【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プロジェクタを用いてスクリーンに画像を投射する画像表示システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像表示システムとして、プロジェクタを用いてＣＧ画像またはビデオ画像を表示するものがあった。また、プロジェクタ１台では実現できないスクリーン上での高輝度画像表示を、スクリーンの表側または裏側に複数のプロジェクタを設置し投射画像を重畳させることにより実現していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光源から発光するような高輝度を従来のＣＧ画像またはビデオ画像を表示するプロジェクタを用いてスクリーン上で表示させることは非常に困難である。現状では複数のプロジェクタを用いて投射画像を重畳して高輝度表示を実現するシステムがあるが、本システムは非常にコストがかかり、また広い設置スペースを必要とする。
【０００４】
したがって、この発明の目的は、低コストかつ省設置スペースにて画像の輝度を忠実に実現することができる画像表示システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の画像表示システムは、プロジェクタから投射された画像を反射することにより表示するスクリーン上に、前記プロジェクタ以外の別光源からの光を重畳させる。
【０００６】
このように、プロジェクタから投射された画像を反射することにより表示するスクリーン上に、プロジェクタ以外の別光源からの光を重畳させるので、プロジェクタ投射画面には画像全データを表示し、別光源からの光情報は光輝度部分のみを表示することで、実際の照明光源の発光輝度（高輝度）を表示できる。このため、輝度を忠実に表現してＣＧシミュレーション評価実験を行うことができ、現実に近い、より精密な視環境、視認性の検討が可能となる。
【０００７】
請求項２記載の画像表示システムは、請求項１記載の画像表示システムにおいて、スクリーンを短冊状に分割してルーバ状に形成し、別光源を前記スクリーンの背面に設置し、このスクリーン背面から光を照射する。このように、スクリーンを短冊状に分割してルーバ状に形成し、別光源をスクリーンの背面に設置し、このスクリーン背面から光を照射するので、プロジェクタの使用台数を減らして高輝度表示ができ、低コスト化、省設置スペース化を期待できる。
【０００８】
請求項３記載の画像表示システムは、請求項２記載の画像表示システムにおいて、別光源にＬＥＤ、レーザ光のような微小光源を用いた。このように、別光源にＬＥＤ、レーザ光のような微小光源を用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【０００９】
請求項４記載の画像表示システムは、請求項２記載の画像表示システムにおいて、別光源にスポット光のような絞り込んだ光源を用いた。このように、別光源にスポット光のような絞り込んだ光源を用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【００１０】
請求項５記載の画像表示システムは、請求項２記載の画像表示システムにおいて、プロジェクタとスクリーンとのなす角がある条件で設定された。このように、プロジェクタとスクリーンとのなす角がある条件で設定されたので、プロジェクタからスクリーンに投射した光の大部分が視線方向に反射することにより、従来のプロジェクタを用いて、見かけのスクリーン輝度を増加させることができる。
【００１１】
請求項６記載の画像表示システムは、請求項１記載の画像表示システムにおいて、スクリーンは一部透過、一部反射する素材で構成された。このように、スクリーンは一部透過、一部反射する素材で構成されたので、スクリーン裏側に設置した別光源の光がスクリーン表側へ透過するようになり、高輝度画像表示が可能となる。
【００１２】
請求項７記載の画像表示システムは、請求項６記載の画像表示システムにおいて、別光源にＬＥＤ、スポット光、レーザ光などを用いた。このように、別光源にＬＥＤ、スポット光、レーザ光などを用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【００１３】
請求項８記載の画像表示システムは、請求項２，３，４，５，６または７記載の画像表示システムにおいて、別光源をモジュール化した。このように、別光源をモジュール化したので、その設置箇所を変更することにより、必要箇所のみを高輝度表示することができる。このため、スクリーン裏側の全画面に別光源を敷き詰める場合に比較して、少ない光源にて高輝度表示システムが構築でき、省コスト化が図れる。
【００１４】
請求項９記載の画像表示システムは、請求項８記載の画像表示システムにおいて、モジュール化した別光源からの光を高速スキャンすることで画像を表示する。このように、モジュール化した別光源からの光を高速スキャンすることで画像を表示するので、あたかも所定位置が高輝度で発光しているようにすることができ、少ない光源にて高輝度表示システムを実現でき、省コスト化が図れる。
【００１５】
請求項１０記載の画像表示システムは、請求項１記載の画像表示システムにおいて、スクリーンに対してプロジェクタと同方向に別光源を設置した。このように、スクリーンに対してプロジェクタと同方向に別光源を設置したので、プロジェクタから投射する画像と別光源からの光情報との同期をとり、両者を重畳させることで、画像の輝度を忠実に表現できる。
【００１６】
請求項１１記載の画像表示システムは、請求項１記載の画像表示システムにおいて、スクリーン上の高輝度箇所である所定位置を検知し、この所定位置に別光源からの光を投射する。このように、スクリーン上の高輝度箇所である所定位置を検知し、この所定位置に別光源からの光を投射するので、プロジェクタでは実現できない高輝度画像の座標位置に、別光源からの光を重畳させることで、複雑な制御を行うことなしに画像の輝度を忠実に実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態の画像表示システムの概念図、図２は第１の実施の形態におけるスクリーンの構成を示す概念図、図３はその要部拡大図である。
【００１８】
図１に示すように、プロジェクタ１から投射された画像を反射することにより表示するスクリーン２上に、プロジェクタ１以外の別光源３からの光を重畳させる。
【００１９】
プロジェクタ１はＣＧ画像またはビデオ画像を表示する。また、図２および図３に示すように、スクリーン２を短冊状に分割してルーバ状に形成し、別光源３をスクリーン２の背面に設置することで、このスクリーン背面から光を照射する。別光源３にはＬＥＤ、レーザ光のような微小光源を用い、スクリーン２を構成する複数のルーバ２ａ間に配置される。この場合、鉛直方向に沿ったルーバ２ａの間隔ｔ１＝約１０ｍｍ、ルーバ２ａの傾斜による表裏方向の奥行きｔ２＝約１０ｍｍである。また、別光源３はＲＧＢからなり、その径ｄ＝５ｍｍである。この別光源３からの光Ｃは、スクリーン２からの反射光および直接光からなる。Ａはスクリーン表側、Ｂはスクリーン裏側を示す。また、短冊状のスクリーンの長手方向は水平面（地面）に対して、水平方向としたが、垂直方向としてもよい。別光源３はスクリーン２の表側からは見えないように設置する。
【００２０】
次に上記画像表示システムの作用について説明する。図１に示すように、ＣＧ画像の作成とＣＧ画像と同期した光情報信号（輝度値、色、表示位置）の作成をパソコン４で行い、プロジェクタ１から投射するＣＧ画像と別光源３からの光情報との同期をとり、両者を重畳させる。この際、図４（ａ）に示すようにプロジェクタ１投射画面には画像全データを表示し、（ｂ）に示すように別光源３からの光情報は高輝度部分５のみを表示する。
