(57)【要約】  本発明は、表示面において実質的にシームレスなビデオ画像を生成する方法を提供する。方法は、少なくとも第一および第二のビデオ画像を、当該第一および第二のビデオ画像の一部を重複させることで継ぎ目が定められるように、表示面に別々に投射するステップを含んでいる。継ぎ目の内側では、第一のビデオ画像の輝度が調整される。継ぎ目の内側において、第二のビデオ画像の輝度は、第一のビデオ画像の調整済み輝度に対して反比例の関係で調整される。
2007519330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一および第二の画像から画面（２３０）上で実質的にシームレスな結合画像を生成するディスプレイ（２００）であって、
対応する第一および第二の画像を画面（２３０）上に別々に投射する少なくとも第一および第二のプロジェクタ（２０５、２１０）であって、前記プロジェクタは、前記第一の画像の一部が前記第二の画像の一部と重複し、前記画面上に少なくとも一つの継ぎ目領域（２０７）を定めるように、前記第一および第二の画像を投射する、前記プロジェクタと、
前記継ぎ目が視聴者に実質的に見えなくなるように、前記第一および第二の画像部分の輝度を調整するために、前記第一および第二のプロジェクタに結合された画像プロセッサと、
を備える、前記ディスプレイ。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記第一および第二の画像部分を二次の関係に従って調整する、請求項１記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記二次の関係は、次の関係によって表され、
【数１】
2007519330.tif 000005
ここで、ｘ１は、処理後の前記第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の前記第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する前記継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐは、前記継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａは、前記プロジェクタのガンマ補正に関連する、請求項２記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記プロセッサは、更に、前記第一および第二の画像部分を前記プロジェクタの特性に従って調整する、請求項１記載のディスプレイ。
【請求項５】
前記特性は、プロジェクタ輝度特性と、プロジェクタ・レンズ均一性と、画像伝送関数特性と、映像装置ガンマと、ディスプレイ・ガンマとを含むグループから選択される、請求項４記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記プロセッサは、任意の画面画像取り込み手段によって提供された情報に依存することなく、前記輝度を調整する、請求項１記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記プロセッサは、更に、前記第一および第二の画像に対するガンマ補正を提供するために、前記第一および第二の画像を調整し、前記プロセッサは、前記継ぎ目領域の内側の前記画像の部分に対して第一のガンマ補正を適用し、前記継ぎ目領域の外側の前記画像の部分に対して、前記第一のガンマ補正とは異なる第二のガンマ補正を適用する、請求項１記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記画面上に表示される時に前記結合画像が実質的に均一の輝度となるように、前記第一の画像および第二の画像の部分を調整する、請求項１記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記第一および第二の画像部分の輝度を互いに反比例の関係において調整する、請求項３記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記反比例の関係は、直線的な反比例の関係である、請求項６記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記第一および第二の画像部分の輝度を次の前記直線的な反比例の関係に従って調整し、
【数２】
2007519330.tif 000006
