【手続補正書】
【提出日】平成22年6月22日(2010.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像表示装置が表示する画像を隣接又は重ね合わせた画像を補正する画像補正装置であって、
前記複数の画像表示装置の表示特性に基づいて、前記複数の画像表示装置に共通の補正基準値を生成する補正基準値生成部と、
前記各画像表示装置ごとに、前記補正基準値を基準に画素値を補正するときに用いる補正データを生成する補正データ生成部とを含むことを特徴とする画像補正装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記補正基準値生成部は、
階調毎に前記補正基準値を生成することを特徴とする画像補正装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記補正基準値は、
前記各画像表示装置が表示する画像の中心位置における画素値の平均値であることを特徴とする画像補正装置。
【請求項４】
複数の画像を隣接又は重ね合わせて表示する画像表示システムであって、
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像補正装置と、
前記画像補正装置が生成する補正データを用いて前記画素値を補正した補正画素値に基づいて、前記複数の画像を表示する複数の画像表示装置とを含むことを特徴とする画像表示システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記画像表示装置が、
前記画素値を補正するときに用いる補正量を調整する画像処理装置を含み、
前記画像処理装置が、
前記画素値に対応した前記補正量を生成する補正量生成部と、
前記補正量を用いて前記画素値を補正した補正画素値が所与の画素値最大値を超えるとき、前記補正画素値に対応する画素の色相及び彩度が、前記補正基準値により求められる色相及び彩度と一致し、かつ、前記補正画素値が前記画素値最大値以下となるように前記補正量を調整する補正量調整部とを含むことを特徴とする画像表示システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記補正量調整部は、
前記補正画素値が前記画素値最大値を超えるとき、ｕ´ｖ´色度図における当該画素のｕ´成分及びｖ´成分が前記補正基準値から求められるｕ´成分及びｖ´成分と一致するように前記補正量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】
複数の画像表示装置が表示する画像を隣接又は重ね合わせた画像を補正する画像補正方法であって、
前記複数の画像表示装置の表示特性に基づいて、前記複数の画像表示装置に共通の補正基準値を生成する補正基準値生成ステップと、
前記各画像表示装置ごとに、前記補正基準値を基準に画素値を補正するための補正データを生成する補正データ生成ステップとを含むことを特徴とする画像補正方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明は、複数の画像表示装置が表示する画像を隣接又は重ね合わせた画像を補正する画像補正装置であって、前記複数の画像表示装置の表示特性に基づいて、前記複数の画像表示装置に共通の補正基準値を生成する補正基準値生成部と、前記各画像表示装置ごとに、前記補正基準値を基準に画素値を補正するときに用いる補正データを生成する補正データ生成部とを含む画像補正装置に関係する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また本発明は、複数の画像を隣接又は重ね合わせて表示する画像表示システムであって、上記のいずれかに記載の画像補正装置と、前記画像補正装置が生成する補正データを用いて前記画素値を補正した補正画素値に基づいて、前記複数の画像を表示する複数の画像表示装置とを含む画像表示システムに関係する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また本発明は、複数の画像表示装置が表示する画像を隣接又は重ね合わせた画像を補正する画像補正方法であって、前記複数の画像表示装置の表示特性に基づいて、前記複数の画像表示装置に共通の補正基準値を生成する補正基準値生成ステップと、前記各画像表示装置ごとに、前記補正基準値を基準に画素値を補正するための補正データを生成する補正データ生成ステップとを含む画像補正方法に関係する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図５に、図２の画像信号処理部２２のハードウェア構成例のブロック図を示す。図５において、図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
