JP4101562B2

JP4101562B2 - Pixel shift amount adjusting apparatus and method for display element

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Publication number: JP4101562B2
Application number: JP2002172855A
Authority: JP
Inventors: 宏一浜田; 勝金澤; 文男岡野
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: JP2003202627A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投射型表示装置に関し、特に、複数の表示素子をずらして配置し高い解像度を得ようとする投射型表示装置の表示素子の画素ずらし量調整装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、投射型表示装置において、高い解像度を得ようとする場合、図７に示すように、ランプ１１の光を偏光ビームスプリッタ１２を通して２つの表示素子１３，１４に照射し、その反射光を偏光ビームスプリッタ１２で重ね合わせて、レンズ１５を通して投影面１６に投影するようにし、２つの表示素子１３，１４の光出力位置を斜め方向の隣接画素との距離の１／２の距離だけ斜め方向にずらして配置することにより、水平方向および垂直方向の解像度が２倍になるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この際、表示素子１３，１４のずれ量が斜め方向の隣接画素との距離の１／２の距離になるように調整しなければならないが、２つの表示素子１３，１４は別々に配置され、光出力のみが合成されるので、表示素子の位置だけを見てずれ量を調節するのは困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は、２つの表示素子に位置合わせ用の信号として表示画面に所定のパターンを表示する信号を入力することにより、表示素子のずれ量の微調整を容易に行うことができる表示素子の画素ずらし量調整方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明は、２つの表示素子の光出力位置を該表示素子の画素の斜め方向の隣接画素との距離の１／２の距離だけ斜め方向にずらして水平方向および垂直方向の解像度を２倍にする投射型表示装置と、前記２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じて前記投射型表示装置にモアレを生じさせる調整信号を前記投射型表示装置に入力する調整用信号発生器とを備え、前記投射型表示装置は、前記２つの表示素子の光出力位置を水平方向及び垂直方向に調整可能に構成され、前記調整信号に基づいた画像の表示により生じるモアレにより前記２つの表示素子の光出力位置のずらし量を調整し、前記調整用信号発生器は、水平方向のずらし量を調整するときは、前記調整信号として、前記２つの表示素子の一方には、該表示素子の画素ピッチの２倍の長さよりも所定の長さ長い波長の正弦波を、画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を水平方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルとして表示される信号を入力し、他方の表示素子には、一方の表示素子に表示する画像ファイルを作成した正弦波から位相を４分の１波長分を中心として前後に所定波長分、所定間隔でずらした正弦波から、それぞれ画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を水平方向ラインの画素に順次割り当てられた水平方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ水平方向ラインデータについて複数ライン連続して帯状に配置するとともに、該帯状のラインデータを垂直方向に位相のずれ量が前記所定間隔で変化するように配置した画像ファイルとして表示される信号を入力し、垂直方向のずらし量を調整するときは、前記調整信号として、前記２つの表示素子の一方には、該表示素子の画素ピッチの２倍の長さよりも所定の長さ長い波長の正弦波を、画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を垂直方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルとして表示される信号を入力し、他方の表示素子には、一方の表示素子に表示する画像ファイルを作成した正弦波から位相を４分の１波長分を中心として前後に所定波長分、所定間隔でずらした正弦波から、それぞれ画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を垂直方向ラインの画素に順次割り当てられた垂直方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ垂直方向ラインデータについて複数ライン連続して帯状に配置するとともに、該帯状のラインデータを水平方向に位相のずれ量が前記所定間隔で変化するように配置した画像ファイルとして表示される信号を入力し、水平方向のずらし量を水平方向の隣接画素間の距離の１／２にする調整と、垂直方向のずらし量を垂直方向の隣接画素間の距離の１／２にする調整とを繰り返し、前記２つの表示素子の光出力位置のずらし量を調整することを特徴とするものである。
【０００６】
この発明では、投射型表示装置に２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じたモアレが表示される。したがって、表示されるモアレによって２つの表示素子の光出力位置が調整される。
【０００８】
また、この発明では、段階的に位相をずらした複数の正弦波からサンプリングした帯状の画像が同一画像ファイルに合成されて表示される。したがって、表示素子のずれ量及びずれの方向に応じてモアレが変化する画像が表示される。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明は、２つの表示素子の光出力位置を該表示素子の画素の斜め方向の隣接画素との距離の１／２の距離だけ斜め方向にずらして水平方向および垂直方向の解像度を２倍にする投射型表示装置の表示素子の画素ずらし量調整方法であって、前記２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じて前記投射型表示装置にモアレを生じさせる調整信号を前記投射型表示装置に入力するステップと、前記調整信号に基づいて前記投射型表示装置に表示されるモアレにより前記２つの表示素子の光出力位置のずらし量を調整するステップとを含み、前記調整信号として、前記２つの表示素子の一方には、該表示素子の画素ピッチの２倍の長さよりも所定の長さ長い波長の正弦波を、画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を水平方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルとして表示される信号を入力し、他方の表示素子には、一方の表示素子に表示する画像ファイルを作成した正弦波から位相を４分の１波長分を中心として前後に所定波長分、所定間隔でずらした正弦波から、それぞれ画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を水平方向ラインの画素に順次割り当てられた水平方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ水平方向ラインデータについて複数ライン連続して帯状に配置するとともに、該帯状のラインデータを垂直方向に位相のずれ量が前記所定間隔で変化するように配置した画像ファイルとして表示される信号を入力して水平方向のずらし量を隣接画素間の距離の１／２に調整し、前記調整信号として、前記２つの表示素子の一方には、該表示素子の画素ピッチの２倍の長さよりも所定の長さ長い波長の正弦波を、画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を垂直方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルとして表示される信号を入力し、他方の表示素子には、一方の表示素子に表示する画像ファイルを作成した正弦波から位相を４分の１波長分を中心として前後に所定波長分、所定間隔でずらした正弦波から、それぞれ画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を垂直方向ラインの画素に順次割り当てられた垂直方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ垂直方向ラインデータについて複数ライン連続して帯状に配置するとともに、該帯状のラインデータを水平方向に位相のずれ量が前記所定間隔で変化するように配置した画像ファイルとして表示される信号を入力して垂直方向のずらし量を隣接画素間の距離の１／２に調整し、これら水平方向の調整と垂直方向の調整を繰り返し、前記２つの表示素子の光出力位置のずれ量を調整することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明では、投射型表示装置に２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じたモアレが表示される。したがって、表示されるモアレによって２つの表示素子の光出力位置が調整される。
