JP2005020581A - 画像表示装置における補正データ取得方法およびキャリブレーションシステム - Google Patents

画像表示装置における補正データ取得方法およびキャリブレーションシステム Download PDF

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Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、キャリブレーションの際の露光時間を短くでき、各原色のスペクトル特性変化にも対応できて、色むらを高精度に補正できる画像表示装置における補正データ取得方法を提供する。
【解決手段】オフセット画像を表示する工程と、オフセット画像を原色に対応するバンドのフィルタを経て撮影してマルチバンドのオフセット撮影データを得る工程と、任意の信号レベルによる各原色像を順次表示する工程と、原色像の各々を各バンドのフィルタを経て撮影してマルチバンドの原色撮影データを得る工程と、原色毎に入力信号レベルを順次変化させた階調画像を表示する工程と、その原色毎の階調画像を順次撮影して原色階調撮影データを得る工程と、マルチバンドのオフセット撮影データ、マルチバンドの原色撮影データ、および原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する工程、を有する。
【選択図】 図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置における補正データ取得方法およびキャリブレーションシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置として、例えば、複数台のプロジェクタによりスクリーン上に一つの画像を合成して投影表示するマルチプロジェクションシステムが知られている。このようなマルチプロジェクションシステムでは、複数台のプロジェクタから投影された各画像間の繋ぎ目が目立たないようにする等の対策を講じる必要がある。
【０００３】
そこで、本出願人は、スクリーン上にキャリブレーション用の画像を投影し、それをデジタルカメラ等の撮影手段で撮影して、得られた撮影データに基づいて各種の補正を行うようにした画像表示装置を既に提案している（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−７２３５９号公報
【特許文献２】
特開平２００２−１１６５００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プロジェクタを用いる場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各原色の信号レベルがゼロであるオフセット光による黒レベル画像は、画面内の輝度が均一ではなく、色むらを生じるため、この黒レベルの補正（オフセット補正）を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１および２において提案した画像表示装置では、ＲＧＢの各原色を分離することなく、キャリブレーション用画像を撮影しているため、黒レベル画像の色成分を検出することができない。このため、暗い画像を表示した場合には、プロジェクタ内（面内）あるいはプロジェクタ間（面間）に色むらが生じて、表示品質の劣化を招くことが懸念される。
【０００７】
そこで、本出願人は、このようなプロジェクタのオフセット光における色むらを補正するため、例えば特願平２００２−１６０４７５号において、キャリブレーションカメラにプロジェクタの各原色に対応するフィルタを装着して、オフセット光の各原色の輝度分布を検出し、その輝度分布に基づいてオフセット光の色むらを補正するためのオフセット補正データを取得するようにしたマルチプロジェクションシステムを提案している。
【０００８】
ところが、本発明者による実験検討によると、上記のマルチプロジェクションシステムによれば、面内および面間の色むらを低減でき、表示品質の優れた画像を表示することができるが、他方では、以下に説明するような改良すべき点があることが判明した。
【０００９】
すなわち、上記のマルチプロジェクションシステムでは、オフセット光の各原色の輝度分布を検出するため、キャリブレーションカメラに装着するプロジェクタの各原色に対応するフィルタとして、他の原色成分の光を通さない狭帯域のフィルタを用いている。このため、フィルタの作成が困難となってコストアップを招くことが懸念されると共に、キャリブレーションカメラによりキャリブレーション用画像を撮影する際の光量が極端に少なくなって、露光時間が長くかかることが懸念される。
【００１０】
また、プロジェクタの変更によって、各原色のスペクトル特性が変化すると、以前使用したフィルタでは各原色の光を完全に分離することができなくなって、色むらの補正精度が低下することが懸念される。なお、この対策として、プロジェクタの各原色のスペクトル特性に応じてフィルタを変更することが考えられるが、そのためには帯域の異なる多数のフィルタを用意する必要があるため、よりコストアップを招くことになると共に、フィルタを変更しても狭帯域であるため、やはり露光時間が長くかかることになる。
【００１１】
上記の懸念事項は、画像表示装置が一つのプロジェクタを有する場合、ＣＲＴディスプレイを有する場合、液晶ディスプレイを有する場合、あるいはＬＥＤディスプレイを有する場合において、オフセット光における色むらを補正する場合にも同様に生じるものである。
【００１２】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の第１の目的は、コストアップを招くことなく、キャリブレーションの際の露光時間を短くでき、しかも画像表示装置の各原色のスペクトル特性変化にも対応できて、色むらを高精度に補正できる画像表示装置における補正データ取得方法を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の第２の目的は、上記の画像表示装置における補正データ取得方法を簡単な構成で実施できるキャリブレーションシステムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、請求項１に係る画像表示装置における補正データ取得方法の発明は、複数の原色により画像を表示する画像表示装置の画像表示部に黒信号レベルによるオフセット画像を表示する工程と、
上記オフセット画像を上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを切り替えながら順次撮影してマルチバンドのオフセット撮影データを得る工程と、
上記画像表示部に原色毎に任意の信号レベルによる原色像を順次表示する工程と、
上記原色像の各々を上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを切り替えながら順次撮影してマルチバンドの原色撮影データを得る工程と、
上記画像表示部に原色毎に入力信号レベルを順次変化させた階調画像を表示する工程と、
上記原色毎の階調画像を順次撮影して原色階調撮影データを得る工程と、
上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１の発明によると、画像表示部の原色に対応するマルチバンドのオフセット撮影データ、マルチバンドの原色撮影データ、および原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出するので、画像表示部の原色に対応する各バンドのフィルタの透過波長帯域を広くすることが可能となる。したがって、コストアップを招くことなく、キャリブレーションの際の露光時間を短くでき、しかも画像表示装置の各原色のスペクトル特性変化にも対応できて、色むらを高精度に補正することが可能となる。
【００１６】
請求項２に係る画像表示装置における補正データ取得方法の発明は、複数の原色により画像を表示する画像表示装置の画像表示部に黒信号レベルによるオフセット画像を表示する工程と、
上記オフセット画像を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影して、マルチバンドのオフセット撮影データを得る工程と、
上記画像表示部に原色毎に任意の信号レベルによる原色像を順次表示する工程と、
上記原色像の各々を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影してマルチバンドの原色撮影データを得る工程と、
