(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの第１，第２の画像をそれぞれ残りの１つの第３の画像に対して歪ませるための画素位置のシフト量のデータを供給する手段と、
ＲＧＢの映像信号のうちの前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号を一時的に書き込むためのスタティックＲＡＭと、
前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号をそれぞれ前記スタティックＲＡＭに書き込み、読み出し時には、各画素の値を、前記シフト量のデータに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラと、
前記第１，第２，第３の画像についてそれぞれ現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すために必要な容量よりも、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭと、
前記スタティックＲＡＭから読み出された前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号が送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込むとともに、前記ＲＧＢの映像信号のうちの前記第３の画像に対応する色の映像信号がスタティックＲＡＭで読み書きされることなく直接送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込み、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号については、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出し、前記第３の画像に対応する色の映像信号については、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量に合わせて遅延させて、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すダイナミックＲＡＭコントローラと、
前記ダイナミックＲＡＭから読み出された前記第１，第２，第３の画像に対応する色の映像信号にそれぞれオーバードライブを施すオーバードライブ処理回路とを備えた
画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記第３の画像は緑色の画像である
画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記シフト量のデータは、画面上での前記第３の画像に対する前記第１，第２の画像の歪みの実測結果に基づき、該歪みとは反対方向に前記第１，第２の画像を歪ませるように決定されたデータである
画像処理装置。
【請求項４】
赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの第１，第２の画像をそれぞれ残りの１つの第３の画像に対して歪ませるための画素位置のシフト量のデータを供給する第１のステップと、
ＲＧＢの映像信号のうち、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号をそれぞれスタティックＲＡＭに書き込み、前記スタティックＲＡＭからの読み出し時には、各画素の値を、前記シフト量のデータに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める第２のステップと、
前記スタティックＲＡＭから読み出された前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号を、前記第１，第２，第３の画像についてそれぞれ現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すために必要な容量よりも前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭに書き込むとともに、前記ＲＧＢの映像信号のうちの前記第３の画像に対応する色の映像信号を、スタティックＲＡＭで読み書きすることなく直接前記ダイナミックＲＡＭに書き込み、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号については、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出し、前記第３の画像に対応する色の映像信号については、前記第２のステップでの信号処理遅延量に合わせて遅延させて、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出す第３のステップと、
前記ダイナミックＲＡＭから読み出された前記第１，第２，第３の画像に対応する色の映像信号にそれぞれオーバードライブを施す第４のステップとを有する
画像処理方法。
【請求項５】
ＲＧＢの映像信号のレベルに応じて赤色光，緑色光，青色光をそれぞれ変調する３つの液晶表示デバイスを有する投射型表示装置において、
赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの第１，第２の画像をそれぞれ残りの１つの第３の画像に対して歪ませるための画素位置のシフト量のデータを供給する手段と、
ＲＧＢの映像信号のうちの前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号を一時的に書き込むためのスタティックＲＡＭと、
前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号をそれぞれ前記スタティックＲＡＭに書き込み、読み出し時には、各画素の値を、前記シフト量のデータに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラと、
