(57)【要約】【課題】  画像投射装置の投射画像が他の画像投射装置の投射画像と重畳されている部分に画素欠陥があった場合、画素欠陥による影響を抑制する画像投射装置を提供すること。【解決手段】  外部からの画像信号に基づいて光を変調することによって画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子で表示された画像を被投射面上に投射する投射光学系と、を備える画像投射装置であって、他の画像投射装置の画像表示素子に関する素子情報を取得する取得手段と、前記画像投射装置が投射した画像と前記他の画像投射装置が投射した画像とが前記被投射面上の重畳領域において重畳する場合、前記素子情報に基づいて、前記被投射面に投射する前記画像のうち前記重畳領域に対応する部分画像を変更する変更手段とを有することを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの画像信号に基づいて光を変調することによって画像を表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子で表示された画像を被投射面上に投射する投射光学系と、
を備える画像投射装置であって、
他の画像投射装置の画像表示素子に関する素子情報を取得する取得手段と、
前記画像投射装置が投射した画像と前記他の画像投射装置が投射した画像とが前記被投射面上の重畳領域において重畳する場合、前記素子情報に基づいて、前記被投射面に投射する前記画像のうち前記重畳領域に対応する部分画像を変更する変更手段と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記素子情報は、前記他の画像投射装置の画像表示素子の欠陥画素の位置と状態であることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
ユーザー操作を受け付けるための操作画面を前記画像表示素子に表示する操作表示部を有し、
前記取得手段は、前記操作画面により設定された情報を前記素子情報として取得する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記被投射面を撮像する手段を有し、
前記取得手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像から前記素子情報を取得する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記変更手段は、前記素子情報に基づいて、前記被投射面上の前記欠陥画素の位置の輝度と、前記欠陥画素が正常であった場合の前記位置の輝度との差分が小さくなるように、前記部分画像を変更する
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記変更手段は、前記素子情報に基づいて、前記被投射面上の前記欠陥画素の位置を含む周辺領域の投射画像の輝度と、前記欠陥画素が正常であった場合の前記周辺領域の投射画像の輝度との差分が小さくなるように、前記部分画像を変更する
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記素子情報として前記画像投射装置の画像表示素子の欠陥画素の位置と状態を素子情報としてさらに取得し、
前記変更手段は、前記素子情報に基づいて、前記被投射面上の前記欠陥画素の位置を含む周辺領域の投射画像の輝度と、前記欠陥画素が正常であった場合の前記周辺領域の投射画像の輝度との差分が小さくなるように、前記部分画像を変更する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
【請求項８】
他の画像投射装置と通信する通信手段を有し、
前記変更手段は、前記通信により、前記他の画像投射装置が投射した画像の投射位置を移動させる
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
他の画像投射装置と通信する通信手段を有し、
前記変更手段は、前記通信により、前記他の画像投射装置が投射した画像のフォーカスを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
外部からの画像信号に基づいて光を変調することによって画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子で表示された画像を被投射面上に投射する投射光学系と、を備える画像投射装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
他の画像投射装置の画像表示素子に関する素子情報を取得させ、
前記画像投射装置が投射した画像と前記他の画像投射装置が投射した画像とが前記被投射面上の重畳領域において重畳する場合、前記素子情報に基づいて、前記被投射面に投射する前記画像のうち前記重畳領域に対応する部分画像を変更させる
ことを特徴とする画像投射装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像投射装置に関し、特に投射画像の輝度を調整可能な画像投射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタに用いられる液晶パネルなどの画像表示素子は、生産工程でのばらつきなどにより画素欠陥が発生する場合があり、欠陥が発生した画素の投射画像が異常となってしまう場合があった。一般的には、欠陥が発生した画素は表現できる階調に制限がかかる場合が多く、常に白或いは黒となる画素は常時輝点、常時黒点などと呼ばれる。