【００１２】
また、この発明では、段階的に位相をずらした複数の正弦波からサンプリングした帯状の画像が同一画像ファイルに合成されて表示される。したがって、表示素子のずれ量及びずれの方向に応じてモアレが変化する画像が表示される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態の表示素子の画素ずらし量調整方法を示す図である。
【００１６】
図１において、表示素子の画素ずらし量調整装置は、調整対象となる投射型表示装置１０と、調整用信号発生器１とを備えている。
【００１７】
投射型表示装置１０は、従来例と同様のもので、表示素子１３，１４は反射型液晶素子で、多数の画素を格子状に配置し入力信号に応じて画素の輝度を制御して画像を形成するものである。ランプ１１は光源であり、偏光ビームスプリッタ１２はランプ１１からの光を表示素子１３，１４に照射するとともに表示素子１３，１４から反射してきた光を合成してレンズ１５を通して投影面１６に投影するものである。そして、表示素子１３，１４の光出力位置を水平方向及び垂直方向に自由にずらせるようになっている。
【００１８】
調整用信号発生器１は、投射型表示装置１０の画素ずらし量を調整する信号として投影面１６にモアレ（縞模様）を表示させる信号を表示素子１３，１４別々に生成し、それぞれに入力するもので、パソコンなどの表示装置に画像を表示させることができるものであればよい。
【００１９】
この表示素子の画素ずらし量調整装置は、調整用信号発生器１が発生する信号により投影面１６にモアレを投影し、そのモアレの見え方によりずらし量を調整することを特徴としている。
【００２０】
斜め方向の隣接画素間の距離の１／２の距離だけ斜め方向にずらすということは、水平方向及び垂直方向ともに隣接画素間の距離の１／２の距離だけずらすということであるので、本実施形態では水平方向と垂直方向でそれぞれずらし量を隣接画素間の距離の１／２の距離に調整することにより、斜め方向のずらし量を隣接画素間の距離の１／２の距離に調整するようにしている。
【００２１】
まず、水平方向のずらし量を調整するためのモアレを投影面１６に表示する画像ファイルを作成する。これは、表示素子１３，１４の水平方向の画素ピッチ（隣り合う画素間の距離）の２倍の長さより若干長い波長の正弦波を表示素子１３，１４の画素ピッチでサンプリングし、その振幅値を画素の輝度値に変換し、その輝度値を水平方向ライン毎に水平方向に左端（もしくは右端）の画素から順次割り当てて画像ファイルを作成する。
【００２２】
例えば、画素ピッチの２倍の長さを１波長とする正弦波の周波数をＦとすると、周波数0.9Ｆの正弦波からサンプリングして２５６階調の輝度値に変換する場合、水平方向の左からｘ番目の画素の輝度値Ｐ（ｘ）は次式により求める。
Ｐ（ｘ）＝１２７（ｓｉｎ（ＰＩ×ｘ×０．９）＋１）（ＰＩ：円周率）
【００２３】
ここで、２つの表示素子１３，１４を隣接画素間の距離の１／２だけずらすことから、２つの表示素子１３，１４に表示する画像ファイルを作成する際サンプリングする正弦波の位相を１／４波長分ずらすようにする。
【００２４】
図２は、表示素子１３，１４の画素ピッチを１波長とする正弦波の周波数をＦとし、表示素子のずれが隣接画素間の距離の１／２から-0.5画素ピッチから0.5画素ピッチまでずれた場合の、周波数によるモアレの見え方の違いを示した図である。
【００２５】
図２に示すように、位置ずれによりモアレが変化することがわかる。このモアレにより位置ずれが分かりやすいように、画像ファイルを作成する際サンプリングする正弦波の周波数を選択するが、実験の結果から0.8Ｆから0.9Ｆ程度の周波数がよい。
【００２６】
次に、図２のモアレだけでは、表示素子１３，１４の相対位置が隣接画素間の距離の１／２よりずれていることは分かるが、どちらの方向にずれているかは分からないので、片方の表示素子の画像ファイルを作成する際サンプリングする正弦波の位相を１／４波長（0.25波長）分を中心として変化させる。
【００２７】
例えば、周波数0.9Ｆの正弦波をサンプリング対象とし、片方の表示素子に表示する画像ファイルは、サンプリングする正弦波の位相を0.1波長分から0.4波長分までずらして作成する。このときの、表示素子１３，１４の隣接画素間の距離の１／２からのずれと、表示されるモアレとの関係を示したのが図３である。
【００２８】
図３に示すように、表示素子１３，１４のずれが隣接画素間の距離の１／２であれば（図中、ずれ０画素）、位相差0.25波長では上下対称にモアレが生じるが、表示素子１３，１４のずれが隣接画素間の距離の１／２より＋側に（右方向に）ずれると、下側（位相差が大きい側）のモアレが大きくなり、モアレが生じない部分が上側（位相差が小さい側）へずれる。表示素子１３，１４のずれが隣接画素間の距離の１／２より−側に（左方向に）ずれると、上側（位相差が小さい側）のモアレが大きくなり、モアレが生じない部分が下側（位相差が大きい側）へずれる。よって、モアレの生じ方により表示素子１３，１４のずれの方向とずれの程度が分かるようになる。
【００２９】
以上のことから、一方の表示素子１３には、周波数0.9Ｆの正弦波を画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を、水平方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルで表示し、他方の表示素子１４には、一方の表示素子１３に表示する画像ファイルを作成した周波数0.9Ｆの正弦波から位相を0.1波長分から0.4波長分まで0.05波長分間隔でずらした正弦波から、それぞれの画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を水平方向ラインの画素に順次割り当てられた水平方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ水平方向のラインデータの複数ライン分連続して帯状に配置するとともに、この帯を垂直方向に位相のずれ量が0.05波長分ずつ変化するように配置した画像ファイルを表示する。
【００３０】
そして、上述したように、投影面１６に表示されるモアレパターンから、表示素子１３，１４のずれ量及びずれ方向を判断し、表示素子１３，１４の水平方向のずれ量を調整する。
【００３１】
次に、垂直方向のずれ量を調節するため、水平方向の調節で作成した画像ファイルの水平方向と垂直方向を入れ替えた画像ファイルを作成し表示する。
【００３２】
すなわち、一方の表示素子１３には、周波数0.9Ｆの正弦波を画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を、垂直方向のラインの画素に順次割り当てた画像ファイルとして表示し、他方の表示素子１４には、一方の表示素子１３に表示する画像ファイルを作成した周波数0.9Ｆの正弦波から位相を0.1波長分から0.4波長分まで0.05波長分間隔でずらした正弦波から、それぞれ画素ピッチでサンプリングした振幅値が輝度値に変換された値を垂直方向ラインの画素に順次割り当てた垂直方向ラインデータを、位相のずれ量毎に同じ垂直方向ラインデータを複数ライン分連続して帯状に配置するとともに、この帯を水平方向に位相のずれ量が0.05波長分ずつ変化するように配置した画像ファイルとして表示する。
【００３３】
そして、上述した水平方向の調整と同様に、投影面１６に表示されるモアレパターンから、表示素子１３，１４のずれ量及びずれ方向を判断し、表示素子１３，１４の垂直方向のずれ量を調整する。
【００３４】
