(57)【要約】      （修正有）【課題】画像の欠けを生じさせることなくシームレスな大画面表示を行えるようにする。【解決手段】画像の投影を行う複数のプロジェクタ（例えばプロジェクタ１２ａ，１２ｂ）を用いる。プロジェクタ１２ａは、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、入力された画像ＰＡと隣接させて投影する画像Ｐｂをオーバーラップ領域に挿入する。プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、プロジェクタ１２ａで投影された画像Ｐｂと、プロジェクタ１２ｂで投影された画像ＰＢにおける画像Ｐｂを重ねて投影するとき、投影される画像がオーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。画像の欠けを生じさせることなくシームレスな大画面表示を行える。【選択図】図１
2010197449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の投影を行う複数のプロジェクタを有し、
前記プロジェクタに、
入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、前記入力された画像と隣接させて投影する画像を前記オーバーラップ領域に挿入する画像合成部と、
前記複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う画像信号処理部とを設けた画像投影システム。
【請求項２】
前記画像合成部は、前記入力された画像と隣接させて投影する画像の画像信号をライン毎に前記入力された画像の期間だけ遅延させて用いることにより、前記隣接させて投影する画像の挿入を行う請求項１記載の画像投影システム。
【請求項３】
前記入力された画像は複数枚の分割画像で構成されており、前記画像合成部は、分割画像単位で前記オーバーラップ領域に画像を挿入する処理を行う請求項２記載の画像投影システム。
【請求項４】
前記画像信号処理部は、前記分割画像単位で前記オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う請求項３記載の画像投影システム。
【請求項５】
前記複数のプロジェクタに、投影可能な画像の画素数が前記入力された画像の画素数が等しいプロジェクタが設けられているとき、該プロジェクタで投影される画像の一部を前記オーバーラップ領域に挿入させる請求項２記載の画像投影システム。
【請求項６】
複数のプロジェクタを用いて画像を投影する画像投影方法であり、
前記プロジェクタには、
画像合成部において、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、前記入力された画像と隣接させて投影する画像を前記オーバーラップ領域に挿入するステップと、
画像信号処理部において、前記複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行うステップとを設けた画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像投影システムと画像投影方法に関する。詳しくは、複数のプロジェクタを用いて、画像の欠落を生じさせることなくシームレスな大画面表示を実現する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投影する画像を分割して、複数のプロジェクタで個々にスクリーンに投影することで、スクリーンに拡大された画像を表示することが行われている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
このように、画像を分割して、複数のプロジェクタで投射する場合、各プロジェクタで投影された画像を滑らかにつなぐために、エッジ・ブレンディングと呼ばれる方法が用いられている。
【０００４】
エッジ・ブレンディングを用いる場合、従来の画像投影システムでは、例えば図１０に示すようにブレンディング・プロセッサが設けられている。ブレンディング・プロセッサ５２は、画像記憶装置５１ａ，５１ｂから出力された画像信号を用いて、重なり合う部分（オーバーラップ部分）を設けた画像ＰＡ＋Ｐｂ，ＰＢ＋Ｐａの画像信号を生成してプロジェクタ５３ａ，５３ｂに供給する。また、プロジェクタ５３ａで投影される画像ＰＡ＋Ｐｂとプロジェクタ５３ｂで投影される画像ＰＢ＋Ｐａは、画像ＰＡとオーバーラップ部分の画像Ｐａ、画像ＰＢとオーバーラップ部分の画像Ｐｂがそれぞれ重ね合わせた状態とされて大画面表示が行われる。このため、ブレンディング・プロセッサ５２は、複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ部分の画像を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１５６４２号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、オーバーラップ部分を設けると、取り扱う画素数が元画に対して増加したものとなる。したがって、取り扱う画素数が所定画素数となるように、オーバーラップ部分に応じて元画が欠けた状態となる。
【０００７】
