JP2004023460A - ビデオプロジェクタシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】スタックするビデオプロジェクタ（ＰＪａ、ＰＪｂ、ＰＪｃ）の台数に応じて、輝度のみならず輝度階調も向上するビデオプロジェクタシステム（ＰＪＡ、ＰＪＢ、ＰＪＣ）を提供することを目的とする。
【解決手段】Ｎビットの映像信号（Ｓｖ）に、ガンマ補正して得られる画像データ（ＤｃＡ）を補正して得られる補正画像データ（Ｄａ＿１）に従って輝度変調して、第１の映像（Ｉａ＿１）と第２の映像（Ｉａ＿２）を生成するビデオプロジェクタシステム（ＰＪＡ）において、上位ビット補正回路（４ａ＿１）は画像データ（ＤｃＡ）の上位Ｎビットを第１の補正画像データ（Ｄａ＿１）として出力し、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路（４ａ＿２）は画像データ（ＤｃＡ）の上位Ｎビットのデータに最下位ビットのデータを加算して第２の補正画像データ（Ｄａ＿２）として出力する。
【選択図】 図１
【解決手段】Ｎビットの映像信号（Ｓｖ）に、ガンマ補正して得られる画像データ（ＤｃＡ）を補正して得られる補正画像データ（Ｄａ＿１）に従って輝度変調して、第１の映像（Ｉａ＿１）と第２の映像（Ｉａ＿２）を生成するビデオプロジェクタシステム（ＰＪＡ）において、上位ビット補正回路（４ａ＿１）は画像データ（ＤｃＡ）の上位Ｎビットを第１の補正画像データ（Ｄａ＿１）として出力し、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路（４ａ＿２）は画像データ（ＤｃＡ）の上位Ｎビットのデータに最下位ビットのデータを加算して第２の補正画像データ（Ｄａ＿２）として出力する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いにスタック接続されて、同一の入力映像信号Ｓｖに基づいて生成される映像を精密に重ね合わせて投影して高輝度画像を得るビデオプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高輝度な投影画像を得るために、２台以上のプロジェクタ装置に同一の映像信号Ｓｖを入力し、それぞれのプロジェクタ装置から投影される映像を精密に重ね合わせる手法がとられている。図７に、このような従来のビデオプロジェクタの代表例を示す。
【０００３】
図７に示すように、従来のビデオプロジェクタ装置の少なくとも２台がスタック接続されて用いられる。本明細書において、便宜上、２台の従来のビデオプロジェクタ装置を第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１および第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２と呼んでそれぞれを識別する。なお、これら２台のそれぞれを識別する必要のない場合は、ビデオプロジェクタＰＣＪと総称する。
【０００４】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１は、大別して、ガンマ補正回路３２および輝度変調装置３３を含む。第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と同様に、ガンマ補正回路３２および輝度変調装置３３を含む。つまり、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、実質的に等価である。 第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、図示のごとく互いにスタック接続されて、外部の映像信号Ｓｖ源から映像信号Ｓｖが入力される。
【０００５】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１において、ガンマ補正回路３２は、Ｎビット（Ｎは任意の自然数）の映像信号Ｓｖにガンマ補正処理を施して、Ｎビットの画像データＤｖを生成する。なお、Ｎは任意の自然数である。そして、輝度変調装置３３は画像データＤｖのビット数Ｎに応じて輝度を変調して、第１の映像ＩＰ＿１を生成してスクリーンＳＲＮ（図示せず）に投影する。
【０００６】
第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２においても、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１におけるのと同様に映像信号Ｓｖにガンマ補正処理および輝度変調処理を施して、第２の映像ＩＰ＿２を生成して、第１の映像ＩＰ＿１と重なるようにスクリーンＳＲＮに投影される。結果、第１の映像ＩＰ＿１と第２の映像ＩＰ＿２が重ね合わせされた、合成映像ＩＰがスクリーンＳＲＮ上に表示される。
【０００７】
図８に、上述の従来のビデオプロジェクタＰＣＪによる輝度階調表現を示す。同図において、横軸は、輝度変調装置３３に入力される画像データＤｖのビット数を示し、輝度変調装置３３で変調される光量を示す。
【０００８】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１から出力される第１の映像ＩＰ＿１において、画像データＤｖの最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ａ１は、画像データＤｖの最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像ＩＰ＿１の光量を示す。そして、符号Ａ２は、画像データＤｖの最下位から２ビット上の１ビットに対応する第１の映像ＩＰ＿１の光量を示す。
【０００９】
符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力される第２の映像ＩＰ＿２において、画像データＤｖの最下位ビットに従って第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力される光量を示す。同様に、符号Ｂ１は画像データＤｖの最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像ＩＰ＿２の光量を示す。符号Ｂ２は、画像データＤｖの最下位から２ビット上の１ビットに対応する第２の映像ＩＰ＿２の光量を示す。
【００１０】
図９に、ガンマ補正回路３２の特性を示す。同図より明らかなように、通常ガンマ補正回路３２の入出力特性は、入力される映像信号Ｓｖに対して指数関数に従って変化する。そのため、映像信号Ｓｖとして整数が入力される場合でも、ガンマ補正回路３２からの出力は実数になる。結果、ガンマ補正回路３２から出力される画像データＤｖの精度は、画像データＤｖ自信の正規化ビット数で制限される。そして、ビデオプロジェクタＰＣＪにおいては、この画像データＤｖのビット数は輝度変調装置３３の入力ビット数に合わせて設定される。
【００１１】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１から出力されるＮビットの画像データＤｖに対応する第１の映像ＩＰ＿１の輝度と、第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力されるＮビットの画像データＤｖに対応する第２の映像ＩＰ＿２の輝度Ｌは常に同じである。つまり、スクリーンＳＲＮ上には、それぞれＮビットのガンマ補正出力に従ったＮビットの階調を持った第１の映像ＩＰ＿１および第２の映像ＩＰ＿２の映像が得られる。そして、第１の映像ＩＰ＿１と第２の映像ＩＰ＿２が互いに重ね合わせされることによって、単独の場合の約２倍の輝度を持った合成映像ＩＰｓがスクリーンＳＲＮ上に表示される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のスタック型のビデオプロジェクタ装置においては、表示される映像の輝度は、スタックされるプロジェクタの台数に比例して向上するが、輝度の階調数はプロジェクタを１台使用する場合と変わらない。よって、スクリーン上に表示される合成映像は単に明るいだけで、階調表現が粗く表現に乏しい単調な画像になると言う問題を有している。
【００１３】
よって、本発明は、スタックするビデオプロジェクタの台数に応じて、輝度のみならず輝度階調も向上するビデオプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタおよび、第２の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
第１のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正回路と、
画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正回路と、
第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第２のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正回路と
