JP2005057410A

JP2005057410A - 映像出力装置および方法

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Publication number: JP2005057410A
Application number: JP2003284690A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 健佐藤
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-03-03
Also published as: US20050041164A1; US7262813B2

Abstract

【課題】コスト低減を図るとともに臨場感のある映像を得ることができる映像出力装置および方法を提供すること。
【解決手段】表示対象画像に対応する映像信号を生成する信号変換部１２と、信号変換部１２から出力される映像信号に基づいて表示対象画像を表示する投影部１８およびメインスクリーンＭＳと、メインスクリーンＭＳの周辺に配置された左右の照明装置３０、３２および左スクリーンＬＳ、右スクリーンＲＳと、表示対象画像の表示タイミングに合わせて、表示対象画像の内容に基づいて左右の照明装置３０、３２による照明状態を制御する特徴量抽出部２０、左照明設定部２２、右照明設定部２４等を備えて映像出力装置が構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ等を用いて映像を表示する映像出力装置および方法に関する。

従来から、複数のプロジェクタを用いることにより、マルチ画面による超高精細の臨場感のある大画面を作り出すことができるマルチ画面ディスプレイが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このマルチ画面ディスプレイでは、繋ぎ目のないスクリーンの背面側中央付近に、４台のプロジェクタを垂直方向および水平方向に２台並べて近接配置している。このように、スクリーンの背面側中央付近に複数のプロジェクタを集中配置することにより、スクリーンの指向性を大きくすることなく臨場感のある大画面を実現することができる。
特開２００２−１０７８３１号公報（第４−７頁、図１−１３）

ところで、上述した特許文献１に開示されたマルチ画面ディスプレイは、複数のプロジェクタを使用することにより臨場感のある大画面を実現することができるが、映像の１画面を表示するために複数のプロジェクタが必要になり、しかも１画面の内容を各プロジェクタに振り分ける必要があるため処理が複雑になって装置コストが増大するという問題があった。

また、最近では、液晶表示装置やプラズマ放電を利用したプラズマディスプレイなどの大画面表示装置が実用化されており、簡単に臨場感のある大画面を得ることができるようになっているが、これらの表示装置はかなり高価であり、コストの増大を抑えつつ臨場感のある映像を得ることができる映像出力装置が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、コスト低減を図るとともに臨場感のある映像を得ることができる映像出力装置および方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の映像出力装置は、表示対象画像に対応する映像信号を生成する映像信号生成手段と、映像信号生成手段から出力される映像信号に基づいて表示対象画像を表示する表示装置と、表示装置の周辺に配置された照明装置と、表示対象画像の表示タイミングに合わせて、表示対象画像の内容に基づいて照明装置による照明状態を制御する照明制御手段とを備えている。一般に、人間は、視野角の周辺部分では、表示された画像の詳細を識別することはできず、その雰囲気としての色や明るさを感じ取っていると考えられている。したがって、表示装置の周辺に照明装置を配置し、表示装置に表示される表示対象画像の内容に合わせて照明装置の表示状態を制御することにより、表示装置の画面を大きくした場合と同様の臨場感のある映像を実現することができる。また、実際に表示対象画像を表示する表示装置の表示画面を小さくすることができるためコスト低減を図ることが可能になる。

また、上述した映像信号生成手段は、時間的に連続する複数のフレームによって構成される表示対象画像に対応する映像信号を生成し、照明制御手段は、複数のフレームのそれぞれの内容に合わせて照明装置の照明状態を設定することが望ましい。表示対象画像を構成する各フレームの内容に合わせて照明装置の照明状態を制御することにより、各フレームに対応する表示対象画像の表示範囲を広げて表示を行った場合と同様の視覚的効果を得ることができるため、臨場感のある映像を得ることができる。

また、上述した照明装置は、表示装置の表示画面の左右の所定領域が照明範囲に設定されていることが望ましい。表示装置の左右両側の所定領域を照明範囲とすることにより、映像の左右方向の臨場感を高めることができる。特に、人間の視野は上下方向に比べて左右方向に広いため、左右方向に照明範囲を配置することにより、映像の臨場感を大幅に向上させることが可能になる。

