JP5924478B2 - 画像処理装置、プロジェクターおよび画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、プロジェクターおよび画像処理方法に関する。

例えば、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置等では、ちらつきや劣化を抑制するため、液晶に印加する電圧を正負交互に反転させながら液晶を駆動している。このような液晶では、データ線（信号線、データ信号線、ソース線、ソース電極線）と画素電極との間に存在する寄生容量、各画素電極間の寄生容量、隣接する画素電極に対する信号の漏れ電流等の影響により、駆動対象の画素電極の電位の変化によって他の画素電極の電位も変化してしまう。このため、矩形のパターン等が表示される場合に画素電極の電位の変化が正極性と負極性で異なってしまい、当該矩形の上下で周囲との輝度差が生じることにより、縦方向に線が引かれたようないわゆる縦クロストークが生じることがある。

このようなクロストークの発生を低減させる手法として、特開２００５−７７５０８号公報では、画素電極のフレーム内の平均電位が、データ線の電位変化に伴う画素電極の電位変化が生じないと仮定した場合におけるフレーム内の平均電位と一致するように、各画素の画像データを補正する手法が記載されている。

特開２００５−７７５０８号公報

しかし、このような一律に補正する手法では、クロストークの発生を適切に低減できない場合がある。具体的には、例えば、液晶パネル等の特性によって、画素の階調ごとの変化が直線的なものでなく、階調によって当該変化がより大きくなったり、より小さくなったりすることにより、一律の補正では当該変化を十分に補正できない場合がある。

本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、クロストークの発生をより適切に低減することが可能な画像処理装置、プロジェクターおよび画像処理方法を提供するものである。

本発明の態様の１つである画像処理装置は、複数の画素によって表示される画像の画像処理装置であって、補正対象画素とデータ線が共通である画素群のうち、第１の規定値以上の階調値を有する第１の画素群に対して第１の演算を行って第１の補正値を求め、第２の規定値以下の階調値を有する第２の画素群に対して前記第１の演算とは重み付けが異なる第２の演算を行って第２の補正値を求める演算部と、前記第１の補正値と、前記第２の補正値とに基づき、前記補正対象画素に関する画像データを補正する補正部と、を含むことを特徴とする。

本発明の態様の１つであるプロジェクターは、前記画像処理装置と、前記補正部によって補正された画像データに基づく画像を投写する投写部と、を含むことを特徴とする。

本発明の態様の１つである画像処理方法は、複数の画素によって表示される画像の処理方法であって、画像処理装置が、補正対象画素とデータ線が共通である画素群のうち、第１の規定値以上の階調値を有する第１の画素群に対して第１の演算を行って第１の補正値を求め、第２の規定値以下の階調値を有する第２の画素群に対して前記第１の演算とは重み付けが異なる第２の演算を行って第２の補正値を求め、前記第１の補正値と、前記第２の補正値とに基づき、前記補正対象画素に関する画像データを補正することを特徴とする。

本発明によれば、画像処理装置等は、クロストーク発生の要因となる画素群の階調値に応じて、重み付けを変えた演算を行って補正対象画素に関する画像データを補正することにより、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

また、前記第２の規定値は、前記第１の規定値以下の値であってもよい。これによれば、画像処理装置等は、各画素群の階調値の特性をより適切に反映させた演算を行うことができる。

また、前記複数の画素は、所定の画像処理単位で、基準電圧に対して高位側の正極性電圧と、前記基準電圧に対して低位側の負極性電圧とが交互に印加され、前記演算部は、前記正極性電圧での印加であるか、前記負極性電圧での印加であるかに応じて、前記第１の演算および前記第２の演算の少なくとも一方における符号を調整してもよい。これによれば、画像処理装置等は、極性に応じて符号を調整することにより、補正データを調整することができるため、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

また、前記演算部は、前記第１の画素群の階調値に対応した値を積算する第１の積算部と、前記第２の画素群の階調値に対応した値を積算する第２の積算部と、を含んでもよい。これによれば、画像処理装置等は、階調値に応じた積算部を用いることにより、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

また、前記演算部は、前記第１の積算部によって積算された値に第１の係数を掛けることによって前記第１の補正値を求める第１の乗算部と、前記第２の積算部によって積算された値に前記第１の係数とは異なる第２の係数を掛けることによって前記第２の補正値を求める第２の乗算部と、を含んでもよい。これによれば、画像処理装置等は、階調値に応じた係数を掛けて補正値を求めることにより、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

また、前記第１の積算部は、前記階調値と前記対応した値とが対応付けられた補正データまたは前記階調値の入力に応じて前記対応した値を出力する関数に基づき、前記第１の画素群の階調値に対応した値を積算し、前記第２の積算部は、前記補正データまたは前記関数に基づき、前記第２の画素群の階調値に対応した値を積算してもよい。これによれば、画像処理装置等は、補正データや関数を用いることにより、階調値に対応した値を調整することができ、補正データを調整することができるため、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

また、前記階調値は、階調を示す電圧値であってもよい。これによれば、画像処理装置等は、電圧値に基づく演算を行うことにより、例えば、極性反転駆動が行われる場合等において、同一画素であっても、正方向の電位の変化と負方向の電位の変化が異なる場合等にも、適切な補正を行うことができるため、クロストークの発生をより適切に低減することができる。

