JP2004507954A - 複数ビデオプロジェクタの継目なし統合の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

複数のビデオプロジェクタ（１００ａ、１００ｂ）を継目無く統合するための方法及び装置を提供する。不完全なプロジェクタの黒レベルから発生する残留光グレーに起因する、暗い画像領域又は黒色の画像領域における端部処理及び投影アーチファクトを減少する。オーバーラップ領域（１０６）と非オーバーラップ領域（１０４ａ、１０４ｂ）とが定められ、次いで、ビデオ信号の明るい部分に影響を与えることなく、非オーバーラップ領域におけるビデオ信号の最小黒レベル（２０４ａ、２０４ｂ）を底上げし、均一な黒レベルを形成する。そして、オーバーラップ領域における画像の明るい部分を、継目なし端部処理技術によって平滑化する。その結果得られる投影画像を、中性フィルタ（５６２）を通して処理してもよい。この画像を、また、物理的なマスク（７１２ａ、７１２ｂ）を通して処理することもできる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の背景】
例えば、デスクトップモニタ又はテレビに表示された単一の画像よりも大きく、明るく、そしてより高い解像度を有する複合画像を提供するのに、ディスプレイを整列させて使用するシステムが益々用いられるようになってきている。ディスプレイアレイシステムにおいては、通常、単一の複合画像を形成するのに、複数の画像を水平的及び垂直的に相互に隣接させて配置する。画像は、通常、コンピュータ、特製カメラ、又は特別に準備された媒体によって作られる。これらの中には、複数の部分に分割され、複数の特別にフォーマットされたＤＶＤ、レーザーディスク、又は多チャンネルビデオサーバーに保存された映画のフィルムも含まれる。ディスプレイアレイシステムを使用するときには、複合画像を形成するために整列される画像部分間の分離を最小にするのが特に望ましい。
【０００２】
ディスプレイアレイシステムは、複合画像を投影する複数のプロジェクタからなるプロジェクタを基本とするディスプレイシステムを含む。このプロジェクタを基本とするプロジェクタアレイシステムは、単一の継目のない複合画像を作るために端部調整技術を利用することが多い。端部調整技術においては、複数のプロジェクタから継目のない複合画像を作るために、各プロジェクタからの画像の一部を隣接するプロジェクタの画像の一部と重ね合わせ、オーバーラップ領域の各サイドに平滑修正ファクタ又はランプファクタ（ｒａｍｐｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）を使用して、重なり合っている画像が均一で継目がないように該画像の輝度を調整する。
【０００３】
端部調整技術の例は「継目なしビデオディスプレイ」と題された米国特許第４，９７４，０７３号、「調整可能な複合画像表示の輝度平滑方法及び装置」と題された米国特許第５，１３６，３９０号、及び「複合投影ラスタ画像を調整する方法及び装置」に記載されている。この参照によって、これらの文献の開示を本明細書に取り入れる。
【０００４】
これらの特許は、ラスタ及び全投影領域を定める方法と共に、端部を調整する目的でオーバーラップ領域の端部を定める方法を開示している（開示はこのことには限定されない）。これらの文献は、さらに、見掛け上継目のない画像を作るために、画像の輝度オーバーラップ部分をランプ処理及び調整する詳細な方法を記載している。これらの特許では、オーバーラップ領域を定めることによって、非オーバーラップ領域も自動的に定められている。
【０００５】
プロジェクタ技術は、陰極線管（ＣＲＴ）プロジェクタに基づくシステムから、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、画像光増幅（Ｉｍａｇｅ Ｌｉｇｈｔ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（ＩＩＬＡ−Ｈｕｇｈｅｓ／ＪＶＣ）、シリコン液晶（Ｌｃｏｓ／Ｖａｒｉｏｕｓ）、デジタル光処理又はデジタルマイクロミラー（ＤＬＰ−Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）プロジェクタ及びその他のものを含む様々な様式のディスプレイエンジン（プロジェクタ）へと進歩してきた。ＣＲＴ技術に基づかないディスプレイエンジンは、時として、非ＣＲＴプロジェクタ又は非ＣＲＴディスプレイエンジンと称されることもある。
【０００６】
これらの非ＣＲＴプロジェクタは、通常、反射性が可変である媒体又は半透明である媒体に定光源からの光を投光することによって、投影された画像を作る。反射性が可変である（又は、半透明度を変化させることができる）媒体を使用することが、可変輝度を作るために陰極線管を用いて蛍光体を励起する電子線を使用するＣＲＴ技術において採用されている方法とは異なっている。
【０００７】
ＣＲＴは電子線の強度に基づく輝度を変えるので、ＣＲＴの光出力がゼロになるまで、ＣＲＴの輝度を漸次低減して行くことができる。定光源を有する完全な非ＣＲＴプロジェクタも光又は光出力がゼロになるまで調整することができる。しかしながら、実際上、現在入手することのできる非ＣＲＴプロジェクタでは、所望の画像が完全な黒である場合でも、通常、一定量の残光があり、残留輝度を有している。通常の非ＣＲＴプロジェクタに固有の残光はｒファクタと称され、投影画像の単位領域当たりの漏出光の尺度となっている。
【０００８】