図１１の（Ａ）は、画像記憶装置５１ａ，５１ｂから出力される画像を示しており、水平方向の画素数が例えば１９２０画素である場合を示している。また、プロジェクタ５３ａ，５３ｂで投影可能な画像の水平方向は１９２０画素である。図１１の（Ｂ）は、例えばオーバーラップ部分を８０画素としたとき、ブレンディング・プロセッサ５２から出力される画像を示している。ブレンディング・プロセッサ５２は、画像ＰＡにおいて画像ＰＢと隣接する端部側から水平方向に例えば４０画素分と、画像ＰＢにおいて画像ＰＡと隣接する端部側から水平方向に例えば４０画素分をオーバーラップ部分とする。また、ブレンディング・プロセッサ５２は、オーバーラップ部分に隣接する画像を４０画素分設けても、水平方向の画素数が１９２０画素となるように、元画のサイズ調整を行う。すなわち、ブレンディング・プロセッサ５２は、画像ＰＡ，ＰＢにおいて、画像が隣接する端部側（オーバーラップ部分側）と対向する端部側から、オーバーラップの画像分だけ画像を削除する。したがって、プロジェクタ５３ａ，５３ｂから投影される画像ＰＡ，ＰＢは、図１１の（Ｃ）に示すように、それぞれ水平方向の画素数が１８８０画素となり、４０画素分の画像が欠けた状態となってしまう。
【０００８】
このように、オーバーラップ部分を設けたことにより、元の画像の一部が欠けた状態で表示されてしまう。このため、例えば、撮影時には、重要な被写体が画像の欠けを生じてしまう領域とならないように撮影を行わなければならない。また、オーバーラップ部分において、画像Ｐａ，Ｐｂの割合を変化させると、欠けてしまう領域が変化する。例えばオーバーラップ部分において画像Ｐｂを少なくすると、画像ＰＡにおいて欠けてしまう領域が小さくなる。したがって、画像の端部に重要な被写体が含まれているとき、この部分の画像が欠落しないように、ブレンディング・プロセッサ５２は、オーバーラップ部分の２つの画像Ｐａ，Ｐｂの割合を調整しなければならない。
【０００９】
そこで、この発明では、複数の投影画像の一部をオーバーラップさせて大画面表示を行う場合、画像の欠けを生じさせることなくシームレスな大画面表示を行うことができる画像投影システムと画像投影方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の第１の側面は、画像の投影を行う複数のプロジェクタを有し、前記プロジェクタに、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、前記入力された画像と隣接させて投影する画像を前記オーバーラップ領域に挿入する画像合成部と、前記複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う画像信号処理部とを設けた画像投影システムにある。
【００１１】
この発明において、複数のプロジェクタ、または複数のプロジェクタの１つを除く他のプロジェクタは、入力された画像の画素数よりも投影可能な画像の画素数が大きくされている。画像合成部では、入力された画像と隣接させて投影する画像の画像信号を、ライン毎に入力された画像の期間だけ遅延させて用いることにより、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、隣接させて投影する画像を挿入する。さらに、オーバーラップ領域の画像が重なるように複数のプロジェクタで画像が投影される。画像信号処理部では、複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。また、入力された画像が複数枚の分割画像で構成されている場合、画像合成部や画像信号処理部は、分割画像単位で処理を行う。
【００１２】
この発明の第２の側面は、複数のプロジェクタを用いて画像を投影する画像投影方法であり、前記プロジェクタには、画像合成部において、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、前記入力された画像と隣接させて投影する画像を前記オーバーラップ領域に挿入するステップと、画像信号処理部において、前記複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行うステップとを設けた画像投影方法にある。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、入力された画像と隣接させて投影する画像がオーバーラップ領域に挿入される。また、複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正が行われる。このため、複数の投影画像の一部をオーバーラップさせて大画面表示を行う場合、画像の欠けを生じさせることなくシームレスな大画面表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】プロジェクタの構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図４】第２の実施の形態の構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図６】４分割されている画像を示す図である。
【図７】第３の実施の形態の構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図９】第３の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図１０】従来の画像投影システムの構成を示す図である。
【図１１】従来の画像投影システムの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（２つのプロジェクタを用いる場合）
２．第２の実施の形態（３つのプロジェクタを用いる場合）
３．第３の実施の形態（投影する画像が分割されている画像である場合）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
［画像投影システムの構成］
図１は、本発明の画像投影システムの第１の実施の形態の構成を示している。なお、図１は、２つのプロジェクタ１２ａ，１２ｂを用いて大画面表示を行う場合を示している。
【００１７】
画像記憶装置１１ａは、大画面表示する画像の例えば左半分の画像ＰＡを示す画像信号を出力する。また、画像記憶装置１１ｂは、大画面表示する画像の例えば右半分の画像ＰＢを示す画像信号を出力する。
【００１８】
