WO2005034512A1

WO2005034512A1 - 画像投射システム及び画像投射システム用の駆動回路

Info

Publication number: WO2005034512A1
Application number: PCT/JP2004/013959
Authority: WO
Inventors: Masakazu Aoki; Takashi Hirakawa
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2005-04-14
Also published as: JP2005117266A

Abstract

　本発明は、スクリーン上に画像を投写することによりユーザに映像を表示するマルチプロジェクタ（１０）であり、このプロジェクタは、入力画像をｎ個の要素画像に分割する分割部（１１）と、各要素画像のエッジ部分の輝度を加工するｎ個のエッジ加工部（１５）と、ｎ個の投写装置（１６）とを備えている。分割部（１１）は、隣接する要素画像との間でエッジ部分が重複するように、各要素画像を生成する。エッジ加工部（１５）は、水平カウンタ及び垂直カウンタを用いて要素画像の重複領域の画素位置を特定し、そのカウント値を画像信号に乗算する。マルチプロジェクタ（１０）は、各要素画像の重複領域の輝度をエッジに向かう方向に徐々に小さくすることができ、要素画像と要素画像とが滑らかに接続されてスクリーン上に表示される。

Description

画像投射システム及び画像投射システム用の駆動回路

技術分野

[0001] 本発明は、スクリーン上に画像を投写することによりユーザに映像を表示する画像投写システム及びこの画像投射システムに用いられる駆動回路に関する。

本出願は、日本国において 2003年 10月 6日に出願された日本特許出願番号 200 3— 347444を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。

背景技術

[0002] 複数の要素画像をスクリーン上に並べて投写することにより、 1つの投写装置で表示する画像よりも大きな画像をスクリーン上に表示するマルチ画像投写システム (マルチプロジェクタ）が知られている。マルチプロジェクタでは、要素画像と要素画像とに隙間があったり、要素画像と要素画像との輝度差が大き力つたりすると、継ぎ目が目立ってしまい、全体として見づらい画像となってしまう。

このような問題を解決するため、要素画像と要素画像との継ぎ目部分を重複させてスクリーン上に投写し、さらに、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力方向に徐々に小さくすることにより、要素画像と要素画像との継ぎ目を滑らかに表示するマルチプロジェクタが提案されて、る。

従来提案されてヽるマルチプロジェクタでは、要素画像の重複領域の輝度を変化させるには、各要素画像を投写する個々のプロジェクタに例えばフィルタを設けたりすることにより行うことができる。このマルチプロジェクタでは、重複範囲の幅の調整や変更を行うには、フィルタ等の変更を行う必要があり煩雑であった。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 本発明の目的は、従来の画像投射システムが有する問題点を解消するすることができる新規な画像投射システム及びこの画像投射システムに用いられる駆動回路を提供することにある。本発明の他の目的は、複数の要素画像を 1つのスクリーン上に並べて投写することにより、 1つの要素画像よりも大きい合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムにおいて、要素画像と要素画像の重複領域の調整及び変更を簡易に行うことができる画像投写システム及びその駆動回路を提供することにある。

本発明は、複数の要素画像を 1つのスクリーン上に対して投写することにより、 1つの要素画像よりも大きい合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムであり

、複数の要素画像を 1つのスクリーン上に対して投写することにより、 1つの要素画像よりも大きい合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムにおいて、入力画像に対して水平方向 n (nは自然数。）分割及び垂直方向 n (nは自然数。）分割す

1 2 2

ることにより n (n=n X n )個の要素画像を生成し、所定の画面フォーマットに拡大さ

1 2

れた各要素画像からなる n本の画像信号を出力する分割拡大手段と、画像信号の信号レベルの調整を行う調整部が、分割拡大手段カゝら出力された n本の画像信号のそれぞれに対応して設けられたデータ処理手段と、データ処理手段によりレベル調整がされた n本の画像信号を 1つのスクリーン上のそれぞれの要素画像の位置に投写して、上記合成画像を上記スクリーン上に表示する投写手段とを有する駆動回路を備える。

この駆動回路を構成する分割拡大手段は、隣接する要素画像との間で周縁部分が重複するように各要素画像を生成し、データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して、その画素の左辺からの画素位置及び左側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して、その画素の右辺からの画素位置及び右側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して、その画素の上辺からの画素位置及び上側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して、その画素の下辺からの画素位置及び下側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、この逆数の乗算は、重複領域幅に対応した係数を発生するテーブルと、係数と画素値とを乗算する乗算器と、この乗算器による乗算結果を右ビットシフトする右シフト回路とにより行い、係数と右シフト量との乗算値が逆数となるように調整されて!、る。また、本発明に係る駆動回路は、複数の要素画像を 1つのスクリーン上に対して投写することにより、 1つの要素画像よりも大きい合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムにおける駆動回路であって、入力画像に対して水平方向 n (nは自然数。）分割及び垂直方向 n (nは自然数。）分割することにより n (n=n X n )個の

