(57)【要約】      （修正有）【課題】映像信号に含まれる１フレームの画像を複数フレームに増幅し、時分割に複数フレームを表示する表示装置において、回路規模の増大を抑制する。【解決手段】記憶手段により記憶された設定値に基づいて、２フレーム以上の画像それぞれに画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、前記２フレーム以上の画像のうち、前記表示手段により表示されているフレームの画像とは異なるフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶する制御手段とを有する。【選択図】図３
2009271461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示すべき映像信号を取得する入力手段と、
前記入力部により取得された映像信号の１フレームの画像から２フレーム以上の画像を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記２フレーム以上の画像それぞれの画像処理に使用する前記２フレーム以上の画像それぞれのフレームの画像に対応する設定値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された設定値に基づいて、前記２フレーム以上の画像それぞれに画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、
前記２フレーム以上の画像のうち、１フレームの画像の表示中に前記１フレーム以外の他のフレームの画像に対応した設定値を前記記憶手段に記憶する制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示手段は、交流駆動を行う液晶パネルを使用したものであって、
前記生成手段は、前記映像信号の１フレームの画像から、正極性用のフレームの画像と負極性用のフレームの画像とを生成し、
前記制御手段は、正極性用のフレームの画像の表示中に、前記負極性用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示手段は、画素単位でマイクロミラーを備えたＤＭＤパネルを使用したものであって、
前記生成手段は、前記映像信号の１フレームの画像から、複数の色用のフレームの画像を生成し、
前記制御手段は、前記表示手段により表示されている色用のフレームの画像とは異なる色用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記映像信号の１フレームの画像から、赤用のフレームの画像と青用のフレームの画像と緑用のフレームの画像を生成し、
前記制御手段は、赤用のフレームの画像の表示中に、前記青用のフレームまたは緑用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像処理は、画像のガンマ特性を補正する処理であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、例えば、画像を表示するための液晶パネルやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）パネル（画素単位に独立して稼働するマイクロミラーを配置したパネル）を駆動する駆動回路を内蔵した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルやＤＭＤパネルを駆動する駆動回路を内蔵した表示装置としてプロジェクタ等が知られている。これらのプロジェクタの中には、液晶パネルを交流駆動（倍速駆動）させるものがある。
【０００３】
交流駆動とは、液晶パネルの画素電極にかける駆動電圧を、ある電圧を中心（Ｖｃｏｍ）にして映像信号のフレーム単位で正電圧と負電圧とに交互に変える駆動である。液晶パネルは、封入されている液晶分子に対して、電圧をかけ液晶分子の配向方向を変更することにより、光の透過度合いを調整しているが、同極の電圧をかけ続けると、液晶分子の配向に偏りが生じてしまうことがあった。そこで、液晶パネルの、透明電極に正電圧をかけても、負電圧をかけても液晶分子の配向方向を調整することができる性質を利用し交流駆動をさせるようにしているのである。このようにすることにより、液晶分子の配向に偏りが生じないようにしている。
【０００４】
また、これらのプロジェクタは、外部から入力された映像信号等を受け取り、その映像信号に基づいてパネル上に画像を形成し、光源から供給された光をパネルに供給して画像を外部に投影している。このとき、前述した交流駆動を行う液晶プロジェクタは、入力された映像信号をフレームメモリに一度記録し、正電圧駆動時のフレーム（正フレーム）と、負電圧駆動時のフレーム（負フレーム）とを２倍の速度で１回ずつ読出すようにしている。正フレームは正極性用フレームとも呼ばれ、負フレームは負極性用フレームとも呼ばれる。
【０００５】
この様にして読出された画像は、次にガンマ補正回路に送られパネルや光学系の特性に合わせてガンマ補正が施される。しかし、液晶パネルは液晶の特性によって、正極性電圧を印加したときと、負極性電圧を印加したときとでは、液晶パネルの透過率の特性が同一にならないことがあった。例えば、正極性電圧を印加したときと負極性電圧を印加したときとで濃度が異なることがあった。そこで、ガンマ補正回路では、正フレームと負フレームとでは別々のガンマ補正を行い、正フレームが表示されるときと負フレームとが液晶パネル上で同じ濃度になるよう階調特性を補正している。また、その他の補正、例えば、むら補正に関しても、正フレームが表示されるときと負フレームが表示されるときとでは別々の処理を施すようになっている。
