JP2008209796A - プロジェクションシステム、プロジェクタ、及び画像情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】個体差のあるプロジェクタの投射画像を重ね合わせた際、簡単に重なり領域の遮光量を調整し、高品質の投射画像を投射することのできるプロジェクションシステムの提供。
【解決手段】プロジェクションシステムを構成するプロジェクタ５は、互いに隣り合う部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、画像情報処理装置は、画像情報出力装置から出力された画像情報について、色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した補正値格納部５３６と、補正値格納部５３６に格納された補正値を用いて、補正を行う手段５２とを備え、手段５２は、重ね合わせ領域について、合成された補正値を用いて色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクションシステム、プロジェクタ、及び画像情報処理装置に関する。

プロジェクタは、画像を拡大してスクリーン上に投射できるため、大画面の画像表示装置として利用されている。さらに、近年では、複数のプロジェクタを組み合わせて利用することで、より大画面、高輝度、高解像度の映像を表示できるようにした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において課題の１つに投射画像の重なり合う部分での平滑化が挙げられる。
重なり合う部分の平滑化処理としては、光学的手段を用いた方法によるものと、画像信号処理による方法が知られている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、複数の部分画像を投射するプロジェクタの投射レンズの後段に遮光部を設け、隣接するプロジェクタの投射画像と重なり合う部分の光量を調整することにより、重なり合い部分での投射画像の平滑化を実現している。
一方、特許文献２に記載の技術では、複数のプロジェクタによって投射された画像を、スクリーン状態監視カメラによって撮像し、撮像された画像データに基づいて、入力される画像信号の処理を行って重なり合う部分での投射画像の平滑化を実現している。

特開２００１−２６８４７６号公報 特開２００６−７４８０５号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、光学的遮光によって平滑化を実現しているため、隣接するプロジェクタの投射画像に色の個体差がある場合、両者の遮光量を均等とするだけでは、重なり合い部分の十分な平滑処理を行うことができないという問題がある。
一方、前記特許文献２に記載の技術では、画像信号処理を行うことによって投射画像が重なり合う部分の平滑化を実現しているが、プロジェクタ固有の個体差を考慮していないので、前記と同様に個体差に応じて階調表現の遮光結果が異なってくるという問題を解消することはできない。

本発明の目的は、個体差のあるプロジェクタの投射画像を重ね合わせた際、簡単に重ね合わせ領域の遮光量を調整し、高品質の投射画像を投射することのできるプロジェクションシステム、プロジェクタ、画像情報処理装置を提供することにある。

本発明に係るプロジェクションシステムは、
画像情報を出力する画像情報出力装置と、
前記画像情報出力装置と情報伝送系路を介して接続され、該画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、部分画像を表示する複数のプロジェクタとを備えたプロジェクションシステムであって、
各プロジェクタに対応して設けられ、前記画像情報出力装置から対応するプロジェクタに出力された画像情報の画像処理を行う複数の画像情報処理装置を備え、
前記複数のプロジェクタは、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
前記画像情報処理装置は、
前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、前記対応するプロジェクタに適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
前記補正値格納手段は、
前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
前記補正処理手段は、
前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とする。

ここで、補正値格納手段には、入力された画像情報によって光変調装置を駆動するに際して適切な色再現性を確保できるような種々の補正値が格納されており、例えば、γ補正値、色空間変換用補正値（３Ｄ―ＬＵＴ）、ＶＴ−γ補正値（１Ｄ−ＬＵＴ）、色ムラ補正値、ゴースト補正値等があり、各補正値は、入力された画像情報のＲＧＢ値に応じた出力値を対応させたＬＵＴ（Look Up Table）に格納される。
また、複数のプロジェクタで投射画像を形成する際、互いに隣接する投射領域の一部が重ね合わされるいわゆるタイリング表示をした場合、重ね合わせ領域については、２台のプロジェクタからの投射光が重ね合わされるため、この部分の光量が増加し、重ね合わせ領域が目立ってしまうため、重ね合わせ領域の光量を減光する必要があるので、重ね合わせ領域用補正値とは、このような減光量を考慮した補正値とされる。

従来、各プロジェクタにおいて上記色再現性を確保する補正を行った後、重ね合わせ領域の減光補正処理を行う必要があり、処理手順が複雑であった。
これに対して本発明によれば、補正値格納手段が重ね合わせ領域用補正値格納部を備えていることにより、このような複雑な段階的な処理を行うことなく、重ね合わせ領域に対しては、補正処理手段による色再現性を確保する補正処理の際に同時に重ね合わせ領域の減光補正処理を行うことができる。
すなわち、通常の投射画像の上記補正を行うに際して、重ね合わせ領域についても上記補正と同時に減光補正を行って補正処理の簡素化を図ることができ、複数のプロジェクタによって投射される画像を継ぎ目のないシームレスな状態で観察することができる。

本発明では、前記画像情報処理装置が、各プロジェクタに内蔵されて一体化されたものとして採用することができる。
この発明によれば、画像情報処理装置がプロジェクタに内蔵された構成なので、画像出力装置と複数のプロジェクタを情報伝送系路で接続するだけで前述した作用及び効果を奏するプロジェクションシステムを構築することができる。