プロジェクタアレイにおいて２つの隣接する画像間のオーバーラップ領域における残留光ファクタの値は、該２つの隣接する画像の残留光ファクタの値の和、即ち、Ｒａを第一の隣接画像の残留光ファクタ、Ｒｂを第二の隣接画像の残留光ファクタとした場合にＲａ＋Ｒｂにほぼ等しい。プロジェクタが２つの方向、即ち、横方向と共に縦方向にも隣接しており、プロジェクタの残留光ファクタがそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄである別の例にあっては、４つの画像が全てオーバーラップする領域における残留光ファクタは、４つの残留光因子の和、即ち、Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄにほぼ等しい。このように、複合画像が暗い情景を表示するときにはプロジェクションアレイのオーバーラップ領域においては、比較的明るい継目又は領域が現れる場合がある。
【０００９】
このように、画像が非常に暗いグレーレベル又は完全に黒であるときには、光出力をゼロに調整することのできない非ＣＲＴプロジェクタにあっては、端部調整技術は、通常、うまく働かない。したがって、非ＣＲＴプロジェクタを使用するときには、端部調整技術の使用には限界がある。プロジェクタに向かうビデオ信号が既に最小であるのに光子が漏洩しているような場合は特に、複合画像の全域に亘って最小の黒レベルを均一にする方法が必要とされることがある。このような場合は、非オーバーラップ領域とオーバーラップ領域との間の残留光輝度の差については、オーバーラップ部分における信号の更なる減衰によっては解消することができない。
【００１０】
したがって、例えば、非ＣＲＴプロジェクタが使用されるときに見掛け上継目のない複合画像を生成するために、残留光の漏洩によって生じるオーバーラップ領域における不均一を低減する、端部調整技術を補償する方法を開発するのが望ましい。
【００１１】
【発明の要約】
本発明による一態様においては、複数のビデオ信号から見掛け上継目のない複合画像を生成する方法が提供される。ビデオ信号は別々の画像に対応し、この別々の画像の内の少なくとも１つは、この別々の画像の内の他の１つの画像とオーバーラップしている。対応する２つの別々の画像の間のオーバーラップにおいて、継目の見え具合を少なくするためにビデオ信号は端部調整されている。そして、ビデオ信号は、オーバーラップ部分の最小黒レベルに合わせるために、ビデオ信号の他の部分に影響を与えることなく、対応する別々の画像の非オーバーラップ領域の最小黒レベルを上げるように調整されている。
【００１２】
本発明の別の態様においては、２つの隣接してオーバーラップしているビデオ画像の輝度及び最小黒レベルを平滑化する方法が提供される。ビデオ画像は２つの別々のビデオ信号から生成される。信号は複数の詳細要素を有しており、各詳細要素は輝度成分を有している。予め定められたセットの平滑ファクタが、２つのビデオ信号の詳細要素の輝度成分に適用され、各平滑ファクタはそれが適用される詳細要素に関連している。平滑ファクタによって修正された画像はディスプレイ上に投影される。各平滑ファクタは、投影された表示の外観に応答して、互いに独立に修正され、平滑ファクタによる修正の表現が保存される。平滑ファクタは、オーバーラップ領域における詳細要素の輝度成分を調整し、オーバーラップ領域の最大輝度レベルを下げて非オーバーラップ領域の最大輝度レベルに一致させると共に、非オーバーラップ領域における詳細要素の輝度成分を調整し、最小黒レベルを上げてオーバーラップ領域の最小黒レベルに一致させるために使用される。
【００１３】
本発明のまた別の態様においては、ラスタ画像アレイを示すビデオ信号を投影の欠陥を補償するように調整するシステムが提供される。このシステムは複数のプロジェクタを含み、これらのプロジェクタは１つの複合投影画像を形成するラスタ画像アレイを表示するのに使用される。このシステムは平滑ファクタアレイも含んでおり、各平滑ファクタは複合投影画像の一部に関連している。さらに、このシステムは、平滑ファクタをビデオ信号に適用してラスタ画像アレイの表示に起因する投影欠陥を除去する手段も含んでいる。投影欠陥は、複合投影画像のオーバーラップ領域と非オーバーラップ領域との最大輝度レベルと最小黒レベルとの差からなっている。
【００１４】
本発明の異なる態様においては、複数のビデオ信号から見掛け上継目のない複合画像を生成する方法が提供される。ビデオ信号は別々の画像に対応し、この別々の信号の内の少なくとも１つは、別々の信号の内の少なくとも他の１つとオーバーラップする。非オーバーラップ領域に対応するビデオ信号の一部は非オーバーラップ領域の輝度を上げてオーバーラップ領域の輝度に一致するように調整される。
【００１５】
【発明の詳細な記載】
本発明のこれらの面及び他の面は、添付の図面を参照してなされる以下の詳細な記述を考慮することによって理解されるであろう。
【００１６】
本発明の一態様においては、一部重なり合う複数の画像が単一の複合画像を形成するのに使用されるときに、プロジェクタからの光漏洩によって生じる問題の解決法が与えられる。ここに記載されている本発明の態様は、複数のプロジェクタから継目のない複合画像を生成する端部調整技術と共に使用することができる。例えば、端部調整技術はオーバーラップ領域の減衰に係るが、記載されている本発明の態様は、オーバーラップ領域の減衰の代わりに、又はオーバーラップ領域の減衰に加えて、非オーバーラップ領域の底上げに係るものである。端部調整技術の例は米国特許第４，９７４，０７３号、第５，１３６，３９０号及び第６，１１５，０２２号に開示されている。これらの特許文献の開示を、この参照によって本願明細書に完全に取り入れる。
【００１７】
