JP2003162000A - Video display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that when the lightness of video, projected by individual image modulation and projection means, on a screen is greatly different between the image modulation and projection means, gradations that the video finally provided for a user can present becomes less than before. <P>SOLUTION: A display device is equipped with a dimming means. The projection light of an image modulation and projection means which projects light video on the screen is projected on the screen through the dimming means. The rate at which the dimming means reduces the lightness of the projection light is determined according to the ratio of lightness of the video on the screen. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンと複数
のプロジェクタを用いて映像を表示する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for displaying an image using a screen and a plurality of projectors.

【０００２】[0002]

【従来の技術】画像変調手段と画像投影手段を備えた画
像変調投影手段によって、原画像を変調した後に投射す
ることで、複数の画像変調投影手段から投射された映像
をスクリーン上で滑らかに接続し、１つの映像としてユ
ーザに提供する装置がある。例えば、特開２００１−５
４１３１に記載の装置がその例である。これらの装置で
は、全体的な明るさの調整や、複数の画像投影手段によ
って重複して投影されている領域におけるエッジブレン
ド処理を、原画像に変調を施した変調画像を投影するこ
とにより実施していた。2. Description of the Related Art An image projected by a plurality of image modulation projecting means is smoothly connected on a screen by projecting after modulating an original image by an image modulating projecting means provided with an image modulating means and an image projecting means. However, there is a device which provides the user with one image. For example, JP 2001-5
The device described in 4131 is an example. In these devices, the overall brightness adjustment and the edge blending processing in the area which is projected by a plurality of image projecting means are performed by projecting a modulated image obtained by modulating the original image. Was there.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に、液晶プロジェ
クタを始めとするデジタルプロジェクタでは、入力画像
の「黒」を投影した際に、漏れ光などの影響により、映
像は真の「黒」にはならず、非投影領域に比べ、ある程
度の明るさ（以後「最低輝度レベル」と呼ぶ）を持つと
いう特徴を持つ。したがって、例えば、複数のプロジェ
クタから、互いに異なる精細度の映像（「精細度」はス
クリーン上での画素の細かさの意味であり、原画像の
「解像度」は互いに等しいものであってもよい）を投影
しようとした場合、投影距離やズーム率を調整して投影
領域のサイズを調整するが、投影領域が狭くなればなる
ほど、すなわち、ユーザに提供する映像の精細度を高く
しようとすればするほど、投射光のエネルギー密度が上
がることになり、最低輝度レベルは上がってしまう。複
数のプロジェクタから投影される映像全体を滑らかにつ
なげて１つの映像としてユーザに提供する場合、「黒」
は最低輝度レベルがもっとも高いプロジェクタの最低輝
度レベルに合わせざるを得ず、したがってこれはコント
ラストの低下につながる。Generally, in a digital projector such as a liquid crystal projector, when "black" of an input image is projected, an image is not truly "black" due to an influence of leaked light or the like. Instead, it has a certain level of brightness (hereinafter referred to as the "minimum brightness level") compared to the non-projection area. Therefore, for example, images from different resolutions from a plurality of projectors (“definition” means the fineness of pixels on the screen, and the “resolutions” of the original images may be equal to each other) When the projection area is to be projected, the projection distance and the zoom ratio are adjusted to adjust the size of the projection area. However, the smaller the projection area, that is, the higher the definition of the image provided to the user is increased. The higher the energy density of the projected light, the higher the minimum brightness level. "Black" is used when smoothly connecting the entire images projected from multiple projectors and providing them to the user as a single image.
Is forced to match the lowest brightness level of the projector with the highest lowest brightness level, thus leading to a loss of contrast.

【０００４】また、複数のプロジェクタから投影される
映像全体を滑らかにつなげて１つの映像としてユーザに
提供するために、原画像を画像変調手段で変調した変調
画像をプロジェクタに供給し、プロジェクタからは該変
調画像を投影するという方法を採った場合、投影した映
像のスクリーン上での明るさの差がプロジェクタ間で大
きい場合には、次のような課題が発生する。すなわち、
原画像を画像変調手段で変調する際に、明るい映像を提
供しているプロジェクタに供給する変調画像の画素値と
して、大きな値をとることができなくなるため、表現で
きる階調が少なくなってしまう。例えば、もともと２５
６階調が表現可能であり、画素値と明るさが比例関係に
あるとすると、映像の明るさの比が４倍あった場合に、
明るい映像を提供しているプロジェクタに供給する変調
画像の画素値は、６４階調でしか表現できないことにな
る。これは、変調画像そのものの階調に加え、エッジブ
レンド処理の滑らかさにも影響するため、最終的にユー
ザに提供する映像の品質劣化につながることになる。Further, in order to smoothly connect the entire images projected from a plurality of projectors and provide the user with a single image, a modulated image obtained by modulating the original image by the image modulating means is supplied to the projector, When the method of projecting the modulated image is adopted and the difference in the brightness of the projected image on the screen is large between the projectors, the following problems occur. That is,
When the original image is modulated by the image modulating means, it is not possible to take a large value as the pixel value of the modulated image supplied to the projector that provides a bright image, so that the gradation that can be expressed is reduced. For example, originally 25
If 6 gradations can be expressed and the pixel value and the brightness are in a proportional relationship, when the ratio of the brightness of the image is 4 times,
The pixel value of the modulated image supplied to the projector providing the bright image can be expressed only in 64 gradations. This affects not only the gradation of the modulated image itself but also the smoothness of the edge blending process, which eventually leads to deterioration of the quality of the video provided to the user.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明においては、前記
の課題を解決するため、減光手段を備え、所定の映像を
提供している側のプロジェクタの投影光を、減光手段を
通した上でスクリーンに投影するようにした。ここで、
所定の映像としては、所定の明るさの映像としてもよ
い。所定の明るさの映像には、所定値以上の明るさの映
像、ある範囲の映像のうち、比較的に明るさが明るい映
像が含まれる。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a projection light of a projector provided with a dimming means and providing a predetermined image is passed through the dimming means. I tried to project it on the screen above. here,
The predetermined video may be a video with a predetermined brightness. The video with a predetermined brightness includes a video with a brightness equal to or higher than a predetermined value, and a video with a relatively bright brightness in a certain range of video.