ここで、ｘ１は、処理後の前記第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の前記第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する前記継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐは、前記継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａは、前記プロジェクタの前記ガンマ補正に関連する、請求項６記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記反比例の関係は、二次の関係である、請求項６記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記二次の関係は、次の関係によって表され、
【数３】
2007519330.tif 000007
ここで、ｘ１は、処理後の前記第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の前記第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する前記継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐは、前記継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａは、前記プロジェクタの前記ガンマ補正に関連する、請求項９記載のディスプレイ。
【請求項１４】
少なくとも第一および第二の画像から画面（２３０）上で実質的にシームレスな結合画像を生成する方法であって、
対応する第一および第二の画像を画面（２３０）上に別々に投射する少なくとも第一および第二のプロジェクタ（２０５、２１０）を提供するステップであって、前記プロジェクタは、前記第一の画像の一部が前記第二の画像の一部と重複し、前記画面上に少なくとも一つの継ぎ目領域（２０７）を定めるように、前記第一および第二の画像を投射する、前記提供するステップと
前記プロジェクタの対応する特性に従って、前記第一および第二の画像部分の少なくとも一つの特性を調整するために、前記第一および第二の画像部分を処理するステップと、
前記調整済みの第一および第二の画像部分を前記画面上へ投射するステップと、
を備える、前記方法。
【請求項１５】
前記プロジェクタの前記特性は、プロジェクタ・レンズ特性と、画像伝送関数特性と、ディスプレイ伝送関数特性と、映像装置ガンマと、ディスプレイ・ガンマとを含むグループから選択される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記調整は、任意の画面画像取り込み手段によって提供された情報に依存することなく決定される、請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記継ぎ目領域の内側の前記画像の部分に対して第一のガンマ補正を適用し、前記表示画像の残りの部分に対して、前記第一のガンマ補正とは異なる第二のガンマ補正を適用することで、前記表示画像をガンマ補正するステップを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記処理するステップは、前記画面上に表示される時に前記結合画像が実質的に均一の輝度となるように実行される、請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
前記第一および第二の画像部分の輝度を互いに反比例の関係において調整するステップを含む、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記反比例の関係は、直線的な反比例の関係である、請求項１４記載の方法。
【請求項２１】
前記第一および第二の画像部分の輝度を次の前記直線的な反比例の関係に従って調整するステップを含み、
【数４】
2007519330.tif 000008
ここで、ｘ１は、処理後の前記第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の前記第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する前記継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐは、前記継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａは、前記プロジェクタの前記ガンマ補正に関連する、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記反比例の関係は、二次の関係である、請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
前記二次の関係は、次の関係によって表され、
【数５】
2007519330.tif 000009