第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。 第１の実施例における投写部の構成を示す図である。 第１の実施例におけるプロジェクターの画像処理に関する回路ブロック図である。 第１の実施例における液晶パネルの構成を示す図である。 第１の実施例における液晶パネルの駆動方法を示す図である。 第１の実施例における画像の一例を示す図である。 第１の実施例におけるクロストークが発生した状態の画像の一例を示す図である。 第１の実施例における電位を示す図である。 第１の実施例における画像処理回路の回路ブロック図である。 第１の実施例における画像処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施例における（ｎ−１）フレーム目の演算処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施例におけるｎフレーム目の演算処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施例における補正対象画素が正極性での画素ごとの階調値を電圧で示す図である。 第１の実施例における補正対象画素が負極性での画素ごとの階調値を電圧で示す図である。

以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、外部装置から画像信号が入力される信号入力部１１０と、画像信号に基づく画像データ１２２等を記憶する記憶部１２０と、操作指示が入力される操作パネル等である操作部１３０と、画像データ１２２に対する画像処理を実行する画像処理部（画像処理装置）１４０と、操作指示等に応じた制御を行う制御部１５０と、画像処理後の画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。

図２は、第１の実施例における投写部１９０の構成を示す図である。投写部１９０は、ランプユニット１９０２、ミラー１９０４〜１９０６、ハーフミラーであるダイクロイックミラー１９０７、１９０８、リレーレンズ系１９２１を構成する入射レンズ１９２２、リレーレンズ１９２３および出射レンズ１９２４、３枚の液晶パネル９９２Ｒ（赤）、９９２Ｇ（緑）、９９２Ｂ（青）、クロスダイクロイックプリズム１９１２、レンズユニット１９１４等を含んで構成されている。なお、リレーレンズ系１９２１は、Ｂ色の光路が他の原色の光路よりも長いことによる光の損失を防ぐために設けられている。

図２に示すように、プロジェクター１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源で構成されるランプユニット１９０２が設けられている。ランプユニット１９０２から射出された投射光は、３枚のミラー１９０４〜１９０６および２枚のダイクロイックミラー１９０７、１９０８によってＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離され、各原色に対応する液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｇ、９９２Ｂにそれぞれ導かれる。

プロジェクター１００は、液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｇ、９９２Ｂのそれぞれに対応する液晶ライトバルブが、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられている。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する画像データ１２２が記憶部１２０に記憶される。なお、本実施例では、液晶パネルは、バックライトを含まないパネルそのもののことである。

液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｇ、９９２Ｂによってそれぞれ変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１９１２に３方向から入射する。そして、クロスダイクロイックプリズム１９１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折するのに対し、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン１０には、レンズユニット１９１４によってカラー画像が投写されることになる。

なお、液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｇ、９９２Ｂには、ダイクロイックミラー１９０８等によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。また、液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｂの透過光は、クロスダイクロイックプリズム１９１２によって反射した後に投射されるのに対し、液晶パネル９９２Ｇの透過光はそのまま投射される。このため、液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｂにおける水平走査方向は、液晶パネル９９２Ｇにおける水平走査方向と逆向きになっており、液晶パネル９９２Ｒ、９９２Ｂは、左右を反転させた像を表示する構成になっている。

次に、画像処理に関する回路構成等について説明する。図３は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の画像処理に関する回路ブロック図である。また、図４は、第１の実施例における液晶パネル９９２の構成を示す図である。また、図５は、第１の実施例における液晶パネル９９２の駆動方法を示す図である。

制御部１５０を構成する制御回路９５０は、画像データ１２２に基づく垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、ドットクロック信号Ｄｃｋが入力され、極性判定信号Ｆｒｐ等を画像処理回路９４０に出力し、データ線駆動回路９９４に対し、水平走査期間の開始タイミングにスタートパルスＤｘを出力するとともに、ドットクロック信号Ｄｃｋの供給周期に応じた周期のクロック信号Ｃｌｘを出力する。また、制御回路９５０は、走査線駆動回路９９６に対し、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃによって規定される垂直走査期間（フレーム期間）の開始タイミングにスタートパルスＤｙを出力するとともに、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの供給周期で規定される水平走査期間の２倍の周期を有するクロック信号Ｃｌｙを出力する。

画像処理部１４０を構成する画像処理回路９４０は、画像データ１２２に基づくデジタル形式の画像信号Ｖｉｄｅが入力され、制御回路９５０から極性判定信号Ｆｒｐ等が入力され、これらの信号に基づく補正と信号形式の変換を行ってアナログ形式の画像信号Ｖｉｄをデータ線駆動回路９９４に出力する。

液晶パネル９９２のデータ線を駆動するデータ線駆動回路９９４、液晶パネル９９２の走査線を駆動する走査線駆動回路９９６は、投写部１９０の一部を構成する。ここで、液晶パネル９９２の一部（ｍ行、ｎ行、ｊ列、ｋ列の２行２列を示す領域）を示す図４を用いて、液晶パネル９９２の構成について説明する。液晶パネル９９２は、貼り合わせられた素子基板と対向基板との間隙に、液晶３０５が封止された構成となっている。