【０００６】また、減光手段が投射光の明るさを減少さ
せる割合を、スクリーン上での映像の明るさの比に応じ
て決めるようにした。Further, the rate at which the dimming means reduces the brightness of the projected light is determined according to the ratio of the brightness of the image on the screen.

【０００７】このような手段をとることにより、従来の
技術による装置に比べ、最低輝度レベルを低下させ、変
調画像で表現できる階調を増やすことができるため、結
果としてユーザに提供する映像の品質を向上させること
ができる。By taking such a means, the minimum luminance level can be lowered and the gradation that can be expressed in the modulated image can be increased as compared with the device according to the prior art, and as a result, the quality of the image provided to the user can be improved. Can be improved.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を用いて、本発
明の第一の実施例について説明する。図１は、本発明の
第一の実施例における装置の概念図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【０００９】画像変調投影手段２０は、画像出力手段２
２から入力された原画像データ２０５に変調を施した上
で、該変調後の変調画像２０６をスクリーン２４上の映
像領域２０４に投影する。画像変調投影手段２１は、画
像出力手段２２から入力された原画像データ２１５に変
調を施した上で、該変調後の変調画像２１６を、減光手
段２３を通して、スクリーン２４上の映像領域２１４に
投影するものである。ここで、画像変調投影手段２０お
よび画像変調投影手段２１は、映像領域２０４および映
像領域２１４がいずれも長方形の領域となるように設
置、およびズーム率やアオリ補正の調整する。また、こ
れに加え、映像領域２１４がスクリーン２４上で映像領
域２０４の内部にあるようにしてもよい。また、これら
に加え、映像領域２１４においてユーザに提供される映
像が映像領域２０４においてユーザに提供される映像よ
りも高精細となるようにしてもよい。また、これらに加
え、画像変調投影手段２１で原画像データ２１５に幾何
学的な変調だけを施した上で画像を投影した場合の映像
領域２１４での画像変調投影手段２１の投射光の明るさ
が画像変調投影手段２０で原画像データ２０５に幾何学
的な変調だけを施した上で画像を投影した場合の映像領
域２０４での画像変調投影手段２０の投射光の明るさよ
りも明るくなるように、調整を行ってもよい。また、こ
の投射光の明るさの調整は、単独で行ってもよい。The image modulation projection means 20 is an image output means 2
After modulating the original image data 205 input from No. 2, the modulated image 206 after the modulation is projected on the image area 204 on the screen 24. The image modulation projection means 21 modulates the original image data 215 input from the image output means 22, and then the modulated image 216 is passed through the dimming means 23 to the image area 214 on the screen 24. It is to project. Here, the image modulation projection means 20 and the image modulation projection means 21 are installed so that the image area 204 and the image area 214 are both rectangular areas, and the zoom ratio and tilt correction are adjusted. In addition to this, the image area 214 may be provided on the screen 24 inside the image area 204. In addition to these, the video provided to the user in the video area 214 may have a higher definition than the video provided to the user in the video area 204. In addition to these, the brightness of the projection light of the image modulation projection unit 21 in the image area 214 when the image is projected after the original image data 215 is only geometrically modulated by the image modulation projection unit 21. Is to be brighter than the brightness of the projection light of the image modulation projection means 20 in the video area 204 when the image is projected after the original image data 205 is only geometrically modulated by the image modulation projection means 20. , May be adjusted. The brightness of the projected light may be adjusted independently.

【００１０】画像変調投影手段２０において原画像デー
タ２０５に施される変調、および、画像変調投影手段２
１において原画像データ２１５に施される変調は、所与
の変調パラメタによって実施され、スクリーン２４上で
映像領域２０４と映像領域２１４に表示される映像を、
全体として繋がった１つの映像としてユーザに提供する
ためのものである。The modulation applied to the original image data 205 in the image modulation projection means 20 and the image modulation projection means 2
The modulation applied to the original image data 215 in 1 is performed according to a given modulation parameter, and the images displayed in the image area 204 and the image area 214 on the screen 24 are
This is for providing to the user as one video that is connected as a whole.

