(57)【要約】【課題】  視聴者を取り囲むように配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を可能とする表示システムを実現する。【解決手段】  基準投射部以外の投射部５ａ、５ｃに投影された画像光が基準投射部５ｂに生じる映り込み割り合いを示す映り込み係数が予め求められた映り込み表２３を用いて、基準投射部以外の投射部に投影された画像光に映り込み係数を乗算して映り込み量を生成する乗算部２１と、基準投影部に投影される画像光と映り込み量とから基準投影部に投影する画像光を所定光量にする補正値を得る補正レベル決定部３４と、基準投影部に投影する画像光から補正レベル決定部で得られた補正値を減算して映り込みを低下させた画像光を基準投射部に出力する減算回路部３３とを備えて構成した。【選択図】      図１
2007180979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投射部と、前記複数の投射部側に湾曲又は屈曲した曲面で配置され、前記複数の投射部から出射された画像光を投影する画像表示部と、を有する画像表示システムにおいて、
前記画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、前記複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納する映り込み係数テーブルと、
前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を得る補正レベル決定部と、
前記基準画像表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正レベル決定部で得られた前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力する減算回路部と、
を備えたことを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
複数の投射部側に湾曲又は屈曲した曲面で配置され、前記複数の投射部から出射された画像光を画像表示部に投影する画像表示方法において、
前記画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、前記複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納し、
前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を決定し、
前記基準表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力することを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが湾曲して配置される複数のスクリーンそれぞれにマルチ画像を投影する画像表示システム及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近になり、高精細なディジタルハイビジョン放送やＢＳディジタルハイビジョン放送がなされ、それらの高精細大画面をスクリーンに表示する投射型テレビが多く市場導入されている。投射型テレビを複数台配置してマルチスクリーンに投影することにより、さらに大画面の表示を行える。マルチスクリーン大画面表示は業務用途として多く用いられるようになってきた。
一方、視聴者に対して没入感を与えるためには、視聴者を取り囲むようにマルチスクリーンを湾曲して配置し、高品質の画像を投影し、提示できることは好ましい。
【０００３】
特許文献１には、設置場所に影響されることなく、画像表示装置を自動的にかつ迅速に調整できるようにしたマルチスクリーンディスプレイが開示されている。そのマルチスクリーンディスプレイは各画像表示装置に対応する特性データを記憶手段に記憶し、複数台の画像表示装置に対して共通の補正データを算出するようにして、算出された補正データを記憶する。記憶されている特性データに基づいて各画像表示装置の補正データを補正データ算出手段により一括して算出し、入力映像信号に対応する補正処理を行って表示するようにしたマルチスクリーンディスプレイが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３０９５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているマルチスクリーンディスプレイは平面状に設置されるディスプレイであり、視聴者を取り囲むように湾曲に配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を実現するには