本発明では、画像情報処理装置が各プロジェクタに内蔵されている場合、
前記画像情報出力装置から各プロジェクタに至る情報伝送系路の途中に、前記画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、各プロジェクタの配置された位置に応じた部分画像情報を生成する部分画像生成装置を設け、
前記複数のプロジェクタは、前記部分画像生成装置によって生成された部分画像情報に基づいて、前記部分画像を表示するのが好ましい。
この発明によれば、部分画像生成装置が情報伝送系路の途中に設けられることにより、画像出力装置から各プロジェクタに同じ画像情報を出力するだけで、各部分画像生成装置でプロジェクタの配置に応じた部分画像が生成してプロジェクタに表示させることができるので、画像出力装置における部分画像の生成という処理負担を軽減することができる。

本発明では、前記画像情報処理装置は、前記画像情報出力装置から各プロジェクタに至る伝送情報系路の途中に各プロジェクタとは別体に設けられ、前記各プロジェクタは、前記画像情報処理装置で行われた画像処理の結果に基づいて、前記部分画像を表示する構成を採用することができる。
この発明によれば、画像情報処理装置側で各プロジェクタの色再現性を確保するための画像処理を行っているため、プロジェクタ内部での画像処理負担を軽減させることができ、プロジェクタによる画像処理を簡素化してプロジェクタの製品コストを低減することができる。

本発明では、画像情報処理装置がプロジェクタとは別体に設けられている場合、
前記画像出力装置は、前記情報伝送系路を介して接続される画像情報処理装置に同一の画像情報を出力し、
前記画像情報処理装置は、
前記画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、前記対応するプロジェクタの配置される位置に応じて部分画像情報を生成する部分画像生成手段を備え、
前記複数のプロジェクタは、前記部分画像生成手段によって生成された部分画像情報に基づいて、前記部分画像を表示するのが好ましい。
この発明によれば、前述と同様に画像情報出力装置における部分画像の生成という処理負担を軽減することができる上、補正処理及び部分画像の生成を１台の画像情報処理装置で実現することができ、システム構成の簡素化を図ることができ、プロジェクタの画像処理負担を軽減することができる。

本発明では、
前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つは、画素単位での色ムラを補正する色ムラ補正であり、
前記重ね合わせ領域用補正値は、前記色ムラを補正する補正値と前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値であるのが好ましい。
ここで、色ムラ補正値格納領域による補正処理手段による補正際しては、プロジェクションシステムを構成するプロジェクタの個体差があることを考慮するのが好ましい。
この発明によれば、色ムラ補正処理が、色空間変換補正、ＶＴ−γ補正等を終えた最終段階で行われるため、観察状態に最も近い状態で重ね合わせ領域の減光補正処理を行うことができ、より継ぎ目のないシームレスなタイリング表示画像を投射することができる。

本発明は、前述したプロジェクションシステムを構成するサブコンビネーションとしてのプロジェクタとしても成立する。
具体的には、本発明に係るプロジェクタは、
画像情報を出力する画像情報出力装置と情報伝送系路を介して接続され、該画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、部分画像を表示するプロジェクタであって、
当該プロジェクタは複数用いられ、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
前記画像情報出力装置から出力される画像情報の画像処理を行う画像情報処理装置を備え、
前記画像情報処理装置は、
当該プロジェクタに出力された画像情報について、適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記画像情報出力装置から出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
前記補正値格納手段は、
前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
前記補正処理手段は、
前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とする。

また、本発明は、前述したプロジェクションシステムを構成するサブコンビネーションとしての画像情報処理装置としても成立する。
具体的には、本発明に係る画像情報処理装置は、
部分画像を表示するプロジェクタと情報伝送系路を介して接続され、画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、対応するプロジェクタに出力する画像情報の画像処理を行う画像情報処理装置であって、
前記プロジェクタは複数用いられ、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、前記対応するプロジェクタに適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
前記補正値格納手段は、
前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
前記補正処理手段は、
前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係るプロジェクションシステムが示されており、このプロジェクションシステムは、複数のプロジェクタ５から投射される投射画像Ａ１（部分画像）を部分的に重ね合わせて１台のプロジェクタで形成するよりも大画面の投射画像Ａ２（全体画像）を形成するマルチプロジェクションシステムとして構成される。このプロジェクションシステムは、画像情報出力装置としてのサーバ１と、情報伝送系路としてのＬＡＮ等のネットワーク２と、ネットワーク２を介して接続される複数の部分画像生成装置３Ａ〜３Ｆと、各部分画像生成装置３とデータ伝送手段４で接続される複数のプロジェクタ５Ａ〜５Ｆとを備えている。
各プロジェクタ５Ａ〜５Ｆは、自身が投射する投射画像の一部と、隣り合う投射画像の一部とが重なり合うように配置されている。例えば、プロジェクタ５Ｃから投射される投射画像Ａ１Ｃの一部が、投射画像Ａ１Ｃと隣り合う投射画像Ａ１Ａ、Ａ１Ｄ、Ａ１Ｅの一部と重なり合うように、プロジェクタ５Ａ、５Ｂ、５Ｄ、５Ｅが配置されている。
データ伝送手段はＶＧＡケーブルのようなアナログ信号を扱う伝送手段が代表的であるが、ＵＳＢケーブルのようなデジタル信号を扱うものや無線通信の規格であっても構わない。

