(57)【要約】【課題】画像表示システムを構成する複数のプロジェクターの各プロジェクターを制御するための制御情報を、画像データケーブルによってプロジェクターに送信可能とする。【解決手段】隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成する機能を有する画像処理装置とを備えた画像表示システムであって、画像処理装置ＰＣは、輝度調整がなされた各部分画像の重畳領域に含まれる各画素に対応する画素データ書き込み領域のうち、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データをプロジェクターを制御する制御情報に書き換える制御情報書き込み部１８０を有し、プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・は、部分画像データから制御情報を取得する制御情報取得部３２０と、制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御部３５０とを有する。【選択図】図１
2010224221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムであって、
前記画像処理装置は、
前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整部と、
前記重畳領域輝度調整部によって調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込み部と、
を有し、
前記プロジェクターは、
前記部分画像データから前記制御情報を取得する制御情報取得部と、
前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御部と、
を有することを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示システムにおいて、
前記重畳領域輝度調整部は、前記重畳領域に対応する画素データの輝度が他の領域に比べて高くなるのを抑制することを特徴とする画像表示システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像表示システムにおいて、
前記非視認画素データは、前記各部分画像の重畳領域において輝度値がゼロに調整された画素に対応することを特徴とする画像表示システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記プロジェクターは、前記制御情報が取得された後に、前記非視認画素データの前記制御情報を、前記画像として視認されない輝度値に書き換える画像データ処理部をさらに有することを特徴とする画像表示システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記プロジェクターを制御するための制御情報は、前記プロジェクターに設けられる光源の出力を制御する光源制御情報であって、前記動作制御部は、前記光源制御情報に基づいた光源の出力制御を行うことを特徴とする画像表示システム。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示システムにおいて、
前記各部分画像の輝度を表す輝度代表値を各部分画像ごとに算出する輝度代表値算出部と、
前記各部分画像ごとに算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像の輝度を高くする輝度調整情報を取得する輝度調整情報取得部と、
前記輝度調整情報取得部によって取得された輝度調整情報に基づいて当該部分画像の輝度調整を行う部分画像輝度調整部と、
前記各部分画像ごとに算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を低下させる光源制御情報を取得する光源制御情報取得部とをさらに有し、
前記重畳領域輝度調整部は、前記部分画像輝度調整部によって輝度が調整された部分画像データに対して重畳領域の輝度を調整することを特徴とする画像表示システム。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示システムにおいて、
前記輝度調整情報取得部は、前記輝度代表値が所定値以上である場合には、当該部分画
像全体の輝度を変化させない輝度調整情報を取得し、前記輝度代表値が所定値未満である場合には、前記輝度代表値が小さいほど当該部分画像全体の輝度を高くする輝度調整情報を取得することを特徴とする画像表示システム。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の画像表示システムにおいて、
前記光源制御情報取得部は、前記輝度代表値が所定値以上である場合には、当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を変化させない光源制御情報を取得し、前記輝度代表値が所定値未満である場合には、当該輝度代表値が小さいほど前記プロジェクターの光源の出力を低下させる光源制御情報を取得することを特徴とする画像表示システム。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記輝度代表値は、当該部分画像に含まれる各画素の輝度を平均した値であることを特徴とする画像表示システム。
【請求項１０】
隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける前記画像処理装置であって、
前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整部と、
前記重畳領域輝度調整部によって調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込み部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける前記プロジェクターであって、
前記画像処理装置により、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データが当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換えられた前記部分画像データから、前記制御情報を取得する制御情報取得部と、
前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御部と、