2 2 1 2 要素画像を生成し、所定の画面フォーマットに拡大された各要素画像力もなる n本の画像信号を出力する分割拡大手段と、画像信号の信号レベルの調整を行う調整部が、分割拡大手段カゝら出力された n本の画像信号のそれぞれに対応して設けられたデータ処理手段と、データ処理手段によりレベル調整がされた n本の画像信号を 1つのスクリーン上のそれぞれの要素画像の位置に投写して、合成画像をスクリーン上に表示する投写手段とを備える。

本発明に係る画像投射システムでは、分割拡大手段が、隣接する要素画像との間で周縁部分が重複するように各要素画像を生成する。さらに、データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して、その画素の左辺からの画素位置及び左側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して、その画素の右辺からの画素位置及び右側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して、その画素の上辺からの画素位置及び上側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して、その画素の下辺からの画素位置及び下側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算する。さらに、逆数の乗算は、重複領域幅に対応した係数を発生するテーブルと、係数と画素値とを乗算する乗算器と、この乗算器による乗算結果を右ビットシフトする右シフト回路とにより行い、係数と右シフト量との乗算値が逆数となるように調整されている。本発明に係る画像投射システムでは、隣接する要素画像との間で周縁部分が重複するように各要素画像を生成することにより、要素画像と要素画像との隙間をなくしている。さらに、要素画像の重複領域の各画素に対して、その画素のエッジからの画素位置及び重複領域の画素数の逆数を乗算して、その画素の輝度調整を行って、る。このことにより、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力う方向に徐々に小さくし、要素画像と要素画像とを滑らかに接続している。本発明に係る画像投射システム及びこのシステムを駆動する駆動回路では、要素画像の重複領域の各画素に対して、その画素のエッジ力の画素位置及び重複領域の画素数の逆数を乗算して、その画素の輝度調整を行っている。このため、本発明に係る画像投射システム及びこのシステムを駆動する駆動回路では、各画素に乗算する重複範囲の画素数のみを変更すれば、要素画像の重複領域の調整及び変更を行うことができる。

本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明力一層明らかにされるであろう。図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明を適用したマルチプロジェクタを示すブロック図である。

[図 2]図 2は、マルチプロジェクタでの画像分割方法について説明をするための図である。

[図 3]図 3は、分割される前の画像について説明をするための図である。

[図 4]図 4は、分割された後の要素画像について説明をするための図である。

[図 5]図 5は、要素画像の重複領域について説明をするための図である。

[図 6]図 6は、エッジ力卩ェ部を示すブロック図である。

[図 7]図 7は、画面内の走査順序について説明をするための図である。

[図 8]図 8A乃至図 8Cは、左端の重複領域での領域特定用のパルス及びカウンタ値を示す図である。

[図 9]図 9A乃至図 9Cは、右端の重複領域での領域特定用のパルス及びカウンタ値を示す図である。

[図 10]図 10は、左辺側の重複領域の幅が 64ドットであった場合の左端の重複領域での乗算係数を示す図である。

[図 11]図 11は、左辺側の重複領域の幅が 64ドットであった場合の右端の重複領域での乗算係数を示す図である。

[図 12]図 12A乃至図 12Cは、上端の重複領域での領域特定用のパルス及びカウンタ値を示す図である。

[図 13]図 13A乃至図 13Cは、下端の重複領域での領域特定用のパルス及びカウンタ値を示す図である。

[図 14]図 14は、上辺側の重複領域の幅が 64ドットであった場合の上端の重複領域での乗算係数を示す図である。

[図 15]図 15は、上辺側の重複領域の幅が 64ドットであった場合の下端の重複領域での乗算係数を示す図である。

[図 16]図 16は、水平処理部及び垂直処理部の内部構成について示す図である。

[図 17]図 17は、左端演算部、右端演算部、上端演算部及び下端演算部の内部構成について示す図である。

[図 18]図 18は、水平方向及び垂直方向の重複領域に対する乗算係数を同時に求めた場合の係数を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明をマルチプロジェクタに適用した例を挙げて説明する。ここで、マルチプロジェクタとは、複数の投写装置により投写される複数の画像を 1つのスクリーン上に並べて表示して、通常よりも大きなサイズの合成画像をスクリーン上に表示するシステムである。

図 1に、本発明を適用したマルチプロジェクタ 10のブロック構成図を示す。

図 1に示すマルチプロジェクタ 10は、入力された画像信号、すなわち、入力画像信号 Vinを n本の画像信号に分割する分割部 11と、分割された n本の画像信号に対して信号調整を行う調整部 12と、調整部 12により信号調整がされた n本の画像信号をスクリーン 1に対して投写する投写部 13と、各部の制御を行う制御部 14とを備えている。