サーバ１は、汎用のコンピュータとして構成され、ＯＳ上でプレゼンテーション用ソフトを実行したり、図２に示されるように、ＭＰＥＧやＪＰＥＧ等のデジタル圧縮された画像データを画像データ用デコーダ１１によりデコードしたりすることができる。このサーバ１で生成された全体画像データＡ３は、データ送受信手段１２で所定の通信形式に則って符号化され、フレーム単位の画像データとしてネットワーク２上に出力される。
サーバ１から出力された全画像データＡ３は、各部分画像生成装置３Ａ〜３Ｆで受信され、各部分画像生成装置３Ａ〜３Ｆでは、プロジェクタ５Ａ〜５Ｆの配置位置に応じた部分画像データが生成される。尚、以下の説明では、部分画像生成装置３Ａ〜３Ｆ、プロジェクタ５Ａ〜５Ｆは同一の構成を具備するものであるので、部分画像生成装置を符号３と統一し、プロジェクタを符号５と統一する。

部分画像生成装置３は、サーバ１から出力された全体画像データＡ３を受信し、復号化するデータ送受信手段３１と、受信された全体画像データＡ３に基づいて、部分画像データＡ４を生成する部分画像生成手段３２とを備えている。
部分画像生成手段３２は、ＲＡＭ３３等の記憶装置に格納されたプロジェクタ５の配置位置に応じて部分画像データＡ４を生成するが、具体的には、プロジェクタ５の配置位置に基づいて、プロジェクタ５にどの部分画像データＡ４を生成すればよいかを判断し、生成した部分画像データＡ４を、後述するプロジェクタ５の液晶パネルの解像度に設定する。

例えば、プロジェクタ５の液晶パネルが１０２４×７６８ピクセルのＸＧＡ相当の解像度であり、全体画像データＡ３が１０２４×７６８ピクセルのＸＧＡ相当であり、プロジェクタ５で全体画像の１／４の部分画像を表示させる場合、全画像データＡ３の５１２×３８４ピクセルの部分画像データの切り出しを行い、プロジェクタ５の液晶パネルの１０２４×７６８ピクセルの領域に対応する部分画像データＡ４に変換する。尚、そのままでは対応がとれないので、中間部分は切り出された５１２×３８４ピクセルの部分画像データの各ピクセル間に１ピクセル分の画像データを挿入することで変換することができる。挿入される画像データは、隣り合うピクセルの画像データの線形補間値等を入れれば、色変化が滑らかでかつ高精細な画像データとすることができる。
この部分画像生成手段３２で生成された部分画像データＡ４は、図示を略したが、データ出力手段により、データ伝送手段４を介して対応するプロジェクタ５に出力される。

プロジェクタ５は、図３に示されるように、データ送受信手段５１、画像処理手段５２、メモリ５３、Ｄ／Ａコンバータ５４、液晶パネル駆動回路５５、及び液晶パネル５６を備え、これらの他に、図示を略したが、光源装置、光源駆動回路等が設けられている。
データ送受信手段５１は、部分画像生成装置３からの部分画像データＡ４を受信して、復号化を行う部分である。
画像処理手段５２は、受信された部分画像データＡ４に種々の画像処理を行って液晶パネル５６で適切な色再現性を確保する画像補正処理手段として機能する。
この画像処理手段５２は、メモリ５３に格納された種々のＬＵＴを参照しながら部分画像データＡ４の画像処理を行うが、具体的には、γ補正処理、色空間変換補正処理、ＶＴ−γ補正処理、ゴースト補正処理、及び色ムラ補正処理の順番で行う。

γ補正処理は、例えば、ＲＧＢ表色系で表された部分画像データＡ４を、プロジェクタ５の機種に応じて出力特性変換を行う処理である。尚、このγ補正処理に際しては、他のプロジェクタ５による投射画像の輝度を考慮するのが好ましい。具体的には、複数のプロジェクタ５のうち、最も輝度の低いプロジェクタ５の輝度を基準にしてγ補正処理を行うのがよい。このようにすることで全体画像Ａ２（図１参照）を表示させたときに、各プロジェクタ５間の個体差に起因する、それぞれのプロジェクタ５で形成される画像の輝度ムラを防止できるからである。
色空間変換補正処理は、表色系の変換を行って液晶パネル５６に応じた高精細な色再現性を確保する部分であり、具体的には、メモリ５３内の３Ｄ−ＬＵＴ５３１を参照しながら、ＲＧＢ表色系で表された部分画像データＡ４を、ｓＲＧＢ表色系等の液晶パネル５６で表示させるのに適した表色系に変換する。