図１は、本発明の一態様において、プロジェクタ１００ａと１００ｂとから一部重なり合う画像を投影することによって生成した複合画像１０を示している。プロジェクタ１００ａ及び１００ｂとしては、ＬＣＤ、ＩＬＡ、Ｌｃｏｓ、ＤＬＰ等の非ＣＲＴプロジェクタ又は他のあらゆる従来型のプロジェクタもしくは従来型ではないプロジェクタを使用することができる。領域１０２ａは、プロジェクタ１００ａによって生成される投影画像の画像ラスタ領域である。端部１０３ａと１０５ａとは、それぞれ、前記ラスタ領域１０２ａの開始端と終了端である。領域１０２ｂは、プロジェクタ１００ｂによって生成される投影画像の画像ラスタ領域である。端部１０３ｂと１０５ｂとは、それぞれ、前記ラスタ領域１０２ｂの開始端と終了端である。
【００１８】
プロジェクタからの黒い画像に残留光漏洩がある場合は、領域１０２ａと１０２ｂとのそれぞれにおける各プロジェクタからの残留光ファクタ値は、両領域がオーバーラップしていなければ、プロジェクタ１００ａについてはＲａに等しく、プロジェクタ１００ｂについてはＲｂに等しくなる。亜領域１０４ａは第一のプロジェクタ１００ａの非オーバーラップラスタ部分であり、一方、亜領域１０４ｂは第二のプロジェクタ１００ｂの非オーバーラップラスタ部分である。したがって、非オーバーラップ領域１０４ａと１０４ｂとの残留光ファクタは、それぞれＲａ、Ｒｂに等しくなっている。
【００１９】
亜領域１０６は、第一のプロジェクタ１００ａのラスタ領域１０２ａと第二のプロジェクタ１００ｂのラスタ領域１０２ｂとの間にあるオーバーラップしたラスタ部分である。第一のプロジェクタ１００ａから投影された画像と第二のプロジェクタ１００ｂから投影された画像とは、亜領域１０６において重なり合うので、両投影画像からの残留光ファクタは前記亜領域１０６で合計されて、新しい残留光ファクタを形成する。したがって、亜領域１０６の残留光ファクタはＲａ＋Ｒｂにほぼ等しくなる。
【００２０】
残留光ファクタによって生じるグレー色の実際のレベルは以下のような要素等（これらに限定されない）に基づいて変えることができる。該要素としては、プロジェクタで使用される技術、プロジェクタのセッティング、定光源ランプからの光出力、プロジェクタの特定の光学設計、及び画像の投影サイズ等がある。これら可変要素の例としては、画像がより大きな面に投影された場合に小さな値になる残留光ファクタを有する特定のプロジェクタを挙げることができる。これは、あるプロジェクタからの全漏洩光量は、通常、一定であるからである。一定量の光学的漏洩をより広い物理的反射領域に広げることによって、測定単位面積の数が増加するにつれて各測定単位面積に適用される漏洩光の量は減少する。
【００２１】
残留光ファクタの値がＲａ＋Ｒｂであるとき、画像が見られる環境の周囲光のレベルが約Ｒａ＋Ｒｂよりも大きければ、画像の暗い部分又は暗い情景に明るい帯があるという画質低下は見えないかもしれない。しかしながら、画像は周囲が暗い環境で見られることが多く、それ故に、画像の暗い部分や暗い情景における明るい帯によって生じる画質低下を低減させるのが望ましい場合もある。
【００２２】
したがって、本発明の一態様においては、非オーバーラップ領域における最小黒レベルを上げて、オーバーラップ領域の最小黒レベルに実質的に一致するようにする。図１においては、オーバーラップ領域１０６における最小黒レベルは約Ｒａ＋Ｒｂの残留光ファクタによって定められる。一方、非オーバーラップ領域１０４ａと１０４ｂとにおける最小黒レベルは残留光ファクタＲａとＲｂとによってそれぞれ定められる。非オーバーラップ領域における残留光ファクタを約Ｒａ＋Ｒｂに底上げすることによって、Ｒａ＋Ｒｂのレベルの最小黒レベルが複合投影画像全体に亘って維持されることになる。
【００２３】
非オーバーラップ領域の最小黒レベルが底上げされることによって、非オーバーラップ領域の暗い部分においては画像が最も黒くなる場合がある。最小黒レベルを絶対黒、即ち、光出力ゼロにより近くなるように低下させるために、次いで、投影複合画像を、投影機の内側又は外側に配置することのできる中性フィルタを通過させてもよい。現世代の非ＣＲＴプロジェクタは、通常、非常に明るいので、投影された画像が中性フィルタを通過することによる輝度の全体的な低下は許容し得る程度のものである。
【００２４】
領域１１０ａは非オーバーラップ領域１０４ａとオーバーラップ領域１０６との間の移行領域であり、領域１１０ｂは非オーバーラップ領域１０４ｂとオーバーラップ領域１０６との間の移行領域である。移行領域１１０ａ及び１１０ｂは、好ましくは、任意に定められる領域であって、この領域において、底上げされた黒領域と底上げされていない黒領域との間で平滑及び／又はランプ処理が行われる。電子的に底上げされた黒領域である１０４ａ及び１０４ｂとオーバーラップ領域１０６との間で平滑な移行を行うために、本発明の一態様においては、移行領域１１０ａ及び１１０ｂにおいて機械的及び／又は電子的な平滑及び／又はランプ処理を実施する。
【００２５】
光漏洩によって生じる問題を解消するためのビデオ信号の処理に加えて、本発明の一態様においては、プロジェクタによって表示される本来は非ラスタである表示領域にマスクを施すために、物理的なマスクを使用することもできる。この物理的なマスクは、非オーバーラップ領域とオーバーラップ領域との間の移行の端部を平滑にするためにも使用することができる。
【００２６】
図２は、図１におけるプロジェクタ１００ａ及び１００ｂのような２台のプロジェクタの表示領域に亘るビデオ信号２１０の信号線図２００である。図２は、２台の隣接するプロジェクタからのビデオ信号が、例えば、輝度ランプ処理又は端部平滑化処理技術を使用することによって統合されるときに現れるビデオ信号２１０の様々な部分の相対レベルを示している。
【００２７】