【０００６】
このガンマ補正回路におけるガンマ補正のための設定値、その他補正ための設定値は、レジスタ設定回路のレジスタに記録されている。すなわち、レジスタ設定回路では、正フレームを表示するときと負フレームを表示するときとでは、別々の設定値をそれぞれの回路のために用意しなくてはならないことになる。
【０００７】
さらに、レジスタに記録された設定値を書換えるＣＰＵは、フレームの切換えとは非同期に設定値を送信している。そのため、例えば、正フレームの画像が表示されている間に、正フレーム用の設定値が書換えられてしまわないように、正フレーム用のレジスタを２つ用意して、使用していないレジスタの設定値を書換えていた。そして、フレーム識別信号により負フレームの画像が表示されていると判定される間に先に書換えたレジスタを使用するように切換えることで、表示画像への影響を減らしていた。これは負フレームにおいても同様である。
【０００８】
また、プロジェクタの中にはＤＭＤパネルを使用したプロジェクタもある。ＤＭＤパネル式プロジェクタおいては、赤、緑、青それぞれの色の光をマイクロミラーに時分割で供給し、ＤＭＤパネルで表示すべき画像のそれぞれの色成分を反射させる割合を調整することにより、画像を形成している。
【０００９】
これらのプロジェクタは、外部から入力された映像信号等を受け取り、その映像信号に基づいてパネル上に画像を形成し、光源から供給された光をパネルに供給して画像を外部に投影している。このとき、ＤＭＤ式プロジェクタでは、入力された映像信号をフレームメモリに一度記録し、例えば、赤用（Ｒ）フレームと、緑用（Ｇ）フレームと、青用（Ｂ）フレームとを３倍の速度で１回ずつ読み出すようにしている。Ｒフレームとは、フレームメモリに記録された１フレームのうち赤色成分の画像であり、同様にＧフレーム、Ｂフレームは、それぞれ緑色成分、青色成分の画像である。
【００１０】
ＤＭＤ式プロジェクタにおいても液晶プロジェクタと同様に、光学系の特性に対応するために、Ｒフレーム、Ｇフレーム、Ｂフレームの画像それぞれに対して、別々の処理を施す必要がある。
【特許文献１】特開平４−８０７１４
【特許文献２】特開平１１−２３９３５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の液晶プロジェクタでは、正フレーム用と負フレーム用に各々現在使用している設定値を記録している第１のレジスタと、次に設定されるべき設定値を記録する第２のレジスタが必要であった。すなわち、各々のフレーム毎に２フレーム分の画像の補正に使用する設定値を記録するだけのレジスタが必要であり、回路規模が増大してしまっていた。同様に、ＤＭＤ式プロジェクタにおいても、Ｒフレーム、Ｇフレーム、Ｂフレームがあるので、６フレーム分の画像の補正に使用する設定値を記録するだけのレジスタが必要であり回路規模が増大してしまっていた。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回路規模の増大を抑制することができる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】
【００１３】
この様な課題を解決するために、本発明の表示装置は、表示すべき映像信号を取得する入力手段と、前記入力部により取得された映像信号の１フレームの画像から２フレーム以上の画像を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記２フレーム以上の画像それぞれの画像処理に使用する前記２フレーム以上の画像それぞれのフレームの画像に対応する設定値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された設定値に基づいて、前記２フレーム以上の画像それぞれに画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、前記２フレーム以上の画像のうち、前記表示手段により表示されているフレームの画像とは異なるフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各フレームの補正値を設定する為のレジスタ回路を節減することができるので、回路規模の増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例では、交流駆動をする液晶パネルを内蔵した液晶プロジェクタについて説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の液晶プロジェクタの主要な構成を示した図である。
【００１８】
１０１は、プロジェクタの各ブロックを制御するための制御部である。１０２は、制御信号や映像信号等の各種信号が行き来するためのデータバスである。１０３は、ユーザからの操作を受け付ける操作部である。１０４は、プロジェクタの各ブロックへの電源供給を制御する電源部である。
【００１９】