素子基板のうち、対向基板との対向面には、横方向（Ｘ方向）に延びる複数の走査線３１２が設けられるとともに、縦方向（Ｙ方向）に延びる複数のデータ線３１４が各走査線３１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。また、素子基板には、走査線３１２とデータ線３１４との交差のそれぞれに対応して、ｎチャネル型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）３１６と、矩形形状で透明性を有する画素電極３１８との組が設けられている。ＴＦＴ３１６のゲート電極は走査線３１２に接続され、ＴＦＴ３１６のソース電極はデータ線３１４に接続され、ＴＦＴ３１６のドレイン電極は画素電極３１８に接続されている。

一方、対向基板のうち、素子基板との対向面には、透明性を有するコモン電極（図示省略）が全面にわたって設けられている。コモン電極には、図示省略した電圧供給回路によって電圧Ｖｃｏｍが印加される。

また、走査線３１２とデータ線３１４との交差に対応して、画素電極３１８とコモン電極とで液晶３０５を挟持する液晶素子３２０が設けられている。液晶素子３２０では、画素電極３１８およびコモン電極の差電圧が保持されるとともに、両電極間で生じる電界に応じて液晶３０５の分子の配向状態が変化する。このため、液晶素子３２０は、透過型であれば、保持した差電圧の実効値に応じた透過率となる。液晶パネル９９２では、液晶素子３２０ごとに透過率が変化するので、液晶素子３２０が液晶パネル９９２における画素に相当する。なお、走査線３１２の本数（行数）およびデータ線３１４の本数（列数）は任意であるが、ここでは、走査線３１２が１２０行でデータ線３１４が１６０列の構成であるものとする。

この構成において、走査線駆動回路９９６が、走査線３１２に選択電圧を印加し、ＴＦＴ３１６をオン（導通）させるとともに、データ線駆動回路９９４が、データ線３１４およびオン状態のＴＦＴ３１６を介して、画素電極３１８に対し、階調値に応じた電圧のデータ信号を供給する。これにより、プロジェクター１００は、選択電圧を印加した走査線３１２とデータ信号を供給したデータ線３１４との交差に対応する液晶素子３２０に、階調値に応じた電圧を保持させることができる。

なお、走査線３１２が非選択電圧になると、ＴＦＴ３１６がオフ（非導通）状態となるが、このときのオフ抵抗が無限大とはならないので、液晶素子３２０に蓄積された電荷が少なからずリークする。このオフリークの影響を少なくするため、蓄積容量（図示せず）が画素ごとに形成されている。当該蓄積容量の一端は、画素電極３１８（ＴＦＴ３１６のドレイン）に接続される一方、当該蓄積容量の他端は、全画素に渡って容量線（図示せず）に共通接続されている。

また、液晶３０５に直流成分が印加されることによって劣化することを防止するため、データ信号の電圧は、ビデオ振幅中心電圧（基準電圧）Ｖｃに対して高位側の正極性電圧と低位側の負極性電圧とに一定周期（画像処理単位、例えば、フレーム、フィールド、行、列等）ごとに、交互に切り替えられる。なお、ちらつきの防止等のため、上述した電圧Ｖｃｏｍは、基準電圧Ｖｃよりも若干低い値に設定される。また、電圧は、図示省略した電源の接地電位が電圧ゼロの基準となっている。

本実施形態では、図５に示すように、フレームごとに極性が反転するフレーム反転方式（面反転方式）での実施例について説明する。なお、フレーム反転方式では、同一フレーム期間にわたって全画素に対し同一の書込極性が指定されるとともに、書込極性がフレーム期間ごとに反転する。また、図５に示すように、上述した極性判定信号Ｆｒｐは、正極性書き込みではハイレベル（１）であり、負極性書き込みではローレベル（０）である。したがって、画像処理回路９４０は、極性判定信号Ｆｒｐに基づき、正極性書き込みであるか、負極性書き込みであるかを判定することができる。なお、フィールドごとに極性が反転するフィールド反転方式等に対しても同様に実施可能である。

走査線駆動回路９９６は、１行目の画素に対応する画像信号Ｖｉｄが供給される水平走査期間において走査信号Ｇ１をハイレベルとし、２行目の画素に対応する画像信号Ｖｉｄが供給される水平走査期間において走査信号Ｇ２をハイレベルとする。３行目以降も同様である。より具体的には、走査線駆動回路９９６は、図５に示すように、スタートパルスＤｙをクロック信号Ｃｌｙに応じて順次シフトさせるとともに、パルス幅をクロック信号Ｃｌｙの半周期に狭めた走査信号Ｇ１、Ｇ２等を、それぞれ１行目、２行目等の走査線３１２に供給する構成となっている。なお、走査信号のハイレベルは、ＴＦＴ３１６をオン（導通）状態とさせる選択電圧であり、走査信号のローレベルは、ＴＦＴ３１６をオフ（非導通）状態とさせる非選択電圧である。