第一のプロジェクタから投影された画像は、好ましくは、端部１０３ａと１０５ａとがその縁となる。第二のプロジェクタから投影された画像は、好ましくは、端部１０３ｂと１０５ｂとがその縁となる。ビデオ信号２１０は、最大信号レベル２０２を有しているのが好ましい。端部処理が行われず、第一及び第二のプロジェクタからの投影画像が端部１０３ｂと１０５ａとの間で単純にオーバーラップしているのであれば、オーバーラップ領域における複合投影画像を示すビデオ信号２１０は、最大信号レベル２０２の概ね２倍の最大信号レベルを有することになることに注意されたい。レベル２０６は、光出力がゼロである絶対黒を示している。
【００２８】
レベル２０４ａは第一のプロジェクタからの残留光ファクタＲａによる最小黒レベルである。レベル２０４ｂは第二のプロジェクタからの残留光ファクタＲｂによる最小黒レベルである。レベル２０８は、第一及び第二のプロジェクタからの光漏出の合計によって最小黒レベルがさらに増加していることを示す。このレベル２０８は、例えば、残留光ファクタ値が約Ｒａ＋Ｒｂである。
【００２９】
オーバーラップ領域の最小黒レベル２０８は、非オーバーラップ領域の最小黒レベル２０４ａ及び２０４ｂよりも高い、約Ｒａ＋Ｒｂの残留光ファクタ値を有しているので、複合絵画が暗い部屋で表示されると、ビデオ信号の暗い部分が、端部１０３ｂと１０５ｂとの間のオーバーラップ領域で目に見えるグレーの帯となって表示される場合がある。
【００３０】
図３は、単に利得を上げることによって高められている非オーバーラップ領域の最小黒レベルを示している信号線図２５０である。ビデオ信号２６０の非オーバーラップ領域の暗度レベル及び輝度レベルが矢印２５７ａ及び２５７ｂによって示されているように一律に高くされていると、図２の最大ビデオ信号レベル２０２と実質的に同じである最大ビデオ信号レベル２５２よりもビデオ信号２６０の最大値が高くなる。例えば、ピーク２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ等の、ビデオ信号２６０の１以上のピークが最大ビデオレベル２５２よりも高くなる場合がある。
【００３１】
このように、最小黒レベルが非オーバーラップ領域で増大されているので、図３に示されているように全ビデオ信号レベルが大きくなってしまうのみならず、最小黒レベルを調整した結果として、輝度レベル収差がビデオ信号に導入されてしまう場合がある。高くなった黒レベルと濾波されたビデオ信号の残りの部分及び複合ビデオ信号とを結びつけて非オーバーラップ領域におけるビデオ信号の暗い部分のみが底上げされるように、（図４に示されるような）ミキシング回路ブロックが使用されると好ましい。
【００３２】
図４は、非オーバーラップ領域の最小黒レベルの底上げを示すプロセス線図である。信号線図２００は、図２の信号線図２００と実質的に同じであるのが好ましい。非オーバーラップ領域（端部１０３ａと１０３ｂとの間、及び端部１０５ａと１０５ｂとの間）における最小黒レベル３０４ａと３０４ｂとをそれぞれ残留光ファクタＲａとＲｂとからＲａ＋Ｒｂの残留光ファクタに底上げして、オーバーラップ領域（端部１０３ｂと１０５ａとの間）の最小黒レベル３０２に一致させることを信号線図３００は示している。
【００３３】
矢印３０６ａ及び３０６ｂは、それぞれ、非オーバーラップ領域の黒レベルに対する底上げレベルを示しており、オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域両方の最小黒レベルが約Ｒａ＋Ｒｂの残量光ファクタを有するようになっている。
【００３４】
ミキシング回路ブロック３１０は非オーバーラップ領域の高くなった黒レベルを信号の黒レベルに、ビデオ信号２１０そのもののレベルを変化させることなく加えており、その結果、非オーバーラップ領域の最小黒レベルが、ビデオ信号２１０全体に亘って最小黒レベルが約Ｒａ＋Ｒｂになるように高められる。換言すれば、ミキシング回路ブロック３１０が全ビデオ信号に影響を与えることなく、ビデオ信号２１０の暗い部分の動的性質を好適に動かすのである。
【００３５】
信号線図３２０は、非オーバーラップ領域において、ビデオ信号の明るい部分を調整することなく最小黒レベルを底上げした結果を好適に示している。レベル３２２はビデオ信号３３０の最大レベルを示している。レベル３２２は、ミキシング前の最大ビデオレベルであるレベル２０２と実質的に同じであると好ましい。
【００３６】
ビデオ信号３３０は、最小黒レベル３２８がビデオ信号３３０全体に亘って約Ｒａ＋Ｒｂの値の残留光ファクタを示しているという点以外は、ビデオ信号２１０と実質的に同じである。最小黒レベル３２８は、ミキシング前の端部１０３ｂと１０５ａとの間のオーバーラップ領域の最小黒レベル２０８と実質的に同じであるのが好ましい。
【００３７】
矢印３２７ａ及び３２７ｂは、それぞれ、残留光ファクタがＲａとＲｂとである最小黒レベル３２４ａと３２４ｂとをレベル３２８に底上げして、約Ｒａ＋Ｒｂの残留光ファクタに対応する最小黒レベルに均一化することを示している。絶対黒レベル３２６はミキシング前の絶対黒レベル２０６と実質的に同じであるのが好ましい。
【００３８】
ここで、画像の最も黒い部分をより暗くするために、物理的な中性フィルタを投影に使用することもできる。投影される画像の光学通路中にある限り、中性フィルタはプロジェクタの内側、外側のいずれにでも載置することができる。中性フィルタは、通常、フィルタを通過した投影画像全体の輝度を低減させる。このように、中性フィルタが使用されると、図５に示されているように、通常、画像全体の最大輝度が低減される。
【００３９】
図５は２つの信号線図５００及び５５０を示している。ビデオ信号５１０は、端部処理技術（例えば、オーバーラップ領域について）及び黒レベルの底上げ（非オーバーラップ領域について）によって修正されている２台の横方向に並べられたプロジェクタからの信号の複合信号である。図５に示されるように、ビデオ信号５１０の非オーバーラップ領域の最小黒レベル５０４ａ及び５０４ｂは、矢印５０７ａ及び５０７ｂによって示されているように底上げされ、オーバーラップ領域の最小黒レベル５０８と実質的に同じになっている。レベル５０２はビデオ信号５１０の最大輝度レベルであり、レベル５０８は同信号の最小黒レベルである。