前記第１，第２，第３の画像についてそれぞれ現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すために必要な容量よりも、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭと、
前記スタティックＲＡＭから読み出された前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号が送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込むとともに、前記ＲＧＢの映像信号のうちの前記第３の画像に対応する色の映像信号がスタティックＲＡＭで読み書きされることなく直接送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込み、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号については、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出し、前記第３の画像に対応する色の映像信号については、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量に合わせて遅延させて、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すダイナミックＲＡＭコントローラと、
前記ダイナミックＲＡＭから読み出された前記第１，第２，第３の画像に対応する色の映像信号にそれぞれオーバードライブを施すオーバードライブ処理回路と
を備え、前記オーバードライブ処理回路から出力されたＲＧＢの映像信号が前記液晶表示デバイスに送られる
投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストレーション補正を行う画像処理装置，画像処理方法及び投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３枚の液晶パネルによって赤色光，緑色光，青色光をＲＧＢの映像信号に応じて変調してスクリーンに投射するようにした投射型表示装置が普及している。
【０００３】
図１は、そうした投射型表示装置の一種であるリアプロジェクションテレビの光学系の一例を示す図である。光源３１から発せられた光は、リフレクター３０で平行光束化された後、色分離ダイクロイックミラー３４で赤色光とシアン光とに分離される。
【０００４】
赤色光は、全反射ミラー３６及びリレーレンズ４４を経てＬＣＤデバイス（液晶パネル及びその駆動回路）４１のパネル面に入射する。シアン光は、色分離ダイクロイックミラー３２で緑色光と青色光とに分離される。緑色光は、リレーレンズ４３を経てＬＣＤデバイス４０のパネル面に入射する。青色光は、全反射ミラー３３，全反射ミラー３５及びリレーレンズ４５を経てＬＣＤデバイス４２のパネル面に入射する。
【０００５】
ＬＣＤデバイス４１，４０，４２では、入射した赤色光，緑色光，青色光がＲＧＢの映像信号のレベルに応じて変調される。ＬＣＤデバイス４１，４０，４２のパネル面から射出した赤色光，緑色光，青色光は、クロスダイクロイックプリズム４６で合成され、接写レンズ４７及び全反射ミラー４８を経て透過型のスクリーン４９に背面から投射される。
【０００６】
この図１に例示したような投射型表示装置では、赤色光，緑色光，青色光の通る経路が互いに異なるため、全反射ミラーやリレーレンズといった光学部品の取り付け位置精度のばらつきを原因として、スクリーンに投影される画像の位置が赤色と緑色と青色とで相互にずれる現象であるレジストレーションずれが発生する。通常、このレジストレーションずれの大きさは画面の端では数ピクセルまたは数ライン程度になり、このずれが色のにじみとなって画質に影響を与える。
【０００７】
このレジストレーションずれを補正するための技術としては、従来から、手作業によって各ＬＣＤデバイスからの射出光の位置合わせを行うことを前提として、その作業性を向上させるための位置合わせ機構を設けることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１８４９２８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、こうした位置合わせ機構を設けたとしても、手作業でレジストレーション補正を行うこと自体、やはり煩雑であり時間がかかる。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑み、レジストレーション補正を、手作業ではなく信号処理によって行うことを第１の課題とする。
【００１１】
また、液晶パネルを光変調素子として用いる表示装置には、信号処理の一つとして、動画表示時の液晶分子の応答特性を向上させる目的で、現在のフレームの信号レベルと１フレーム前の信号レベルとの差に応じて現在のフレームの信号レベルを補正する処理（オーバードライブ）を行うものが存在している。
【００１２】
そこで、本発明は、こうしたオーバードライブを行うための回路を利用することにより、回路規模やコストを削減しながらレジストレーション補正を信号処理によって行うことを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る画像処理装置は、
赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの第１，第２の画像をそれぞれ残りの１つの第３の画像に対して歪ませるための画素位置のシフト量のデータを供給する手段と、
ＲＧＢの映像信号のうちの前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号を一時的に書き込むためのスタティックＲＡＭと、
前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号をそれぞれ前記スタティックＲＡＭに書き込み、読み出し時には、各画素の値を、前記シフト量のデータに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラと、