上記画像表示部にグレースケールの信号レベルによるグレースケール画像を順次表示する工程と、
上記グレースケール画像の順次の階調画像を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影して原色階調撮影データを得る工程と、
上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項２の発明によると、請求項１と同様の作用効果が得られる他、マルチバンドのオフセット撮影データ、マルチバンドの原色撮影データ、および原色階調撮影データを、例えば安価なデジタルカメラを用いて簡単に得ることが可能になると共に、原色階調撮影データを得るにあたっては、全原色について単色で撮影する必要はなく、グレースケール画像を撮影することで、全原色の階調撮影データを得ることができるので、キャリブレーションの際の撮影回数を大幅に減少でき、キャリブレーションを短時間で行うことが可能となる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データを得る撮影の際に、波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍ以上の撮影光を遮断することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の発明によると、キャリブレーションにおける画像の撮影の際に、不要な近赤外の撮影光がカットされるので、色むらの補正精度を高めることが可能となる。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１，２または３に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データを得る撮影の際に、波長４００ｎｍ以下の撮影光を遮断することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項４の発明によると、キャリブレーションにおける画像の撮影の際に、不要な近紫外の撮影光がカットされるので、色むらの補正精度を高めることが可能となる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記画像表示部における上記複数の原色数が３以上であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５の発明によると、忠実な画像の色再現が可能となり、特に原色数が４以上の場合には、３原色では表示できなかった彩度の高い色も表示でき、より忠実な画像の色再現が可能になると共に、その色むらを補正することで、さらに画像全体で忠実な色再現を実現することが可能となる。
【００２４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記画像表示部は、複数台のプロジェクタにより一つの画像を投影表示することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項７の発明によると、高輝度・高精細な画像表示が可能になると共に、その色むらを補正することで、プロジェクタ間のつなぎ目を目立たなくすることが可能となる。
【００２６】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記原色に対応するバンドのフィルタとして、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有する原色毎に独立したフィルタを用いることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項７の発明によると、各バンドのフィルタとして、透過波長帯域の広いより安価なものを用いることができるので、コストダウンが図れると共に、キャリブレーションの際の露光時間を短くしてＳ／Ｎの良好な撮影データを得ることができるので、色むらをより高精度に補正することが可能となる。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載の画像表示装置における補正データ取得方法において、上記原色に対応するバンドのフィルタを、各原色についてその発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有するように、分光透過率特性を電気的に制御可能な一つのチューナブルフィルタを用いて得ることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項８の発明によると、一つのチューナブルフィルタにより、それぞれ透過波長帯域の広い各バンドのフィルタを得るので、キャリブレーション用のカメラの小型化が図れると共に、チューナブルフィルタの制御の簡略化が図れる。
【００３０】
上記第２の目的を達成する請求項９に係る発明は、複数の原色により画像を表示する画像表示部を備える画像表示装置のキャリブレーションシステムであって、
黒信号レベルによるオフセット画像、任意の信号レベルによる各原色像、および入力信号レベルを順次変化させた各原色階調画像のキャリブレーションパターンを、上記画像表示部に選択的に表示させるキャリブレーションパターン生成部と、
上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタおよびスルーの開口を有し、上記各バンドのフィルタは対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有し、上記各バンドのフィルタまたは上記スルーの開口を選択して、上記画像表示部に表示されるキャリブレーションパターンを撮影する画像撮影部と、
上記画像撮影部により、上記オフセット像を上記各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得られるマルチバンドのオフセット撮影データ、上記各原色像を上記各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得られるマルチバンドの原色撮影データ、および上記各原色階調画像を上記スルーの開口を経て順次撮影して得られる原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する画像補正データ算出部と、
を有することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項９の発明によると、画像撮影部においては、原色に対応する各バンドのフィルタとして、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有する透過波長帯域の広いフィルタを用い、画像補正データ算出部では、オフセット像を各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得たマルチバンドのオフセット撮影データと、各原色像を各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得たマルチバンドの原色撮影データと、各原色階調画像をスルーの開口を経て順次撮影して得た原色階調撮影データとに基づいてオフセット補正データを算出するので、上記の請求項１およびその従属項に係る補正データ取得方法を簡単かつ安価な構成で実施することが可能となる。
【００３２】
請求項１０に係る発明は、複数の原色により画像を表示する画像表示部を備える画像表示装置のキャリブレーションシステムであって、
黒信号レベルによるオフセット画像、任意の信号レベルによる各原色像、および入力信号レベルを順次変化させたグレースケール画像のキャリブレーションパターンを、上記画像表示部に選択的に表示させるキャリブレーションパターン生成部と、
上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを有し、上記各バンドのフィルタは対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有し、上記画像表示部に表示されるキャリブレーションパターンを上記各バンドのフィルタを経て同時に撮影して、各原色成分の撮影データを得る画像撮影部と、
