JP2003046751A - マルチプロジェクションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のマルチプロジェクションシステムは、貼
合わせや重合わせる分割カラー画像の画面内の央部と周
辺では色ムラや輝度ムラがあり、画面中央を基準に補正
して繋ぎ合わせても繋ぎ目が目立ち、多原色カラー画像
では色の忠実が悪くなる。 【解決手段】本発明は、それぞれのプロジェクタが投影
する分割カラー画像の画面内を複数の小領域に分割し、
該小領域の明るさと色に関する特性を測定してプロファ
イルとして測定位置を示唆する位置情報と共に保存し
て、各プロジェクタによる投影時に、出力する分割カラ
ー画像の画面を任意数の小領域に分割して、これらの小
領域の画面内位置に合った位置情報に基づき、プロファ
イルを選択して分割カラー画像に作用させて色変換を行
い、明るさと色に関する画像補正を行って１つの合成画
像を作成するマルチプロジェクションシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台のプロジェ
クタからスクリーン上に投影された各分割カラー画像を
繋ぎ合わせて若しくは全部を重ねて１つの画像を作成す
るマルチプロジェクションシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１台のプロジェクタを用いて１つ
のスクリーンにカラー画像を投影していたが、さらに高
精細な大画面が要求されると、複数台のプロジェクタを
用いて、１つの構図を複数に分割して分割カラー画像を
作成し、これらの分割カラー画像をそれぞれのプロジェ
クタで１つのスクリーンに繋ぎ合わせるように投光して
元の構図を再構築するマルチプロジェクションシステム
が知られている。また、このマルチプロジェクションシ
ステムは、異なる色特性を持つ複数台のプロジェクタで
カラー画像を１つに重なるように投影することにより、
原色数を増加させて色域を広げた多原色をカラー画像を
作成することもできる。

【０００３】このシステムにより大画面を成形するため
には、図２１（ａ）に示すように、１つの構図からなる
カラー画像１を例えば、４台のプロジェクタ３ａ〜３ｄ
の台数分で分割し、それぞれの端部に重なり部分４を持
たせた分割カラー画像１ａ〜１ｄを生成する。そして、
それぞれの分割カラー画像の端部に重なり部分４を持た
せておき、１つの大画面を成形する際には、互いに、こ
の重なり部分４を張り合わせてようにしていた。

【０００４】このマルチプロジェクションシステムは、
複数台のプロジェクタを用いており、これらは同じ仕様
で製造されていても、実際にスクリーン上に投影された
画像には、色や明るさにばらつきがある。これは、各構
成部品のばらつきや発光管の明るさのばらつき等が影響
している。このため、貼り合わせにより大画面を得よう
とする場合には、それぞれの分割カラー画像と分割カラ
ー画像との色や明るさにばらつきから繋ぎ合わせ部分が
目だったりしている。

【０００５】そこで、従来のマルチプロジェクションシ
ステムでは、各プロジェクタ毎に色の特性を示すプロフ
ァイル作成し、投影時にはこのプロファイルを参照して
色補正を行っていた。

【０００６】このようなマルチプロジェクションシステ
ムは、画像読み込み部５と、投影位置と画像の分割を行
う幾何補正部６と、明るさムラをなくすシェーディング
補正部７と、各プロジェクタの色補正のためのプロファ
イル８ａ〜８ｎを予め測定して記憶するプロファイル保
存部９と、１つの自然な画面になるようにプロファイル
保存部９から読み出したそれぞれのプロファイルを各画
像に作用させて、色の違いムラ等を補正するプロファイ
ル作用部１０と、各プロジェクタ３ａ〜３ｄへの画像信
号を出力する画像出力部１１とで構成され、カラー画像
を同一スクリーン２上に投影する。

【０００７】このプロファイル作用部１０は、後述する
色変換部１２と、プロファイル保存部９からプロファイ
ル８ａ〜８ｎを選択して読み出してファイル部１９に設
定し、色変換部１２へ入力するプロファイル選択部１３
で構成される。色変換部１２は、図２１（ｂ）に示すよ
うに、色の変換を行うマトリックス変換部１４と、オフ
セット補正部１５と、ガンマ特性の変換を行うガンマ変
換部１６と、シューティング補正部１７とで構成され、
プロファイルを参照して自然な繋がりや色合い、明るさ
を持つように、それぞれのプロジェクタ間の色合わせ、
輝度合わせ、オフセット補正、シェーディング補正等の
処理を行う。この色変換部で行なわれる計算は、本願出
願人が提案する特開２００１−５４１３１号公報におけ
る画像データ変換装置で行われる処理と同等であり、こ
こでの説明は省略する。

【０００８】また同様に、画像が暗かったりする場合や
多原色画面にするためには、図２２に示すように、プロ
ファイル作用部１０は、さらに多原色分解部１８を備え
ており、図示するように２台のプロジェクタを用いる例
では、例えば３色のＲ，Ｇ，Ｂならば、６色のＲ1，Ｒ
2，Ｇ1，Ｇ2，Ｂ1，Ｂ2に分解する。そして、それぞれ
の画像をスクリーン２上で１つの画面になるように重ね
て投影していた。例えば、多原色画面にするためには、
発光特性が異なるプロジェクタを用いて、これらを１画
面に投影して、色の再現範囲を広げることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、複数
の投影画面を貼り合わせたり重ね合わせる場合には、プ
ロファイルを参照して色の特性の補正を行っていたが、
それぞれ図２１（ｂ）及び図２２に示すように、１台の
プロジェクタにおいては、通常、画面中央における１つ
のプロファイルが求められて記憶されており、このプロ
ファイルにより補正を施していた。