【００１１】ここで、該変調パラメタは、従来のシステ
ムにおいて、減光手段２３をあらかじめ加えた上で調整
を行うことによって得ることができる。具体的な変調パ
ラメタは、幾何学的な位置合わせに関する補正と各画像
変調投影手段の特性の違いを吸収するための色補正とス
クリーン上で「黒」レベルが明るくなってしまうことに
対する補正に加えて、原画像データ２０５のうち映像領
域２１４に投射される部分の画素値を「黒」にする変調
を行うようなものとなる。また、これは、映像領域２１
４の内部に映像領域２０４との映像貼り合わせ用の「の
りしろ領域」を設けて、該のりしろ領域においてエッジ
ブレンドを行うような変調パラメタとしてもよい。Here, the modulation parameter can be obtained by adjusting the light attenuation means 23 in advance in the conventional system. In addition to the correction related to the geometrical alignment, the color correction to absorb the difference in the characteristics of each image modulation projection unit, and the correction for the "black" level becoming bright on the screen, Then, the pixel value of the portion of the original image data 205 projected onto the video area 214 is modulated to be “black”. This is also the image area 21
It is also possible to provide a “margin area” for image pasting with the video area 204 inside 4 and use a modulation parameter for edge blending in the margin area.

【００１２】ここで、減光手段２３は、投射光の色味を
変えずに明るさだけを落とすものであり、その１つの例
としてニュートラルデンシティフィルタ（ＮＤフィル
タ）が挙げられる。また、画像変調投影手段２１の投射
光に関して、ＲＧＢ３色の偏光方向が揃っているような
場合には、偏光フィルタを使うこともできる。偏光フィ
ルタを使った場合、偏光の角度を調整することにより、
投射光の明るさを減少させる割合（以下、「減光率」と
呼ぶ）を連続的に変化させることができる。なお、減光
手段２３として、減光率がどの程度のものを使用すれば
よいかについては、図３および図４において説明する。Here, the dimming means 23 reduces only the brightness without changing the tint of the projected light, and one example thereof is a neutral density filter (ND filter). Further, in the case where the projection directions of the image modulation projection means 21 are aligned in the polarization directions of the three colors RGB, a polarization filter can be used. When using a polarizing filter, by adjusting the angle of polarization,
It is possible to continuously change the rate of reducing the brightness of the projected light (hereinafter, referred to as “dimming rate”). It should be noted that the degree of light reduction to be used as the light reduction means 23 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【００１３】図２は、本発明の第一の実施例における装
置構成図である。なお、図２において、図１と同じ記号
は図１と同じものを表す。FIG. 2 is a block diagram of the apparatus in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same symbols as those in FIG. 1 represent the same components as those in FIG.

【００１４】画像出力手段２２は、演算処理装置２２４
を使用して、主記憶装置２２１内の画像生成プログラム
２２２と画像生成用データ２２３とに基づいて、画像変
調投影手段２０の入力として与えるべき原画像データ２
０５を生成し、画像出力ボード２２５から画像変調投影
手段２０へ向けて出力する。同様に、画像出力手段２２
は、演算処理装置２２４を使用して、主記憶装置２２１
内の画像生成プログラム２２２と画像生成用データ２２
３とに基づいて、画像変調投影手段２１の入力として与
えるべき原画像２１５を生成し、画像出力ボード２２６
から画像変調投影手段２１へ向けて出力する。The image output means 22 is an arithmetic processing unit 224.
, The original image data 2 to be given as an input to the image modulation projection means 20 based on the image generation program 222 and the image generation data 223 in the main storage device 221.
05 is generated and output from the image output board 225 to the image modulation projection means 20. Similarly, the image output means 22
Using the arithmetic processing unit 224,
Image generation program 222 and image generation data 22 in
3 to generate an original image 215 to be given as an input to the image modulation projection means 21, and to generate an image output board 226.
Output toward the image modulation projection means 21.

【００１５】なお、原画像２０５を生成する際には画像
出力ボード２２５のハードウェアアクセラレーション機
能を使用してもよいし、同様に、原画像２１５を生成す
る際には画像出力ボード２２６のハードウェアアクセラ
レーション機能を使用してもよいことは言うまでもな
い。なお、外部記憶装置２２７を備え、画像生成プログ
ラム２２２や画像生成用データ２２３を、必要に応じて
外部記憶装置２２７から読み出すようにしてもよい。ま
た、通信手段２２８を備え、画像生成プログラム２２２
や画像生成用データ２２３を、通信手段２２８を介し
て、必要に応じてネットワークから読み込むようにして
もよい。The hardware acceleration function of the image output board 225 may be used when the original image 205 is generated, and similarly, the hardware of the image output board 226 is generated when the original image 215 is generated. It goes without saying that the wear acceleration function may be used. The external storage device 227 may be provided so that the image generation program 222 and the image generation data 223 may be read from the external storage device 227 as needed. Further, the image generation program 222 is provided with a communication unit 228.
Alternatively, the image generation data 223 may be read from the network via the communication unit 228 as needed.