例えばプロジェクタの出荷検査時に、画像補正装置２００で補正データが生成される。この補正データは、プロジェクタの出荷時や動作開始時に、測定値としてＲＯＭ８２又はＲＡＭ８４に書き込まれるようになっている。画像処理回路８８は、Ｉ／Ｆ回路８６を介して画像入力部４０からの画像信号を補正して、画面内の色むらの発生を抑える処理を行う。なお、画像信号処理部２２において、画像処理回路８８がＣＰＵ８０と別個に設けられる専用ハードウェアとして説明したが、画像処理回路８８の機能を、ＲＯＭ８２又はＲＡＭ８４に記憶されたプログラムを読み込んだＣＰＵ８０の処理により実現されてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
画像処理回路（広義には画像処理装置）８８は、画像表示装置が表示可能な値の範囲内で画像信号の補正量を調整し、該補正量を用いた補正後の画像信号により画像表示を行うことで、表示画面内の色むらの発生を抑える処理を行う。より具体的には、補正後の画像信号が、画像表示装置が表示可能な値の範囲内にないとき、画素の明度（輝度）の低下を許容する一方で、当該画素の色相及び彩度が上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように、画像表示装置が表示可能な値の範囲内で補正量を調整する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
画像補正装置２００は、上述のように全測定値（測定データ）から補正基準値を求め、該補正基準値を基準とした各プロジェクタ固有の補正データを生成する。この補正データは、プロジェクタの出荷時又は動作開始時に、ＲＯＭ８２又はＲＡＭ８４に書き込まれる。その後、画像入力部４０からの画像に対応した画像信号が入力されたとき、プロジェクタは、ＲＯＭ８２又はＲＡＭ８４に書き込まれた補正データに基づき、画素毎に補正量を求め、該補正量を用いて補正した画像信号により、スクリーンＳＣＲに投射画像を投射する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
画像処理装置１００は、補正量生成部１１０、補正量調整部１２０を含む。補正量生成部１１０は、画像信号により表される画素値に対応した補正量を生成する。補正量調整部１２０は、補正量生成部１１０により生成された補正量を用いて、上記の画素値を補正した補正画素値が所与の画素値最大値を超えるとき、上記の補正画素値に対応する画素の色相及び彩度が、上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致し、かつ、上記の補正画素値が画素値最大値以下となるように補正量を調整する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
即ち、画素値を補正するときに用いる補正量を調整する画像処理方法として、上記画素値に対応した上記補正量を生成する補正量生成ステップと、上記補正量を用いて上記画素値を補正した補正画素値が所与の画素値最大値を超えるとき、上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように上記補正量を調整する補正量調整ステップとを含むことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
更に、画像処理装置１００は、上記の補正基準値から求められる出力目標値を生成する出力目標値生成部１１２を含み、補正量生成部１１０は、出力目標値を用いて補正量を生成してもよい。なお、出力目標値生成部１１２は、補正量生成部１１０及び補正量調整部１２０に対して新たに追加してもよいし、出力目標値生成部１１２が補正量生成部１１０又は補正量調整部１２０に含まれていてもよい。図６では、補正量生成部１１０が、出力目標値生成部１１２を含む構成を有している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
補正データテーブル（広義にはテーブル）１３０には、画像内の全画素について、各画素値に基づいて表示させた画素の補正データ（測定値）が格納される。このとき、補正基準値を基準に生成された補正データが格納されることになる。従って、補正データテーブル１３０には、上記の補正基準値から求められる階調毎の補正データ（測定値）と、各画素値に基づいて表示させた当該画素の補正データ（測定値）とが格納される。なお、補正データテーブル１３０には、補正データの代わりに、測定値が格納されていてもよい。この場合、以下の記載において「補正データ」の語句を「測定値」の語句に置換すればよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図７に示すように、より具体的には、出力目標値生成部１１２は、上記の補正基準値から求められる補正データ（測定値）が記憶されたテーブルを用いて、当該画素の画素値に対応した補正データを出力目標値として生成し、補正量調整部１２０は、当該画素について各画素値に基づいて表示させた画素の補正データが記憶されたテーブルに、出力目標値に対応した測定値が記憶されていないとき、当該画素の色相及び彩度が、上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように当該画素の補正量を調整することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