ここで、ｘ１は、処理後の前記第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の前記第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する前記継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐは、前記継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａは、前記プロジェクタの前記ガンマ補正に関連する、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイの分野に関し、特に、多重プロジェクタ・ディスプレイ・システム（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
多重プロジェク・タシステムは、長年に亘って提案および使用されている。１９５０年代に、「ＣＩＮＥＲＡＭＡ（シネラマ）」システムが映画業界向けに開発された。ＣＩＮＥＲＡＭＡシステムは、三本のフィルムを使用し、三台の別々のプロジェクタにより三種類の画像を投射して組み合わせることで、一枚のパノラマ画像を形成した。
【０００３】
多重プロジェクタ・ディスプレイ・システムの難点は、多数の画像が表示画面上で単一の連続画像に見えない場合が多いことである。二枚の画像を単一の画面に並べて投射（投影）する場合、通常は画像間に継ぎ目が存在する。最終的な表示画像は、隙間を挟んで、或いは、単一の画面で画像を重ね合わせた場合、輝線を挟んで、並べて配置された二枚の画像に見える。従来のカメラ、ビデオ処理および配信チャネル、ディスプレイ、および特にプロジェクタにおける不整合性のため、画像間にタイル配置のアーティファクトが現れないように、結果的に生じたビデオを完全に一致させるのは非常に困難である。画面上で画像を互いに非常に近接させた場合には、通常、各継ぎ目領域において重複が生じる。
【０００４】
従って、多重プロジェクタ・ディスプレイ・システムにおいて全般的にシームレスな（継ぎ目のない）画像を提供するシステムおよび方法が必要である。更には、プロジェクタ・レンズは、特にレンズの縁部において、本質的に画像をある程度歪ませる。特にレンズの縁部では、こうしたレンズ領域が継ぎ目の最も近くに表示される画像を投射する可能性が高いことから、表示画像の歪みは、最小化することが望ましい。
【０００５】
従来の電子歪み補正には、画像を表示する際にビデオ画像取り込みデバイスによって画像を取り込み、表示された歪みを表すフィードバック信号を生成することが含まれる。フィードバック信号は、歪みを相殺するために使用される。こうした解決策は、レンズの歪みの問題に対して、ある程度の改善をもたらす。しかしながら、この種の電子歪み補正は、様々な欠点の中で特に、それ自体が歪みを追加する可能性があり、システムの複雑さおよびコストを増大させる場合が多く、キャリブレーション（校正）およびユーザ・インタフェースを複雑にする。
【０００６】
従って、視覚的に邪魔なタイル間の継ぎ目を含んでいないタイル・ディスプレイ・システム用のシステムおよび方法が必要である。更に、多数のタイルからの投射画像を互いに組み合わせてタイル画像を形成するが、高品質（高価）な光学部品を必要としないタイル表示システムが必要である。従って、レンズの歪みを電子的に補正可能なシステムが必要である。更に、表示画像の外部的な取り込みのみに依存することなく、レンズに歪みを調整可能なシステムが望ましい。更に、既存のシステムより広い視角を提供すると同時に、より効果的にタイル画像の継ぎ目を隠すシステムおよび方法が必要である。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、表示面において実質的にシームレスなビデオ画像を生成する方法を提供する。方法は、少なくとも第一および第二のビデオ画像を、当該第一および第二のビデオ画像の一部を重複させることで継ぎ目が定められるように、表示面に別々に投射するステップを含んでいる。継ぎ目の内側では、第一のビデオ画像の輝度と第二のビデオ画像の輝度とを電子的に調整し、均一な輝度プロフィールを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を更に詳細に説明する。
【０００９】
投射画像の品質は、幾つかの特性の関数であり、ビデオ・データから表示画像への変換の処理において、その特性の全てが歪みを被る可能性がある。例えば、輝度歪みは、ルミナンス歪みとも呼ばれ、多数の原因が考えられる。例えば、ライト・エンジンおよび／またはランプ自体の光学部品の設計のため、殆どのプロジェクタは、画面全体を一定のルミナンス・レベルで投射しない。このルミナンスにおける不均一性は、表示画像を損ねる。プロジェクタと関連レンズとのルミナンス不均一性は、特定の条件の下で更に顕著となる可能性がある。例えば、多数のプロジェクタによって「合成」画像を形成し、プロジェクタの個々の画像を、例えば４×５パターンで、共にタイル配置して合成画像を形成する時、ルミナンスの不均一性は、更に明示的になる場合が多い。ルミナンス不均一性は、表示画面または表示面に対して角度を成して表示画像を見る時にも発生する可能性がある（或いは、既存の不均一性が更に顕著になる）。視聴者に近い表示画像の部分は、通常、第一の輝度に見え、遠くに位置する部分は、異なる輝度を有するように見える。