を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける画像処理方法であって、
前記画像処理装置は、
前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整ステップと、
前記重畳領域輝度調整ステップにおいて調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値が書き込まれる非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込みステップと、
を有し、
前記プロジェクターは、
前記部分画像データから前記制御情報を取得する制御情報取得ステップと、
前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御ステップと、
を有することを特徴とする画像表示システムにおける画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システム、画像処理装置、プロジェクター及び画像表示システムにおける画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプロジェクターから投射される画像（部分画像という）をスクリーン上で並べて表示することによって、高精細な大画面画像の表示を実現する画像表示システムが知られている。
【０００３】
図７は画像表示システムの外観構成を示す図である。図７に示す画像表示システムは、合計１６台（横方向及び縦方向にそれぞれ４台）のプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ１６と、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ１６に対し、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ１６が投射すべき部分画像に対応する部分画像データを画像データケーブル１０を介して配信する画像処理装置（パーソナルコンピュータとする）ＰＣとを有している。
【０００４】
なお、図７に示す画像表示システムにおいては、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ１６によって投射される各部分画像のうちの隣接する部分画像間に重畳領域（図８参照）が設けられるように、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ１６が設置されている。図８においては、プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，ＰＪ５，ＰＪ６の部分画像による表示領域が拡大して示されており、図８における灰色で示す領域が重畳領域２０である。
【０００５】
図７に示した画像表示システムは、隣接する部分画像間に重畳領域を設けた場合であるが、重畳領域を設けない画像表示システムも存在する。いずれの場合においても、この種の画像表示システムは、プロジェクターの数が多くなれば、より高精細な大画面画像の表示が可能となるが、その反面、消費電力も大きくなるという課題もある。
【０００６】
このような課題に対処するために、プロジェクターの数を増やすことなく、より高精細な大画面画像の表示を可能とした画像表示システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１に開示されている技術（第１従来技術という）は、画像表示システムを構成するプロジェクターの数はそのままとし、表示画像の単位面積当たりの情報量の多い領域には、より多くのプロジェクターを割り当て、表示画像の単位面積当たりの情報量の少ない領域には、少ないプロジェクターを割り当てるように各プロジェクターの投射領域を変化させるというものである。このような処理を行うことにより、プロジェクターの数を増やすことなく、見た目に高精細な画像の表示が可能となる。また、第１従来技術では言及されていないが、高精細な画像表示を可能としながらプロジェクターの数は増えないので、プロジェクターの数を増やす場合に比べれば、消費電力の増加は抑制できると考えられる。
【０００８】
一方、高精細な大画面画像の表示を可能とする画像表示装置において、消費電力を抑制する技術は数多く提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に開示されている技術（第２従来技術という）は、画像表示システムとは異なる単一の画像表示装置であり、しかも直視型の画像表示装置を想定したものであるが、消費電力の抑制を可能とするものである。すなわち、第２従来技術は、表示されるコンテンツやシーンなどに応じて光源の制御を行うことによって、消費電力の抑制を可能とする
というものである。
【０００９】
第２従来技術は、具体的には、コンテンツやシーンなどに応じて表示サイズを２段階（大画面サイズと小画面サイズ）に切り替える表示サイズ切り替え手段と、２段階の各表示サイズに対応して設けられた２つの光源とを有し、大画面サイズでの表示を行う場合には、当該大画面サイズに対応した光源を点灯させ、小画面サイズでの表示を行う場合には、当該小画面サイズに対応した光源を点灯させるという制御を行うことにより、消費電力の削減を可能とするというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２４３７１２号公報
【特許文献２】特開２００８−３０１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した第１従来技術は、プロジェクターの数は増やさないで高精細化を可能とするものであるため、プロジェクターの数を増やして高精細化を図る画像表示システムに比べれば、プロジェクターの数が増えない分、消費電力の増加は抑制できるが、プロジェクターの数を同じとしたときの消費電力を積極的に削減する効果は得られない。
【００１２】
一方、第２従来技術は、点灯する光源の数を制御するものであるために、消費電力の削減効果は得られると考えられる。しかしながら、第２従来技術のようにコンテンツやシーンなどに応じて光源の制御を行う技術を画像表示システムに適用すると、次に示すような課題が生じる。
【００１３】
