仮入力画素位置の近傍の１つ以上（ここでは３つ）の入力画素位置を生成するものである。
【００７５】
また、実施形態２における画像補正手段２１１ａ〜２１３ａは、ある１つの出力画素を補完するための１つ以上（ここでは３つ）の入力画素位置が入力画像データの領域内であるか否かを判定する領域判定手段２２８を有している。
【００７６】
また、実施形態２における各画像補正手段２１１ａ〜２１３ａの出力画素値生成手段２２４は、入力画素位置生成手段２２７で求められた仮入力画素位置近傍の３つの入力画素位置のそれぞれの画素値と領域判定手段２２８の判定結果に基づいて、ある１つの出力画素の画素値を補完して、その補完された画素値を出力画素値として生成する機能を有している。
【００７７】
これら、入力画素位置生成手段２２７、領域判定手段２２８及び出力画素値生成手段２２４の具体的な動作については後述する。
【００７８】
なお、実施形態２に係るプロジェクタ１ａにおいても、補正パラメータは、実施形態１に係るプロジェクタ１の場合と同様、プロジェクタの製造時や出荷時などにおいて、各電気光学変調素子３０１〜３０３により生成される複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報に基づいて生成された補正パラメータが補正パラメータ記憶手段２２２に予め記憶されているものとする。
【００７９】
図９は、実施形態２に係るプロジェクタ１ａの各画像補正手段２１１ａ〜２１３ａが行うある１画面分の入力画像データに対する画像補正処理を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って図８に示した各画像補正手段２１１ａ〜２１３ａの動作を説明する。
【００８０】
図９に示すように、この画像補正処理は複数の電気光学変調素子３０１〜３０３上において出力可能な全ての出力画素について行われる。まず、すべての出力画素について補完処理が行われたか否かを判定し（ステップＳ２１）、すべての出力画素について補完処理が行われていなければ、出力画素に対応する仮入力画素位置が求められる（ステップＳ２２）。ここで求められる仮入力画素位置は、入力画像データ中の画素位置と一般的には一致しないため、入力画像データ中の複数の画素から１つの出力画素を補完する出力画素値の補完処理が行われる（ステップＳ２３）。そして、すべての出力画素について補完が行われたか否かを判定し（ステップＳ２１）、すべての出力画素について補完処理が行われていれば、補正された画像データが出力される（ステップＳ２４）。
【００８１】
図１０は図９のステップＳ２３に示す補完処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
図１０において、まず、出力画素に対応する仮入力画素位置の近傍の３つの入力画素位置（以下、近傍入力画素位置という。）を求め（ステップＳ３１）、３つの近傍入力画素位置に対する出力画素位置の正規化座標（ｘ，ｙ）を求める（ステップＳ３２）。そして、ステップＳ３３〜ステップＳ３７の処理を行う。
【００８２】
すなわち、３つの近傍入力画素位置（図３に示すように、近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃとする。）について個々の近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃごとに、近傍入力画素位置が入力画像データの領域内か否かを判定する（ステップＳ３４）。近傍入力画素位置が入力画像データの領域内であれば、近傍入力画素位置の画素値を入力し（ステップＳ３５）、近傍入力画素位置が入力画像データの領域内でなければ近傍入力画素位置の画素値を０とする（ステップＳ３６）。
【００８３】
これをすべての近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃについて行い、すべての近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃについて処理が終了すると（ステップＳ３３）、これらすべての近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれ画素値を用いた補完処理がなされる。すなわち、３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃのうちの近傍入力画素位置Ａの画素値に正規化座標のｙを乗算し、近傍入力画素位置Ｂの画素値に正規化座標の（１−ｘ−ｙ）を乗算し、近傍入力画素位置Ｃの画素値に正規化座標のｘを乗算して、これら各乗算結果の和を出力画素値とする（ステップＳ３７）。
【００８４】
図１０に示す処理は、実施形態１で説明したものと類似しているが、以下の２つの点で異なっている。
第１の点は、実施形態１においては入力画像データの１つの画素のデータを、その近傍の３つの出力画素へ分配する処理であったのに対し、実施形態２においては、入力画像データの３つの画素によって、１つの出力画素の値を補完する処理であるという点である。
第２の点は、実施形態１においては入力画像データが分配されるために、入力画像データの領域外の出力画素値は自動的に０となるのに対し、実施形態２では出力画素位置に対応する入力画素位置が入力画像データの領域内であるか否かの判定を行う必要があるという点である。この判定は領域判定手段２２８（図８参照。）が行う。
【００８５】
図１１は出力画素位置に対応する入力画素位置が入力画像データの領域内であるか否かを判定する例を説明するための図である。なお、図１１の黒丸は入力画像データの領域内に存在する入力画素位置を表し、白丸は入力画像データの領域外に存在する入力画素位置を表している。
【００８６】