ＶＴ−γ補正処理は、液晶パネル５６の個体差に基づく液晶パネル５６の電圧透過特性を調整して適切な色、輝度を再現させる処理であり、メモリ５３内の１Ｄ―ＬＵＴを参照しながら、入力された部分画像データＡ４の処理を行う。
ゴースト補正処理は、他の画素の影響を受けて生じる色ムラ、輝度ムラを補正する処理であり、ゴーストは、表示画像がずれて重なって見える状態をいう。また、このゴースト補正処理の他に、隣の画素に対する信号の漏れ電流により画素が駆動されることによる画像のムラであるクロストークを補正することも行われる。

色ムラ補正処理は、上述した各種補正処理を行った後に行われ、液晶パネル５６の画像形成領域を構成する画素単位で補正処理を行う。この色ムラ補正処理にあたっては、メモリ５３内の色ムラ補正値格納手段５３３に格納された補正値を参照して補正を行うが、この色ムラ補正値格納手段５３３は、通常補正値格納部５３５と重ね合わせ領域用補正値格納部５３６を備え、色ムラ補正処理を行う際、同時に重ね合わせ領域の減光を行う補正も行っている。
例えば、図４に示されるように、４つのプロジェクタ５の投射画像Ａ１のエッジ部分の２５６ピクセル分を重ね合わせた場合、重ね合わせ領域Ａ５では２つの投射画像Ａ１が重ね合わされ、中央の重ね合わせ領域Ａ６では４つの投射画像Ａ１が重ね合わされることとなる。

このため、色ムラ補正値格納手段５３３の通常補正値格納部５３５には、図５に示されるような単体で投射した場合の色ムラ補正値Ｄ１が液晶パネル５６の画像形成領域の画素分、すなわち１０２４×７６８ピクセル分のデータとして格納されている。尚、この通常補正値格納部５３５に格納される色ムラ補正値Ｄ１は、画像形成領域の全ての画素について準備しておく必要は必ずしもなく、例えば、線形補間等によって補正値を持たない画素の補正値を生成してもよい。
一方、重ね合わせ領域用補正値格納部５３６には、上下重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ２、Ｄ３、左右重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ４、Ｄ５、及び角隅部重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ６〜Ｄ９が格納されている。
この重ね合わせ領域用補正値格納部５３６に格納される色ムラ補正値は、重ね合わせ領域における減光量も合成された補正値として設定されており、上下重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ２、Ｄ３、左右重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ４、Ｄ５は、２つの投射画像Ａ１の重ね合わせを考慮して、中央側からエッジ部分に向かって徐々に輝度が低くなっていく補正値として設定される。

また、角隅部重ね合わせ領域用色ムラ補正値Ｄ６〜Ｄ９は、４つの投射画像Ａ１の重ね合わせを考慮して、中央から角隅端部に向かって徐々に輝度が低くなっていく補正値として設定されている。尚、徐々に輝度を低くしているのは、単体での投射画像Ａ１の部分と重ね合わせ領域Ａ５、Ａ６の輝度変化を平滑化してシームレスな全体画像Ａ２を表示させるためである。
このような色ムラ補正値格納手段５３３に格納される色ムラ補正値Ｄ１〜Ｄ９は、入力される画像情報の階調値に応じて設定され、各入力階調に応じて色ムラ補正値Ｄ１〜Ｄ９が格納されている。

以上の手順により画像処理手段５２によって補正処理がなされた部分画像データＡ４は、Ｄ／Ａコンバータ５４に出力され、Ｄ／Ａコンバータ５４では、デジタル−アナログ変換を行い、液晶パネル駆動回路５５に画像信号として出力され、液晶パネル駆動回路５５は、この画像信号に基づいて、液晶パネル５６を駆動する。液晶パネル５６の画像形成領域には、液晶パネル駆動回路５５の駆動に基づく光学像が形成される。

次に、前述したプロジェクションシステムの作用を、図６に示されるフローチャートに基づいて説明する。
サーバ１の画像データ用デコーダ１１は、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された画像データのデコードを行い（手順Ｓ１）、データ送受信手段１２は、フレーム単位で全画像データＡ３を各部分画像生成装置３に送信出力する（手順Ｓ２）。
サーバ１から送信出力された全画像データＡ３は、各部分画像生成装置３のデータ送受信手段３１で受信され（手順Ｓ３）、部分画像生成手段３２は、接続されるプロジェクタ５の配置位置に基づいて、受信された画像データＡ３から部分画像データＡ４を生成する（手順Ｓ４）。

部分画像データＡ４が生成されたら、部分画像生成装置３のデータ出力手段は、部分画像データＡ４をプロジェクタ５に出力する（手順Ｓ５）。
プロジェクタ５の画像処理手段５２は、メモリ５３内のプロジェクタ配置位置格納部５３４から、予めプロジェクタ５の配置位置を取得しておき（手順Ｓ６）、データ送受信手段５１で部分画像データＡ４を受信したら（手順Ｓ７）、γ補正処理（手順Ｓ８）、色空間変換補正処理（手順Ｓ９）、ＶＴ−γ補正処理（手順Ｓ１０）、ゴースト補正処理（手順Ｓ１１）を実行する。