画像表示システムの多くは、パーソナルコンピュータなどの外部の画像処理装置ＰＣ（図７参照）によって、各プロジェクターが投射すべき部分画像の切り出し処理や、重畳領域（図８参照）の輝度が他の領域に比べて高くなるのを抑制するための輝度調整処理などの各種の画像データ処理を行うのが一般的である。このため、画像処理装置ＰＣで各種の画像データ処理を行ったのちに、各部分画像データを画像データケーブル１０（図７参照）によって、各プロジェクターに送信する必要がある。
【００１４】
このような画像表示システムにおいて、第２従来技術で示されているような光源の制御を行おうとすると、各プロジェクターに設けられている光源を制御するための光源制御情報を、それぞれ対応するプロジェクターに個々に送信する必要がある。
【００１５】
なお、第２従来技術は、単一の画像表示装置であるため、光源の制御をコンテンツやシーンなどに応じて行っているが、画像表示システムのように複数の部分画像によって１つの大画面画像を形成する場合には、第２従来技術と同様に、コンテンツやシーンなどに応じた表示画像の明るさ制御を行うことは勿論、表示画面の各領域（各プロジェクターから投射される部分画像）ごとに明るさを制御するということも可能である。いずれの場合においても、各プロジェクターごとに光源を制御する必要がある。
【００１６】
このように、各プロジェクターごとに光源を制御する場合には、画像処理装置ＰＣ側で各プロジェクターの光源を制御するための光源制御情報を各プロジェクターごとに生成して、生成した各プロジェクターごとの光源制御情報をそれぞれ対応するプロジェクターに送信する必要がある。この場合、光源制御情報をプロジェクターに送信するための専用のインターフェースや専用の伝送ケーブルが必要となるという問題がある。また、これは、各プロジェクターの光源の出力を制御する場合に限らず、各プロジェクターに対して何ら
かの制御を行う場合の制御信号を送信する場合にも同様のことが言える。
【００１７】
そこで本発明は、画像表示システムを構成する複数のプロジェクターを個々のプロジェクターごとに制御するための制御情報を、画像データを送信するための画像データケーブルによって対応するプロジェクターに送信可能とする画像表示システム、画像処理装置、プロジェクター及び画像表示システムにおける画像処理方法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】
【００１８】
本発明の画像表示システムは、隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムであって、前記画像処理装置は、前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整部と、前記重畳領域輝度調整部によって調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込み部とを有し、前記プロジェクターは、前記部分画像データから前記制御情報を取得する制御情報取得部と、前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御部とを有することを特徴とする。
【００１９】
このように、本発明の画像表示システムは、画像処理装置側においては、各部分画像の重畳領域に含まれる各画素に対応する画素データのうち、画像として視認されない輝度値を有する画素データ（非視認画素データ）を、各プロジェクターを制御するための制御情報に書き換えるようにしている。これにより、各プロジェクターを制御するための制御情報を画像データと同様に扱うことができる。このため、制御情報を画像データケーブルによってプロジェクターに送信することができ、制御情報を送信するためのインターフェースや専用の伝送ケーブルを不要とすることができる。それによって、画像表示システムの構成を簡素化することができ、安価に画像表示システムを構築することができる。
【００２０】
また、プロジェクター側においては、画像処理装置から画像データとして送信されてくる当該プロジェクターの制御情報を取得して、取得した制御情報に基づく動作を行うことができる。
【００２１】
本発明の画像表示システムにおいては、前記重畳領域輝度調整部は、前記重畳領域に対応する画素データの輝度が他の領域に比べて高くなるのを抑制することが好ましい。
これにより、スクリーン上において重畳領域の存在が視認されにくくなり、表示画像を高画質なものとすることができる。
【００２２】
本発明の画像表示システムにおいては、前記非視認画素データは、前記各部分画像の重畳領域において輝度値がゼロに調整された画素に対応することが好ましい。
【００２３】
このように、輝度値がゼロに調整された領域は、当該部分画像がスクリーン上に表示されたときに画像として意味を持たない領域（画像として視認されない領域）となるので、輝度値がゼロに調整された各画素に対応する画素データは、輝度情報以外の情報として、例えば、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換えることができる。
【００２４】
本発明の画像表示システムにおいては、前記プロジェクターは、前記制御情報が取得された後に、前記非視認画素データの前記制御情報を、前記画像として視認されない輝度値に書き換える画像データ処理部をさらに有することが好ましい。
【００２５】
このように、制御情報を取得したあとは、当該制御情報を、本来の輝度情報（各部分画像の重畳領域において画像として視認されない輝度値）に書き換える処理を行う。これにより、当該画素データは、本来の輝度情報に書き換えられた状態となるので、当該プロジェクターからは、重畳領域の輝度調整がなされた部分画像を投射することができる。
【００２６】
本発明の画像表示システムにおいては、前記プロジェクターを制御するための制御情報は、前記プロジェクターに設けられる光源の出力を制御する光源制御情報であって、前記動作制御部は、前記光源制御情報に基づいた光源の出力制御を行うことが好ましい。
【００２７】
このように、制御情報を光源の出力を制御する光源制御情報とすることによって、各プロジェクターの光源の出力を制御することができる。各プロジェクターの光源の出力を制御可能とすることにより、画像表示システムにおいて表示される大画面画像の複数の表示領域（各プロジェクターが投射する部分画像）ごとに、明るさを調整することができる。
【００２８】