【０００３】
特に、投射画像の情報量を向上させる所謂マルチ投射や、明るさを向上させる所謂スタック投射など複数台のプロジェクタを用いる場合は、表示に用いる画素数が増えるため、画素欠陥の総数が増える確率が高くなる。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献１には、第１及び第２の変調パネル部を備え、第２の変調パネル部を制御することで、画素欠陥の影響を抑制する表示制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９８６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の従来技術では、画素欠陥を補正するための特殊な表示素子を余分に備える必要があり、コストや装置サイズの点で不利になるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、画像投射装置の投射画像が他の画像投射装置の投射画像と重畳されている部分に画素欠陥があった場合、画素欠陥による影響を抑制する画像投射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、外部からの画像信号に基づいて光を変調することによって画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子で表示された画像を被投射面上に投射する投射光学系と、を備える画像投射装置であって、他の画像投射装置の画像表示素子に関する素子情報を取得する取得手段と、前記画像投射装置が投射した画像と前記他の画像投射装置が投射した画像とが前記被投射面上の重畳領域において重畳する場合、前記素子情報に基づいて、前記被投射面に投射する前記画像のうち前記重畳領域に対応する部分画像を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像投射装置の投射画像が他の画像投射装置の投射画像と重畳されている部分に画素欠陥があった場合、画素欠陥による影響を抑制する画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例であるプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例における欠陥画素の設定ＧＵＩを示す図。
【図３】実施例１の制御のフローチャート。
【図４】実施例２、３の制御のフローチャート。
【図５】本発明の実施例における欠陥画素の設定ＧＵＩを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１について図１乃至図３を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例１の液晶プロジェクタ（画像投射装置）１００の構成を示すブロック図である。
【００１４】
画像処理部１０は、コンポジット端子やＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子、Ｄｉｓｐｌａｙｐｏｒｔ端子等から入力画像信号を入力するための端子を備えている。また、それらの端子を通じて入力された入力画像信号を受信するために必要な装置（ＡＤコンバータやレシーバＩＣ等）も備えている。
【００１５】
上記以外にも、ＵＳＢ端子やＬＡＮ端子も備え、入力画像信号として、ＪＰＥＧやＢＭＰ、ＰＮＧの画像ファイルやストリーミング動画を受信することも可能である。
【００１６】
さらに、画像処理部１０は、入力画像信号に基づく画像に対して画像処理を行うことが可能である。ブライトネス調整やコントラスト調整、ＬＵＴによる色変換、任意の解像度への解像度変換、鮮鋭化処理や平滑化処理、フレームレート変換、ＩＰ変換等の中から任意の画像処理を施した画像信号を生成する。
【００１７】
ＯＳＤ重畳部（操作表示部）２０は、画像処理部１０から出力される画像信号に対して、ＯＳＤ画像の重畳を行う。ＯＳＤ画像は、予め用意されたビットマップ等の画像データだけでなく、直線や矩形、或いは画素単位の描画指示に基づいて生成することも可能である。
【００１８】
幾何歪補正部４０は、ＯＳＤ重畳部２０から出力される画像信号に対して、投射画像に生じた幾何学的な歪みを補正するような変形処理を行う。幾何歪補正部４０で適切な変換を行えば、あおり投射等によって生じた投射画像の歪みを抑制することができる。
【００１９】
液晶駆動部５０は、幾何歪補正部４０に接続され、幾何歪補正部４０により補正された画像信号を液晶駆動信号に変換し、光学系６０の液晶表示素子（画像表示素子）６６を駆動する。また、液晶駆動部５０は、画素単位での輝度調整や、液晶表示素子上で画像が形成される位置の調整を行うこともできる。また、マルチ投射を行う際に重畳部分を目立たなくさせるために、エッジブレンド補正（ブレンド領域およびブレンド外領域それぞれの階調補正）を行うこともできる。
【００２０】