１０５は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー、メモリカード等からの映像信号を受け付ける入力部である。１０６は、入力部により入力された映像信号の画素数を後述する液晶パネルの画素数にあわせて変換し、液晶パネルの交流駆動のため、入力された映像信号のフレーム数を倍にし、液晶パネルによる画像形成に適した補正をする画像処理部である。画像処理部１０６では、入力された画像のガンマ特性を補正したり、光学系により発生する輝度むらをキャンセルするような補正をしたりしている。これらの補正の具合は、例えば投影モード（映画モード、プレゼンテーションモード、静止画モード等）によって、変更される。その際、補正の為の設定値は、制御部１０１によって、画像処理部１０６内のレジスタに設定される。例えば、ガンマ補正であれば、カラールックアップテーブルの入力レベルに対する出力レベルの対応関係を変更することにより画像のガンマ特性を変えることができる。
【００２０】
また、１０７は、画像処理部により補正を加えられた映像信号に基づいて、液晶部１０８内の液晶パネルに画像を形成する。例えば、３つの液晶パネルを利用するタイプのプロジェクタであれば、３つの色別に液晶パネルを制御し各色毎の画像を液晶パネルに形成する。この場合、後述の光源１０９から入力された光を３つの色に分解し、各色の光を各色に対応する液晶パネルに対して供給し、各色別の光学像を形成し、その光学像を再び合成して後述の投影光学系１１１へ出力するようになっている。
【００２１】
また、１０９は、画像を不図示のスクリーンに投影するための光を発する光源である。１１０は、光源１０９のオン／オフ動作や光量の制御をする光源制御部である。１１１は、液晶部１０８を通過して得られた光学像を不図示のスクリーンに投影するための投影光学系である。１１２は、投影光学系１１１のズームやフォーカス等を調整するよう投影光学系１１１を制御するの光学系制御部である。
【００２２】
また、１１３は、光源付近に配置された温度検出部であって、光源１０９に関連する温度を測定して（温度測定を行い）、その結果を制御部１０１に送信している。また、１１４は、不図示の電池等により動作するタイマーであって、計時動作を行いその結果を制御部１０１に送信している。また、１１５は、光センサであって、投影光学系に達した光を計測する（測光する）そして、その結果を制御部１０１に送信している。
【００２３】
制御部１０１は、温度検出部１１３、タイマー１１４、光センサ１１５から取得したデータのうちの少なくとも一つのデータを利用して、プロジェクタの電源部１０４や、液晶駆動部１０７、光源制御部１０９等を制御をする。
【００２４】
ここで、通常のプロジェクタの動作について説明する。
【００２５】
本実施例のプロジェクタの制御部１０１は、操作部１０３により電源ＯＮの指示がなされたことにより、電源部１０４に各ブロックに電源を供給するように指示をだし、各ブロックを待機状態にする。そして、電源が投入された後、制御部１０１は、光源制御部１１０に光源１０９からの発光を開始するように指示をだす。次に、制御部１０１は、光学系制御部１１２に投影光学系１１１を調整するよう指示をだす。光学系制御部１１２は、不図示のスクリーンとの距離を取得し、自動的に投影光学系１１１を制御して、ズームやフォーカスを制御する。また、ユーザによる操作部１０３の操作により、光学系制御部１１２は、投影光学系１１１を調整しても良い。
【００２６】
このようにして、投影の準備が整う。次に、入力部１０５により入力された映像信号は、画像処理部１０６により液晶部１０８に適した解像度に変換され、また、ガンマ補正や輝度ムラ対策用補正が加えられる。そして、画像処理部１０６により補正を加えられた映像信号は、液晶駆動部１０７により液晶部１０８に画像として形成される。
【００２７】
通常、交流駆動では、配列画素のラインごとに、印加する電界の正負極性を反転し、かつ該極性を６０ヘルツ等の所定周期で切り換えるライン反転ドライブ方法が採用される。また、配列画素の全てに印加する電界の正負極性を所定周期で反転するフィールド反転ドライブ方法も用いられる。
【００２８】
本実施例においては、液晶パネルの片側の電極に印加する電圧を一定値Ｖｃｏｍとした場合に、液晶を挟んで反対側にある電極では画素単位で電圧を調整することになる。この場合、画素単位で電圧を調整する電極側ではＶｃｏｍを中心とした交流電圧がかかることになる。そして、Ｖｃｏｍを基準として画素単位で電圧を調整する電極側に正極性の電圧がかかっているときに形成される画像が正極性フレームの画像と呼ばれる。逆に、Ｖｃｏｍを基準として画素単位で電圧を調整する電極側に負極性の電圧がかかっているときに形成される画像が負極性フレームの画像と呼ばれる。
【００２９】
次に、画像処理部１０６の詳細について説明する。
図２は、画像処理部１０６の詳細な構成を示す図である。
図２において、２０１は、映像信号との同期をとる同期信号の入力をうけ、液晶パネルが交流駆動を行う際、正極性フレームと負極性フレームとを識別するためのフレーム識別信号を生成するフレーム識別信号生成部である。そして、制御部１０１や液晶駆動部１０７、その他の回路に対してフレーム識別信号を供給している。本実施例では、フレーム識別信号がＨであるときは、正極性フレームが表示されていることを示し、フレーム識別信号がＬであるときは、負極性フレームが表示されていることを示す。
【００３０】