また、上述した表示装置の表示画面は、表示対象画像の視聴者の通常視野角の範囲内に配置されており、照明装置による照明範囲は、視聴者の通常視野角の範囲外に配置されていることが望ましい。一般に、人間の目は、通常視野角に含まれている画像の詳細な内容を認識することができる反面、その外部に映し出される画像については詳細な内容は識別することができない。したがって、この識別不可能な範囲については、実際の画像を表示する代わりに照明装置による照明で代用することにより、照明範囲を含む大画面を用いた場合と同様の迫力ある映像を実現することが可能になる。

また、上述した照明装置による照明範囲は、視聴者の最大視野角の範囲内に配置されていることが望ましい。視聴者の最大視野角を越える範囲については、色や明るさも認識することができないため、このような範囲についての照明を行わないようにすることで、臨場感を高めるために必要な照明範囲を限定して消費電力の低減や設備の小型化が可能になる。

また、上述した照明制御手段は、フレームに対応する表示対象画像の内容を解析して、照明装置の照明状態を設定することが望ましい。これにより、各フレーム毎の表示対象画像に対応した照明状態を設定することが可能になり、照明装置による照明によって表示対象画像の臨場感を高めることができる。

また、上述した照明制御手段は、フレームを複数領域に分割し、各分割領域毎に抽出した特徴量を用いて照明装置の照明状態を設定することが望ましい。特に、上述した照明制御手段は、所定の重み付けを行って各分割領域毎の特徴量を加算することにより、照明装置の照明状態を設定することが望ましい。これにより、各フレームに対応した表示対象画像の内容把握を容易に行うことが可能になる。

また、上述した重み付けは、照明装置に近い分割領域に対応する重み付け係数が大きくなるように設定されていることが望ましい。これにより、照明範囲に近い表示対象画像の周辺部分の内容を重点的に照明内容に反映させることが可能になり、表示対象画像とその周辺部分の照明との間の違和感をなくすことが可能になる。

また、一のフレームに対応する表示対象画像の表示タイミングと照明装置による照明タイミングとを一致させるタイミング調整手段をさらに備えることが望ましい。具体的には、上述したタイミング調整手段は、表示装置および照明装置の少なくとも一方の前段に設けられて、表示タイミングおよび照明タイミングのいずれか速い側を遅い側に合わせる遅延手段であることが望ましい。これにより、映像信号生成に要する時間と、表示対象画像の内容の解析とその結果に基づいて行われる照明状態の制御に要する時間との差を調整してタイミングを合わせることが可能になる。

また、上述した表示装置は、スクリーンと投影部を含んで構成されていることが望ましい。これにより、大画面に対応する表示対象画像を容易に実現しつつ、照明装置による補助的な照明を追加することで実際の画面サイズ以上の臨場感を味わうことが可能になる。また、従来であれば同じような臨場感のある映像を表示するためには複数の投影部を用いる必要があったが、表示対象画像の表示面積を小さくすることができるため、投影部の数を一つに減らすことが可能になり、大幅なコストダウンを図ることができる。

また、上述した照明装置は、表示装置を支持する筐体の一部に設置されていることが望ましい。あるいは、上述した表示対象画像の内容に対応した音声を出力するスピーカをさらに備えており、照明装置は、スピーカが収納された筐体に設置されていることが望ましい。これにより、表示装置と照明装置を含む設備全体の設置作業を容易に行うことができる。

また、上述した照明装置は、表示対象画像に対応させてＲＧＢ各色の配合比が設定可能な照射型光源であることが望ましい。これにより、表示対象画像の内容に合った照明状態を容易に作り出すことが可能になる。

また、上述した表示装置の周囲には、この表示装置が設置された空間の区画面が配置されており、照明装置は、区画面に向けて光を照射することが望ましい。壁面や床面、天井面等の区画面を利用して照明装置の光を照射することにより、特別なスクリーン等を用いることなく照明装置による照明を行うことが可能になる。

また、上述した表示装置の周囲には、照明装置の照射範囲を含む位置に補助スクリーンが設置されており、照明装置は、補助スクリーンに向けて光を照射することが望ましい。これにより、補助スクリーンを用いることにより、照明装置による照明によって表現したい色や明るさを容易かつ確実に実現することが可能になる。