【００１０】しかし明るさや色の違いは、複数のプロジ
ェクタの投影画像間だけでなく、実際には、１台のプロ
ジェクタにより投影された画面内においても、中央部分
と周辺部分では色ムラ、輝度やオフセットやγ特性のば
らつきが発生している。これらを繋ぎ合わせて大画面を
作成しようとする場合、それぞれの画面中央で補正を行
ったものを繋ぎ合わせても、画像の周辺部分に差が出る
ため、繋ぎ目が目立ってしまう。また多原色画面を得よ
うとすると、画面中央では色を忠実に再現することがで
きるが、画面周辺に行くに従い、正確な色ではなくなる
可能性がある。

【００１１】そこで本発明は、各プロジェクタ毎に投光
する分割カラー画像の画面を複数の小領域に分割して、
それぞれに適切な色変換処理を施し、画面内の明るさや
色を補正して他のプロジェクタが投光する分割カラー画
像との貼り合わせ合成を行い、繋ぎ目が目立たない高精
細な貼り合わせ大画面を構築したり、また重ね合わせ合
成を行い、全画面に亘って色が忠実に再現されるマルチ
プロジェクションシステムを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数台のプロジェクタがそれぞれに投影す
る分割カラー画像に対して位置合わせを行い、合成画像
を作成するマルチプロジェクションシステムにおいて、
それぞれの上記プロジェクタが投影する分割カラー画像
の画面内を複数の小領域に分割し、該小領域の明るさと
色に関する特性を予め測定し、プロファイルとして、そ
の画面内の測定位置を示唆する位置情報と共に保存する
プロファイル保存部と、上記プロジェクタによる投影時
に、出力する分割カラー画像の画面を任意数の小領域に
分割して、これらの小領域の画面内位置に合った上記位
置情報に基づき、上記プロファイル保存部からプロファ
イルを選択して読み出すプロファイル選択部と、読み出
された上記プロファイルを、出力する上記分割カラー画
像に対して作用させて色変換を行うプロファイル作用部
とを備え、上記分割カラー画像の画面内及び全部の分割
カラー画像に亘って、上記プロファイルにより明るさと
色に関する画像補正を行って画像合成するマルチプロジ
ェクションシステムを提供する。

【００１３】さらに、上記マルチプロジェクションシス
テムは、読み出された上記プロファイルと上記位置情報
から上記測定が行われなかった小領域において、上記プ
ロファイルをデータとして用いた補間処理を行い、補間
プロファイルを算出するプロファイルデータ補間部と、
測定により得られた上記プロファイルと補間により求め
られた上記補間プロファイルを、出力する上記分割カラ
ー画像に対して作用させて色変換を行うプロファイル作
用部とを備え、上記分割カラー画像の画面内及び全部の
分割カラー画像に亘って、上記プロファイルにより明る
さと色に関する画像補正を行って画像合成する。また、
上記マルチプロジェクションシステムの上記合成画像
は、複数の分割カラー画像のそれぞれの端部部分が重な
るように貼り合わせた大画面のカラー画像、若しくは、
発光特性が異なる複数の分割カラー画像を重ね合わせ
て、原色数が増加され色域が広げられた多原色カラー画
像のいずれかである。

【００１４】以上のような構成のマルチプロジェクショ
ンシステムは、１台のプロジェクタが投影する分割カラ
ー画像画面内を複数に分割した小領域にそれぞれ合った
プロファイルを適用して、分割カラー画像の明るさを均
一にして、色に対する補正が施され、分割カラー画像と
分割カラー画像とを貼り合わせた画像合成の際に、その
繋ぎ目が目立たなくなり、明るさムラのない大画面カラ
ー画像が作成される。また、分割カラー画像と分割カラ
ー画像とを重ね合わせた画像合成の際に、重ね合わせた
カラー画像の画面全体に亘って色が忠実に再現された多
原色画面が作成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１には、第１の実施
形態として、明るさ補正及び色補正された高精細な大画
面のカラー画像を作成するマルチプロジェクションシス
テムの構成例を示し説明する。ここで、図１に示す構成
例において、前述した図２１（ａ），（ｂ）に示したマ
ルチプロジェクションシステムの構成部位と同等の部位
には同じ参照符号を付して、その説明を省略し、本実施
形態の特徴となる部分について説明する。尚、以下の実
施形態の説明において、複数台のプロジェクタにより作
成される高精細な大画面カラー画像や原色数を増加させ
て色域を広げた多原色カラー画像を合成カラー画像とし
て、各プロジェクタにより投影されたカラー画像を分割
カラー画像と称している。

