(57)【要約】【課題】マルチプロジェクションシステムにおいて、簡易な構造でオーバーラップ量を変更可能にする。【解決手段】オーバーラップ量を変更する上での基準となる基本オーバーラップ量における画像出力座標と、この画像出力座標に対応するガンマ特性を考慮した輝度補正係数である基本輝度変換係数とを関連付けて基本階調変換テーブルとして記憶する基本階調変換テーブル部と、この基本階調変換テーブル部に記憶した基本階調変換テーブルに基づいて、外部操作により受け付けたオーバーラップ量における画像出力座標とこの画像出力座標に対応する輝度変換係数とを関連付けて階調変換テーブルとして生成する階調変換テーブル生成手段とを備える。【選択図】図１
2007295026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のプロジェクタを用いて１のスクリーン上に画像を表示するマルチプロジェクションシステムに適用され、表示する画像が重なり合うオーバーラップ領域の輝度の補正を行う輝度補正装置において、
オーバーラップ量を変更する上での基準となる基本オーバーラップ量における画像出力座標と、この画像出力座標に対応する基本輝度変換係数とを関連付けて基本階調変換テーブルとして記憶する基本階調変換テーブル部と、
前記基本階調変換テーブル部に記憶した基本階調変換テーブルに基づいて、外部操作により受け付けたオーバーラップ量における画像出力座標とこの画像出力座標に対応する輝度変換係数とを関連付けて階調変換テーブルとして生成する階調変換テーブル生成部と、
前記階調変換テーブル生成部により生成した階調変換テーブルに基づいて前記オーバーラップ領域における画像出力信号の輝度補正を行う階調変換手段と
を備えるマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置。
【請求項２】
前記基本階調変換テーブル部は、
予め定めた基本オーバーラップ量をWb、ガンマ特性を表す係数をγ、画像出力座標iの基本輝度変換係数をTb(i)とすると、
Tb(i)=（i/Wb）-γ  (i=0,1,2,…Wb)
となる基本階調変換テーブルを記憶し、
前記階調変換テーブル生成部は、
オーバーラップ量をW、画像出力座標iの輝度変換係数をT(i)とすると、
T(i)=Tb((Wb/W * i)  (i=0,1,2,…W)
となる階調変換テーブルを生成する
ことを特徴とする請求項１記載のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台のプロジェクタを用いて画面を表示するマルチプロジェクションシステムに適用され、表示する画面の重なり合うオーバーラップ領域について輝度補正する輝度補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面に高解像度の画像を表示するためには、複数台のプロジェクタを用いて、それぞれの画面を繋ぎ合わせるマルチプロジェクションシステムが用いられることが多い。
【０００３】
図５に２台のプロジェクタを使用したマルチプロジェクションシステムの一例を示す。
【０００４】
この図に示すマルチプロジェクションシステム１０１では、スクリーン１０２上で、左側プロジェクタ１０３の画像と、右側プロジェクタ１０４の画像とがオーバーラップ領域１０５を持つように、左側プロジェクタ１０３と、右側プロジェクタ１０４とを並べて配置する。そして、左側プロジェクタ１０３の画像と右側プロジェクタ１０４の画像がそれぞれ担当するオーバーラップ領域１０５に同じ画像ソースを表示させることにより、画像間の繋ぎ目が目立たないようにして、大画面化を実現している。
【０００５】
しかし、この場合、各プロジェクタ１０３、１０４は画面の全領域にわたって同じ輝度で出力しているので、オーバーラップ領域１０５の輝度がその他の領域の輝度より高くなり、繋ぎ目が目立ってしまう。このため、図６に示すように、左側のプロジェクタ１０３では、オーバーラップ領域１０５の左端から徐々に輝度を落とし、逆に右側のプロジェクタ１０４では、オーバーラップ領域１０５の左端から徐々に輝度を上げるように、それぞれオーバーラップ部分の輝度補正を行い、繋ぎ目の分からないシームレスな大画面映像を実現している（例えば、特許文献１）。
【０００６】
ここで、特許文献１のように輝度補正を行うには、光学的に輝度補正する方法と、電気的に輝度補正する方法があり、電気的に輝度補正する場合、図７に示すようなガンマ特性を考慮する必要がある。
【０００７】
具体的には、図６のように直線的に輝度補正を行う場合、例えば図６中の右側のプロジェクタ１０４においては、オーバーラップ領域１０５における画像出力信号を、以下の（数式１）により補正する必要がある。
【０００８】
Xout＝(z/W)-γ * Xin      （数式１）
ここで、Xinは画像入力信号、Xoutは画像出力信号、zはオーバーラップ領域の左端からの距離（0〜W）、Wはオーバーラップ量（オーバーラップ領域の幅-1）、γはガンマ特性の係数である。
【０００９】
このガンマ特性を考慮した従来のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置を図８に示す。
【００１０】
図８において、信号発生部１１から出力された画像の信号は、画像分割部１２によってプロジェクタの台数分の画面に分割されて、輝度補正部１３内の階調変換手段２１に供給される。そして、階調変換手段２１が上記の（数式１）に基づき、画像出力信号を調整することで輝度補正を行う。
【００１１】
しかし、このような（数式１）に基づき直接的に輝度補正を行う輝度補正装置では、大規模な回路構成となるため、テーブルを用いて輝度補正を行う方法が一般的に用いられている。
【００１２】