画像記憶装置１１ａから出力された画像信号はプロジェクタ１２ａに供給して、画像記憶装置１１ｂから出力された画像信号はプロジェクタ１２ｂに供給する。また、画像記憶装置１１ｂから出力された画像信号を、隣接画像の画像信号としてプロジェクタ１２ａに供給する。
【００１９】
プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、画像記憶装置１１ａ，１１ｂから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされている。
【００２０】
プロジェクタ１２ａは、画像記憶装置１１ａからの画像信号に基づいて画像ＰＡの投影を行う場合、画像記憶装置１１ａから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされていることから空き領域が生じる。このため、プロジェクタ１２ａは、空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいた画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂを設ける。プロジェクタ１２ｂは、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいて画像ＰＢの投影を行う。プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、プロジェクタ１２ａによって投影された画像Ｐｂと、プロジェクタ１２ｂによって投影された画像ＰＢにおける画像Ｐｂが重ねて合わせたとき、オーバーラップ領域の画像Ｐｂを含めての所望の輝度となるように輝度補正を行う。
【００２１】
［プロジェクタの構成］
図２は、プロジェクタの構成を示す図である。画像記憶装置から供給された画像信号は、入力部１２１または入力部１２２を介して画像合成部１２３に供給される。なお、複数の画像記憶装置、例えば画像記憶装置１１ａ，１１ｂから出力される画像信号は同期した信号とする。また、入力部１２１は、画像信号から同期信号を抽出して制御部１２４に出力する。
【００２２】
画像合成部１２３は、遅延部１２３ａと信号選択部１２３ｂを有している。画像合成部１２３は、画像記憶装置から供給された表示画像の画素数とプロジェクタで投影可能な画像の画素数との差によって生じたオーバーラップ領域に隣接画像を挿入して、画像信号処理部１２５に出力する。
【００２３】
画像合成部１２３の遅延部１２３ａは、入力部１２２を介して供給された隣接画像の画像信号を表示画像の画像信号の１ライン分における画像期間だけ遅延させて信号選択部１２３ｂに供給する。
【００２４】
信号選択部１２３ｂは、制御部１２４からの選択制御信号に基づき、入力部１２１を介して供給された画像信号と遅延部１２３ａから供給された画像信号の選択を行い、選択した画像信号を画像合成後の画像信号として画像信号処理部１２５に出力する。例えば、走査期間の開始時には入力部１２１を介して供給された画像信号を選択して出力する。その後、表示画像が終了したとき、遅延部１２３ａから供給された隣接画像の画像信号を選択して出力する。
【００２５】
このように画像合成部１２３を構成すれば、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じたオーバーラップ領域に、入力された画像と隣接させて投影する画像を挿入することが、簡単な構成で容易に行える。
【００２６】
制御部１２４は、隣接画像の画像信号が供給されたとき、オーバーラップ領域に隣接画像が挿入されるように、画像合成部１２３を制御する。また、隣接画像の画像信号が供給されていないとき、表示画像の画像信号を画像信号処理部１２５に供給させる。また、制御部１２４は画像信号処理部を制御して、後述するようにオーバーラップ領域で用いられる画像の輝度補正を行わせる。さらに、制御部１２４は、投影する画像において、他のプロジェクタのオーバーラップ領域に挿入される画像の範囲に基づき、画像の境界が目立たないように輝度補正を行う。
【００２７】
画像信号処理部１２５は、画像合成部１２３から供給された画像信号を用いて所定の信号処理、例えば色むら補正やガンマ補正を行う。さらに、画像信号処理部１２５は、制御部１２４から供給された制御信号に基づき、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、画像信号処理部１２５は、オーバーラップ領域の画像やオーバーラップ領域に挿入される画像に対して、画像を重ね合わせたときに、オーバーラップ領域と隣接する領域の画像と輝度が連続するように画像信号の輝度補正を行う。画像信号処理部１２５は、輝度補正後の画像信号、例えば赤色、緑色、青色の色信号を表示デバイス駆動部１２６に出力する。
【００２８】
表示デバイス駆動部１２６は、画像信号処理部１２５から出力された画像信号に基づき、表示デバイス１２８を駆動するための駆動信号を生成する。
【００２９】
光源部１２７は、照明光を放射する光源を用いて構成されている。また、光源部１２７には、コリメータレンズやＭＬＡ(Micro Lens Array)、光学フィルタ等が必要に応じて設けられている。光源は、例えば超高圧水銀ランプのような放電ランプやメタルハライドランプまたはキセノンランプ等が用いられる。コリメータレンズやＭＬＡ(Micro Lens Array)は、照明光がムラなく表示デバイス１２８に出射されるように光源から放射された光を処理する。光学フィルタは、光源から放射された光に含まれている不要な波長領域例えば赤外線領域や紫外線領域の成分を除去する。光源部１２７は、このような処理を行って得られた照明光を表示デバイス１２８に出射する。
【００３０】
表示デバイス１２８は、透過型液晶表示パネルあるいはＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）等のデバイスを用いて構成されている。表示デバイス１２８は、表示デバイス駆動部１２６からの駆動信号によって駆動されて、光源部１２７から出射された照明光を変調して、例えば赤色成分画、緑色成分画、青色成分画をそれぞれ生成する。