【００１６】このマルチプロジェクションシステムは、
画像読み込み部５と、投影位置と画像の分割を行う幾何
補正部６と、明るさムラをなくすシェーディング補正部
７と、各プロジェクタの色補正のための後述するプロフ
ァイルを予め測定してテーブルに記憶するプロファイル
保存部２１と、プロファイル保存部２１から読み出した
プロファイルを各分割カラー画像に作用させて、色ムラ
等を補正するプロファイル作用部２２と、各プロジェク
タ３ａ〜３ｄへの画像信号を出力する画像出力部１１と
で構成され、分割カラー画像（パッチ画像）をそれぞれ
スクリーン２上の投光面に投影して精細な大画面の合成
カラー画像を作成している。

【００１７】このプロファイル保存部２１には、それぞ
れのプロジェクタ１台あたりに予め測定されたＭ個のプ
ロファイルからなるプロファイル群２５ａ〜２５ｎがテ
ーブルにファイリングされている。また、プロファイル
作用部２２は、後述する色変換部１２と、プロジェクタ
に基づいてプロファイル保存部２１内の該当するプロフ
ァイルを選択するプロファイル選択部２４と、プロファ
イル選択部２４により選択されたプロファイルを参照し
て自然な繋がりや色合い、明るさを持つように、それぞ
れのプロジェクタ間の色合わせ、輝度合わせ、オフセッ
ト補正、シェーディング補正等の処理が行われる。

【００１８】この色変換部１２は、色の変換を行うマト
リックス変換部１４と、オフセット補正部１５と、ガン
マ特性の変換を行うガンマ変換部１６と、シューティン
グ補正部１７とで構成され、カラー画像に対して階調補
正と輝度補正を施している。ガンマ変換部１６による階
調補正においては、カラー画像データＲ(x,y)、Ｇ(x,
y)、Ｂ(x,y)は、

【数１】

【００１９】により階調補正を行われ、表示用カラー画
像データＲout、Ｇout、Ｂoutを各プロジェクタへ出力
する。ここで、γc^−１(d)（ｃ＝ｒ，ｇ，ｂ）は、階調
補正データであり、最大値を”１”に正規化した入力信
号値ｄに対する出力輝度の逆関数を表している。この階
調補正データγc^−１(d)は、プロジェクタのＲＧＢ各原
色の入力信号値について、０から最大値に対するプロジ
ェクタの表示輝度を測定することにより得られ、ガンマ
変換部１６の内部に予め記憶されているものとする。ま
た、階調補正データγc^−１の取得には、分光計、色差
計、輝度計、ディジタルカメラ等の画像撮影装置などを
用いることができる。スポット測光を行う分光計や、色
差計、輝度計で階調補正データを取得する方法は、精度
はよいが測定に時間を要し、カメラ等でグラデーション
パターンを撮影することによって短時間で階調補正デー
タを取得することもできる。

【００２０】次に図２には、本実施形態との比較のため
に従来におけるプロファイル測定を行うための構成例を
示し、プロファイルの取得について説明する。ここで
は、プロファイル測定機として分光計を用いて、２台の
プロジェクタにおける例で説明する。まず、画像出力装
置１１から出力される所定のカラー画像データに基づい
て、プロジェクタ３ａは順次スクリーン２上にＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各単色画像を投影させ
る。分割カラー画像の中心で、これら各単色画像の最大
発光時のＸＹＺ三刺激値を分光計３１で測定し、得られ
た測定データをプロファイルとしてプロファイル保存部
２１に記憶させる。次にプロジェクタ３ｂにおいても同
様に、分光計３１により得られた測定データ（プロファ
イル）をプロファイル保存部２１に記憶させる。

【００２１】また、プロファイル測定機として分光計３
１の他にも、色差計、輝度計、ディジタルカメラを用い
て行うこともできる。ディジタルカメラを用いた場合に
は、画像出力装置１１の指示により投影された所定の単
色カラー画像を撮影して光電変換により得られたカラー
画像データに基づいて、これら各単色画像の最大発光時
の画像信号に基づくプロファイルを得る。

【００２２】次に図３には、本実施形態に用いられるプ
ロファイル測定を行うための構成例を示し、プロファイ
ルの取得について説明する。この構成においては、前述
した構成にさらに、分光計３１の向きを変えて、その測
定方向を切り替える駆動機構３２を備えており、カラー
画像内の複数箇所のプロファイル測定を自動で行う。前
述した構成例では、測定毎に分光計３１の測定方向を手
動で動かしていたが、本構成例では、水平方向及び垂直
方向の直交する２軸方向に回動させることができる駆動
機構３２に分光計３１を取り付ける。この例では、三脚
３３に駆動機構３２が取り付けられた構成例である。

【００２３】これらの分光計３１及び駆動機構３２は、
プロファイル測定制御部３４により制御されており、複
数箇所のプロファイル測定を行う場合には、駆動機構３
２を駆動させて所定位置が測定できるように分光計３１
を移動させて設定し、分光計３１による測定を行わせて
得られた測定データ（若しくは算出されたプロファイル
データ）をプロファイル保存部２１に記憶させる。この
箇所の測定が終了した後に、次の箇所へ分光計３１の測
定方向を移動させて測定を行う。

【００２４】図４を参照して、複数台のプロジェクタ
（３ａ〜３ｎ）におけるそれぞれの分割カラー画像内の
プロファイル測定について説明する。ここでは、プロジ
ェクタ３ａのみを取り出して説明する。この構成におい
て、プロファイル保存部２１には、それぞれのプロジェ
クタ１台あたりに予め測定されたＭ個のプロファイルを
記憶させるための記憶領域（テーブル）が設けられてい
る。