これらの補正処理が終了したら、画像処理手段５２は取得したプロジェクタ５の配置位置に基づいて、通常色ムラ補正値と重ね合わせ領域用色ムラ補正値とを合成して色ムラ補正処理を実行する（手順Ｓ１２）。
具体的には、画像処理手段５２は、投射画像Ａ１のうち、プロジェクタ５が単独で投射している領域の色ムラ補正を行う画素の位置座標を指定し、通常補正値格納部５３５内を参照して、図７に示されるように、対象となる画素位置の入力階調値ｉｎに応じた色ムラ補正値ｏｕｔの補正曲線Ｇ１を生成する。
一方、重ね合わせ領域Ａ５については、画像処理手段５２は、色ムラ補正を行う画素の位置座標を指定し、重ね合わせ領域用補正値格納部５３６内を参照して、対象となる画素位置の入力階調値ｉｎに応じて、減光された輝度での色ムラ補正値ｏｕｔの補正曲線Ｇ２を生成する。
そして、生成された補正曲線Ｇ１、Ｇ２に基づいて、各画素の入力階調値ｉｎに応じた色ムラ補正処理を行う。

このように本実施形態では、色ムラ補正処理に際して、色ムラ補正と同時に重なり領域の減光補正を実施しているので、従来のように、各プロジェクタ５で色ムラ補正を行った後、重ね合わせ領域Ａ５、Ａ６の補正を行う必要がなくなり、プロジェクタ５の画像処理手段５２の演算処理負担を軽減することができる。
また、γ補正処理において、各プロジェクタ５の投射画像Ａ１の輝度の個体差を調整しているので、一様な輝度の高品質な全体画像Ａ２を形成することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では既に説明した部分と同一の部分等については、その説明を省略する。
前述した第１実施形態では、サーバ１は、各部分画像生成装置３に対して同一の全画像データＡ３を送信し、各部分画像生成装置３において、プロジェクタ５の配置位置に応じた部分画像データＡ４を生成し、プロジェクタ５で投射画像を表示させていた。
これに対して、本実施形態では、図８に示されるように、サーバ６に対してプロジェクタ５０がネットワーク２を介して直接接続されている点が相違する。

また、前述した第１実施形態では、各プロジェクタ５は重ね合わせ領域についての色ムラ補正及び光量補正を同時に行うことのできる重ね合わせ領域用補正値を格納した重ね合わせ領域補正値格納部５３７を具備し、重ね合わせ領域については、この重ね合わせ領域補正値格納部５３７に格納された補正値を参照することにより、色ムラ補正及び重ね合わせ領域の光量補正を同時に補正するようになっていた。
これに対して、第２実施形態に係るプロジェクションシステムでは、図８に示されるように、システムを構成するプロジェクタ５０の色ムラ補正値格納手段５３３Ａは、通常補正値格納部５３５の他に、重ね合わせ領域の光量補正値を格納した重ね合わせ領域光量補正値格納部５３６Ａを備え、色ムラ補正及び重ね合わせ領域の光量補正を同時に行う際には、通常補正値格納部５３５に格納された色ムラ補正値、重ね合わせ領域光量補正値格納部５３６Ａに格納された光量補正値を合成することにより、色ムラ補正と、重ね合わせ領域の光量補正を同時に行っている点が相違する。以下、これらについて詳述する。

本実施形態に係るプロジェクションシステムは、図８に示されるように、サーバ６及びプロジェクタ５０がネットワーク２を介して直接接続されており、部分画像データＡ４は、各プロジェクタ５０の配置位置に応じてサーバ６内部の部分画像生成手段６１で生成され、各プロジェクタ５０に送信される。
すなわち、部分画像生成手段６１は、画像データ用デコーダ１１でデコードされた全画像データＡ３に基づいて、部分画像データＡ４を生成する。この際、ネットワーク２上に接続される各プロジェクタ５０に対して、異なる部分画像データＡ４を送信しなければならないので、部分画像生成手段６１は、部分画像データＡ４を生成した際、その部分画像データＡ４を表示させたいプロジェクタ５０のＩＰアドレス等の識別情報を画像データＡ４に付帯させる。

プロジェクタ５０の画像処理手段５２の基本的構成については、第１実施形態と同様であるが、補正値格納手段５３３は、第１実施形態と同様の通常補正値格納部５３５の他、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａを備え、画像処理手段５２による色ムラ補正処理に際しては、通常補正値格納部５３５に格納された色ムラ補正値と、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａに格納された光量補正値とを合成して、１つのＬＵＴを生成して、色ムラ補正及び重ね合わせ領域における光量補正を同時に行っている。
重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａに格納された補正値は、重ね合わせ領域における輝度補正値と、重ね合わされない領域における輝度補正値とが格納され、プロジェクタ５０の配置によって重ね合わせ領域の位置が異なるため、これに応じたパターンの輝度補正値が格納されている。