前記第１，第２，第３の画像についてそれぞれ現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すために必要な容量よりも、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭと、
前記スタティックＲＡＭから読み出された前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号が送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込むとともに、前記ＲＧＢの映像信号のうちの前記第３の画像に対応する色の映像信号がスタティックＲＡＭで読み書きされることなく直接送られて該映像信号を前記ダイナミックＲＡＭに書き込み、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号については、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出し、前記第３の画像に対応する色の映像信号については、前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量に合わせて遅延させて、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すダイナミックＲＡＭコントローラと、
前記ダイナミックＲＡＭから読み出された前記第１，第２，第３の画像に対応する色の映像信号にそれぞれオーバードライブを施すオーバードライブ処理回路と
を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る画像処理方法は、
赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの第１，第２の画像をそれぞれ残りの１つの第３の画像に対して歪ませるための画素位置のシフト量のデータを供給する第１のステップと、
ＲＧＢの映像信号のうち、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号をそれぞれスタティックＲＡＭに書き込み、前記スタティックＲＡＭからの読み出し時には、各画素の値を、前記シフト量のデータに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める第２のステップと、
前記スタティックＲＡＭから読み出された前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号を、前記第１，第２，第３の画像についてそれぞれ現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出すために必要な容量よりも前記第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭに書き込むとともに、前記ＲＧＢの映像信号のうちの前記第３の画像に対応する色の映像信号を、スタティックＲＡＭで読み書きすることなく直接前記ダイナミックＲＡＭに書き込み、前記第１，第２の画像に対応する色の映像信号については、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出し、前記第３の画像に対応する色の映像信号については、前記第２のステップでの信号処理遅延量に合わせて遅延させて、現在の１フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを同時に倍速で読み出す第３のステップと、
前記ダイナミックＲＡＭから読み出された前記第１，第２，第３の画像に対応する色の映像信号にそれぞれオーバードライブを施す第４のステップと
を有することを特徴とする。
また、本発明に係る投射型表示装置は、
ＲＧＢの映像信号のレベルに応じて赤色光，緑色光，青色光をそれぞれ変調する３つの液晶表示デバイスを有する投射型表示装置において、
本発明に係る画像処理装置を備え、そのオーバードライブ処理回路から出力されたＲＧＢの映像信号が液晶表示デバイスに送られることを特徴とする。
【００１８】
この画像処理装置，画像処理方法，投射型表示装置によれば、ＲＧＢの映像信号のうちの２つの色の映像信号が、スタティックＲＡＭに書き込まれ、このスタティックＲＡＭからの読み出し時には、各画素の値が、この２つの色の画像を残りの１つの色の画像に対して歪ませるようにシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求められる。スタティックＲＡＭはランダムアクセス性がよいので、このようにシフトさせた画素位置の画素の値を迅速に読み出すことが可能である。
【００１９】
また、ＲＧＢの映像信号のうちの残りの１つの色の映像信号は、スタティックＲＡＭを設けることなく、ＲＧＢのそれぞれについて現フレームと前フレームとの倍速同時読み出しを行うために必要な容量よりも第１，第２のスタティックＲＡＭコントローラでの信号処理遅延量分大きい容量のダイナミックＲＡＭに直接書き込んで、他の２つの色の映像信号に対する信号処理遅延量に合わせて遅延させる。
【００２０】
このように、信号処理により、赤色の画像，青色の画像及び緑色の画像のうちのいずれか２つの画像をそれぞれ残りの１つの画像に対して予め歪ませることにより、レジストレーションずれを相殺することが可能になる。
【００２１】
また、スタティックＲＡＭはランダムアクセス性がよい反面シリコンチップ上の面積が大きくなるのでコストの面では不利であるのに対し、ダイナミックＲＡＭはスタティックＲＡＭと比較して面積が小さくなる。また、ダイナミックＲＡＭは、オーバードライブの前段階としての倍速読み出し処理のためにもともと必要なものである。そこで、ランダムアクセス性を必要としない遅延処理のほうは、スタティックＲＡＭを設けずにオーバードライブを行うためのダイナミックＲＡＭを利用することにより、回路規模やコストを削減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る画像処理装置，画像処理方法，投射型表示装置によれば、オーバードライブを行うためのダイナミックＲＡＭを利用することにより、回路規模やコストを削減しながらレジストレーション補正を信号処理によって行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。なお、以下ではリアプロジェクションテレビに本発明を適用した実施の形態を説明するが、リアプロジェクションテレビの光学系自体は既に図１に例示しているのでその重複説明は省略する。