【００１０】
図５は、単一の投射レンズ（図示なし）によって画面５１５に投射された光のルミナンス均一性の例を示している。この例において、グラフは、画面に光を投射するレンズのレンズ歪みプロフィールを定める。グラフから確認できるように、投射光は、画面の中心５２０近くで、より明るくなる。この中心区域は、投射レンズの中心に対応する。投射光の輝度は、画面５１５の中心から、画面の外縁部５０１、５０２に向かって低下する。こうした区域は、画面５１５に光を投射するのに使用した投射レンズの外側領域に対応する。各投射レンズは、対応する輝度均一性プロフィールを有する。システムを構成するレンズに関する本発明の一実施形態によれば、各レンズ・プロフィールが測定され、或いはその他の形式で特徴付けされ、結果的に生じたデータは、画像プロセッサ（例えば、図１のプロセッサ１７０）がアクセス可能なメモリに記憶される。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に従って配置された複数のプロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０の例を示している。画像ソース１７５は、ディスプレイ１３０上に表示されるビデオ、シーン、或いは、動画または静止画である他の視覚映像を表すビデオ画像データを提供する。画像データは、通常、関連するディスプレイの特定の性能に応答して、様々な従来のテレビおよびビデオ形式で提供される。本発明のシステムにおいて、ビデオ画像データ１８０は、プロセッサ１７０に提供される。ビデオ画像データ１８０は、画像のピクセルｘに対するピクセル輝度データを含んでいる。プロセッサ１７０は、ピクセルｘに対するピクセル輝度データを含むビデオ画像データ１８０を受信する。プロセッサ１７０は、タイリング手法を使用して、複数のプロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０間でビデオ画像データ１８０を割り当て、ディスプレイ１３０上に投射して他のプロジェクタからの個別画像と組み合わせた際に、表示画面１３０上で全体像を形成する個別画像を各プロジェクタが投射できるようにする。
【００１２】
従って、各プロジェクタには、ディスプレイ１３０に対応する個別画像を投射するための、それぞれの画像データ１８１、１８２、１８３、１８４が提供される。図１は、簡略化した例を示している。ビデオ・データ１８０は、プロセッサ１７０に提供される。プロセッサ１７０は、ビデオ・データ１８１がプロジェクタ１０５に提供され、ビデオ・データ１８２がプロジェクタ１１０に提供され、ビデオ・データ１８３がプロジェクタ１８３に提供され、ビデオ・データ１８４がプロジェクタ１２０に提供されるように、データ１８０を割り当てる。プロジェクタ１０５は、ビデオ・データ１８１に基づいて、画像１０６を画面１３０に投射する。同様に、プロジェクタ１１０は画像１１１を画面１３０に投射し、プロジェクタ１１５は画像１１６を画面１３０に投射し、プロジェクタ１２０は画像１２１を画面１３０に投射する。
【００１３】
図１において確認できるように、画像１０６、１１１、１１６、および１２１は重複する。画像１０６は、画像１１１と重複して、継ぎ目領域１０７を定める。画像１１１は、画像１１６と重複して、継ぎ目領域１１２を定める。画像１１６は、画像１２１と重複して、継ぎ目領域１１７を定める。継ぎ目領域１０７、１１２、１１７に対応するピクセル輝度データは、図１において、ｘ１、ｘ２、ｘ３、およびｘ４として示している。従って、ビデオ・データ１８１の部分ｘ１は、継ぎ目１０７内部に存在する、即ち、継ぎ目１０７の継ぎ目縁部２０８と継ぎ目縁部２０９との間に存在する、ビデオ画像１０６の部分に対応する。同様に、ビデオ・データ１８２の部分ｘ２は、継ぎ目１０７内部に存在する、即ち、継ぎ目１０７の継ぎ目縁部２０８と継ぎ目縁部２０９との間に存在する、ビデオ画像１１１の部分に対応する。ビデオ・データ、ビデオ画像、および継ぎ目の対応性は、残りのプロジェクタおよび投射画像にも当てはまる。説明を簡単にするため、ここでは、継ぎ目１０７に沿ったプロジェクタ１０５および１１０のみについて詳細に説明する。しかしながら、同じ原理が他のプロジェクタにも同様に当てはまることは理解される。
【００１４】