具体的には、図９に示されるように、液晶パネル５６の画像形成領域内の重ね合わせ領域の輝度補正値と、重ね合わされない領域の輝度補正値とを組み合わせた形で重ね合わせ領域用光量補正値が設定されており、例えば、左側に重ね合わせ領域が設定されている場合、重ね合わせ領域では端部では、重ね合わせ領域の光量調整を考慮した図９（Ａ）のような入力階調値ｉｎに対する輝度補正値ｏｕｔを設定しておき、重ね合わせ領域以外の部分では、図９（Ｂ）にような入力階調値ｉｎに対する輝度補正値ｏｕｔを設定する。
このような重ね合わせ領域用光量補正値は、プロジェクタ５０のタイリング表示における配置位置に応じて、左、右、上、下、上及び左、上及び右、下及び左、下及び右、上及び左右、下及び左右、上下左右の１１パターンが、全階調値に対応して設定されている。

このようなプロジェクションシステムでは、図１０のフローチャートに示されるように、画像データのデコードが終了したら（手順Ｓ１）、部分画像生成手段６１によって部分画像データＡ４の生成を行い（手順Ｓ２１）、送信先となるプロジェクタ５０のＩＰアドレスを付帯させ、データ送受信手段１２は、付帯されたＩＰアドレス情報に基づいて、送信先となるプロジェクタ５０を特定して、部分画像データＡ４をフレーム単位で送信する（手順Ｓ２２）。
プロジェクタ５０の画像処理手段５２は、第１実施形態と同様に、部分画像データを受信した後（手順Ｓ７）、γ補正処理からゴースト補正処理を行った後、色ムラ補正及び重ね合わせ領域の光量補正を行うＬＵＴを合成した後（手順Ｓ２３）、合成したＬＵＴを参照して、色ムラ補正処理と、重ね合わせ領域の光量補正を同時に行う（手順Ｓ１２）。

このような本実施形態によれば、サーバ６側で部分画像データＡ４の生成を行っているため、第１実施形態の場合のように、各プロジェクタ５０に部分画像生成装置３を設ける必要がなく、プロジェクションシステムの構造を簡素化することができる。
また、各プロジェクタ５０では、受信した部分画像データＡ４をそのまま投影すれば、これらが重ね合わされて大画面の投射画像を表示することができるため、プロジェクタにおける処理負担を軽減することができる。
さらに、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａがこのように光量補正値を格納し、色ムラ補正処理に際して、光量補正値を含めた新たなＬＵＴを合成し、これを参照して補正を行っているため、色ムラ補正と同時に重ね合わせ領域の補正を行うことができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述の第１実施形態では、本発明に係る画像処理手段５２をプロジェクタ５内に内蔵して一体化した構成を採用し、部分画像生成装置３では、専らサーバ１から送信された全画像データから部分画像データを生成していた。
これに対して第３実施形態に係るプロジェクションシステムでは、図１１に示されるように、サーバ１は、ネットワーク２を介して複数の画像処理装置７と接続され、各画像処理装置７では、接続されるプロジェクタ８の配置位置に応じた部分画像データを生成するとともに、接続されるプロジェクタ８で適切な色再現性を実現するための画像処理を行っている点が相違する。この実施形態においては画像処理装置において画像処理が行われているため、高精度のデータを正しくプロジェクタに伝送することが求められる。従ってデータ伝送手段４はＵＳＢケーブルに代表される、デジタル信号を扱うものが望ましい。

また、前述した第２実施形態では、画像処理手段５２は、通常補正値格納部５３５に格納された色ムラ補正値と、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａに格納された光量補正値とに基づいて、新たなＬＵＴを合成し、これに基づく色ムラ補正処理及び光量補正を行っていた。
これに対して、本実施形態では、通常補正値格納部５３５に格納された色ムラ補正値と、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａに格納された光量補正値とに基づいて、予め合成したＬＵＴを生成しておき、合成補正値格納部５３７に格納している点が相違する。以下、これらについて詳述する。

図１１に示されるように、本実施形態のプロジェクションシステムを構成する画像処理装置７は、サーバ１から送信された全画像データＡ３をデータ送受信手段５１で受信し、受信された全画像データＡ３に基づいて、部分画像生成手段７１が部分画像データＡ４を生成するように構成されている。
生成された部分画像データＡ４は、画像処理装置７内の画像処理手段５２によってγ補正、色空間変換補正、ＶＴ−γ補正、ゴースト補正、色ムラ補正等の各処理が行われる。
色ムラ補正値格納手段５３３Ｂには、色ムラ補正処理を行うための通常補正値格納部５３５、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａ、及び合成補正値格納部５３７が確保され、画像処理手段５２は、この合成補正値格納部５３７に格納されたＬＵＴを参照して色ムラ補正を行う。合成補正値格納部５３７に格納される補正値は、通常補正値格納部５３５に格納された色ムラ補正値と、重ね合わせ領域用光量補正値格納部５３６Ａに格納された光量補正値を合成したものであり、補正値の合成は画像処理手段５２によって行われ、適宜のタイミングで行うことができる。

このように画像処理手段５２によって各種補正が行われた画像データは、データ送受信手段７２によって、ＵＳＢケーブル等のデジタルケーブル４を介してプロジェクタ８に出力される。プロジェクタ８では、既に必要な補正処理が画像処理装置７で行われているため、特段補正することなく、液晶パネル駆動回路５５からの画像信号に基づいて、液晶パネル５６を駆動する。液晶パネル５６の画像形成領域には、液晶パネル駆動回路５５の駆動に基づく光学像が形成される。
尚、このように画像処理装置７の画像処理手段５２で予めプロジェクタ８に必要な画像処理を行った後の画像データを、デジタルケーブル４を介してプロジェクタ８に出力する場合、このデジタルケーブル４が画像更新の律速となる可能性が高い。