【００３１】
画像出力部１２９は、表示デバイス１２８で生成された赤色成分画と緑色成分画および青色を合成して、合成後の画像をスクリーン上に所望のサイズで投影する。
【００３２】
［画像投影システムの動作］
図３は、第１の実施の形態の動作を説明するための図である。なお、以下の説明では、プロジェクタ１２ａ，１２ｂに入力される画像の水平方向が例えば１９２０画素、プロジェクタ１２ａ，１２ｂで投影可能な画像の水平方向が例えば２０４８画素とする。
【００３３】
図３の（Ａ）は、画像記憶装置１１ａから供給された画像信号に基づく画像ＰＡと、画像記憶装置１１ｂから供給された画像信号に基づく画像ＰＢを示している。例えば、スクリーンに対して水平方向が３８４０画素の画像を投影する場合、左半分の１９２０画素の領域の画像を画像ＰＡとして、右半分の１９２０画素の領域の画像を画像ＰＢとする。
【００３４】
プロジェクタ１２ａの画像合成部は、画像ＰＡの投影を行う場合、図３の（Ｂ）に示すように、画像ＰＢと隣接する側に空き領域（２０４８画素−１９２０画素＝１２８画素）を設けてオーバーラップ領域とする。さらに、画像合成部は、隣接する画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂをオーバーラップ領域に挿入する。
【００３５】
プロジェクタ１２ａの画像信号処理部とプロジェクタ１２ｂの画像信号処理部は、オーバーラップ領域の画像Ｐｂと画像ＰＢにおける画像Ｐｂを重ね合わせて投影したとき、投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、図３の（Ｂ）に示すように画像Ｐｂの輝度を連続的に変化させる。
【００３６】
プロジェクタ１２ａは、画像信号処理部でオーバーラップ領域の画像Ｐｂに対して輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＡと画像Ｐｂをスクリーンに投影する。プロジェクタ１２ｂは、画像信号処理部で画像Ｐｂに対して輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＢをスクリーンに投影する。また、プロジェクタ１２ａでスクリーンに投射されたオーバーラップ領域の画像Ｐｂと、プロジェクタ１２ｂでスクリーンに投射された画像ＰＢにおける画像Ｐｂは、重ね合わされて投影された状態とする。
【００３７】
このようにして、プロジェクタ１２ａ，１２ｂを用いて画像ＰＡと画像ＰＢをスクリーンに投影すれば、図３の（Ｃ）に示すように、画像ＰＡや画像ＰＢの一部が欠落してしまうことなく画像を投影できる。このため、撮影時に、画像の欠落を考慮して撮影を行う必要がない。
【００３８】
また、オーバーラップ領域の画像Ｐｂを重ね合わせて画像ＰＡと画像ＰＢが接続されており、投影される画像はオーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正が行われている。したがって、画像ＰＡと画像ＰＢとの境界が目立たないようにシームレスに画像を表示できる。
【００３９】
さらに、ブレンディング・プロセッサを設ける必要がなく、画像投影システムを安価に構成できる。また、ブレンディング・プロセッサが不要であることから、ブレンディング・プロセッサによる遅延の発生がない。
【００４０】
また、プロジェクタ１２ａのオーバーラップ領域のサイズをプロジェクタ１２ｂに設定しておくことで、プロジェクタ１２ｂは、画像ＰＡと画像ＰＢとの境界が目立たないように輝度補正を行うことができる。なお、オーバーラップ領域のサイズの設定は、ユーザがプロジェクタ１２ｂに対して、オーバーラップ領域のサイズを設定してもよく、プロジェクタ１２ａからオーバーラップ領域のサイズを示す情報をプロジェクタ１２ｂに供給してもよい。
【００４１】
＜２．第２の実施の形態＞
［画像投影システムの構成］
図４は、本発明の画像投影システムの第２の実施の形態の構成を示している。なお、図４は、３つのプロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いて画像表示を行う場合を示している。なお、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それぞれ上述の図２に示すように構成されている。
【００４２】
画像記憶装置１１ａは、左側部分の画像ＰＡを示す画像信号を出力する。また、画像記憶装置１１ｂは、中央部分の画像ＰＢを示す画像信号を出力する。さらに、画像記憶装置１１ｃは、右側部分の画像ＰＣを示す画像信号を出力する。
【００４３】
画像記憶装置１１ａから出力された画像信号は、プロジェクタ１２ａに供給する。画像記憶装置１１ｂから出力された画像信号は、プロジェクタ１２ｂに供給する。また、画像記憶装置１１ｃから出力された画像信号はプロジェクタ１２ｃに供給する。さらに、画像記憶装置１１ｂから出力された画像信号を、隣接画像の画像信号としてプロジェクタ１２ａに供給する。また、画像記憶装置１１ｃから出力された画像信号を、隣接画像の画像信号としてプロジェクタ１２ｂに供給する。
【００４４】
プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、画像記憶装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされている。
【００４５】
プロジェクタ１２ａは、画像記憶装置１１ａからの画像信号に基づいて画像ＰＡの投影を行う場合、画像記憶装置１１ａから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされていることから空き領域が生じる。このため、プロジェクタ１２ａは、空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいた画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂを設ける。