【００２５】まず、画像出力部１１の指示により所定の
分割カラー画像がスクリーン２に投影される。この際、
投影画面内には、例えば９個のマーカー３５ａ〜３５ｉ
等を合わせて表示させる。これらのマーカー位置を測定
することにより、測定位置と得られたプロファイルとの
関係を合致させる。後述する投影された画面上の位置情
報は、主としてこのようなマーカー位置を基準としてい
るが、画素位置（投影装置側）を基準としてもよい。

【００２６】図５（ａ）、（ｂ）には、このようなマー
カーの例を示す。図５（ａ）に示す例では、プロジェク
タに投影されたＲＧＢの各色で塗りつぶされた分割カラ
ー画像３６の画面内に、これらの色とは異なる色の枠線
の９個のマーカー３７ａ〜３７ｉが表示される。このマ
ーカーエリア内を測定して、プロファイルを得る。他に
も図５（ｂ）は、クロスマークから成るマーカー３８ａ
〜３８ｉを表示した後、その交差点部分に測定位置を定
めた後、プロジェクタから分割カラー画像３６を投影し
て測定を行い、プロファイルを得る。

【００２７】以上説明した例では、図６に示すように、
プロファイル測定時に測定を行うプロジェクタのみから
分割カラー画像を投影させ、これ以外のプロジェクタは
信号値０を出力させる。従って、分割カラー画像同士の
重なり部分４を含めた輝度の大きさは、図７（ａ）に示
すようになる。輝度の大きさと画素位置の関係において
は、プロジェクタが投影した分割カラー画像のエッジの
重なり部分４の輝度量（バイアス）が加算されて大きく
なった特性となる。しかし、測定するプロジェクタ以外
では信号値０を出力させているため、プロジェクタ３ａ
の投影領域においては、図７（ｂ）に示すような測定デ
ータを得ることができる。

【００２８】このような測定方法によれば、他のプロジ
ェクタが投影した分割カラー画像による影響を受けたプ
ロファイルが測定されるが、計算を工夫することによ
り、個々のプロジェクタのプロファイルを算出すること
ができる。特に、測定を行う構成が簡単であり、短時間
でプロファイルを得ることができる。

【００２９】次に、別のプロファイル測定について説明
する。図８には、各プロジェクタの前方を移動可能な遮
光装置３７を備えた構成例を示す。この構成によれば、
例えば、プロジェクタ３ａの測定時にプロジェクタ３ｂ
の前方に遮光装置を配置して、プロジェクタ３ｂからの
分割カラー画像がスクリーン２に届かないように遮光す
ることができる。これにより、図９（ａ）に示すような
プロジェクタ３ａ，３ｂの輝度の大きさが、図９（ｂ）
に示すようなプロジェクタ３ａのみの輝度の大きさとな
る。従って、プロファイル測定時に、測定するプロジェ
クタ以外のプロジェクタを遮光した状態で、測定するこ
とにより、精度が高められたプロファイルを得ることが
できる。尚、複数のプロジェクタが備えられたシステム
の場合には、測定する１台のプロジェクタ以外の投影画
像を遮光してプロファイル測定を行う。また、連動して
動く複数の遮光装置（遮光マスク）を配置して、複数の
プロジェクタ配置のうち１台おきに投影させた分割カラ
ー画像即ち、画像のエッジに重なり部分が無い状態の画
像を測定すれば、遮光装置の移動回数が少なくなるた
め、測定時間が短縮される。この構成にさらに複数の分
光器を備えて、並列処理が可能な構成であれば、測定時
間をさらに短縮することができる。

【００３０】次に図１０を参照して、一例として４つの
画像を貼り合わせた大画面カラー画像における面内４点
測定データ選択方式について説明する。このマルチプロ
ジェクションシステムは、図１０（ａ）に示すように、
４台のプロジェクタにより投影されるそれぞれの分割カ
ラー画像の画面内の４箇所のプロファイルを作用させ
る。つまり、１つの構図のカラー画像１の画面を２×２
の４分割した分割カラー画像１ａ〜１ｄを作成する。例
えば、分割カラー画像１ａにおいては、さらに４つに分
割した各小領域４０ａ〜４０ｄの中央４箇所をプロファ
イル測定して、得られた測定データ（プロファイル）４
１ａ〜４１ｄを記憶させておく。

【００３１】ここでは、４個のプロファイルを測定した
例であるが、Ｍ個の箇所のプロファイルを画面上の位置
情報と共に予め測定して記憶させておき、投影されるカ
ラー画像の構図や色彩等に応じてカラー画像の分割数を
設定し、その分割数にあったプロファイルを選択しても
よい。つまり、プロファイル選択部２２は、出力される
プロジェクタと画面の位置情報から、適切なプロファイ
ルを読み出せばよく、分割数は、３×３や５×５でも、
それ以上であってもよい。また、この例では、分割され
た分割カラー画像の画面中央で測定したプロファイルを
用いているが測定位置が限定されているものではない。