すなわち、通常入力されるＲＧＢ形式の画像データでは、ＲＧＢ各色について８ビットのデータとして入力される。これに画像処理を施すと、色変換、ＶＴ−γ、色ムラ等の補正を行った際、各色８ビットだったものが、各色１０ビット、１２ビット等の大きな画像データとなり、各色８ビットでは問題のないデジタルケーブル４での通信速度が、このようなデータ量の大きな画像データとなった場合、画像を更新するタイミングが遅くなってしまう。
そこで、本実施形態では、画像処理手段５２の後段、データ送受信手段７２の前段に差分データ生成手段７３を設けることにより、デジタルケーブル４での通信速度の律速に対応している。

差分データ生成手段７３は、画像データを複数フレーム分記録可能なＶＲＡＭ７４と接続されており、画像処理手段５２によって補正された１フレーム分の補正済み画像データは、データ送受信手段７２を介してプロジェクタ８に出力されるとともに、ＶＲＡＭ７４に記録される。
次の１フレーム分の補正済み画像データが画像処理手段５２によって生成されたら、差分データ生成手段７３は、ＶＲＡＭ７４に記録された補正済み画像データと、画像処理手段５２で生成された補正済み画像データとを対比して、両画像データの差分をとって差分データを生成し、次のフレームの画像データとしてプロジェクタ８に出力する。
プロジェクタ８には、ＶＲＡＭが設けられ（図示略）、先に出力された１フレーム分前の画像データが記録されており、プロジェクタ８のデータ送受信手段８１が画像処理装置７から差分データを受信したら、差分データとして更新された部分をＶＲＡＭ７４上の画像データに書き込み、新たな画像データを生成し、これに基づく光学像が形成される。

本実施形態のプロジェクションシステムによれば、このような差分データの送信を繰り返すことにより、通信速度の遅いデジタルケーブル４であっても、差分データ生成手段７３で出力する画像データを必要最小限とすることができるため、画像処理装置７において高度な画像処理を行っても、プロジェクタ８における画像のフレーム単位の更新に遅滞を生じさせることがなく、適切な投射画像を表示することができる。
この結果、プロジェクタ８における画像処理を大幅に軽減することが可能となり、高性能のＧＰＵをプロジェクタ８に搭載する必要がなくなるため、プロジェクタ８の製品コストを大幅に下げることができる。
また、色ムラ補正値格納手段５３３Ｂが合成補正値格納部５３７を備えていることにより、一旦画像処理手段５２で補正値の合成が行われれば、以降、プロジェクタ５の配置位置に変更がなければ、直接合成補正値格納部５３７に格納されたＬＵＴを参照すれば、色ムラ補正処理と光量補正処理を同時に行うことができるため、補正処理を一層迅速に行うことができる。

［実施形態の変形］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、色ムラ補正処理において、重なり領域の減光量を補正するようになっていたが、これに限らず、画素単位で補正する補正処理、例えば、輝度ムラ補正を行う処理を色ムラ補正とは別に設け、この輝度ムラ補正処理時に重なり領域の減光補正を行ってもよい。

前記第３実施形態では、画像処理装置７内に部分画像生成手段７１を組み込み、サーバ１からは、全画像データＡ３を送信するように構成されていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、第２実施形態のサーバ６と同様に部分画像データＡ４をサーバ６内で生成し、画像処理装置では、部分画像の生成を行わずに画像処理のみを行うように構成してもよい。
前記各実施形態では、液晶パネル５６を光変調装置とするプロジェクタを複数用いたプロジェクションシステムであったが、これに限らず、マイクロミラーを用いた光変調装置でプロジェクションシステムを構成した場合に、本発明を適用してもよい。
その他、本発明の実施の際の構成等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成等としてもよい。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクションシステムの構成を示す模式図。 前記実施形態におけるプロジェクションシステムのサーバ及び部分画像生成装置の構造を表すブロック図。 前記実施形態におけるプロジェクションシステムのプロジェクタの構造を表すブロック図。 前記実施形態における複数のプロジェクタの重ね合わせ領域を表す模式図。 前記実施形態における色ムラ補正値格納手段に格納された補正値を表す模式図。 前記実施形態におけるプロジェクションシステムの作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態における色ムラ補正及び減光を考慮した色ムラ補正の状態を表す模式図。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクションシステムの構造を表すブロック図。 前記実施形態における重ね合わせ領域用光量補正値格納部に格納された補正値を表す模式図。 前記実施形態における作用を説明するためのフローチャート。 本発明の第３実施形態に係るプロジェクションシステムの構造を表すブロック図。