【００２１】
画像表示システムの画像表示位置合わせに関しては、上記のようにスクリーン裏側に多くの微小な別光源（ＬＥＤなど）３を敷き詰めてドット上に形成させ、パソコン４制御によりプロジェクタ１からスクリーン２上へ投射する画像の座標位置と別光源３の座標位置を重ね合わせることにより、プロジェクタ１からスクリーン２上へ投射する画像の高輝度箇所５に別光源３の光を重畳させて、プロジェクタ１では実現できない高輝度表示を行う。
【００２２】
すなわち、図５の画像表示位置合わせのフローチャートに示すように、プロジェクタ１から投射する画像（ａ）（図４（ａ）の画像）のうち、高輝度箇所のみの画像（ｂ）（図４（ｂ）の画像）をパソコン４により作成する。次にプロジェクタ１から投射する座標位置と別光源３から投射する画像位置を一致させる。次にプロジェクタ１で画像（ａ）を、別光源３で画像（ｂ）をスクリーン２に投射し光を重畳させる。これにより複雑な制御することなしに容易に画像表示システムが実現できる。
【００２３】
以上のようにこの実施の形態によれば、実際の照明光源の発光輝度（高輝度）を表示できるため、輝度を忠実に表現してＣＧシミュレーション評価実験を行うことができ、現実に近い、より精密な視環境、視認性の検討が可能となる。また、プロジェクタの使用台数を減らして高輝度表示ができ、低コスト化、省設置スペース化を期待できる。
【００２４】
また、プロジェクタがビデオ画像を表示する場合、高輝度表示ができるため、映画などに用いた場合、映像の迫力が増す。
【００２５】
なお、別光源にスポット光のような絞り込んだ光源を用いてもよい。
【００２６】
この発明の第２の実施の形態を図６および図７に基づいて説明する。図６はこの発明の第２の実施の形態の画像表示システムのスクリーンとプロジェクタの位置構成を示す概念図である。
【００２７】
この実施の形態では、第１の実施の形態において、プロジェクタ１とスクリーン２とのなす角がある条件で設定されている。
【００２８】
図６に示すように、短冊状スクリーン２と視線方向Ｄとのなす角で鋭角の方をαとし、スクリーン２の表側の法線方向とプロジェクタ１の照射方向Ｅとのなす角で視線よりも上部方向の角度を９０°−αとなるように設定する。スクリーン２を構成する複数のルーバ２ａ間には第１の実施の形態と同様にして別光源３が配置される。６は最下面である。
【００２９】
この実施の形態によれば、上記のように設置することで、プロジェクタ１からスクリーン２に投射した光の大部分が視線方向に反射するため、従来のプロジェクタを用いて、見かけのスクリーン輝度を増加することができる。
【００３０】
図７はこの発明の第２の実施の形態の変形例の画像表示システムのスクリーンとプロジェクタの位置構成を示す概念図である。図７に示すように、図６の構成に加え、プロジェクタ１とスクリーン２を図６の最下面を軸面７として面対称となるように配置して、プロジェクタ１を２台で構成する。スクリーン２の高さは変更可能であるが、軸面７が中央に位置するようにする。
【００３１】
この変形例によれば、図６と図７のスクリーンを同じ高さにした場合、図６に比較して略２倍の輝度が表示可能となる。
【００３２】
また、図７の上方向、下方向に上記変形例と同様な考え方にてプロジェクタを２台以上で構成することもできる。これにより、図７においてスクリーンを同じ高さにした場合、図６に比較して略２倍以上の輝度が表示可能となる。
【００３３】
この発明の第３の実施の形態を図８および図９に基づいて説明する。図８はこの発明の第３の実施の形態の画像表示システムのスクリーンを示す概念図である。
【００３４】
図８に示すように、第１の実施の形態と同様にプロジェクタ１から投射された画像を反射することにより表示するスクリーン１０上に、プロジェクタ１以外の別光源３からの光を重畳させる構成において、スクリーン１０は一部透過、一部反射する素材で構成されている。すなわち、スクリーン表側Ａの表面が反射性の高いメッシュ素材のスクリーンで構成されている。また、別光源３には第１の実施の形態と同様にＬＥＤ、スポット光（絞り込んだ光源）、レーザ光などを用いており、スクリーン１０の裏側に配置される。
【００３５】
従来のスクリーンではスクリーン裏側から表側方向に光が透過しないが、本構成ではスクリーン裏側Ｂに設置した別光源３の光がスクリーン表側Ａへ透過するようになるので、高輝度画像表示が可能となる。
【００３６】
また、反射率ｘ％の素材でスクリーン１０が構成されている場合、プロジェクタ１からの光のｘ％と別光源３からの光の（１００−ｘ）％がスクリーン１０上に表示可能となる。ｘ＝９０程度に設定した場合、道路・トンネルのような道路・トンネル灯の照明器具の発光輝度と比較して道路・トンネルの路面・壁面のＣＧ画像の輝度が非常に小さい場合のシミュレーションが実現可能となる。図９に示す道路のＣＧ画像において、１１は道路・トンネル灯の照明器具を示す高輝度箇所、１２は道路・トンネルの路面・壁面を示す低輝度箇所である。
【００３７】
一般的な大画面表示用プロジェクタは最大で略３０ｃｄ／ｍ２の輝度表示が可能であり、別光源にＬＥＤを用いた場合には１素子で４００００ｃｄ／ｍ２以上の輝度が発光可能である。ｘ＝９０程度に設定した場合、プロジェクタからは最大２７ｃｄ／ｍ２の輝度表示が可能となり、別光源（ＬＥＤ）からは４０００ｃｄ／ｍ２以上の輝度が表示可能となる。道路・トンネルのＣＧ画像の輝度は０〜２５ｃｄ／ｍ２程度、照明器具の発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ２以上なので、容易に対応可能である。
【００３８】
この発明の第４の実施の形態を図１０に基づいて説明する。図１０はこの発明の第４の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【００３９】
第１〜３の実施の形態の画像表示システムを構築する際、忠実に画像表示を行うにはスクリーン裏側全面に別光源を敷き詰める必要があるが、別光源の台数が非常に多いため非常にコストがかかる。実際にはスクリーン全面を高輝度表示することは稀である。
【００４０】
そこで、図１０に示すように、別光源３をモジュール化し（光源モジュール１３）、場合に応じて設置箇所を変更することにより、必要箇所のみを高輝度表示することで別光源３の設置台数を減らして低コストで実現する。この場合、パソコン４を用いてプロジェクタ１から投射する画像と光源モジュール１３からの光との同期をとり、光源モジュール１３は任意箇所に自由自在に配置できるようにした。
【００４１】
高輝度表示を必要とるのは、画面上でごく限られた範囲であることが多いので、スクリーン裏側Ｂの全画面に別光源を敷き詰めるのではなく、別光源３をモジュール化して使用個数を減らすことで高輝度表示を実現する。光源モジュール１３は任意箇所に自由自在に配置できるようにし、光源モジュール１３のスクリーン１０への出力箇所とプロジェクタ１から投射するスクリーン画像の位置情報はパソコン４で同期とり連動させる。
【００４２】
この実施の形態によれば、少ない光源にて高輝度表示システムが構築できるため、上記実施の形態と比較して省コスト化が図れる。なお、スクリーンは第３の実施の形態の場合を示したが、第１および２の実施の形態の短冊状スクリーンを使用してもよい。
【００４３】
この発明の第５の実施の形態を図１１に基づいて説明する。図１１はこの発明の第５の実施の形態の画像表示システムの光源モジュールの概念図である。