また、上述した照明制御手段は、所定時間に対応する表示対象画像の明るさが所定値以上のときに照明装置による照明を有効にすることが望ましい。表示装置の周辺部分の照明は、ある程度の明るさがないと視聴者によって認識されない、あるいは照明の効果が少ないと考えられるため、このような暗いシーンに対応する照明を行わず、明るいシーンについてのみ照明を行うようにすることで、無駄な処理や電力消費を低減することが可能になる。

また、本発明の映像出力方法は、表示対象画像に対応する映像信号を生成し、映像信号に基づいて表示対象画像を表示装置を用いて表示し、表示対象画像の表示タイミングに合わせて、表示対象画像の内容に基づいて照明状態を制御して照明装置に照明を行わせている。表示装置の周辺に照明装置を配置し、表示装置に表示される表示対象画像の内容に合わせて照明装置の表示状態を制御することにより、表示装置の画面を大きくした場合と同様の臨場感のある映像を実現することができる。また、実際に表示対象画像を表示する表示装置の表示画面を小さくすることができるためコスト低減を図ることが可能になる。

また、上述した表示装置の表示画面は、表示対象画像の視聴者の通常視野角の範囲内に配置されており、照明装置による照明範囲は、視聴者の通常視野角の範囲外であって最大視野角の範囲内に配置されていることが望ましい。人間の識別不可能な範囲については、実際の画像を表示する代わりに照明装置による照明で代用することにより、照明範囲を含む大画面を用いた場合と同様の迫力ある映像を実現することが可能になる。また、視聴者の最大視野角を越える範囲については、色や明るさも認識することができないため、このような範囲についての照明を行わないようにすることで、臨場感を高めるために必要な照明範囲を限定して消費電力の低減や設備の小型化が可能になる。

以下、本発明を適用した一実施形態の映像出力装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態の映像出力装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の映像出力装置は、映像入力部１０、信号変換部１２、タイミング調整部１４、信号出力部１６、投影部１８、特徴量抽出部２０、左照明設定部２２、右照明設定部２４、左照明駆動部２６、右照明駆動部２８、左照明装置３０、右照明装置３２を含んで構成されている。また、投影部１８の前方にはメインスクリーンＭＳが備わっており、左照明装置３０および右照明装置３２のそれぞれの前方には左スクリーンＬＳおよび右スクリーンＲＳが備わっている。

映像入力部１０は、他の機器から映像信号が入力される信号レベルを調整し、調整後の映像信号を信号変換部１２および特徴量抽出部２０のそれぞれに入力する。なお、映像信号のレベル調整が不要の場合には、入力された映像信号を信号変換部１２および特徴量抽出部２０のそれぞれに直接振り分けるようにしてもよい。

信号変換部１２は、入力された映像信号を投影部１８による投影処理に適した形式の映像信号に変換する。タイミング調整部１４は、映像信号に対応する表示対象画像が投影部１８から出力されるタイミングを調整する。なお、タイミング調整部１４は、本実施形態では信号変換部１２の後段に設けられているが、信号変換部１２の前段に設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、タイミング調整部１４を用いない場合に、映像入力部１０から出力された映像信号に対応する表示対象画像が投影部１８から出力されるタイミングの方が、映像入力部１０から出力された映像信号に対応する照明が左照明装置３０および右照明装置３２によって行われるタイミングよりも早いという前提に基づいて、信号変換部１２の後段にタイミング調整部１４を設けたが、入力される映像信号の形式によっては信号変換部１２による処理に時間がかかり、照明を行うタイミングの方が早くなる場合がある。このような場合には、照明に関する制御を行うために設けられた特徴量抽出部２０の前段あるいは後段、左右照明設定部２２、２４の後段等にタイミング調整部１４を設ける必要がある。

信号出力部１６は、信号形式の変換およびタイミング調整が行われた後の映像信号を出力する。この出力された映像信号は投影部１８に入力され、時間的に連続した各フレームに対応する表示対象画像が投影部１８からメインスクリーンＭＳに向けて投影される。