【００４０】
最大輝度レベル５０２、ビデオ信号５１０及び最小黒レベル５０８は、中性フィルタ５６２を通過することによって低減されているのが好ましく、このように、ビデオ信号５１０の全ての部分の信号レベルが小さくなっているとよい。信号線図５５０はビデオ信号５１０が中性フィルタ５６２を通過した後のビデオ信号５６０を示している。ビデオ信号５６０は新しい最大輝度レベル５５２と新しい最小黒レベル５５８とを有しており、そのどちらもビデオ信号５１０の対応する信号レベルより小さい。
【００４１】
図６は、赤、青及び緑の各色を示す信号が他の色とは独立に修正される場合について、非オーバーラップ領域において赤、青及び緑のビデオ信号毎に別々に最小黒レベルを調整することを表す信号線図６００ａ、６００ｂ及び６００ｃを示している。ミキシング回路ブロック６０２ａ、６０２ｂ及び６０２ｃは、赤成分、青成分及び緑成分のビデオ信号をそれぞれ独立に混合し、非オーバーラップ領域及びオーバーラップ領域の全体に亘って実質的に均一な最小黒レベルをそれぞれ有する赤成分、青成分及び緑成分のビデオ信号６０４ａ、６０４ｂ及び６０４ｃを生成する。
【００４２】
図７は、本発明の一態様における複合画像７００を示している。複合画像７００はプロジェクタ７１０ａからの投影画像７０２ａとプロジェクタ７１０ｂからの投影画像７０２ｂとを含んでいる。投影画像７０２ａと７０２ｂとは一部重なり合っており、オーバーラップ領域７０６を形成している。投影画像７０２ａと７０２ｂとは、また、非オーバーラップ領域７０４ａと７０４ｂとをそれぞれ有している。
【００４３】
複合画像７００はプロジェクタのラスタ領域外にある光エネルギー残存層７０８も示している。投影された光線の幅７１４ａと７１６ｂとは、それぞれ投影画像７０２ａの画像ラスタと投影画像７０２ｂの画像ラスタとに対応する。さらに、投影された光線の幅７１６ａと７１６ｂとは、それぞれプロジェクタ７１０ａと７１０ｂとからの光エネルギー残存層７０８を含む投影画像全体に対応する。
【００４４】
非オーバーラップ領域７０４ａ及び７０４ｂの各々は、図６に示されているように、３つの色のそれぞれについて調整されていてもよい。さらに、３つの色のそれぞれについてオーバーラップ領域７０６において類似の、しかし別個の調整能力があってもよい。このオーバーラップ領域全体に亘って画像ラスタの端部を記述する能力を含む上記能力があると、全黒レベル、全輝度レベルそしてそれぞれのカラーバランスを、オーバーラップ領域７０６並びに非オーバーラップ領域７０４ａ及び７０４ｂにおいて調整することも可能である。
【００４５】
多くは、設計及び／又は内部マスクの欠陥によって、光エネルギー残存層７０８がプロジェクタから放出される。一般に、この層はプロジェクタのラスタ領域の外側にある。光エネルギーの外層７０８は、通常、先に記載した残留黒レベル又はｒファクタよりも低いレベルであり、サブｒファクタと称される場合がある。この外側領域の、ラスタ領域７０４ａ、７０４ｂ及び７０６の完全に外側にある部分は、信号の意図された表示領域の外側であるので、通常、いかなる他の信号処理によっても制御されない。したがって、このサブｒファクタを遮断するためにプロジェクタにある種の物理的なマスキングが必要になる場合がある。
【００４６】
プロジェクタ７１０ａからの光エネルギー外層はマスク７１２ａによって遮断され、プロジェクタ７１０ｂからの光エネルギー外層はマスク７１２ｂによって遮断される。図示されているマスク７１２ａ及び７１２ｂはプロジェクタの外側に配されているが、実際は、それぞれのプロジェクタの内側に備えられていてもよい。マスクは、非ラスタ領域から僅かに内側に延在していてもよく、非オーバーラップ領域７０４ａ及び７０４ｂとオーバーラップ領域７０６との間の移行領域７１１ａ及び７１１ｂ全体をマスクするのに使用されてもよい。マスクの端部は、移行領域７１１ａ及び７１１ｂの外側からそれぞれ非オーバーラップ領域７０４ａ及び７０４ｂへと密度の漸次的変化を用いて徐々に滑らかに形成されていてもよい。
【００４７】
図８は、本発明のまた別の態様における複合画像８００を示している。図８においては、４つの画像８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃ及び８０２ｄが互いに隣接して２行２列に配置されている。複合画像８００においては、非オーバーラップ領域８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ及び８０４ｄはそれぞれ残留光ファクタＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄを有している。オーバーラップ領域８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃ及び８０６ｄは、それぞれ、残留光ファクタＲａ＋Ｒｂ、Ｒａ＋Ｒｃ、Ｒｂ＋Ｒｄ及びＲｃ＋Ｒｄを有している。領域８０８においては、４つの画像全てが重なり合い、それ故に、領域８０８はＲａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄの残留光ファクタを有している。オーバーラップ領域における望ましくないアーチファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）を除去するために、端部処理及び最小黒レベル底上げを含む本発明の態様を用いることができる。