【００４４】
この実施の形態では、第４の実施の形態と同様に別光源３をモジュール化（光源モジュール１３）しているが、光源モジュール１３からの光を高速スキャンすることで、あたかも設定箇所が高輝度で発光しているように見させて、別光源３の設置台数を減らして低コスト化を図る。
【００４５】
その具体的な構成として、図１１に示すように、光源モジュール１３をスクリーン１０の中央付近のスクリーン裏側縦方向に設置し、光源モジュール１３をスクリーン横方向に走査できるようにした。この際、光源モジュール１３の設置箇所は固定され、かつ鉛直軸周りに回動することで走査可能としている。スクリーン形状は第４の実施の形態と同様に短冊状および一部透過、一部反射の素材のどちらでも実現可能である。その他の構成は第４の実施の形態と同様である。
【００４６】
この実施の形態によれば、高速走査することで、あたかも所定位置が高輝度で発光しているようにすることができ（ＣＲＴのブラウン管の発光方式と同様な原理）、少ない光源にて高輝度表示システムを実現できるため、省コスト化が図れる。
【００４７】
この発明の第６の実施の形態を図１２および図１３に基づいて説明する。図１２はこの発明の第６の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【００４８】
図１２に示すように、第１の実施の形態と同様にプロジェクタ１から投射された画像を反射することにより表示するスクリーン２上に、プロジェクタ１以外の別光源からの光を重畳させる構成において、スクリーン２に対してプロジェクタ１と同方向に別光源を設置した。別光源は輝度補正装置１４に組み込まれており、ＬＥＤ、スポット光（絞り込んだ光源）、レーザ光などを投射する。
【００４９】
図１３はこの発明の第６の実施の形態における輝度補正装置の概略図である。図１３に示すように、輝度補正装置１４は、輝度補正に使用する別光源にレーザ光（ＲＧＢの３色）を用い、パソコンからの輝度信号をもとにして特定の色を透過・反射する赤色通過・緑色反射ミラー１５と赤色緑色透過・青色反射ミラー１６を設けて所定の輝度や色を作成し、ＸＹＺスキャンミラー１７を設けてスクリーン２上の所定位置にレーザ光を投射できるようにする。同図において、１８は赤色レーザ、１９は緑色レーザ、２０は青色レーザ、２１は電気式調光フィルタである。また、スクリーン２は、第１または第２の実施の形態と同様の短冊状の他、第３の実施の形態と同様の一部透過・一部反射の素材を用いても実現可能である。
【００５０】
この画像表示システムの作用については、ＣＧ画像の作成と同期した光情報信号（輝度値、色、表示位置）の作成をパソコン４で行い、プロジェクタ１から投射するＣＧ画像と別光源からの光情報との同期をとり、輝度補正装置１４にて両者を重畳させる。
【００５１】
この実施の形態によれば、画像の輝度を忠実に表現できる。また、複数のプロジェクタを用いた場合と比較して省スペースで実現できる。
【００５２】
この発明の第７の実施の形態を図１４および図１５に基づいて説明する。図１４はこの発明の第７の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【００５３】
図１４に示すように、第１の実施の形態と同様にプロジェクタ１から投射された画像を反射することにより表示するスクリーン２上に、プロジェクタ１以外の別光源３からの光を重畳させる構成において、スクリーン２上の高輝度箇所である所定位置５をセンサ等を用いて検知し、この所定位置５に別光源３からの光を投射し、目標輝度で発光させる。すなわち、スクリーン２上の各々の位置の輝度を検知できる輝度センサ（図示せず）を設け、パソコン４により所定位置５の輝度を検知して別光源３からの光と重畳させることにより、実際の輝度を忠実に表示できるようにした。また、スクリーン２は、第１または第２の実施の形態と同様の短冊状の他、第３の実施の形態と同様の一部透過・一部反射の素材を用いても実現可能である。
【００５４】
図１５はこの発明の第７の実施の形態におけるフィードバック制御方式の画像表システムのフローチャートである。図１５に示すように、プロジェクタ１からスクリーン２上へ画像を投射する。次にプロジェクタ１では実現できない高輝度画像の座標位置を輝度センサで検知する。次に高輝度画像の座標位置に、パソコン制御により別光源３からの光を重畳させて忠実に輝度を表現した高輝度画像を表示する。
【００５５】
この実施の形態によれば、複雑な制御を行うことなしに画像の輝度を忠実に表現できる。
【００５６】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の画像表示システムによれば、プロジェクタから投射された画像を反射することにより表示するスクリーン上に、プロジェクタ以外の別光源からの光を重畳させるので、プロジェクタ投射画面には画像全データを表示し、別光源からの光情報は光輝度部分のみを表示することで、実際の照明光源の発光輝度（高輝度）を表示できる。このため、輝度を忠実に表現してＣＧシミュレーション評価実験を行うことができ、現実に近い、より精密な視環境、視認性の検討が可能となる。
【００５７】
請求項２では、スクリーンを短冊状に分割してルーバ状に形成し、別光源をスクリーンの背面に設置し、このスクリーン背面から光を照射するので、プロジェクタの使用台数を減らして高輝度表示ができ、低コスト化、省設置スペース化を期待できる。
【００５８】
請求項３では、別光源にＬＥＤ、レーザ光のような微小光源を用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【００５９】
請求項４では、別光源にスポット光のような絞り込んだ光源を用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【００６０】
請求項５では、プロジェクタとスクリーンとのなす角がある条件で設定されたので、プロジェクタからスクリーンに投射した光の大部分が視線方向に反射することにより、従来のプロジェクタを用いて、見かけのスクリーン輝度を増加させることができる。
【００６１】
請求項６では、スクリーンは一部透過、一部反射する素材で構成されたので、スクリーン裏側に設置した別光源の光がスクリーン表側へ透過するようになり、高輝度画像表示が可能となる。
【００６２】
請求項７では、別光源にＬＥＤ、スポット光、レーザ光などを用いたので、プロジェクタからスクリーン上へ投射する画像の高輝度箇所に別光源の光を重畳させることができる。
【００６３】
請求項８では、別光源をモジュール化したので、その設置箇所を変更することにより、必要箇所のみを高輝度表示することができる。このため、スクリーン裏側の全画面に別光源を敷き詰める場合に比較して、少ない光源にて高輝度表示システムが構築でき、省コスト化が図れる。
【００６４】
請求項９では、モジュール化した別光源からの光を高速スキャンすることで画像を表示するので、あたかも所定位置が高輝度で発光しているようにすることができ、少ない光源にて高輝度表示システムを実現でき、省コスト化が図れる。
【００６５】
請求項１０では、スクリーンに対してプロジェクタと同方向に別光源を設置したので、プロジェクタから投射する画像と別光源からの光情報との同期をとり、両者を重畳させることで、画像の輝度を忠実に表現できる。
【００６６】