データ線駆動回路９９４は、各列の画素に対応する画像信号Ｖｉｄを、それぞれ各データ線３１４にサンプリングする。データ線駆動回路９９４は、スタートパルスＤｘをクロック信号Ｃｌｘに応じて順次シフトさせるとともに、パルス幅をクロック信号Ｃｌｘの半周期に狭めたサンプリング信号を各列に対応して出力し、画像信号Ｖｉｄを、当該サンプリング信号に応じて、それぞれデータ線３１４にサンプリングする構成となっている。

次に、液晶パネル９９２における画像表示のための書込動作について説明する。記憶部（例えば、フレームメモリー等）１２０から画像信号Ｖｉｄｅが、１行１列〜１行１６０列、２行１列〜２行１６０列の順序で、１２０行１列〜１２０行１６０列まで画像処理回路９４０に供給される。なお、記憶部１２０には、少なくとも１フレーム分の画像データ１２２が記憶される。

ここで、正極性書き込みが指定されるフレーム（ｎフレーム）において、１行１列〜１行１６０列の画像信号Ｖｉｄｅが供給される水平走査期間では、当該画像信号Ｖｉｄｅが画像処理回路９４０によって正極性の画像信号Ｖｉｄに変換されるとともに、画像信号Ｖｉｄが、データ線駆動回路９９４によって１〜１６０列目のデータ線３１４にデータ信号としてサンプリングされる。一方、走査線駆動回路９９６によって走査信号Ｇ１だけがハイレベルとなるので、１行目のＴＦＴ３１６がオン状態となる。これにより、データ線３１４にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にあるＴＦＴ３１６を介して画素電極３１８に印加されるので、１行１列〜１行１６０列の液晶素子３２０には、それぞれ階調値に応じた正極性電圧が書き込まれることになる。

次に、２行１列〜２行１６０列の画像信号Ｖｉｄｅが供給される水平走査期間では、同様に、当該画像信号Ｖｉｄｅが正極性のデータ信号Ｖｉｄに変換されるとともに、当該データ信号Ｖｉｄがデータ線３１４にサンプリングされる。一方、走査信号Ｇ２だけがハイレベルとなるので、２行目のＴＦＴ３１６がオン状態となる。これにより、データ線３１４にサンプリングされたデータ信号が、画素電極３１８に印加されるので、２行１列〜２行１６０列の液晶素子３２０には、それぞれ階調値に応じた正極性電圧が書き込まれることになる。以下同様の書込動作が３〜１２０行目に対して実行される。

次の（ｎ＋１）フレームにおいては、極性判定信号Ｆｒｐの反転により、画像信号Ｖｉｄｅが負極性のデータ信号Ｖｉｄに変換される以外は同様の書込動作が実行される。これにより、各液晶素子３２０には、それぞれ階調値に応じた負極性電圧が書き込まれることになる。このような電圧書込によって、液晶パネル９９２では、画像信号Ｖｉｄｅに応じたデータ信号が書き込まれて、表示画素によって画像が表示される。

ところで、ＴＦＴ３１６では、低電圧でも液晶の配向の乱れが生じる。隣接する画素に対する信号の漏れ電流等や、データ線３１４の電位の影響によってクロストークが発生する。また、素子基板と対向基板とでは、電極材料や配向膜の厚さ等の相違に基づく特性の非対称性（特性差）が存在する。この特性差も、クロストークに関する影響の一因となる。

図６は、第１の実施例における画像３００の一例を示す図である。また、図７は、第１の実施例におけるクロストークが発生した状態の画像３０１の一例を示す図である。例えば、本来の画像３００では、中央に白の矩形が存在し、その周囲は均一のグレーの領域である。このような画像３００でクロストークが発生すると、画像３０１に示すように、画素Ａ部分の領域のように白とグレーの中間の明るさになったり、画素Ｂ部分の領域のように周囲のグレーよりも暗い明るさになったりする。なお、図７は、説明をわかりやすくするために極端な例を示している。

図８は、第１の実施例における電位を示す図である。画素Ａおよび画素Ｂの電位は、図８に示す書き込み位置での書き込みが行われてから次の書き込み位置での書き込みが行われるまで保持される。しかし、例えば、図７の一点鎖線で示す部分のデータ線３１４の電位が図８に示すように変化する場合、画素Ａの電位や画素Ｂの電位は、上記書き込みによって値が保持されている状態であっても、次の画素のデータ設定等によってデータ線３１４の電位の変動の影響を受けることにより、本来よりも明るい方向に引っ張られたり、暗い方向に引っ張られたりする。例えば、図８では斜線部分が影響を受けることによって変化している部分である。また、上述した特性差により、この引っ張られる度合いが階調や極性によって異なる場合がある。本実施例の画像処理回路９４０は、階調値に応じた重み付けで補正する度合いを調整するとともに、階調値を示す電圧値を用いた演算を行うことによって、図８の斜線部分をなくすことにより、クロストークの発生を防止する。

次に、このような機能についてより詳細に説明する。図９は、第１の実施例における画像処理回路９４０の回路ブロック図である。画像処理回路９４０は、極性判定信号Ｆｒｐ、画像信号Ｖｉｄｅが入力され、第１の補正値Ｃ１と第２の補正値Ｃ２を出力する演算回路（演算部）４１０と、画像信号Ｖｉｄｅと補正値Ｃ１、Ｃ２が入力され、画像信号Ｖｉｄを出力する補正回路（補正部）４２０を含んで構成されている。