また、特徴量抽出部２０は、映像信号に対応する表示対象画像を構成する各フレームについて特徴量を抽出する。例えば、輝度信号と色信号からなる映像信号が入力される場合を考えると、各フレームを構成する一あるいは複数の画素毎に輝度データと色データを特徴量として抽出するとともに、フレームを分割した各分割領域毎にこれらの特徴量を平均化する処理を行う。

左照明設定部２２は、フレームを構成する各分割領域の中で左側の照明状態の決定に必要な分割領域を抽出し、これらの分割領域のそれぞれに対応する平均化された特徴量を用いて所定の重み付けを行って加算することにより、左照明装置３０の照明状態の設定を行う。この加算処理に用いられる重み付け係数は、フレームの左側に近い分割領域の方が大きくなるように設定されている。

同様に、右照明設定部２４は、フレームを構成する各分割領域の中で右側の照明状態の決定に必要な分割領域を抽出し、これらの分割領域のそれぞれに対応する平均化された特徴量を用いて所定の重み付けを行って加算することにより、右照明装置３２の照明状態の設定を行う。この加算処理に用いられる重み付け係数は、フレームの右側に近い分割領域の方が大きくなるように設定されている。

左照明駆動部２６は、左照明設定部２２によって設定された照明状態となるように左照明装置３０を駆動する。同様に、右照明駆動部２８は、右照明設定部２４によって設定された照明状態となるように右照明装置３２を駆動する。例えば、左照明設定部２２および右照明設定部２４によって照明状態として輝度および色が設定された場合には、これらの輝度および色となるように左照明装置３０および右照明装置３２が駆動される。また、左照明装置３０、右照明装置３２は、ＲＧＢ高輝度ＬＥＤやＲＧＢレーザ等によって実現することができるが、所定の輝度および色を実現できる光源であればどのようなものを用いてもよい。

上述した信号変換部１２が映像信号生成手段に、投影部１８およびメインスクリーンＭＳが表示装置に、左照明装置３０、右照明装置３２、左スクリーンＬＳ、右スクリーンＲＳが照明装置に、特徴量抽出部２０、左照明設定部２２、右照明設定部２４、左照明駆動部２６、右照明駆動部２８が照明制御手段にそれぞれ対応する。また、タイミング調整部１４がタイミング調整手段に、左スクリーンＬＳ、右スクリーンＲＳが補助スクリーンにそれぞれ対応する。

本実施形態の映像出力装置はこのような構成を有しており、つぎにその動作を説明する。図２は、本実施形態の映像出力装置におけるメインスクリーンＭＳと左スクリーンＬＳ、右スクリーンＲＳとの関係を示す図である。図２に示すＡは、投影部１８から投影された画像の視聴者の視点位置を示している。

一般に、人間の目は、所定の視野角の範囲内では画像の詳細を認識することができるが、これの範囲を超えると画像の詳細は認識できず、その雰囲気として明るさや色を感じ取ることしかできない。画像の詳細を認識可能な範囲を「通常視野角」といい、この範囲を超えてその雰囲気を感じ取ることができる範囲を「最大視野角」という。通常視野角は６０°程度、最大視野角は１１５°程度であることが知られている。また、最大視野角を超えると、画像の雰囲気も感じ取ることができない。

本実施形態では、メインスクリーンＭＳは、視点位置Ａの視聴者の通常視野角の範囲内に設定されている。図２に示す例では、約４０°の視野角に対応するようにメインスクリーンＭＳが配置されている。また、補助スクリーンとしての左スクリーンＬＳおよび右スクリーンＲＳは、通常視野角の範囲外であって最大視野角の範囲（視野角６０°から１１５°までの範囲）にほとんどが含まれるように配置されている。

図３〜図５は、左右照明装置の照明状態設定の具体例を示す図である。図３に示すように、表示対象画像の一のフレームが表示される場合を考えるものとする。特徴量抽出部２０は、図４に示すようにフレームを分割し、各分割領域毎に特徴量を平均化する処理を行う。例えば、特徴量抽出部２０は、各分割領域Ｌ１、ＣＬ１等のそれぞれに含まれる画素の輝度データおよび色データを平均化する。これにより、各分割領域の数に対応する特徴量が算出される（図５）。