画像データの上位Ｎビットに下位１ビットを加えて、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正回路と、
第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調回路とを備える。
【００１５】
上述のように、第１の発明においては、第１の画像と第２の映像を重ね合わせると、Ｎ＋１ビットの輝度階調である合成映像が得られる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、第１のガンマ補正回路と第１の画像データ補正回路とはメモリで一体的に構成され、
第２のガンマ補正回路と第２の画像データ補正回路とはメモリで一体的に構成される。
【００１７】
上述のように、第１の発明においては、第１の発明と同様の効果に加えて、システム構成を簡単にできる。
【００１８】
第３の発明は、Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタ、第２の映像、第３の映像、および第４の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
第１のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正回路と、
画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正回路と、
第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第２のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が３以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正回路と、
第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第３のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が２以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第３の補正画像データとして出力する第３の画像データ補正回路と、
第３の補正画像データに従い輝度を変調した第３の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第４のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が１以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第４の補正画像データとして出力する第４の画像データ補正回路と、
第４の補正画像データに従い輝度を変調した第４の映像を生成する輝度変調回路とを備る。
【００１９】
上述のように、第３の発明においては、第１の画像、第２の画像、第３の画像、および第４の画像を重ね合わせると、Ｎ＋２ビットの輝度階調を有する合成映像がえられる。
【００２０】
第４の発明は、第３の発明において、第２の画像データ補正回路は、画像データの最下位の２ビット値が３より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第２の補正画像データとして出力し、
第３の画像データ補正回路画像データの最下位の２ビット値が２より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第３の補正画像データとして出力し、
第４の画像データ補正回路は、画像データの最下位の２ビット値が１より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第４の補正画像データとして出力する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して詳しく説明する前に、先ず本発明にかかるビデオプロジェクタシステムの基本的概念について述べる。本発明においては、従来のビデオプロジェクタ装置のように同一のプロジェクトを互いに接続して、同一の画像を重ね合わせて合成映像を得るのではなく、スタックされる２台のビデオプロジェクタのうちの１台に、最下位ビットに従ったデータを加算して表示することにより、残りの１台のプロジェクタが表現できるの輝度階調の最小単位の１／２の輝度を表現することで、出力の輝度の階調を２倍に増加させるものである。
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下に、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。図１に示すように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪＡにおいては、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１と第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２の２台がスタック接続されて用いられる。
【００２３】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１は、大別して、ガンマ補正回路２ａ、上位ビット補正回路４ａ＿１、および輝度変調装置３ａを含む。第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１におおける上位ビット補正回路４ａ＿１が上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２に交換されて構成されている。
【００２４】
外部の映像信号源（図示せず）からビデオプロジェクタシステムＰＪａに供給される映像信号Ｓｖは、それぞれ、ガンマ補正回路２ａに入力される。ガンマ補正回路２ａは、Ｎビット（Ｎは任意の自然数）の映像信号Ｓｖに対して、ガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットのデジタル信号である画像データＤｃＡを出力する。
【００２５】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、上位ビット補正回路４ａ＿１はガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡの上位のＮビットを第１の補正画像データＤａ＿１として出力する。輝度変調装置３ａは、第１の補正画像データＤａ＿１に従って輝度を変調して、第１の映像Ｉａ＿１を生成してスクリーンＳＲＮ（図示せず）に投影する。
【００２６】
一方、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２において、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２は、ガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡの上位Ｎビットと最下位の１ビットを加算して、Ｎビットの第２の補正画像データＤａ＿２として出力する。輝度変調装置３ａは、Ｎビットの第２の補正画像データＤａ＿２に従って輝度を変調して、第２の映像Ｉａ＿２を生成してスクリーンＳＲＮに投影する。結果、第１の映像Ｉａ＿１と第２の映像Ｉａ＿２が重ね合わせされて、合成映像ＩＡがスクリーンＳＲＮ上に表示される。なお、輝度変調装置３と第２の輝度変調装置３＿２を識別する必要のない場合は、輝度変調装置３と総称する。
【００２７】
図２に、上述の本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにより得られる合成映像Ｉｓの輝度階調表現を示す。同図において、横軸はガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡのビット数を示し、縦軸は合成映像ＩＡの輝度を示している。そして、横軸の下側に、画像データＤｃＡに対比して、第１の補正画像データＤａ＿１および第２の補正画像データＤａ＿２のビット数を示している。
【００２８】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１から出力される第１の映像Ｉａ＿１において、第１の補正画像データＤａ＿１に対応する光量を示す。同様に、符号Ａ１は、第１の補正画像データＤａ＿１の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉａ＿１の光量を示す。そして、符号Ａ２は、第１の補正画像データＤａ＿１の最下位から２ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉａ＿１の光量を示す。
【００２９】