具体的には、各プロジェクターが投射する各部分画像の輝度（明るさ）に応じて、当該プロジェクターの光源の出力を制御するものである。例えば、明るさを抑制しても差し支えのない表示領域においては光源出力を低下させるといたった制御を行うものであり、このような光源の出力制御を行うことによって、画像表示システムの消費電力を削減することができる。なお、消費電力の削減効果という観点で考えると、画像表示システムを構成するプロジェクターの数が多いほど、消費電力の削減効果はより顕著なものとなる。
【００２９】
本発明の画像表示システムにおいては、前記各部分画像の輝度を表す輝度代表値を各部分画像ごとに算出する輝度代表値算出部と、前記各部分画像ごとに算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像の輝度を高くする輝度調整情報を取得する輝度調整情報取得部と、前記輝度調整情報取得部によって取得された輝度調整情報に基づいて当該部分画像の輝度調整を行う部分画像輝度調整部と、前記各部分画像ごとに算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を低下させる光源制御情報を取得する光源制御情報取得部とをさらに有し、前記重畳領域輝度調整部は、前記部分画像輝度調整部によって輝度が調整された部分画像データに対して重畳領域の輝度を調整することが好ましい。
【００３０】
前記輝度調整部は、各部分画像において算出された輝度代表値に応じて、当該部分画像ごとに輝度を変化させる処理を行うものであり、具体的は、当該部分画像において算出された輝度代表値が小さな値であるほど当該部分画像の輝度を高くするような輝度調整を行うものである。
【００３１】
また、光源制御情報取得部は、各部分画像において算出された輝度代表値に応じて、当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を制御する光源制御情報を取得する処理を行うものであり、具体的には、当該部分画像において算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像を表示するプロジェクターの光源の出力を低下させるような光源制御情報の取得を行うものである。
【００３２】
このように、当該部分画像において算出された輝度代表値が小さいほど当該部分画像の輝度を高くするような輝度調整を行っておくことにより、当該部分画像を投射するプロジェクター側において、光源の出力を低下させるような光源出力制御を行ったとしても見た目の明るさ変化を抑制することができる。
【００３３】
本発明の画像表示システムにおいては、前記輝度調整情報取得部は、前記輝度代表値が所定値以上である場合には、当該部分画像全体の輝度を変化させない輝度調整情報を取得し、前記輝度代表値が所定値未満である場合には、前記輝度代表値が小さいほど当該部分
画像全体の輝度を高くする輝度調整情報を取得することが好ましい。
【００３４】
これにより、当該部分画像の輝度代表値が所定値未満である場合、すなわち、当該部分画像全体の明るさが所定の明るさ未満である場合のみにおいて、当該部分画像の輝度を高くするような輝度調整情報（当該部分画像の輝度代表値に応じた輝度調整情報）を取得することができる。
【００３５】
本発明の画像表示システムにおいては、前記光源制御情報取得部は、前記輝度代表値が所定値以上である場合には、当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を変化させない光源制御情報を取得し、前記輝度代表値が所定値未満である場合には、当該輝度代表値が小さいほど前記プロジェクターの光源の出力を低下させる光源制御情報を取得することが好ましい。
【００３６】
これにより、部分画像の輝度代表値が所定値未満である場合、すなわち、当該部分画像全体の明るさが所定の明るさ未満である場合のみにおいて、当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を低下させるような光源制御情報（当該部分画像の輝度代表値に応じた光源制御情報）を取得することができる。
【００３７】
本発明の画像表示システムにおいては、前記部分画像の輝度代表値は、当該部分画像に含まれる各画素の輝度を平均した値であることが好ましい。
このように、部分画像における輝度代表値を、当該部分画像に含まれる各画素の輝度を平均した値（平均輝度）とすることにより、当該部分画像全体の輝度（明るさ）を適切に表すことができる。
【００３８】
本発明の画像処理装置は、隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける前記画像処理装置であって、前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整部と、前記重畳領域輝度調整部によって調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込み部とを有することを特徴とする。
【００３９】
このように、本発明の画像処理装置は、各部分画像の重畳領域に含まれる各画素に対応する画素データのうち、非視認画素データを各プロジェクターを制御するための制御情報に書き換えるようにしている。このため、本発明の画像処理装置を画像表示システムに適用することによって、前記本発明の画像表示システムで述べた効果を得ることができる。なお、本発明の画像処理装置においても、前記本発明の画像表示システムが有している各特徴を有することが好ましい。
【００４０】
本発明のプロジェクターは、隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける前記プロジェクターであって、前記画像処理装置により、画像として視認されない輝度値を有する非視認画素データが当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換えられた前記部分画像データから、前記制御情報を取得する制御情報取得部と、前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御部とを有することを特徴とする。
【００４１】
本発明のプロジェクターによれば、画像処理装置から画像データとして送信されてくる当該プロジェクターの制御情報を取得して、取得した制御情報に基づく動作を行うことが
できる。なお、本発明のプロジェクターにおいても、前記本発明の画像表示システムが有している各特徴を有することが好ましい。
【００４２】