左照明設定部２２は、フレームを構成する各分割領域の中で左側の照明状態の決定に必要な分割領域として、図５に示す７つの分割領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を抽出し、これらの分割領域のそれぞれに対応する平均化された特徴量に所定の重み付けを行って加算することにより、左照明装置３０の照明状態の設定を行う。例えば、これら７つの各分割領域に対応する重み付け係数をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、それぞれの特徴量をＸ_L1、Ｘ_L2、Ｘ_L3、Ｘ_L4、Ｘ_CL1、Ｘ_CL2、Ｘ_CL3とすると、左照明設定部２２は、ａＸ_L1＋ｂＸ_L2＋ｃＸ_L3＋ｄＸ_L4＋ｅＸ_CL1＋ｆＸ_CL2＋ｇＸ_CL3を計算する。なお、左照明装置３０によって照明が行われる左スクリーンＬＳはメインスクリーンＭＳの左側に配置されるため、フレームの左側に配置された分割領域Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに対応する各重み係数ａ〜ｄの方が中央寄りに配置された分割領域ＣＬ１〜ＣＬ３のそれぞれに対応する各重み係数ｅ〜ｇよりも大きな値に設定されており、フレームの左部分の特徴量が左側の照明状態に大きく反映されるようになっている。

同様に、右照明設定部２４は、フレームを構成する各分割領域の中で右側の照明状態の決定に必要な分割領域として、図５に示す７つの分割領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３を抽出し、これらの分割領域のそれぞれに対応する平均化された特徴量に所定の重み付けを行って加算することにより、右照明装置３２の照明状態の設定を行う。例えば、これら７つの各分割領域に対応する重み付け係数をｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、それぞれの特徴量（輝度データ、色データ）をＸ_R1、Ｘ_R2、Ｘ_R3、Ｘ_R4、Ｘ_CR1、Ｘ_CR2、Ｘ_CR3とすると、左照明設定部２２は、ｈＸ_R1＋ｉＸ_R2＋ｊＸ_R3＋ｋＸ_R4＋ｍＸ_CR1＋ｎＸ_CR2＋ｐＸ_CR3を計算する。なお、右照明装置３２によって照明が行われる右スクリーンＲＳはメインスクリーンＭＳの右側に配置されるため、フレームの右側に配置された分割領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれに対応する各重み係数ｈ〜ｋの方が中央寄りに配置された分割領域ＣＲ１〜ＣＲ３のそれぞれに対応する各重み係数ｍ〜ｐよりも大きな値に設定されており、フレームの右部分の特徴量が右側の照明状態に大きく反映されるようになっている。

図６は、本実施形態の映像出力装置を建物内の一室に設置する場合の具体例を示す図である。図６に示す例では、メインスクリーンＭＳの上部中央に投影部１８が設置されており、上部左側に左照明装置３０が、上部右側に右照明装置３２がそれぞれ設置されている。また、左照明装置３０の照明範囲に配置される左スクリーンＬＳについては、メインスクリーンＭＳや投影部１８が含まれる空間を区画する左側の区画面としての壁面を利用している。同様に、右照明装置３２の照明範囲に配置される右スクリーンＲＳについては、メインスクリーンＭＳや投影部１８が含まれる空間を区画する右側の区画面としての壁面を利用している。なお、壁部を利用する代わりに床面や天井面等のその他の区画面を利用するようにしてもよい。

図７および図８は、本実施形態の映像出力装置を車室内に設置する場合の具体例を示す図である。これらの図に示すように、例えば、後部座席に座っている二人の搭乗者の前方にメインスクリーンＭＳが、二人の搭乗者の中央後方に投影部１８がそれぞれ設置されている。また、左搭乗者の左後方に左照明装置３０が、右搭乗者の右後方に右照明装置３２がそれぞれ設置されている。なお、この例でも、特別に左スクリーンＬＳや右スクリーンＲＳは設けられておらず、車室内の内側側面やタイヤハウスの張り出し部等がこれらの補助スクリーンとして用いられている。