符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２から出力される第２の映像Ｉａ＿２において、第２の補正画像データＤａ＿２の最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ｂ１は、入力される第２の補正画像データＤａ＿２の最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉａ＿２の光量を示す。そして、従って第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２から出力される光量を示す。そして、符号Ｂ２は、第２の補正画像データＤａ＿２の最下位から２ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉａ＿２の光量を示す。
【００３０】
図２に示すビデオプロジェクタシステムＰＪａによる輝度階調表現は、言い換えれば、スクリーンＳＲＮ上の合成映像Ｉｓの輝度Ｌと、ガンマ補正回路２ａからの出力である画像データＤｃＡ（Ｎ＋１ビット）と、上位ビット補正回路４ａ＿１から出力される第１の補正画像データＤａ＿１と、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２から出力される第２の補正画像データＤａ＿２との特性である。つまり、画像データＤｃＡ（Ｎ＋１ビット）に対応する第１の補正画像データＤａ＿１に基づいて、それぞれ上位ビット補正回路４ａ＿１を経て輝度変調装置３から出力される第１の映像Ｉａ＿１の輝度および、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２を経て第２の輝度変調装置３＿２から出力される第２の映像Ｉａ＿２の輝度が示されている。
【００３１】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１および第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２の出力輝度Ｌは、それぞれ上位ビット補正回路４ａ＿１の出力であるビットの第１の補正画像データＤａ＿１および、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２の出力であるＮビットの第２の補正画像データＤａ＿２に従う。それゆえに、輝度出力である第１の映像Ｉａ＿１と第２の映像Ｉａ＿２が合成されたスクリーン上の合成映像Ｉｓの輝度は図２に示す値となる。つまり、画像データＤｃＡの１ビット、３ビット、５ビット、７ビット、および９ビットに対応する輝度Ｌが、図６および図７に示すビデオプロジェクタＰＣＪに比べて、階調が増加されている。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにおいては、Ｎビットの輝度階調を持つ第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１およびＮビットの輝度階調を持つ第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２を用いてＮ＋１の階調表現を実現できる。なお、表示される映像の輝度は、使用するプロジェクタの台数に比例して向上することは言うまでもない。
【００３３】
（第２の実施の形態）
以下に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｂも上述のビデオプロジェクタシステムＰＪａと同様に、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿１と第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿２がスタック接続されて用いられる。
【００３４】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿１は、上述の第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１がガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１に置き換えられている。このガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１は、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１の機能を同時に合わせもつ。
【００３５】
第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿２は、上述の第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２において、ガンマ補正回路２ａと上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２がガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２に置き換えられている。このガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２は、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１の機能を同時に合わせもつ。
【００３６】
ガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１は、好ましくは、メモリで構成される。映像信号Ｓｖをメモリのアドレスに入力し、第１の補正画像データＤａ＿１を出力する。具体的には、ガンマ補正回路２ａに入力される映像信号Ｓｖに対応して、上位ビット補正回路４ａ＿１Ａから出力される第１の補正画像データＤａ＿１の関係を、このメモリに書き込むことにより、ガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１が実現できる。
【００３７】
ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２は、好ましくは、メモリで構成される。映像信号Ｓｖをメモリのアドレスに入力し、第２の補正画像データＤａ＿２を出力する。つまり、、ガンマ補正回路２ａに入力される映像信号Ｓｖに対応して、ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２から出力される第２の補正画像データＤａ＿２の関係を書き込んだメモリによって、ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２が実現できる。
【００３８】
上述のように構成することによって、第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにおけるよりも簡単な回路構成で、２つのプロジェクタの出力を重ね合わせた出力映像の輝度の階調がＮ＋１ビットとなる特徴を実現するビデオプロジェクタ装置が実現できる。
【００３９】
（実施の形態３）
以下に、図４および図５を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。図４に示すように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｃは、好ましくは、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４の４台がスタック接続されて用いられる。
【００４０】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１は、上述の第１の実施の形態にかかる第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、ガンマ補正回路２ａがガンマ補正回路２ｃに置き換えられて構成される。つまり、ガンマ補正回路２ａが映像信号Ｓｖにガンマ補正処理を施してＮ＋１ビットの画像データＤｃＡを生成するのに対して、ガンマ補正回路２ｃは映像信号Ｓｖにガンマ補正を施してＮ＋２ビットの画像データＤｃＣを生成する。上位ビット補正回路４ａ＿１は、画像データＤｃＣの上位Ｎビットを第１の補正画像データＤｃ＿１として出力する。輝度変調装置３は、第１の補正画像データＤｃ＿１に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第１の映像Ｉｃ＿１を生成して出力する。
【００４１】
第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１において、上位ビット補正回路４ａ＿１が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２に置き換えられている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿１は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが３以上の場合その上位Ｎビットと１を加算して第２の補正画像データＤｃ＿２として出力する。輝度変調装置３は、第２の補正画像データＤｃ＿２に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第２の映像Ｉｃ＿２を生成して出力する。