【００４６】
プロジェクタ１２ｂは、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいて画像ＰＢの投影を行う場合、画像記憶装置１１ｂから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされていることから空き領域が生じる。このため、プロジェクタ１２ｂは、空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、画像記憶装置１１ｃからの画像信号に基づいた画像ＰＣにおける画像ＰＢとの隣接側の画像Ｐｃを設ける。
【００４７】
プロジェクタ１２ｃは、画像記憶装置１１ｃからの画像信号に基づいて画像ＰＣの投影を行う。
【００４８】
また、プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、プロジェクタ１２ａによって投影された画像Ｐｂと、プロジェクタ１２ｂによって投影された画像ＰＢにおける画像Ｐｂを重ね合わせたとき、オーバーラップ領域の画像Ｐｂを含めての所望の輝度となるように輝度補正を行う。さらに、プロジェクタ１２ｂ，１２ｃは、プロジェクタ１２ｂによって投影された画像Ｐｃと、プロジェクタ１２ｃによって投影された画像ＰＣにおける画像Ｐｃを重ねて合わせたとき、オーバーラップ領域の画像Ｐｃを含めて所望の輝度となるよう輝度補正を行う。
【００４９】
［画像投影システムの動作］
図５は、第２の実施の形態の動作を説明するための図である。なお、以下の説明では、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに入力される画像の水平方向が例えば１９２０画素、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃで投影可能な画像の水平方向が例えば２０４８画素とする。
【００５０】
図５の（Ａ）は、画像記憶装置１１ａから供給された画像信号に基づく画像ＰＡと、画像記憶装置１１ｂから供給された画像信号に基づく画像ＰＢ、および画像記憶装置１１ｃから供給された画像信号に基づく画像ＰＣを示している。例えば、スクリーンに対して水平方向が５７６０画素の画像を投影する場合、左側の１９２０画素の領域の画像を画像ＰＡ、中央の１９２０画素の領域の画像を画像ＰＢ、右側の１９２０画素の領域の画像を画像ＰＣとする。
【００５１】
プロジェクタ１２ａの画像合成部は、画像ＰＡの投影を行う場合、図５の（Ｂ）に示すように、画像ＰＢと隣接する側に空き領域（２０４８画素−１９２０画素＝１２８画素）を設けてオーバーラップ領域とする。さらに画像合成部は、隣接する画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂをオーバーラップ領域に挿入する。
【００５２】
プロジェクタ１２ａの画像信号処理部とプロジェクタ１２ｂの画像信号処理部は、オーバーラップ領域の画像Ｐｂと画像ＰＢにおける画像Ｐｂを重ね合わせて投影したとき、投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、図５の（Ｂ）に示すように画像Ｐｂの輝度を連続的に変化させる。
【００５３】
プロジェクタ１２ｂの画像合成部は、画像ＰＢの投影を行う場合、図５の（Ｂ）に示すように、画像ＰＣと隣接する側に空き領域（２０４８画素−１９２０画素＝１２８画素）を設けてオーバーラップ領域とする。さらに画像合成部は、隣接する画像ＰＣにおける画像ＰＢとの隣接側の画像Ｐｃをオーバーラップ領域に挿入する。
【００５４】
プロジェクタ１２ｂの画像信号処理部とプロジェクタ１２ｃの画像信号処理部は、オーバーラップ領域の画像Ｐｃと画像ＰＣにおける画像Ｐｃを重ね合わせて投影したとき、投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、図５の（Ｂ）に示すように画像Ｐｃの輝度を連続的に変化させる。
【００５５】
プロジェクタ１２ａは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＡと画像Ｐｂをスクリーンに投影する。プロジェクタ１２ｂは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＢと画像Ｐｃをスクリーンに投影する。さらに、プロジェクタ１２ｃは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＣをスクリーンに投影する。
【００５６】
さらに、プロジェクタ１２ａでスクリーンに投射されたオーバーラップ領域の画像Ｐｂと、プロジェクタ１２ｂでスクリーンに投射された画像ＰＢにおける画像Ｐｂは、重ね合わされて投影された状態とする。また、プロジェクタ１２ｂでスクリーンに投射されたオーバーラップ領域の画像Ｐｃと、プロジェクタ１２ｃでスクリーンに投射された画像ＰＣにおける画像Ｐｃは、重ね合わされて投影された状態とする。
【００５７】
このようにして、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いて画像ＰＡと画像ＰＢと画像ＰＣをスクリーンに投影すれば、図５の（Ｃ）に示すように、画像ＰＡや画像ＰＣの一部が欠落してしまうことなく画像を投影できる。なお、図５の（Ｄ）は、従来の画像投影システムを用いた場合の投影画像を参考として示している。従来の画像投影システムを用いた場合、例えば画像ＰＡの左端部から８０画素分の領域の画像と、画像ＰＣの右端部から８０画素分の領域の画像が欠落した状態で画像の投影が行われる。しかし、本願の画像投影システムを用いれば、図５の（Ｃ）に示すように、画像の欠落を生じさせることなく、画像の境界が目立たないシームレスな画像を大画面で投影できる。また、撮影時に、画像の欠落を考慮して撮影を行う必要がない。