請求項１１では、スクリーン上の高輝度箇所である所定位置を検知し、この所定位置に別光源からの光を投射するので、プロジェクタでは実現できない高輝度画像の座標位置に、別光源からの光を重畳させることで、複雑な制御を行うことなしに画像の輝度を忠実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【図２】第１の実施の形態におけるスクリーンの構成を示す概念図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態における画像の重畳方法の説明図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の画像表示システムのフローチャートである。
【図６】この発明の第２の実施の形態の画像表示システムのスクリーンとプロジェクタの位置構成を示す概念図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態の変形例の画像表示システムのスクリーンとプロジェクタの位置構成を示す概念図である。
【図８】この発明の第３の実施の形態の画像表示システムのスクリーンを示す概念図である。
【図９】この発明の第３の実施の形態における道路のＣＧ画像を示す説明図である。
【図１０】この発明の第４の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【図１１】この発明の第５の実施の形態の画像表示システムの光源モジュールの概念図である。
【図１２】この発明の第６の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【図１３】この発明の第６の実施の形態における輝度補正装置の概略図である。
【図１４】この発明の第７の実施の形態の画像表示システムの概念図である。
【図１５】この発明の第７の実施の形態におけるフィードバック制御方式の画像表システムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
２，１０ スクリーン
３ 別光源
１３ 光源モジュール
１４ 輝度補正装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display system that projects an image on a screen using a projector.
[0002]
[Prior art]
As a conventional image display system, there has been one that displays a CG image or a video image using a projector. Also, high-luminance image display on a screen, which cannot be realized by a single projector, has been realized by installing a plurality of projectors on the front side or the back side of the screen and superimposing projected images.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is very difficult to display a high luminance such as light emitted from a light source on a screen using a conventional projector that displays a CG image or a video image. At present, there is a system for realizing high-brightness display by superimposing projection images using a plurality of projectors. However, this system is very expensive and requires a large installation space.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image display system capable of faithfully realizing the luminance of an image at low cost and in a small installation space.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an image display system according to claim 1 of the present invention superimposes light from another light source other than the projector on a screen for displaying an image projected from the projector by reflecting the image.
[0006]
As described above, since the light from another light source other than the projector is superimposed on the screen that is displayed by reflecting the image projected from the projector, the entire image data is displayed on the projector projection screen, and the light from the other light source is displayed. By displaying only the light luminance portion of the light information, the actual light emission luminance (high luminance) of the illumination light source can be displayed. Therefore, a CG simulation evaluation experiment can be performed while faithfully expressing the luminance, and a more accurate visual environment and visibility closer to reality can be examined.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the image display system according to the first aspect, the screen is divided into strips to form a louver, another light source is installed on the back of the screen, and light is emitted from the back of the screen. Is irradiated. In this way, the screen is divided into strips to form a louver, another light source is installed on the back of the screen, and light is emitted from the back of the screen. Therefore, cost reduction and space saving can be expected.