光学系６０は、光源部６２、照明光学系６４、液晶表示素子６６、投射光学系６８を有する。光源部６２から出射した光は、照明光学系６４を通り、液晶表示素子６６で変調された後、投射光学系（投射レンズ）６８を通して投射画像としてスクリーン（被投射面）に投射される。液晶表示素子６６は、液晶駆動部５０に接続され、液晶駆動部５０からの液晶駆動信号に基づいて入射光束を変調する。また、投射光学系６８は、レンズやユニットをモーターにより動かすことで、光学ズーム（投射画像の拡大及び縮小）や、光学シフト（投射画像の被投射面上の位置の移動）、フォーカスの調整を行うことが可能である。
【００２１】
操作部７０は、ユーザーが操作を入力するための釦や、リモコンからの赤外線を受信するための赤外線受光部を備え、入力された操作を電気信号に変換する。操作の種類には、決定やキャンセル、各種設定を行うためのメニューの呼び出し、上下左右の方向指示、電源制御等がある。
【００２２】
通信部８０は、有線及び無線の通信機能を有し、外部からのコマンドを受信したり、プロジェクタから外部にコマンドを送信したりする。コマンドを受けた場合は、例えば操作部７０への操作入力と同等の処理を行ったり、画像処理部１０や幾何歪補正部４０の制御を行ったりする。
【００２３】
メモリ部９０は、ユーザー行った各種設定の値や、プロジェクタ出荷時の情報、使用時間やログ等の様々な情報を記憶している。自身が有する画素欠陥の情報、重畳投射している他のプロジェクタの画素欠陥に関する情報なども記憶する。
【００２４】
ＣＰＵ部（制御手段）３０は、画像処理部１０とＯＳＤ重畳部２０、幾何歪補正部４０、液晶駆動部５０、操作部７０、通信部８０、メモリ部９０、投射光学系６８に加え、温度センサーやファンなどを含む不図示の多数のデバイスに接続されている。
【００２５】
ＣＰＵ部３０は、液晶プロジェクタ１００の各部の電源や状態の制御を行うマイクロコンピュータ（処理部）でもあり、内部状態の異常を検知した場合には、電源の遮断や光源の停止、冷却の強化、ユーザーへの警告などの処理も自動的に行う。また、操作部７０からユーザーの操作入力を受け付けて、その操作に従った制御等も行い、また、通信部８０から受けたコマンドに対する処理等も行う。例えば、ＯＳＤ重畳部２０を制御してメニュー画面を表示したり、画像処理部１０や幾何歪補正部４０、投射光学系６８の制御を行い、各部の状態や機能の制御、状態の取得等も行う。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態におけるプロジェクタに対して、重畳投射を行っている場合に、他のプロジェクタの画素欠陥の状態（画像表示素子に関する素子情報）を取得するためのＧＵＩ（ユーザー操作を受け付けるための操作画面）の一例を示す図である。
【００２７】
ユーザー（例えばプロジェクタの設置者）は、複数のプロジェクタを、重畳投射を行うように設置する。設置したあと、例えば、それぞれのプロジェクタに、全画面白表示、全画面黒表示などのテストパターンを表示させる。テストパターンは、予め、メモリ部９０に記憶させてあるものを表示させてもよいし、外部から画像処理部１０に入力画像信号として入力してもよい。テストパターンを表示させたあと、重畳投射部分の投射画像（重畳領域に対応する部分画像）に常時輝点、常時黒点などの画素欠陥の有無を確認し、画素欠陥があった場合、図２に示す操作画面を表示させる。
【００２８】
図２示すように、画素欠陥の位置が、画素欠陥のないプロジェクタの投射位置上のどこに位置するのか（本実施例では、完全に投射位置が重ならない場合も考慮し、その位置を小数点以下でも設定できるようにしている）を設定する。また、異常の状態（常時輝点や常時黒点）、複数のプロジェクタをどのように重畳しているのかを合わせて設定する。設定された情報（他のプロジェクタの画像表示素子の情報）は、画素欠陥のないプロジェクタのメモリ部９０に記憶される。
【００２９】
次に図３のフローチャートを用いて、本実施例のＣＰＵ部３０の動作を説明する。この処理は、ＣＰＵ部３０がコンピュータプログラム（制御プログラム）に従って実行する。
【００３０】
ステップＳ１０は、メモリ部９０を参照し、他のプロジェクタの欠陥画素情報が記憶されているか否かを判定する。記憶されていない場合は何もせず処理を終了し、記憶されていた場合はステップＳ２０に進む。
【００３１】
ステップＳ２０は、メモリ部９０から他のプロジェクタの欠陥画素情報を取得し、ステップＳ３０に進む。
【００３２】
ステップＳ３０は、ステップＳ２０で取得した欠陥画素情報に基づいて、補正量として画素値に対するオフセット及びゲインを求める。補正量は、輝度を基準に考えると、ゲインは、スタック投射の場合は２倍に設定し、マルチ投射の場合は１倍（補正なし）に設定する。オフセットは、設定された常時輝点の輝度そのものを減算するように設定すればよいが、マルチ投射の場合は、当該画素についてのみエッジブレンド補正がかからないように補正をキャンセルする設定も合わせて行う。換言すれば、被投射面上の欠陥画素の位置の輝度と、欠陥画素が正常であった場合の輝度との差分が小さくなるように補正する。
【００３３】
ステップＳ４０は、液晶駆動部５０における画素単位での輝度調整機能に対して、ステップＳ３０で求めたゲイン及びオフセットを当該画素欠陥位置に最も近い画素に対して設定する。
【００３４】
なお、液晶駆動部５０における画素単位での輝度調整機能は、入力に対してゲインを積算した後でオフセットを加減算するものであるが、調整結果が輝度として実現不可の範囲であった場合は、上限又は下限値で液晶を駆動するものとする。
【００３５】