【００５８】
さらに、第１の実施の形態と同様に、ブレンディング・プロセッサを設ける必要がなく、画像投影システムを安価に構成できる。また、ブレンディング・プロセッサが不要であることから、ブレンディング・プロセッサによる遅延の発生がない。
【００５９】
また、プロジェクタ１２ａのオーバーラップ領域のサイズをプロジェクタ１２ｂ、プロジェクタ１２ｂのオーバーラップ領域のサイズをプロジェクタ１２ｃにそれぞれ設定すれば、プロジェクタ１２ｂ，１２ｃは、画像の境界が目立たないように輝度補正を行える。すなわち、プロジェクタ１２ｂは、画像ＰＢの左端からオーバーラップ領域分の画像に対して、プロジェクタ１２ａによって投影されたオーバーラップ領域の画像と重ね合せたときに所望の輝度となるように輝度補正を行えばよい。また、プロジェクタ１２ｃは、画像ＰＣの左端からオーバーラップ領域分の画像に対して、プロジェクタ１２ｂによって投影されたオーバーラップ領域の画像と重ね合せたときに所望の輝度となるように輝度補正を行えばよい。このため、数多くのプロジェクタを用いる際に、いずれのオーバーラップ領域にどの画像を挿入するか管理する管理装置を設ける必要がなく、画像投影システムの構成が簡単となる。なお、オーバーラップ領域のサイズの設定は、第１の実施の形態と同様に行えばよい。
【００６０】
＜３．第３の実施の形態＞
ディジタルシネマ等では、高精細な画像投影を行うことができるように、ＨＤフォーマット（１９２０画素×１０８０画素）より解像度を高めた画像システムが用いられている。例えば、解像度を「３８４０画素×２１６０画素」とした画像システムが用いられている。このような画像システムでは、画像を分割して例えば図６に示すように画像を４分割して、ＨＤフォーマットに相当する各分割画像の画像信号を画像記憶装置に記憶したり、伝送路を介して送信することが行われている。このように、ＨＤフォーマットの画像に分割することで、ＨＤフォーマットに対応した画像記憶装置や画像信号処理装置を用いて、ＨＤフォーマットよりも高い解像度、例えば「３８４０画素×２１６０画素」の画像の記録や画像信号の処理を行うことができる。
【００６１】
ところで、画像の分割が行われている場合、例えば「３８４０画素×２１６０画素」の画像を複数並べて投影するときに、隣接画像の合成を容易に行うことが可能となる。次に、第３の実施の形態として、分割が行われた画像の画像信号を用いて投影を行う画像投影システムについて説明する。
【００６２】
［画像投影システムの構成］
図７は、本発明の画像投影システムの第３の実施の形態の構成を示している。なお、図７は、３つのプロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いて画像表示を行う場合を示している。
【００６３】
例えば画像記憶装置１１ａは、左側部分の画像ＰＡを４分割した分割画像ＰＡ-1〜ＰＡ-4の画像信号を出力する。また、画像記憶装置１１ｂは、中央部分の画像ＰＢを４分割した分割画像ＰＢ-1〜ＰＢ-4の画像信号を出力する。さらに、画像記憶装置１１ｃは、右側部分の画像ＰＣを４分割した分割画像ＰＡ-1〜ＰＡ-4の画像信号を出力する。
【００６４】
画像記憶装置１１ａから出力された画像信号は、プロジェクタ１２ａに供給する。画像記憶装置１１ｂから出力された画像信号は、プロジェクタ１２ｂに供給する。また、画像記憶装置１１ｃから出力された画像信号は、プロジェクタ１２ｃに供給する。さらに、画像記憶装置１１ｂから出力された分割画像ＰＢ-1，ＰＢ-3の画像信号を、隣接画像の画像信号としてプロジェクタ１２ａに供給する。また、画像記憶装置１１ｃから出力された分割画像ＰＣ-1，ＰＣ-3の画像信号を、隣接画像の画像信号としてプロジェクタ１２ｂに供給する。
【００６５】
プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、画像記憶装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされている。
【００６６】
プロジェクタ１２ａは、画像記憶装置１１ａからの画像信号に基づいて画像ＰＡの投影を行う場合、画像記憶装置１１ａから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされていることから空き領域が生じる。このため、プロジェクタ１２ａは、空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいた画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3を設ける。
【００６７】
プロジェクタ１２ｂは、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づいて画像ＰＢの投影を行う場合、画像記憶装置１１ｂから出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能とされていることから空き領域が生じる。このため、プロジェクタ１２ｂは、空き領域をオーバーラップ領域として、このオーバーラップ領域に、画像記憶装置１１ｃからの画像信号に基づいた画像ＰＣにおける画像ＰＢとの隣接側の画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3を設ける。
【００６８】
プロジェクタ１２ｃは、画像記憶装置１１ｃからの画像信号に基づいて画像ＰＣの投影を行う。
【００６９】