分割部 11は、入力画像信号の 1画面を n個の画面に分割し、各分割画面から構成される画像信号を n本生成する。具体的には、入力画像信号 Vinの画面を、図 2に示すように、水平方向に nl (nlは自然数。）分割し、垂直方向に n2 (n2は自然数。）分割し、画面を n (n=nl X n2)個の矩形領域に分割する。分割した個々の領域に表示されている画像 Gを、以下、要素画像という。分割部 11は、 1つの矩形領域から要素画像を抽出し、その要素画像を所定の画面フォーマット (例えば、 SVGA, XGA等）の画像に拡大し、 1本の画像信号を生成する。分割部 11は、以上のような抽出及び拡大処理を全ての分割領域に対して行！ヽ、 n本の画像信号を出力する。

ここで、分割部 11は、図 3及び図 4に示すように、隣接する要素画像との間で必ず重複した領域 (重複領域)が生じるように、各要素画像を生成して、る。

例えば、図 3に示すように、元画像 21を水平方向 2分割、垂直方向 2分割し、図 4に示すように、左上，右上，左下及び右下の 4つの要素画像 22, 23, 24, 25を生成するとする。この場合、図 4に示すように、左上の要素画像 22には、右端部分に右上の要素画像 23との重複領域 22Rが存在し、下端部分に左下の要素画像 24との重複領域 22Bが存在し、右下コーナ部分に右上，左下，右下の要素画像 23, 24, 25との重複領域 22Mが存在する。右上の要素画像 23には、左端部分に左上の要素画像 22との重複領域 23Lが存在し、下端部分に右下の要素画像 25との重複領域 23B が存在し、左下コーナ部分に左上，左下，右下の要素画像 22, 24, 25との重複領域 23Mが存在する。左下の要素画像 24には、右端部分に右下の要素画像 25との重複領域 24Rが存在し、上端部分に左上の要素画像 22との重複領域 24Tが存在し、右上コーナ部分に右上，左上，左下の要素画像 22, 23, 25との重複領域 24Mが存在する。右下の要素画像 25には、左端部分に左下の要素画像 24との重複領域 2 5Lが存在し、上端部分に右上の要素画像 23との重複領域 25Tが存在し、左上コーナ部分に左上，右上，左下の要素画像 22, 23, 24との重複領域 25Mが存在する。分割部 11は、以上のように、隣接する要素画像 22乃至 25が重なり合うように元画像を分割して、各要素画像 22乃至 25を生成している。

なお、縦横のドット数は、分割された n個の要素画像の全てで同一である力重複領域の幅はそれぞれの重複領域で異なっていてもよい。例えば、図 3に示すように、垂直方向の重複領域の幅 Xドット（水平方向の長さ）と、水平方向の重複領域の幅 Y ライン (垂直方向の長さ）が異なっていてもよい。分割位置や重複領域の位置及び幅等は、制御部 14により制御がされる。

調整部 12には、分割部 11から出力された要素画像カゝら構成された n本の画像信号が入力される。調整部 12は、 n本の画像信号の各々に対応して設けられた n個のエッジカ卩ェ回路 15- 1— 15- nを備えている。

各エッジ加工回路 15-1— 15-nには、 n本の要素画像信号のうちの対応する 1本の要素画像信号が入力される。エッジカ卩ェ回路 15- 1— 15- nは、図 5に示すように、要素画像の重複領域の輝度が外周に向力う方向に徐々に小さくなるように、要素画像の加工処理を行う。なお、各要素画像は、元画像内での位置に応じて重複領域の位置及び大きさが異なっている。そのため、各エッジカ卩ェ回路 15-1— 15-nは、各要素画像の重複領域の発生位置及び大きさを示す情報が制御部 14から与えられ、その情報に基づき発生位置及び大きさを特定して、上記の画像の加工処理を行う。各ェッジカ卩ェ回路 15-1— 15-nの詳細な内部については後述する。

投写部 13には、調整部 12から出力された n本の要素画像信号が入力される。投写部 13は、 n本の要素画像信号の各々に対応して設けられた n個の投写装置 16-1— 16— nを備えている。

各投写装置 13-1— 13-nには、対応する 1本の要素画像信号が入力される。各投写装置 13-1— 13-nは、入力された要素画像信号に応じた光を発光し、スクリーン 1 に対して画像を投写し、スクリーン 1上に画像を表示させる。

各投写装置 13-1— 13-nが投写する要素画像は、その要素画像の元画像上での位置に応じてスクリーン 1に対する投写位置が異なる。各投写装置 13- 1— 13-nは、自分に入力された要素画像の元画像上での位置に応じて、スクリーン 1に対する投写角度が調整されている。したがって、全ての各投写装置 13-1— 13-n力も要素画像が投写されると 1つの合成画像が形成され、ユーザに対して 1つの画像としてスクリーン 1に表示される。

以上のようにマルチプロジェクタ 10では、入力画像を分割して複数の要素画像を生成し、生成した複数の要素画像を 1つのスクリーン 1上に投写装置 13-1— 13-nを用いて投写する。このとき、各投写装置 13-1— 13-nから投写する画像を、元画像に対する配置の順にスクリーン 1上に並べる。このことにより、 1つの投写装置のみを用いて画像を表示するよりも、大きい画像をスクリーン 1上に表示することができる。

