(57)【要約】【課題】  複数のプロジェクタから照射された大画面内の輝度の均一性の補正を、自動で行う大画面表示システムを提供する。【解決手段】  複数のプロジェクタ３により投射された大画面を撮像することのできるセンサカメラ１と、制御部２１と、輝度補正を行うためのテストパターンを生成するパターン生成部３１と、パターン生成部で生成されたテストパターンを投射するために映像出力する映像出力部３２とを有し、前記制御部２１は、センサカメラ１により撮像された各テストパターンの輝度情報を得ることにより各々のプロジェクタから照射されるテストパターンを認識し、各テストパターンの輝度情報を用いて各プロジェクタの輝度の調節量を演算処理し、各プロジェクタの輝度の調節量に基づいてスクリーン上の大画面の輝度が一定になるように各プロジェクタの光量を調整する光量制御信号を生成し、各プロジェクタの光源３４の光量を調整する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロジェクタにより投射された大画面を撮像することのできるセンサカメラと、該センサカメラから画像を取り込む画像処理部と、該画像処理部で検出された検出結果を演算する演算処理部と、該演算処理部で演算された結果に従って記プロジェクタの光源の光量を調節する光量制御部とを有し、複数のプロジェクタを用いて、複数の投影画面をスクリーン上で繋ぎ合わせて大画面を投影する大画面表示システムであって、
前記光量制御部は、各プロジェクタの光源の光量を調整することにより、投影された大画面全体の輝度の均斉度を高めることを特徴とする大画面表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の大画面表示システムにおいて、
輝度補正を行うためのテストパターンを生成するパターン生成部と、該パターン生成部で生成されたテストパターンを投射するための映像を出力する映像出力部とを有し、前記画像処理部は、前記センサカメラにより撮像された各テストパターンを取り込み、各プロジェクタと各テストパターンとの対応付けを行うとともに、各テストパターンの輝度情報を得ることを特徴とする大画面表示システム。
【請求項３】
請求項２に記載の大画面表示システムにおいて、
前記演算処理部は、前記画像処理部から得られた各テストパターンの輝度情報を用いて各プロジェクタの光量の調節量を演算処理し、
前記光量制御部は、演算処理部が演算した各プロジェクタの光量の調節量に基づいて各プロジェクタの光量を調整する光量制御信号を生成する
ことを特徴とする大画面表示システム。
【請求項４】
請求項３に記載の大画面表示システムにおいて、
複数の投影画面を水平方向および／または垂直方向に２つ以上並べたことを特徴とする大画面表示システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の大画面表示システムにおいて、
前記光量制御部は、スクリーン上の大画面の輝度が一定になるように光量制御信号を生成することを特徴とする大画面表示システム。
【請求項６】
複数のプロジェクタにより投射された大画面を撮像することのできるセンサカメラと、該センサカメラから画像を取り込む画像処理部と、該画像処理部で検出された検出結果を演算する演算処理部と、該演算処理部で演算された結果に従って記プロジェクタの光源の光量を調節する光量制御部とを有し、複数のプロジェクタを用いて、複数の投影画面をスクリーン上で繋ぎ合わせて大画面を投影する大画面表示システムの輝度補正方法であって、
輝度補正を行うためのテストパターンを生成し、テストパターンをスクリーンに投射し、前記センサカメラによりスクリーン上のテストパターンを撮像し、撮像されたテストパターンの輝度情報を得て、各プロジェクタの光量制御信号を生成することを特徴とする大画面表示システムの輝度補正法。
【請求項７】
請求項６に記載の大画面表示システムの輝度補正法において、
テストパターンの輝度情報から各テストパターンの輝度調整量を演算し、この輝度調整量に基づいて各プロジェクタの光量制御信号を生成し、光量制御信号に基づいて光源を制御することを特徴とする大画面表示システムの輝度補正法。
【請求項８】
請求項７に記載の大画面表示システムの輝度補正法において、
複数の投影画面を水平方向および／または垂直方向に２つ以上並べたことを特徴とする大画面表示システムの輝度補正法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の大画面表示システムの輝度補正法において、