【００１６】画像変調投影手段２０は、画像出力ボード
２２５から入力された原画像データ２０５に対して、画
像変調手段２０１を用いて、所与の画像変調パラメタ２
０２に基づいた変調を施し、該変調の施された変調画像
２０６を、画像投影手段２０３からスクリーン２４へ向
けて投影する。The image modulation projection means 20 uses the image modulation means 201 for the original image data 205 input from the image output board 225, and uses the given image modulation parameter 2
02, and the modulated image 206 subjected to the modulation is projected from the image projection means 203 toward the screen 24.

【００１７】画像変調投影手段２１は、画像出力ボード
２２６から入力された原画像データ２１５に対して、画
像変調手段２１１を用いて、所与の画像変調パラメタ２
１２に基づいた変調を施し、該変調の施された変調画像
２１６を、画像投影手段２１３からスクリーン２４へ向
けて投影する。その際、画像投影手段２１３の投射光の
光路を遮るように減光手段２３を設置し、画像投影手段
２１３の投射光が減光手段２３を通してスクリーン２４
上に投射されるようにする。The image modulation projecting means 21 uses the image modulating means 211 for the original image data 215 input from the image output board 226 to obtain a given image modulation parameter 2
12 is modulated, and the modulated image 216 that has been modulated is projected from the image projection means 213 toward the screen 24. At that time, the dimming unit 23 is installed so as to block the optical path of the projection light of the image projection unit 213, and the projection light of the image projection unit 213 passes through the dimming unit 23 to the screen 24.
Make it projected on top.

【００１８】なお、画像変調パラメタ２０２および画像
変調パラメタ２１２は、従来のシステムにおいて、減光
手段２３をあらかじめ加えた上で調整を行うことによっ
て容易に得ることができる。The image modulation parameter 202 and the image modulation parameter 212 can be easily obtained in the conventional system by adding the dimming means 23 in advance and then performing the adjustment.

【００１９】図３は、本発明の第一の実施例において、
減光手段２３の減光率を決定するための、減光率決定処
理のフローチャートである。FIG. 3 shows the first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a dimming rate determination process for determining the dimming rate of the dimming unit 23.

【００２０】減光率決定処理が開始されると、まず、ス
テップ３０１の映像投射面積算出処理において、画像投
影手段２０３の映像投射面積Ｓ０および画像投影手段２
１３の映像投射面積Ｓ１を算出する。映像投射面積算出
処理の詳細は、図４において説明する。When the dimming rate determination process is started, first, in the image projection area calculation process of step 301, the image projection area S0 of the image projection means 203 and the image projection means 2 are calculated.
The image projection area S1 of 13 is calculated. Details of the image projection area calculation processing will be described with reference to FIG.

【００２１】次に、ステップ３０２の映像投射面積比算
出処理において、画像投影手段２０３の映像投射面積Ｓ
０に対する画像投影手段２１３の映像投射面積Ｓ１の比
Ｓｒを算出する。これは、下記の（数１）で算出する。Next, in the image projection area ratio calculation processing of step 302, the image projection area S of the image projection means 203.
The ratio Sr of the image projection area S1 of the image projection means 213 to 0 is calculated. This is calculated by the following (Equation 1).

【００２２】[0022]

【数１】 次に、ステップ３０３の推定輝度比算出処理において、
画像投影手段２０３が投影している映像のスクリーン２
４上での明るさに対する、画像投影手段２１３が投影し
ている映像のスクリーン２４上での明るさの比ｒの推定
値を算出する。これは、画像投影手段２０３の諸元上の
明るさがＬ０であり、画像投影手段２１３の諸元上の明
るさがＬ１である場合、ステップ３０２で算出したＳｒ
を使って、次のように算出する。[Equation 1] Next, in the estimated luminance ratio calculation process of step 303,
Screen 2 of the image projected by the image projection unit 203
The estimated value of the ratio r of the brightness of the image projected by the image projection means 213 on the screen 24 to the brightness on the screen 4 is calculated. This is because when the brightness of the specifications of the image projection unit 203 is L0 and the brightness of the specifications of the image projection unit 213 is L1, the Sr calculated in step 302 is obtained.
Using, calculate as follows.

【００２３】[0023]

【数２】 したがって、画像投影手段２０３と画像投影手段２１３
とが同一の諸元を持つ装置である場合、Ｌ０とＬ１とは
等しい値であるから、Ｓｒの値だけから求めるようにし
てもよい。[Equation 2] Therefore, the image projection means 203 and the image projection means 213
In the case where the and are devices having the same specifications, L0 and L1 have the same value, and thus may be obtained only from the value of Sr.

【００２４】次に、ステップ３０４の理想減光率算出処
理において、減光手段２３としての理想的な減光率Ｃｉ
を算出する。これは、下記の(数３)で算出する。Next, in the ideal extinction ratio calculation processing of step 304, the ideal extinction ratio Ci as the extinction means 23 is obtained.
To calculate. This is calculated by the following (Equation 3).

【００２５】[0025]

【数３】 なお、減光手段２３の減光率がＣの時、減光手段２３を
通った光の明るさは（１／Ｃ）倍となる。[Equation 3] When the extinction ratio of the extinction unit 23 is C, the brightness of the light passing through the extinction unit 23 becomes (1 / C) times.