このように、本実施形態の映像出力装置は、映像信号に基づいて表示対象画像を投影部１８およびメインスクリーンＭＳを用いて表示するとともに、表示対象画像の表示タイミングに合わせて、表示対象画像の内容に基づいて照明状態を制御して左右照明装置３０、３２による照明を行っている。一般に、人間は、視野角の周辺部分では、表示された画像の詳細を識別することはできず、その雰囲気としての色や明るさを感じ取っていると考えられている。したがって、メインスクリーンＭＳの周辺に左照明装置３０、右照明装置３２を配置し、メインスクリーンＭＳに表示される表示対象画像の内容に合わせてこれらの照明装置３０、３２の表示状態を制御することにより、メインスクリーンＭＳの画面を大きくした場合と同様の臨場感のある映像を実現することができる。また、実際に表示対象画像を表示するメインスクリーンＭＳの表示画面を小さくすることができるためコスト低減を図ることが可能になる。

特に、表示対象画像を構成する各フレームの内容に合わせて左照明装置３０および右照明装置３２の各照明状態を制御することにより、各フレームに対応する表示対象画像の表示範囲を広げて表示を行った場合と同様の視覚的効果を得ることができるため、臨場感のある映像を得ることができる。

また、メインスクリーンＭＳの左右の所定領域が照明範囲に設定された左照明装置３０および右照明装置３２を用いることにより、映像の左右方向の臨場感を高めることができる。特に、人間の視野は上下方向に比べて左右方向に広いため、左右方向に照明範囲を配置することにより、映像の臨場感を大幅に向上させることが可能になる。

また、メインスクリーンＭＳは、表示対象画像の視聴者の通常視野角の範囲内に配置されており、左照明装置３０および右照明装置３２による照明範囲は、視聴者の通常視野角の範囲外に配置されている。一般に、人間の目は、通常視野角に含まれている画像の詳細な内容を認識することができる反面、その外部に映し出される画像については詳細な内容は識別することができない。したがって、この識別不可能な範囲については、実際の画像を表示する代わりに左右の照明装置３０、３２による照明で代用することにより、照明範囲を含む大画面を用いた場合と同様の迫力ある映像を実現することが可能になる。

また、左照明装置３０と右照明装置３２による照明範囲は、視聴者の最大視野角の範囲内にほとんどが含まれるように設定されている。視聴者の最大視野角を越える範囲については、色や明るさも認識することができないため、このような範囲についての照明を行わないようにすることで、臨場感を高めるために必要な照明範囲を限定して消費電力の低減や設備の小型化が可能になる。

また、特徴量抽出部２０および左照明設定部２２、右照明設定部２４によって、フレームに対応する表示対象画像の内容を解析して左照明装置３２および右照明装置３２のそれぞれの照明状態を設定しており、各フレーム毎の表示対象画像に対応した照明状態を設定することが可能になり、照明によって表示対象画像の臨場感を高めることができる。

また、フレームを複数領域に分割し、各分割領域毎に抽出した特徴量を用いて左照明装置３０と右照明装置３２の各照明状態が設定される。さらに具体的には、所定の重み付けを行って各分割領域毎の特徴量を加算することにより、左照明装置３０と右照明装置３２の各照明状態が設定される。これにより、各フレームに対応した表示対象画像の内容把握を容易に行うことが可能になる。特に、この重み付けは、左右の照明装置３０、３２に近い分割領域に対応する重み付け係数が大きくなるように設定されており、照明範囲に近い表示対象画像の周辺部分の内容を重点的に照明内容に反映させることが可能になり、表示対象画像とその周辺部分の照明との間の違和感をなくすことが可能になる。

また、一のフレームに対応する表示対象画像の表示タイミングと左右の照明装置３０、３２による照明タイミングとをタイミング調整部１４を用いて一致させており、映像信号生成に要する時間と、表示対象画像の内容の解析とその結果に基づいて行われる照明状態の制御に要する時間との差を調整してタイミングを合わせることが可能になる。

また、メインスクリーンＭＳと投影部１８を含んで表示装置を構成することにより、大画面に対応する表示対象画像を容易に実現しつつ、左右の照明装置３０、３２による補助的な照明を追加することで実際の画面サイズ以上の臨場感を味わうことが可能になる。また、従来であれば同じような臨場感のある映像を表示するためには複数の投影部を用いる必要があったが、表示対象画像の表示面積を小さくすることができるため、投影部の数を一つに減らすことが可能になり、大幅なコストダウンを図ることができる。