映り込み光に対する処理が必要である。特許文献１に開示されている方法をそのまま用いるだけでは湾曲状に配置されたスクリーンに補正処理を行った高品質の画像を投射することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、視聴者を取り囲むように配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を可能とする画像表示システム及び画像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明における第１の発明は、複数の投射部と、前記複数の投射部側に湾曲又は屈曲した曲面で配置され、前記複数の投射部から出射された画像光を投影する画像表示部と、を有する画像表示システムにおいて、前記画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、前記複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納する映り込み係数テーブルと、前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を得る補正レベル決定部と、前記基準画像表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正レベル決定部で得られた前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力する減算回路部と、を備えたことを特徴とする画像表示システムを提供する。
第２の発明は、複数の投射部側に湾曲又は屈曲した曲面で配置され、前記複数の投射部から出射された画像光を画像表示部に投影する画像表示方法において、前記画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、前記複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納し、前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を決定し、前記基準表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力することを特徴とする画像表示方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納し、前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を決定し、前記基準表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力する格別な構成があるので、視聴者を取り囲むように配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を可能とする画像表示システム及び画像表示方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施例に係る画像表示システムについて図１〜図６を用いて説明する。
図１は、本発明の実施に係る画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施に係る画像表示システムの要部の輝度レベル検出部の構成例を示す図である。
図３は、本発明の実施に係る画像表示システムの要部の映り込みレベル算出部の構成例を示す図である。
図４は、本発明の実施に係る画像表示システムの要部の輝度レベル補正部の構成例を示す図である。
図５は、本発明の実施に係る映り込み係数テーブルの測定方法を説明するための図である。
図６は、本発明の実施に係る輝度レベル補正部の動作を説明するための図である。
【０００９】
その画像表示システムは視聴者を取り囲むように配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を可能とする画像表示システム及び画像表示方法を実現するという目的を、画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納する映り込み係数テーブルと、前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を得る補正レベル決定部と、前記基準画像表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正レベル決定部で得られた前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力する減算回路部とを備えるようにして実現した。
【００１０】
画像表示システムの構成について述べる。
図１に示す画像表示システムは、輝度レベル検出部１ａ〜１ｃ、映り込みレベル算出部２ａ〜２ｃ、及び輝度レベル補正部３ａ〜３ｃよりなるコントローラ１０と、プロジェクタ４ａ〜４ｃと、スクリーン５ａ〜５ｃとより構成される。
図２に示す輝度レベル検出部１ａは、画像分割器１１、レベル検出器１２ａ〜１２ｎ、及び平均化器１３ａ〜１３ｎより構成される。輝度レベル検出部１ｂ、１ｃは輝度レベル検出部１ａと同様に構成される。
図３に示す映り込みレベル算出部２ｂは乗算器２１、加算器２２、及び映り込み係数テーブル２３より構成される。映り込みレベル算出部２ａ、２ｃは映り込みレベル算出部２ｂと同様に構成される。
図４に示す輝度レベル補正部３ｂはレベル変換器３１、ルックアップテーブル３２、輝度減算レベル算出器３３、及び補正レベル決定器３４より構成される。輝度レベル補正部３ａ、３ｃは輝度レベル補正部３ｂと同様に構成される。
【００１１】
画像表示システムの動作について述べる。
まず、コントローラ１０の画像信号は輝度レベル補正部３ａを介してプロジェクタ４ａに入力される。プロジェクタ４ａは画像信号をスクリーン５ａに投射する。投射光の一部はスクリーン５ａで反射され、反射光の一部は隣接するスクリーン５ｂに映り込み光として入射される。