本発明の画像表示システムにおける画像処理方法は、隣接する部分画像間に重畳領域が形成されるように各部分画像を投射する複数のプロジェクターと、前記各部分画像に対応する部分画像データを生成し、前記複数のプロジェクターに送信する画像処理装置とを備えた画像表示システムにおける画像処理方法であって、前記画像処理装置は、前記各部分画像データにおいて前記重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整ステップと、前記重畳領域輝度調整ステップにおいて調整された画素データのうち、画像として視認されない輝度値が書き込まれる非視認画素データを、当該プロジェクターを制御するための制御情報に書き換える制御情報書き込みステップとを有し、前記プロジェクターは、前記部分画像データから前記制御情報を取得する制御情報取得ステップと、前記制御情報に基づいた動作制御を行う動作制御ステップとを有することを特徴とする。
【００４３】
画像表示システムを構成する画像処理装置とプロジェクターとが、このような処理を行うことにより、前記本発明の画像表示システムで述べた効果を得ることができる。なお、本発明の画像表示システムにおける画像処理方法においても、前記本発明の画像表示システムが有している各特徴を有することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係る画像表示システムの構成を示す機能ブロック図。
【図２】画像処理装置ＰＣが行う画像処理手順を説明するフローチャート。
【図３】輝度調整情報取得部１４０による輝度調整情報の取得処理について説明する図。
【図４】光源制御情報取得部１６０による光源制御情報の取得処理について説明する図。
【図５】重畳領域の輝度調整について説明する図。
【図６】光源制御情報を部分画像データの重畳領域に書き込む処理について説明する図。
【図７】画像表示システムの外観構成を示す図。
【図８】隣接する投射画像間に設けられた重畳領域について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、実施形態に係る画像表示システムにおいては、各プロジェクターを制御するための制御情報は、各プロジェクターに設けられる光源の出力を制御するための光源制御情報であるとする。
【００４６】
図１は、実施形態に係る画像表示システムの構成を示す機能ブロック図である。実施形態に係る画像表示システムは、図１に示すように、パーソナルコンピュータなどの画像処理装置ＰＣと、複数のプロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・とを有している。なお、プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・は、例えば、１６台設けられていて、図７に示すように配置されているものとする。また、隣接する部分画像間に重畳領域（図８参照）が設けられるように個々のプロジェクターからの部分画像がスクリーンＳＣＲ上で表示されるようになっているものとする。
【００４７】
画像処理装置ＰＣは、投射すべき画像に対応する画像データを入力する画像データ入力部１１０と、画像データ入力部１１０に入力された画像データから各プロジェクターが投射すべき部分画像に対応する部分画像データを生成する部分画像データ生成部１２０と、各部分画像データに基づいて各部分画像の輝度（明るさ）を表す輝度代表値を各部分画像ごとに算出する輝度代表値算出部１３０とを有している。なお、各部分画像の輝度を表す
輝度代表値は、当該部分画像に含まれる画素の輝度の平均値（以下では平均輝度という）であるとする。
【００４８】
また、画像処理装置ＰＣは、各部分画像ごとに算出された平均輝度が小さいほど当該部分画像の輝度を高くする輝度調整情報の取得を行う輝度調整情報取得部１４０と、輝度調整情報取得部１４０によって取得された輝度調整情報に基づいて当該部分画像の輝度調整を行う部分画像輝度調整部１５０と、各部分画像ごとに算出された平均輝度が小さいほど当該部分画像を投射するプロジェクターの光源の出力を低下させる光源制御情報の取得を行う光源制御情報取得部１６０とを有している。
【００４９】
なお、輝度調整情報取得部１４０による輝度調整情報の取得処理についての具体例と、光源制御情報取得部１６０による光源制御情報の取得処理についての具体例については後述する。
【００５０】
また、画像処理装置ＰＣは、各部分画像データにおける重畳領域に対応する画素データの輝度を調整する重畳領域輝度調整部１７０と、光源制御情報取得部１６０で取得された光源制御情報を部分画像データに書き込む処理を行う制御情報書き込み部１８０と、各プロジェクターに対応する部分画像データをそれぞれの画像データケーブル１０を介して、対応するプロジェクターに送信する画像データ送信部１９０とを有している。輝度調整部１７０は、重畳領域に対応する画素データの輝度が他の領域に比べて高くなるのを抑制し、他の領域の輝度と同じとなるように調整する。
【００５１】
一方、プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・は、画像処理装置ＰＣの画像データ送信部１９０から送信されてきた部分画像データを受信する画像データ受信部３１０と、受信された部分画像データから光源制御情報を取得する制御情報取得部３２０と、制御情報取得部３２０によって光源制御情報が取得された後の部分画像データに対して各種の画像データ処理を行う画像データ処理部３３０と、制御情報取得部３２０によって取得された光源制御情報に基づいて光源３４０の出力を制御する動作制御部（光源制御部とする）３５０と、画像データ処理部３３０で処理された画像データに基づいて光変調素子（図示せず）を制御する光変調素子制御部３６０と、各種の光学系素子を有し、光変調素子から出力される色光を合成して画像光としてスクリーンＳＣＲ（図７参照）に投射する画像投射部３７０とを有している。
【００５２】
画像データ処理部３３０は、各種の画像データ処理を行うものであるが、本発明の実施形態に係わる画像データ処理として、制御情報取得部３２０で光源制御情報が取得されたあとの部分画像データに対し、光源制御情報が書き込まれている画素データを、本来の輝度情報（輝度値＝０）に書き換える処理を行う。
【００５３】
なお、画像投射部３７０は、光変調素子及び各種の光学素子を有するものであるが、その構成は一般的なプロジェクターが有する公知の構成を有しているものであるため図示は省略する。また、図１においてはプロジェクターＰＪ１のみについて構成が示されているが、他のプロジェクターＰＪ２，・・・も同様の構成を有しているものとする。
【００５４】