【００４８】
本発明の異なる態様においては、オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域に亘るビデオ信号の明るい部分及び暗い部分の両方の均一性を、端部処理技術を用いることなく実現することができる。この態様においては、非オーバーラップ領域における暗い部分及び明るい部分の両方を、オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域に亘ってビデオ信号レベルの均一性が達成されるまで、（例えば、利得を追加することによって）底上げすることができる。
【００４９】
図９は、この態様において、２台の隣接するプロジェクタから生成される複合ビデオ信号の信号線図８２０である。第一のプロジェクタからのビデオ信号は端部８２３ａ及び８２５ａを有しており、第二のプロジェクタからのビデオ信号は端部８２３ｂ及び８２５ｂを有している。最大信号レベルが参照符号８２１で示されるビデオ信号８３０は、第一のプロジェクタから投影される画像の非オーバーラップ領域を示し、最大信号レベルが参照符号８２２で示されるビデオ信号８３４は、第二のプロジェクタから投影される画像の非オーバーラップ領域を示している。最後に、最大信号レベルが参照符号８３６で示されるビデオ信号８３２は、第一及び第二のプロジェクタからの投影画像によって形成される複合画像のオーバーラップ領域を示している。オーバーラップ領域における画像輝度は端部処理を行わないため低減されていないので、最大信号レベル８３６は最大信号レベル８２１と８２２との和にほぼ等しい。
【００５０】
ビデオ信号８３２はプロジェクタからの実際のビデオ信号を表していないことに注意されたい。ビデオ信号８３２はオーバーラップ領域における投影された複合画像の輝度を示すものである。
【００５１】
ビデオ信号レベル８２４ａ及び８２４ｂは、それぞれ、ビデオ信号８３０及び８３４についての光漏出による最小黒レベルＲａ及びＲｂを示している。ビデオ信号レベル８２８はビデオ信号８３２についての最小黒レベルを示している。ビデオ信号レベル８２６はプロジェクタからの光出力が全くない絶対黒レベルを示している。
【００５２】
図１０は、図９の複合ビデオ信号の信号線図８４０であり、非オーバーラップ領域及びオーバーラップ領域に亘ってビデオ信号を均一化するために修正されている。ビデオ信号８５０及び８５４は、オーバーラップ領域におけるビデオ信号８３２の信号レベルに一致するように調整されている。このように、ビデオ信号８５０及び８５４それぞれの最大信号レベル８３５及び８３７は、ビデオ信号８３２の最大信号レベル８３６にほぼ等しい。さらに、非オーバーラップ領域のそれぞれの最小黒レベル８２４ａ及び８２４ｂは、矢印８４２及び８４４によって示されているように底上げされており、オーバーラップ領域の最小黒レベル８２８に一致している。そして、複合画像は中性フィルタを介して投影され、輝度が低減されている。
【００５３】
ビデオ信号をプロジェクタ画像輝度に変換するプロジェクタの関数が線形ではない場合があるので、非オーバーラップ領域において単一のファクタによって均一にビデオ信号のレベルを底上げすることは、信号の明るい部分及び暗い部分（例えば、最小黒レベル）の両方を適切に調整することにはならないことに注意されたい。例えば、投影された画像の明るい部分の輝度を二倍にするようにビデオ信号を調整することは、投影画像の暗い部分（例えば、最小黒レベル調整）の輝度を二倍に調整することには帰着しない場合がある。したがって、非オーバーラップ領域の明るい部分と暗い部分との両方を、オーバーラップ領域のそれらの部分に一致させるよう適切に調整するためは、プロジェクタの性質に基づいたガンマファクタ又は非線形補償が必要となる場合がある。
【００５４】
この態様においては、各プロジェクタの画素と、複合画像を形成するのに使用される他の全てのプロジェクタの対応する画素とが、完全に直線を形成するように整列させておくのがよい。さらに、非オーバーラップ領域においてオーバーラップ領域の輝度に合うように底上げされた輝度を示すビデオ信号を投影する能力を有しているのが好ましい。
【００５５】
発明の精神又はその本質的性質から離れることなく、本発明を他の特定の形態に具現化することができるのは、当業者には理解されることである。したがって、この記述は全ての面において例示的なものであり、限定的なものではない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって示されており、その同等物の意味及び範囲内に入る全ての変更は本発明中に含まれるものである。
【００５６】
例えば、本願明細書に記載されている態様の原理は、垂直的に、水平的に、また、複数の縦と横の列とを有するマトリックス状に配置された、いかなる数のプロジェクタから作られる複合画像の生成にも適用することができるのは、当業者であれば理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の一態様において、２台のプロジェクタから重なり合う画像を投影することによって生成された複合投影画像を示している。
【図２】
図２は、２台のプロジェクタの表示領域に亘って表示される端部調整ビデオ信号の信号線図であり、オーバーラップ領域における残留光ファクタがオーバーラップしている２つの画像の残留光ファクタの和であることを示している。
【図３】
図３は、非オーバーラップ領域のビデオ信号が均一になるように押し上げられた場合の端部調整ビデオ信号を示す信号の線図である。
【図４】
図４は、本発明の一態様において、端部調整ビデオ信号の非オーバーラップ領域に対してミキサー回路を用いて最小黒レベルを押し上げることを示すプロセス線図である。