【００２５】
本発明を適用したリアプロジェクションテレビでは、レジストレーション補正の方法として、ＬＣＤデバイスに送る映像信号を、信号処理により、全反射ミラーやリレーレンズといった光学部品の取り付け精度を原因とする歪みとは反対方向に、その歪みに応じた大きさだけ予め歪ませておくことにより、スクリーンで発生するレジストレーションずれを相殺するという方法がとられる。
【００２６】
図２は、このレジストレーション補正信号処理によって画像を歪ませる範囲を示す図である。「画像アクティブ」は、１フレーム分のテレビジョン信号のうちの映像エリア（例えばＨＤＴＶ信号では１９２０画素×１０８０ラインのエリア）を表している。「画像トータル」は、１フレーム分のテレビジョン信号の全エリア（映像エリア及びブランキングエリア）を表している。
【００２７】
「パネルアクティブ」は、リアプロジェクションテレビにおいて映像を表示可能なエリアであり、「画像アクティブ」よりも幾分広くなっている。レジストレーション補正信号処理は、このパネルアクティブ内のエリアで画像（図２の例では格子縞の画像）を歪ませることによって行う。
【００２８】
その際、図２の右側に示しているように、緑色の画像は一切歪ませず、赤色の画像，青色の画像を緑色の画像に対して歪ませる。これは、画像の明るさの約７０％は緑色が占めているので、画質劣化防止対策として緑色の画像は歪ませないようにしたものである。
【００２９】
図２の右側の例では、赤色の画像には緑色の画像に対して左上方向の歪みを与えており、青色の画像には緑色の画像に対して右下方向かつ左回転方向の歪みを与えている。そして、この歪ませた後の赤色の画像及び青色の画像が、パネルアクティブ内のエリアに収まっている。
【００３０】
なお、以下では、画像アクティブ内のエリアを「画像枠」、パネルアクティブ内のエリアを「パネル枠」とも呼ぶことにする。
【００３１】
〔信号処理系の第１の実施の形態〕
次に、本発明を適用したリアプロジェクションテレビにおける、レジストレーション補正のための信号処理系について説明する。図３は、この信号処理系の第１の実施の形態を示すブロック図である。レジストレーション補正信号処理のための回路として、ＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）１，ＳＲＡＭ２，ＳＲＡＭ３と、それらをそれぞれコントロールするＳＲＡＭコントローラ１１，ＳＲＡＭコントローラ１２，ＳＲＡＭコントローラ１３と、ＳＲＡＭ４と、ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ５とが設けられている。
【００３２】
ＳＲＡＭコントローラ１１，１２及び１３の後段には、オーバードライブのための回路として、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）６と、ＤＲＡＭ６をコントロールするＤＲＡＭコントローラ７と、オーバードライブ処理回路８とが設けられている。
【００３３】
ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ５は、リアプロジェクションテレビ内の全体を制御するＣＰＵ（図示略）に接続されている。このＣＰＵ内のＲＯＭには、緑色の画像に対して赤色の画像，青色の画像をそれぞれ歪ませるための画素位置のシフト量のデータである制御点データが格納されている。光学部品の取り付け精度を原因とするレジストレーションずれは個々のリアプロジェクションテレビごとに決まるので、このシフト量は、１台ごとのリアプロジェクションテレビについてのレジストレーションずれの実測結果に基づいて、レジストレーションずれによる赤色の画像，青色の画像の緑色の画像に対する歪みとは反対方向に、その歪みに応じた大きさだけ赤色の画像，青色の画像を歪ませるように決定している。
【００３４】
また、この制御点データは、Ｈ方向（画面水平方向）では１２８画素ごと、Ｖ方向（画面垂直方向）では１２８ラインごとに用意されており、それらの間の値は線形補間計算で求めるようにされている。これにより、個々の画素・ラインごとに制御点データを用意する場合と比べて、制御点データのデータ量を１／（１２８画素×１２８ライン）に削減できている。
【００３５】
リアプロジェクションテレビの電源投入時には、この制御点データが、ＣＰＵ内のＲＯＭから読み出され、ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ５からＳＲＡＭコントローラ１１または１２を介してＳＲＡＭ４に書き込まれる。
【００３６】
リアプロジェクションテレビ内において、チューナー（図示略）で選局された後、倍速化処理回路（図示略）でフレーム周波数を２倍にされたＲＧＢの映像信号が、この信号処理系に入力される。なお、図３に示すフレーム周波数は、（）外がＮＴＳＣの場合の周波数、（）内がＰＡＬの場合の周波数である。
【００３７】
この信号処理系に入力されたＲＧＢの映像信号のうち、Ｒｅｄの映像信号Ｓ１は、ＳＲＡＭコントローラ１１によってＳＲＡＭ１に書き込まれる。Ｂｌｕｅの映像信号Ｓ７は、ＳＲＡＭコントローラ１２によってＳＲＡＭ２に書き込まれる。Ｇｒｅｅｎの映像信号Ｓ１１は、ＳＲＡＭコントローラ１３によってＳＲＡＭ３に書き込まれる。図では、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２，１３からＳＲＡＭ１，２，３に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号をそれぞれＳ２，Ｓ８，Ｓ１２として示している。
【００３８】