次に、再度水平方向の調整用の画像ファイルを表示し、水平方向のずれ量を確認し、ずれ量が隣接画素間の距離の１／２になっていなければ、再度水平方向の調整を行い、さらに垂直方向の調整を行い、水平方向、垂直方向ともにずれ量が隣接画素間の距離の１／２になるまで繰り返す。
【００３５】
このように本実施形態においては、表示素子１３，１４のずれ量に応じて変化するモアレを投影面１６に表示し、このモアレによって表示素子１３，１４のずれ量を調整しているので、別々に配置された表示素子１３，１４の光出力のずれ量も容易に調整することができる。
【００３６】
なお、表示素子１３，１４に表示する画像ファイルの水平方向及び垂直方向の画素の数は、表示素子１３、１４の画素数により変えてもよく、モアレの見やすいサイズであればよい。
【００３７】
本実施形態の他の態様としては、図４に示すように、調整用信号発生器１は、投影面１６に、画素の水平方向１列のラインの上から奇数番目のライン（例えば、２×ｋ＋３番目、ｋは０以上の整数）を１本と、この奇数番目のラインから上下方向に等間隔の２本の上から偶数番目のライン（例えば、２×ｋ番目と２×ｋ＋６番目）を表示させる信号を発生するようにする。
【００３８】
表示素子１３の投影位置の右下方向に表示素子１４の投影位置をずらせた場合、正確にずれ位置が合っていると表示素子１３の水平方向左からｍ番目、垂直方向上からｎ番目の画素（ｍ，ｎは０以上の整数）は、投影面１６の左上位置を原点（ｘ＝０、ｙ＝０）とし水平右方向にｘ軸、垂直下方向にｙ軸を取った座標上での位置は、
ｘ＝２×ｍ，ｙ＝２×ｎ
に投影される。
【００３９】
また、表示素子１４の水平方向左からｍ番目、垂直方向上からｎ番目の画素は、
ｘ＝２×ｍ＋１，ｙ＝２×ｎ＋１
に投影される。なお、表示素子をどちらの方向に斜めにずらすかによりこの関係は逆転する。
【００４０】
このように、図４において、画素の水平方向１列のライン（直線）の上から奇数番目のライン（ｙ＝２×ｋ＋３）は表示素子１４により投影面１６に表示され、２本の上から偶数番目のライン（ｙ＝２×ｋとｙ＝２×ｋ＋６）は表示素子１３により表示されることになる。
【００４１】
ここで、図４の３本のラインは、表示素子１３，１４同士のずらし量が適切であれば、２本の偶数番目のライン（ｙ＝２×ｋとｙ＝２×ｋ＋６）それぞれと奇数番目のライン（ｙ＝２×ｋ＋３）の間隔は全く同じになるが、表示素子１４が下方向にずれていると図５（ａ）に示すように真中の奇数番目のライン（表示素子１４により表示されるライン）が下方向にずれて表示され、表示素子１４が回転方向にずれていると図５（ｂ）に示すように真中の奇数番目のラインが回転しているようにずれて表示され、ライン間の距離が等距離で無くなることからずれていることが分かる。
【００４２】
よって、上述の３本のライン間の距離がライン全体に渡って等距離になるように表示素子１３、１４同士の位置関係を調整すれば垂直方向画素ずらし量を正確に調整することができる。
【００４３】
また、水平方向の画素ずれ量も同様にして、垂直方向に３本のラインを表示させることにより調整できるので、例えば、図６に示すような格子状のパターンを表示させることにより画面全体に渡り画素ずれ量を調整することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、投射型表示装置に２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じたモアレを表示し、このモアレによりずれ量を調整しているので、表示素子が別々に配置されていても光出力位置のずれ量を容易に調整することができる。
【００４５】
また、一方の表示素子に画素ピッチよりも所定の長さ長い波長の正弦波を画素ピッチでサンプリングした画像ファイルを表示し、他方の表示素子にその正弦波から位相を0.5波長分を中心にずらした正弦波からサンプリングしたものを帯状にして段階的に位相を変化させるように並べた画像ファイルを表示すれば、ずれ量とともにずれ方向に応じてモアレを変化させることができ、光出力位置のずれ量を容易に調整することができる。
【００４６】
また、投射型表示装置に２つの表示素子の光出力位置のずれ量に応じて相互の間隔が異なって表示される３本の直線を表示し、この直線によりずれ量を調整しているので、表示素子が別々に配置されていても光出力位置のずれ量を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の表示素子の画素ずらし量調整装置を示す図であり、その概略ブロック図である。
【図２】その表示素子のずれ量と正弦波の周波数によるモアレの見え方を示した図である。
【図３】その表示素子のずれ量と正弦波の位相ずれ量によるモアレの見え方を示した図である。
【図４】その他の態様の直線の表示位置を示す図である。
【図５】その表示素子のずれ量が異常なときの直線の表示例を示す図である。
【図６】その調整用の画像例を示す図である。
【図７】従来の投射型表示装置を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１調整用信号発生器
１０投射型表示装置
１１ランプ
１２偏光ビームスプリッタ
１３，１４表示素子
１５レンズ
１６投影面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection display device, and more particularly to a pixel shift amount adjustment device and method for a display element of a projection display device in which a plurality of display elements are shifted to obtain a high resolution.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a high resolution is to be obtained in a projection display device, as shown in FIG. 7, the light of the lamp 11 is irradiated to the two display elements 13 and 14 through the polarization beam splitter 12, and the reflected light is polarized. The beams are overlapped by the beam splitter 12 and projected onto the projection surface 16 through the lens 15 so that the light output positions of the two display elements 13 and 14 are inclined in the oblique direction by a distance that is ½ of the distance between the adjacent pixels in the oblique direction. By shifting the positions, the horizontal and vertical resolutions are doubled.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
At this time, it is necessary to adjust the shift amount of the display elements 13 and 14 to be a half of the distance from the adjacent pixels in the oblique direction, but the two display elements 13 and 14 are separately arranged, Since only the light output is synthesized, it is difficult to adjust the shift amount by looking only at the position of the display element.
[0004]