【００４２】
第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３に置き換えられて構成されている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが２以上の場合に、その上位Ｎビットと１を加算して第３の補正画像データＤｃ＿３として出力する。輝度変調装置３は、第３の補正画像データＤｃ＿３に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第３の映像Ｉｃ＿３を生成して出力する。
【００４３】
第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４に置き換えられて構成されている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが１以上の場合に、その上位Ｎビットと１を加算して第４の補正画像データＤｃ＿４として出力する。輝度変調装置３は、第４の補正画像データＤｃ＿４に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第４の映像Ｉｃ＿４を生成して出力する。
【００４４】
上述のように、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４のそれぞれから投射された第１の映像Ｉｃ＿１、第２の映像Ｉｃ＿２、第３の映像Ｉｃ＿３、および第４の映像Ｉｃ＿４がスクリーンＳＲＮ上で重ね合わせされて、合成映像ＩＡが得られる。
【００４５】
図５に、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３、および上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４の構成を示す。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３、および上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４は、比較回路１０と加算器１１を含む基本的同じ構造である。比較器１０の比較対象側には、常に画像データＤｃＡの最下位２ビットが入力される。一方、比較器１０の基準側には、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２においては３が入力され、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３においては２が入力され、そして、第１の上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿１においては１が入力される。
【００４６】
図６に、ビデオプロジェクタシステムＰＪｃにおける輝度階調表現を示す。同図において、横軸はガンマ補正回路２ｃから出力される画像データＤｃＣのビット数を示し、縦軸は合成映像ＩＣの輝度を示している。そして、横軸の下側に、画像データＤｃＣに対比して、第１の補正画像データＤｃ＿１、第２の補正画像データＤｃ＿２、第３の補正画像データＤｃ＿３、および第４の補正画像データＤｃ＿４のビット数を示している。
【００４７】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１から出力される第１の映像Ｉｃ＿１において、第１の補正画像データＤｃ＿１の最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、第２の補正画像データＤｃ＿２の最下位ビットに対応する第２の映像Ｉｃ＿２の光量を示す。符号Ｃ０は、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３において、第３の補正画像データＤｃ＿３の最下位ビットに対応する第３の映像Ｉｃ＿３の光量を示す。符号Ｄ０は、第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４において、第４の補正画像データＤｃ＿４の最下位ビット対応する第４の映像Ｉｃ＿４の光量を示す。
【００４８】
符号Ａ１は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１において、第１の補正画像データＤｃ＿１の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉｃ＿１の光量を示す。符号Ｂ１は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、第２の補正画像データＤｃ＿２の最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉｃ＿２の光量を示す。符号Ｃ１は、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３において、第３の補正画像データＤｃ＿３の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第３の映像Ｉｃ＿３の光量を示す。符号Ｄ１は、第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４において、第４の補正画像データＤｃ＿４の最下位から１ビット上のビットに対応する第４の映像Ｉｃ＿４の光量を示す。
【００４９】
図６より明らかなように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｃにおいては、それぞれＮビットの階調の映像を出力する第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４を用いてＮ＋２の階調表現の映像が実現できる。結果、スクリーンＳＲＮに表示される合成映像ＩＡの輝度は、使用するプロジェクタの台数に比例して向上すると共に、階調表現は従来の合成映像Ｉｓの４倍に増加されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図７】従来のビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図９】ガンマ補正回路の特性を示す図である。
【符号の説明】
ＰＪＡ、ＰＪＢ、ＰＪＣ ビデオプロジェクタシステム
ＰＪａ＿１、ＰＪｂ＿１、ＰＪｃ＿１ 第１のビデオプロジェクタ装置
ＰＪａ＿２、ＰＪｂ＿２、ＰＪｃ＿２ 第２のビデオプロジェクタ装置
ＰＪｃ＿３ 第３のビデオプロジェクタ装置
ＰＪｃ＿４ 第４のビデオプロジェクタ装置
２ａ、２ｃ、３２ ガンマ補正回路
３、３３ 輝度変調装置
４ａ＿１ 上位ビット補正回路
４ａ＿２ 上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路
４ｃ＿２、４ｃ＿３、４ｃ＿４ 上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路
１０ 比較回路
１１ 加算器
１４ ガンマ補正／上位ビット補正回路
１５ ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路
ＰＣＪ ビデオプロジェクタ
ＰＣＪ１ 第１のビデオプロジェクタ
ＰＣＪ２ 第２のビデオプロジェクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いにスタック接続されて、同一の入力映像信号Ｓｖに基づいて生成される映像を精密に重ね合わせて投影して高輝度画像を得るビデオプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高輝度な投影画像を得るために、２台以上のプロジェクタ装置に同一の映像信号Ｓｖを入力し、それぞれのプロジェクタ装置から投影される映像を精密に重ね合わせる手法がとられている。図７に、このような従来のビデオプロジェクタの代表例を示す。
【０００３】
図７に示すように、従来のビデオプロジェクタ装置の少なくとも２台がスタック接続されて用いられる。本明細書において、便宜上、２台の従来のビデオプロジェクタ装置を第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１および第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２と呼んでそれぞれを識別する。なお、これら２台のそれぞれを識別する必要のない場合は、ビデオプロジェクタＰＣＪと総称する。