ＳＲＡＭコントローラ１１，１２は、ＳＲＡＭ４から制御点データを読み出し、ＳＲＡＭ１，２をリングバッファとして使用して、Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅの映像信号に対してレジストレーション補正信号処理を行う。図４〜図６は、このレジストレーション補正信号処理の内容（ＳＲＡＭコントローラ１１，１２によるＳＲＡＭ１，２の制御方法）を示す図である。このうち、図４（ａ）はＳＲＡＭ１，２に対するＲｅｄ，Ｂｌｕｅの映像信号のライト（書き込み）・リード（読み出し）のタイミングを示す図であり、図４（ｂ），図５及び図６はＳＲＡＭ１，２に書き込まれた画素データ及びＳＲＡＭ１，２から読み出される画素データを示す図である。
【００３９】
レジストレーションずれによる赤色画像，青色画像の緑色画像に対する歪みが例えばＨ方向に±７画素、Ｖ方向に±５ライン以内であれば、レジストレーション補正信号処理には最低６ライン＋８画素（図４のＡとＢとの差分）の遅延が必要となり、ＳＲＡＭ１，２のメモリ容量としてはそれぞれ最低１２ライン＋２０画素（図５のＦの領域）分の容量が必要である。
【００４０】
図４及び図５に示すように、ＳＲＡＭ１，２へのライト・リードは、Ｈ方向に相隣り合う４画素を単位として行う。そして、読み出し時には、シフト処理によって各画素の値を求める。シフト処理とは、各画素の値を、制御点データに基づいてシフトさせた画素位置の画素の値を用いて求める処理である。このシフト処理では、図６の上段に示すように、シフト処理後の１画素（白丸）の値を求めるために、３画素×３ライン分の画素を読み出して、それらの画素の値にフィルタをかける（それらの画素値にそれぞれ係数を掛けた後合算する）。したがって、読み出し時には、Ｈ方向に±８画素、Ｖ方向に±６ラインのサーチ範囲（図４及び図５のＤの領域）が必要となる。
【００４１】
さらに、レジストレーションずれによる赤色画像，青色画像の緑色画像に対する歪みがＨ方向に±７画素、Ｖ方向に±５ライン以内であれば、Ｈ方向に相隣り合う４画素間の歪みの差は１画素以内及び１ライン以内といえる（後で詳細を説明する）ので、６画素×３ラインに１画素＋１ラインを加え７画素×４ライン分の画素（図４〜図６のＣの領域）を読み出せば、シフト処理後のＨ方向に相隣り合う４画素を求めることができる。
【００４２】
Ｈ方向に相隣り合う４画素間の歪みの差が１画素以内及び１ライン以内といえることの詳細は、以下のとおりである。光学部品の取り付け精度を原因とする歪みの２次微分値はほぼ一定であるので、フルＨＤ（１９２０画素×１０８０ライン）の場合、１９２０画素で±７画素の歪みを１画素当たりのＨ方向の歪みに換算すると、１４画素／１９２０画素＝０．０７２９画素になる。これにより、図７（ａ）に示すように、Ｈ方向に相隣り合う４画素間のＨ方向の歪みの差は、１４画素／１９２０画素×４＝０．０２９２画素となるので１画素以下である。
【００４３】
同様に、１０８０ラインで±５ラインの歪みを１画素当たりのＶ方向の歪みに換算すると、１０ライン／１９２０画素＝０．００５２画素になる。これにより、図７（ｂ）に示すように、Ｈ方向に相隣り合う４画素間のＶ方向の歪みの差は、１０ライン／１９２０画素×４＝０．０２０８画素となるので１画素以下である。従って、Ｈ方向に相隣り合う４画素間の歪みの差は１画素以内及び１ライン以内といえる。
【００４４】
ＳＲＡＭコントローラ１１，１２は、ＳＲＡＭ１，ＳＲＡＭ２からの読み出し時に、１画素ごとに、ＳＲＡＭ４から読み出した制御点データを線形補間計算することによってシフト量を求める。図８は、この制御点データの線形補間計算式を示す図である。
【００４５】
そして、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２は、求めたシフト量によって決定されるシフト処理前の３画素×３ラインの画素（図６）の値をＳＲＡＭ１，２から読み出し、その３画素×３ラインの画素の値にフィルタをかけることによってシフト処理後の１画素の値を求める。ＳＲＡＭはランダムアクセス性がよいので、このシフト処理前の３画素×３ラインの画素の値を迅速に読み出すことが可能である。
【００４６】
なお、図２を用いて説明したように、レジストレーション補正信号処理ではパネルアクティブ内のエリア（パネル枠）で画像を歪ませることから、図３では、ＳＲＡＭ１，２への書き込みは画像アクティブ内のエリア（画像枠）で行われ、ＳＲＡＭ１，２からの読み出しはパネル枠で行われることを、ＳＲＡＭ１，２及びＳＲＡＭコントローラ１１，１２のブロックの中央部分に点線の境界線を付して示している。
【００４７】
ＳＲＡＭコントローラ１３は、ＳＲＡＭ３に書き込んだＧｒｅｅｎの映像信号を、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２による信号処理遅延量に合わせるように遅延させてＳＲＡＭ４から読み出す。図４に示したように、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２による信号処理遅延量は６ライン＋８画素分の時間なので、ＳＲＡＭコントローラ１３での６ライン＋８画素分の時間だけ遅延させて読み出しを行うことになる。
【００４８】
このようにして、ランダムアクセス性のよいＳＲＡＭを使用した信号処理によってレジストレーション補正が行われる。
【００４９】
ＳＲＡＭコントローラ１１，１２，１３は、ＳＲＡＭ１，２，３から読み出したＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号を、ＤＲＡＭコントローラ７に送る。図では、ＳＲＡＭ１，２，３からＳＲＡＭコントローラ１１，１２，１３に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号をそれぞれＳ３，Ｓ９，Ｓ１３として示し、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２，１３からＤＲＡＭコントローラ７に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号をそれぞれＳ４，Ｓ１０，Ｓ１４として示している。
【００５０】