また、プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、プロジェクタ１２ａによって投影された画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3と、プロジェクタ１２ｂによって投影された画像ＰＢにおける画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3を重ね合わせて投影する。このとき、プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、オーバーラップ領域の画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3を含めての所望の輝度となるように輝度補正を行う。さらに、プロジェクタ１２ｂ，１２ｃは、プロジェクタ１２ｂによって投影された画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3と、プロジェクタ１２ｃによって投影された画像ＰＣにおける画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3を重ねて合わせ投影する。このとき、プロジェクタ１２ｂ，１２ｃは、オーバーラップ領域の画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3を含めての所望の輝度となるように輝度補正を行う。
【００７０】
［画像投影システムの動作］
図８は、第３の実施の形態の動作を説明するための図である。なお、以下の説明では、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに入力される画像の水平方向が例えば３８４０画素、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃで投影可能な画像の水平方向が例えば４０９６画素とする。
【００７１】
図８の（Ａ）は、画像記憶装置１１ａからの画像信号に基づく分割画像ＰＡ-1〜ＰＡ-4と、画像記憶装置１１ｂからの画像信号に基づく分割画像ＰＢ-1〜ＰＢ-4と、画像記憶装置１１ｃからの画像信号に基づく分割画像ＰＣ-1〜ＰＣ-4を示している。例えば、スクリーンに対して水平方向が１１５２０画素の画像を投影する場合、左側の３８４０画素の領域の画像を画像ＰＡ、中央の３８４０画素の領域の画像を画像ＰＢ、右側の３８４０画素の領域の画像を画像ＰＣとする。
【００７２】
プロジェクタ１２ａの画像合成部は、画像ＰＡの投影を行う場合、図８の（Ｂ）に示すように、画像ＰＢと隣接する側に空き領域（４０９６画素−３８４０画素＝２５６画素）を設けてオーバーラップ領域とする。さらに画像合成部は、隣接する画像ＰＢにおける画像ＰＡとの隣接側の画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3をオーバーラップ領域に挿入する。
【００７３】
プロジェクタ１２ａの画像信号処理部とプロジェクタ１２ｂの画像信号処理部は、オーバーラップ領域の画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3と画像ＰＢにおける画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3を重ね合わせて投影する。このとき、プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、投影される画像がオーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、図８の（Ｂ）に示すように画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3の輝度を連続的に変化させる。
【００７４】
ここで、画像ＰＡ〜ＰＣは、図９の（Ａ）に示すようにそれぞれ４分割されている。このため、オーバーラップ領域への画像挿入や輝度補正は、分割画像毎に行うことができる。例えば、図９の（Ｂ）に示すように、分割画像ＰＡ-2と分割画像ＰＢ-1の画像信号を用いて、オーバーラップ領域に画像Ｐｂ-1を挿入する。また、分割画像ＰＡ-2と分割画像ＰＢ-1の画像信号を用いて、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行うことができる。このように、分割画像毎に処理を行うものとすれば、画像ＰＡと画像ＰＢの全体を示す画像信号を用いる必要がないので、画像合成部や画像信号処理部の規模や扱う画像信号の信号量が増大してしまうことを防止できる。
【００７５】
プロジェクタ１２ｂの画像合成部は、画像ＰＢの投影を行う場合、図８の（Ｂ）に示すように、画像ＰＣと隣接する側に空き領域（４０９６画素−３８４０画素＝２５６画素）を設けてオーバーラップ領域とする。さらに画像合成部は、隣接する画像ＰＣにおける画像ＰＢとの隣接側の画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3をオーバーラップ領域に挿入する。
【００７６】
プロジェクタ１２ｂの画像信号処理部とプロジェクタ１２ｃの画像信号処理部は、オーバーラップ領域の画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3と画像ＰＣにおける画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3を重ね合わせて投影する。このとき、プロジェクタ１２ａ，１２ｂは、投影される画像がオーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正を行う。例えば、図８の（Ｂ）に示すように画像Ｐｃの輝度を連続的に変化させる。
【００７７】