【０００４】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１は、大別して、ガンマ補正回路３２および輝度変調装置３３を含む。第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と同様に、ガンマ補正回路３２および輝度変調装置３３を含む。つまり、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、実質的に等価である。 第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１と第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２は、図示のごとく互いにスタック接続されて、外部の映像信号Ｓｖ源から映像信号Ｓｖが入力される。
【０００５】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１において、ガンマ補正回路３２は、Ｎビット（Ｎは任意の自然数）の映像信号Ｓｖにガンマ補正処理を施して、Ｎビットの画像データＤｖを生成する。なお、Ｎは任意の自然数である。そして、輝度変調装置３３は画像データＤｖのビット数Ｎに応じて輝度を変調して、第１の映像ＩＰ＿１を生成してスクリーンＳＲＮ（図示せず）に投影する。
【０００６】
第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２においても、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１におけるのと同様に映像信号Ｓｖにガンマ補正処理および輝度変調処理を施して、第２の映像ＩＰ＿２を生成して、第１の映像ＩＰ＿１と重なるようにスクリーンＳＲＮに投影される。結果、第１の映像ＩＰ＿１と第２の映像ＩＰ＿２が重ね合わせされた、合成映像ＩＰがスクリーンＳＲＮ上に表示される。
【０００７】
図８に、上述の従来のビデオプロジェクタＰＣＪによる輝度階調表現を示す。同図において、横軸は、輝度変調装置３３に入力される画像データＤｖのビット数を示し、輝度変調装置３３で変調される光量を示す。
【０００８】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１から出力される第１の映像ＩＰ＿１において、画像データＤｖの最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ａ１は、画像データＤｖの最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像ＩＰ＿１の光量を示す。そして、符号Ａ２は、画像データＤｖの最下位から２ビット上の１ビットに対応する第１の映像ＩＰ＿１の光量を示す。
【０００９】
符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力される第２の映像ＩＰ＿２において、画像データＤｖの最下位ビットに従って第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力される光量を示す。同様に、符号Ｂ１は画像データＤｖの最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像ＩＰ＿２の光量を示す。符号Ｂ２は、画像データＤｖの最下位から２ビット上の１ビットに対応する第２の映像ＩＰ＿２の光量を示す。
【００１０】
図９に、ガンマ補正回路３２の特性を示す。同図より明らかなように、通常ガンマ補正回路３２の入出力特性は、入力される映像信号Ｓｖに対して指数関数に従って変化する。そのため、映像信号Ｓｖとして整数が入力される場合でも、ガンマ補正回路３２からの出力は実数になる。結果、ガンマ補正回路３２から出力される画像データＤｖの精度は、画像データＤｖ自信の正規化ビット数で制限される。そして、ビデオプロジェクタＰＣＪにおいては、この画像データＤｖのビット数は輝度変調装置３３の入力ビット数に合わせて設定される。
【００１１】
第１のビデオプロジェクタＰＣＪ１から出力されるＮビットの画像データＤｖに対応する第１の映像ＩＰ＿１の輝度と、第２のビデオプロジェクタＰＣＪ２から出力されるＮビットの画像データＤｖに対応する第２の映像ＩＰ＿２の輝度Ｌは常に同じである。つまり、スクリーンＳＲＮ上には、それぞれＮビットのガンマ補正出力に従ったＮビットの階調を持った第１の映像ＩＰ＿１および第２の映像ＩＰ＿２の映像が得られる。そして、第１の映像ＩＰ＿１と第２の映像ＩＰ＿２が互いに重ね合わせされることによって、単独の場合の約２倍の輝度を持った合成映像ＩＰｓがスクリーンＳＲＮ上に表示される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のスタック型のビデオプロジェクタ装置においては、表示される映像の輝度は、スタックされるプロジェクタの台数に比例して向上するが、輝度の階調数はプロジェクタを１台使用する場合と変わらない。よって、スクリーン上に表示される合成映像は単に明るいだけで、階調表現が粗く表現に乏しい単調な画像になると言う問題を有している。
【００１３】
よって、本発明は、スタックするビデオプロジェクタの台数に応じて、輝度のみならず輝度階調も向上するビデオプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタおよび、第２の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
第１のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正回路と、
画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正回路と、
第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第２のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正回路と
画像データの上位Ｎビットに下位１ビットを加えて、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正回路と、
第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調回路とを備える。
【００１５】
上述のように、第１の発明においては、第１の画像と第２の映像を重ね合わせると、Ｎ＋１ビットの輝度階調である合成映像が得られる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、第１のガンマ補正回路と第１の画像データ補正回路とはメモリで一体的に構成され、
第２のガンマ補正回路と第２の画像データ補正回路とはメモリで一体的に構成される。
【００１７】
上述のように、第１の発明においては、第１の発明と同様の効果に加えて、システム構成を簡単にできる。
【００１８】
第３の発明は、Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタ、第２の映像、第３の映像、および第４の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
第１のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正回路と、
画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正回路と、
第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第２のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が３以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正回路と、
第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第３のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が２以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第３の補正画像データとして出力する第３の画像データ補正回路と、
第３の補正画像データに従い輝度を変調した第３の映像を生成する輝度変調回路とを備え、
第４のビデオプロジェクタは、
映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正回路と、
画像データの最下位の２ビット値が１以上の場合に、画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第４の補正画像データとして出力する第４の画像データ補正回路と、
第４の補正画像データに従い輝度を変調した第４の映像を生成する輝度変調回路とを備る。
【００１９】
上述のように、第３の発明においては、第１の画像、第２の画像、第３の画像、および第４の画像を重ね合わせると、Ｎ＋２ビットの輝度階調を有する合成映像がえられる。
【００２０】
第４の発明は、第３の発明において、第２の画像データ補正回路は、画像データの最下位の２ビット値が３より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第２の補正画像データとして出力し、