さらに、マルチプロジェクタ 10では、各投写装置から投写される要素画像をスクリーン 1上に並べて表示する際に要素画像と要素画像との間に重複領域ができるようにしており、その重複領域は、外周に向力う方向に輝度が徐々に小さくなるようにカロェが施されている。このため、マルチプロジェクタ 10では、要素画像と要素画像との継ぎ目を滑らかに表示することができる。

次に、エッジカ卩ェ回路 15- 1— 15-nの内部回路について説明をする。

なお、各エッジカ卩ェ回路 15- 1— 15- nの内部構成は全て同一である。そのため、ェッジカ卩ェ回路 15-1— 15-nを総称してエッジカ卩ェ回路 15とし、まとめて説明をする。また、画像信号の 1画面内の信号のスキャン順序は、図 6に示すように、通常の画像フォーマットと同一である。すなわち、画面の左上の画素を開始点 Ssとし、この開始点 Sから水平方向にスキャンが開始され、左端側から右端側へ水平方向スキャンされ、さらに、水平方向のスキャンが上端側から下端側に向かい進んでいき、最後に画面の右下の画素を終了点 Seとしてスキャンが終了するものとする。

エッジ加工回路 15は、図 7に示すように、画面内の重複領域以外の領域 (非重複領域）に対する信号処理を行う第 1のパス 31と、画面内の重複領域に対する信号処理を行う第 2のノス 32と、第 1のパス 31により処理された画像信号又は第 2のパス 32 により処理された画像信号のいずれか一方を選択して出力するセレクタ 33とを備えている。

第 1のパス 31は、入力された画像信号に対してガンマ補正を行うガンマ補正部 34 を有している。

第 2のパス 32は、入力された画像信号に対して係数 (水平係数 C 又は C )を乗

HI H2 算する水平用乗算処理部 35と、入力された画像信号に対して係数 (垂直係数 C 又

VI

はじ）を乗算する垂直用乗算処理部 36と、係数が乗算された画像信号に対して視

V2

覚補正を行う視覚補正部 37と、視覚補正がされた画像信号に対してゲイン及びブライト処理を行うゲイン及びブライト処理部 38とを有している。

エッジ加工回路 15には、分割部 11により分割された n本の要素画像信号のうちの所定の 1本の要素画像信号が入力される。入力された要素画像信号は、第 1のパス 3 1及び第 2のパス 32に供給される。第 1のパス 31では、入力された要素画像信号に対して、ガンマ補正部 34によりガンマ補正処理を行う。第 2のパス 32では、入力された要素画像信号に対して、水平用及び垂直用乗算処理部 35, 36により要素画像の重複領域が外周に向力うほど輝度が減衰するように信号処理を施し、その後、視覚補正部 37及びゲイン及びブライト処理部 38によりレベル調整を行う。セレクタ 33では、非重複領域の画像信号を出力する場合には第 1のパス 31から出力された信号を選択し、重複領域の画像信号を出力する場合には第 2のパス 32から出力された信号を選択し、選択した信号を外部に出力する。

また、エッジ加工回路 15は、水平カウンタ 41と、左端重複領域特定回路 42と、右端重複領域特定回路 43と、左端係数カウンタ 44と、右端係数カウンタ 45とを備えている。

水平カウンタ 41は、入力された画像信号の信号クロック (CLK:画像信号の画素（ドット）の周期で発生されるクロック）により内部のカウント値を 1ずつカウントアップするカウンタであり、水平同期パルス（HSYNC)により内部のカウント値が 0にリセットされる。したがって、水平カウンタ 41のカウント値は、現在処理中の画像信号の水平方向のドット位置（画素位置）が示されて、る。

左端重複領域特定回路 42には、制御部 14から、当該エッジ加工回路 15に入力される要素画像の画面左端側の重複領域 46 (図 8A参照）の左辺からのドット数 XI (幅 )が設定されている。左端重複領域特定回路 42は、図 8Bに示すように、水平カウンタ 41のカウント値を参照し、現在処理中の画像信号の水平方向のドット位置が画面左端側の重複領域 46内であればハイ、それ以外であればローとなるような信号を発生する。つまり、左端重複領域特定回路 42は、左端側の重複領域 46の位置を特定するフラグ (左端フラグ)を発生する。また、左端重複領域特定回路 42は、画面右端側の重複領域 46の左辺からのドット数 X (幅）を出力する。なお、当該エッジ力卩ェ回路 15に入力される要素画像に画面左端側の重複領域 46が存在しない場合には、左端フラグは常にローとなっており、左端幅値 Xは" 0"に設定されている。