プロジェクタ１２ａは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＡと画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3をスクリーンに投影する。プロジェクタ１２ｂは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＢと画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3をスクリーンに投影する。さらに、プロジェクタ１２ｃは、画像信号処理部で輝度補正を行った画像信号に基づき画像ＰＣをスクリーンに投影する。
【００７８】
さらに、プロジェクタ１２ａでスクリーンに投射されたオーバーラップ領域の画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3と、プロジェクタ１２ｂでスクリーンに投射された画像ＰＢにおける画像Ｐｂ-1，Ｐｂ-3は、重ね合わされて投影された状態とする。また、プロジェクタ１２ｂでスクリーンに投射されたオーバーラップ領域の画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3と、プロジェクタ１２ｃでスクリーンに投射された画像ＰＣにおける画像Ｐｃ-1，Ｐｃ-3は、重ね合わされて投影された状態とする。
【００７９】
このようにして、プロジェクタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いて分割画像ＰＡ-1〜ＰＡ-4と分割画像ＰＢ-1〜ＰＢ-4と分割画像ＰＣ-1〜ＰＣ-4をスクリーンに投影すれば、図８の（Ｃ）に示すように、画像の一部が欠落してしまうことなく画像を投影できる。
【００８０】
また、画像ＰＡと画像ＰＢの接続、および画像ＰＢと画像ＰＣの接続では、分割画像の画像信号を用いればよく、画像全体の画像信号を用いる必要がない。したがって、画像が高解像度となっても、隣接画像の合成を容易に行うことが可能となる。
【００８１】
さらに、プロジェクタ１２ａのオーバーラップ領域のサイズをプロジェクタ１２ｂに設定して、プロジェクタ１２ｂのオーバーラップ領域のサイズをプロジェクタ１２ｃに設定する。このようにすれば、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、プロジェクタ１２ｂ，１２ｃは、分割画像に対して境界が目立たないように輝度補正を行うことができる。このため、投影する画像が分割された画像であっても、いずれのオーバーラップ領域にどの画像を挿入するか管理する管理装置を設ける必要がなく、画像投影システムの構成が簡単となる。
【００８２】
なお、第１〜第３の実施の形態では、入力された画像と隣接させて投影する画像の画像信号をライン毎に入力された画像の期間だけ遅延させて用いることにより、画像の右側にオーバーラップ領域を設けて隣接画像を挿入する場合を例示した。しかし、オーバーラップ領域を表示画像の左側に設けて、左側に隣接する画像を挿入するものとしてもよい。さらに、表示画像の両側にオーバーラップ領域を設けて隣接画像を挿入するものとしてもよい。
【００８３】
また、画像投影システムで用いられる各プロジェクタは、画像記憶装置から出力された画像よりも大きな画素数の画像が表示可能であるプロジェクタに限られるものではない。例えば、第１の実施の形態におけるプロジェクタ１２ｂや第２の実施の形態および第３の実施の形態におけるプロジェクタ１２ｃは、空き領域で画像表示が行われない。したがって、これらのプロジェクタは、画像記憶装置から出力された画像と等しい画素数の画像が表示可能であるプロジェクタであってもよい。また、例えば３つのプロジェクタを用いて画像投影システムを構成して、中央のプロジェクタで表示画像の両側にオーバーラップ領域を設ける。この場合、左右に位置するプロジェクタは、画像記憶装置から出力された画像と等しい画素数の画像が表示可能であるプロジェクタであってもよい。すなわち、複数のプロジェクタを用いて画像投影システムを構成する場合、投影可能な画像の画素数が入力された画像の画素数が等しいプロジェクタを用いるときは、このプロジェクタで投影される画像の一部をオーバーラップ領域に挿入すればよい。
【００８４】
さらに、本発明は、上述した発明の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この発明の実施の形態は、例示という形態で本発明を開示しており、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
この発明の画像投影システムおよび画像投影方法によれば、入力された画像の画素数と投影可能な画像の画素数との差によって生じた空き領域をオーバーラップ領域として、入力された画像と隣接させて投影する画像がオーバーラップ領域に挿入される。また、複数のプロジェクタで投影される画像が、オーバーラップ領域を含めて所望の輝度となるように輝度補正が行われる。
【００８６】
したがって、複数の投影画像の一部をオーバーラップさせて大画面表示を行う場合、画像の欠けを生じさせることなくシームレスな大画面表示を行うことができる。このため、ディジタルシネマ等のように大画面で画像表示を行う場合に好適である。
【符号の説明】
【００８７】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，５１ａ，５１ｂ・・・画像記憶装置、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，５３ａ，５３ｂ・・・プロジェクタ、５２・・・ブレンディング・プロセッサ、１２１，１２２・・・入力部、１２３・・・画像合成部、１２３ａ・・・遅延部、１２３ｂ・・・信号選択部、１２４・・・制御部、１２５・・・画像信号処理部、１２６・・・表示デバイス駆動部、１２７・・・光源部、１２８・・・表示デバイス、１２９・・・画像出力部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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