即ち、上記のような補正データテーブル１３０を参照して、出力目標値生成部１１２（補正量生成部１１０）は、当該画素の画素値と同じ画素値に基づいて上記の補正基準値から求められる補正データを出力目標値として生成する。そして、補正量調整部１２０は、補正データテーブル１３０を検索して、補正データテーブル１３０に、出力目標値に対応した補正データが記憶されていることが検出されたときには、該出力目標値に対応した補正データに基づいて補正量を生成して出力する。一方、補正量調整部１２０は、補正データテーブル１３０を検索して、補正データテーブル１３０に、出力目標値に対応した補正データが記憶されていないことが検出されたときには、当該画素の色相及び彩度が、上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように当該画素の補正量を調整する。従って、画像処理装置１００は、画素の明度（輝度）の低下を許容する一方で、当該画素の色相及び彩度が上記の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように、画像表示装置が表示可能な値の範囲内で補正量を調整することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
こうすることで、本実施形態の補正基準値から求められる補正データが記憶されたテーブルを参照して出力目標値を生成する一方、当該画素についての補正データが記憶されたテーブルに記憶されているか否かを判断することで、当該補正量を用いて当該画素の画素値を補正した補正画素値が画素値最大値を超えたか否かを判別できるようになる。従って、新たな付加装置を設けることなく、簡素な構成で、当該画素の補正画素値が画素値最大値を超えたか否かを判別できるようになる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
本実施形態では、後述するように、補正画素値が画素値最大値を超えるとき、ｕ´ｖ´色度図における当該画素のｕ´成分及びｖ´成分が本実施形態の補正基準値から求められるｕ´成分及びｖ´成分と一致するように補正量を調整する。これにより、一般に使われる色度図のｕ´成分及びｖ´成分に着目したので、簡素な構成で、当該画素の色相及び彩度が、本実施形態の補正基準値から求められる色相及び彩度と一致するように当該画素の補正量を調整することができるようになる。従って、既存のリソースを用いながら、補正後の画素値が画像表示装置の限界値を超える場合であっても色むらを目立たなくする画像処理装置を提供できるようになる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
Ｂ成分の画素値の補正処理においては、図１１に示すように、出力目標値生成部１１２が、当該画素のＢ成分の出力目標値を生成する（ステップＳ４０）。より具体的には、出力目標値生成部１１２は、補正データテーブル１３０に記憶された補正データ群の中から本実施形態の補正基準値から求められる補正データを出力目標値関数として生成しておき、この出力目標値関数の中から、当該画素の画素値と同じ画素値を入力画素値としたときの補正データを出力目標値として求める。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
図１２では、横軸にＢ成分の入力画素値、縦軸にＢ成分の出力画素値に対応した出力値（補正データ、測定値、物理量）をとり、入力画素値が与えられたときに補正基準値により求められる補正データにより補正された出力画素値の変化を表している。より具体的には、図１２では、本実施形態の補正基準値から求められる補正データを出力目標値関数Ｔ１で表し、当該画素の補正データを関数ＭＢで表している。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