以上説明したように、他のプロジェクタの画素欠陥情報に基づいて、画素欠陥が発生している場所に最も近い正常な画素の輝度を調整することで、画素欠陥による影響を抑制することができる。
【実施例２】
【００３６】
本発明の実施例２について説明する。本実施例のプロジェクタの構成は、実施例１と同様のため説明を省略する。
【００３７】
図４のフローチャートを用いて、本実施例のＣＰＵ部３０の動作を説明する。この処理は、ＣＰＵ部３０がコンピュータプログラム（制御プログラム）に従って実行する。実施例１との相違点は、ステップＳ３０に代わりステップ１３０、ステップＳ４０に代わりステップ１４０、ステップＳ１５０が付加された点である。また、実施例１と同じ符号の説明は適宜省略する。
【００３８】
ステップＳ１３０は、ステップＳ２０で取得した画素欠陥情報に基づいて補正量として画素値に対するオフセット及びゲインを求める。本実施例における補正量は、当該画素欠陥の位置の輝度を、画素欠陥がない場合と同じ輝度にするという点では同様だが、補正を設定する対象が実施例１とは異なる。実施例１では、画素欠陥位置に最も近い画素に対して輝度調整を行っていたが、本実施例では、画素欠陥がないプロジェクタの欠陥近傍画素（欠陥画素の位置を含む周辺領域）と、欠陥画素があるプロジェクタの欠陥近傍画素と、に補正（輝度調整）を行う。
【００３９】
補正量は、画素欠陥の位置とその周辺の本プロジェクタ及び他のプロジェクタの各画素との距離に対して重み付けを行い、画素欠陥の生じている画素近傍で形成される投射画像の輝度の積算値が、本来表現したい輝度となるように導出する。
【００４０】
ステップＳ１４０は、液晶駆動部５０における輝度調整機能に対して、ステップＳ１３０で求めた補正量をそれぞれの近傍画素に設定する。
【００４１】
ステップＳ１５０は、ステップＳ１３０で求めた補正量について、他プロジェクタに設定すべき補正量を通信部８０からコマンドで送信する。
【００４２】
以上説明したように、他のプロジェクタの欠陥画素情報に基づいて、欠陥画素が発生している位置を含む周辺領域の画素を調整することで、画素欠陥による影響をさらに抑制することができる。
【実施例３】
【００４３】
本発明の実施例３について説明する。本実施例のプロジェクタの構成は、実施例２と同様のため説明を省略する。
【００４４】
また、本実施例のＣＰＵ部３０の動作は実施例２の図４のフローチャートと基本的には同様である。実施例２との相違点は、ステップＳ１３０、ステップＳ１５０の動作が異なる点である。
【００４５】
ステップＳ１３０では、後述のステップＳ１５０で他のプロジェクタの投射光学系の制御を考慮した画素位置関係に基づいて補正量を計算する。
【００４６】
ステップＳ１５０は、通信部８０から送信するコマンドが、補正量に加え、他のプロジェクタの投射光学系６８を制御するコマンドを送信する。具体的には、被投射面上の画像の投射位置を移動させることができるレンズシフト機能とフォーカス機能を制御する。被投射面上におけるプロジェクタ間の画素位置の相対位置関係がずれるようにする（例えば２台の場合は０．５画素分）と共に、欠陥画素があるプロジェクタのフォーカスをわずかに被投影面からずらす（デフォーカスさせる）ようにする。
【００４７】
以上説明したように、実施例２の処理に加え、他のプロジェクタの投射光学系のフォーカスとレンズシフトを制御することで、画素欠陥を近傍画素と平滑化することができ、さらに画素欠陥による影響を抑制することができる。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００４９】
上記実施形態では、２台のプロジェクタで投射する場合について説明したが、重畳する台数は３台以上でもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、ＧＵＩによって画素欠陥情報が入力されたプロジェクタが主体となって制御を行う例について説明した。しかし、制御を行うプロジェクタはそれ以外のプロジェクタでもよく、予め制御主を決めておいて、各プロジェクタから制御主に対してそれぞれの画素欠陥情報とプロジェクタ投射位置の相対情報を送信するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、プロジェクタの相対位置関係を伝える手段について言及しなかったが、図５に示すように水平、垂直に何％分ずれているのか、を設定するようにしてもよい。同様に、コマンドで互いのプロジェクタがどのようにずれているのか伝える構成としてもよいし、全画素について位置関係を伝えるような構成としてもよい。
【００５２】
さらに、カメラなどの撮像手段を備え、他のプロジェクタと自プロジェクタの投射画像を撮像し、撮像画像から互いの位置関係を求めるような構成としてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、明るさや画素数、投影サイズの違いについて言及しなかったが、これらの情報をコマンドで送受信できるような構成とし、これを考慮した補正量の配分を行ってもよい。
【００５４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００５５】
３０  ＣＰＵ部
５０  液晶駆動部
６０  光学系
【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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