図１に例示した実施形態において、プロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０は、空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）型である。市販のＳＬＭ型プロジェクタの一例は、ＤＬＰ（商標）プロジェクタとして知られている。ＤＬＰ（商標）は、テキサス・インスツルメンツの商標である。図１の例において、表示面１３０は、プロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０の平面１３１から、約９６インチ離れている。
【００１５】
プロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０のそれぞれは、表示面に対応する画像１０６、１１１、１１６、および１２１を投射するように構成される。図１に示した例において、表示面１３０は、幅が約１２０インチである。プロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０のそれぞれは、並べて投射した時に、元のビデオ画像の実質的に全体が表示面１３０に実質的に収まるように、対応する画像を投射するように構成される。その結果、画像１０６、１１１、１１６、および１２１は重複し、これにより、継ぎ目領域１０７、１１２、および１１７を定める。この例において、各継ぎ目領域１０７、１１２、および１１７は、幅が約１０インチである。
【００１６】
各プロジェクタのライト・エンジンは、一枚以上の液晶表示（ＬＣＤ）パネル、ディジタル・ライト・プロセシング（ＤＬＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、またはＬｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ（ＬＣＯＳ：シリコン上の液晶）といった、任意の適切な技術を備えている。しかしながら、当業者は、他の種類の画像生成技術を使用するものを含め、その他のプロジェクタにおいて本発明を使用してもよいことを認識するであろう。
【００１７】
各プロジェクタ２０５、２１０、２１５、および２２０は、入射照明を適切に準備してＤＬＰ（商標）等のＳＬＭを照明し、出射画像を投射するために、光学素子を含んでいる。こうしたデバイスの光学経路は、通常、照明経路と投射経路とを含む二つの区画を備えている。照明経路は、ＤＭＤ（商標）を照明する高信頼性メタル・ハライド・ショート‐アーク・ランプで開始される。アーク・ランプからの光は、回転するＲＧＢカラー・フィルタ・ホイールに入る。照明中継レンズは、ビームを拡大し、ＤＭＤ（商標）を照明し、ＤＭＤ（商標）においてテレセントリック画像を形成する。全内部反射（ＴＩＲ）プリズムにより、ランプからの入射光をＤＭＤ（商標）へ送り、投射光学部品へ戻すことが可能となる。ミラーの回転状態（例えば、オン／オフに対して±１０度）に応答して、ＤＭＤ（商標）からの光は、投射レンズの瞳孔（ｐｕｐｉｌ）に向けられ（オン）、或いは投射レンズの瞳孔から離れる方向へ向けられる（オフ）。多重素子投射セルは、ＤＭＤ（商標）からの画像を、所望のＭＴＦ、横収差、および歪みで拡大する。
【００１８】
当業者に知られるように、表示デバイスは、固有の非線形性によって特徴付けられるため、こうしたデバイスの供給業者は、通常、非線形性を補正する際に使用される少なくとも一つのガンマ補正テーブルを提供する。加えて、システム設計者は、システム設計を構成するデバイスの特定の特性に従って、追加のガンマ・テーブルを作成する。非線形性は、空間非線形性、色非線形性、および／またはルミナンス非線形性を含むが、他の公知の画像のアーティファクトまたは不規則性を含んでもよい。
【００１９】
図２は、幅が約１４０インチである全体画像表示エリアを有する画像表示面２３０の実施形態を示す。本発明の一実施形態において、画像表示面は、スクリーン・ゲインが１である表示画面である。図示した実施形態において、表示面は、幅２インチのベゼル２３０によって縁取られている。表示面およびベゼルは、幅３インチのフレームに配置されている。本明細書に記載の寸法は、表示システムにおいて考えられる多様な構成、ディスプレイ寸法、フレーム寸法等の一例のみを表すことに留意するのが重要である。
【００２０】
本発明は、その他、言及できない多数の構成での実施に適しているが、こうした構成は、本明細書と、ここに記載の本発明の説明とを読むことで、当業者にとって容易に明示的になるであろう。
【００２１】