２０２は、入力部１０５により得られた映像信号の画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換する解像度変換部である。２０３は、解像度変換部により画素数を変換された映像信号のフレーム数を倍にする倍速変換部である。倍速変換部２０３は、映像信号を一度フレームメモリに書込む。そして、フレームメモリに書込まれた１フレームの画像を、映像信号の同期信号により示される速度の２倍の速度で２回読み出す。この様にして読出されたフレームの画像のうちの１つは正極性用のフレームの画像であり、もう一方は負極性用のフレームの画像である。すなわち、倍速変換部２０３では、正極性用のフレームの画像と、負極性用のフレームの画像を生成している。
【００３１】
２０４は、倍速変換部２０３により得られた画像のガンマ特性を補正するガンマ補正部であり、正フレームの画像には正フレーム用のガンマ補正を行い、負フレームの画像には負フレーム用のガンマ補正を行う。そのため、ガンマ補正部２０４では、例えば、フレーム識別信号がＨのときにはレジスタ回路から正フレームに対応した設定値を読出して正フレームの画像のガンマ特性を補正を行う。
【００３２】
２０５は、光学系等による明るさや色のむらをキャンセルするために、ガンマ補正部２０４によりガンマ特性を補正された画像に補正処理（以後、むら補正処理）を行うむら補正部である。ガンマ補正部２０４と同様に、正フレームの画像には正フレーム用のむら補正処理を行い、負フレームの画像には負フレーム用のむら補正処理を行う。
【００３３】
ガンマ補正部２０４による補正処理と、むら補正部２０５による補正処理の順番は問わない。
【００３４】
２０６は、ガンマ補正用の設定値やむら補正用の設定値を記憶しているレジスタ回路である。レジスタ回路には、正フレーム用の設定値を記録するレジスタ２０７と、負フレーム用の設定値を記録したレジスタ２０８が内蔵されている。レジスタ回路２０６内のレジスタ２０７、２０８に記録される各フレーム用の設定値は、制御部１０１により更新される。
【００３５】
本実施例では、倍速変換部２０３で、元の映像信号のフレーム数を倍にして、正極性の電圧を印加して表示するべき正フレームと、負極性の電圧を印加して表示するべき負フレームを生成している。このようにして生成された正フレームの画像と負フレームの画像は、時分割に液晶パネルに表示されることになる。
【００３６】
交流駆動されている液晶パネルは、液晶の特性によって、正極性電圧を印加したときと、負極性電圧を印加したときとでは、液晶パネルの透過率の特性が同一にならないことがある。そうすると、例えば、正極性電圧を印加したときと負極性電圧を印加したときとで濃度が異なってしまう。そこで、ガンマ補正部２０４では、正フレームと負フレームとでは別々のガンマ補正を行い、正フレームが表示されるときと負フレームとが液晶パネル上で同じ濃度になるよう階調特性を補正する必要がある。また、むら補正部２０５においても、正フレームが表示されるときと負フレームが表示されるときとでは別々のむら補正処理を施すようにする必要がある。
【００３７】
そこで、本実施例では、正フレームの画像が補正、表示されている間に、制御部１０１により負フレーム用の設定値をレジスタ２０８に記録するようにする。そして、負フレームの画像が表示されている間に、制御部１０１により正フレーム用の設定値をレジスタ２０７に記録するようにする。例えば、映像のフレームレートが３０ｆｐｓであった場合には、各フレームを補正、変換している時間は、約１／６０秒となる。この期間内に、現在表示されているフレームとは逆極性用のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路２０６に設定すれば良い。このようにすることで、本実施例では、正フレーム用の設定値を２フレーム分用意しなくてもよくなり、同様に負フレーム用の設定値を２フレーム分用意しなくてもよくなる。したがって、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
【００３８】
本実施例の画像処理部１０６及び制御部１０１の動作について、図２を用いて説明する。
入力部１０５により得られた映像信号は、解像度変換部２０２により、画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換され、倍速変換部２０３により、フレームレートを倍にされる。倍にされたフレームの画像のうち１つは、交流駆動時の正フレームの画像、もう一つは負フレームの画像として使用される。そして、正フレームの画像、負フレームの画像はそれぞれ、ガンマ補正部２０４に送られる。
【００３９】
ここで、正フレーム画像が表示されるときの各ブロックの動作について説明する。
【００４０】
ガンマ補正部２０４では、入力された画像が正フレームの画像であるか負フレームの画像であるかは、フレーム識別信号生成部２０１により生成されたフレーム識別信号がＨであるか、Ｌであるかにより判別する。入力された画像が正フレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路２０６の、レジスタ２０７に記録された正フレーム用の設定値を使用してガンマ補正を行う。
【００４１】
そして、むら補正部２０５も同様に、入力された画像が正フレームの画像であるか負フレームの画像であるかを、フレーム識別信号がＨであるか、Ｌであるかにより判別する。入力された画像が正フレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路２０６の、レジスタ２０７に記録された正フレーム用の設定値を使用してむら補正処理を行う。