[0008]
An image display system according to a third aspect is the image display system according to the second aspect, wherein a minute light source such as an LED or a laser beam is used as another light source. As described above, since the minute light source such as the LED or the laser light is used as the separate light source, the light of the separate light source can be superimposed on a high-brightness portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0009]
An image display system according to a fourth aspect uses the image display system according to the second aspect, wherein a light source that is narrowed down, such as a spot light, is used as another light source. As described above, since the narrowed light source such as the spot light is used as the separate light source, the light of the separate light source can be superimposed on a high luminance portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image display system of the second aspect, the angle between the projector and the screen is set under a condition. As described above, since the angle between the projector and the screen is set under certain conditions, most of the light projected from the projector onto the screen is reflected in the direction of the line of sight. Can be increased.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image display system of the first aspect, the screen is made of a material that partially transmits and partially reflects. As described above, since the screen is made of a partially transmissive and partially reflective material, light of another light source installed on the back side of the screen is transmitted to the front side of the screen, so that a high-luminance image can be displayed.
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image display system of the sixth aspect, an LED, a spot light, a laser light, or the like is used as another light source. As described above, since the LED, spot light, laser light, or the like is used as the separate light source, the light from the separate light source can be superimposed on a high-brightness portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0013]
In the image display system according to the eighth aspect, in the image display system according to the second, third, fourth, fifth, sixth, or seventh aspect, another light source is modularized. As described above, since another light source is modularized, only the necessary portion can be displayed with high brightness by changing the installation portion. For this reason, a high-luminance display system can be constructed with a small number of light sources as compared with the case where another light source is laid all over the screen behind the screen, and cost reduction can be achieved.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image display system according to the eighth aspect, an image is displayed by scanning light from another modularized light source at high speed. As described above, an image is displayed by scanning light from another modularized light source at a high speed, so that a predetermined position can be made to emit light with high luminance. And cost savings can be achieved.