符号の説明

１…サーバ、２…ネットワーク、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ…部分画像生成装置、４…デジタルケーブル、５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、８、５０…プロジェクタ、６…サーバ、７…画像処理装置、１１…画像データ用デコーダ、１２…データ送受信手段、３１…データ送受信手段、３２…部分画像生成手段、５１…データ送受信手段、５２…画像処理手段、５３…メモリ、５４…Ａ／Ｄコンバータ、５５…液晶パネル駆動回路、５６…液晶パネル、６１、７１…部分画像生成手段、７２…データ送受信手段、７３…差分データ生成手段、７４…ＶＲＡＭ、８１…データ送受信手段、５３３…色ムラ補正値格納手段、５３４…プロジェクタ配置位置格納部、５３５…通常補正値格納部、５３６…重ね合わせ領域用補正値格納部、５３６Ａ…重ね合わせ領域用光量補正値格納部、５３７…合成補正値格納部、Ａ１、Ａ１Ａ、Ａ１Ｂ、Ａ１Ｃ、Ａ１Ｄ、Ａ１Ｅ…投射画像、Ａ２…全体画像、Ａ３…全画像データ、Ａ４…部分画像データ、Ａ５、Ａ６…重ね合わせ領域、Ｄ１…色ムラ補正値、Ｄ２〜Ｄ９…重ね合わせ領域用色ムラ補正値

Claims (8)

1. 画像情報を出力する画像情報出力装置と、
   前記画像情報出力装置と情報伝送系路を介して接続され、前記画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、部分画像を表示する複数のプロジェクタとを備えたプロジェクションシステムであって、
   各プロジェクタに対応して設けられ、前記画像情報出力装置から対応するプロジェクタに出力された画像情報の画像処理を行う複数の画像情報処理装置を備え、
   前記複数のプロジェクタは、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
   前記画像情報処理装置は、
   前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、前記対応するプロジェクタに適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
   前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
   前記補正値格納手段は、
   前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
   前記補正処理手段は、
   前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とするプロジェクションシステム。
2. 請求項１に記載のプロジェクションシステムにおいて、
   前記画像情報処理装置は、各プロジェクタに内蔵されて一体化されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
3. 請求項２に記載のプロジェクションシステムにおいて、
   前記画像情報出力装置から各プロジェクタに至る情報伝送系路の途中に、前記画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、各プロジェクタの配置された位置に応じた部分画像情報を生成する部分画像生成装置を設け、
   前記複数のプロジェクタは、前記部分画像生成装置によって生成された部分画像情報に基づいて、前記部分画像を表示することを特徴とするプロジェクションシステム。
4. 請求項１に記載のプロジェクションシステムにおいて、
   前記画像情報処理装置は、前記画像情報出力装置から各プロジェクタに至る情報伝送系路の途中に各プロジェクタとは別体に設けられ、
   前記各プロジェクタは、前記画像情報処理装置で行われた画像処理の結果に基づいて、前記部分画像を表示することを特徴とするプロジェクションシステム。
5. 請求項４に記載のプロジェクションシステムにおいて、
   前記画像情報出力装置は、前記情報伝送系路を介して接続される画像情報処理装置に同一の画像情報を出力し、
   前記画像情報処理装置は、
   前記画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、前記対応するプロジェクタの配置される位置に応じて部分画像情報を生成する部分画像生成手段を備え、
   前記複数のプロジェクタは、前記部分画像生成手段によって生成された部分画像情報に基づいて、前記部分画像を表示することを特徴とするプロジェクションシステム。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のプロジェクションシステムにおいて、
   前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つは、画素単位で色ムラを補正する色ムラ補正であり、
   前記重ね合わせ領域用補正値は、前記色ムラを補正する補正値と前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値であることを特徴とするプロジェクションシステム。
7. 画像情報を出力する画像情報出力装置と情報伝送系路を介して接続され、該画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、部分画像を表示するプロジェクタであって、
   当該プロジェクタは複数用いられ、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
   前記画像情報出力装置から出力される画像情報の画像処理を行う画像情報処理装置を備え、
   前記画像情報処理装置は、
   当該プロジェクタに出力された画像情報について、適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
   前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記画像情報出力装置から出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
   前記補正値格納手段は、
   前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
   前記補正処理手段は、
   前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とするプロジェクタ。
8. 部分画像を表示するプロジェクタと情報伝送系路を介して接続され、画像情報出力装置から出力された画像情報に基づいて、対応するプロジェクタに出力する画像情報の画像処理を行う画像情報処理装置であって、
   前記プロジェクタは複数用いられ、互いに隣り合う前記部分画像の一部が重ね合わされるように配置され、
   前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、前記対応するプロジェクタに適切な色再現性を確保する補正を行う補正値を格納する補正値格納手段と、
   前記補正値格納手段に格納された補正値を用いて、前記対応するプロジェクタに出力された画像情報について、補正を行う補正処理手段とを備え、
   前記補正値格納手段は、
   前記色再現性を確保する補正のうちの少なくとも１つの補正値と、前記重ね合わせ領域の光量を補正する補正値とが合成された補正値を格納した重ね合わせ領域用補正値格納部を備え、
   前記補正処理手段は、
   前記重ね合わせ領域について、前記合成された補正値を用いて前記色再現性を確保する少なくとも１つの補正と、前記重ね合わせ領域の光量の補正とを行うことを特徴とする画像情報処理装置。

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