【００３２】このように本実施形態によれば、１台のプ
ロジェクタが投影する分割カラー画像画面内を複数に分
割した小領域にそれぞれ合ったプロファイルを適用する
ことにより、分割カラー画像の明るさを均一にして、色
に対する補正を施すことができ、これをマルチプロジェ
クションシステムによる画像貼り合わせによる大画面カ
ラー画像の作成に適用した場合には、分割カラー画像と
分割カラー画像との繋ぎ目が目立たなくなり、明るさム
ラのない正しい色による高精細な大画面のカラー画像を
作成することができる。

【００３３】次に図１１には、第２の実施形態として、
原色数を増加させて色域を広げた多原色カラー画像を作
成するマルチプロジェクションシステムの構成例を示し
説明する。なお、図１１（ａ）、（ｂ）に示す構成例に
おいて、前述した図１に示した構成部位と同等の部位に
は同じ参照符号を付して、その説明を省略し、本実施形
態の特徴となる部分について説明する。この第２の実施
形態は、前述した第１の実施形態におけるプロファイル
作用部１０にさらに多原色分解部１８を備えた構成であ
り、発光特性が異なる例えば２台のプロジェクタにより
１画面上に全画像が重なるように投影して、色の再現範
囲を広げた多原色カラー画像を作成している。勿論、プ
ロジェクタは２台に限定されているものではない。

【００３４】図１２には、一例として多原色カラー画像
における面内４点測定データ選択方式を一例として説明
する。ここでは、４箇所のプロファイルを作用させるた
めに、測定時には１台のプロジェクタ３ａから投影され
る分割カラー画像の画面を２×２の４分割し、分割され
た各小領域４２ａ〜４２ｄの画面中央を測定し、それぞ
れのプロファイル４３ａ〜４３ｄを作成し、プロファイ
ル保存部２７のテーブルに記憶させる。同様に得たプロ
ジェクタ３ｂにおけるプロファイル４４ａ〜４４ｄも記
憶させる。ここでは、４個のプロファイルを測定した例
で説明したが、前述した第１の実施形態と同様にＭ個の
箇所のプロファイルを予め測定して画面の位置情報と共
に記憶させてておき、投影されるカラー画像の構図や色
彩等に応じてカラー画像の分割数を設定し、その分割数
にあったプロファイルを選択してもよい。分割数は、３
×３や５×５でも、それ以上であってもよい。

【００３５】これらのプロファイルを作用させて色変換
処理を行う場合、プロファイル選択部２４は、使用する
プロジェクタ３ａ、３ｂと分割カラー画像の位置情報か
ら適切なプロファイルを読み出して、プロファイル部２
３へ保持させる。保持されたプロファイルを適宜、色変
換部１２により作用させてカラー画像における明るさ補
正や色補正を行う。この例では、分割カラー画像におけ
る各小領域の画面中央で測定したプロファイルを用いて
いるが測定位置が限定されているものではない。また、
投影によるカラー画像に発生する歪みは、幾何学補正に
より補正されている。

【００３６】本実施形態によれば、各プロジェクタが投
影する分割カラー画像の明るさを均一にして、色に対す
る補正を施すことができ、これをマルチプロジェクショ
ンシステムに適用した場合には、重ね合わせたカラー画
像の画面全体に亘って色が忠実に再現された多原色画面
を作成することができる。

【００３７】次に図１３には、第３の実施形態として、
補間処理を利用して、高精細な大画面のカラー画像を作
成するマルチプロジェクションシステムの構成例を示し
説明する。ここで、図１３に示す構成例において、前述
した図１に示した構成部位と同等の部位には同じ参照符
号を付して、その説明を省略し、本実施形態の特徴とな
る部分について説明する。

【００３８】この第３の実施形態は、前述した第１の実
施形態におけるプロファイル作用部２２へ、さらにプロ
ファイルデータ補間部２８を設けて、マルチプロジェク
ションシステムに適用し、各プロジェクタの投影面内の
位置情報に応じたプロファイルを選択して補間処理した
後、色変換部１２により作用させてカラー画像における
明るさや色補正を行うものである。

【００３９】その一例としては図１４に示すように、例
えば、分割カラー画像１ａの画面内を例えば、７×５に
分割した小領域を作成し、４隅の小領域に対して測定し
て、４個のプロファイルを得る。これらのプロファイル
はプロファイル保存部２１へ記憶させる。このプロファ
イルを作用させて明るさ補正や色補正を行う場合には、
プロファイル選択部２４は、出力されるプロジェクタと
画像の位置情報から該当するプロファイルを読み出し
て、測定しなかった小領域における補間プロファイルを
補間処理により生成して用いる。

【００４０】図１５及び図１６を参照して、この第３の
実施形態における補間処理を含む色変換処理について説
明する。まず、幾何学補正処理として投影されるカラー
画像が幾何補正部６により使用されるプロジェクタの台
数分で分割され、分割カラー画像が生成される（Ｓ
１）。この際に、画像に生じた歪み等が修正される。次
に、プロジェクタの複数（ｐ）台あるうちの色変換処理
が行われるプロジェクタ（ｐ＝１）が決定される（Ｓ
２）。この色変換処理は、１台分の分割カラー画像の処
理が終了した後、残りのプロジェクタの画像に対しても
同様な処理がそれぞれ行われる。