[0015]
An image display system according to a tenth aspect is the image display system according to the first aspect, wherein another light source is installed in the same direction as the projector with respect to the screen. In this way, since another light source is installed on the screen in the same direction as the projector, the image projected from the projector and the light information from the different light source are synchronized, and by superimposing both, the brightness of the image is faithfully maintained. Can be expressed as
[0016]
An image display system according to an eleventh aspect is the image display system according to the first aspect, wherein a predetermined position, which is a high-brightness spot on the screen, is detected, and light from another light source is projected on the predetermined position. As described above, a predetermined position, which is a high-brightness spot on the screen, is detected, and light from another light source is projected on this predetermined position. By superimposing, the luminance of the image can be faithfully realized without performing complicated control.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram of an image display system according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a configuration of a screen in the first embodiment, and FIG.
[0018]
As shown in FIG. 1, light from another light source 3 other than the projector 1 is superimposed on a screen 2 that displays an image projected from the projector 1 by reflecting the image.
[0019]
The projector 1 displays a CG image or a video image. As shown in FIGS. 2 and 3, the screen 2 is divided into strips and formed into a louver shape, and another light source 3 is installed on the back of the screen 2 so that light is emitted from the back of the screen. A minute light source such as an LED or a laser beam is used as the separate light source 3, and is disposed between a plurality of louvers 2 a constituting the screen 2. In this case, the interval t1 between the louvers 2a along the vertical direction is about 10 mm, and the depth t2 in the front and back directions due to the inclination of the louvers 2a is about 10 mm. The other light source 3 is made of RGB and has a diameter d = 5 mm. The light C from the separate light source 3 includes reflected light from the screen 2 and direct light. A indicates the front side of the screen, and B indicates the back side of the screen. In addition, the longitudinal direction of the strip-shaped screen is horizontal with respect to the horizontal plane (ground), but may be vertical. The separate light source 3 is installed so as not to be seen from the front side of the screen 2.
[0020]
Next, the operation of the image display system will be described. As shown in FIG. 1, creation of a CG image and creation of an optical information signal (brightness value, color, display position) synchronized with the CG image are performed by a personal computer 4, and the CG image projected from the projector 1 and the light source 3 Synchronize with optical information and superimpose both. At this time, as shown in FIG. 4 (a), the entire image data is displayed on the projection screen of the projector 1, and as shown in FIG. 4 (b), the light information from the different light source 3 displays only the high luminance portion 5.
[0021]
Regarding the image display position alignment of the image display system, as described above, many small separate light sources (eg, LEDs) 3 are laid on the back side of the screen to form dots, and projected from the projector 1 onto the screen 2 by the control of the personal computer 4. By superimposing the coordinate position of the image to be projected and the coordinate position of the other light source 3, the light of the other light source 3 is superimposed on the high-brightness spot 5 of the image projected from the projector 1 onto the screen 2, and the height which cannot be realized by the projector 1 Perform brightness display.
[0022]
That is, as shown in the image display alignment flowchart of FIG. 5, among the images (a) (the image of FIG. 4A) projected from the projector 1, only the image (b) (FIG. The image b) is created by the personal computer 4. Next, the coordinate position projected from the projector 1 and the image position projected from another light source 3 are matched. Next, the image (a) is projected on the screen 2 by the projector 1 and the image (b) is projected on the screen 2 by another light source 3 to superimpose light. Thus, an image display system can be easily realized without complicated control.
[0023]
As described above, according to the present embodiment, since the actual emission luminance (high luminance) of the illumination light source can be displayed, the CG simulation evaluation experiment can be performed by faithfully expressing the luminance. Precise visual environment and visibility can be studied. In addition, high brightness display can be performed by reducing the number of projectors used, and cost reduction and space saving can be expected.
[0024]
In addition, when a projector displays a video image, high-luminance display can be performed. Therefore, when the projector is used for a movie or the like, the power of an image increases.
[0025]
Note that a narrowed light source such as a spot light may be used as another light source.
[0026]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a positional configuration of a screen and a projector of the image display system according to the second embodiment of the present invention.
[0027]
In this embodiment, in the first embodiment, the angle between the projector 1 and the screen 2 is set under a certain condition.
[0028]
As shown in FIG. 6, the acute angle formed by the rectangular screen 2 and the line of sight direction D is α, and the angle formed by the normal direction on the front side of the screen 2 and the irradiation direction E of the projector 1 is smaller than the line of sight. The angle in the upper direction is set to be 90 ° -α. Another light source 3 is arranged between the plurality of louvers 2a constituting the screen 2 in the same manner as in the first embodiment. 6 is the lowermost surface.
[0029]
According to this embodiment, by installing as described above, most of the light projected on the screen 2 from the projector 1 is reflected in the direction of the line of sight, so that the apparent screen brightness can be increased using a conventional projector. can do.
[0030]
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a positional configuration of a screen and a projector of an image display system according to a modification of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, in addition to the configuration in FIG. 6, the projector 1 and the screen 2 are arranged so as to be plane-symmetric with the lowermost surface in FIG. The height of the screen 2 can be changed, but the axial surface 7 is located at the center.
[0031]
According to this modification, when the screens in FIGS. 6 and 7 are set at the same height, it is possible to display approximately twice the brightness as compared to FIG.
[0032]
In addition, two or more projectors can be configured in the upward and downward directions in FIG. Accordingly, when the screen is set at the same height in FIG. 7, it is possible to display approximately twice or more the luminance as compared with FIG.