【図５】
図５は、本発明の一態様において、ビデオ信号が中性フィルタを通過する前後の端部調整ビデオ信号を示す信号の線図である。
【図６】
図６は、本発明の一態様において、端部調整ビデオ信号の赤成分信号、緑成分信号及び青成分信号のそれぞれに対して最小黒レベルを押し上げることを示している信号の線図である。
【図７】
図７は、本発明の一態様において、プロジェクタのラスタ表示領域外での光エネルギーの残存層と、該光エネルギーの残存層を見えなくするためのマスクを示す複合画像である。
【図８】
図８は、本発明の一態様を適用することのできる、２ｘ２配置に投影された画像による複合画像を示している。
【図９】
図９は、端部調整技術を用いて修正されていない、２つの部分的にオーバーラップする画像の信号線図である。
【図１０】
図１０は、本発明の一態様において、輝度及び暗度の両レベルにおいて押し上げられた非オーバーラップ領域の信号線図である。

Claims (30)

1. 複数のビデオ信号から見掛け上継目の無い複合画像を生成する方法であって、該ビデオ信号は別個の画像に対応し、該別個の画像の内の少なくとも１つが別個の画像の少なくとも他の１つと一部重なり合っており、
   対応する別個の画像間のオーバーラップ領域における継目部分の外観を目立たなくするためにビデオ信号を端部処理し、
   他のビデオ信号に影響を与えずに、対応する別個の画像の非オーバーラップ領域の最小黒レベルを高くしてオーバーラップ領域における最小黒レベルに一致させるようにビデオ信号を調整する
   段階を有することを特徴とする方法。
2. 前記ビデオ信号を端部処理する段階が、対応する別個の画像の輝度をランプ処理するようにビデオ信号を調整する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ビデオ信号を端部処理する段階が、複数の平滑ファクタを発生する段階と、該平滑ファクタを対応する別個の画像に適用する段階とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ビデオ信号を調整する段階が、修正ファクタを発生する段階と、該修正ファクタをビデオ信号に適用して、他のビデオ信号に影響を与えずに、非オーバーラップ領域の最小黒レベルを高くする段階とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記ビデオ信号の少なくとも１つが、赤成分、青成分及び緑成分の信号を有し、前記修正ファクタが前記赤成分、青成分及び緑成分の信号のそれぞれについて発生され、前記オーバーラップ領域の最小黒レベルに合わせるように非オーバーラップ領域の最小黒レベルのグレースケールを変化させることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ビデオ信号の少なくとも１つが、赤成分、青成分及び緑成分の信号を有し、オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域で前記各成分信号の黒レベル、明るさレベル及びカラーバランスが調整されて、見掛け上継目のない複合画像が作られる請求項１に記載の方法。
7. 前記別個の画像が中性フィルタを通じて投影され、前記最小黒レベルを、光出力がゼロである絶対黒レベルに近づけることを特徴とする請求項１又は４に記載の方法。
8. 別個の画像の、プロジェクタによって表示される本来非ラスタであるマスク領域に物理的なマスクを適用することを特徴とする請求項１又は４に記載の方法。
9. 前記物理的マスクの少なくとも１つが、非オーバーラップ領域とオーバーラップ領域との間の遷移領域の端部を平滑にするように段階的な密度を有していることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域との間の遷移領域の端部を決定する段階をさらに有することを特徴とする請求項１又は４に記載の方法。
11. ２つの隣接してオーバーラップするビデオ画像の輝度と最小黒レベルとを平滑にする方法であって、該ビデオ画像は２つの別個のビデオ信号から作られており、これらビデオ信号が、各詳細要素が輝度成分を有する複数の詳細要素を有しており、
    前記２つのビデオ信号の詳細要素の該輝度成分に、予め定められたセットの平滑ファクタを適用し、各平滑ファクタはそれが適用される詳細要素に関連しており、
    平滑ファクタによって変更された画像をディスプレイに投影し、
    投影された表示の外観に応答して、個々の平滑ファクタを互いに独立に変更し、
    変更された平滑ファクタの表現を保存する
    段階を有し、
    ここにおいて、オーバーラップ領域における詳細要素の輝度成分を調整し、オーバーラップ領域の最大輝度レベルを低下させて非オーバーラップ領域の最大輝度レベルに一致させると共に、非オーバーラップ領域における詳細要素の輝度成分を調整し、その最小黒レベルをオーバーラップ領域の最小黒レベルに一致させるようにするために前記平滑ファクタが使用されることを特徴とする方法。
12. 前記個々の平滑ファクタを変更する段階が、
    ディスプレイ上の、ある特定の詳細要素に対応する画像位置にカーソル表示を投影する段階、及び
    この特定の詳細要素に関連する平滑ファクタを変更する段階を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記個々の平滑ファクタを変更する段階が、さらに、
    別の特定の詳細要素の画像位置へと前記投影されたカーソルを動かす段階、
    該別の特定の詳細要素に関連する平滑ファクタを変更する段階、及び
    投影された画像に対して所望の外観が得られるまで、カーソルを動かし、平滑ファクタを変更するということを繰り返す段階