【００４１】このプロジェクタにより投影された分割カ
ラー画像の高さ方向の画素位置（最下位置の１画素目か
ら最上位置の画素Ｙまで）をｙとし、同様に画像の幅方
向の画素位置（画面上で最左位置の１画素目から最右位
置の画素Ｘまで）をｘとする（Ｓ３，Ｓ４）。ここで、
画素とは、プロジェクタの投光素子における画素を示唆
している。これらのｘ，ｙは、位置情報となり、これで
範囲を示すことにより、前述したマーカーのエリアを表
すこともできる。

【００４２】次に、図１５に示すような分割カラー画像
における四隅の４つのプロファイルの予め測定してある
プロファイルを取得する（Ｓ５）。この測定により得ら
れたプロファイル（測定データ１〜４）は、測定データ
１［ｓ１＝Ｓ(x1,y1)］、測定データ２［ｓ２＝Ｓ(x2,y
2)］、測定データ３［ｓ３＝Ｓ(x3,y3)］、測定データ
４［ｓ４＝Ｓ(x4,y4)］となる。

【００４３】次に、補間パラメータを算出する（Ｓ
６）。まず、測定データ１と測定データ３との中間位置
における補間データＳａのパラメータ、測定データ２と
測定データ４との中間位置における補間データＳｂのパ
ラメータ、補間データＳａと補間データＳｂとの中間位
置における補間データＳｎのパラメータを求める場合に
ついて説明する。

【００４４】 ａ＝(yn-y1)／(y3-y1) ｘａ＝(x3-x1)ａ＋x1 ｙａ＝ｙｎ 補間データＳｂでは、Ｓｂ＝(s4-s2)ａ＋s2 ｂ＝(yn-y2)／(y4-y2) ｘｂ＝(x4-x2)ｂ＋x2 ｙｂ＝ｙｎ 補間データＳｎでは、Ｓｎ＝(Ｓｂ−Ｓａ)ｎ＋Ｓａ ｎ＝(xn-xa)／(xb-xa) これらの補間パラメータを用いて測定により得られたプ
ロファイルに補間処理を施して、補間プロファイルを作
成する（Ｓ７）。これらのプロファイル（測定プロファ
イル及び補間プロファイル）を色変換部１２で分割カラ
ー画像に作用させて色補正を行う（Ｓ８）。次に分割カ
ラー画像の画素位置をそれぞれインクリメントする（Ｓ
９，Ｓ１０）。さらに、分割カラー画像の明るさ補正や
色補正が終了した場合には、補正処理を行っていないプ
ロジェクタを選択して、前述したと同等にプロファイル
を作用させて、色変換処理を施す（Ｓ１１）。

【００４５】図１７は、測定データが正確な格子状に並
んだ場合の補間処理を含む色変換処理について説明す
る。この場合の補間データＳｎでは、 Ｓｎ＝(s4-s3-s2+s1)an+(s2-s1)n＋(s3-s1)a+s1 ａ＝(yn-y1)／(y3-y1) ｎ＝(xn-x1)／(x2-x1) これらの補間パラメータを用いて、前述したと同様に分
割カラー画像に対して補正処理を行う。

【００４６】この実施形態によれば、分割カラー画像の
小領域全部を測定しなくとも、画面全域に亘って、プロ
ファイルを求めることができるため、短時間でプロファ
イルを得ることができる。

【００４７】また、前述した図１７における測定は、分
割カラー画像の四隅の４箇所で測定して他の小領域にお
けるプロファイルを補間により得たが、これに限定され
るものではなく、図１８に示すように、分割カラー画像
の四隅及び中央の五箇所で測定を行い、また、図１９に
示すように分割カラー画像の四隅及びそれらの中間と、
画面中央の９箇所の測定を行って、これら以外の小領域
については、補間処理によりプロファイルが求められ
る。従って、４つの測定データから補間処理により求め
たプロファイルよりも測定データに近い正確なプロファ
イルを得ることができる。分割カラー画像の面内分割
は、縦横幾つかの小領域に分割してもよいし、画素群毎
でもよい。

【００４８】次に第４の実施形態として、補間処理を利
用して、原色数を増加させて色域を広げた多原色カラー
画像を作成するマルチプロジェクションシステムの構成
例を示し説明する。なお、本実施形態の構成は、前述し
た図１１に示した構成例において、プロファイル作用部
２２のプロファイル選択部２４とプロファイル部２３と
の間に、新たにプロファイルデータ補間部２８を設けた
構成であり、プロファイル部２３からプロファイル選択
部２４を介してプロファイルデータ補間部２８へプロフ
ァイルが読み出される。

【００４９】本実施形態は、図２０に示すように、例え
ば、分割カラー画像の画面の４隅でプロファイルを測定
する。分割カラー画像の画面を複数、例えば７×５の小
領域に分割して、測定しなかった小領域については、測
定データに基づき補間処理により、補間プロファイルを
求める。これらのプロファイルを色変換処理に作用させ
る。

【００５０】この実施形態によれば、分割カラー画像の
小領域全部を測定しなくとも、画面全域に亘って、プロ
ファイルを求めることができるため、短時間でプロファ
イルを得ることができる。