図１１において、例えば、出力画素に対応する入力画素位置（仮入力画素位置）が図１１のＰ１の位置であったとすると、このＰ１の近傍には、入力画像データの領域内に存在する３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃが存在するために、これら３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃの画素値を用いて、図１０のステップＳ３７で説明したような補完のための演算を行うことによって、出力画素値を求めることができる。
【００８７】
また、出力画素に対応する入力画素位置（仮入力画素位置）が図１１のＰ２の位置であったとする。このＰ２の近傍に存在する３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃを考えると、入力画像データの領域内に存在する入力画素位置は近傍入力画素位置Ａの１つしかなく、残りの２つは入力画像データの領域外であると判定される。この場合、入力画像データの領域外の画素値は０として、前述の図１０のステップＳ３７で説明した出力画素値を補完するための演算がなされる。
【００８８】
同様に、入力画像位置（仮入力画素位置）がＰ３であったとする。このＰ３の近傍に存在する３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃを考えると、この場合は、入力画像データの領域内に存在する入力画素は１つもないと判定される。したがって、入力画像データの領域外の画素値は０として、前述の図１０のステップＳ３７で説明した出力画素値を補完するための演算がなされる。この場合、出力画素の画素値は０となる。
【００８９】
図１０のフローチャートにおいては、以上のように、３つの近傍入力画素位置が入力画像データの領域内であるかどうかが判定され、入力画像データの領域内であればその画素値が設定され、入力画像データの領域外であれば０が画素値として設定される。その後、３つの近傍入力画素位置Ａ，Ｂ，Ｃの画素値に対し、それぞれ重みｙ，（１−ｘ−ｙ），ｘを乗算して、これら各画素値に対する乗算結果の和が出力画素値として出力される。
【００９０】
なお、図１０のステップＳ３１における出力画素に対応する入力画素位置を求める処理は、実施形態１の処理と同様であり、各電気光学変調素子３０１〜３０３上における四隅の座標を補正パラメータとして与えるのみで、各電気光学変調素子３０１〜３０３の６つの自由度による全ての位置ずれに対する補正を行うことが可能となる。また、出力画像データは逐次処理されるために、出力画像データを保存する必要はない。
【００９１】
［実施形態３］
図１２は、実施形態３に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。実施形態３に係るプロジェクタ１ｂも実施形態１に係るプロジェクタ１及び実施形態２に係るプロジェクタ１ａと同様、複数の電気光学変調素子を有する多板式の電気光学変調装置を備えたプロジェクタである。
【００９２】
実施形態３が実施形態１及び実施形態２と異なる点は、補正パラメータの再調整が可能な補正パラメータ再調整手段２４０を有していることである。なお、図１２の構成は実施形態１の説明に用いた図４の構成に補正パラメータ再調整手段２４０を設けた例であるが、実施形態２の説明に用いた図８の構成に補正パラメータ再調整手段２４０を設けることも可能である。
【００９３】
補正パラメータ再調整手段２４０は、電気光学変調素子３０１〜３０３上に形成される入力画像の頂点位置を投写面上で変更可能な機能として、例えば、入力画像の四隅の頂点位置を入力するための頂点位置入力手段２４１と、頂点マーカを表示させるための頂点マーカ表示手段２４２とを有している。これにより、プロジェクタの長期間の使用や各部品の交換などの際に、投写光学系に対して各電気光学変調装置が相対的に位置ずれを生じた場合などにおいても、ユーザ側で補正パラメータを再調整することができる。
【００９４】
なお、頂点位置入力手段２４１は、例えば、プロジェクタ１ｂがパーソナルコンピュータなどに接続されている場合には、マウスなどにその機能を持たせることが可能であり、また、プロジェクタ１ｂがテレビジョンとして用いられるような場合には、そのテレビジョンに付属のリモートコントローラの十字ボタンなどにその機能を持たせることが可能である。
【００９５】
図１３は、補正パラメータ再調整手段２４０の機能を説明する図である。図１３（Ａ）において、細線の四辺形は、ある色成分のその時点における投写面４０上の投写画像１０ａを示し、太線の四辺形は基準となる投写画像１０ａ'を示す。
【００９６】
このとき、頂点マーカ表示手段２４２は、投写画像１０ａの四隅のうちの一つに、例えば、図１３（Ａ）に示すような太い矢印を表示マーカＭとして表示し、この頂点がその時点での調整対象である頂点であることを示す。
【００９７】
ユーザは、表示マーカＭを、例えば、マウスやリモートコントローラ上の十字ボタンなどを操作して、図１３（Ｂ）のように移動させる。この操作を繰り返して、その表示マーカＭを基準となる投写画像１０ａ'の頂点の位置まで移動させる。これを四隅に対して行うことにより、調整後の四隅の頂点座標を補正パラメータとして補正パラメータ記憶手段２２２（図１２参照。）に設定することが可能となる。
【００９８】
このように、実施形態３によれば、プロジェクタの長期間の使用や各部品の交換などの際に、投写光学系に対して各電気光学変調装置が相対的に位置ずれを生じた場合などにおいても、ユーザ側で補正パラメータの再調整が可能となる。
【００９９】
［実施形態４］
図１４は、実施形態４に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。実施形態４と、実施形態１〜実施形態３との差異は、図１４に示すように、実施形態４に係るプロジェクタ１ｃに用いられる電気光学変調装置として、単一の電気光学変調素子３１１を有する単板式の電気光学変調装置３１０を用いたことである。このように、単板式の電気光学変調装置を用いたとしても、照明装置の光源として各色成分に対応したＬＥＤ（発光ダイオード）などを用いた場合には、光軸が色ごとにずれる場合もあるため、色ごとに補正パラメータを切り換えることが好ましい。実施形態４はそのような場合にも対応可能である。