Accordingly, the present invention provides a display element that can easily finely adjust the shift amount of the display element by inputting a signal for displaying a predetermined pattern on the display screen as an alignment signal to the two display elements. It is an object of the present invention to provide a pixel shift amount adjustment method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to a first invention for solving the above-mentioned problem, the light output positions of two display elements are shifted in the diagonal direction by a distance that is 1/2 of the distance from the adjacent pixel in the diagonal direction of the pixels of the display elements. A projection display device that doubles the direction resolution, and an adjustment signal that causes moiré in the projection display device according to the amount of deviation of the light output positions of the two display elements is input to the projection display device. and an adjustment signal generator, the previous SL projection display device, wherein the adjustable constituting the light output position of the two display elements in the horizontal and vertical directions, caused by the display of the image based on the adjustment signal When the amount of shift of the light output position of the two display elements is adjusted by moire , and the adjustment signal generator adjusts the amount of shift in the horizontal direction, the adjustment signal is sent to one of the two display elements as the adjustment signal. The display An image file in which a value obtained by converting a sine wave having a predetermined length longer than the length of a pixel pitch of a child to a luminance value obtained by sampling an amplitude value at a pixel pitch is sequentially assigned to pixels on a horizontal line. Is input to the other display element, and the phase of the sine wave that created the image file to be displayed on one display element is set to a predetermined wavelength by a predetermined wavelength around the quarter wavelength. From the sine wave shifted by, the horizontal line data that is sequentially assigned to the pixels of the horizontal line from the value obtained by converting the amplitude value sampled at the pixel pitch into the luminance value, is the same horizontal line for each phase shift amount. A plurality of lines of data are continuously arranged in a strip shape, and the strip-shaped line data is arranged in an image frame in which the amount of phase shift is changed in the vertical direction at the predetermined interval. When adjusting the vertical shift amount, one of the two display elements has a predetermined length longer than twice the pixel pitch of the display element. A signal that is displayed as an image file in which the amplitude value obtained by sampling a sine wave of a long wavelength at a pixel pitch and converted into a luminance value is sequentially assigned to pixels in the vertical line is input, and the other display The element is sampled at a pixel pitch from a sine wave whose phase is shifted by a predetermined wavelength by a predetermined wavelength around the quarter wavelength from a sine wave that created an image file to be displayed on one display element. A plurality of vertical line data, which is obtained by sequentially assigning the converted amplitude value to the luminance value to the pixels of the vertical line, for the same vertical line data for each phase shift amount A horizontal shift amount is input by inputting a signal displayed as an image file in which the continuous line is arranged in a strip shape and the strip line data is arranged in such a manner that the phase shift amount changes at the predetermined interval in the horizontal direction. Is repeatedly adjusted to 1/2 the distance between adjacent pixels in the horizontal direction and to adjust the shift amount in the vertical direction to 1/2 the distance between adjacent pixels in the vertical direction. The shift amount of the output position is adjusted .