ＤＲＡＭコントローラ７は、Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号を一旦ＤＲＡＭ６に書き込んだ後、ＤＲＡＭ６から倍速でＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号を読み出してオーバードライブ処理回路８に送る。その際、Ｇｒｅｅｎの映像信号だけは、画像枠のままなので、パネル枠に変換してオーバードライブ処理回路８に送る。具体的には、パネル枠内かつ画像枠外のエリアについてはデータを強制的にゼロレベルにすることで、画像枠のＧｒｅｅｎの映像信号を、画像枠外のエリアが黒画像になったパネル枠の映像信号に変換する。
【００５１】
また、ＤＲＡＭコントローラ７は、現在のフレームの映像信号と同時に、１フレーム前の映像信号（例えば現フレームが５フレーム目であれば４フレーム目）も同時に読み出してオーバードライブ処理回路８に送る。従って、ＤＲＡＭコントローラ７は、実質的には４倍速で読み出しを行うことになる。図では、ＤＲＡＭコントローラ７からＤＲＡＭ６に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ及びＧｒｅｅｎの映像信号を一括してＳ１５として示し、ＤＲＡＭ６からＤＲＡＭコントローラ７に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ及びＧｒｅｅｎの映像信号を一括してＳ１６として示し、ＤＲＡＭコントローラ７からオーバードライブ処理回路８に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号をそれぞれＳ１７，Ｓ１９，Ｓ２１として示している。
【００５２】
オーバードライブ処理回路８は、動画表示時の液晶分子の応答特性を向上させるためのオーバードライブ処理を行う。このオーバードライブ処理では、ＲＧＢの各映像信号の１画素ごとに、図９に示すように現フレームの実際の信号レベルと前フレームのドライブ量（ＬＣＤデバイスの駆動レベル）との比較を行ない、両者の差に応じて現フレームのドライブ量を決定する。オーバードライブ処理を施されたＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号は、オーバードライブ処理回路８からリアプロジェクションテレビ内のＬＣＤデバイス（図１ではＬＣＤデバイス４１，４２，４０）に送られる。図では、オーバードライブ処理回路８からＬＣＤデバイスに出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号をそれぞれＳ１８，Ｓ２０，Ｓ２２として示している。
【００５３】
図１０は、図３の信号処理系におけるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号の信号処理タイミングを示す図であり、Ｓ１，Ｓ２…は図３に示したのと同じ映像信号である。また、時間軸上の０，１，２…という番号はフレーム番号である。
【００５４】
ＳＲＡＭコントローラ１１，１２，１３では、ＳＲＡＭ１，２，３への書き込みとＳＲＡＭ１，２，３からの読み出しとの時間差Ｍの分だけ信号処理遅延が生じる。
【００５５】
図には、この時間差ＭにおいてＳＲＡＭ１，２，３に格納されるデータ量を、それぞれＰ，Ｑ，Ｒとして示している。ＰとＱとは同じデータ量であるが、Ｒは、シフト処理を行わない分だけＰやＱよりも少ないデータ量である。ＳＲＡＭ１，２及び３の全体で必要なメモリ容量は、このＰとＱとＲとの合計となる。
【００５６】
ＤＲＡＭコントローラ７では倍速読み出しが行われるので、映像信号Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８は、１フレーム当たりの時間が半分となる。液晶パネルの駆動方式としては、液晶への印加電圧のＤＣバランスをとるために、同じフレームの映像信号による＋（プラス）駆動と−（マイナス）駆動とを交互に繰り返す極性反転駆動方式が採用される。図では、＋駆動を行う現フレーム（フレーム番号１）の映像信号をＨ１、−駆動を行う現フレームの映像信号をＪ１、＋駆動を行う前フレーム（フレーム番号０）の映像信号をＨ２、−駆動を行う前フレームの映像信号をＪ２として示している。
【００５７】
このとき、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６に書き込まれたフレームに対して、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６から読み出された現フレームの最大遅延時間は、図にＫとして示す大きさになる。具体的には、このＫは、Ｎで示したフレーム番号１のフレームに対する、Ｊ１で示したフレーム番号１のフレームの最大遅延時間である。
【００５８】
また、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６に書き込まれたフレームに対して、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６から読み出された現フレームの最小遅延時間は、図にＬとして示す大きさになる。具体的には、このＬは、Ｎで示したフレーム番号１のフレームに対する、Ｈ１で示したフレーム番号１のフレームの最小遅延時間である。Ｌは、原理的にゼロより大きくなければならない。
【００５９】
ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６に書き込まれたフレームに対して、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ６から読み出された前フレームの最大遅延時間は、図にＫ’として示す大きさになる。このことから、ＤＲＡＭ６に格納されるデータ量は、Ｒｅｄの映像信号に関しては、図にＳとして示した部分となる。具体的には、Ｓの大きさは、Ｋ’の右端の時点で次の−駆動のために読み出されるフレーム番号２及び３のフレーム全てと、Ｋ’の右端の時点で既にＤＲＡＭ６に書き込まれたフレーム番号４のフレームの一部分との合計となる。Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号に関しても、ＤＲＡＭ６に格納されるデータ量は、同様にして、図にそれぞれＴ，Ｕとして示した部分となる。従って、ＤＲＡＭ６に必要なメモリ容量は、このＳとＴとＵの合計となる。