【０１００】
実施形態４に係るプロジェクタにおける入力信号自動検出方法１ｃにおいては、図１４に示すように、電気光学変調装置としては、単一の電気光学変調素子３１１を有する単板式の電気光学変調装置３１０が用いられる。また、各画像補正手段２１１ｃ〜２１３ｃの出力側には、色成分選択手段３２０、色成分同期手段３２１及び表示色選択手段３２２を設けている。そして、色成分選択手段３２０が色成分同期手段３２１からの信号に基づいて、各画像補正手段２１１ｃ〜２１３ｃによって補正された出力画像データを切り換えて単一の電気光学変調素子３１１に入力させるようにしている。
【０１０１】
実施形態４における各画像補正手段２１１ｃ〜２１３ｃの動作は、実施形態１の場合と同じであるので、その動作説明は省略する。なお、各画像補正手段２１１ｃ〜２１３ｃは、実施形態２又は実施形態３で説明した構成とすることもできる。その場合の各画像補正手段の動作は実施形態２及び実施形態３の場合と同様である。
【０１０２】
なお、本発明は前述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。
【０１０３】
（１）前述の各実施形態では、画像補正手段２１１〜２１３，２１１ａ〜２１３ａ，２１１ｂ〜２１３ｂ，２１１ｃ〜２１３ｃを色成分ごとに設けた例が示されているが、本発明はこれに限られない。例えば、１つの画像補正手段によって時分割で各色成分の画像データを補正することもできる。
【０１０４】
（２）前述の各実施形態では、投写光学系に対する電気光学変調装置の平行移動及び／又は回転によって生じる位置ずれに起因する複数の投写画像間の位置ずれの補正について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、照明装置、電気光学変調素子及び投写光学系のうち少なくとも２つの間の相対的な位置ずれに起因する複数の投写画像間の位置ずれについて補正することもできる。
【０１０５】
（３）前述の各実施形態では、画像データ変換手段２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが行う処理としては、専ら複数の投写画像間の位置ずれを抑制するための画像補正について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、複数の投写画像間の輝度や色のばらつきを抑制するための画像補正（輝度補正、色補正）、画像の台形歪みを補正するための画像補正（台形歪み補正）、画像の解像度を変換するための解像度変換、画像に特殊効果を与える特殊効果付与などの各種画像データ変換を行う際に、複数の投写画像間の位置ずれに関する位置ずれ情報を考慮して画像補正を行うことももちろん可能である。
【０１０６】
（４）本発明のプロジェクタは、前面投写型、背面投写型を問わないことはもちろんである。
【０１０７】
（５）本発明は、以上説明した本発明のプロジェクタに用いられる画像データ変換方法を実現するための処理手順が記述された画像データ変換プログラムを作成し、その画像データ変換プログラムをフレキシブルディスク、光ディスク、ハードディスクなどの記録媒体に記録させておくこともできる。したがって、本発明は、その画像データ変換プログラム及びこの画像データ変換プログラムが記録された記録媒体をも含むものである。もちろん、本発明の画像データ変換プログラムは、ネットワークを介して流通させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
図１は、入力画像データを正規化座標として表すことを説明するための図である。
図２は、ある１つの入力画像データに補正を施した後、その補正後の入力画像データを電気光学変調素子へ入力した場合を模式的に示した図である。
図３は、浮動小数点位置データを離散的な整数画素位置に変換する処理を説明する図である。
図４は、実施形態１に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。
図５は、実施形態１に係るプロジェクタの各画像補正手段が行うある１画面分の入力画像データに対する画像補正処理を説明するフローチャートである。
図６は、図５のステップＳ４に示す入力画素値の分配処理について説明するフローチャートである。
図７は、実施形態１による補正処理がなされた場合の各電気光学変調素子上の入力画像と各投写画像との対応を示す図である。
図８は、実施形態２に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。
図９は、実施形態２に係るプロジェクタの各画像補正手段が行うある１画面分の入力画像データに対する画像補正処理を説明するフローチャートである。
図１０は、図９のステップＳ２３に示す出力画素値の補完処理を説明するためのフローチャートである。
図１１は、出力画素位置に対応する入力画素位置が入力画像データの領域内であるか否かを判定する例を説明するための図である。
図１２は、実施形態３に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。
図１３は、補正パラメータ再調整手段２４０の機能を説明する図である。
図１４は、実施形態４に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。
図１５は、従来技術が想定している補正を説明するための図である。
図１６は、電気光学変調素子が３軸回りの回転を伴うような位置ずれを起こしている場合の投写画像を示す図である。
図１７は、各電気光学変調素子が３軸回りの回転を伴うような位置ずれを起こしている場合における各電気光学変調素子上の入力画像と各投写画像との対応を示す図である。
【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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