また、演算回路４１０は、第１の規定値以上の階調値を有する第１の画素群の階調値に対応する値ＳＴ１を積算する積算回路（第１の積算部）４１２と、第１の規定値以下の値である第２の規定値以下の階調値を有する第２の画素群の階調値に対応する値ＳＴ２を積算する積算回路（第２の積算部）４１４と、積算回路４１２の積算値ＳＴ１に基づいて補正値Ｃ１を演算する乗算回路（第１の乗算部）４１６と、積算回路４１４の積算値ＳＴ２に基づいて補正値Ｃ２を演算する乗算回路（第２の乗算部）４１８を含んで構成されている。なお、積算回路４１２、４１４は、それぞれＳＴ１、ＳＴ２を積算するための内部メモリーを有している。また、本実施例では、演算回路４１０は、階調値の電圧値を対象として演算を行う。

以下、これらの各部を用いた画像処理手順について説明する。図１０は、第１の実施例における画像処理手順を示すフローチャートである。また、図１１は、第１の実施例における（ｎ−１）フレーム目の演算処理手順を示すフローチャートである。また、図１２は、第１の実施例におけるｎフレーム目の演算処理手順を示すフローチャートである。積算回路４１２、４１４は、例えば、補正対象画素がｎフレーム目の画素である場合、（ｎ−１）フレーム目の積算処理（ステップＳ１）と、ｎフレーム目の積算処理（ステップＳ２）を実行し、補正対象画素を補正するための第１の積算値ＳＴ１と第２の積算値ＳＴ２を求める。

図１３は、第１の実施例における補正対象画素が正極性での画素ごとの階調値を電圧で示す図である。また、図１４は、第１の実施例における補正対象画素が負極性での画素ごとの階調値を電圧で示す図である。例えば、図６の画像３００を表示する場合、図７の一点鎖線で示す列の階調値の電圧は、図１３、図１４に示す形で変化する。図１３、図１４に示すように、補正対象画素は、ｎフレーム目の画素であるものとする。また、本実施例では、第１の規定値＝第２の規定値であり（以下、両者を含めて「規定値」と記載する）、階調値が電圧で表現されているため、極性に応じて正負の値をとり、階調値の絶対値と上記規定値が比較されるものとする。例えば、ノーマリーブラック方式の場合、電圧が高いほど液晶の透過率が高く、階調値も大きく、ノーマリーホワイト方式の場合、電圧が高いほど液晶の透過率が低く、階調値も小さいことになる。なお、第１の規定値および第２の規定値は、適用される液晶パネル９９２の特性や表示方式等によって適宜調整される値である。

また、説明をわかりやすくするため、階調値は単純化している。例えば、ここでは、規定値は絶対値で１．５（図１３および図１４における太い破線）であるものとする。さらに、補正対象画素と同じ列にあるデータ線３１４が共通する８つの画素（補正対象画素よりも時間的に前の８つの画素）が上述した画素群を構成する。なお、説明を簡単にするため、１列が８行（８つの画素）で構成されているものとする。すなわち、補正対象画素がｎフレーム目の３つ目の画素ｉ３である場合、前回、当該画素に書き込みが行われてから、今回、当該画素に書き込みが行われるまでの１フレーム期間に該当する８つの画素である（ｎ−１）フレーム目の６つの画素ｉ３〜ｉ８と、ｎフレーム目の２つの画素ｉ１、ｉ２が演算に用いられる画素群になる。

なお、画像処理回路９４０は、液晶パネル９９２を構成するすべての画素について階調値の補正を行ってもよいし、実際に表示される画素についてのみ階調値の補正を行ってもよいし、クロストークが目立たない液晶パネル９９２の周辺部以外の画素についてのみ階調値の補正を行ってもよい。

ここで、図１１を用いて（ｎ−１）フレーム目の積算処理（ステップＳ１）について説明する。演算回路４１０は、（ｎ−１）フレーム目の６つの画素ｉ３〜ｉ８について、階調値が規定値以上かどうかを判定する（ステップＳ１１）。階調値が規定値以上であれば、対象がＳＴ１に決定され、積算回路４１２が積算を行う（ステップＳ１２）。一方、階調値が規定値未満であれば、対象がＳＴ２に決定され、積算回路４１４が積算を行う（ステップＳ１３）。例えば、図１３、図１４に示す例では、画素ｉ３〜ｉ６は階調値が絶対値で３であり、規定値１．５以上であるため、積算回路４１２が積算を行う。これに対し、画素ｉ７、ｉ８は階調値が絶対値で１であり、規定値１．５未満であるため、積算回路４１４が積算を行う。

また、積算回路４１２、４１４は、ｎフレーム目の極性判定信号Ｆｒｐが１、すなわち、正極性書き込みであるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。積算回路４１２、４１４は、正極性書き込みの場合、対象（ＳＴ１またはＳＴ２）から階調値に応じたＬＵＴ（Look Up Table）値（例えば、階調値の画素に与える影響を数値化した、階調値と異なる整数値等）を減算し（ステップＳ１５）、負極性書き込みの場合、対象（ＳＴ１またはＳＴ２）に階調値に応じたＬＵＴ値を加算する（ステップＳ１６）。なお、積算回路４１２、４１４は、階調値とＬＵＴ値との対応を示すＬＵＴを内部メモリーに記憶しているものとする。また、階調値とＬＵＴ値は１対１の対応であってもよいし、多（例えば、範囲指定等）対１の対応であってもよい。多対１の対応であれば、１対１の対応と比べて内部メモリーにおけるＬＵＴの占有量を低減できる。