【００２６】次に、ステップ３０５の実減光率算出処理
において、減光手段２３の実際の減光率を算出する。例
えば減光手段としてＮＤフィルタを使用する場合、市販
されているＮＤフィルタの減光率は、２の二分の一乗刻
みのものや、２の三分の一乗刻みのものといった、離散
的なものが一般的であり、理想減光率とちょうど等しい
減光率のものがあるとは限らない。そのため、理想減光
率から実際に使用可能な減光率のうちの一つを選択する
のが実減光率算出処理の目的である。具体的な処理とし
ては、市販のフィルタのカタログなどを用いてあらかじ
め作成しておいた使用可能な減光率のテーブルから、ス
テップ３０４において求めた理想減光率Ｃｉに値が最も
近いものを、減光手段２３の実際の減光率Ｃｒとして選
択する。Next, in the actual extinction ratio calculation processing of step 305, the actual extinction ratio of the extinction means 23 is calculated. For example, when an ND filter is used as the light-attenuating means, a commercially available ND filter has a dimming rate that is discrete such as one with a power of 2 1/2 or one with a power of 2/3. It is general, and there is no guarantee that the extinction rate is exactly equal to the ideal extinction rate. Therefore, the purpose of the actual extinction ratio calculation process is to select one of the actually usable extinction ratios from the ideal extinction ratio. As a specific process, from the table of usable extinction ratios created in advance using a catalog of commercially available filters, the one whose value is the closest to the ideal extinction ratio Ci obtained in step 304, The actual extinction ratio Cr of the extinction means 23 is selected.

【００２７】ステップ３０５において実減光率Ｃｒを算
出後、減光率決定処理を終了する。After calculating the actual extinction ratio Cr in step 305, the extinction ratio determination process is terminated.

【００２８】図４は、本発明の第一の実施例の減光率決
定処理における映像投射面積算出処理を説明するための
図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the image projection area calculation processing in the light reduction rate determination processing of the first embodiment of the present invention.

【００２９】まず、映像領域２０４の縦方向の長さＬｖ
を求める。図４において辺４１０と辺４１１と辺４１２
と辺４１３は長方形である映像領域２０４の四辺であ
る。すなわち、辺４１０と辺４１２とは互いに平行で同
じ長さであり、辺４１１と辺４１３は互いに平行で同じ
長さである。線分４０５は、画像投影手段２０３の光軸
４０４とスクリーン２４との交点４０２を通り辺４１０
に平行な直線４０７上の線分であり、その両端点は、直
線４０７と辺４１１の交点４０１、および、直線４０７
と辺４１３の交点４０３である。また、交点４０２と理
想投影点４００と交点４０１とで決まる角度をθとし、
交点４０２と理想投影点４００と交点４０３とで決まる
角度をφとする。また、交点４０１と理想投影点４００
と交点４０３とで張られる面内において、光軸４０４
と、交点４０２におけるスクリーン２４の法線４０６と
の成す角をρとする。また、理想投影点４００とスクリ
ーン２４との距離をｄとする。このとき、理想投影点４
００と交点４０３と交点４０１とで決まる角度Ｒ２は、
(数４)にて算出する。First, the length Lv of the video area 204 in the vertical direction.
Ask for. In FIG. 4, side 410, side 411, and side 412
The sides 413 are the four sides of the rectangular image area 204. That is, the sides 410 and 412 are parallel to each other and have the same length, and the sides 411 and 413 are parallel to each other and have the same length. The line segment 405 passes through the intersection point 402 of the optical axis 404 of the image projection means 203 and the screen 24, and a side 410.
Is a line segment on a straight line 407 that is parallel to
And the side 413 is the intersection 403. Further, θ is an angle determined by the intersection point 402, the ideal projection point 400, and the intersection point 401,
An angle determined by the intersection point 402, the ideal projection point 400, and the intersection point 403 is φ. Also, the intersection point 401 and the ideal projection point 400
And the optical axis 404
And the angle between the intersection point 402 and the normal line 406 of the screen 24 is ρ. The distance between the ideal projection point 400 and the screen 24 is d. At this time, the ideal projection point 4
The angle R2 determined by 00, the intersection point 403, and the intersection point 401 is
Calculate with (Equation 4).

【００３０】[0030]

【数４】 この角度Ｒ２を用いると、理想投影点４００と交点４０
１と交点４０３とで決まる角度Ｒ１を、(数５)のとおり
算出する。[Equation 4] Using this angle R2, the ideal projection point 400 and the intersection point 40
The angle R1 determined by 1 and the intersection point 403 is calculated as in (Equation 5).

【００３１】[0031]

【数５】 このとき、長さＬｖは、（数６）で算出する。[Equation 5] At this time, the length Lv is calculated by (Equation 6).

【００３２】[0032]

【数６】 映像領域２０４の横方向の長さＬｈも同様の方法で算出
することができるので、結局、画像投影手段２０３の映
像投射面積Ｓ０は、(数７)で算出する。[Equation 6] Since the horizontal length Lh of the image area 204 can be calculated by the same method, the image projection area S0 of the image projecting unit 203 is calculated by (Equation 7).