第３の画像データ補正回路画像データの最下位の２ビット値が２より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第３の補正画像データとして出力し、
第４の画像データ補正回路は、画像データの最下位の２ビット値が１より小さい場合に、画像データの上位Ｎビットを第４の補正画像データとして出力する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して詳しく説明する前に、先ず本発明にかかるビデオプロジェクタシステムの基本的概念について述べる。本発明においては、従来のビデオプロジェクタ装置のように同一のプロジェクトを互いに接続して、同一の画像を重ね合わせて合成映像を得るのではなく、スタックされる２台のビデオプロジェクタのうちの１台に、最下位ビットに従ったデータを加算して表示することにより、残りの１台のプロジェクタが表現できるの輝度階調の最小単位の１／２の輝度を表現することで、出力の輝度の階調を２倍に増加させるものである。
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下に、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。図１に示すように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪＡにおいては、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１と第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２の２台がスタック接続されて用いられる。
【００２３】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１は、大別して、ガンマ補正回路２ａ、上位ビット補正回路４ａ＿１、および輝度変調装置３ａを含む。第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１におおける上位ビット補正回路４ａ＿１が上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２に交換されて構成されている。
【００２４】
外部の映像信号源（図示せず）からビデオプロジェクタシステムＰＪａに供給される映像信号Ｓｖは、それぞれ、ガンマ補正回路２ａに入力される。ガンマ補正回路２ａは、Ｎビット（Ｎは任意の自然数）の映像信号Ｓｖに対して、ガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットのデジタル信号である画像データＤｃＡを出力する。
【００２５】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、上位ビット補正回路４ａ＿１はガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡの上位のＮビットを第１の補正画像データＤａ＿１として出力する。輝度変調装置３ａは、第１の補正画像データＤａ＿１に従って輝度を変調して、第１の映像Ｉａ＿１を生成してスクリーンＳＲＮ（図示せず）に投影する。
【００２６】
一方、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２において、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２は、ガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡの上位Ｎビットと最下位の１ビットを加算して、Ｎビットの第２の補正画像データＤａ＿２として出力する。輝度変調装置３ａは、Ｎビットの第２の補正画像データＤａ＿２に従って輝度を変調して、第２の映像Ｉａ＿２を生成してスクリーンＳＲＮに投影する。結果、第１の映像Ｉａ＿１と第２の映像Ｉａ＿２が重ね合わせされて、合成映像ＩＡがスクリーンＳＲＮ上に表示される。なお、輝度変調装置３と第２の輝度変調装置３＿２を識別する必要のない場合は、輝度変調装置３と総称する。
【００２７】
図２に、上述の本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにより得られる合成映像Ｉｓの輝度階調表現を示す。同図において、横軸はガンマ補正回路２ａから出力される画像データＤｃＡのビット数を示し、縦軸は合成映像ＩＡの輝度を示している。そして、横軸の下側に、画像データＤｃＡに対比して、第１の補正画像データＤａ＿１および第２の補正画像データＤａ＿２のビット数を示している。
【００２８】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１から出力される第１の映像Ｉａ＿１において、第１の補正画像データＤａ＿１に対応する光量を示す。同様に、符号Ａ１は、第１の補正画像データＤａ＿１の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉａ＿１の光量を示す。そして、符号Ａ２は、第１の補正画像データＤａ＿１の最下位から２ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉａ＿１の光量を示す。
【００２９】
符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２から出力される第２の映像Ｉａ＿２において、第２の補正画像データＤａ＿２の最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ｂ１は、入力される第２の補正画像データＤａ＿２の最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉａ＿２の光量を示す。そして、従って第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２から出力される光量を示す。そして、符号Ｂ２は、第２の補正画像データＤａ＿２の最下位から２ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉａ＿２の光量を示す。
【００３０】
図２に示すビデオプロジェクタシステムＰＪａによる輝度階調表現は、言い換えれば、スクリーンＳＲＮ上の合成映像Ｉｓの輝度Ｌと、ガンマ補正回路２ａからの出力である画像データＤｃＡ（Ｎ＋１ビット）と、上位ビット補正回路４ａ＿１から出力される第１の補正画像データＤａ＿１と、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２から出力される第２の補正画像データＤａ＿２との特性である。つまり、画像データＤｃＡ（Ｎ＋１ビット）に対応する第１の補正画像データＤａ＿１に基づいて、それぞれ上位ビット補正回路４ａ＿１を経て輝度変調装置３から出力される第１の映像Ｉａ＿１の輝度および、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２を経て第２の輝度変調装置３＿２から出力される第２の映像Ｉａ＿２の輝度が示されている。
【００３１】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１および第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２の出力輝度Ｌは、それぞれ上位ビット補正回路４ａ＿１の出力であるビットの第１の補正画像データＤａ＿１および、上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２の出力であるＮビットの第２の補正画像データＤａ＿２に従う。それゆえに、輝度出力である第１の映像Ｉａ＿１と第２の映像Ｉａ＿２が合成されたスクリーン上の合成映像Ｉｓの輝度は図２に示す値となる。つまり、画像データＤｃＡの１ビット、３ビット、５ビット、７ビット、および９ビットに対応する輝度Ｌが、図６および図７に示すビデオプロジェクタＰＣＪに比べて、階調が増加されている。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにおいては、Ｎビットの輝度階調を持つ第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１およびＮビットの輝度階調を持つ第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２を用いてＮ＋１の階調表現を実現できる。なお、表示される映像の輝度は、使用するプロジェクタの台数に比例して向上することは言うまでもない。
【００３３】
（第２の実施の形態）
以下に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｂも上述のビデオプロジェクタシステムＰＪａと同様に、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿１と第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿２がスタック接続されて用いられる。