また、図６に示すように、左右の照明装置３０、３２を、メインスクリーンＭＳや投影部１８を一体的に支持する筐体の一部に設置することにより、設備全体の設置作業を容易に行うことができる。

また、上述した左照明装置３０および右照明装置３２として、ＲＧＢ高輝度ＬＥＤやＲＧＢレーザ等のＲＧＢ各色の配合比が設定可能な照射型光源を用いることにより、表示対象画像の内容に合った照明状態を容易に作り出すことが可能になる。

また、図６に示すように、メインスクリーンＭＳや投影部１８等の設置された空間の区画面を利用して左照明装置３０および右照明装置３２による光の照射を行うことにより、特別なスクリーン等を用いることなく照明を行うことができ、設備の簡略化によるコストダウンや設置の手間を低減することが可能になる。

また、図１に示すように、補助スクリーンとしての左スクリーンＬＳと右スクリーンＲＳを用いて照明を行った場合には、左右の照明装置３０、３２による照明によって表現したい色や明るさを容易かつ確実に実現することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した各実施形態では、メインスクリーンＭＳの左右にそれぞれ一つずつの照明装置を設けたが、左右それぞれに二つ以上の照明装置を設けたり、メインスクリーンＭＳの上下方向に照明装置を設けて、メインスクリーンＭＳの周囲を照明するようにしてもよい。

また、上述した実施形態の映像出力装置には、通常はオーディオ音を出力するオーディオ装置が組み合わされるが、その場合には、このオーディオ装置に含まれる左右のスピーカのそれぞれを利用して左右の照明装置３０、３２を設置するようにしてもよい。これにより、照明装置３０、３２の固定が容易になり、設備全体の設置作業を容易に行うことができる
また、上述した実施形態では、左照明装置３０および右照明装置３２による照明は、投影部１８から画像が投影されている間継続的に行われるようにしたが、実際には、これらの照明はある程度の明るさがないと視聴者によって認識されない、あるいは照明の効果が少ないと考えられるため、このような暗いシーンに対応する照明を行わず、明るいシーンについてのみ照明を行うようにしてもよい。このように、所定時間に対応する表示対象画像の明るさが所定値以上のときに左右の照明装置３０、３２による照明を有効にすることで（有効／無効の判定は、特徴量抽出部２０あるいは左照明設定部２２、右照明設定部２４によって行えばよい）、無駄な処理や電力消費を低減することが可能になる。

また、上述した実施形態では、特徴量抽出部２０によって抽出される特徴量として輝度データと色データを考えたが、これらの特徴量は入力される映像信号の種類等に応じて適宜変更することができる。例えば、ＲＧＢデータからなる映像信号が入力された場合には、Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータのそれぞれを特徴量として用いるようにすればよい。

また、上述した実施形態では、投影部１８とメインスクリーンＭＳによって構成される投影型の表示装置を考えたが、プラズマディスプレイ装置等の非投影型表示装置を用いるようにしてもよい。特に、大画面のプラズマディスプレイ装置や液晶表示装置は現段階では非常に高価であるため、本発明を適用することにより、比較的画面サイズが小さなこれらの表示装置を用いて臨場感のある映像を得ることができるとともに、大幅な設備コストの低減を図ることが可能になる。

また、上述した実施形態では、照射型光源である左照明装置３０と右照明装置３２を用いたが、液晶表示装置やＣＲＴ（陰極線管）等の表示装置の全体を所定の輝度および色で発光させて照明装置として用いるようにしてもよい。

一実施形態の映像出力装置の構成を示す図である。本実施形態の映像出力装置におけるメインスクリーンと左スクリーン、右スクリーンとの関係を示す図である。左右照明装置の照明状態設定の具体例を示す図である。左右照明装置の照明状態設定の具体例を示す図である。左右照明装置の照明状態設定の具体例を示す図である。本実施形態の映像出力装置を建物内の一室に設置する場合の具体例を示す図である。本実施形態の映像出力装置を車室内に設置する場合の具体例を示す図である。本実施形態の映像出力装置を車室内に設置する場合の具体例を示す図である。

符号の説明

１０映像入力部
１２信号変換部
１４タイミング調整部
１６信号出力部
１８投影部
２０特徴量抽出部
２２左照明設定部
２４右照明設定部
２６左照明駆動部
２８右照明駆動部
３０左照明装置
３２右照明装置