図２は画像処理装置ＰＣが行う画像処理手順を説明するフローチャートである。図２に示すフローチャート及び図１の構成図を用いて、実施形態に係る画像表示システムにおける画像処理手順について説明する。
【００５５】
まず、画像データ入力部１１０に入力された画像データから各プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・が投射すべき部分画像に対応する部分画像データを部分画像データ生成部１２０によって生成する（ステップＳ１）。次に、生成された各部分画像データに基づい
て各部分画像ごとの平均輝度を輝度代表値算出部１３０により算出する（ステップＳ２）。なお、各部分画像ごとの平均輝度は、各部分画像に含まれる画素の輝度Ｙの平均値であるとする。各部分画像に含まれる画素の輝度Ｙは、例えば、入力された画像データがＲＧＢ色空間の画像データである場合、｛ＲＧＢ｝と所定の３×３の行列式との掛け算による公知の変換式から得られる{ＸＹＺ}のＹを用いることができる。
【００５６】
このようにして算出された各部分画像の平均輝度に基づいて、輝度調整を行うための輝度調整情報を輝度調整情報取得部１４０が取得し（ステップＳ３）、取得した輝度調整情報に基づいて各部分画像の輝度調整を部分画像輝度調整部１５０によって行う（ステップＳ４）。
【００５７】
そして、部分画像輝度調整部１５０による各部分画像の輝度調整がなされたら、輝度調整処理された部分画像に対して重畳領域の輝度調整を重畳領域輝度調整部１７０によって行う（ステップＳ５）。この重畳領域の輝度調整は、重畳領域の輝度が他の領域に比べて高くなるのを抑制するための処理であり、このような輝度調整を行うことにより、スクリーン上において重畳領域の存在が視認されにくくなる。重畳領域の輝度調整がなされると、ステップＳ２において算出された平均輝度に基づいて、当該プロジェクターの光源の出力（明るさ）を制御するための光源制御情報を光源制御情報取得部１６０によって取得する（ステップＳ６）。
【００５８】
続いて、ステップＳ６において取得された光源制御情報を当該部分画像の重畳領域に書き込む処理を制御情報書き込み部１８０によって行う（ステップＳ７）。制御情報書き込み部１８０は、各部分画像の重畳領域に含まれる各画素に対応する画素データのうち、画像として視認されない輝度値（輝度値＝０）を有する画素データ（非視認画素データという）を、光源制御情報に書き換えるが、この具体例については後述する。
【００５９】
なお、光源制御情報は、光源の出力制御を行うべき部分画像に対応する部分画像データのみに書き込むようにすることも可能であるが、実施形態に係る画像表示システムにおいては、光源の出力制御を行う必要のない部分画像に対しても、光源の出力を変化させない情報を光源制御情報として書き込むものとする。
【００６０】
以上のようにして、各部分画像に対応する部分画像データに光源制御情報が書き込まれると、光源制御情報の書き込まれた部分画像データは、画像データ送信部１９０からそれぞれの画像データケーブル１０によって、それぞれ対応するプロジェクターに送信される。
【００６１】
図３は輝度調整情報取得部１４０による輝度調整情報の取得処理について説明する図である。なお、輝度調整情報は、各画素の輝度Ｙの値を変化させるための係数（輝度調整係数という）であるとする。図３は各部分画像において算出された平均輝度（Ｙｍとする）に応じた輝度調整係数（ａで表す）の取得が可能な関数（輝度調整係数取得用の関数という）を表しており、輝度調整係数取得用の関数をｇ（Ｙｍ）とする。この輝度調整係数取得用の関数ｇ（Ｙｍ）は、実験に基づいて設定されるものである。
【００６２】
図３に示す輝度調整係数取得用の関数ｇ（Ｙｍ）によれば、各部分画像において平均輝度Ｙｍが算出されると、算出された平均輝度（算出平均輝度Ｙｍという）に基づいて、当該部分画像の輝度調整係数ａを算出することができる。すなわち、図３に示す輝度調整係数取得用の関数ｇ（Ｙｍ）によれば、算出平均輝度Ｙｍが所定値（閾値Ｙｔｈ）以上である場合には、輝度調整係数ａは、一定の値（ａ＝１）となり、算出平均輝度Ｙｍが閾値Ｙｔｈ未満である場合には、輝度調整係数ａは、ａ＞１で、算出平均輝度Ｙｍが小さいほど、大きな値となる。
【００６３】
このように、実施形態に係る画像表示システムにおいては、輝度調整情報取得部１４０は、図３に示すような輝度調整係数取得用の関数ｇ（Ｙｍ）を用いて輝度調整係数ａを算出するようにしている。なお、輝度調整係数取得用の関数ｇ（Ｙｍ）を用いて輝度調整係数を算出するのではなく、例えば、算出平均輝度Ｙｍから輝度調整係数ａの取得が可能なテーブル（輝度調整係数取得用テーブルという）を予め作成しておいて、この輝度調整係数取得用テーブルを参照することによって輝度調整係数ａを取得するようにしてもよい。
【００６４】
ところで、輝度調整係数ａは、その値が大きくなるほど輝度を高くするものである。すなわち、輝度調整係数ａは、当該部分画像の各画素において求められた輝度Ｙに掛け算（ａ×Ｙ）されるものである。このため、輝度調整係数ａが大きな値であるほど、各画素の輝度は高くなり、当該部分画像の各画素の輝度を全体的に高くする。当該部分画像の各画素の輝度が全体的に高くなれば、当該部分画像の平均輝度は高くなる。すなわち、当該部分画像は明るさが大きくなる。
【００６５】
このように、図１に示す部分画像輝度調整部１４０においては、算出平均輝度Ｙｍが閾値Ｙｔｈ未満の部分画像に対しては、当該部分画像の平均輝度がより大きくなるような輝度調整を行い、算出平均輝度Ｙｍが閾値Ｙｔｈ以上である部分画像に対しては、当該部分画像の輝度はそのままとする。
【００６６】
図４は光源制御情報取得部１６０による光源制御情報の取得処理について説明する図である。なお、光源制御情報は、光源の出力（Ｌで表す）を変化させるための係数（光源出力制御係数という）であるとする。図４は各部分画像において算出された平均輝度（Ｙｍとする）に応じた光源出力制御係数（ｂで表す）の取得が可能な関数（光源出力制御係数取得用の関数という）を表しており、この光源出力制御係数取得用の関数をｆ（Ｙｍ）とする。
【００６７】
光源出力制御係数取得用の関数ｆ（Ｙｍ）は、ｆ（Ｙｍ）×ｇ（Ｙｍ）＝１となるように設定されるものであり、図４に示すように、光源出力制御係数ｂは、輝度調整係数ａの逆数として表わされる。すなわち、光源出力制御係数ｂは、ｂ＝１／ａで表わされる。したがって、図５に示す光源出力制御係数取得用の関数ｆ（Ｙｍ）によれば、算出平均輝度Ｙｍが所定値（閾値Ｙｔｈ）以上である場合には、光源出力制御係数ｂは、一定の値（ｂ＝１）となり、算出平均輝度Ｙｍが閾値Ｙｔｈ未満である場合には、光源出力制御係数ｂは、０＜ｂ＜１で、算出平均輝度Ｙｍが小さいほど、光源出力制御係数ｂは、より小さな値となる。