【００４２】
各補正処理を施された正フレームの画像は、液晶駆動部１０７に送られ、液晶駆動部１０７は、正フレームの画像として、液晶部１０８に表示させる。
【００４３】
負フレームの各補正のための設定値を変更する場合は、この正フレームの補正、表示をしているときに行われる。そのために、制御部１０１は、フレーム識別信号がＨであると判別した時に、負フレーム用の補正の設定値をレジスタ回路２０６内のレジスタ２０８に記録する。
【００４４】
同様に、負フレームの画像が表示されるときは、ガンマ補正部２０４、むら補正部２０５は、補正のための設定値をレジスタ回路２０６内のレジスタ２０８より読出して補正処理を行う。そして、制御部１０１は、フレーム識別信号がＬであると判別した時に、正フレーム用の補正の設定値をレジスタ回路２０６内のレジスタ２０７に記録する。
【００４５】
図３はレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図である。
図３において、３０１は、入力部１０５により得られた映像信号を示し、３０２は、フレーム識別信号生成部２０１に入力される映像信号の同期信号を示す。３０３は、倍速変換部２０３によりフレームレートを倍にされた映像信号を示す。３０４は、フレーム識別信号生成部２０１により生成されたフレーム識別信号を示す。このフレーム識別信号が、Ｈの時には、正フレームの画像の為の補正処理や表示が行われ、Ｌの時には、負フレームの画像の為の補正処理や表示が行われる。
【００４６】
３０５は、液晶部１０８に供給される映像信号を示し、フレーム識別信号が、Ｈの時とＬの時とでは、極性が反転するような映像信号が供給されている。３０６は、制御部１０１がレジスタ回路２０６に対して通信を行うタイミングを示す。フレーム識別信号が、Ｈの時には、負フレームの画像の補正のための設定値を記憶するので、レジスタ２０８に記憶動作を行い、Ｌの時には、正フレームの画像の補正のための設定値を記憶するのでレジスタ２０７に記憶動作を行う。
【００４７】
３０７は、操作部１０３により制御部１０１に入力されるモード切替信号を示す。
例えば、３０７に示すようなタイミングでモード切替信号が入力された場合には、制御部１０１は、レジスタ回路２０６に補正のための設定値を記憶することになる。そのために、制御部１０１は、次の正フレーム用のレジスタ２０７に３０９のタイミングで設定値を記憶させ、その後に負フレーム用のレジスタ２０８に３１０のタイミングで設定値を記憶させるようにする。または、モード切替信号が入力された直後に書き換え可能なレジスタを書き換えるような場合は、負フレーム用のレジスタ２０８に３０８のタイミングで先に設定値を記憶することもある。
【００４８】
このようにして、本実施例の交流駆動を行う液晶パネルを使用するプロジェクタは、補正や表示されているフレームとは逆極性のフレームの補正のための設定値を行うので、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
【００４９】
また、本実施例では、プロジェクタについて説明したが、液晶素子を有する表示装置であれば例えば、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、ポータブルゲーム機、携帯電話等にも、適用することできる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例では、ＤＭＤパネルを利用したＤＭＤ式プロジェクタについて説明する。
【００５１】
図４は、本実施例のＤＭＤパネルを利用したＤＭＤ式プロジェクタのブロック図である。
４０１は、プロジェクタの各ブロックを制御するための制御部である。４０２は、制御信号や映像信号等の各種信号が行き来するためのデータバスである。４０３は、ユーザからの操作を受け付ける操作部である。４０４は、プロジェクタの各ブロックへの電源供給を制御する電源部である。
【００５２】
４０５は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー、メモリカード等からの映像信号を受け付ける入力部である。４０６は、入力部により入力された映像信号の画素数を後述するＤＭＤパネルの画素数にあわせて変換し、ＤＭＤパネルで画像を形成するため、入力された映像信号のフレームを３倍にし、ＤＭＤパネルによる画像形成に適した補正をする画像処理部である。画像処理部４０６では、入力された画像のガンマ特性を補正したり、光学系により発生する輝度むらをキャンセルするような補正をしたりしている。これらの補正は、例えば投影モード（映画モード、プレゼンテーションモード、静止画モード等）によって、変更される。その際、補正値は、制御部４０１によって、画像処理部４０６内のレジスタに設定される。また、映像信号のフレームレートは、例えば、ＲＧＢの光により表示を行う場合は、３倍にされるが６倍にされることもあり、また、ＲＧＢＣＭＹの光により表示を行う場合は、６倍や１２倍にされることもある。すなわち、複数の色用の光に対応した、複数の色用のフレームに増幅されることがある。
【００５３】
また、４０７は、画像処理部により補正を加えられた映像信号に基づいて、ＤＭＤ部１０８内のＤＭＤパネルに画像を形成する。この場合、後述の光源４０９から時分割に入力されるＲＧＢの３色の光に合わせて、各色別の画像をＤＭＤパネルに時分割で形成し、その色別の光学像を後述の投影光学系４１１へ出力するようになっている。