【００６０】
このように、図３の信号処理系では、ＳＲＡＭ１，２及び３の全体で、図１０に示したＰとＱとＲとの合計分のメモリ容量が必要となり、ＤＲＡＭ６には、図１０に示したＳとＴとＵとの合計分のメモリ容量が必要となる。
【００６１】
〔信号処理系の第２の実施の形態〕
以上に説明したように、図３の信号処理系によれば、ランダムアクセス性のよいＳＲＡＭを使用した信号処理によってレジストレーション補正を行った後、オーバードライブ処理を行うことができる。
【００６２】
しかし、ＳＲＡＭには、ランダムアクセス性がよい反面、図１１に示すように、メモリセル１つ当たり６つのトランジスタを含んだ構造をしているので、ＬＳＩにおけるシリコンチップ上の面積が大きくなるという特徴がある。これに対し、ＤＲＡＭは、図１２に示すように、１つのメモリセルが１つのトランジスタと１つのキャパシタとから成る構造をしているので、ＳＲＡＭと比較してシリコンチップ上の面積が小さくなる。一般的には、ＳＲＡＭはシリコンチップ上の面積がＤＲＡＭの約４倍になる。シリコンチップ上の面積はそのままコストに影響するので、図３の信号処理系では、ＳＲＡＭの占める割合が大きく、コストの面では不利である。
【００６３】
そこで、本発明を適用したリアプロジェクションテレビにおける、レジストレーション補正のための信号処理系の第２の実施の形態について説明する。図１３は、この第２の実施の形態を示すブロック図であり、図３の信号処理系と共通する回路には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６４】
この信号処理系では、図３に示したＳＲＡＭ３及びＳＲＡＭコントローラ１３は設けられていない。また、ＤＲＡＭコントローラ７によってコントロールされるＤＲＡＭとして、図３のＤＲＡＭ６よりもメモリ容量の大きいＤＲＡＭ９が設けられている。
【００６５】
この信号処理系に入力されたＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号のうち、Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅの映像信号に対する処理は、図３の信号処理系におけるのと同じである。（図１３では、映像信号の符号自体は、Ｓ６０，Ｓ６１，…というように図３とは異なる符号を用いている。）
【００６６】
この信号処理系に入力されたＧｒｅｅｎの映像信号は、直接ＤＲＡＭコントローラ７に送られ、ＤＲＡＭコントローラ７によってＤＲＡＭ９に書き込まれる。
【００６７】
ＤＲＡＭコントローラ７は、Ｇｒｅｅｎの映像信号については、ＳＲＡＭコントローラ１１，１２による信号処理遅延量に合わせるように遅延させて、ＤＲＡＭ９から倍速で（前フレームも同時に読み出すことにより実質的に４倍速で）読み出す。そして、前述のように、画像枠のＧｒｅｅｎの映像信号を、画像枠外のエリアが黒画像になったパネル枠の映像信号に変換してオーバードライブ処理回路８に送る。
【００６８】
これにより、ＤＲＡＭコントローラ７からは、遅延時間が互いに一致したＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号Ｓ７３，Ｓ７５，Ｓ７７がオーバードライブ処理回路８に出力される。
【００６９】
図１４は、図１３の信号処理系におけるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号の信号処理タイミングを図１０と同様にして示す図であり、Ｓ６０，Ｓ６１…は図１３に示したのと同じ映像信号である。符号Ｍ，Ｐ，Ｑ，Ｈ１，Ｊ１，Ｈ２，Ｊ２，Ｋ，Ｎ，Ｌ，Ｋ’，Ｓ，Ｔは、それぞれ図１０と同じものを示している。
【００７０】
図１０に示した信号処理タイミングとの違いは、以下のとおりである。ＤＲＡＭコントローラ７からＤＲＡＭ９に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ及びＧｒｅｅｎの映像信号Ｓ７１のうち、Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅの映像信号はＰ，Ｑ（ＰとＱは同じデータ量）の分だけ遅延しているが、Ｇｒｅｅｎの映像信号は遅延していない。しかし、ＤＲＡＭ９でＰまたはＱと同じ遅延分だけＧｒｅｅｎの映像信号を長い時間保持することにより、ＤＲＡＭ９からＤＲＡＭコントローラ７に出力されるＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号Ｓ７２は、Ｒｅｄの映像信号とＢｌｕｅの映像信号とＧｒｅｅｎの映像信号との遅延時間が一致する。
【００７１】
このように、図１３の信号処理系では、信号処理の途中で、Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅの映像信号とＧｒｅｅｎの映像信号との遅延時間が異なっている。しかし、信号処理の過程でＲｅｄ，Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎの映像信号が互いに依存しない（互いに独立して処理される）ので、信号処理の途中で遅延時間が異なっていても、最後の出力の段階で遅延時間が一致してさえていれば、映像を表示する上では全く問題ない。
【００７２】
ＤＲＡＭ９に格納されるデータ量は、図１４にＵ’として示した部分となる。このＵ’は、図１０に示したＵに、ＰまたはＱと同じ遅延分のデータ量を加算したものである。ＤＲＡＭ９には、このＳとＴとＵ’との合計分のメモリ容量（すなわち、図３のＤＲＡＭ６よりも、ＰまたはＱと同じ遅延分のデータ量だけ大きい容量）が必要となる。
【００７３】
これに対し、ＳＲＡＭ１及び２の全体で必要なメモリ容量はＰとＱとの合計分なので、図３に示したＳＲＡＭ３を設けない分だけ、ＳＲＡＭ全体で必要なメモリ容量が少なくなっている。
【００７４】