【００６８】
このように、実施形態に係る画像表示システムにおいては、光源制御情報取得部１６０は、図４に示すような光源出力制御係数取得用の関数ｆ（Ｙｍ）を用いて各プロジェクターにおける光源出力制御係数ｂを算出するようにしている。なお、光源出力制御係数取得用の関数ｆ（Ｙｍ）を用いて光源出力制御係数ｂを算出するのではなく、例えば、算出平均輝度Ｙｍから光源出力制御係数ｂの取得が可能なテーブル（光源出力制御係数取得用テーブルという）を予め作成しておいて、この光源出力制御係数取得用テーブルを参照することによって光源出力制御係数ｂを取得するようにしてもよい。
【００６９】
ところで、光源出力制御係数ｂは、光源の出力Ｌに掛け算（ｂ×Ｌ）されるものであり、ｂ＝１である場合は、光源の出力Ｌは変化しないが、０＜ｂ＜１である場合には、その値が小さいほど、光源の出力Ｌは元の出力に対してより小さくなる。すなわち、光源はより大きく減光される。
【００７０】
なお、図２のフローチャートにおいては、図４に示した光源制御情報の取得処理（図２
におけるステップＳ６）は、重畳領域の輝度調整（ステップＳ５）の後に行うようにしたが、光源制御情報の取得処理は、これに限られるものではなく、重畳領域の輝度調整（ステップＳ５）よりも前段階の処理として行うようにしてもよい。
【００７１】
図５は重畳領域の輝度調整について説明する図である。図５においては、説明の簡単化のため、図５（ａ）に示すように、２つの部分画像Ｇ１，Ｇ２（プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２の部分画像とする）に設けられる重畳領域（図５の灰色で示す領域）について説明する。図５（ｂ)は、図５（ａ）における部分画像Ｇ１，Ｇ２をそれぞれ個々に取り出し
て、拡大して示すものである。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、部分画像Ｇ１の重畳領域２１に対しては、重畳領域２１の開始位置Ｐｓから当該重畳領域の終端位置（当該部分画像Ｇ１の右端部）Ｐｅに向かうにしたがって輝度を連続的に減少させるような輝度重みｗ（以下では重みｗという）が設定される。具体的には、部分画像Ｇ１における重畳領域２１の開始位置Ｐｓ（位置ｘ＝０）では重みｗ＝１であって、重畳領域の終端位置Ｐｅに向かうにしたがって重みｗを連続的に減少させ、重畳領域の終端位置Ｐｅで重みｗ＝０となるような輝度重み関数が設定される。
【００７３】
部分画像Ｇ２の重畳領域２２に対しても同様に、重畳領域２０の開始位置Ｐｓから当該重畳領域の終端位置（部分画像Ｇ２の左端部）Ｐｅに向かうにしたがって輝度を連続的に減少させるような重みｗが設定される。具体的には、部分画像Ｇ２における重畳領域２０の開始位置Ｐｓ（位置ｘ＝０）では重みｗ＝１であって、重畳領域の終端位置Ｐｅに向かうにしたがって重みｗを連続的に減少させ、重畳領域の終端位置Ｐｅで重みｗ＝０となるような輝度重み関数が設定される。
【００７４】
図６は光源制御情報を部分画像データの重畳領域に書き込む処理について説明する図である。なお、図６においては、説明の簡単化のため、２つの部分画像Ｇ１，Ｇ２（プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２の部分画像とする）に形成される重畳領域２１，２２のみについて考えるものとする。
【００７５】
図６（ａ）はプロジェクターＰＪ１における部分画像Ｇ１の重畳領域２１に光源制御情報を書き込む例について説明する図であり、図６（ｂ）はプロジェクターＰＪ２における部分画像Ｇ２の重畳領域２２に光源制御情報を書き込む例について説明する図である。
【００７６】
図６（ａ）において、重畳領域２１における輝度の重みｗは、図５で説明したように、重畳領域２１の開始位置Ｐｓでは重みｗ＝１であって、重畳領域２１の終端位置Ｐｅに向かうにしたがって重みｗを連続的に減少させ、重畳領域２１の終端位置Ｐｅで重みｗ＝０となっている。
【００７７】
したがって、図６（ａ）においては、重畳領域２１の終端位置Ｐｅに対応する画素の縦方向（垂直方向）の画素列（図６（ａ）における灰色で示す画素列）の各画素には、画像として視認されない輝度値（輝度値＝０）が書き込まれる。このため、当該画素列の画素データは画像データとして意味を持たない。そこで、当該重畳領域２１に含まれる各画素に対応する画素データのうち、非視認画素データを光源制御情報に書き換えるようにする。
【００７８】
また、図６（ｂ）において、重畳領域２２における輝度の重みｗは、図５で説明したように、重畳領域２２の開始位置Ｐｓでは重みｗ＝１であって、重畳領域２２の終端位置Ｐｅに向かうにしたがって重みｗを連続的に減少させ、重畳領域２２の終端位置Ｐｅで重みｗ＝０となっている。
【００７９】
したがって、図６（ｂ）においては、重畳領域２２の終端位置Ｐｅに対応する画素の縦方向（垂直方向）の画素列（図６（ｂ）における灰色で示す画素列）の各画素には、画像として視認されない輝度値（輝度値＝０）が書き込まれる。このため、当該画素列の画素データは画像データとして意味を持たない。そこで、当該重畳領域２２に含まれる各画素に対応する画素データのうち、非視認画素データを光源制御情報に書き換えるようにする。
【００８０】
なお、重畳領域に実際に書き込まれる光源制御情報は、プロジェクター側で理解可能な情報とする必要がある。例えば、図４において取得された光源出力制御係数ｂに基づいて、光源を駆動する電圧（光源駆動電圧）を画像処理装置ＰＣ側で求めて、求められた光源駆動電圧を光源制御情報として重畳領域に書き込むことが一例として挙げられる。
【００８１】
具体的には、図４において、例えば、ある部分画像の算出平均輝度Ｙｍが、図４における閾値Ｙｔｈ以上であったとすると、取得される光源出力制御係数ｂは、ｂ＝１であり、これは、光源出力を変化させない係数であるので、当該プロジェクターにおいて当初から設定されている光源駆動電圧を表すデータを光源制御情報として書き込む。また、図４において、例えば、ある部分画像の算出平均輝度Ｙｍが、図４における閾値Ｙｔｈ未満の所定の値であったとすると、当該算出平均輝度Ｙｍから取得される光源出力制御係数ｂに基づく光源駆動電圧を求めて、求められた光源駆動電圧を表すデータを光源制御情報とする。このような処理は、画像処理装置ＰＣ側で行うことができる。そして、プロジェクターでは、光源制御情報としての光源駆動電圧を表すデータを取得して、取得したデータに基づいて光源を駆動する。