【００３３】[0033]

【数７】 なお、以上の説明では、画像投影手段２０３の映像投射
面積Ｓ０を算出する方法を説明したが、画像投影手段２
１３の映像投射面積Ｓ１も、同様の方法で算出すること
ができる。[Equation 7] In the above description, the method of calculating the image projection area S0 of the image projection unit 203 has been described, but the image projection unit 2
The image projection area S1 of 13 can also be calculated by the same method.

【００３４】以上、本発明の第一の実施例によれば、２
つの画像投影手段の投射光のスクリーン上での明るさの
比を推定し、その比から算出された減光率を有する減光
手段を備えて、スクリーン上に明るい映像を投射してい
る側の画像変調投影手段の投射光が前記減光手段を通し
てスクリーン上に投射されるようにしたことにより、従
来の技術による装置に比べ、最低輝度レベルを低下させ
ることができるようになり、また、変調画像で表現でき
る階調を増やすことができるようになり、ユーザに提供
する映像の品質を向上させることができる。また、前記
減光手段の減光率を、プロジェクタの諸元と、スクリー
ンおよびプロジェクタの配置とから、装置設計段階にお
いて求めることができる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, 2
The ratio of the brightness of the projected light of the two image projection means on the screen is estimated, and the light reduction means having the extinction ratio calculated from the ratio is provided, so that the bright image is projected on the screen. Since the projection light of the image modulation projection means is projected on the screen through the dimming means, it becomes possible to lower the minimum brightness level as compared with the device according to the prior art, and the modulated image It is possible to increase the number of gradations that can be expressed by, and it is possible to improve the quality of the video provided to the user. Further, the extinction ratio of the dimming means can be obtained from the specifications of the projector and the arrangement of the screen and the projector at the device design stage.

【００３５】なお、前記第一の実施例においては、映像
がスクリーン上に長方形に映し出される場合について説
明し、これは、画像投影手段として例えばアオリ補正機
能付のプロジェクタを使用することで実施できるもので
あるが、本発明の適用範囲はこのような場合に限るもの
ではない。例えば、スクリーンは平面であるがプロジェ
クタの配置によって映像が長方形ではなく一般の四辺形
となってしまう場合、透視変換の原理に基づいて映像の
四頂点のスクリーン上での位置を求め、次に、それによ
って定まる四辺形の面積をそれぞれ求め、その後、その
面積比を基準にして、理想減光率を決定すればよい。In the first embodiment, the case where the image is displayed as a rectangle on the screen will be described. This can be implemented by using, for example, a projector with a tilt correction function as the image projection means. However, the application range of the present invention is not limited to such a case. For example, if the screen is a plane but the image becomes a quadrangle instead of a rectangle due to the placement of the projector, find the positions of the four vertices of the image on the screen based on the principle of perspective transformation, and then The areas of the quadrilaterals determined thereby are obtained, and then the ideal extinction ratio may be determined with reference to the area ratio.

【００３６】また、例えば、スクリーンが平面ではなく
曲面である場合、投影された映像は歪んでしまうが、そ
の場合には、投射光の光軸とスクリーンとの交点を通り
光軸に垂直な平面を考え、これを仮想スクリーンとして
投影面積の近似値を求め、該近似値に基づいて理想減光
率Ｃｉを決定するようにしてもよい。Further, for example, when the screen is not a flat surface but a curved surface, the projected image is distorted. In that case, a plane passing through the intersection of the optical axis of the projected light and the screen and perpendicular to the optical axis. Then, the virtual screen may be used as a virtual screen to obtain an approximate value of the projected area, and the ideal extinction ratio Ci may be determined based on the approximate value.

【００３７】また、前記第一の実施例においては、実減
光率Ｃｒとして、使用可能な減光率のテーブルから、理
想減光率Ｃｉに値が最も近いものを選択したが、これ
を、「理想減光率Ｃｉ以下の値で」理想減光率Ｃｉに最
も近いものを選択するようにしてもよい。これは、減光
手段２３の実減光率Ｃｒとして理想減光率Ｃｉより大き
い値を選択した場合、ユーザに提供する映像の明るさを
必要以上に落とすことになり、「映像の明るさ」という
観点における、映像品質の劣化に繋がるためである。In the first embodiment, the actual extinction ratio Cr is selected from the table of usable extinction ratios and has a value closest to the ideal extinction ratio Ci. The value closest to the ideal light extinction ratio Ci may be selected "with a value equal to or less than the ideal light extinction ratio Ci". This means that when a value larger than the ideal light extinction ratio Ci is selected as the actual light extinction ratio Cr of the light extinction unit 23, the brightness of the image provided to the user is reduced more than necessary, and the "image brightness". This is because it leads to deterioration of the image quality.