[0006]
In the present invention, moire according to the shift amount of the light output position of the two display elements is displayed on the projection display device. Therefore, the light output positions of the two display elements are adjusted by the displayed moire.
[0008]
Further, in the present invention, band-like images sampled from a plurality of sine waves whose phases are shifted in stages are synthesized and displayed in the same image file. Therefore, an image in which moire changes according to the amount and direction of displacement of the display element is displayed.
[0009]
According to a second invention for solving the above-mentioned problem, the light output positions of the two display elements are shifted in the oblique direction by a distance 1/2 of the distance from the adjacent pixel in the oblique direction of the pixels of the display element. A method of adjusting a pixel shift amount of a display element of a projection display device that doubles a resolution in a direction, wherein moire is generated in the projection display device according to a shift amount of a light output position of the two display elements. And a step of inputting an adjustment signal to the projection display device, and a step of adjusting a shift amount of the light output positions of the two display elements by moire displayed on the projection display device based on the adjustment signal. As the adjustment signal, one of the two display elements has a luminance value obtained by sampling a sine wave having a wavelength longer than a length twice the pixel pitch of the display element by a pixel pitch. A signal to be displayed as an image file in which the converted values are sequentially assigned to the pixels in the horizontal line is input, and the phase of the other display element is determined from the sine wave that created the image file to be displayed on one display element. A value obtained by converting amplitude values sampled at pixel pitches into luminance values from sine waves shifted at predetermined intervals by a predetermined wavelength before and after centering on a quarter wavelength is sequentially assigned to pixels on the horizontal line. The horizontal line data is arranged in a band continuously for a plurality of lines for the same horizontal line data for each phase shift amount, and the phase shift amount of the band line data changes in the vertical direction at the predetermined interval. The signal displayed as an image file arranged in this way is input and the horizontal shift amount is adjusted to ½ of the distance between adjacent pixels to obtain the adjustment signal. In one of the two display elements, a value obtained by converting an amplitude value obtained by sampling a sine wave having a predetermined length longer than the pixel pitch of the display element at a pixel pitch into a luminance value. Is input to the pixels of the vertical line sequentially as a signal displayed as an image file, and the other display element has a phase of a quarter from the sine wave that created the image file to be displayed on one display element. A vertical line in which amplitude values sampled at pixel pitches are converted to luminance values from sine waves that are shifted by a predetermined wavelength back and forth around the wavelength center, and are sequentially assigned to pixels in the vertical line. The data is arranged in a band continuously for a plurality of lines with respect to the same vertical direction line data for each phase shift amount, and the phase shift amount in the horizontal direction is the same as the band-shaped line data. A signal displayed as an image file arranged so as to change at a predetermined interval is input, and the vertical shift amount is adjusted to ½ of the distance between adjacent pixels, and the horizontal adjustment and the vertical adjustment are performed. Repeatedly, the shift amount of the light output position of the two display elements is adjusted .
[0010]
In the present invention, moire according to the shift amount of the light output position of the two display elements is displayed on the projection display device. Therefore, the light output positions of the two display elements are adjusted by the displayed moire.
[0012]
Further, in the present invention, band-like images sampled from a plurality of sine waves whose phases are shifted in stages are synthesized and displayed in the same image file. Therefore, an image in which moire changes according to the amount and direction of displacement of the display element is displayed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 are diagrams showing a pixel shift amount adjusting method for a display element according to an embodiment of the present invention.
[0016]
In FIG. 1, the pixel shift amount adjustment device for a display element includes a projection display device 10 to be adjusted and an adjustment signal generator 1.
[0017]
The projection type display device 10 is the same as the conventional example, and the display elements 13 and 14 are reflection type liquid crystal elements. A large number of pixels are arranged in a lattice pattern, and the brightness of the pixels is controlled according to an input signal to display an image. To form. The lamp 11 is a light source, and the polarization beam splitter 12 irradiates the light from the lamp 11 to the display elements 13 and 14 and combines the light reflected from the display elements 13 and 14 and projects the light onto the projection surface 16 through the lens 15. Is. The light output positions of the display elements 13 and 14 can be freely shifted in the horizontal direction and the vertical direction.
[0018]
The adjustment signal generator 1 generates a signal for displaying a moire (striped pattern) on the projection surface 16 as a signal for adjusting the pixel shift amount of the projection display device 10, and inputs it to each of the display elements 13 and 14. Any device that can display an image on a display device such as a personal computer may be used.