[0033]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a screen of the image display system according to the third embodiment of the present invention.
[0034]
As shown in FIG. 8, as in the first embodiment, in a configuration in which light from another light source 3 other than the projector 1 is superimposed on a screen 10 that displays an image projected from the projector 1 by reflecting the image. The screen 10 is made of a material that partially transmits and partially reflects. That is, the surface of the screen front side A is formed of a highly reflective mesh material screen. Further, as in the first embodiment, an LED, a spot light (a narrowed light source), a laser light, or the like is used for the separate light source 3, and is disposed behind the screen 10.
[0035]
In the conventional screen, light does not pass from the back side of the screen to the front side, but in this configuration, light of another light source 3 installed on the back side B of the screen is transmitted to the front side A of the screen, so that a high-luminance image can be displayed. .
[0036]
When the screen 10 is made of a material having a reflectance of x%, x% of light from the projector 1 and (100-x)% of light from another light source 3 can be displayed on the screen 10. When x is set to about 90, a simulation is realized when the luminance of the CG image of the road surface / wall surface of the road / tunnel is extremely small compared to the luminance of the lighting equipment of the road / tunnel light such as the road / tunnel. It becomes possible. In the CG image of the road shown in FIG. 9, reference numeral 11 denotes a high-brightness point indicating a lighting device of a road / tunnel light, and 12 denotes a low-luminance point indicating a road surface / wall surface of a road / tunnel.
[0037]
A general large-screen display projector can display a luminance of about 30 cd / m 2 at the maximum, and when an LED is used as another light source, one element can emit a luminance of 40000 cd / m 2 or more. When x is set to about 90, a maximum luminance of 27 cd / m 2 can be displayed from the projector, and a luminance of 4000 cd / m 2 or more can be displayed from another light source (LED). Brightness of roads and tunnels CG image 0~25cd / m 2 or so, emission luminance of the luminaire is so 1000 cd / m 2 or more such, is readily available.
[0038]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a conceptual diagram of an image display system according to a fourth embodiment of the present invention.
[0039]
When constructing the image display systems of the first to third embodiments, it is necessary to lay another light source all over the screen rear side in order to faithfully display an image, but the number of different light sources is very large, which is very costly. It takes. In practice, it is rare that the entire screen is displayed with high brightness.
[0040]
Therefore, as shown in FIG. 10, another light source 3 is modularized (light source module 13), and the installation locations are changed as necessary, so that only the required locations are displayed with high brightness, thereby reducing the number of installations of the different light sources 3. Reduced cost and realization. In this case, the image projected from the projector 1 using the personal computer 4 is synchronized with the light from the light source module 13 so that the light source module 13 can be freely arranged at any position.
[0041]
Since a high-luminance display is required only in a very limited area on the screen, another light source is not spread over the entire screen on the back side B of the screen, but the number of used light sources is reduced by modularizing another light source 3. This realizes a high brightness display. The light source module 13 can be freely arranged at any position, and the output position of the light source module 13 to the screen 10 and the position information of the screen image projected from the projector 1 are synchronized and linked by the personal computer 4.
[0042]
According to this embodiment, a high-brightness display system can be constructed with a small number of light sources, so that the cost can be reduced as compared with the above embodiment. Although the screen is shown in the case of the third embodiment, the strip screens of the first and second embodiments may be used.
[0043]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a conceptual diagram of a light source module of an image display system according to a fifth embodiment of the present invention.
[0044]
In this embodiment, as in the fourth embodiment, another light source 3 is modularized (light source module 13). However, by scanning light from the light source module 13 at high speed, it is as if the setting portion had high brightness. , The number of separate light sources 3 installed is reduced, and cost reduction is achieved.
[0045]
As a specific configuration, as shown in FIG. 11, the light source module 13 is installed in the vertical direction on the back side of the screen near the center of the screen 10 so that the light source module 13 can scan in the horizontal direction of the screen. At this time, the installation position of the light source module 13 is fixed, and the light source module 13 can be scanned by rotating about a vertical axis. As in the fourth embodiment, the screen shape can be realized by a strip-like material or a partially transmissive or partially reflective material. Other configurations are the same as in the fourth embodiment.
[0046]
According to this embodiment, by performing high-speed scanning, it is possible to make a predetermined position emit light with high luminance (the same principle as the light emission method of a cathode ray tube of a CRT). Since a display system can be realized, cost reduction can be achieved.
[0047]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a conceptual diagram of an image display system according to a sixth embodiment of the present invention.
[0048]
As shown in FIG. 12, in a configuration in which light from another light source other than the projector 1 is superimposed on a screen 2 that displays an image projected from the projector 1 by reflecting the image in the same manner as in the first embodiment, Another light source was installed on the screen 2 in the same direction as the projector 1. The other light source is incorporated in the brightness correction device 14, and projects an LED, a spot light (a narrowed light source), a laser light, and the like.