スクリーン上の大画面の輝度が一定になるように、光量制御信号を生成することを特徴とする大画面表示システムの輝度補正法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプロジェクタにより投射された画面を表示する大画面表示システム、およびその投影された大画面全体の輝度を均一にするために補正する方法に関し、特に、大画面表示システムにおいて、各々のプロジェクタの光源の光量が異なる場合の光量調整を自動で行うことができる大画面表示システムおよびその投影された大画面全体の輝度の均斉度を高める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のプロジェクタにより投射された画面を繋いで大画面に表示する大画面表示システムにおいて、各々のプロジェクタによる光源の光量が異なると、大画面の輝度が不均一になり、画面全体の均斉度が下がる。そのため、画面全体の均斉度を高めることが必要となる。このような画面全体の輝度を補正する方法は既に提案されている。
【０００３】
大画面表示システムの輝度を補正する方法として、プロジェクタにより投影された基準画像はスクリーンに投影され、基準画像は画像取り込み部にキャプチャされる。そして、デジタル画像に変換され、画像記憶部のメモリに蓄えられる。画像記憶部のメモリからデータを読み込み、ルックアップテーブルを参照しながら、画像データに補正を加えて補正済み画像データを出力する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５０２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、画像データに補正を加えて補正済み画像データを出力することで、カメラから得られる分光特性とプロジェクタから照射される分光特性が異なる場合では、色等も変化する。そこで、大画面表示システムでは、大画面画像の色を不均一にせず、光量のみを変化させて、大画面画像の均斉度を高めることが必要となる。
【０００５】
本発明は、スクリーンに表示された複数のプロジェクタから照射された大画面内の輝度の均一性の補正を、簡易な方法または自動で行える大画面表示システムおよび大画面表示システムの輝度補正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、複数のプロジェクタから照射された画像を繋げてスクリーン上に大画面で表示する大画面表示システムにおいて、複数のプロジェクタから照射されたテストパターンで繋がる大画面を納められるセンサカメラを設け、センサカメラで撮像された画面の輝度情報から画像処理部により、画像処理を行い、その結果を演算処理部により、演算処理し、各々のプロジェクタから照射された画面の輝度が均一になるように、各々のプロジェクタの光源の光量が最適な光量になるように調整する。これにより、スクリーンに表示された大画面の輝度を均一にすることができ、輝度補正が簡易な方法または自動で行える大画面表示システムの輝度補正方法を提供することができる。
【０００７】
本発明は、複数のプロジェクタにより投射された大画面を撮像することのできるセンサカメラと、該センサカメラから画像を取り込む画像処理部と、該画像処理部で検出された検出結果を演算する演算処理部と、該演算処理部で演算された結果に従って前記プロジェクタの光源の光量を調節する光量制御部とを有し、複数のプロジェクタを用いて、複数の投影画面をスクリーン上で繋ぎ合わせて大画面を投影する大画面表示システムにおいて、前記光量制御部は、各々のプロジェクタの光源の光量を調整することにより、投影された大画面全体の輝度の均斉度を高めることを特徴とした。
【０００８】
また、本発明は、上記大画面表示システムにおいて、輝度補正を行うためのテストパターンを生成するパターン生成部と、該パターン生成部で生成されたテストパターンを投射するための映像を出力する映像出力部とを有し、前記画像処理部は、前記センサカメラにより撮像されたテストパターンを取り込み、各プロジェクタと各テストパターンとの対応付けを行うとともに、各テストパターンの輝度情報を得ることを特徴とした。
【０００９】
さらに、本発明は、上記大画面表示システムにおいて、光量制御部は、前記画像処理部から得られた結果より、前記演算処理部より演算処理が行われ、各々のプロジェクの光量を調整することを特徴とした。
【００１０】
加えて、本発明は、上記大画面表示システムにおいて、大画面表示システムは、前記光量制御部により、各々のプロジェクタによる光源の光量を調整し、スクリーン上の大画面の輝度が一定になることを特徴とした。
【００１１】