右端重複領域特定回路 43には、制御部 14から、当該エッジ加工回路 15に入力される要素画像の画面右端側の重複領域 47 (図 9A参照）の右辺からのドット数 X (幅 )が設定されている。右端重複領域特定回路 43は、図 9Bに示すように、水平カウンタ 41のカウント値を参照し、現在処理中の画像信号の水平方向のドット位置が画面右端側の重複領域 47内であればハイ、それ以外であればローとなるような信号を発生する。つまり、右端重複領域特定回路 43は、右端側の重複領域 47の位置を特定するフラグ (右端フラグ)を発生する。また、右端重複領域特定回路 43は、画面右端側の重複領域 47の右辺からのドット数 X (幅）を出力する。なお、当該エッジ力卩ェ回

2

路 15に入力される要素画像に画面右端側の重複領域 47が存在しない場合には、右端フラグは常にローとなっており、右端幅値 Xは" 0"に設定されている。

2

左端係数カウンタ 44は、信号クロック (CLK)により内部のカウント値 CH1をカウントアップするカウンタであり、水平同期パルス（HSYNC)によりカウント値 CH1が 0にリセットされる。また、左端係数カウンタ 44は、左端重複領域特定回路 42から発生された左端フラグ力ネーブル信号として入力される。したがって、左端係数カウンタ 44 のカウント値は、図 10に示すように、左端の重複領域内の各ドットの、左辺力もの距離 (ドット数)を示して、ることとなる。

右端係数カウンタ 45は、信号クロック (CLK)により内部のカウント値 CH2をカウントダウンするカウンタであり、水平同期パルス (HSYNC)によりカウント値 C が右端側

H2

の重複領域 47の幅（ドット数: X )にリセットされる。また、右端係数カウンタ 45は、右

2

端重複領域特定回路 43から発生された右端フラグがィネーブル信号として入力される。したがって、右端係数カウンタ 45のカウント値は、図 11に示すように、右端の重複領域内の各ドットの右辺力の距離 (ドット数)を示して、ることとなる。

カウンタ値 C 及び左端幅値 X並びにカウンタ値 C 及び右端幅値 Xは、水平用

HI 1 H2 2 乗算処理部 35に供給される。

また、エッジ加工回路 15は、垂直カウンタ 51と、上端重複領域特定回路 52と、下端重複領域特定回路 53と、上端係数カウンタ 54と、下端係数カウンタ 55とを備えている。

垂直カウンタ 51は、入力された画像信号の水平同期パルス (HSYNC)により内部のカウント値を 1ずつカウントアップするカウンタであり、垂直同期パルス（VSYNC) により内部のカウント値が 0にリセットされる。したがって、垂直カウンタ 51のカウント値は、現在処理中の画像信号の垂直方向のライン位置 (画素位置）が示されている。上端重複領域特定回路 52には、制御部 14から、当該エッジ加工回路 15に入力される要素画像の画面上端側の重複領域 56 (図 12A参照）の上辺力ものライン数 Y ( 幅）が設定されている。上端重複領域特定回路 52は、図 12Bに示すように、垂直力ゥンタ 51のカウント値を参照し、現在処理中の画像信号の垂直方向のライン位置が画面上端側の重複領域 56内であればハイ、それ以外であればローとなるような信号を発生する。つまり、上端重複領域特定回路 52は、上端側の重複領域 56の位置を特定するフラグ (上端フラグ)を発生する。また、上端重複領域特定回路 52は、画面上端側の重複領域 56の上辺からのライン数 Y (幅）を出力する。なお、当該エッジカロェ回路 15に入力される要素画像に画面上端側の重複領域 56が存在しない場合には、上端フラグは常にローとなっており、上端幅値 Yは" 0"に設定されている。

下端重複領域特定回路 53には、制御部 14から、当該エッジ加工回路 15に入力される要素画像の画面下端側の重複領域 57 (図 13A参照）の下辺力ものライン数 Y ( 幅）が設定されている。下端重複領域特定回路 53は、図 13Bに示すように、垂直力ゥンタ 51のカウント値を参照し、現在処理中の画像信号の垂直方向のライン位置が画面下端側の重複領域 57内であればハイ、それ以外であればローとなるような信号を発生する。つまり、下端重複領域特定回路 53は、下端側の重複領域 57の位置を特定するフラグ (下端フラグ)を発生する。また、下端重複領域特定回路 53は、画面下端側の重複領域 57の下辺からのライン数 Y (幅）を出力する。なお、当該エッジカロ

2

ェ回路 15に入力される要素画像に画面下端側の重複領域 57が存在しない場合には、下端フラグは常にローとなっており、下端幅値 Yは" 0"に設定されている。

2

上端係数カウンタ 54は、水平同期パルス (HSYNC)により内部のカウント値 C を

VI

カウントアップするカウンタであり、垂直同期パノレス (VSYNC)によりカウント値 C が

VI

0にリセットされる。また、上端係数カウンタ 54は、上端重複領域特定回路 52から発生された上端フラグ力ネーブル信号として入力される。したがって、上端係数カウンタ 54のカウント値は、図 14に示すように、上端の重複領域内の各ラインの上辺力もの距離 (ライン数)を示して!/、ることとなる。