【００５４】
また、４０９は、ＤＭＤパネルにＲＧＢの３色光を時分割で供給するために、カラーホイールの、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを透過させることにより、各色の光を生成する光源である。４１０は、光源４０９のオン／オフ動作や光量の制御、カラーホイールの回転制御をする光源制御部である。光源制御部４１０は、フレーム識別信号を画像処理部４０６から受け取り、光源４０９のカラーホイールの回転制御を行っている。
【００５５】
４１１は、ＤＭＤ部４０８により形成された光学像を不図示のスクリーンに投影するための投影光学系である。４１２は、投影光学系４１１のズームやフォーカス等を調整するよう投影光学系４１１を制御するの光学系制御部である。
【００５６】
また、４１３は、光源付近に配置された温度検出部であって、光源４０９に関連する温度を測定して（温度測定を行い）、その結果を制御部４０１に送信している。また、４１４は、不図示の電池等により動作するタイマーであって、計時動作を行いその結果を制御部４０１に送信している。また、４１５は、光センサであって、投影光学系に達した光を計測する（測光する）そして、その結果を制御部４０１に送信している。
【００５７】
制御部４０１は、温度検出部４１３、タイマー４１４、光センサ４１５から取得したデータのうちの少なくとも一つのデータを利用して、プロジェクタの電源部４０４や、液晶駆動部４０７、光源制御部４０９等を制御をする。
【００５８】
ここで、通常のＤＭＤ式プロジェクタの動作について説明する。
本実施例のプロジェクタの制御部４０１は、操作部４０３により電源ＯＮの指示がなされたことにより、電源部４０４に各ブロックに電源を供給するように指示をだし、各ブロックを待機状態にする。そして、電源が投入された後、制御部４０１は、光源制御部４１０に光源４０９からの発光を開始するように指示をだす。次に、制御部４０１は、光学系制御部４１２に投影光学系４１１を調整するよう指示をだす。光学系制御部４１２は、不図示のスクリーンとの距離を取得し、自動的に投影光学系４１１を制御して、ズームやフォーカスを制御する。また、ユーザによる操作部４０３の操作により、光学系制御部４１２は、投影光学系４１１を調整しても良い。
【００５９】
このようにして、投影の準備が整う。次に、入力部４０５により入力された映像信号は、画像処理部４０６によりＤＭＤ部４０８に適した解像度に変換され、また、ガンマ補正や輝度ムラ対策用補正が加えられる。そして、画像処理部４０６により補正を加えられた映像信号は、ＤＭＤ液晶駆動部４０７によりＤＭＤ部４０８に画像として形成される。
【００６０】
通常、ＤＭＤパネルを使用したプロジェクタでは、光源４０９により時分割に供給される３色の光に合わせ、ＤＭＤパネル上のマイクロミラーを制御する。例えば、光源よりＲ光がＤＭＤパネルに入射される際は、Ｒ成分の画像に応じて、ＤＭＤパネルのマイクロミラーを制御するようＤＭＤ駆動部４０７が動作する。同様に、Ｇ、Ｂ光がＤＭＤパネルに入射される際は、Ｇ、Ｂ成分の画像に応じてＤＭＤパネルのマイクロミラーを制御するようＤＭＤ駆動部４０７が動作する。
【００６１】
次に、画像処理部４０６の詳細について説明する。
図５は、画像処理部４０６の詳細な構成を示す図である。
図５において、５０１は、映像信号との同期をとる同期信号の入力をうけ、ＤＭＤパネル駆動の際、Ｒフレーム、Ｇフレーム、Ｂフレームを識別するためのフレーム識別信号を生成するフレーム識別信号生成部である。そして、制御部４０１やＤＭＤ駆動部４０７、光源制御部４１０、その他の回路に対してフレーム識別信号を供給している。本実施例では、フレーム識別信号がＲであるときは、Ｒフレームが表示されていることを示し、フレーム識別信号がＧ、Ｂであるときは、Ｇ、Ｂフレームが表示されていることを示す。
【００６２】
５０２は、入力部４０５により得られた映像信号の画素数をＤＭＤパネルの画素数に合わせて変換する解像度変換部である。５０３は、解像度変換部により画素数を変換された映像信号のフレーム数を例えば３倍にする３倍速変換部である。３倍速変換部５０３は、映像信号を一度フレームメモリに書込む。そして、フレームメモリに書込まれた１フレームの画像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分を、映像信号のフレームレートの３倍の速度で１回ずつ読み出す。この様にして読出されたＲ成分の画像は、Ｒフレームの画像であり、Ｇ成分の画像は、Ｇフレームの画像であり、Ｂ成分の画像は、Ｂフレームの画像である。
【００６３】
５０４は、倍速変換部５０３により得られた画像のガンマ特性を補正するガンマ補正部であり、Ｒフレームの画像にはＲフレーム用のガンマ補正を行い、Ｇ、Ｂフレームの画像にはＧ、Ｂフレーム用のガンマ補正を行う。そのため、ガンマ補正部５０４では、例えば、フレーム識別信号がＲのときにはレジスタ回路からＲフレームに対応した設定値を読出してＲフレームの画像のガンマ特性を補正を行う。
【００６４】
５０５は、光学系等による明るさや色のむらをキャンセルするために、ガンマ補正部５０４によりガンマ特性を補正された画像に補正処理（以後、むら補正処理）を行うむら補正部である。ガンマ補正部５０４と同様に、Ｒフレームの画像にはＲフレーム用のむら補正処理を行い、Ｇ、Ｂフレームの画像にはＧ、Ｂフレーム用のむら補正処理を行う。