すなわち、本発明は、複数のプロジェクタにより投射された大画面を撮像することのできるセンサカメラと、該センサカメラから画像を取り込む画像処理部と、該画像処理部で検出された検出結果を演算する演算処理部と、該演算処理部で演算された結果に従って記プロジェクタの光源の光量を調節する光量制御部とを有し、複数のプロジェクタを用いて、複数の投影画面をスクリーン上で繋ぎ合わせて大画面を投影する大画面表示システムであって、輝度補正を行うためのテストパターンを生成するパターン生成部と、該パターン生成部で生成されたテストパターンを投射するために映像出力する映像出力部とを有し、前記画像処理部は、前記センサカメラにより撮像された各テストパターンの輝度情報を得ることにより、各々のプロジェクタから照射されるテストパターンを認識し、前記演算処理部は、前記画像処理部から得られた各テストパターンの輝度情報を用いて各プロジェクタの光量の調節量を演算処理し、前記光量制御部は、演算処理部が演算した各プロジェクタの光量の調節量に基づいてスクリーン上の大画面の輝度が一定になるように各プロジェクタの光量を調整する光量制御信号を生成し、各プロジェクタの光源の光量を調整することにより、投影された大画面全体の輝度の均斉度を高めるようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のプロジェクタからの投影画面をスクリーン上で繋ぎ合わせて大画面を投影する大画面表示システムにおいて、スクリーン上の大画面画像を、センサカメラを用いて画像を取り込むことにより、大画面全体の輝度情報が得られ、各々のプロジェクタの光量がわかる。また、各々のプロジェクタの光量が認識できたことで、各々のプロジェクタの光量を調節し、大画面全体の輝度の均斉度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の大画面表示システムの一実施例の構成を説明するための図である。図１において、大画面表示システムは、センサカメラ１と、大画面輝度制御装置２と、複数のプロジェクタ３−１〜３−４と、スクリーン４とから構成される。
【００１４】
センサカメラ１は、複数のプロジェクタからスクリーン４に投射された大画面の全体を撮像することができる撮像手段である。
【００１５】
大画面輝度制御装置２は、センサカメラ１が撮像した大画面を分析して各プロジェクタ３の光源の光量を制御する手段であり、制御部２１と輝度補正開始ボタン２２を有している。
【００１６】
プロジェクタ３−１〜３−４は、スクリーン４を分割した所定の領域に画像を投射する手段である。
【００１７】
スクリーン４は、プロジェクタ３からの映像を映す画面である。各プロジェクタからの画像はスクリーン上に投射され繋げられて大画面を構成する。
【００１８】
プロジェクタ３は、輝度補正時にテストパターンを生成するパターン生成部３１と、パターン生成部によって生成されたテストパターンを投射するとともに、図示を省略した映像ソースからの映像データから自己の領域分の映像を取り出して出力する映像出力部３２と、大画面輝度制御装置２からの光量制御信号に基づいて光源の光量を制御する光源制御部３３と、光源３４とを有している。
【００１９】
図２を用いて、大画面輝度制御装置２の構成を説明する。大画面輝度制御装置２は、制御部２１と、輝度補正開始ボタン２２とを有している。制御部２１は、画像処理部２１１と、演算処理部２１２と、光量制御部２１３を有している。補正開始ボタン２１は、輝度補正を開始する手段である。画像処理部２１１は、センサカメラ１により撮像された各テストパターンを取り込み、各プロジェクタと各テストパターンとの対応付けを行うとともに、各テストパターンの輝度情報を得る手段である。演算処理部２１２は、画像処理部２１１で検出された検出結果から各プロジェクタに対応する大画面上の領域の輝度を演算する手段である。光量制御部２１３は、演算処理部２１２で演算された各プロジェクタに対応した大画面上の領域の輝度に従って各々のプロジェクタの光源の光量を調節する手段であり、光量制御信号を出力する。
【００２０】
大画面表示システムは、複数の投影画面が水平方向に２つ以上並べられたもの、および／または、垂直方向に２つ以上並べられたものである。
【００２１】
図３を用いて、輝度補正をするためのテストパターンの一例を説明する。補正開始ボタン２２が操作者によって押されると、パターン生成部３１が輝度補正用のテストパターンを生成し、映像出力部３２がテストパターンの映像を出力して、スクリーン４にテストパターンが投影される。
【００２２】
図３に示す輝度補正用のテストパターンＴＰは、１台のプロジェクタ３が投影する範囲を示すために、白色を背景にして黒色で縁取りＦをしたもので形成されている。このようなテストパターンは、図に示す形態のものに限定されるものではないが、１台のプロジェクタが投影する範囲が認識できるものが望ましい。
【００２３】
上記のテストパターンＴＰを投射した後、大画面表示システムの輝度補正を開始する。まず、複数のプロジェクタ３−１〜３−４が投影する画像全体を収めることのできるセンサカメラ１を用いる。各々のプロジェクタ３−１〜３−４から投射されたテストパターンＴＰはスクリーンに結像して投射画像を生成する。そしてスクリーンにおける反射光をセンサカメラ１が受光し、投射画面を撮像する。