例えば、オーバーラップ量を固定値とし、予め画像出力座標zとこの画像出力座標zに対応する(z/W)-γとを関連付けた階調変換テーブルを作成し、階調変換テーブル記憶手段２３に記憶しておく。そして、階調変換手段２１がタイミング制御手段２２から出力された画像出力座標zを受信し、画像出力座標zに対応する(z/W)-γを階調変換テーブル記憶手段２３から読み出すことにより輝度補正を行う。
【特許文献１】特開２００２−７７７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、図８に示す従来のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置において、階調変換手段２１が上記の（数式１）に基づき直接的に輝度補正を行う方法では、回路が大規模となり、実現するには多額のコストが発生するという問題があった。
【００１４】
また、図８に示す従来のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置において、階調変換手段２１が上記のテーブルを用いて輝度補正を行う方法では、オーバーラップ量を固定値とするので、オーバーラップ量を変更するためには、新たな階調変換テーブルをソフトウェア等で作成して記憶しなければならかった。また、予めオーバーラップ量ごとの階調変換テーブルを作成し、作成したテーブルを記憶しておけば、オーバーラップ量変更の都度、新たな階調変換テーブルを作成する必要はなくなるが、そのためには、大容量の記憶領域が必要になるという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でオーバーラップ量を変更可能なマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の第１の特徴は、オーバーラップ量を変更する上での基準となる基本オーバーラップ量における画像出力座標と、この画像出力座標に対応する基本輝度変換係数とを関連付けて基本階調変換テーブルとして記憶する基本階調変換テーブル部と、基本階調変換テーブル部に記憶した基本階調変換テーブルに基づいて、利用者の操作により受け付けたオーバーラップ量における画像出力座標とこの画像出力座標に対応する輝度変換係数とを関連付けて階調変換テーブルとして生成する階調変換テーブル生成部３２と、階調変換テーブル生成部３２により生成した階調変換テーブルに基づいてオーバーラップ領域における画像出力信号の輝度補正を行う階調変換手段２１とを備えることを要旨とする。
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の第２の特徴は、基本階調変換テーブル部が、予め定めた基本オーバーラップ量をWb、ガンマ特性を表す係数をγ、画像出力座標iの基本輝度変換係数をTb(i)とすると、
Tb(i)=（i/Wb）-γ  (i=0,1,2,…Wb)
となる基本階調変換テーブルを記憶し、階調変換テーブル生成部が、オーバーラップ量をW、画像出力座標iの輝度変換係数をT(i)とすると、
T(i)=Tb((Wb/W * i)  (i=0,1,2,…W)
となる階調変換テーブルを生成することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置によれば、簡易な構造でオーバーラップ量を変更可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の一実施形態を示したブロック図である。
【００２１】
本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置は、映像信号を発生する信号発生部１１と、プロジェクタの台数分に画像を分割する画像分割部１２と、輝度補正を行う輝度補正部１３と、画像を表示する表示部１４と、オーバーラップ量の入力を受け付けるオーバーラップ領域設定部３１と、基本階調変換テーブルを記憶する基本階調変換テーブル部３３と、階調変換テーブルを生成する階調変換テーブル生成部３２とを有する。
【００２２】
輝度補正部１３は、座標情報を出力するタイミング制御手段２２と階調変換テーブルを記憶する階調変換テーブル記憶手段２３と、座標情報と階調変換テーブルと、画像分割部から受信した画像入力信号とから画像出力信号を生成する階調変換手段２１を有する。
【００２３】
次に、図２に示すフローチャートに従って、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の処理手順について説明する。
【００２４】
まず、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置は、基本階調変換テーブル部３３に、オーバーラップ量を変更する上での基準となる基本オーバーラップ量における画像出力座標と、この画像出力座標に対応するガンマ特性を考慮した輝度補正係数である基本輝度変換係数とを関連付けて基本階調変換テーブルとして記憶する（ステップＳ１）。
【００２５】
具体的には、予め定めた基本オーバーラップ量をWb、ガンマ特性を表す係数をγ、画像出力座標iの基本輝度変換係数をTb(i)とすると、
Tb(i)=（i/Wb）-γ  (i=0,1,2,…Wb)      （数式２）
となる基本階調変換テーブルを記憶する。
【００２６】
図３は、基本階調変換テーブル部に記憶された基本階調変換テーブルの一例を示す。
【００２７】
図３では、３０２に示す画像出力座標iと、３０３に示す基本輝度変換係数Tb(i)が、１対１に関連付けられて基本階調変換テーブル３０１を構成している。
【００２８】