積算回路４１２、４１４は、対象画素に対する積算処理が終了したかどうかを判定し（ステップＳ１７）、終了していなければ、終了するまでステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を繰り返し実行する。

ｎフレーム目の積算処理（ステップＳ２）も同様である。演算回路４１０は、ｎフレーム目の２つの画素ｉ９、ｉ１０について、階調値が規定値以上かどうかを判定する（ステップＳ２１）。階調値が規定値以上であれば、対象がＳＴ１に決定され、積算回路４１２が積算を行う（ステップＳ２２）。一方、階調値が規定値未満であれば、対象がＳＴ２に決定され、積算回路４１４が積算を行う（ステップＳ２３）。例えば、図１３、図１４に示す例では、ｎフレーム目の画素ｉ１、ｉ２は階調値が絶対値で１であり、規定値１．５未満であるため、積算回路４１４が積算を行う。

また、積算回路４１２、４１４は、（ｎ＋１）フレーム目の極性判定信号Ｆｒｐが１、すなわち、正極性書き込みであるかどうかを判定する（ステップＳ２４）。積算回路４１２、４１４は、正極性書き込みの場合、対象（ＳＴ１またはＳＴ２）に階調値に応じたＬＵＴ値を加算し（ステップＳ２５）、負極性書き込みの場合、対象（ＳＴ１またはＳＴ２）から階調値に応じたＬＵＴ値を減算する（ステップＳ２６）。なお、ｎフレーム目の画像信号Ｖｉｄｅの入力時には、ｎフレーム目の極性判定信号と（ｎ＋１）フレーム目の極性判定信号Ｆｒｐが入力されるものとする。また、本実施例のようにフレーム反転方式の場合、積算回路４１２、４１４は、ｎフレーム目の極性判定信号の逆の極性を（ｎ＋１）フレーム目の極性判定信号として処理してもよい。

積算回路４１２、４１４は、対象画素に対する積算処理が終了したかどうかを判定し（ステップＳ２７）、終了していなければ、終了するまでステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を繰り返し実行する。

積算回路４１２は、このようにして求めたＳＴ１を内部メモリーに書き出し、積算回路４１４は、ＳＴ２を内部メモリーに書き出す。例えば、図１３に示す状態で、階調値がそのまま積算される場合を考える。この場合、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ３〜ｉ６の４画素の階調値が−３（絶対値で３）で規定値１．５以上であり、ｎフレーム目のＦｒｐ＝１であるため、ＳＴ１＝−（−３）×４＝１２となる。また、この場合、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ７、ｉ８の２画素の階調値が−１（絶対値で１）であり、ｎフレーム目のＦｒｐ＝１であるため、ＳＴ２＝−（−１）×２＝２となる。さらに、ｎフレーム目の画素ｉ１、ｉ２の２画素の階調値の１が規定値１．５未満であり、（ｎ＋１）フレーム目のＦｒｐ＝０であるため、ＳＴ２＝ＳＴ２−（１）×２＝２−２＝０となる。

乗算回路４１６は、積算回路４１２による積算値ＳＴ１に係数α１を掛けることにより、第１の補正値Ｃ１を求める（ステップＳ３）。また、乗算回路４１８は、積算回路４１４による積算値ＳＴ２に係数α２を掛けることにより、第２の補正値Ｃ２を求める（ステップＳ４）。なお、係数α１と係数α２は異なる値であり、適用される液晶パネル９９２の特性等によって適宜調整される値である。

補正回路４２０は、補正値Ｃ１、Ｃ２に基づき、補正対象画素の画像信号Ｖｉｄｅを補正し、アナログ形式の画像信号Ｖｉｄに変換する（ステップＳ５）。より具体的には、例えば、補正回路４２０は、補正値Ｃ１、Ｃ２を加算した値を補正対象画素の階調値に加算する。なお、実際には、過補正を防止するため、補正対象画素の階調値は大幅に変化するのではなく、わずかに変化することになる。また、ｎフレーム目の画素ｉ３の画像処理後は、ｎフレーム目の次の画素ｉ４について同様の画像処理が実行され、（ｎ＋１）フレーム目以降も同様の画像処理が実行される。すなわち、同一の画素に対しても、正極性駆動時と負極性駆動時のそれぞれにおいて、階調値（画素が駆動される電圧値）が補正される。

以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、クロストーク発生の要因となる画素群の階調値に応じて重み付けを変えた積算、乗算等の演算を行って補正対象画素に関する画像データを補正することにより、クロストークの発生をより低減することができる。また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、第１の画素群に対して第１の演算を行い、第１の画素群と重複しない第２の画素群に対して第２の演算を行うことにより、各画素群の階調値の特性をより適切に反映させた演算を行うことができる。