上記画像撮影部により、上記オフセット像を撮影して得られるマルチバンドのオフセット撮影データ、上記各原色像を撮影して得られるマルチバンドの原色撮影データ、および上記各原色階調画像を撮影して得られるマルチバンドのグレー階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する画像補正データ算出部と、
を有することを特徴とするものである。
【００３３】
請求項１０の発明によると、画像撮影部においては、原色に対応する各バンドのフィルタとして、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有する透過波長帯域の広いフィルタを用いて、キャリブレーションパターンの原色成分の撮影データを同時に得、画像補正データ算出部では、オフセット像を撮影して得たマルチバンドのオフセット撮影データと、各原色像を撮影して得たマルチバンドの原色撮影データと、各原色階調画像を撮影して得たマルチバンドのグレー階調撮影データとに基づいてオフセット補正データを算出するので、上記の請求項２およびその従属項に係る補正データ取得方法を簡単かつ安価な構成で実施することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る画像表示装置におけるキャリブレーションシステムの機能的構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、複数台のプロジェクタによりスクリーン上に一つの画像を合成して投影表示するマルチプロジェクションシステムを構成するもので、通常のマルチプロジェクションシステムと同様の基本的な構成、すなわちシステム全体の制御を行う制御部１１、スクリーン上に表示する画像を投影する画像表示部１２、キャリブレーションパターン（キャリブレーション用画像）を生成するキャリブレーションパターン生成部１３、画像表示部１２からスクリーン上に投影されたキャリブレーションパターンを撮影する画像撮影部１４、撮影されたキャリブレーションパターンに基づいて各種画像補正データを算出する画像補正データ算出部１５、算出された画像補正データを用いて入力画像データを補正して出力画像データを生成する画像変換部１６を有している。
【００３６】
図２は、本実施の形態に係るキャリブレーションシステムの具体的構成を説明するための図である。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２１は、図１に示した制御部１１、キャリブレーションパターン生成部１３および画像補正データ算出部１５の機能を備えたものであり、システム全体の制御を行う他、各種キャリブレーションパターンの生成機能、各種の演算機能を有している。このパーソナルコンピュータ２１には、図１に示した画像変換部１６および画像表示部１２の一部の機能を有する補助装置２２が接続されている。
【００３７】
プロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃは、それぞれＲＧＢの原色光によってカラー画像を投影するもので、図１に示した画像表示部１２を構成している。プロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃから投影される各画像は、画像間で繋ぎ目を有するように、すなわちオーバーラップするようにアーチ型のスクリーン２４上に投影されて一つの画像として合成される。また、プロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃからは、スクリーン２４上に、通常の画像の他、キャリブレーション時にはキャリブレーションパターンが投影される。なお、本実施の形態では、３台のプロジェクタを横方向に配置しているが、プロジェクタの台数や配置の仕方は種々変更可能である。
【００３８】
キャリブレーションカメラ２５は、図１に示した画像撮影部１４に対応するもので、プロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃからスクリーン２４上に投影されたキャリブレーションパターンを撮影するものである。このキャリブレーションカメラ２５から得られる撮影データは、パーソナルコンピュータ２１に送られて、各種の画像補正データが算出される。
【００３９】
図３は、図２に示したキャリブレーションカメラ２５の一例の構成を模式的に示す図である。このキャリブレーションカメラ２５は、ＣＣＤ等からなる撮像部３１、撮像部３１に撮影画像を結像させるための撮影レンズ３２、所定の特性を有する複数枚のフィルタ３３を備えたフィルタターレット３４、および図２のパーソナルコンピュータ２１からの制御信号を受けてフィルタターレット３４を回転制御することで、所望のフィルタ３３を撮影レンズ３２の前方に位置決めするフィルタ制御部３５を備えている。
【００４０】
本実施の形態では、フィルタターレット３４に、少なくとも、画像表示部１２が投影表示するカラー画像の３原色であるＲ用、Ｇ用およびＢ用の３バンドのフィルタ３３と、撮影光をそのまま撮影レンズ３２に入射させるフィルタのないスルーの開口とを設ける。
【００４１】
また、各バンドのフィルタの分光透過率特性は、図４に示すように、画像表示部１２の対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過するように設定する。
【００４２】
図５は、図１に示した画像補正データ算出部１５および画像変換部１６の構成を示すブロック図である。画像補正データ算出部１５は、画像表示部１２の各プロジェクタから投影表示される画像間の位置関係を補正するためのデータを算出する幾何補正データ算出部４１、各プロジェクタから投影表示される画像の色補正を行うためのデータを算出するマトリックスデータ算出部４２、各プロジェクタから投影表示される画像のゲイン（輝度）を補正するためのデータを算出するゲイン補正データ算出部４３、各プロジェクタから投影表示される画像の黒レベル（オフセットレベル）を補正するためのデータを算出するオフセット補正データ算出部４４、および各プロジェクタから投影表示される画像のガンマ特性を補正するためのデータを算出するガンマ補正データ算出部４５を有しており、画像撮影部１４（キャリブレーションカメラ２５）で撮影された画像の撮影データに基づいて各補正データの算出処理を行うようになっている。
【００４３】
画像変換部１６は、幾何補正部５１、マトリックス補正部５２、ゲイン補正部５３、オフセット補正部５４およびガンマ補正部５５を有し、画像補正データ算出部１５で算出された各補正データを用いて入力画像データ（入力画像信号）に対して各補正処理を行い、補正処理がなされた画像データを出力画像データ（出力画像信号）として出力するようになっている。
【００４４】
すなわち、幾何補正データ算出部４１、マトリックスデータ算出部４２、ゲイン補正データ算出部４３、オフセット補正データ算出部４４およびガンマ補正データ算出部４５で算出された各補正データは、それぞれ幾何補正データ保存部５１ａ、マトリックスデータ保存部５２ａ、ゲイン補正データ保存部５３ａ、オフセット補正データ保存部５４ａおよびガンマ補正データ保存部５５ａに送られ、それらの補正データを用いて、幾何補正データ作用部５１ｂ、マトリックスデータ作用部５２ｂ、ゲイン補正データ作用部５３ｂ、オフセット補正データ作用部５４ｂおよびガンマ補正データ作用部５５ｂにより、入力画像データに対して補正処理が行われる。
【００４５】
図６は、図５に示した画像補正データ算出部１５におけるオフセット補正データ算出部４４およびガンマ補正データ算出部４５のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００４６】
オフセット補正データ算出部４４は、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１、マルチバンド原色撮影データ格納部６２、オフセット原色成分算出部６３、目標オフセット輝度設定部６４、およびオフセット補正データ演算部６５を有している。
【００４７】
マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１には、画像表示部１２にＲＧＢの入力信号レベルをゼロ（黒レベル）としたキャリブレーションパターンの画像データを送信したときに表示されるオフセット画像を、ＲＧＢの各バンドのフィルタを通して撮影することにより得られるオフセット撮影データを格納し、マルチバンド原色撮影データ格納部６２には、画像表示部１２にＲのみ、Ｇのみ、Ｂのみの入力信号レベルを最大レベルとしたキャリブレーションパターンの画像データを送信したときに表示される各原色画像を、ＲＧＢの各バンドのフィルタを通して撮影することにより得られる原色撮影データを格納する。