【００８２】
また、プロジェクターが、図４で説明した光源出力制御係数ｂに基づいて光源出力を制御できれば、光源出力制御係数ｂを光源制御情報として重畳領域に書き込むことも可能である。この場合、プロジェクター側では、部分画像データに書き込まれた光源出力制御係数ｂを取得して、取得した光源出力制御係数ｂに基づいて光源の出力Ｌを制御するといった動作を行う。
【００８３】
なお、図６においては、プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２が投射する各部分画像Ｇ１，Ｇ２に形成される重畳領域について説明したが、画像表示システムを構成する他のプロジェクターが投射する部分画像のうちの隣接する部分画像間に形成される重畳領域においても同様に考えることができる。
【００８４】
このように、各部分画像の重畳領域に光源制御情報が書き込まれると、光源制御情報の書き込まれた部分画像データは、画像処理装置ＰＣの画像データ送信部１９０から画像データケーブル１０によって、それぞれ対応するプロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・に送信される。画像処理装置ＰＣから各プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・に対して送信される部分画像データは、重畳領域の輝度調整がなされた部分画像データであり、また、重畳領域における所定の画素（輝度値＝０が書き込まれるべき画素）に対応する画素データは、光源制御情報に書き換えられている。
【００８５】
一方、各プロジェクターＰＪ１，ＰＪ２，・・・においては、画像処理装置ＰＣから送信されてきた部分画像データを画像データ受信部３１０で受信する。そして、制御情報取得部３２０では、重畳領域に書き込まれている光源制御情報を取得し、取得した光源制御情報を光源制御部３５０に与える。これにより、光源制御部３５０では、光源制御情報に基づいた光源出力制御を行う。例えば、光源制御情報が、前述したように、光源駆動電圧を表すデータであれば、その光源駆動電圧を表すデータに基づいて光源を駆動する。
【００８６】
制御情報取得部３２０で光源制御情報が取得されると、次に、画像データ処理部３３０では、光源制御情報に書き換えられている画素データを、本来の画素情報（輝度値＝０）に書き換える処理を行ったのちに、当該部分画像データを光変調素子制御部３６０に与える。このように、光源制御情報に書き換えられている画素データを、本来の画素情報（輝度値＝０）に書き換える処理を行うことにより、当該プロジェクターからは、重畳領域の輝度調整がなされた部分画像を投射することができる。
【００８７】
以上説明したように、実施形態に係る画像表示システムは、各部分画像の重畳領域に含まれる各画素に対応する画素データのうち、非視認画素データを光源制御情報に書き換えるようにしている。これにより、各プロジェクターの光源の出力を制御するための光源制御情報を画像データと同様に扱うことができる。このため、制御情報を画像データケーブルによってプロジェクターに送信することができ、制御情報を送信するための専用のインターフェースや専用の伝送ケーブルを不要とすることができる。それによって、画像表示システムの構成を簡素化することができ、安価に画像表示システムを構築することができる。
【００８８】
また、各部分画像の平均輝度を算出して、算出平均輝度に応じた輝度調整係数（図３参照）によって各部分画像の輝度調整を行った上で、該輝度調整係数の逆数となる光源出力制御係数（図４参照）によって光源を駆動するようにしている。これにより、光源の出力を低下させるように制御した場合であっても、見た目の明るさの変化を抑制することができる。また、各プロジェクターの光源の出力を制御可能とすることにより、光源の出力が低下するように制御されるプロジェクターも存在するので、画像表示システム全体の消費電力を削減する効果も得られる。
【００８９】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。例えば、下記（１）〜（３）に示すような変形実施も可能である。
【００９０】
（１）上記実施形態においては、スクリーンに表示される画像の部分的な表示領域（各プロジェクターが投射する部分画像）ごとに各プロジェクターの光源の出力制御を行うようにしたが、表示領域に応じた光源の出力制御ではなく、コンテンツやシーンなどに応じて各プロジェクターの光源の出力制御を行うようにしてもよい。
【００９１】
（２）上記実施形態では、重畳領域に書き込む制御情報は、プロジェクターの光源の出力を制御する光源制御情報としたが、制御情報は光源制御情報に限られるものではなく、個々のプロジェクターで処理可能な情報であれば他の制御情報であってもよい。例えば、個々のプロジェクターの電源をオン・オフさせるための電源制御情報、個々のプロジェクターにおいて台形歪を補正するための台形歪補正情報、個々のプロジェクターにおいて個々のプロジェクターの色補正を行うための色補正情報などを例示することができる。
【００９２】
（３）プロジェクターの光源はランプであってもよく、また、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。光源をＬＥＤとし、かつ、Ｒ（赤）の色光を発光するＬＥＤ、Ｇ（緑）の色光を発光するＬＥＤ、Ｂ（青）Ｒの色光を発光するＬＥＤを設ける場合には、それぞれの色を発光するＬＥＤに対して、光源制御情報を生成することも可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０・・・画像データケーブル、２１，２２・・・重畳領域、１２０・・・部分画像データ生成部、１３０・・・輝度代表値算出部、１４０・・・輝度調整情報取得部、１５０・・・部分画像輝度調整部、１６０・・・光源制御情報取得部、１７０・・・重畳領域輝度調整部、１８０・・・制御情報書き込み部、１９０・・・画像データ送信部、３１０・
・・画像データ受信部、３２０・・・制御情報取得部、３３０・・・画像データ処理部、３５０・・・動作制御部（光源制御部）、３４０・・・光源、Ｇ１，Ｇ２・・・部分画像、ＰＣ・・・画像処理装置、ＰＪ１，ＰＪ２・・・プロジェクター、ＳＣＲ・・・スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010224221.tif 000009
【図８】
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