【００３８】また、前記第一の実施例においては、装置
の設計時に減光手段２３の実減光率Ｃｒを決定できるよ
うにするために、理想減光率Ｃｉを計算によって求めた
が、装置の設計時に決定する必要がない場合には、減光
手段２３以外の装置の設置が完了した後、画像投影手段
２０３と画像投影手段２１３から同一の画像を投影し、
スクリーン上での映像の明るさの比を輝度計などの計測
器を用いて実際に測定して、その計測値に基づいて理想
減光率Ｃｉを決定するようにしてしてもよい。In the first embodiment, the ideal extinction ratio Ci is calculated by the calculation in order to determine the actual extinction ratio Cr of the extinction means 23 when designing the device. When it is not necessary to determine it at the time of designing, the same image is projected from the image projecting unit 203 and the image projecting unit 213 after the installation of the devices other than the dimming unit 23 is completed,
The ratio of the brightness of the image on the screen may be actually measured using a measuring device such as a luminance meter, and the ideal extinction ratio Ci may be determined based on the measured value.

【００３９】また、前記第一の実施例においては、低精
細な映像の内部に高精細な映像を表示する場合について
説明したが、本発明の適用範囲はこのような場合に限る
ものではない。例えば、ユーザを囲むように複数のスク
リーンを設置し、スクリーンの繋ぎ目で映像が幾何学的
に滑らかにつながるように調整されている映像装置にお
いて、正面に位置するスクリーンに、その他のスクリー
ンに投射されている映像に比べて高精細で明るい映像を
投射するようにし、正面に位置するスクリーンに映像を
投射している画像変調投影手段の投射光の明るさを、減
光手段を用いて減少させるようにしてもよい。In the first embodiment, the case where a high definition image is displayed inside a low definition image has been described, but the scope of application of the present invention is not limited to such a case. For example, in a video device in which a plurality of screens are installed so as to surround the user and the images are adjusted so that the images are geometrically and smoothly connected at the joints of the screens, the screen positioned in front is projected on the other screens. A brighter image with a higher definition than that of the projected image, and the brightness of the projected light of the image modulation projection means projecting the image on the screen in front is reduced by using the dimming means. You may do it.

【００４０】また、前記第一の実施例においては、映像
領域２１４において常に高精細な映像を表示するように
したが、本発明の適用範囲はこのような場合に限るもの
ではない。例えば、画像出力手段２２が、さらに合成用
プログラムを備え、原画像データ２１５のうち重要でな
い部分を「黒」にした画像データ２１８をあらためて原
画像データとして画像変調投影手段２１に出力するよう
にし、さらに、原画像データ２０５のうち画像データ２
１５と画像データ２１８とで画素値が一致している部分
に対応する部分を「黒」にした画像データ２０８をあら
ためて原画像データとして画像変調投影手段２０に出力
するようにして、高精細映像が表示される領域を動的に
変えるようにしてもよい。このような構成とした場合、
画像変調パラメタ２０２および画像変調パラメタ２１２
は、幾何学的な位置合わせに関する補正と各画像変調投
影手段の特性の違いを吸収するための色補正とスクリー
ン上で「黒」レベルが明るくなってしまうことに対する
補正と、を行うようなものとする。すなわち、原画像デ
ータのうち映像領域２１４に投射される部分の画素値を
「黒」にする変調や、精細度の境界部分におけるエッジ
ブレンドを行う必要はない。Further, in the first embodiment, the high-definition image is always displayed in the image area 214, but the scope of application of the present invention is not limited to such a case. For example, the image output means 22 is further provided with a synthesizing program so that the image data 218 in which the unimportant part of the original image data 215 is made “black” is newly output as the original image data to the image modulation projection means 21, Further, the image data 2 of the original image data 205
The image data 208 in which the portion corresponding to the pixel values of 15 and the image data 218 are “black” is newly output as the original image data to the image modulation projection means 20, and a high-definition image is obtained. The displayed area may be dynamically changed. With this configuration,
Image modulation parameter 202 and image modulation parameter 212
Is to perform correction related to geometric alignment, color correction for absorbing the difference in characteristics of each image modulation projection means, and correction for "black" level becoming bright on the screen. And In other words, there is no need to perform modulation to make the pixel value of the portion of the original image data projected on the video area 214 “black” or edge blending at the boundary portion of the definition.

【００４１】また、前記第一の実施例においては、各々
の精細度について１つの画像変調投影手段を用意した
が、本発明の適用範囲はこのような場合に限るものでは
ない。例えば、高精細な映像を提供する画像変調投影手
段を複数用意してもよい。また、例えば、画像変調投影
手段を多数用意し、精細度を高精細・低精細の２段階で
はなく、多段階に拡張してもよい。なお、これらの場合
においては、画像変調投影手段の追加に伴って、減光手
段も追加するが、追加した減光手段の理想減光率Ｃｉに
関しては、前記複数の画像変調投影手段からスクリーン
上に投射されている映像のうち、最も暗い映像を基準に
して、前記第一の実施例と同様にして求めればよい。ま
た、理想減光率Ｃｉから実減光率Ｃｒを決定する際、減
光手段によって明るさを減少させた後も、高精細な映像
ほど明るくなるように、実減光率Ｃｒを決定するように
してもよい。In the first embodiment, one image modulation projection means is prepared for each definition, but the scope of application of the present invention is not limited to such a case. For example, a plurality of image modulation projection means for providing high-definition video may be prepared. Further, for example, a large number of image modulation projection means may be prepared, and the definition may be expanded in multiple stages instead of two stages of high definition and low definition. In addition, in these cases, although the dimming means is also added along with the addition of the image modulating projection means, the ideal dimming rate Ci of the added dimming means can be displayed on the screen from the plurality of image modulating projection means. Of the images projected on the screen, the darkest image may be used as a reference to obtain the same as in the first embodiment. Further, when determining the actual extinction ratio Cr from the ideal extinction ratio Ci, the actual extinction ratio Cr is determined so that the higher the definition image becomes, the brighter the image becomes even after the brightness is reduced by the dimming means. You may