【００４８】
オフセット原色成分算出部６３では、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に格納された各原色のオフセット撮影データと、マルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納された各原色の最大レベル信号時の撮影データとに基づいてオフセット画像の原色成分を算出し、その算出したオフセット画像の原色成分を、目標オフセット輝度設定部６４およびオフセット補正データ演算部６５に供給する。
【００４９】
目標オフセット輝度設定部６４では、オフセット原色成分算出部６３で算出されたオフセット画像の原色成分に基づいて各原色の目標オフセット輝度を設定し、その設定された各原色の目標オフセット輝度をオフセット補正データ演算部６５に供給する。
【００５０】
オフセット補正データ演算部６５では、オフセット原色成分算出部６３で算出されたオフセット画像の原色成分、目標オフセット輝度設定部６４で設定された各原色の目標オフセット輝度、およびガンマ補正データ算出部４５の後述する原色階調撮影データ格納部７１に格納された原色階調撮影データに基づいて、画像表示部１２を構成する各プロジェクタの各原色のオフセット補正データを演算し、その結果を図５に示したオフセット補正部５４のオフセット補正データ保存部５４ａに供給して格納する。
【００５１】
また、ガンマ補正データ算出部４５は、原色階調撮影データ格納部７１およびガンマ補正データ演算部７２を有している。原色階調撮影データ格納部７１には、画像表示部１２の原色毎に入力信号レベルをゼロ（最小レベル）から最大レベルまで適宜変化させたキャリブレーションパターンの画像データを送信したときに表示される各原色の階調画像を、フィルタなし（スルー）の状態で撮影することにより得られる原色階調撮影データを格納し、ガンマ補正データ演算部７２では、原色階調撮影データ格納部７１に格納された原色階調撮影データに基づいて、画像表示部１２を構成する各プロジェクタの各原色のガンマ補正データを演算し、その結果を図５に示したガンマ補正部５５のガンマ補正データ格納部５５ａに供給して格納する。
【００５２】
すなわち、本実施の形態では、オフセット原色成分算出部６３において、例えば図７に示すようなオフセット画像のＲＧＢ原色成分の輝度分布を算出する。なお、図７において、横軸は各プロジェクタによって投影される画像の水平方向の座標を示しており、縦軸は輝度を示している。また、ここでは説明を簡単化するために、図２に示した３台のプロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃのうち、２台のプロジェクタ（プロジェクタＸ、プロジェクタＹ）について示している。図７から明らかなように、オフセット画像の原色成分は、プロジェクタ内（面内）およびプロジェクタ間（面間）で異なっており、これがオフセット光の色むらとなって表われる。
【００５３】
そこで、目標オフセット輝度設定部６４において、図８に示すように、オフセット画像の各原色成分の最大輝度レベルを、当該原色の目標オフセット輝度レベルとして設定する。また、オフセット補正データ演算部６５においては、目標オフセット輝度設定部６４で設定された各原色の目標オフセット輝度レベルと、オフセット原色成分算出部６３で算出されたオフセット画像の対応する原色成分の各座標位置における輝度との差分を演算すると共に、原色階調撮影データ格納部７１に格納されている各原色の階調撮影データに基づいてそのガンマ特性を算出して、上記の差分に対応する信号レベルを算出し、その算出した信号レベルをオフセット補正データとして、オフセット補正データ保存部５４ａに格納する。これにより、オフセット補正データ作用部５４ｂにおいて、入力画像データにオフセット補正データを加算することにより、投影範囲全体に亘ってＲＧＢの輝度比を等しくして、プロジェクタ内およびプロジェクタ間におけるオフセット光の色むらを抑制する。
【００５４】
また、ガンマ補正データ演算部７２では、原色階調撮影データ格納部７１に格納された各原色の階調撮影データに基づいて、プロジェクタ毎の各原色のガンマ補正データを演算し、その算出したガンマ補正データをガンマ補正データ格納部５５ａに格納する。これにより、ガンマ補正データ作用部５５ｂにおいて、プロジェクタ毎の各原色のガンマ特性が等しくなるように、入力画像データを補正する。なお、ガンマ補正データは、例えば入力信号レベルが８ビットの０〜２５５で表される場合には、その全ての信号レベルの撮影データを用いて算出したり、信号レベル０および２５５を含む任意の複数の信号レベルにおける撮影データを用いて算出したりすることができる。
【００５５】
次に、本実施の形態によるオフセット補正データ算出方法について、図９〜図１２に示すフローチャートを参照して、さらに詳細に説明する。
【００５６】
図９は、オフセット補正データ算出方法の全体の工程を示すフローチャートである。先ず、フィルタなし（スルー）の状態でキャリブレーションカメラ２５により画像表示部１２の各原色の階調画像を撮影する（ステップＳ１）。これにより得られる撮影データは、原色階調撮影データ保存部７１に保存する。
【００５７】
続いて、画像表示部１２の原色に対応するキャリブレーションカメラ２５のフィルタ種類（バンド）ｋ（ｋ＝１〜Ｍ（本実施の形態の場合には、Ｍ＝３））を設定して（ステップＳ２）、ｋバンド目のフィルタを通して各原色の最大レベル信号時の画像とオフセット画像とをキャリブレーションカメラ２５で撮影する（ステップＳ３）。これにより得られる各原色の最大レベル信号時の撮影データは、マルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納し、オフセット画像の撮影データは、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に格納する。上記のステップＳ２およびステップＳ３を、画像表示部１２の原色に対応するフィルタを切り替えて、ｋ＝Ｍとなる全てのバンドに対して実行する（ステップＳ４）。
【００５８】
その後、ステップＳ１およびステップＳ３で得られた撮影データを用いてオフセット補正データを算出する（ステップＳ５）。
【００５９】
図１０は、図９に示したステップＳ１における階調画像の撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。先ず、キャリブレーションカメラ２５のフィルタターレット３３をスルーにセットする（ステップＳ１１）。その後、画像表示部１２の原色数ｊ（ｊ＝１〜Ｍ（本実施の形態の場合には、ＲＧＢで、Ｍ＝３））を設定し（ステップＳ１２）、続いて原色の入力信号レベルｉ（ｉ＝０〜Ｎ（ＭＡＸ））を設定して（ステップＳ１３）、キャリブレーションパターン生成部１３によりｊ番目の原色の入力信号レベルｉによる全面カラーパッチを生成して画像表示部１２により投影表示し（ステップＳ１４）、その表示された全面カラーパッチをキャリブレーションカメラ２５で撮影する（ステップＳ１５）。
【００６０】
上記のステップＳ１３〜Ｓ１５を、ｊ番目の原色について、入力信号レベルｉを０〜Ｎまで順次増加させて繰り返し（ステップＳ１６）、さらにこの処理をｊ＝Ｍ番目の原色まで繰り返し行う（ステップＳ１７）。これにより、画像表示部１２の各原色のガンマ特性が得られる。
【００６１】
図１１は、図９に示したステップＳ２〜ステップＳ４における各原色最大レベル画像とオフセット画像との撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。先ず、キャリブレーションカメラ２５に、画像表示部１２の原色に対応するｋバンド目のフィルタをセットし（ステップＳ２１）、キャリブレーションパターン生成部１３により黒（オフセット）画像を生成して画像表示部１２により投影表示し（ステップＳ２２）、その表示されたオフセット画像をキャリブレーションカメラ２５で撮影する（ステップＳ２３）。
【００６２】
続いて、画像表示部１２の原色数ｊ（ｊ＝１〜Ｍ（ＲＧＢの場合は、Ｍ＝３））を設定して（ステップＳ２４）、キャリブレーションパターン生成部１３によりｊ番目の原色の入力信号レベルＮ（ＭＡＸ）による全面カラーパッチを生成して画像表示部１２により投影表示し（ステップＳ２５）、その表示された原色画像をキャリブレーションカメラ２５で撮影する（ステップＳ２６）。