【００２４】
センサカメラ１が撮像したスクリーンに表示された複数のプロジェクタから投影された画面を繋いだ大画面画像は、大画面輝度制御部２１の画像処理部２１１に取り込まれる。画像処理部２１１は、スクリーン４上の大画面画像から輝度情報を得て、各々のプロジェクタ３−１〜３−４のテストパターンが認識できるように画像処理を行い、各々のプロジェクタからの光源の光量の情報を得る。そして、画像処理部２１１による結果は演算処理部２１２で演算処理される。ここで、輝度情報とは、例えば、センサカメラが２５６階調のものであれば、０〜２５５の数値の情報である。
【００２５】
演算処理部２１２は、例えば、大画面画像の各プロジェクタに対応した領域の平均輝度を算出し、大画面画像全体の平均輝度と比較することによって、当該領域の輝度の高低を算出し、それぞれのプロジェクタの光量を調節する量を演算する。ここで、平均輝度の算出は、例えば、各々のプロジェクタ３−１〜３−４のテストパターンの輝度がそれぞれ２００、２５０、１８０、２３０とすると、平均輝度は２１５になる。
【００２６】
光量制御部２１３は、演算処理部２１２が演算した輝度調節量に基づいて各プロジェクタの光源の光量制御信号を作成し、各プロジェクタ３−１〜３−４の光源制御部３３へ送出する。
【００２７】
プロジェクタ３の光源制御部３３は、光量制御信号に基づいて光源３４を制御し、スクリーン４上に複数のプロジェクタから照射された画面を繋いだ大画面画像の均斉度を高くする。光源３４の制御は、例えばランプ電圧の制御である。
【００２８】
図４のフローチャートおよび図１〜図３を用いて、本発明の大画面表示システムにおける輝度補正動作の一例を説明する。
【００２９】
大画面表示システムを構成するには、最低２台以上のプロジェクタ３を用意する。そして、最低１台以上のカメラセンサ１を必要とする。
【００３０】
まず、輝度補正開始ボタン２２を押し（Ｓ１）、各々のプロジェクタ３からパターン生成部３１で生成したテストパターンＴＰをスクリーン４上に照射する（Ｓ２）。
【００３１】
スクリーン４上に照射された大画面画像をセンサカメラ１により、画像処理部３１に取り込む（Ｓ３）。そして、画像処理部２１１により、テストパターンＴＰの輝度情報を得て、各々のプロジェクタから照射されるテストパターンＴＰの輝度情報を認識する（Ｓ４）。
【００３２】
画像処理部２１１から得られた結果より、演算処理部２１２で演算処理が行われ、各プロジェクタ３の輝度調節量情報を演算する（Ｓ５）。光量制御部２１３は、各プロジェクタの輝度調節量情報に基づいて、各プロジェクタの光量制御信号を算出し（Ｓ６）、各プロジェクタ３の光源制御部３３に送出する。
【００３３】
各プロジェクタ３は、光量制御信号に基づいて光源制御部３３が光源３４を制御して、光量の調整を行うことでスクリーン４上に照射された大画面の輝度の均斉度を高めることができ、大画面全体で均一な輝度とすることができる。
【００３４】
上記の説明では、センサカメラ１と大画面輝度制御装置２を、プロジェクタ３と別に設けた例を説明したが、センサカメラ１および大画面輝度制御装置２はプロジェクタ３のいずれかに一体に設けることができる。この場合、センサカメラ１を大画面画像を正確に撮像できる位置に設けることが望ましい。
【００３５】
以上のように、本発明によれば、複数のプロジェクタから投射された画像を繋いでスクリーンに大画面を表示する大画面表示システムを設置するに当たって、各プロジェクタとセンサカメラと大画面輝度制御装置とスクリーンを設置した後、大画面輝度制御装置の輝度補正開始ボタンを押すだけで、自動的に大画面の各領域間の輝度の均斉度を高めることができ、大画面全体で均一の輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかる大画面表示システムの構成の一実施例を説明する図。
【図２】本発明にかかる大画面表示システムを構成する大画面輝度制御装置の機能構成を説明する図。
【図３】本発明で用いるテストパターンの一例を示す図。
【図４】本発明の大画面表示システムにおける輝度補正法の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００３７】
１…センサカメラ、２…大画面輝度制御装置、２１…制御部、２１１…画像処理部、２１２…演算処理部、２１３…光量制御部、２２…補正開始ボタン、３…プロジェクタ、３１…パターン生成部、３２…映像出力部、３３…光源制御部、３４…光源、４…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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