[0049]
FIG. 13 is a schematic diagram of a luminance correction device according to a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the brightness correction device 14 uses laser light (RGB three colors) as another light source used for brightness correction, and transmits and reflects a specific color based on a brightness signal from a personal computer. A red-passing / green reflecting mirror 15 and a red-green transmitting / blue reflecting mirror 16 are provided to create predetermined brightness and color, and an XYZ scan mirror 17 is provided so that a laser beam can be projected at a predetermined position on the screen 2. . In the figure, reference numeral 18 denotes a red laser, 19 denotes a green laser, 20 denotes a blue laser, and 21 denotes an electric dimming filter. The screen 2 can be realized by using a strip-shaped material similar to that of the first or second embodiment, or a partially transmissive / partially reflective material similar to that of the third embodiment.
[0050]
Regarding the operation of this image display system, the personal computer 4 creates an optical information signal (brightness value, color, display position) synchronized with the creation of the CG image, and outputs the CG image projected from the projector 1 and the optical information from another light source. Are synchronized with each other, and both are superimposed by the luminance correction device 14.
[0051]
According to this embodiment, the brightness of the image can be faithfully represented. In addition, it can be realized in a smaller space than in the case where a plurality of projectors are used.
[0052]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a conceptual diagram of an image display system according to the seventh embodiment of the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 14, similarly to the first embodiment, in a configuration in which light from another light source 3 other than the projector 1 is superimposed on a screen 2 that displays an image projected from the projector 1 by reflecting the image. Then, a predetermined position 5 which is a high luminance portion on the screen 2 is detected using a sensor or the like, and light from another light source 3 is projected onto the predetermined position 5 to emit light at the target luminance. That is, a brightness sensor (not shown) capable of detecting the brightness of each position on the screen 2 is provided, and the brightness of the predetermined position 5 is detected by the personal computer 4 and superimposed on the light from another light source 3, thereby realizing the actual Brightness can be displayed faithfully. The screen 2 can be realized by using a strip-shaped material similar to that of the first or second embodiment, or a partially transmissive / partially reflective material similar to that of the third embodiment.
[0054]
FIG. 15 is a flowchart of the image table system of the feedback control system according to the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, an image is projected from projector 1 onto screen 2. Next, a coordinate position of a high-luminance image that cannot be realized by the projector 1 is detected by a luminance sensor. Next, a light from another light source 3 is superimposed on the coordinate position of the high-brightness image under the control of the personal computer to display a high-brightness image faithfully expressing the brightness.
[0055]
According to this embodiment, the brightness of an image can be faithfully represented without performing complicated control.
[0056]
【The invention's effect】
According to the image display system of the first aspect of the present invention, light from another light source other than the projector is superimposed on the screen displayed by reflecting the image projected from the projector. By displaying the entire image data and displaying only the light luminance portion of the light information from another light source, the actual light emission luminance (high luminance) of the illumination light source can be displayed. Therefore, a CG simulation evaluation experiment can be performed while faithfully expressing the luminance, and a more accurate visual environment and visibility closer to reality can be examined.
[0057]
According to the second aspect, the screen is divided into strips and formed into a louver shape, another light source is installed on the back of the screen, and light is emitted from the back of the screen. Therefore, cost reduction and space saving can be expected.
[0058]
According to the third aspect, since a minute light source such as an LED or a laser beam is used as the separate light source, the light from the different light source can be superimposed on a high-brightness portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0059]
According to the fourth aspect, since a narrowed light source such as a spot light is used as the separate light source, the light of the separate light source can be superimposed on a high luminance portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0060]
In claim 5, since the angle between the projector and the screen is set under a certain condition, most of the light projected from the projector to the screen is reflected in the direction of the line of sight. Brightness can be increased.
[0061]
According to the sixth aspect, the screen is made of a material that partially transmits and partially reflects, so that the light of another light source installed on the back side of the screen is transmitted to the front side of the screen, so that a high-luminance image can be displayed.
[0062]
In the seventh aspect, an LED, a spot light, a laser beam, or the like is used as the different light source, so that the light from the different light source can be superimposed on a high luminance portion of an image projected from the projector onto the screen.
[0063]
According to the eighth aspect, since another light source is modularized, only the necessary portion can be displayed with high brightness by changing the installation portion. For this reason, a high-luminance display system can be constructed with a small number of light sources as compared with the case where another light source is laid all over the screen behind the screen, and cost reduction can be achieved.
[0064]
According to the ninth aspect, an image is displayed by scanning light from another modularized light source at a high speed, so that a predetermined position can be made to emit light with high luminance, and high luminance display can be performed with a small number of light sources. The system can be realized and cost can be reduced.
[0065]
According to the tenth aspect, since another light source is installed in the same direction as the projector with respect to the screen, the image projected from the projector and the light information from the different light source are synchronized, and the two are superimposed to reduce the brightness of the image. Can be faithfully expressed.
[0066]
According to the eleventh aspect, a predetermined position, which is a high-brightness spot on the screen, is detected, and light from another light source is projected onto the predetermined position. Is superimposed, the luminance of the image can be faithfully realized without performing complicated control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an image display system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a screen according to the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram of an image superimposing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of the image display system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a positional configuration of a screen and a projector in an image display system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a positional configuration of a screen and a projector of an image display system according to a modified example of the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a screen of an image display system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a CG image of a road according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a conceptual diagram of an image display system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram of a light source module of an image display system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a conceptual diagram of an image display system according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram of a luminance correction device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of an image display system according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart of an image table system of a feedback control system according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2, 10 Screen 3 Separate light source 13 Light source module 14 Brightness correction device