【００６３】
このステップＳ２４〜Ｓ２６を、ｊ＝Ｍ番目の原色まで繰り返し行う（ステップＳ２７）と共に、上記のステップＳ２２〜Ｓ２７の処理を、ステップＳ２１において画像表示部１２の原色に対応するフィルタを切り替えながらｋ＝Ｍとなる全てのバンドに対して実行することにより、Ｒのキャリブレーション用画像に対する３バンドの各フィルタを通した三つの撮影データ、Ｇのキャリブレーション用画像に対する３バンドの各フィルタを通した三つの撮影データ、Ｂのキャリブレーション用画像に対する３バンドの各フィルタを通した三つの撮影データを得る。
【００６４】
図１２は、図９に示したステップＳ５におけるオフセット補正データ算出処理の詳細な工程を示すフローチャートである。先ず、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に格納されているオフセット画像の各バンドのフィルタを通した撮影データと、マルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納されている各バンドのフィルタを通した各原色の最大レベル信号時の撮影データとに基づいて、オフセット原色成分算出部６３において黒（オフセット）の各原色成分を算出する（ステップＳ３１）。
【００６５】
以下、このステップＳ３１におけるオフセットの原色成分算出方法について、更に詳細に説明する。
【００６６】
本実施の形態では、画像表示部１２の原色数がＲＧＢの３原色となっているので、黒のオフセット光のスペクトルＯ（λ）は、各原色光の漏れ光によって合成されていることになり、下記の（１）式のように表すことができる。
【００６７】
【数１】
Figure 2005020581
【００６８】
ここで、Ｒ（λ），Ｇ（λ），Ｂ（λ）は、各原色の任意の信号レベル（本実施の形態では最大信号レベル）による発光スペクトルを示しており、ｗＲ、ｗＧ、ｗＢは、オフセット光における各原色の漏れ光の割合を示している。したがって、各原色の漏れ光の割合ｗＲ、ｗＧ、ｗＢが、求めるべきオフセットの各原色成分となる。
【００６９】
このとき、ｋバンド目のフィルタを通して撮影されたオフセット光の画像信号値ｏｋ（ｋ＝１〜３）は、フィルタの分光透過率をｆｋ（λ）（ｋ＝１〜３）とすると、可視光範囲（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において、下記の（２）式のように表すことができる。
【００７０】
【数２】
Figure 2005020581
【００７１】
さらに、（１）式の関係式を用いると、
【数３】
Figure 2005020581
のようになる。
【００７２】
また、ｋバンド目のフィルタにおいて各原色最大発光時の光を撮影したときの画像信号値をそれぞれｒｋ、ｇｋ、ｂｋ、（ｋ＝１〜３）とすると、これらは、
【数４】
Figure 2005020581
と表せるから、上記（３）式は、上記（４）式を用いて、
【数５】
Figure 2005020581
と表すことができる。
【００７３】
ここで、上記（５）式をｋ＝１〜３まで表して、行列表記すると、
【数６】
Figure 2005020581
となる。
【００７４】
上記（６）式から、オフセット光の各原色成分ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、は、各フィルタを通して撮影されたオフセット光の画像信号値ｏｋ（ｋ＝１〜３）および各原色の最大信号レベル時の撮影画像信号値ｒｋ、ｇｋ、ｂｋ、（ｋ＝１〜３）を用いて、下記の（７）式により求めることができる。
【００７５】
【数７】
Figure 2005020581
ここで［ ］−１は逆行列を表す。
【００７６】
図１２において、ステップＳ３１で上記の（７）式によりオフセット光の各原色成分を算出したら、次に、図８に示したように、目標オフセット輝度設定部６４において、オフセット画像の各原色成分の最大輝度レベルを、当該原色の目標オフセット輝度レベルとして設定する（ステップＳ３２）。
【００７７】
その後、プロジェクタの原色数ｊ（ｊ＝１〜Ｍ（ＲＧＢの場合は、Ｍ＝３））を設定して（ステップＳ３３）、原色階調撮影データ格納部７１に格納されている原色ｊの階調撮影データに基づいて、オフセット補正データ演算部６５において原色ｊのガンマ特性を演算する（ステップＳ３４）。
【００７８】
上記のステップＳ３３およびＳ３４の処理を、ｊ＝Ｍまで行って各原色のガンマ特性を算出したら（ステップＳ３５）、次に、オフセット補正データ演算部６５において、各原色の目標オフセット輝度レベルとオフセット画像の対応する原色成分の輝度との差分を演算して、その差分に対応する信号レベルをガンマ特性から算出し、その算出した信号レベルをオフセット補正データとして算出して（ステップＳ３６）、そのオフセット補正データをオフセット補正データ保存部５４ａに保存する（ステップＳ３７）。
【００７９】
以上のように、本実施の形態によれば、オフセット画像における画像表示部１２の原色成分を検出するために、キャリブレーションカメラ２５に装着する各原色に対応するフィルタ３３の分光透過率特性を、図４に示したように、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色に対応するフィルタ３３の分光透過率特性とオーバーラップするように広くしたので、各フィルタを簡単かつ安価に作成することができると共に、キャリブレーションの際の露光時間を短くできる。
【００８０】
また、画像表示部１２の原色に対応するマルチバンドの原色撮影データを得るにあたって、各原色像として最大信号レベルの原色像を投影表示するようにしたので、Ｓ／Ｎの良好な原色撮影データを得ることができる。したがって、マルチバンドのオフセット撮影データとマルチバンドの原色撮影データとに基づいて、オフセット画像における原色成分を高精度で算出することができるので、そのオフセット原色成分に基づいてオフセット補正データを高精度で算出することができ、これにより面内および面間の色むらを高精度で補正でき、表示品質を向上することができる。
【００８１】
さらに、画像表示部１２の原色に対応する各フィルタ３３の透過波長帯域が広いので、画像表示部１２のプロジェクタの変更によって、プロジェクタの各原色のスペクトル特性が変化しても、同じ特性のフィルタを用いて、面内および面間の色むらを高精度で補正することができる。
【００８２】
（第２実施の形態）
ところで、第１実施の形態に示したキャリブレーションシステムにおいては、オフセット光に各原色光とは別に近赤外の漏れ光が含まれる場合がある。このような場合において、キャリブレーションカメラ２５のフィルタ３４が、近赤外にまたがる分光透過率特性を有していると、この近赤外の漏れ光と各原色成分の光とを正確に分離できないために、色むらの補正精度が劣化するおそれがある。
【００８３】
同様に、オフセット光には、各原色光とは別に近紫外の漏れ光が含まれる場合があり、このような場合に、キャリブレーションカメラ２５のフィルタ３４が、近紫外にまたがる分光透過率特性を有していると、この近紫外の漏れ光と各原色成分の光とを正確に分離できないために、色むらの補正精度が劣化するおそれがある。
【００８４】
そこで、本発明の第２実施の形態においては、色むらの補正精度に対して有害光となる上記の近赤外および近紫外の撮影光を遮断する。
【００８５】
図１３は、本発明の第２実施の形態に係るキャリブレーションシステムに用いるキャリブレーションカメラの構成を模式的に示すものである。このキャリブレーションカメラ２５は、撮影部３１と撮影レンズ３２との間の撮影光路中に、近赤外光を遮断するＩＲカットフィルタ８１および近紫外光を遮断するＵＶカットフィルタ８２を設けたもので、その他の構成および作用は第１実施の形態と同様である。
【００８６】
ＩＲカットフィルタ８１は、波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍ以上、ここでは波長６５０ｎｍ以上の近赤外の撮影光を遮断するように構成し、ＵＶカットフィルタ８２は、例えば波長４００ｎｍ以下の近紫外の撮影光を遮断するように構成して、これらＩＲカットフィルタ８１およびＵＶカットフィルタ８２により、図１４に示すような分光透過率特性を得るようにする。
【００８７】