例示の実施形態において、複数のプロジェクタのそれぞれは（例えば図１に例示した、例えばプロジェクタ１０５、１１０、１１５、および１２０）、実質的に同時に、対応する画像を画像表示面１３０に投射する。各投射画像は、対応する個別画像２０５、２１０、２１５、および２２０を画像表示画面２３０に定める。全体として見ると、画像２０５、２１０、２１５、および２２０は、視聴者に対して表示される単一のビデオ画像、ビデオフレーム、またはピクチャによって画像表示面２３０を実質的に満たす。このような形式で画像を表示するために、プロジェクタ、画像部分、および画像表示面を配置する手法を、ここでは「タイリング（ｔｉｌｉｎｇ）」と呼ぶ。タイリング手法の欠点は、継ぎ目の領域、即ち、第一のプロジェクタによって投射された画像が第二のプロジェクタによって投射された画像と重複する領域において発生する、表示画面内での結果的な視覚的アーティファクトである。本発明の実施形態によれば、表示画像の継ぎ目におけるタイリング・アーティファクトを低減するために、プロセッサおよび方法を備えたシーミング（ｓｅａｍｉｎｇ）装置が提供される。
【００２２】
次に図１に戻ると、プロセッサ１７０は、本発明の様々な実施形態による方法を実施する。以前に説明したように、プロセッサ１７０は、画像ソース１７５から所望の表示画像を表すビデオ信号を受信する。本発明の一実施形態によれば、継ぎ目１０７、１１２、および１１７によるアーティファクトは、以下のように補正される。説明のため、プロジェクタ１０５および１１０についてのみ説明する。しかしながら、方法は、残りのプロジェクタについても同様である。プロセッサ１７０は、画像１０６が縁部２０８において黒になるように、プロジェクタ１０５に対するデータｘ１を提供する。同時に、プロセッサ１７０は、画像１１１が縁部２０９において黒になるように、プロジェクタ１１０に対するデータｘ２を提供する。この方法は、図３において更に詳細に例示されており、ライン１０６は、縁部２０８から縁部２０９において画像１０６を構成するピクセルの明るさを表している。同様に、ライン１１１は、縁部２０８から縁部２０９における画像１１１のピクセルの明るさを表している。画像１０６のピクセルは、縁部２０８において、一定のレベルの輝度であり、ここでピクセル輝度値は減少を始め、縁部２０９において黒の値が得られる。画像１１１のピクセルは、縁部２０８において黒であり、縁部２０９において、一定のレベルの輝度になるまで増加する。
【００２３】
従って、プロセッサ１７０は、継ぎ目１０７に表示された画像１０６の一部の輝度と画像１１１の一部の輝度とを、反比例の関係で調整する。
【００２４】
方法の実施形態によれば、継ぎ目領域に表示されたピクセルは、ｊによって表されるピクセル位置を有する。継ぎ目内の各表示ピクセルｊは、プロジェクタ１０５によって投射された画像１０６の対応ピクセルから、第一のピクセルＸ１を構成し、プロジェクタ１１０によって投射された画像１１１の対応ピクセルから、第二のピクセルＸ２を構成する。例えば、プロジェクタ１１０では、連続する投射ピクセルＸ１の輝度を、縁部２０８の黒から、縁部２０９の値Ｙまで増加させる。値Ｙは、継ぎ目領域での均一な輝度に対応する。同時に、プロジェクタ２０５によって投射された画像について、連続するピクセルＸ２の輝度は、縁部２０８でのＹから減少し、縁部２０９において黒に達する。ピクセルＸ１、Ｘ２、ｊ、およびＹの関係は、本発明の一実施形態によれば、次の通りである。
【００２５】
【数６】
2007519330.tif 000003
【００２６】
ここで、Ｘ１は、プロジェクタ１０５によって投射された画像のピクセルを表し、Ｘ２は、プロジェクタ１１０によって投射された画像のピクセルを表し、ｊは、Ｘ１およびＸ２を構成する表示ピクセルの継ぎ目区域におけるピクセル番号である。ｏｖｅｒｌａｐ（オーバーラップ）は、継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａ（ガンマ）は、プロジェクタのガンマ補正に対応する。以上のように、継ぎ目によって定められる領域において、プロジェクタ２０５によって投射された画像の輝度と、プロジェクタ２１０によって投射された画像の輝度との間には、反比例の関係が存在する。
【００２７】
しかしながら、この手法でも、影効果が観察される場合がある。この効果は、視聴者が画面を斜めの角度から見る場合、特に顕著となる。これにより、継ぎ目区域には、僅かな量の輝度増加が見られる。この効果の補正は、スクリーン・ゲインに依存する。本発明の一実施形態を説明するために、スクリーン・ゲインを１と想定する。更に低いスクリーン・ゲインを利用する本発明の実施形態において、補正は、同じ高さにする必要はなく、相応に調整される。
【００２８】
更に、影効果（ｓｈａｄｏｗ  ｅｆｆｅｃｔ：シャドウ・イフェクト、陰影効果）は、相対的に広画角を有するプロジェクタ・レンズにおいて観察されやすい。反対に、影効果は、相対的に狭画角を有するプロジェクタ・レンズでは、あまり目立たない。しかしながら、継ぎ目区域の輝度プロフィールは、常に１００％の均一性であるとは限らない。投射レンズの画角とスクリーン・ゲインの係数とに応答して、継ぎ目区域の輝度プロフィールは、線形からガウス分布の間で変化する。説明のため、本発明の実施形態による各プロジェクタの均一性を８０％とし、図５に例示したように、±２０°の画角を有すると想定する。
【００２９】