また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、階調値の電圧値を用いて演算を行うことにより、極性反転駆動が行われる場合等において、同一画素であっても、正方向の電位の変化と負方向の電位の変化が異なる場合等にも、適切な補正を行うことができるため、クロストークの発生をより適切に低減することができる。さらに、本実施例によれば、プロジェクター１００は、極性に応じて符号を調整することにより、補正データを調整することができるため、クロストークの発生をより適切に低減することができる上、調整後の後処理を実行しやすくなる。

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、変形が可能である。例えば、積算回路４１２、４１４は、記憶部１２０に記憶された共通のＬＵＴを用いてもよいし、ＬＵＴ以外の補正データを用いてもよいし、階調値の入力に応じて対応した値を出力する関数等を用いてもよい。また、積算回路４１２、４１４は、ＬＵＴ値ではなく、対象の画素群の階調値そのものの積算値を乗算回路４１６、４１８に出力してもよい。

また、演算回路４１０による演算手法は上述した実施例の手法に限定されない。例えば、積算回路４１２、４１４は、値としてとりうる最大の階調値（例えば、８ビットであれば２５５）から実際の階調値を減算した値を積算してもよい。これによれば、演算回路４１０は、例えば、実際の階調値が０の場合、積算値も０になり、乗算回路４１６、４１８の乗算結果も０になり、補正が行われないといった事態の発生を防止することができる。また、乗算回路４１６、４１８は、上述した係数α１、α２として、補正対象画素の現在の階調値、値としてとりうる最大の階調値から補正対象画素の現在の階調値を減算した値等を用いてもよい。さらに、演算回路４１０は、極性判定信号Ｆｒｐに応じた処理（ステップＳ１４〜Ｓ１６、Ｓ２４〜Ｓ２６）を実行しなくてもよい。例えば、積算回路４１２、４１４は、積算した階調値をそのまま乗算回路４１６、４１８に出力してもよい。

また、積算回路４１２、４１４は、補正対象画素と同じフレームの画素と１つ前のフレームの画素を用いているが、補正対象画素と同じフレームの画素と１つ後のフレームの画素を用いてもよいし、補正対象画素と同じフレームの画素のみを用いてもよい。例えば、画像処理部１４０は、動画像を処理する場合、表示の遅延を防止するため、１つ前のフレームの画素を用いたほうがよいが、静止画像を処理する場合、表示の遅延は問題にならないことが多いため、１つ後のフレームの画素を用いてもよい。また、上述した積算に用いられる画素群を構成する画素の個数は８に限定されず、７以下であってもよいし、９以上であってもよい。さらに、補正対象画素は１つの画素に限定されず、複数の画素で構成される画素ブロック等であってもよい。

また、上述した実施例では、縦クロストークの発生を防止する画像処理方法について説明したが、横方向の横クロストークの発生を防止する場合にも本発明は有効である。例えば、画像処理部１４０は、補正対象画素と走査線３１２が共通の画素群の階調値に基づき、画像データ１２２を補正してもよい。また、上述した実施例は極性反転駆動の例であるが、極性反転駆動でない駆動方法に対しても本発明は有効である。

また、上述した実施例では第１の規定値と第２の規定値が一致しているが、第２の規定値は、第１の規定値未満の値であってもよい。例えば、図１３の状態で、第１の規定値が２、第２の規定値が０．５であれば、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ３〜ｉ６が第１の規定値以上という条件に該当して上述した演算に用いられる。しかし、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ７、ｉ８およびｎフレーム目の画素ｉ１、ｉ２は、第１の規定値以上という条件、第２の規定値以下という条件のどちらにも該当しないため、上述した演算に用いられない。なお、この場合、図１３の状態で、第２の規定値以下という条件に該当する画素は存在していない。すなわち、演算回路４１０は、補正対象画素とデータ線３１４が共通である一部の画素の階調値を用いて上述した演算を行ってもよい。

また、第２の規定値は、第１の規定値を超える値であってもよい。例えば、図１３の状態で、第１の規定値が０．５、第２の規定値が２であれば、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ３〜ｉ８およびｎフレーム目の画素ｉ１、ｉ２が第１の規定値以上という条件に該当して上述した演算に用いられ、（ｎ−１）フレーム目の画素ｉ７、ｉ８およびｎフレーム目の画素ｉ１、ｉ２が第２の規定値以下という条件に該当して上述した演算に用いられる。すなわち、演算回路４１０は、補正対象画素とデータ線３１４が共通である同一の画素の階調値を重複して用いて上述した演算を行ってもよい。

また、演算回路４１０は、３つ以上の規定値を基準にした判定を行い、それぞれの条件に該当する積算値等に応じて、それぞれ重み付けを変えて補正値を演算してもよい。また、図１３等では階調値を電圧で表しているが、階調値そのものを用いる場合、規定値は絶対値でなく、正の値であればよい。すなわち、演算回路４１０等は、階調値そのものを用いて上述した演算や規定値との比較を行ってもよい。