このように、キャリブレーションカメラ２５を構成すれば、オフセット光の原色成分のみを検出できるので、色むらをより高精度で補正することができる。なお、波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍ以上の光および波長４００ｎｍ以下の光は、人間の目の感度も極端に低いので、それらをカットして補正しても、色むらにはほとんど影響しない。
【００８８】
なお、第２実施の形態では、ＩＲカットフィルタ８１およびＵＶカットフィルタ８２の双方を設けたが、オフセット光のスペクトルに応じて、いずれか一方のみを設けることもできる。
【００８９】
（第３実施の形態）
本発明の第３実施の形態においては、第１実施の形態あるいは第２実施の形態において、画像表示部１２の原色数を４とする。４つの原色は、例えば図１５に示す色度座標において原色１〜原色４のように設定する。
【００９０】
また、キャリブレーションカメラ２５には、画像表示部１２の原色数４に応じて、４バンドのフィルタを設ける。図１６に示すように、各バンドのフィルタ１〜４の分光透過率特性は、上記実施の形態と同様に、画像表示部１２の対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色に対応するフィルタの分光透過率特性とオーバーラップするように設定する。
【００９１】
このようにして、第１実施の形態で説明したと同様に、オフセット光の色むらを補正する。
【００９２】
本実施の形態のように、画像表示部１２の原色数を４とすれば、一般的なＲＧＢの３原色では表示できなかった彩度の高い色をも表示できるので、より忠実な画像の色再現が可能になる。この画像表示装置において色むらを補正することにより、さらに画像全体で忠実な色再現を実現することができる。
【００９３】
（第４実施の形態）
本発明の第４実施の形態においては、上記の各実施の形態におけるキャリブレーションシステムにおいて、画像撮影部１４を、画像表示部１２の原色に対応する色の撮影データを同時に出力するキャリブレーションカメラ、例えば画像表示部１２の原色がＲＧＢの場合には、ＲＧＢの各色の撮影データを同時に出力可能なデジタルカメラをもって構成する。なお、キャリブレーションカメラにおける各フィルタの分光透過率特性は、上述した実施の形態と同様に、画像表示部１２の対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色に対応するフィルタの分光透過率特性とオーバーラップするように広くする。
【００９４】
また、キャリブレーションにおいて、原色階調撮影データを得る際には、画像表示部１２からグレースケールのキャリブレーション用画像を順次投影表示し、その順次の階調画像をキャリブレーションカメラで撮影する。
【００９５】
したがって、本実施の形態に係るキャリブレーションシステムは、基本的には図６に示すガンマ補正データ算出部４５の構成が異なり、その他の構成は第１実施の形態と同様であるので、以下、プロジェクタの原色をＲＧＢの３原色として第１実施の形態と異なる部分について説明する。
【００９６】
図１７は、第４実施の形態におけるオフセット補正データ算出部４４およびガンマ補正データ算出部４５の構成を示すブロック図である。オフセット補正データ算出部４４は、図６と同様に、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１、マルチバンド原色撮影データ格納部６２、オフセット原色成分算出部６３、目標オフセット輝度設定部６４、およびオフセット補正データ演算部６５を有して構成する。
【００９７】
本実施の形態では、キャリブレーションカメラからＲＧＢの各色の撮影データが同時に得られるので、画像表示部１２にＲＧＢの入力信号レベルをゼロ（黒レベル）としたキャリブレーションパターンの画像データを送信したときに表示されるオフセット画像を撮影することにより得られるＲＧＢのオフセット撮影データをマルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に同時に格納し、画像表示部１２にＲのみ、Ｇのみ、Ｂのみの入力信号レベルを最大レベルとしたキャリブレーションパターンの画像データを送信したときに表示される原色画像を撮影することにより得られるＲＧＢの原色撮影データをマルチバンド原色撮影データ格納部６２に同時に格納する。
【００９８】
オフセット原色成分算出部６３および目標オフセット輝度設定部６４は、第１実施の形態と同様に、オフセット原色成分算出部６３において、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に格納された各原色のオフセット撮影データと、マルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納された各原色の最大レベル信号時の撮影データとに基づいてオフセット画像の原色成分を算出し、目標オフセット輝度設定部６４において、オフセット原色成分算出部６３で算出されたオフセット画像の原色成分に基づいて各原色の目標オフセット輝度を設定する。
【００９９】
オフセット補正データ演算部６５では、オフセット原色成分算出部６３で算出されたオフセット画像の原色成分、目標オフセット輝度設定部６４で設定された各原色の目標オフセット輝度、およびガンマ補正データ算出部４５の後述する原色階調撮影データ格納部９３に格納された各原色の階調撮影データに基づいて、画像表示部１２を構成する各プロジェクタの各原色のオフセット補正データを演算し、その結果を図５に示したオフセット補正部５４のオフセット補正データ保存部５４ａに供給して格納する。
【０１００】
また、ガンマ補正データ算出部４５は、マルチバンドグレー階調撮影データ格納部９１、原色階調撮影データ算出部９２、原色階調撮影データ格納部９３、およびガンマ補正データ演算部９４を有して構成する。
【０１０１】
マルチバンドグレー階調撮影データ格納部９１には、画像表示部１２に各原色の入力信号レベルを所定の割合で順次変化させたキャリブレーションパターンの画像データを順次送信したときに表示されるグレースケールの各階調画像を撮影することにより得られる各原色の階調撮影データを同時に格納する。
【０１０２】
原色階調撮影データ算出部９２では、マルチバンドグレー階調撮影データ格納部９１に格納されたグレーの階調撮影データと、マルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納された各原色の最大レベル信号時の撮影データとに基づいて、オフセット原色成分算出部６３による演算処理と同様の演算処理を行って、キャリブレーションカメラにおける各フィルタの分光透過率特性のオーバーラップによる影響を除去した階調毎の各原色の撮影データを算出し、その算出した撮影データを原色階調撮影データ格納部９３に格納する。
【０１０３】
ガンマ補正データ演算部９４では、原色階調撮影データ格納部９３に格納された各原色の階調撮影データに基づいて、第１実施の形態と同様に、画像表示部１２を構成する各プロジェクタの各原色のガンマ補正データを演算し、その算出したガンマ補正データを図５に示したガンマ補正部５５のガンマ補正データ格納部５５ａに格納する。
【０１０４】
次に、本実施の形態によるオフセット補正データ算出方法について、図１８および図１９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１０５】
図１８は、オフセット補正データ算出方法の全体の工程を示すフローチャートである。先ず、画像表示部１２によりグレーの階調画像を順次投影し、その像をキャリブレーションカメラにより撮影する（ステップＳ４１）。これにより、グレーの階調毎に同時に得られる各原色の階調撮影データは、マルチバンドグレー階調撮影データ格納部９１に格納する。
【０１０６】
続いて、画像表示部１２のＲのみ、Ｇのみ、Ｂのみの信号レベルを最大レベルにしたときの投影画像と、ＲＧＢのそれぞれの信号レベルを同時に最小レベル（黒レベル）にしたときの撮影画像とをそれぞれキャリブレーションカメラにより撮影する（ステップＳ４２）。これにより得られる各原色の最大レベル信号時の各バンドの撮影データはマルチバンド原色撮影データ格納部６２に格納し、黒レベル信号時の各バンドの撮影データは、マルチバンドオフセット撮影データ格納部６１に格納する。
【０１０７】
その後、ステップＳ４１およびステップＳ４２で得られた撮影データを用いてオフセット補正データを算出する（ステップＳ４３）。
【０１０８】