ガンマ補正部５０４による補正処理と、むら補正部５０５による補正処理の順番は問わない。
【００６５】
５０６は、ガンマ補正用の設定値やむら補正用の設定値を記録しているレジスタ回路である。レジスタ回路には、Ｒフレーム用の設定値を記録するレジスタ５０７と、Ｇフレーム用の設定値を記録するレジスタ５０８と、Ｂフレーム用の設定値を記録したレジスタ５０９が内蔵されている。レジスタ回路５０６内のレジスタ５０７、５０８、５０９に記録される各フレーム用の設定値は、制御部４０１により更新される。
【００６６】
本実施例では、３倍速変換部５０３で、元の映像信号のフレームレートを３倍にして、Ｒ光を反射して画像を形成するためのＲフレームと、Ｇ光を反射して画像を形成するためのＧフレームと、Ｂ光を反射して画像を形成するためのＢフレームを生成している。このようにして生成されたＲフレームの画像とＧフレームの画像とＢフレームの画像は、時分割にＤＭＤパネルに供給されることになる。
ＤＭＤパネルでも、各色毎に、異なるガンマ補正処理、むら補正処理を施すようにする必要がある。
【００６７】
そこで、本実施例では、Ｒフレームの画像が補正、表示されている間に、制御部１０１によりＧ及び／またはＢフレーム用の設定値をレジスタ５０８及び／またはレジスタ５０９に記録するようにする。そして、Ｇフレームの画像が表示されている間に、制御部１０１によりＲ及び／またはＢフレーム用の設定値をレジスタ５０７及び／またはレジスタ５０９に記録するようにする。例えば、映像のフレームレートが３０ｆｐｓであった場合には、各フレームを補正、変換している時間は、約１／９０秒となる。この期間内に、現在表示されているフレームとは異なる色のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路５０６に設定すれば良い。または、約２／９０秒以内に、現在表示されているフレームとは異なる色のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路５０６に設定してもよい。このようにすることで、本実施例では、Ｒフレーム用の設定値を２フレーム分用意しなくてもよくなり、同様にＧ、Ｂフレーム用の設定値を２フレーム分用意しなくてもよくなる。したがって、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
【００６８】
本実施例の画像処理部４０６及び制御部４０１の動作について、図５を用いて説明する。
入力部４０５により得られた映像信号は、解像度変換部５０２により、画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換され、３倍速変換部５０３により、フレームレートを３倍にされる。３倍にされたフレームの画像のうち１つは、Ｒ成分画像であるＲフレームの画像、１つはＧフレームの画像、１つはＢフレームの画像として使用される。そして、Ｒフレームの画像、Ｇフレームの画像、Ｂフレームの画像はそれぞれ、ガンマ補正部５０４に送られる。
【００６９】
ここで、Ｒフレーム画像が表示されるときの各ブロックの動作について説明する。
ガンマ補正部５０４では、入力された画像がＲフレームの画像であるかＧ、Ｂフレームの画像であるかは、フレーム識別信号生成部５０１により生成されたフレーム識別信号がＲであるか、Ｇであるか、Ｂであるかにより判別する。入力された画像がＲフレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路５０６の、レジスタ５０７に記録されたＲフレーム用の設定値を使用してガンマ補正を行う。
【００７０】
そして、むら補正部５０５も同様に、入力された画像がＲフレームの画像であるかＧ、Ｂフレームの画像であるかを、フレーム識別信号がＲであるか、Ｇであるか、Ｂであるかにより判別する。入力された画像がＲフレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路５０６の、レジスタ５０７に記録されたＲフレーム用の設定値を使用してむら補正処理を行う。
【００７１】
各補正処理を施されたＲフレームの画像は、ＤＭＤ駆動部４０７に送られ、ＤＭＤ駆動部４０７は、Ｒフレームの画像として、ＤＭＤ部４０８に表示させる。
【００７２】
Ｇフレーム及び／またはＢフレームの各補正のための設定値を変更する場合は、このＲフレームの補正、表示をしているときに行われる。そのために、制御部４０１は、フレーム識別信号がＲであると判別した時に、Ｇフレーム及び／またはＢフレーム用の補正の設定値をレジスタ回路５０６内のレジスタ２０８及び／またはレジスタ５０９に記録する。
【００７３】
同様に、Ｇフレームの画像が表示されるときは、ガンマ補正部５０４、むら補正部５０５は、補正のための設定値をレジスタ回路５０６内のレジスタ５０８より読出して補正処理を行う。そして、制御部４０１は、フレーム識別信号がＧであると判別した時に、Ｒフレーム及び／またはＢフレーム用の補正の設定値をレジスタ回路５０６内のレジスタ５０７及び／またはレジスタ５０９に記録する。
【００７４】
図６はレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図である。