また、上述した画像処理装置（画像処理部１４０）は、プロジェクター１００への実装に限定されず、カーナビゲーション装置やデジタルカメラ等に含まれる液晶表示装置、ＰＣ（Personal Computer）等に接続される液晶モニター、テレビ、ＨＭＤ（Head Mounted Display）、スマートフォン、携帯電話等の他の画像表示装置に実装されてもよい。また、プロジェクター１００は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）に限定されず、例えば、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクター等であってもよい。また、プロジェクター１００は、３板式のプロジェクターに限定されず、単板式のプロジェクターであってもよい。

１０ スクリーン、１００ プロジェクター、１１０ 信号入力部、１２０ 記憶部、１２２ 画像データ、１３０ 操作部、１４０ 画像処理部（画像処理装置）、１５０ 制御部、１９０ 投写部、３００、３０１ 画像、３０５ 液晶、３０８ コモン電極、３１２ 走査線、３１４ データ線、３１６ ＴＦＴ、３１８ 画素電極、３２０ 液晶素子、４１０ 演算回路（演算部）、４１２ 積算回路（第１の積算部）、４１４ 積算回路（第２の積算部）、４１６ 乗算回路（第１の乗算部）、４１８ 乗算回路（第２の乗算部）、４２０ 補正回路（補正部）、９４０ 画像処理回路、９５０ 制御回路、９９２ 液晶パネル、９９４ データ線駆動回路、９９６ 走査線駆動回路、１９０２ ランプユニット、１９０４〜１９０６ ミラー、１９０７、１９０８ ダイクロイックミラー、１９１２ クロスダイクロイックプリズム、１９１４ レンズユニット、１９２１ リレーレンズ系、１９２２ 入射レンズ、１９２３ リレーレンズ、１９２４ 出射レンズ

Claims (7)

1. 複数の画素によって表示される画像の画像処理装置であって、
   順次選択される補正対象画素とデータ線が共通である画素のうち、第１の規定値以上の階調値を有する第１の画素に対して演算を行って第１の補正値を求め、第２の規定値以下の階調値を有する第２の画素に対して演算を行って第２の補正値を求める演算部と、
   前記第１の補正値と前記第２の補正値とを前記補正対象画素の階調値に加算することで、前記補正対象画素に関する画像データを補正する補正部と、を備え、
   前記演算部は、
   前記第１の画素の階調値に対応した値に第１の係数を掛けることによって前記第１の補正値を求める第１の乗算部と、
   前記第２の画素の階調値に対応した値に前記第１の係数とは異なる第２の係数を掛けることによって前記第２の補正値を求める第２の乗算部と、
   を含み、
   前記第２の規定値は、前記第１の規定値以下の値である、
   画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記演算部は、
   １フレーム期間に該当する前記第１の画素の階調値に対応した値を積算する第１の積算部と、
   １フレーム期間に該当する前記第２の画素の階調値に対応した値を積算する第２の積算部と、
   を含み、
   前記第１の乗算部は、前記第１の積算部によって積算された、階調値に対応した値に前記第１の係数を掛けることによって前記第１の補正値を求め、
   前記第２の乗算部は、前記第２の積算部によって積算された、階調値に対応した値に前記第２の係数を掛けることによって前記第２の補正値を求める、
   画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置であって、
   前記複数の画素は、所定の画像処理単位で、基準電圧に対して高位側の正極性電圧と、前記基準電圧に対して低位側の負極性電圧とが交互に印加され、
   前記第１の積算部は、前記正極性電圧での印加であるか、前記負極性電圧での印加であるかに応じて、前記第１の画素の階調値に対応した値を加算する積算または前記第１の画素の階調値に対応した値を減算する積算のいずれか一方を行い、
   前記第２の積算部は、前記正極性電圧での印加であるか、前記負極性電圧での印加であるかに応じて、前記第２の画素の階調値に対応した値を加算する積算または前記第２の画素の階調値に対応した値を減算する積算のいずれか一方を行う、
   画像処理装置。
4. 請求項２又は３に記載の画像処理装置であって、
   前記第１の積算部は、前記第１の画素の階調値と当該階調値に対応した値とが対応付けられた補正データまたは前記第１の画素の階調値の入力に応じて当該階調値に対応した値を出力する関数に基づき、前記第１の画素の階調値に対応した値を積算し、
   前記第２の積算部は、前記第２の画素の階調値と当該階調値に対応した値とが対応付けられた補正データまたは前記第２の画素の階調値の入力に応じて当該階調値に対応した値を出力する関数に基づき、前記第２の画素の階調値に対応した値を積算する、
   画像処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
   前記階調値は、階調を示す電圧値である、
   画像処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   前記補正部によって補正された画像データに基づく画像を投写する投写部と、
   を含むプロジェクター。
7. 複数の画素によって表示される画像の処理方法であって、
   画像処理装置が、
   順次選択される補正対象画素とデータ線が共通である画素のうち、第１の規定値以上の階調値を有する第１の画素の階調値に対応した値に第１の係数を掛けることによって第１の補正値を求め、
   第２の規定値以下の階調値を有する第２の画素の階調値に対応した値に前記第１の係数とは異なる第２の係数を掛けることによって第２の補正値を求め、
   前記第１の補正値と前記第２の補正値とを前記補正対象画素の階調値に加算することで、前記補正対象画素に関する画像データを補正し、
   前記第２の規定値は、前記第１の規定値以下の値である、
   画像処理方法。