図１９は、図１８に示したステップＳ４１におけるグレー階調画像の撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。先ず、画像表示部１２の各原色の入力信号レベルｉ（ｉ＝０〜Ｎ（ＭＡＸ））を設定して（ステップＳ５１）、キャリブレーションパターン生成部１３により入力信号レベルｉのグレー画像による全面カラーパッチを生成して画像表示部１２により投影表示し（ステップＳ５２）、その表示された全面カラーパッチをキャリブレーションカメラで撮影する（ステップＳ５３）。上記のステップＳ５１〜Ｓ５３を、入力信号レベルｉを０〜Ｎまで順次増加させて繰り返す（ステップＳ５４）。
【０１０９】
以上のように、本実施の形態においては、キャリブレーションカメラとして、画像表示部１２の原色に対応する色の撮影データを同時に出力するキャリブレーションカメラ、例えば画像表示部１２の原色がＲＧＢの場合には、ＲＧＢの各色の撮影データを同時に出力可能なデジタルカメラを用いるようにしたので、第１実施の形態と比較して、キャリブレーション用画像の撮影回数を大幅に減らすことができ、キャリブレーションを短時間で行うことができる。また、キャリブレーションカメラに設ける画像表示部１２の原色に対応する各バンドのフィルタの透過波長帯域が、上述した実施の形態と同様に広いので、キャリブレーションカメラを簡単かつ安価にできる。
【０１１０】
（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、第１実施の形態では、キャリブレーションカメラ２５にフィルタターレット３４を設け、このフィルタターレット３４に画像表示部１２の原色に対応する複数枚のフィルタ３３およびスルーの開口を設けたが、フィルタターレット３４の代わりに、図２０に示すように、撮影レンズ３２と撮像部３１との間の光路中に、例えば液晶チューナブルフィルタからなるチューナブルフィルタ１００を配置して、図２のパーソナルコンピュータ２１からの制御信号により、その分光透過率特性を、上記実施の形態と同様に、各原色についてその発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過するように電気的に切り替えるようにすることもできる。このようにすれば、キャリブレーションカメラ２５を小型化することができると共に、チューナブルフィルタ１００の制御も簡単にできる。
【０１１１】
また、上記実施の形態では、画像表示部１２を、３つのプロジェクタ２３ａ、２３ｂおよび２３ｃをもって構成したが、図２１に示すように、一つのプロジェクタ２３をもって構成したり、図２２に示すように、原色数を増やすために原色の異なる２つのプロジェクタ２３ａ，２３ｂにより一つの画像を表示したり、立体画像を表示するために２つのプロジェクタにより視差を有する画像を表示したり、表示輝度を上げるために２つのプロジェクタにより同一画像を重ねて表示したりする場合にも、本発明を有効に適用することができる。
【０１１２】
さらに、画像表示部１２はプロジェクタに限らず、図２３に示すように、デスクトップ型またはノート型の液晶あるいはデスクトップ型のＣＲＴからなるディスプレイ１０１の場合や、図２４に示すように、ＬＥＤディスプレイ１０２の場合にも、本発明を有効に適用することができる。なお、図２０〜図２４において、上述した実施の形態に示した構成要素と同様の作用をなす構成要素には、同一符号を付してある。
【０１１３】
また、上記実施の形態では、マルチバンドの原色撮影データを得るにあたって、各原色像として最大信号レベルの原色像を表示するようにしたが、最大信号レベルに限らず、各原色について任意の信号レベルの原色像を表示してマルチバンドの原色撮影データを得るようにすることもできる。さらに、図５において、ゲイン補正部５３を省略して、ガンマ補正部５５においてゲイン補正も行うようにすることもできる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像表示装置における補正データ取得方法によれば、画像表示部の原色に対応するマルチバンドのオフセット撮影データ、マルチバンドの原色撮影データ、および原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出するので、画像表示部の原色に対応する各バンドのフィルタの透過波長帯域を広くすることができ、これによりコストアップを招くことなく、キャリブレーションの際の露光時間を短くでき、しかも画像表示装置の各原色のスペクトル特性変化にも対応できて、色むらを高精度に補正することができる。
【０１１５】
さらに、本発明の画像表示装置におけるキャリブレーションシステムによれば、画像撮影部においては、原色に対応する各バンドのフィルタとして、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有する透過波長帯域の広いフィルタを用い、画像補正データ算出部では、画像撮影部で撮影して得たマルチバンドのオフセット撮影データと、マルチバンドの原色撮影データと、各原色の原色階調撮影データとに基づいてオフセット補正データを算出するので、本発明に係る補正データ取得方法を簡単かつ安価な構成で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る画像表示装置におけるキャリブレーションシステムの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】同じく、具体的構成を説明するための図である。
【図３】図２に示したキャリブレーションカメラの一例の構成を模式的に示す図である。
【図４】図３に示す３バンドのフィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図５】図１に示した画像補正データ算出部および画像変換部の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示したオフセット補正データ算出部およびガンマ補正データ算出部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施の形態における画像表示部のオフセット光の輝度分布を示す図である。
【図８】同じく、オフセット光の輝度分布と目標オフセット輝度との関係を示す図である。
【図９】同じく、オフセット補正データ算出方法の全体の工程を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示したステップＳ１における階調画像の撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。
【図１１】同じく、ステップＳ２〜ステップＳ４における各原色最大レベル画像とオフセット画像との撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。
【図１２】同じく、ステップＳ５におけるオフセット補正データ算出処理の詳細な工程を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施の形態に係るキャリブレーションシステムに用いるキャリブレーションカメラの構成を模式的に示すものである。
【図１４】図１３に示すＩＲカットフィルタおよびＵＶカットフィルタによる分光透過率特性を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施の形態を説明するための画像表示部の原色位置を示す色度座標である。
【図１６】第３実施の形態で用いるキャリブレーションカメラにおける４バンドのフィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施の形態におけるオフセット補正データ算出部およびガンマ補正データ算出部の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４実施の形態におけるオフセット補正データ算出方法の全体の工程を示すフローチャートである。
【図１９】図１８に示したステップＳ４１におけるグレー階調画像の撮影処理の詳細な工程を示すフローチャートである。
【図２０】本発明において使用可能なキャリブレーションカメラの変形例を示す図である。
【図２１】本発明の変形例を示す図である。
【図２２】同じく、変形例を示す図である。
【図２３】同じく、変形例を示す図である。
【図２４】同じく、変形例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 制御部