[0019]
This pixel shift amount adjusting device of the display element is characterized in that moire is projected onto the projection surface 16 by a signal generated by the adjustment signal generator 1, and the shift amount is adjusted depending on how the moire is seen.
[0020]
Shifting in the diagonal direction by a distance of 1/2 of the distance between adjacent pixels in the diagonal direction means shifting by a distance of 1/2 of the distance between adjacent pixels in both the horizontal and vertical directions. In the embodiment, the shift amount in the oblique direction is adjusted to ½ of the distance between the adjacent pixels by adjusting the shift amount in the horizontal direction and the vertical direction to ½ of the distance between the adjacent pixels. I have to.
[0021]
First, an image file for displaying moire for adjusting the horizontal shift amount on the projection surface 16 is created. This is because a sine wave having a wavelength slightly longer than twice the pixel pitch (distance between adjacent pixels) in the horizontal direction of the display elements 13 and 14 is sampled at the pixel pitch of the display elements 13 and 14 and the amplitude value thereof is obtained. Is converted into the luminance value of the pixel, and the luminance value is sequentially assigned from the leftmost (or rightmost) pixel in the horizontal direction for each horizontal line to create an image file.
[0022]
For example, when the frequency of a sine wave having a wavelength twice as long as the pixel pitch is F, when sampling from a sine wave with a frequency of 0.9 F and converting to a luminance value of 256 gradations, from the left in the horizontal direction The luminance value P (x) of the xth pixel is obtained by the following equation.
P (x) = 127 (sin (PI × x × 0.9) +1) (PI: pi)
[0023]
Here, since the two display elements 13 and 14 are shifted by ½ of the distance between adjacent pixels, the phase of the sine wave sampled when creating the image file to be displayed on the two display elements 13 and 14 is 1 /. Shift by 4 wavelengths.
[0024]
FIG. 2 shows that the frequency of a sine wave with the pixel pitch of the display elements 13 and 14 as one wavelength is F, and the shift of the display element is shifted from 1/2 of the distance between adjacent pixels to −0.5 pixel pitch to 0.5 pixel pitch. It is the figure which showed the difference in the appearance of the moire by frequency in the case of.
[0025]
As shown in FIG. 2, it can be seen that the moire changes due to the positional deviation. The frequency of the sine wave to be sampled is selected when creating the image file so that the positional deviation can be easily understood by this moire, but a frequency of about 0.8F to 0.9F is preferable from the experimental results.
[0026]
Next, it can be seen from the moire alone in FIG. 2 that the relative positions of the display elements 13 and 14 are deviated from ½ of the distance between adjacent pixels, but it is not known in which direction they are deviated. The phase of the sine wave to be sampled when the image file of the display element is created is changed around a quarter wavelength (0.25 wavelength).
[0027]
For example, a sine wave with a frequency of 0.9 F is targeted for sampling, and an image file to be displayed on one display element is created by shifting the phase of the sine wave to be sampled from 0.1 wavelength to 0.4 wavelength. FIG. 3 shows the relationship between the deviation from 1/2 of the distance between adjacent pixels of the display elements 13 and 14 and the displayed moire.
[0028]
As shown in FIG. 3, if the shift between the display elements 13 and 14 is ½ of the distance between adjacent pixels (the shift is 0 pixel in the figure), moire occurs symmetrically at the phase difference of 0.25 wavelength. When the shift between the elements 13 and 14 shifts to the + side (rightward) from ½ of the distance between adjacent pixels, the lower moire (the side with the larger phase difference) increases, and the portion where no moire occurs is the upper side. It shifts to the side where the phase difference is small. When the shift between the display elements 13 and 14 is shifted to the minus side (to the left) from ½ of the distance between adjacent pixels, the moire on the upper side (the side where the phase difference is small) becomes large, and the portion where no moire is generated becomes lower. Shift to the side (side with large phase difference). Therefore, the direction of displacement and the degree of displacement of the display elements 13 and 14 can be understood depending on how moire occurs.
[0029]
From the above, one display element 13 is an image file in which amplitude values obtained by sampling a sine wave with a frequency of 0.9 F at a pixel pitch are converted into luminance values in sequence and assigned to pixels in a horizontal line. The other display element 14 has a sine wave whose phase is shifted from the sine wave of the frequency 0.9F, which created the image file to be displayed on the one display element 13, from the 0.1 wavelength portion to the 0.4 wavelength portion at an interval of 0.05 wavelength. , Horizontal line data obtained by sequentially assigning values obtained by converting amplitude values sampled at respective pixel pitches into luminance values to pixels in the horizontal direction line, a plurality of lines of the same horizontal direction line data for each phase shift amount An image file is displayed in which the bands are continuously arranged in the form of a band, and the bands are arranged so that the amount of phase shift varies by 0.05 wavelengths in the vertical direction.
[0030]
Then, as described above, the shift amount and shift direction of the display elements 13 and 14 are determined from the moire pattern displayed on the projection surface 16, and the horizontal shift amount of the display elements 13 and 14 is adjusted.
[0031]
Next, in order to adjust the amount of deviation in the vertical direction, an image file in which the horizontal direction and the vertical direction of the image file created by the adjustment in the horizontal direction are exchanged is created and displayed.