輝度レベル検出部１ａは、画像入力（ａ）に入力される画像信号がスクリーン５ａに投射された場合の、スクリーン５ａを分割したそれぞれの領域ごとの輝度レベルを検出する。映り込みレベル算出部２ｂは、予め求められているスクリーン５ａの輝度レベルに対するスクリーン５ｂ上の映り込み光の輝度レベルを算出する。輝度レベル補正部３ｂはスクリーン５ｂ上に生じる映り込み光の輝度レベルを参照し、画像入力（ｂ）の画像信号から映り込み光の輝度レベルを減じた補正画像信号を生成する。補正画像信号はプロジェクタ４ｂを介してスクリーン５ｂに投射される。補正画像信号に映り込み光が加えられたスクリーン５ｂの輝度レベルは画像入力（ｂ）に対応する輝度レベルとなる。
【００１２】
スクリーン５cに投射された投射光からもスクリーン５ｂに映り込みが生じる。輝度レベル検出部１ｃはスクリーン５ｃに投影される投射光の輝度レベルを検出する。輝度レベル検出部１ｃで検出された輝度レベルは映り込みレベル算出部２ｂに供給される。輝度レベル補正部３ｂは、上記スクリーン５ａからの補正に加え、スクリーン５ｃからスクリーン５ｂへの映り込み光の補正も行う。
【００１３】
以下、映り込み光の補正について詳細に述べる。
図２を参照して輝度レベル検出部１ａについて説明する。
画像分割器１１は入力される画像信号を、例えば水平方向に５分割、垂直方向に４分割する。それらの２０領域に分割された画像信号のそれぞれはレベル検出器１２ａ〜１２ｎに入力される。それらのレベル検出器１２ａ〜１２ｎでは、分割された画像を構成する画素ごとの輝度レベルを検出する。平均化器１３ａ〜１３ｎは、分割されたそれぞれの領域における平均輝度レベル信号を生成する。
輝度レベル検出部１ｂ、１ｃは上記輝度レベル検出部１ａと同様に動作する。
【００１４】
図３を参照して映り込みレベル算出部２ｂについて説明する。
乗算器２１は、輝度レベル検出部１ａ及び１ｃから入力される２０分割されたそれぞれの領域の平均輝度レベル信号に、映り込み係数テーブル２３に格納される映り込み係数を乗じる。映り込み係数はスクリーン５ａや５ｃの特定の領域が所定の輝度レベルにある場合に、スクリーン５ｂの特定の領域に生じる映り込みレベルを予め計測して得られた後述の係数である。加算器２２は、スクリーン５ｂの特定の領域におけるスクリーン５ａからの映り込みレベルと、スクリーン５ｃからの映り込みレベルとを加算して加算映り込みレベルを得る。
映り込みレベル算出部２ａは輝度レベル検出部１ｂ、１ｃより出力される平均輝度レベル信号を入力して映り込みレベル算出部２ｂと同様に動作する。映り込みレベル算出部２ｃは輝度レベル検出部１ａ、１ｂより出力される平均輝度レベル信号を入力し、映り込みレベル算出部２ｂと同様に動作する。
【００１５】
図４を参照して輝度レベル補正部３ｂについて述べる。
補正レベル決定器３４は映り込みレベル算出部２ｂの加算器２２で加算して得られた加算映り込みレベルを基に、映り込みレベルを補正するための補正レベルを決定する。輝度減算レベル算出器３３は、画像入力（ａ）の輝度レベルから映り込みレベルを減算するに際し、画像入力（ａ）の輝度レベル毎に減算すべき輝度レベルを算出する。ルックアップテーブル３２は、入力される信号の輝度レベル毎に所定の映り込みレベルを減算した輝度補正レベルの関係をテーブルに記述して記憶する。レベル変換器３１は入力される画素毎の輝度信号に対しルックアップテーブル３２に記述されるテーブルを用いて輝度信号レベルの減算変換を行う。
輝度レベル補正部３ａ、３ｃは輝度レベル補正部３ｂと同様に動作する。
【００１６】
図５を参照して映り込みレベル算出部２ｂの映り込み係数テーブル２３に格納する映り込み係数テーブルの生成について述べる。
同図（Ａ）はスクリーン５ａの表示領域を水平方向に５分割、垂直方向に４分割した表示領域を示している。この分割領域は図２に示した輝度レベル検出部１ａの画像分割器１１でなされる分割領域に対応させた領域である。
（Ｂ）はスクリーン５ｂを水平方向に５分割、垂直方向に４分割した表示領域を同様に示している。それぞれの領域の角部には映り込み光の光量を計測するための受光素子が配置されている。受光素子は図中に丸印（○印）で示してある。
同図の（Ｃ）はスクリーン５ｃの領域を２０分割した状態を上記と同様に示している。
【００１７】
スクリーン５ａに照射された投射光からの、スクリーン５ｂへの映り込みレベルの計測について述べる。
まず、画像入力（ａ）の端子にスクリーン５ａのＡ００の領域のみを照射するための基準輝度レベル信号を入力する。スクリーン５ａのＡ００領域に照射された投影光の一部は反射され、反射された反射光の一部はスクリーン５ｂに映り込み光として入射される。スクリーン５ｂに設けられている受光素子Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、及びＰ１１のそれぞれは映り込み光のレベルを検出する。それらの検出レベルの平均レベルを領域Ｂ００における写り込み光レベルとして計測する。
次に、スクリーン５ａのＡ０１の領域のみを照射し、同様にしてＢ００の映り込みレベルを計測する。以降、同様にしてスクリーン５ａの全ての領域に投射された光のスクリーン５ｂに対する映り込み光のレベルを計測する。スクリーン５ｃの全ての領域に投射された光のスクリーン５ｂに対する映り込み光のレベルを同様にして計測する。
以上によりスクリーンへの照射レベルに対して生じる映り込み光のレベルが求められる。スクリーンへの投射光のレベルと、計測された映り込み光のレベルの比により映り込み係数を求める。求められた映り込み係数はテーブルとして記述される。映り込みレベル算出部２ａ〜２ｃに備えられるそれぞれの映り込み係数テーブル２３が作成される。
【００１８】
図６を参照して輝度レベル補正部３ｂの輝度減算レベル算出器３３について述べる。