下端係数カウンタ 55は、水平同期パルス (HSYNC)により内部のカウント値 C を

V2 カウントダウンするカウンタであり、垂直同期パノレス (VSYNC)によりカウント値 C が

H2 下端側の重複領域 57のライン数 (Y )にリセットされる。また、下端係数カウンタ 55は

2

、下端重複領域特定回路 53から発生された下端フラグがィネーブル信号として入力される。したがって、下端係数カウンタ 55のカウント値は、図 15に示すように、下端の重複領域の各ラインの下辺力もの距離 (ライン数)を示していることとなる。カウンタ値 C 及び上端幅値 Y並びにカウンタ値 C 及び下端幅値 Υは、垂直用

VI 1 V2 2

乗算処理部 36に供給される。

水平用乗算処理部 35は、図 16に示すように、左端演算部 61と右端演算部 62とが直列に接続されて構成されている。左端演算部 61には、左端係数カウンタ 44から出力されたカウンタ値 C 、左端フラグ及び左端幅値 Xが入力される。また、右端演算

HI 1

部 62には、右端係数カウンタ 45から出力されたカウンタ値 C 、右端フラグ及び右端

H2

幅値 X

2が入力される。

垂直用乗算処理部 36は、図 16に示すように、上端演算部 63と下端演算部 64とが直列に接続されて構成されている。上端演算部 63には、上端係数カウンタ 54から出力されたカウンタ値 C 、上端フラグ及び上端幅値 Yが入力される。また、下端演算

VI 1

部 64には、下端係数カウンタ 55から出力されたカウンタ値 C 、下端フラグ及び下端

V2

幅値 Y

2が入力される。

左端演算部 61、右端演算部 62、上端演算部 63及び下端演算部 64は、全て同一の構成であり、具体的には、図 17に示すように、切換スィッチ 65と、乗算器 66と、除算器 67とから構成されている。

切換スィッチ 65には、前段カゝら要素画像信号の画素値が 1ドット毎に入力される。切換スィッチ 65は、フラグ (左端フラグ、右端フラグ、上端フラグ又は下端フラグ）に応じて切り換えられる。切換スィッチ 65は、フラグがハイのときには入力された画素値を乗算器 66に供給し、フラグがローのときには入力された画素値をそのまま何ら処理をせず外部に出力する。

乗算器 66は、カウンタ値 C (左端カウンタ値 C 、右端カウンタ値 C 、上端カウンタ

HI H2

値 C 又は下端カウンタ値 C )、切換スィッチ 65を介して入力された画素値とが入

VI V2

力される。乗算器 66は、カウンタ値と画素値とを乗算し、重み付けされた画素値 Xを出力する。重み付け画素値 Xは、除算器 67に供給される。

除算器 67は、乗算器 66から出力された重み付け画素値 Xと、幅値 (左端幅値 X、右端幅値 X、上端幅値 Y又は下端幅値 Y )とが入力される。除算器 67は、重み付

2 1 2

け画素値 Xを幅値で除算する。

除算器 67は、具体的には、乗算係数 Cを発生するテーブル 68と、乗算係数 Cと重み付け画素値 Xとを乗算する乗算回路 69と、乗算回路 69による乗算結果をシフト量 Sだけ右ビットシフトする右ビットシフト回路 70とから構成される。

テーブル 68は、入力された幅値 (左端幅値 X、右端幅値 X、上端幅値 Y又は下

1 2 1 端幅値 Y )に応じて、最適な乗算係数 Cを発生するテーブルである。

2

右ビットシフト回路 70は、 2のべき乗単位で除算処理を行う回路である。つまり、 1ビット右シフトをしたときには入力された値を" 1Z2"にし、 2ビット右シフトをしたときには入力された値を" 1Z4"にし、 3ビット右シフトをしたときには入力された値を" 1Z8"にし、 8ビット右シフトをしたときには入力された値を" 1Z256"にするといつた回路である。

ここで、テーブル 68は、右シフト量 Sに合わせて、出力結果が" 1Z幅値"となるように最適な係数 Cを格納している。すなわち、右ビットシフト回路 70では、 2のべき乗単位でしかできない。そのため、除算器 67では、テーブル 68から係数 Cを発生して乗算器 69により画素値にこの係数 Cを乗算することにより、係数 Cの乗算と右シフト量 S とで、 "1Z幅値"に近い処理を実現している。