方法の別の実施形態によれば、継ぎ目領域に表示されるピクセルは、ｊによって表されるピクセル位置を有する。継ぎ目内の各表示ピクセルｊは、プロジェクタ１０５によって投射された画像１０６の対応ピクセルから、第一のピクセルＸ１を構成し、プロジェクタ１１０によって投射された画像１１１の対応ピクセルから、第二のピクセルＸ２を構成する。例えば、プロジェクタ１１０では、連続する投射ピクセルＸ１の輝度を、縁部２０８の黒から、縁部２０９の値Ｙまで増加させる。値Ｙは、継ぎ目領域での均一な輝度に対応する。同時に、プロジェクタ２０５によって投射された画像について、連続するピクセルＸ２の輝度は、縁部２０８でのＹから減少し、縁部２０９において黒に達する。ピクセルＸ１、Ｘ２、ｊ、およびＹの関係は、本発明の本実施形態において二次式であり、本発明の一実施形態によれば、次のように表される。
【００３０】
【数７】
2007519330.tif 000004
ここで、ｘ１は、処理後の第一の画像部分からのピクセルを表し、ｘ２は、処理後の第二の画像部分からのピクセルを表し、ｊは、重複ピクセルｘ１およびｘ２の位置に対応する継ぎ目領域におけるピクセル番号を表し、ｏｖｅｒｌａｐ（オーバーラップ）は、継ぎ目区域をピクセル数で表し、ｇａｍｍａ（ガンマ）は、プロジェクタのガンマ補正に関連する。
【００３１】
非線形性による歪みを更に補正するためには、各プロジェクタの均一性プロフィールに応答して上記の手法を更に調整する。本発明の代替実施形態によれば、ピクセルｘ１およびｘ２は、対応するプロジェクタの均一性曲線に基づいて調整される。均一性曲線の例は、図５に例示している。
【００３２】
非タイル配置、即ち、単一のプロジェクタによるディスプレイ・システムにおいて、ガンマ補正は、例えば、レンズ、映像装置、ディスプレイ、およびその他の映像および表示システム構成要素に固有の非線形性による、表示画像における歪みを補正するために、一般に利用される。ガンマ補正は、画像デバイスおよびシステム構成要素自体の特定に起因する歪みおよび画像アーティファクトを実質的に低減できる。本発明の一実施形態によれば、プロジェクタ２０５、２１０、２１５、および２２０は、こうしたガンマ補正機能を含むタイプである。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、継ぎ目領域におけるタイリング・アーティファクトを低減する方法は、タイリング・アーティファクトを低減できるように、特定の形式でプロジェクタのガンマ補正を調整することに依存する。一実施形態において、タイル配置画像の継ぎ目におけるアーティファクトを低減する方法は、継ぎ目内の画像部分に第一のガンマ補正を適用し、継ぎ目の外側に表示される画像部分に第二のガンマ補正を適用するステップを含んでいる。
【００３４】
ディスプレイ伝達関数による非線形性は、ガンマ・テーブルと呼ばれるディジタル・ルックアップ・テーブルによって補正できる。ガンマ・テーブルは、伝達関数における利得の差を補正する。本発明の一実施形態によれば、こうしたガンマ・テーブルからのガンマ値は、結合画像において均一な輝度を達成するために調整され、本発明の一実施形態においては、システムを構成する各プロジェクタの特性に従って更に調整される。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、第一および第二の画像部分は、それぞれプロジェクタ１０５および１１０の均一性プロフィールに基づいて調整される。本発明の一実施形態によれば、ガンマ補正は、投射画像の継ぎ目領域と非継ぎ目領域との間における輝度特性の差に基づいて提供される。
【００３６】
本発明は、その趣旨または本質的特性から逸脱することなく、他の特定の形態において実施し得る。従って、本発明は、あらゆる点において例示的且つ非制限的なものと見做されるべきである。また、本発明の範囲は、上記の説明ではなく添付特許請求の範囲によって示されるものであり、従って、特許請求の範囲と等価の意味および範囲内に入る変更は、本発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態による、多数のプロジェクタを備える表示システムの上面図である。
【図２】本発明の実施形態に従って配置された表示デバイスのプロジェクタを例示する正面図である。
【図３】本発明の実施形態による、投射画像のピクセル間の投射画像輝度の関係を例示するグラフである。
【図４】本発明の実施形態による、システムの継ぎ目内部の領域における二枚の投射画像間での投射画像輝度の関係を例示するグラフである。
【図５】本発明で使用するのに適当なプロジェクタ・レンズの代表的な均一性曲線を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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