【００３４】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿１は、上述の第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１がガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１に置き換えられている。このガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１は、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１の機能を同時に合わせもつ。
【００３５】
第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｂ＿２は、上述の第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿２において、ガンマ補正回路２ａと上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路４ａ＿２がガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２に置き換えられている。このガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２は、ガンマ補正回路２ａと上位ビット補正回路４ａ＿１の機能を同時に合わせもつ。
【００３６】
ガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１は、好ましくは、メモリで構成される。映像信号Ｓｖをメモリのアドレスに入力し、第１の補正画像データＤａ＿１を出力する。具体的には、ガンマ補正回路２ａに入力される映像信号Ｓｖに対応して、上位ビット補正回路４ａ＿１Ａから出力される第１の補正画像データＤａ＿１の関係を、このメモリに書き込むことにより、ガンマ補正／上位ビット補正回路６ｂ＿１が実現できる。
【００３７】
ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２は、好ましくは、メモリで構成される。映像信号Ｓｖをメモリのアドレスに入力し、第２の補正画像データＤａ＿２を出力する。つまり、、ガンマ補正回路２ａに入力される映像信号Ｓｖに対応して、ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２から出力される第２の補正画像データＤａ＿２の関係を書き込んだメモリによって、ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路６ｂ＿２が実現できる。
【００３８】
上述のように構成することによって、第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪａにおけるよりも簡単な回路構成で、２つのプロジェクタの出力を重ね合わせた出力映像の輝度の階調がＮ＋１ビットとなる特徴を実現するビデオプロジェクタ装置が実現できる。
【００３９】
（実施の形態３）
以下に、図４および図５を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムについて説明する。図４に示すように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｃは、好ましくは、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４の４台がスタック接続されて用いられる。
【００４０】
第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１は、上述の第１の実施の形態にかかる第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪａ＿１において、ガンマ補正回路２ａがガンマ補正回路２ｃに置き換えられて構成される。つまり、ガンマ補正回路２ａが映像信号Ｓｖにガンマ補正処理を施してＮ＋１ビットの画像データＤｃＡを生成するのに対して、ガンマ補正回路２ｃは映像信号Ｓｖにガンマ補正を施してＮ＋２ビットの画像データＤｃＣを生成する。上位ビット補正回路４ａ＿１は、画像データＤｃＣの上位Ｎビットを第１の補正画像データＤｃ＿１として出力する。輝度変調装置３は、第１の補正画像データＤｃ＿１に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第１の映像Ｉｃ＿１を生成して出力する。
【００４１】
第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１において、上位ビット補正回路４ａ＿１が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２に置き換えられている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿１は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが３以上の場合その上位Ｎビットと１を加算して第２の補正画像データＤｃ＿２として出力する。輝度変調装置３は、第２の補正画像データＤｃ＿２に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第２の映像Ｉｃ＿２を生成して出力する。
【００４２】
第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３に置き換えられて構成されている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが２以上の場合に、その上位Ｎビットと１を加算して第３の補正画像データＤｃ＿３として出力する。輝度変調装置３は、第３の補正画像データＤｃ＿３に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第３の映像Ｉｃ＿３を生成して出力する。
【００４３】
第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２が上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４に置き換えられて構成されている。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４は、ガンマ補正回路２ｃから入力される画像データＤｃＣの最下位の２ビットが１以上の場合に、その上位Ｎビットと１を加算して第４の補正画像データＤｃ＿４として出力する。輝度変調装置３は、第４の補正画像データＤｃ＿４に従って輝度変調して、Ｎビット階調の第４の映像Ｉｃ＿４を生成して出力する。
【００４４】
上述のように、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４のそれぞれから投射された第１の映像Ｉｃ＿１、第２の映像Ｉｃ＿２、第３の映像Ｉｃ＿３、および第４の映像Ｉｃ＿４がスクリーンＳＲＮ上で重ね合わせされて、合成映像ＩＡが得られる。
【００４５】
図５に、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３、および上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４の構成を示す。上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３、および上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿４は、比較回路１０と加算器１１を含む基本的同じ構造である。比較器１０の比較対象側には、常に画像データＤｃＡの最下位２ビットが入力される。一方、比較器１０の基準側には、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿２においては３が入力され、上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿３においては２が入力され、そして、第１の上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路４ｃ＿１においては１が入力される。
【００４６】
図６に、ビデオプロジェクタシステムＰＪｃにおける輝度階調表現を示す。同図において、横軸はガンマ補正回路２ｃから出力される画像データＤｃＣのビット数を示し、縦軸は合成映像ＩＣの輝度を示している。そして、横軸の下側に、画像データＤｃＣに対比して、第１の補正画像データＤｃ＿１、第２の補正画像データＤｃ＿２、第３の補正画像データＤｃ＿３、および第４の補正画像データＤｃ＿４のビット数を示している。
【００４７】