例として、重複領域が 3ドット又は 3ラインである場合を考える。この場合、除算器 67 では、入力された値を 1Z3にするため、次のような係数 Cが実現される。

シフト量 S：係数 C :実現される演算:誤差

2bit 1 0.25 0.0833 25%

3bit 3 0.375 0.0416 12.5%

4bit 5 0.3125 0.0208 6.25%

5bit 11 0.34375 0.0104 3.125%

6bit 21 0.328125 0.0052 1.563%

7bit 43 0.3359375 0.0026 0.781%

8bit 85 0.33203125 0.0013 0.391%

上述のようにシフト量 S及び係数 Cを大きくすると誤差率が低くなり、 1Z3に近い処理をすることができる。

水平用乗算処理部 35は、左端フラグがハイのとき、すなわち、左端の重複領域のときには、左端係数カウンタ 44のカウント値 C と左端幅の逆数 1ZXとを乗算した値（水平係数 CH)を、入力された画像信号に対して乗算する。また、水平用乗算処理部 35では、左端フラグがローのとき、すなわち、左端の重複領域以外のときには、入力された画像信号に対して何ら処理をしないで出力する。つまり、図 8Cに示すように、水平係数 CHは、左端の重複領域の画素に対しては左辺力の距離に応じて直線的に増加し、それ以外の画素に対しては 1のまま一定の関数となっている。したがつて、水平用乗算処理部 35では、左端の重複領域に対して、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力う方向に徐々に小さくすることができ、左側に隣接する要素画像との継ぎ目を滑らかにすることができる。

水平用乗算処理部 35では、右端フラグカ、ィのとき、すなわち、右端の重複領域のときには、右端係数カウンタ 45のカウント値 CH2と右端幅の逆数 1ZX 2とを乗算した値 (水平係数 c )を、入力された画像信号に対して乗算する。また、水平用乗算処

H

理部 35では、右端フラグがローのとき、すなわち、右端の重複領域以外のときには、入力された画像信号に対して何ら処理をしないで出力する。すなわち、図 9Cに示すように、水平係数 CHは、右端の重複領域の画素に対しては右辺からの距離に応じて直線的に増加し、それ以外の画素に対しては 1のまま一定の関数となっている。したがって、水平用乗算処理部 35では、右端の重複領域に対して、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力う方向に徐々に小さくすることができ、右側に隣接する要素画像との継ぎ目を滑らかにすることができる。

垂直用乗算処理部 36では、上端フラグカ、ィのとき、すなわち、上端の重複領域のときには、上端係数カウンタ 54のカウント値 CV1と上端幅の逆数 1ZYとを乗算した値 (垂直係数 CV)を、入力された画像信号に対して乗算する。また、垂直用乗算処理部 36では、上端フラグがローのとき、すなわち、上端の重複領域以外のときには、入力された画像信号に対して何ら処理をしないで出力する。すなわち、図 12Cに示すように、垂直係数 CVは、上端の重複領域の画素に対しては上辺からの距離に応じて直線的に増加し、それ以外の画素に対しては 1のまま一定の関数となって!/、る。したがって、垂直用乗算処理部 36では、上端の重複領域に対して、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力う方向に徐々に小さくすることができ、上側に隣接する要素画像との継ぎ目を滑らかにすることができる。垂直用乗算処理部 36では、下端フラグカ、ィのとき、すなわち、下端の重複領域のときには、下端係数カウンタ 55のカウント値 CV2と下端幅の逆数 1ZY

2とを乗算した値 (垂直係数 CV)を、入力された画像信号に対して乗算する。また、垂直用乗算処理部 36では、下端フラグがローのとき、すなわち、下端の重複領域以外のときには、入力された画像信号に対しては何ら処理をしないで出力する。すなわち、図 13Cに示すように、垂直係数 CVは、下端の重複領域の画素に対しては下辺からの距離に応じて直線的に増加し、それ以外の画素に対しては 1のまま一定の関数となって!/、る。したがって、垂直用乗算処理部 36では、下端の重複領域に対して、各要素画像の重複領域の輝度を周縁に向力う方向に徐々に小さくすることができ、下側に隣接する要素画像との継ぎ目を滑らかにすることができる。

以上のように、エッジ加工回路 15では、要素画像の重複領域を水平方向と垂直方向とに分け、水平方向の画素位置を示す水平カウンタ 41を利用して水平方向の重複領域に乗算する係数を求め、垂直方向の画素位置を示す垂直カウンタ 51を利用して垂直方向の重複領域に乗算する係数を求めている。このため、図 18に示すような水平方向の重複領域と垂直方向の重複領域とが重なるコーナ部分 Ccは、水平方向の係数と垂直方向の係数とを乗算すればよいため、非常に簡単に全領域に対する処理を行うことができる。

また、エッジ加工回路 15では、左端重複領域特定回路 42、右端重複領域特定回路 43、上端重複領域特定回路 52及び上端重複領域特定回路 53からィネーブル信号を発生して重複領域でのみ係数カウンタ 44, 45, 54, 55のカウンタ値の動作をさせ、さらに、これらカウンタ値に重複領域の幅 (X , X , Y , Y )

1 2 1 2の逆数を乗算することにより、画像信号に乗算する係数を求めているで、重複領域の幅 (X , X , Y , Y )