[0032]
That is, on one display element 13, a value obtained by converting an amplitude value obtained by sampling a sine wave having a frequency of 0.9 F at a pixel pitch into a luminance value is displayed as an image file sequentially assigned to pixels on a vertical line, The other display element 14 includes pixels from a sine wave in which the phase is shifted at intervals of 0.05 wavelength from 0.1 wavelength to 0.4 wavelength from a sine wave having a frequency of 0.9 F that creates an image file to be displayed on one display element 13. Vertical line data obtained by sequentially assigning values obtained by converting amplitude values sampled at the pitch to luminance values to pixels in the vertical line, and forming the same vertical line data for a plurality of lines continuously for each phase shift amount This band is displayed as an image file arranged so that the amount of phase shift changes by 0.05 wavelength in the horizontal direction.
[0033]
Then, similarly to the horizontal adjustment described above, the shift amount and shift direction of the display elements 13 and 14 are determined from the moire pattern displayed on the projection surface 16, and the vertical shift amount of the display elements 13 and 14 is determined. adjust.
[0034]
Next, the horizontal adjustment image file is displayed again, and the amount of horizontal displacement is confirmed. If the amount of displacement is not ½ of the distance between adjacent pixels, the horizontal adjustment is performed again. Further, the adjustment in the vertical direction is performed, and the process is repeated until the shift amount becomes 1/2 of the distance between adjacent pixels in both the horizontal and vertical directions.
[0035]
As described above, in the present embodiment, the moiré that changes in accordance with the amount of deviation of the display elements 13 and 14 is displayed on the projection surface 16, and the amount of deviation of the display elements 13 and 14 is adjusted by this moiré. The amount of deviation of the light output of the display elements 13 and 14 arranged in can be easily adjusted.
[0036]
The number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction of the image file displayed on the display elements 13 and 14 may be changed depending on the number of pixels of the display elements 13 and 14 as long as the moiré is easily seen.
[0037]
As another aspect of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the adjustment signal generator 1 has an odd-numbered line (for example, 2 × k + 3, where k is an integer greater than or equal to 0), and even-numbered lines (for example, 2 × kth and 2 × k + 6th) from the top of two odd-numbered lines in the vertical direction. Generate a signal to be displayed.
[0038]
When the projection position of the display element 14 is shifted to the lower right direction of the projection position of the display element 13, the pixel is the mth pixel from the left in the horizontal direction of the display element 13 and the nth pixel from the top in the vertical direction if the shift position is accurately aligned. (M and n are integers greater than or equal to 0) on the coordinates where the upper left position of the projection surface 16 is the origin (x = 0, y = 0) and the x axis is in the horizontal right direction and the y axis is in the vertical direction. The position is
x = 2 × m, y = 2 × n
Projected on.
[0039]
In addition, the mth pixel from the left in the horizontal direction of the display element 14 and the nth pixel from the top in the vertical direction are:
x = 2 × m + 1, y = 2 × n + 1
Projected on. This relationship is reversed depending on which direction the display element is shifted obliquely.
[0040]
As described above, in FIG. 4, odd-numbered lines (y = 2 × k + 3) from the top of the line (straight line) in the horizontal column of pixels are displayed on the projection surface 16 by the display element 14 and are displayed from above the two lines. Even-numbered lines (y = 2 × k and y = 2 × k + 6) are displayed by the display element 13.
[0041]
Here, the three lines in FIG. 4 are odd and two even-numbered lines (y = 2 × k and y = 2 × k + 6) if the amount of shift between the display elements 13 and 14 is appropriate. The interval between the second lines (y = 2 × k + 3) is exactly the same, but when the display element 14 is shifted downward, as shown in FIG. 5A, the middle odd-numbered line (by the display element 14). (Displayed line) is shifted downward, and when the display element 14 is shifted in the rotational direction, the odd-numbered middle line is shifted as shown in FIG. 5B. Thus, it can be seen that the distance between the lines is not equal and deviates.
[0042]
Therefore, the vertical pixel shift amount can be accurately adjusted by adjusting the positional relationship between the display elements 13 and 14 so that the distance between the above three lines is equal to the entire line.
[0043]
Similarly, the amount of pixel shift in the horizontal direction can be adjusted by displaying three lines in the vertical direction. For example, by displaying a grid pattern as shown in FIG. The amount of pixel shift can be adjusted.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, the moire according to the amount of deviation of the light output positions of the two display elements is displayed on the projection display device, and the amount of deviation is adjusted by this moire, so the display elements are arranged separately. However, the amount of deviation of the light output position can be easily adjusted.
[0045]
Also, an image file in which a sine wave with a wavelength longer than the pixel pitch is sampled at the pixel pitch is displayed on one display element, and the phase is shifted about 0.5 wavelength from the sine wave on the other display element. If you display an image file that has been sampled from a sinusoidal wave and arranged in stages to change the phase step by step, the moire can be changed according to the shift direction along with the shift amount, and the optical output position shift The amount can be easily adjusted.
[0046]
In addition, since the projection type display device displays three straight lines displayed at different intervals according to the amount of deviation of the light output positions of the two display elements, and the amount of deviation is adjusted by this straight line, Even if the display elements are arranged separately, the shift amount of the light output position can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a pixel shift amount adjusting device for a display element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing how the moiré appears depending on the amount of deviation of the display element and the frequency of the sine wave.
FIG. 3 is a diagram showing how the moiré looks depending on the shift amount of the display element and the phase shift amount of the sine wave.