図６において、６０１は、入力部４０５により得られた映像信号を示し、６０２は、フレーム識別信号生成部５０１に入力される映像信号の同期信号を示す。６０３は、３倍速変換部５０３によりフレームレートを３倍にされた映像信号を示す。６０４は、フレーム識別信号生成部５０１により生成されたフレーム識別信号を示す。このフレーム識別信号が、Ｒの時には、Ｒフレームの画像の補正処理や表示が行われ、Ｇ、Ｂの時には、Ｇ、Ｂフレームの画像の補正処理や表示が行われる。
【００７５】
６０５は、制御部４０１がレジスタ回路５０６に対して通信を行うタイミングを示す。フレーム識別信号が、Ｒの時には、Ｇフレーム及び／またはＢフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ２０８及び／またはレジスタ２０９に記録動作を行う。Ｇの時には、Ｒフレーム及び／またはＢフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ２０７及び／またはレジスタ２０９に記録動作を行う。Ｂの時には、Ｒフレーム及び／またはＧフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ２０７及び／またはレジスタ２０８に記録動作を行う。本実施例では、Ｒフレーム表示中には、Ｂフレームの画像の補正のための設定値を記録し、Ｇフレーム表示中には、Ｒフレーム画像の補正のための設定値を記録し、Ｂフレーム表示中には、Ｇフレーム画像の補正のための設定値を記録している。
【００７６】
６０６は、操作部４０３により制御部４０１に入力されるモード切替信号を示す。
例えば、６０６に示すようなタイミングでモード切替信号が入力された場合には、制御部４０１は、レジスタ回路５０６に補正のための設定値を記憶することになる。そのために、制御部４０１は、Ｒフレーム用のレジスタ５０７に６０９のタイミングで設定値を記憶させる。その後にＧフレーム用のレジスタ５０８に６１０のタイミングで設定値を記憶させ、Ｂフレーム用のレジスタ５０９に６１１のタイミングで設定値を記憶させるようにする。すなわち、基の画像が同じフレームから、ガンマ特性等が変更されるように、Ｒフレームの設定値から記憶するようにしている。Ｂフレームから表示されるようなＤＭＤ式プロジェクタであれば、Ｂフレームの設定値が最初に記憶されるようにすればよい。または、モード切替信号が入力された直後に書き換え可能なレジスタを書き換えるような場合は、Ｇフレーム用のレジスタ５０８に６０７のタイミングで先に設定値を記憶することもある。その場合、Ｂフレーム用のレジスタ５０９には６０８のタイミングで、Ｒフレーム用のレジスタ５０７には６０９のタイミングで設定値を記憶することになる。
【００７７】
このようにして、本実施例のＤＭＤパネルを使用するプロジェクタは、補正や表示されているフレームとは異なる色のフレームの補正のための設定値を行うので、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
【００７８】
また、本実施例では、プロジェクタについて説明したが、ＤＭＤパネルを有する表示装置であれば例えば、リアプロジェクション型のプロジェクタ、テレビ、ディスプレイ、デジタルカメラ、ポータブルゲーム機、携帯電話等にも、適用することできる。
【００７９】
（他の実施例）
本発明の目的は、実施例１、２のようなプロジェクタに限られるものではなく、１フレームの画像を２フレーム以上の画像に増幅して、その２フレーム以上の画像を時分割で表示する表示装置によっても達成される。
【００８０】
実施例１は、垂直配向モードの液晶変調素子に対するものであるが、上記実施例の印加電圧制御を、垂直配向モード以外のＴＮ，ＳＴＮ，ＯＣＢ型等の液晶変調素子に適した形態に変形してこれらの液晶変調素子に適用してもよい。また、透過型液晶変調素子に適した形態に変形して実施してもよい。
【００８１】
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
【００８２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００８４】
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用した液晶プロジェクタのブロック図である。
【図２】実施例１のプロジェクタの画像処理部のブロック図である。
【図３】実施例１のレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図であるある。
【図４】本発明を適用したＤＭＤ式プロジェクタのブロック図である。
【図５】実施例２のプロジェクタの画像処理部のブロック図である。
【図６】実施例２のレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図であるある。
【符号の説明】
【００８７】
１０１  制御部
１０２  データバス
１０３  操作部
１０４  電源部
１０５  入力部
１０６  画像処理部
１０７  液晶駆動部
１０８  液晶部
１０９  光源
１１０  光源制御部
１１１  投影光学系
１１２  光学系制御部
１１３  温度検出部
１１４  タイマー
１１５  光センサ
【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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