このように、図１３の信号処理系では、図３の信号処理系においてＳＲＡＭ３で発生させている遅延を、ＳＲＡＭ３を設けずにＤＲＡＭ９のほうで発生させることにより、ＳＲＡＭ全体で必要なメモリ容量が少なくなっている。これにより、シリコンチップ上のＳＲＡＭの面積が小さくなるので、コスト面で有利になる。また、ＳＲＡＭ３を設けないことにより、ＳＲＡＭコントローラ１３も設ける必要がなくなるので、その点でも回路規模を削減してコストを抑えることができる。
【００７５】
また、ＤＲＡＭ９はオーバードライブの前段階としての倍速読み出し処理のためにもともと必要なので、そのＤＲＡＭ９を遅延発生のために利用することにより、新たにＤＲＡＭを導入するためのコストも必要なくなる。
【００７６】
最後に、図１３の信号処理系をＬＳＩ（特定用途向きＬＳＩであるＡＳＩＣ）チップに搭載した例を、図１５に示す。このＬＳＩチップ８０には、ＳＲＡＭ８１と、ロジック８２と、ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ５と、ＤＲＡＭコントローラ７とが搭載されている。ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ５及びＤＲＡＭコントローラ７は、図１３に示したのと同一のものである。ＤＲＡＭ９は、図１２に示したようにロジック（トランジスタ）以外にキャパシタを含んでおり、ＬＳＩチップに搭載するとチップの製造工程が増えてしまうことから、ＬＳＩチップ８０に外付けしている。
【００７７】
ＳＲＡＭ８１は、図１３のＳＲＡＭ１とＳＲＡＭ２とＳＲＡＭ４とを合わせたものに相当する。ＬＳＩチップ８０上でのＳＲＡＭ８１の面積は、図３に示したＳＲＡＭ３に相当する部分が必要ない分だけ小さくなる。
【００７８】
ロジック８２は、図１３のＳＲＡＭコントローラ１１，１２及びオーバードライブ処理回路９に相当する。ロジック８２は、図３に示したＳＲＡＭコントローラ１３に相当するロジックが必要ない分だけ、回路規模が削減される。
【００７９】
なお、以上の実施の形態ではリアプロジェクションテレビに本発明を適用しているが、本発明に係る投射型表示装置は、リアプロジェクションテレビに限らず、前面投射型のプロジェクタにも適用してよい。
【００８０】
また、本発明に係る画像処理装置，画像処理方法は、投射型表示装置のレジストレーションずれを補正する以外の用途で、信号処理によって赤色の画像，青色の画像を緑色の画像に対して歪ませるために用いてもよい。
【００８１】
また、以上の実施の形態では、画像の明るさの約７０％を占める緑色の画像は歪ませず、赤色の画像，青色の画像を緑色の画像に対して歪ませているが、画質の劣化を問題にしない用途の場合には、緑色の画像，青色の画像を赤色の画像に対して歪ませたり、緑色の画像，赤色の画像を青色の画像に対して歪ませてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】リアプロジェクションテレビの光学系を示す図である。
【図２】レジストレーション補正信号処理によって画像を歪ませる範囲を示す図である。
【図３】レジストレーション補正のための信号処理系の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】レジストレーション補正信号処理の内容を示す図である。
【図５】レジストレーション補正信号処理の内容を示す図である。
【図６】レジストレーション補正信号処理の内容を示す図である。
【図７】隣り合う４画素間のＨ方向及びＶ方向の歪みを示す図である。
【図８】制御点データの線形補間計算式を示す図である。
【図９】オーバードライブ処理を示す図である。
【図１０】図３の信号処理系における映像信号の信号処理タイミングを示す図である。
【図１１】ＳＲＡＭのメモリセル構造を示す図である。
【図１２】ＤＲＡＭのメモリセル構造を示す図である。
【図１３】レジストレーション補正のための信号処理系の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】図１３の信号処理系における映像信号の信号処理タイミングを示す図である。
【図１５】図１３の信号処理系をＬＳＩに搭載した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ＳＲＡＭ、  ２  ＳＲＡＭ、  ３  ＳＲＡＭ、  ４  ＳＲＡＭ、  ５  ＣＰＵ  Ｉ／Ｆ、  ６  ＤＲＡＭ、  ７  ＤＲＡＭコントローラ、  ８  オーバードライブ処理回路、  ９  ＤＲＡＭ、  １１  ＳＲＡＭコントローラ、  １２  ＳＲＡＭコントローラ、  １３  ＳＲＡＭコントローラ、  ３０  リフレクター、  ３１  光源、  ３２  色分離ダイクロイックミラー、  ３３  全反射ミラー、  ３４  色分離ダイクロイックミラー、  ３５  全反射ミラー、  ３６  全反射ミラー、  ４０  ＬＣＤデバイス、  ４１  ＬＣＤデバイス、  ４２  ＬＣＤデバイス、  ４３  リレーレンズ、  ４４  リレーレンズ、  ４５  リレーレンズ、  ４６  クロスダイクロイックプリズム、  ４７  接写レンズ、  ４８  全反射ミラー、  ４９スクリーン
【図１】
0005067043.tif 000002
【図２】
0005067043.tif 000003
【図３】
0005067043.tif 000004
【図４】
0005067043.tif 000005
【図５】
0005067043.tif 000006
【図６】
0005067043.tif 000007
【図７】
0005067043.tif 000008
【図８】
0005067043.tif 000009
【図９】
0005067043.tif 000010
【図１０】
0005067043.tif 000011
【図１１】
0005067043.tif 000012
【図１２】
0005067043.tif 000013
【図１３】
0005067043.tif 000014
【図１４】
0005067043.tif 000015
【図１５】
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