【００５１】また、前述した第３の実施形態と同様に、
分割カラー画像の四隅及び中央の五箇所の測定や、分割
カラー画像の四隅及びそれらの中間と、画面中央の９箇
所の測定を行って、これら以外の小領域については、補
間処理によりプロファイルが求めてもよい。分割カラー
画像の面内分割は、縦横幾つかの小領域に分割してもよ
いし、画素群毎でもよい。

【００５２】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。

【００５３】（１）複数台のプロジェクタの画像に対し
位置合わせを行い、重ね合わせて投影するマルチプロジ
ェクションシステムにおいて、各プロジェクタの特性を
あらかじめ測定し保存するプロファイル保存部と、各プ
ロジェクタのプロファイルを出力画像に作用するプロフ
ァイル作用部と、で構成され、上記プロファイル保存部
が各プロジェクタ内の複数箇所のプロファイルを保存で
き、上記プロファイル作用部はプロファイル選択部を具
備し、複数のプロファイルから各プロジェクタの画像内
の位置に応じて異なるプロファイルを用いて色変換を行
うことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。

【００５４】（２）上記プロファイル作用部はプロファ
イルデータ補間部を具備し、複数のプロファイルから各
プロジェクタ内の位置に応じて異なるプロファイルの補
間したものを用いて色変換を行うことを特徴とするマル
チプロジェクションシステム。

【００５５】（３）上記複数台プロジェクタをスクリー
ン上でずらして投影し、大画面を実現する上記（１），
（２）項に記載のマルチプロジェクションシステム。

【００５６】（４）上記複数台プロジェクタをスクリー
ン上で重ねて投影し、明るさを向上あるいは、異なる発
光特性を持つプロジェクタを用いて色域を広げる上記
（１），（２）項に記載のマルチプロジェクションシス
テム。

【００５７】（５）上記複数のプロファイルを測定し、
所定のメモリに保存するプロファイル測定機を具備する
上記（１），（２）項に記載のマルチプロジェクション
システム。

【００５８】（６）上記プロファイル測定機は、少なく
とも分光計、色差計、輝度計、デジタルカメラのいずれ
かを有していることを特徴とする請求項５に記載のマル
チプロジェクションシステム。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
プロジェクタ毎に投光する分割カラー画像の画面を複数
の小領域に分割して、それぞれに適切な色変換処理を施
し、画面内の明るさや色を補正して他のプロジェクタが
投光する分割カラー画像との貼り合わせ合成を行い、繋
ぎ目が目立たない高精細な貼り合わせ大画面を構築した
り、また重ね合わせ合成を行い、全画面に亘って色が忠
実に再現されるマルチプロジェクションシステムを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の大画面のカラー画像を作成す
るマルチプロジェクションシステムの構成例を示す図で
ある。