基本オーバーラップ量Wbは“255”に設定されているので、画像出力座標i は“0”からの“255”までの整数値を有し、この画像出力座標iと画像出力座標iに対応して上記（数式２）で算出された基本輝度変換係数Tb(i)とが関連付けられ、Wb＋１＝“256”個のレコードを有する基本階調変換テーブル３０１として記憶されている。
【００２９】
ここで、Wbは分解能であるため、大きいほど高精度となるが、その反面テーブルサイズは大きくなり、これを記憶するためには大容量の記憶領域が必要になる。そのため、精度と記憶容量のバランスを考慮して適切な値を設定することが望ましい。
【００３０】
次に、オーバーラップ領域設定部３１が、例えば利用者の入力操作により、オーバーラップ量を受け付け、受け付けたオーバーラップ量をタイミング制御手段２２及び階調変換テーブル生成部３２へ送信する（ステップＳ２）。
【００３１】
次に、階調変換テーブル生成部３２は、基本階調変換テーブル部３３に記憶した基本階調変換テーブルに基づいて、オーバーラップ領域設定部３１から受信したオーバーラップ量における画像出力座標と、この画像出力座標に対応する輝度変換係数とを関連付けて階調変換テーブルとして生成する（ステップＳ３）。
【００３２】
具体的には、階調変換テーブル生成部３２は、オーバーラップ量をW、画像出力座標iの輝度変換係数をT(i)とすると、
T(i)=Tb((Wb/W * i)  (i=0,1,2,…W)      （数式３）
となる階調変換テーブルを生成し、生成した階調変換テーブルを階調変換テーブル手段２３へ記憶する。
【００３３】
図４は、階調変換テーブル生成部３２が生成した階調変換テーブルの一例を示す。
【００３４】
図４では、４０２に示す画像出力座標iと、４０３に示す輝度変換係数T(i)が、１対１に関連付けられて階調変換テーブル４０１を構成している。
【００３５】
オーバーラップ量Wは“127”に設定されているので、画像出力座標i は“0”からの“127”までの整数値を有し、この画像出力座標iと画像出力座標iに対応して上記（数式３）で算出された輝度変換係数T(i)とが関連付けられ、W＋１＝“128”個のレコードを有する階調変換テーブル４０１として生成されている。
【００３６】
次に、階調変換手段２１は、タイミング制御手段２２から受信した座標情報と、階調変換テーブル記憶手段２３から受信した階調変換テーブルと、画像分割部１２から受信した分割された画像入力信号とから画像出力信号を生成する（ステップＳ４）。
【００３７】
具体的には、オーバーラップ領域について、タイミング制御手段２２から受信した画像出力座標iと、画像分割部１２から受信した入力信号Xinと、階調変換テーブル記憶手段２３から受信した階調変換テーブルを用いて、以下の（数式４）により画像出力座標iに対応する出力信号Xoutを算出する。
【００３８】
Xout＝T(i) * Xin      （数式４）
次にオーバーラップ領域設定部３１は、例えば利用者の入力操作により、オーバーラップ量が変更されたか否かを判断し、変更された場合は、処理をステップＳ２へ移行させ、変更されていない場合は処理をステップＳ４へ移行させる（ステップＳ５）。
【００３９】
このように、本実施形態のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置によれば、簡易な構成でオーバーラップ量を変更でき、変更されたオーバーラップ量に応じて出力補正できるため、画面のサイズや形状、プロジェクタの設置位置や投影角度等のさまざまな条件の変更に柔軟に対応することができる。
【００４０】
なお、本実施形態のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置では、水平方向に２台のプロジェクタを用いたシステム構成を想定しているが、本発明は水平方向、及び垂直方向に複数台のプロジェクタによるシステムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の一実施形態を示したブロック図である。
【図２】本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の処理フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置の基本階調変換テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明に係るマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置において生成した階調変換テーブルの一例を示す図である。
【図５】従来のマルチプロジェクションシステムにおいて、複数の画面を出力する場合における画像出力方法を説明する説明図である。
【図６】従来のマルチプロジェクションシステムにおいて、オーバーラップ領域の輝度調整方法を説明する説明図である。
【図７】ガンマ特性を説明する説明図である。
【図８】従来のマルチプロジェクションシステムの輝度補正装置を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１…信号発生部
１２…画像分割部
１３…輝度補正部
１４…表示部
２１…階調変換手段
２２…タイミング制御手段
２３…階調変換テーブル記憶手段
３１…オーバーラップ領域設定部
３２…階調変換テーブル生成部
３３…基本階調変換テーブル部
【図１】
2007295026.tif 000003
【図２】
2007295026.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007295026.tif 000007
【図６】
2007295026.tif 000008
【図７】
2007295026.tif 000009
【図８】
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