    を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記各詳細要素が画素を有していることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. ２つのビデオ信号の詳細要素の輝度成分に変更された平滑ファクタを適用して投影アーチファクトを修正する段階をさらに有し、ここにおいて、オーバーラップ領域と非オーバーラップ領域との間で、投影アーチファクトが最大輝度レベル及び最小黒レベルにおいて差を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 前記ビデオ信号が、赤成分、青成分及び緑成分の信号を有し、前記オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域において各成分信号の黒レベル、輝度レベル及びカラーバランスが調整されて、見掛け上継目のない複合画像を作ることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
17. 前記画像が中性フィルタを通じて投影され、前記最小黒レベルを、光出力がゼロである絶対黒レベルに近づけることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
18. 本来非ラスタであり、プロジェクタによって表示される別個の画像のマスク領域に物理的なマスクを適用することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
19. 前記物理的マスクの少なくとも１つが、非オーバーラップ領域とオーバーラップ領域との間の遷移領域の端部を平滑にするように段階的な密度を有していることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 投影欠陥を補償するためにラスタ画像のアレイを示すビデオ信号を調整するシステムであって、
    前記ラスタ画像のアレイを表示して複合投影画像を形成する複数のプロジェクタ、
    各平滑ファクタが前記複合画像の一部と関連している平滑ファクタのアレイ、及び
    前記ラスタ画像のアレイの表示に起因する投影欠陥を除去するために、平滑ファクタを前記ビデオ信号に適用する手段
    を有し、
    ここにおいて、前記投影欠陥が、複合投影画像のオーバーラップ領域と非オーバーラップ領域との間の、最大輝度レベル及び最小黒レベルにおける相違を含むことを特徴とするシステム。
21. 前記適用手段が隣接するオーバーラップラスタ画像を端部処理する手段を有することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. 前記適用手段が、非オーバーラップ領域における他の信号レベルに影響を与えることなく、オーバーラップ領域の最小黒レベルに一致するように非オーバーラップ領域の最小黒レベルを底上げする手段を有することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
23. 前記各ビデオ信号が、赤成分、青成分及び緑成分の信号を有し、オーバーラップ領域及び非オーバーラップ領域で前記各成分信号の黒レベル、明るさレベル及びカラーバランスが調整されて、複合画像が作られる請求項２０に記載のシステム。
24. 前記システムがさらに１以上の中性フィルタを有し、各中性フィルタが前記プロジェクタの内の一基と関連しており、ラスタ画像が関連する中性フィルタを介して投影され、前記複合投影画像の最小黒レベルを、光出力がゼロである絶対黒レベルに近づけることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
25. 前記プロジェクタが、ラスタ画像に加えて非ラスタ画像を生成し、システムが、さらに１以上の物理的なマスクを有し、各マスクが非ラスタ出力の少なくとも一部をマスクするように使用されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
26. 前記物理的マスクの少なくとも１つが、非オーバーラップ領域とオーバーラップ領域との間の遷移領域の端部を平滑にするように段階的な密度を有していることを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
27. 複数のビデオ信号から見掛け上継目のない複合画像を生成する方法であって、前記ビデオ信号が別個の画像に対応し、該別個の画像の内の少なくとも１つが別個の画像の少なくとも他の１つと一部重なり合っており、
    非オーバーラップ領域の輝度を高くしてオーバーラップ領域の輝度に一致させるように、非オーバーラップ領域に対応するビデオ信号の一部を調整する段階を有することを特徴とする方法。
28. 前記非オーバーラップ領域の最小黒レベルがオーバーラップ領域の最小黒レベルに一致するように、前記非オーバーラップ領域の明るい部分の輝度を高めることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記非オーバーラップ領域の最小黒レベルがオーバーラップ領域の最小黒レベルに一致するように、前記非オーバーラップ領域の最小黒レベルを高めることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 非オーバーラップ領域の最大輝度レベルが、非オーバーラップ領域の最小黒レベルとは異なるファクタによって高められることを特徴とする請求項２９に記載の方法。

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