【図２】従来のプロファイル測定を行うための構成例を
示す図である。

【図３】本発明の実施形態に用いられるプロファイル測
定を行うための構成例を示す図である。

【図４】分割カラー画像内のプロファイル測定について
説明するための図である。

【図５】プロファイル測定に用いられるマーカーの例を
示す図である。

【図６】分割カラー画像の重なり部分について説明する
ための図である。

【図７】分割カラー画像の重なり部分の画素位置と輝度
の関係について示す図である。

【図８】遮光装置を備えたプロファイル測定について説
明するための図である。

【図９】図８における分割カラー画像の重なり部分の画
素位置と輝度の関係について示す図である。

【図１０】大画面カラー画像における面内４点測定デー
タ選択方式について説明するための図である。

【図１１】第２の実施形態の多原色カラー画像を作成す
るマルチプロジェクションシステムの構成例を示す図で
ある。

【図１２】多原色カラー画像における面内４点測定デー
タ選択方式について説明するための図である。

【図１３】第３の実施形態の補間を用いて大画面のカラ
ー画像を作成するマルチプロジェクションシステムの構
成例を示す図である。

【図１４】大画面カラー画像における面内４点測定デー
タによる補間について説明するための図である。

【図１５】第３の実施形態における補間処理を含む色変
換処理のルーチンを示す図である。

【図１６】４点測定データによる補間計算について説明
するための図である。

【図１７】格子状に配置された４点測定データによる補
間計算について説明するための図である。

【図１８】大画面カラー画像における面内５点測定デー
タによる補間について説明するための図である。

【図１９】大画面カラー画像における面内９点測定デー
タによる補間について説明するための図である。

【図２０】第４の実施形態の多原色カラー画像を作成す
るマルチプロジェクションシステムについて説明するた
めの図である。

【図２１】従来のマルチプロジェクションシステムの一
構成例を示す図である。

【図２２】図２１におけるプロファイル保存部及びプロ
ファイル作用部の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…合成カラー画像 １ａ〜１ｄ…分割カラー画像 ２…スクリーン ３ａ〜３ｄ…プロジェクタ ４…重なり部分 ５…画像読み込み部 ６…幾何補正部 ７…シェーディング補正部 ８ａ〜８ｎ…プロファイル ９…プロファイル保存部 １０…プロファイル作用部 １１…画像出力部 １２…色変換部 １３…プロファイル選択部 １４…マトリックス変換部 １５…オフセット補正部 １６…ガンマ変換部 １７…シューティング補正部 １９…ファイル部 ２１…プロファイル保存部 ２２…プロファイル作用部 ２５ａ〜２５ｎ…プロファイル群 ２４…プロファイル選択部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１１月３０日（２００１．１１．
３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】このようなマルチプロジェクションシステ
ムは、画像読み込み部５と、投影位置と画像の分割を行
う幾何補正部６と、明るさムラをなくすシェーディング
補正部７と、各プロジェクタの色補正のためのプロファ
イル８ａ〜８ｎを予め測定して記憶するプロファイル保
存部９と、１つの自然な画面になるようにプロファイル
保存部９から読み出したそれぞれのプロファイルを各画
像に作用させて、色の違いを補正するプロファイル作用
部１０と、各プロジェクタ３ａ〜３ｄへの画像信号を出
力する画像出力部１１とで構成され、画像を同一スクリ
ーン２上に投影していた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｚ ５Ｃ０７９ 9/31 9/64 Ｚ ５Ｃ０８２ 9/64 17/04 Ｂ 17/04 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE08 CE10 CE17 CH11 CH20 DC25 5C060 GA01 GB02 GD04 HB26 HB27 JA01 JA19 JA20 JB06 5C061 BB15 CC05 EE05 EE19 5C066 AA03 AA11 CA05 EC05 GA03 GA21 HA02 KE04 5C076 AA12 AA19 AA26 AA36 BA06 5C079 HB01 LA10 LA40 LB01 MA01 NA03 PA05 5C082 AA03 AA34 BA12 BA34 BA35 BD07 CA12 CB08 CB10 EA20 MM09 MM10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台のプロジェクタがそれぞれに投影
   する分割カラー画像に対して位置合わせを行い、合成画
   像を作成するマルチプロジェクションシステムにおい
   て、 それぞれの上記プロジェクタが投影する分割カラー画像
   の画面内を複数の小領域に分割し、該小領域の明るさと
   色に関する特性を予め測定し、プロファイルとして、そ
   の画面内の測定位置を示唆する位置情報と共に保存する
   プロファイル保存部と、 上記プロジェクタによる投影時に、出力する分割カラー
   画像の画面を任意数の小領域に分割して、これらの小領
   域の画面内位置に合った上記位置情報に基づき、上記プ
   ロファイル保存部からプロファイルを選択して読み出す
   プロファイル選択部と、 読み出された上記プロファイルを、出力する上記分割カ
   ラー画像に対して作用させて色変換を行うプロファイル
   作用部と、 を具備し、 上記分割カラー画像の画面内及び全部の分割カラー画像
   に亘って、上記プロファイルにより明るさと色に関する
   画像補正を行って画像合成することを特徴とするマルチ
   プロジェクションシステム。
2. 【請求項２】 複数台のプロジェクタがそれぞれに投影
   する分割カラー画像に対して位置合わせを行い、合成画
   像を作成するマルチプロジェクションシステムにおい
   て、 それぞれの上記プロジェクタが投影する分割カラー画像
   の画面内を複数の小領域に分割し、任意の小領域の明る
   さと色に関する特性を予め測定し、プロファイルとし
   て、その画面内の測定位置を示唆する位置情報と共に保
   存するプロファイル保存部と、 上記プロジェクタによる投影時に、出力する分割カラー
   画像の画面を任意数の小領域に分割して、これらの小領
   域の画面内位置に合った上記位置情報に基づき、上記プ
   ロファイル保存部からプロファイルを選択して読み出す
   プロファイル選択部と、 読み出された上記プロファイルと上記位置情報から上記
   測定が行われなかった小領域において、上記プロファイ
   ルをデータとして用いた補間処理を行い、補間プロファ
   イルを算出するプロファイルデータ補間部と、 測定により得られた上記プロファイルと補間により求め
   られた上記補間プロファイルを、出力する上記分割カラ
   ー画像に対して作用させて色変換を行うプロファイル作
   用部と、を具備し、 上記分割カラー画像の画面内及び全部の分割カラー画像
   に亘って、上記プロファイルにより明るさと色に関する
   画像補正を行って画像合成することを特徴とするマルチ
   プロジェクションシステム。
3. 【請求項３】 上記マルチプロジェクションシステムに
   おいて、 上記合成画像は、複数の分割カラー画像のそれぞれの端
   部部分が重なるように貼り合わせた大画面のカラー画
   像、若しくは、発光特性が異なる複数の分割カラー画像
   を重ね合わせて、原色数が増加され色域が広げられた多
   原色カラー画像のいずれかであることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシ
   ステム。
4. 【請求項４】 上記マルチプロジェクションシステムに
   おいて、 上記プロジェクタが投影する分割カラー画像の画面内を
   複数の小領域に分割し、任意の小領域の明るさと色に関
   する特性を測定し、得られた測定データをプロファイル
   として出力するプロファイル測定機を、さらに具備する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマル
   チプロジェクションシステム。
5. 【請求項５】 上記プロファイル測定機は、少なくとも
   分光計、色差計、輝度計、デジタルカメラのいずれかを
   有していることを特徴とする請求項４に記載のマルチプ
   ロジェクションシステム。
6. 【請求項６】 上記プロファイル測定機は、プロファイ
   ルを測定する測定位置をエリアとして上記分割カラー画
   像の画面内に表示することをを特徴とする請求項４に記
   載のマルチプロジェクションシステム。