符号Ａ０は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１から出力される第１の映像Ｉｃ＿１において、第１の補正画像データＤｃ＿１の最下位ビットに対応する光量を示す。同様に、符号Ｂ０は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、第２の補正画像データＤｃ＿２の最下位ビットに対応する第２の映像Ｉｃ＿２の光量を示す。符号Ｃ０は、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３において、第３の補正画像データＤｃ＿３の最下位ビットに対応する第３の映像Ｉｃ＿３の光量を示す。符号Ｄ０は、第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４において、第４の補正画像データＤｃ＿４の最下位ビット対応する第４の映像Ｉｃ＿４の光量を示す。
【００４８】
符号Ａ１は、第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１において、第１の補正画像データＤｃ＿１の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第１の映像Ｉｃ＿１の光量を示す。符号Ｂ１は、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２において、第２の補正画像データＤｃ＿２の最下位から１ビット上のビットに対応する第２の映像Ｉｃ＿２の光量を示す。符号Ｃ１は、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３において、第３の補正画像データＤｃ＿３の最下位から１ビット上の１ビットに対応する第３の映像Ｉｃ＿３の光量を示す。符号Ｄ１は、第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４において、第４の補正画像データＤｃ＿４の最下位から１ビット上のビットに対応する第４の映像Ｉｃ＿４の光量を示す。
【００４９】
図６より明らかなように、本実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムＰＪｃにおいては、それぞれＮビットの階調の映像を出力する第１のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿１、第２のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿２、第３のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿３、および第４のビデオプロジェクタ装置ＰＪｃ＿４を用いてＮ＋２の階調表現の映像が実現できる。結果、スクリーンＳＲＮに表示される合成映像ＩＡの輝度は、使用するプロジェクタの台数に比例して向上すると共に、階調表現は従来の合成映像Ｉｓの４倍に増加されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかるビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図７】従来のビデオプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示すビデオプロジェクタシステムにおける輝度階調表現を示す模式図である。
【図９】ガンマ補正回路の特性を示す図である。
【符号の説明】
ＰＪＡ、ＰＪＢ、ＰＪＣ ビデオプロジェクタシステム
ＰＪａ＿１、ＰＪｂ＿１、ＰＪｃ＿１ 第１のビデオプロジェクタ装置
ＰＪａ＿２、ＰＪｂ＿２、ＰＪｃ＿２ 第２のビデオプロジェクタ装置
ＰＪｃ＿３ 第３のビデオプロジェクタ装置
ＰＪｃ＿４ 第４のビデオプロジェクタ装置
２ａ、２ｃ、３２ ガンマ補正回路
３、３３ 輝度変調装置
４ａ＿１ 上位ビット補正回路
４ａ＿２ 上位Ｎビット／最下位１ビット補正回路
４ｃ＿２、４ｃ＿３、４ｃ＿４ 上位Ｎビット／最下位２ビット補正回路
１０ 比較回路
１１ 加算器
１４ ガンマ補正／上位ビット補正回路
１５ ガンマ補正／上位−最下位ビット補正回路
ＰＣＪ ビデオプロジェクタ
ＰＣＪ１ 第１のビデオプロジェクタ
ＰＣＪ２ 第２のビデオプロジェクタ
Claims (4)
- Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタおよび、第２の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
前記第１のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正手段と、
前記画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正手段と、
前記第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第２のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋１ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正手段と
前記画像データの上位Ｎビットに下位１ビットを加えて、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正手段と、
前記第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第１の画像と前記第２の映像を重ね合わせて得られる合成映像の輝度階調はＮ＋１ビットであることを特徴とするビデオプロジェクタシステム。 - 前記第１のガンマ補正手段と前記第１の画像データ補正手段とはメモリで一体的に構成され、
前記第２のガンマ補正手段と前記第２の画像データ補正手段とはメモリで一体的に構成されることを特徴とする、請求項１に記載のビデオプロジェクタシステム。 - Ｎビットの映像信号を入力として、第１の映像を出力する第１のビデオプロジェクタ、第２の映像、第３の映像、および第４の映像を出力するビデオプロジェクタシステムであって、
前記第１のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第１のガンマ補正手段と、
前記画像データの上位Ｎビットを第１の補正画像データとして出力する第１の画像データ補正手段と、
前記第１の補正画像データに従い輝度を変調した第１の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第２のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第２のガンマ補正手段と、
前記画像データの最下位の２ビット値が３以上の場合に、当該画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第２の補正画像データとして出力する第２の画像データ補正手段と、
前記第２の補正画像データに従い輝度を変調した第２の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第３のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正手段と、
前記画像データの最下位の２ビット値が２以上の場合に、当該画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第３の補正画像データとして出力する第３の画像データ補正手段と、
前記第３の補正画像データに従い輝度を変調した第３の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第４のビデオプロジェクタは、
前記映像信号にガンマ補正処理を施して、Ｎ＋２ビットの画像データを生成する第３のガンマ補正手段と、
前記画像データの最下位の２ビット値が１以上の場合に、当該画像データの上位Ｎビットに１を加算して、第４の補正画像データとして出力する第４の画像データ補正手段と、
前記第４の補正画像データに従い輝度を変調した第４の映像を生成する輝度変調手段とを備え、
前記第１の画像、第２の画像、第３の画像、および第４の画像を重ね合わせて得られる合成映像の輝度階調はＮ＋２ビットであることを特徴とするビデオプロジェクタシステム。 - 前記第２の画像データ補正手段は、前記画像データの最下位の２ビット値が３より小さい場合に、当該画像データの上位Ｎビットを前記第２の補正画像データとして出力し、
前記第３の画像データ補正手段前記画像データの最下位の２ビット値が２より小さい場合に、当該画像データの上位Ｎビットを前記第３の補正画像データとして出力し、
第４の画像データ補正手段は、前記画像データの最下位の２ビット値が１より小さい場合に、当該画像データの上位Ｎビットを前記第４の補正画像データとして出力することを特徴とする、請求項３に記載のビデオプロジェクタシステム。
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