Claims

表示対象画像に対応する映像信号を生成する映像信号生成手段と、
前記映像信号生成手段から出力される前記映像信号に基づいて前記表示対象画像を表示する表示装置と、
前記表示装置の周辺に配置された照明装置と、
前記表示対象画像の表示タイミングに合わせて、前記表示対象画像の内容に基づいて前記照明装置による照明状態を制御する照明制御手段と、
を備えることを特徴とする映像出力装置。
請求項１において、
前記映像信号生成手段は、時間的に連続する複数のフレームによって構成される前記表示対象画像に対応する前記映像信号を生成し、
前記照明制御手段は、前記複数のフレームのそれぞれの内容に合わせて前記照明装置の照明状態を設定することを特徴とする映像出力装置。
請求項１または２において、
前記照明装置は、前記表示装置の表示画面の左右の所定領域が照明範囲に設定されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項３において、
前記表示装置の表示画面は、前記表示対象画像の視聴者の通常視野角の範囲内に配置されており、
前記照明装置による照明範囲は、前記視聴者の通常視野角の範囲外に配置されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項４において、
前記照明装置による照明範囲は、前記視聴者の最大視野角の範囲内に配置されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項２において、
前記照明制御手段は、前記フレームに対応する前記表示対象画像の内容を解析して、前記照明装置の照明状態を設定することを特徴とする映像出力装置。
請求項６において、
前記照明制御手段は、前記フレームを複数領域に分割し、各分割領域毎に抽出した特徴量を用いて前記照明装置の照明状態を設定することを特徴とする映像出力装置。
請求項７において、
前記照明制御手段は、所定の重み付けを行って前記各分割領域毎の特徴量を加算することにより、前記照明装置の照明状態を設定することを特徴とする映像出力装置。
請求項８において、
前記重み付けは、前記照明装置に近い前記分割領域に対応する重み付け係数が大きくなるように設定されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項６〜９のいずれかにおいて、
一の前記フレームに対応する前記表示対象画像の表示タイミングと前記照明装置による照明タイミングとを一致させるタイミング調整手段をさらに備えることを特徴とする映像出力装置。
請求項１０において、
前記タイミング調整手段は、前記表示装置および前記照明装置の少なくとも一方の前段に設けられて、前記表示タイミングおよび前記照明タイミングのいずれか速い側を遅い側に合わせる遅延手段であることを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
前記表示装置は、スクリーンと投影部を含んで構成されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１２において、
前記照明装置は、前記表示装置を支持する筐体の一部に設置されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１２のいずれかにおいて、
前記表示対象画像の内容に対応した音声を出力するスピーカをさらに備えており、
前記照明装置は、前記スピーカが収納された筐体に設置されていることを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１４のいずれかにおいて、
前記照明装置は、前記表示対象画像に対応させてＲＧＢ各色の配合比が設定可能な照射型光源であることを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１５のいずれかにおいて、
前記表示装置の周囲には、この表示装置が設置された空間の区画面が配置されており、
前記照明装置は、前記区画面に向けて光を照射することを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１５のいずれかにおいて、
前記表示装置の周囲には、前記照明装置の照射範囲を含む位置に補助スクリーンが設置されており、
前記照明装置は、前記補助スクリーンに向けて光を照射することを特徴とする映像出力装置。
請求項１〜１７のいずれかにおいて、
前記照明制御手段は、所定時間に対応する前記表示対象画像の明るさが所定値以上のときに前記照明装置による照明を有効にすることを特徴とする映像出力装置。
表示対象画像に対応する映像信号を生成し、前記映像信号に基づいて前記表示対象画像を表示装置を用いて表示し、前記表示対象画像の表示タイミングに合わせて、前記表示対象画像の内容に基づいて照明状態を制御して照明装置に照明を行わせることを特徴とする映像出力方法。
請求項１９において、
前記表示装置の表示画面は、前記表示対象画像の視聴者の通常視野角の範囲内に配置されており、
前記照明装置による照明範囲は、前記視聴者の通常視野角の範囲外であって最大視野角の範囲内に配置されていることを特徴とする映像出力方法。