１２ 画像表示部
１３ キャリブレーションパターン生成部
１４ 画像撮影部
１５ 画像補正データ算出部
１６ 画像変換部
２１ パーソナルコンピュータ
２２ 補助装置
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ プロジェクタ
２４ スクリーン
２５ キャリブレーションカメラ
３１ 撮像部
３２ 撮影レンズ
３３ フィルタ
３４ フィルタターレット
３５ フィルタ制御部
４４ オフセット補正データ算出部
４５ ガンマ補正データ算出部
５４ オフセット補正部
５５ ガンマ補正部
６１ マルチバンドオフセット撮影データ格納部
６２ マルチバンド原色撮影データ格納部
６３ オフセット原色成分算出部
６４ 目標オフセット輝度設定部
６５ オフセット補正データ演算部
７１ 原色階調撮影データ格納部
７２ ガンマ補正データ演算部
８１ ＩＲカットフィルタ
８２ ＵＶカットフィルタ
９１ マルチバンドグレー階調撮影データ格納部
９２ 原色階調撮影データ算出部
９３ 原色階調撮影データ格納部
９４ ガンマ補正データ演算部
１００ チューナブルフィルタ
１０１ ディスプレイ
１０２ ＬＥＤディスプレイ

Claims (10)

  1. 複数の原色により画像を表示する画像表示装置の画像表示部に黒信号レベルによるオフセット画像を表示する工程と、
    上記オフセット画像を上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを切り替えながら順次撮影してマルチバンドのオフセット撮影データを得る工程と、
    上記画像表示部に原色毎に任意の信号レベルによる原色像を順次表示する工程と、
    上記原色像の各々を上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを切り替えながら順次撮影してマルチバンドの原色撮影データを得る工程と、
    上記画像表示部に原色毎に入力信号レベルを順次変化させた階調画像を表示する工程と、
    上記原色毎の階調画像を順次撮影して原色階調撮影データを得る工程と、
    上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する工程と、
    を有することを特徴とする画像表示装置における補正データ取得方法。
  2. 複数の原色により画像を表示する画像表示装置の画像表示部に黒信号レベルによるオフセット画像を表示する工程と、
    上記オフセット画像を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影して、マルチバンドのオフセット撮影データを得る工程と、
    上記画像表示部に原色毎に任意の信号レベルによる原色像を順次表示する工程と、
    上記原色像の各々を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影してマルチバンドの原色撮影データを得る工程と、
    上記画像表示部にグレースケールの信号レベルによるグレースケール画像を順次表示する工程と、
    上記グレースケール画像の順次の階調画像を上記複数の原色にそれぞれ対応する各バンドのフィルタを経て同時に撮影して原色階調撮影データを得る工程と、
    上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する工程と、
    を有することを特徴とする画像表示装置における補正データ取得方法。
  3. 上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データを得る撮影の際に、波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍ以上の撮影光を遮断することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  4. 上記マルチバンドのオフセット撮影データ、上記マルチバンドの原色撮影データ、および上記原色階調撮影データを得る撮影の際に、波長４００ｎｍ以下の撮影光を遮断することを特徴とする請求項１，２または３に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  5. 上記画像表示部における上記複数の原色数が３以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  6. 上記画像表示部は、複数台のプロジェクタにより一つの画像を投影表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  7. 上記原色に対応するバンドのフィルタとして、対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有する原色毎に独立したフィルタを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  8. 上記原色に対応するバンドのフィルタを、各原色についてその発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有するように、分光透過率特性を電気的に制御可能な一つのチューナブルフィルタを用いて得ることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置における補正データ取得方法。
  9. 複数の原色により画像を表示する画像表示部を備える画像表示装置のキャリブレーションシステムであって、
    黒信号レベルによるオフセット画像、任意の信号レベルによる各原色像、および入力信号レベルを順次変化させた各原色階調画像のキャリブレーションパターンを、上記画像表示部に選択的に表示させるキャリブレーションパターン生成部と、
    上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタおよびスルーの開口を有し、上記各バンドのフィルタは対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有し、上記各バンドのフィルタまたは上記スルーの開口を選択して、上記画像表示部に表示されるキャリブレーションパターンを撮影する画像撮影部と、
    上記画像撮影部により、上記オフセット像を上記各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得られるマルチバンドのオフセット撮影データ、上記各原色像を上記各バンドのフィルタを切り替えながら順次撮影して得られるマルチバンドの原色撮影データ、および上記各原色階調画像を上記スルーの開口を経て順次撮影して得られる原色階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する画像補正データ算出部と、
    を有することを特徴とする画像表示装置におけるキャリブレーションシステム。
  10. 複数の原色により画像を表示する画像表示部を備える画像表示装置のキャリブレーションシステムであって、
    黒信号レベルによるオフセット画像、任意の信号レベルによる各原色像、および入力信号レベルを順次変化させたグレースケール画像のキャリブレーションパターンを、上記画像表示部に選択的に表示させるキャリブレーションパターン生成部と、
    上記複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルタを有し、上記各バンドのフィルタは対応する原色の発光帯域を透過し、かつ他の原色の発光帯域の少なくとも一部を透過する分光透過率特性を有し、上記画像表示部に表示されるキャリブレーションパターンを上記各バンドのフィルタを経て同時に撮影して、各原色成分の撮影データを得る画像撮影部と、
    上記画像撮影部により、上記オフセット像を撮影して得られるマルチバンドのオフセット撮影データ、上記各原色像を撮影して得られるマルチバンドの原色撮影データ、および上記各原色階調画像を撮影して得られるマルチバンドのグレー階調撮影データに基づいてオフセット補正データを算出する画像補正データ算出部と、
    を有することを特徴とする画像表示装置におけるキャリブレーションシステム。
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