同図（Ａ）横軸は画像信号の輝度レベルを示し、縦軸はスクリーンに照射される輝度レベルを示す。映り込み光のない状態では、直線５１で示すように輝度信号レベルの増加と共にスクリーンへの投射光のレベルを増加させて表示する。
ここで、映り込み光が５２で示すように存在する場合には直線５１と直線５２の交点ｑ２の位置がｑ３の位置になるように投射光量を減衰させて照射する。映り込み光が存在する場合であってもスクリーン輝度は正しいスクリーン輝度となる。ｑ４を与える入力信号のレベルに対してはｑ５のレベルで照射すれば、その領域は映り込み光が加算されてスクリーン輝度のレベルはｑ４となる。
【００１９】
（Ａ）に示す曲線５４で照射する場合では点ｑ１と点ｑ３との間では画像信号のレベルの増加に対する輝度レベルの増加はない。その画像は、いわゆる黒レベルがつぶれた画像として投射される。スクリーン上でｑ１〜ｑ３の間で画像信号の暗さの異なりを段階的に表現することは出来ない。
（Ｂ）はｑ２の画像をｑ６の照度の画像として、映り込み光の補正を約１／２行う場合である。曲線５５は黒レベルのつぶれを生じさせない範囲で映り込みレベルを補正する補正曲線である。映り込み光の補正と表示される暗い部分の画像表現の両者を協調させて行う。
【００２０】
以上、映り込み光を、表示画像の質の劣化を小さく保ちつつ行う輝度補正について述べた。スクリーン５ｂのそれぞれの領域における輝度正曲線は分割された２０のそれぞれの領域で算出され、補正される。画像の領域を２０分割以上とすれば隣接する領域間の異なりで生じる映り込みレベルの異なりが小さくなる。それぞれの領域間で生じる映り込みレベルの異なりで生じる輝度むらを小さく出来る。
領域分割数を小さくしたまま領域間での映り込みレベルの異なりにより生じる輝度むらを小さくする方法として、領域ごとの映り込みレベルの２次元フィルタ処理を行い、フィルタ処理を行って得られた２次元のフィルタ特性を用いて映り込み光のレベル補正を行ってもよい。
【００２１】
以上のように、本実施例で示した画像表示システムによれば、画像表示部の画像表示領域がマトリクス状に配置された分割表示領域とし、複数の投射部から出射された画像光を投射しない前記画像表示部の画像表示領域を基準画像表示領域とするとき、前記基準画像表示領域の各分割表示領域に光検出器を配置し、前記基準画像表示領域以外の画像表示領域の各分割領域に前記複数の投射部から出射された画像光をそれぞれ投影した場合の前記基準画像表示領域の各分割表示領域に配置されている光検出器が検出する信号と前記画像光が投射されている場合の前記基準画像表示領域における各分割表示領域に配置された前記光検出器が検出する信号との割合として求められた映り込み係数を格納する映り込み係数テーブル２３と、前記基準画像表示領域にも画像表示を行った際に、前記映り込み係数を用いて前記基準画像表示領域以外の画像表示領域から前記基準画像表示領域への映り込み量の補正を行って補正値を得る補正レベル決定部３４と、前記基準画像表示領域の各分割領域に投影された画像光から前記補正レベル決定部で得られた前記補正値を減算して映り込みをキャンセルした画像光を前記各投射部に出力する減算回路部３３とを備えた格別な構成があるので、視聴者を取り囲むように配置したマルチスクリーンに高画質の画像を投影するための入力映像信号に対応する補正処理を可能とする表示システムを実現することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
それぞれが湾曲して配置される複数のスクリーンそれぞれにマルチ画像を投影する画像表示システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施に係る画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施に係る画像表示システムの要部の輝度レベル検出部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施に係る画像表示システムの要部の映り込みレベル算出部の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施に係る画像表示システムの要部の輝度レベル補正部の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施に係る映り込み係数テーブルの測定方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施に係る輝度レベル補正部の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ〜１ｃ    輝度レベル検出部
２ａ〜２ｃ    映り込みレベル算出部
３ａ〜３ｃ    輝度レベル補正部
４ａ〜４ｃ    プロジェクタ
５ａ〜５ｃ    スクリーン
１０    コントローラ
１１    画像分割器
１２ａ〜１２ｎ    レベル検出器
１３ａ〜１３ｎ    平均化器
２１    乗算器
２２    加算器
２３    映り込み係数テーブル
３１    レベル変換器
３２    ルックアップテーブル
３３    輝度減算レベル算出器
３４    補正レベル決定器
【図１】
2007180979.tif 000003
【図２】
2007180979.tif 000004
【図３】
2007180979.tif 000005
【図４】
2007180979.tif 000006
【図５】
2007180979.tif 000007
【図６】
2007180979.tif 000008