FIG. 4 is a diagram illustrating a display position of a straight line in another mode.
FIG. 5 is a diagram illustrating a display example of a straight line when the amount of shift of the display element is abnormal.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image for adjustment.
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a conventional projection display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adjustment signal generator 10 Projection type display apparatus 11 Lamp 12 Polarization beam splitters 13 and 14 Display element 15 Lens 16 Projection surface

Claims

Projection display that doubles the horizontal and vertical resolutions by shifting the light output positions of the two display elements obliquely by a distance ½ of the distance between the pixels of the display elements and the adjacent pixels in the oblique direction. Equipment,
An adjustment signal generator for inputting, to the projection display device, an adjustment signal that causes moire in the projection display device in accordance with a shift amount of the light output position of the two display elements ;
Before SL projection display device, the light output position of the two display elements are adjustably configured in the horizontal and vertical directions, the light of moire by the two display elements generated by the display of the image based on the adjustment signal Adjust the shift amount of the output position ,
When the adjustment signal generator adjusts the horizontal shift amount, the adjustment signal generator has one of the two display elements as a predetermined length longer than twice the pixel pitch of the display element as the adjustment signal. A signal that is displayed as an image file in which the value obtained by converting the amplitude value obtained by sampling a long-wave sine wave at a pixel pitch into a luminance value is sequentially assigned to the pixels in the horizontal line is input to the other display element. Is an amplitude sampled at a pixel pitch from a sine wave whose phase is shifted by a predetermined wavelength around the quarter wavelength from the sine wave that created the image file to be displayed on one display element. The horizontal line data that is sequentially assigned to the pixels in the horizontal direction line after the value is converted to the luminance value is continuous for the same horizontal line data for each phase shift amount. Converting mechanism arranged in a band shape, receives a signal phase shift amount of the band-like line data in the vertical direction is displayed as an image file arranged to vary at the predetermined intervals,
When adjusting the vertical shift amount, as the adjustment signal, one of the two display elements is a sine wave having a wavelength longer by a predetermined length than twice the pixel pitch of the display element. A signal that is displayed as an image file in which values obtained by converting amplitude values sampled at the pixel pitch into luminance values are sequentially assigned to pixels in the vertical line is input, and the other display element is displayed on one display element. The amplitude value sampled at each pixel pitch is converted into a luminance value from a sine wave whose phase is shifted by a predetermined wavelength around the quarter wavelength from the sine wave that created the image file The vertical line data in which the values are sequentially assigned to the pixels in the vertical line are arranged in a band continuously for a plurality of lines for the same vertical line data for each phase shift amount. Receives the signal to be displayed as an image file that phase shift amount of the band-like line data in the horizontal direction is arranged to vary said predetermined intervals,
The adjustment in which the horizontal shift amount is set to ½ of the distance between adjacent pixels in the horizontal direction and the adjustment in which the vertical shift amount is set to ½ of the distance between adjacent pixels in the vertical direction are repeated. A device for adjusting a pixel shift amount of a display element, wherein the shift amount of a light output position of one display element is adjusted.

Projection display that doubles the horizontal and vertical resolutions by shifting the light output positions of the two display elements obliquely by a distance ½ of the distance between the pixels of the display elements and the adjacent pixels in the oblique direction. A method for adjusting a pixel shift amount of a display element of a device,
Inputting an adjustment signal that causes moire in the projection display device according to the amount of deviation of the light output positions of the two display elements;
Adjusting the shift amount of the light output position of the two display elements by moire displayed on the projection display device based on the adjustment signal ,
As the adjustment signal, one of the two display elements has an amplitude value obtained by sampling a sine wave having a predetermined length longer than the pixel pitch of the display element at a pixel pitch as a luminance value. Input a signal to be displayed as an image file in which the converted values are sequentially assigned to the pixels in the horizontal line,
The other display element has pixels from a sine wave whose phase is shifted by a predetermined wavelength by a predetermined wavelength around the quarter wavelength from the sine wave that created the image file to be displayed on one display element. The horizontal line data, which is obtained by sequentially assigning the value obtained by converting the amplitude value sampled at the pitch to the luminance value to the pixels in the horizontal line, is continuously banded for the same horizontal line data for each phase shift amount. And a signal displayed as an image file in which the band-like line data is arranged in the vertical direction so that the phase shift amount changes at the predetermined interval, and the horizontal shift amount is set as a distance between adjacent pixels. To 1/2 of the
As the adjustment signal, one of the two display elements has an amplitude value obtained by sampling a sine wave having a predetermined length longer than the pixel pitch of the display element at a pixel pitch as a luminance value. Input a signal to be displayed as an image file that sequentially assigns the converted values to the pixels in the vertical line,
The other display element has pixels from a sine wave whose phase is shifted by a predetermined wavelength by a predetermined wavelength around the quarter wavelength from the sine wave that created the image file to be displayed on one display element. Vertical line data in which values obtained by converting amplitude values sampled at a pitch into luminance values are sequentially assigned to pixels in the vertical line are continuously banded for the same vertical line data for each phase shift amount. And a signal displayed as an image file in which the band-like line data is arranged in the horizontal direction so that the phase shift amount changes at the predetermined interval, and the vertical shift amount is set as the distance between adjacent pixels. To 1/2 of the
A method of adjusting a pixel shift amount of a display element , wherein the horizontal adjustment and the vertical adjustment are repeated to adjust the shift amount of the light output position of the two display elements .