1 2 1 2 を外部力任意に変更したとしても、常に正しい演算を行うことができる。

また、エッジ加工回路 15では、要素画像の重複領域に係数を乗算した後に、視覚補正部 37により、視覚補正を行っている。要素画像の重複領域に係数を乗算することにより、輝度レベルを直線的に変化させたとしても、人間の目が感じる光量の変化は直線的にはならない。そのため、視覚補正部 37では、入力輝度に対して、人間の目が線形に光量を感じる輝度を示したルックアップテーブルを用い、輝度調整を行つている。

このように視覚補正部 37を用いて視覚補正を行うことにより、非重複領域と重複領域との境界部分が滑らかに接続されているように人間の目に対して表示させることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく

、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなぐ様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。

Claims

請求の範囲

[1] 1.複数の要素画像を 1つのスクリーン上に対して投写することにより、 1つの要素画像よりも大きい合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムにおいて、入力画像に対して水平方向 n (nは自然数。）分割及び垂直方向 n (nは自然数。

1 2 2

)分割することにより n (n=n X n )個の要素画像を生成し、所定の画面フォーマット

1 2

に拡大された各要素画像カゝらなる n本の画像信号を出力する分割拡大手段と、画像信号の信号レベルの調整を行う調整部が、上記分割手段から出力された n本の画像信号のそれぞれに対応して設けられたデータ処理手段と、

上記データ処理手段によりレベル調整がされた n本の画像信号を 1つのスクリーン上のそれぞれの要素画像の位置に投写して、上記合成画像を上記スクリーン上に表示する投写手段とを備え、

上記分割拡大手段は、隣接する要素画像との間で周縁部分が重複するように各要素画像を生成し、

上記データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して、その画素の左辺力の画素位置及び左側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して、その画素の右辺からの画素位置及び右側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して、その画素の上辺からの画素位置及び上側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して、その画素の下辺からの画素位置及び下側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、上記逆数の乗算は、重複領域幅に対応した係数を発生するテーブルと、上記係数と画素値とを乗算する乗算器と、当該乗算器による乗算結果を右ビットシフトする右シフト回路とにより行い、上記係数と右シフト量との乗算値が上記逆数となるように調整された駆動回路を有することを特徴とする画像投写システム

[2] 2.上記データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の左辺からの画素位置を要素画像の左辺の重複領域の画素を水平方向に 1画素ずつカウントアップすることにより生成し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の右辺からの画素位置を、要素画像の右辺の重複領域の画素を水平方向に 1画素ずつカウントダウンすることにより生成し

、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の上辺からの画素位置を要素画像の上辺の重複領域の画素を垂直方向に 1画素ずつカウントアップすることにより生成し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の下辺力の画素位置を要素画像の下辺の重複領域の画素を垂直方向に 1画素ずつカウントダウンすることにより生成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像投射システム。

[3] 3.上記データ処理手段により処理されたデータに対して、人間の目に対して線形となるように輝度補正を行う輝度補正手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像投射システム。

[4] 4.複数の要素画像を 1つのスクリーン上に対して投写することにより、 1つの要素画像よりも大き、合成画像をスクリーン上に表示する画像投写システムに用いられる駆動回路において

入力画像に対して水平方向 n (nは自然数。）分割及び垂直方向 n (nは自然数。

1 2 2

1 2

に拡大された各要素画像カゝらなる n本の画像信号を出力する分割拡大手段と、画像信号の信号レベルの調整を行う調整部が、上記分割拡大手段から出力された n本の画像信号のそれぞれに対応して設けられたデータ処理手段と、

上記データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して、その画素の左辺力の画素位置及び左側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して、その画素の右辺からの画素位置及び右側の重複領域の水平方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して、その画素の上辺からの画素位置及び上側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して、その画素の下辺からの画素位置及び下側の重複領域の垂直方向の画素数の逆数を乗算し、上記逆数の乗算は、重複領域幅に対応した係数を発生するテーブルと、上記係数と画素値とを乗算する乗算器と、当該乗算器による乗算結果を右ビットシフトする右シフト回路とにより行い、上記係数と右シフト量との乗算値が上記逆数となるように調整されて、る

ことを特徴とする駆動回路。

[5] 5.上記データ処理手段の各調整部は、要素画像の左側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の左辺からの画素位置を要素画像の左辺の重複領域の画素を水平方向に 1画素ずつカウントアップすることにより生成し、要素画像の右側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の右辺からの画素位置を、要素画像の右辺の重複領域の画素を水平方向に 1画素ずつカウントダウンすることにより生成し、要素画像の上側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の上辺からの画素位置を要素画像の上辺の重複領域の画素を垂直方向に 1画素ずつカウントアップすることにより生成し、要素画像の下側の重複領域の各画素に対して乗算するその画素の下辺力の画素位置を要素画像の下辺の重複領域の画素を垂直方向に 1画素ずつカウントダウンすることにより生成することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の駆動回路。

[6] 6.上記データ処理手段により処理されたデータに対して、人間の目に対して線形となるように輝度補正を行う輝度補正手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の駆動回路。