図１３では、図１２と同様に、横軸にＲ成分の入力画素値、縦軸にＲ成分の出力画素値に対応した出力値（補正データ、測定値、物理量）をとり、入力画素値が与えられたときに補正基準値により求められる補正データにより補正された出力画素値の変化を表している。より具体的には、図１３では、本実施形態の補正基準値から求められる補正データを出力目標値関数Ｔ１０で表し、当該画素の補正データを関数ＭＲで表している。なお、図１３では、ステップＳ１２において、Ｂ成分の出力目標値の縮小制御が行われたときのＲ成分の出力目標値の例を示している。Ｒ成分においても、出力目標値の縮小率ｒｒで行われた結果、図１３の関数Ｔ１１のようになる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
図１４では、図１２と同様に、横軸にＧ成分の入力画素値、縦軸にＧ成分の出力画素値に対応した出力値（補正データ、測定値、物理量）をとり、入力画素値が与えられたときに補正基準値により求められる補正データにより補正された出力画素値の変化を表している。より具体的には、図１４では、上記の補正基準値から求められる補正データを出力目標値関数Ｔ２０で表し、当該画素の補正データを関数ＭＧで表している。なお、図１４では、ステップＳ１２において、Ｂ成分及びＲ成分の出力目標値の縮小制御が行われたときのＧ成分の出力目標値の例を示している。Ｇ成分においても、出力目標値の縮小率ｒｇで行われた結果、図１４の関数Ｔ２１のようになる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
以上のように、画像処理装置１００（補正量調整部１２０）は、ＲＧＢ色空間の各色成分の画素値について補正画素値が画素値最大値を超えないように補正量を調整することができる。そして、以上のように処理することで、ｕ´ｖ´色度図における当該画素のｕ´成分及びｖ´成分が本実施形態の補正基準値から求められるｕ´成分及びｖ´成分と一致させながら、補正量を調整することができるようになる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
図１７では、１つのプロジェクタの投射画像ＩＭＧ２において、水平方向に最も輝度の高い画素を有するライン上の輝度分布と、垂直方向に最も輝度の高い画素を有するライン上の輝度分布とを模式的に表している。第２の変形例では、画像補正装置２００が、第１〜第ＬのプロジェクタＰＪ１〜ＰＪＬのＬ個の投射画像の各画像の最も高輝度の画素Ｃ１を代表点として採用し、各画像の最も高輝度の画素Ｃ１の測定値の平均値を、補正基準値として求めている。これにより、画像補正装置２００の処理を大幅に簡素化できる。また、各プロジェクタの最も高輝度の画素の測定値の平均値を補正基準値とすることにより、中心画素の測定値の平均値を補正基準値とする場合と比較して、補正によるコントラスト低下をより確実に避けることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
図１９は、１つのプロジェクタの投射画像ＩＭＧ２で最も高輝度な画素Ｃ１を含む所定の領域ＡＲ１を表している。第４の変形例では、この領域ＡＲ１内の画素の測定値の平均値を、補正基準値として求めている。領域ＡＲ１は、画素Ｃ１を中心とする領域とすることで、領域ＡＲ１の特定を簡素化できる。また、最も高輝度な画素Ｃ１を中心とする領域内の画素の測定値の平均値を補正基準値とすることにより、画素Ｃ１の測定値の平均値を補正基準値とする場合と比較して、測定時のゴミや画素不良等の測定ノイズの影響を低減することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
【図１】本実施形態に係る画像表示システムの構成例のブロック図。
【図２】図１の第１〜第Ｌのプロジェクタの各プロジェクタに適用される画像表示装置の構成例のブロック図。
【図３】図１の画像補正装置の構成例のブロック図。
【図４】本実施形態における画像補正装置の処理例のフロー図。
【図５】図２の画像信号処理部２２のハードウェア構成例のブロック図。
【図６】本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成例のブロック図。
【図７】本実施形態における画像処理装置の構成要部の一例のブロック図。
【図８】図７の補正データテーブルの補正データが生成される画像の画素位置の説明図。
【図９】図７の補正データテーブルに格納される補正データの説明図。
【図１０】本実施形態における画像処理装置の処理例のフロー図。
【図１１】図１０の各色成分の補正処理の処理例のフロー図。
【図１２】本実施形態におけるＢ成分の出力目標値関数の説明図。
【図１３】本実施形態におけるＲ成分の出力目標値関数の説明図。
【図１４】本実施形態におけるＧ成分の出力目標値関数の説明図。
【図１５】ＲＧＢ空間の画素値からｕ´ｖ´色度図のｕ´成分及びｖ´成分へ変換する処理の説明図。
【図１６】本実施形態の第１の変形例における補正基準値の説明図。
【図１７】本実施形態の第２の変形例における補正基準値の説明図。
【図１８】本実施形態の第３の変形例における補正基準値の説明図。
【図１９】本実施形態の第４の変形例における補正基準値の説明図。