【００４２】上述した実施の形態によれば、投射光の明
るさを減少させる割合が、２つの画像投影手段の投射光
のスクリーン上での明るさの比に応じて決定された値に
等しく、あるいは近い値であるような減光手段を備え、
スクリーン上に明るい映像を投射している側の画像変調
投影手段の投射光が前記減光手段を通してスクリーン上
に投射されるようにしたことにより、従来の技術による
装置に比べ、最低輝度レベルを低下させることができる
ようになり、また、変調画像で表現できる階調を増やす
ことができるようになり、ユーザに提供する映像の品質
を向上させることができる。また、上記減光手段の減光
率を、プロジェクタの諸元と、スクリーンおよびプロジ
ェクタの配置とから、装置設計段階において求めること
ができる。According to the above-described embodiment, the ratio of reducing the brightness of the projection light is equal to the value determined according to the ratio of the brightness of the projection light of the two image projecting means on the screen, Or equipped with a dimming means that is a close value,
Since the projection light of the image modulation projection means on the side projecting a bright image on the screen is projected on the screen through the dimming means, the minimum luminance level is lowered as compared with the conventional device. It is possible to increase the number of gradations that can be expressed in the modulated image, and it is possible to improve the quality of the image provided to the user. Further, the extinction ratio of the dimming means can be obtained from the specifications of the projector and the arrangement of the screen and the projector at the device design stage.

【００４３】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、複数のプロジェクタを
含む映像発生源を用いて映像を表示する場合でも最低輝
度レベルを低下可能である。According to the present invention, the minimum luminance level can be lowered even when an image is displayed using an image generation source including a plurality of projectors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第一の実施例における装置の概念図で
ある。FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第一の実施例における装置構成図であ
る。FIG. 2 is a device configuration diagram in the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第一の実施例における減光率決定処理
のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a dimming rate determination process in the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第一の実施例の減光率決定処理におけ
る映像投射面積算出処理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an image projection area calculation process in the light reduction rate determination process of the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０、２１……画像変調投影手段 ２０１、２１１……画像変調手段 ２０３、２１３……画像投影手段 ２２……画像出力手段 ２３……減光手段 ２４……スクリーン 20, 21 ... Image modulation projection means 201, 211 ... Image modulating means 203, 213 ... Image projection means 22 ... Image output means 23 ... dimming means 24 ... Screen

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】映像を映写するスクリーンと、 前記スクリーンに前記映像を投影する複数の投影手段
と、 前記複数の投影手段それぞれから前記スクリーンに投影
される各映像の明るさを検知する検知手段と、 前記検知手段から検知された前記各映像の明るさを示す
情報を入力し、入力された前記情報に基づいて、所定の
条件に合致する明るさの映像を投影する投影手段からの
投影光を減光する減光手段を有することを特徴とする映
像表示装置。1. A screen for projecting an image, a plurality of projecting means for projecting the image on the screen, and a detecting means for detecting the brightness of each image projected on the screen from each of the plurality of projecting means. , The information indicating the brightness of each of the images detected by the detection means is input, and the projection light from the projection means for projecting the image of the brightness matching the predetermined condition is input based on the input information. An image display device having a dimming means for dimming. 【請求項２】請求項１に記載の映像表示装置において、 前記減光手段は、前記複数の投影手段のうち、投影光が
最も明るい投影光を投影する投影手段の投影光を減光す
ることを特徴とする映像表示装置。2. The image display device according to claim 1, wherein the dimming unit diminishes the projection light of a projection unit that projects the brightest projection light of the plurality of projection units. Video display device characterized by. 【請求項３】請求項２に記載の映像表示装置において、 前記減光手段は、前記複数の投影手段のうち、映像に対
して幾何学的な変調を施して前記スクリーン上に投影し
た映像の明るさが、最も明るい映像を投射している投影
手段の投射光を減光することを特徴とする映像表示装
置。3. The image display device according to claim 2, wherein the dimming unit performs geometrical modulation on an image of the plurality of projection units and projects the image projected on the screen. An image display device characterized by dimming the projection light of a projection means which is projecting the brightest image. 【請求項４】請求項３に記載の映像表示装置において、 前記減光手段は、前記複数の投影手段各々で幾何学的な
変調を施して前記スクリーン上に投影した映像の明るさ
の比が他の投影手段からの映像と実質的に同一となるよ
う減光することを特徴とする映像表示装置。4. The image display device according to claim 3, wherein the dimming unit performs geometrical modulation by each of the plurality of projecting units, and the ratio of the brightness of the image projected on the screen is adjusted. An image display device, characterized in that the image is dimmed so as to be substantially the same as an image from another projection means.