JP2019169867A - Projection system, information processing unit and control method and program thereof, and projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影システム、情報処理装置及びその制御方法及びプログラム、並びに、投影装置に関する。 The present invention relates to a projection system, an information processing apparatus, a control method and program thereof, and a projection apparatus.
夜間において暗視装置を装着した状態での行動のための訓練のシミュレータが知られている。一般に、夜間訓練用シミュレータでは、赤外光光源を用いた投影装置が用いられる。このような投影装置は、赤外光の画像を投影表示することで、疑似的に夜間の画像を生成することができる。このような画像を、赤外光を可視光に変換するＮＶＧ（Night Vision Goggle）等の暗視装置を用いて訓練が行なわれる。即ち、夜間においては可視光が弱いために周囲の様子が肉眼では視認できないが、ＮＶＧを用いることで、赤外照明や夜空からの自然の赤外光照射を増幅して可視化することで視認可能とした状況の訓練ができることになる。そのために、可視画像と不可視画像とを独立したコンテンツとして投射表示する投影装置が必要となる。 Training simulators for behavior with night vision devices worn at night are known. In general, a projection device using an infrared light source is used in a night training simulator. Such a projection apparatus can generate a pseudo night image by projecting and displaying an infrared light image. Such an image is trained using a night vision device such as NVG (Night Vision Goggle) that converts infrared light into visible light. In other words, because the visible light is weak at night, the surroundings cannot be seen with the naked eye, but by using NVG, it can be visually recognized by amplifying and visualizing infrared illumination and natural infrared light irradiation from the night sky. Will be able to train in the situation. Therefore, a projection device that projects and displays a visible image and an invisible image as independent contents is required.
このような投影装置を実現する技術として特許文献１が知られている。この特許文献１には、可視光源および不可視光源と、夫々の光を受信且つ変調して画像を形成する光変調器と、可視画像と不可視画像とを位置合わせして同時に投影することができる投影光学系とを備えるシステムが開示されている。 Patent Document 1 is known as a technique for realizing such a projection apparatus. This Patent Document 1 discloses a visible light source and an invisible light source, a light modulator that receives and modulates each light to form an image, and a projection that can simultaneously align and project a visible image and an invisible image. A system comprising an optical system is disclosed.
このようなシステムで用いられる投影装置は、可視光の色成分や不可視光の成分を、時分割で表示することで積分して表示する方式である。このような方式では、視線をさほど動かさない場合には各色成分が積分されて視認されるものの、視線を動かす場合には、時間的に積分されていた各色成分が空間的に展開されてしまい、所謂カラーブレイクと呼ばれる虹状のノイズが視認されてしまう問題がある。 The projection device used in such a system is a method of integrating and displaying the color component of visible light and the component of invisible light by displaying them in a time division manner. In such a system, when the line of sight is not moved so much, each color component is integrated and visually recognized, but when the line of sight is moved, each color component that has been temporally integrated is spatially expanded, There is a problem that rainbow-like noise called so-called color break is visually recognized.
一方、特許文献２には、光を４つの波長域に分割して、夫々変調を行なう技術が開示されている。この技術を適用すれば、可視画像と不可視画像とをカラーブレイク無く表示可能である。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique for dividing light into four wavelength regions and performing modulation. If this technique is applied, a visible image and an invisible image can be displayed without a color break.
この方式は、通常の３板の変調素子を用いる投影装置とは異なる光学設計が必要であり、また追加の部品が必要であることから、コスト低減が望まれる。そこで、コストの安い通常の３板の変調素子を用いる投影装置を複数用いて所謂スタック投影を行ない、シミュレータ向け投影システムを構成する方法が考えられる。スタック投影とは、複数の投影装置の投影画面の位置合わせを行ない、重畳して投影する（スタックする）方式である。スタック投影による、シミュレータ向け投影システムについて、図１を用いて説明する。 This method requires an optical design different from that of a projection apparatus using a normal three-plate modulation element, and requires additional parts, so that cost reduction is desired. In view of this, a method for constructing a projection system for a simulator by performing so-called stack projection using a plurality of low-cost ordinary projection devices using three-plate modulation elements can be considered. Stack projection is a method in which the projection screens of a plurality of projection apparatuses are aligned and projected (stacked) in a superimposed manner. A simulator projection system using stack projection will be described with reference to FIG.
図１は、２台のプロジェクタ１００ａ，１００ｂをスタックし、不可視画像と可視画像を独立して表示可能としたシステムである。プロジェクタ１００ａ，１００ｂは、夫々一般的な３板式のプロジェクタである。まず、プロジェクタ１００ａ，１００ｂの夫々の共通部分を説明する。共通部分については、符号の添え字ａ，ｂを省いて説明する。プロジェクタ１００は、光源１０１を有し、可視光と不可視光を含む光を発光する。プロジェクタ１００は、後述する光学フィルタを有し、所定の波長域の光をカットする。プロジェクタ１００は、光学フィルタを通過した光を波長毎に分解する色分解光学系１０２と、波長毎の光を変調するパネル１０３Ｒ，Ｇ，Ｂを有する。プロジェクタ１００は、パネル１０３Ｒ，Ｇ，Ｂで変調された光を合成する色合成光学系１０４と、合成された光をスクリーン１０５に投射する投射光学系１０６を有する。また、プロジェクタ１００ａ，１００ｂとは前述した光学フィルタとして異なる特性のものを有しており、プロジェクタ１００ａは可視光カットフィルタ１０７を、プロジェクタ１００ｂは赤外光カットフィルタ１０８を有する。ここで、色分解光学系１０２が、入力される光を、赤に対応する波長域およびそれより長波長域（赤外域を含む）と、緑に対応する波長域と、青に対応する波長域に分割するものとする。プロジェクタ１００ａ，１００ｂに夫々不可視画像信号と可視画像信号とが入力されることにより、スクリーン１０５上に可視画像と不可視画像とが独立に重畳されて表示がされる。このシステムは、光学フィルタ部を改造した上で、コストの安い従来の３板式プロジェクタを用いることができる。
FIG. 1 shows a system in which two
また、夜間向けの訓練シミュレータシステムでは、明るい日中から暗い夜間へと徐々に遷移していく状況を模擬した訓練を行なうことがある。 Also, in a night-time training simulator system, there is a case where training is performed that simulates a situation in which a transition is gradually made from a bright day to a dark night.
しかしながら、図１のような形態の投影システムでは、２台の投影装置を用いているものの、その可視光の明るさは１台分である。そのため、明るい日中の状況を模擬する場合には、より多くの光量が必要になる場合がある。 However, although the projection system of the form as shown in FIG. 1 uses two projection apparatuses, the brightness of the visible light is one. Therefore, when simulating a bright daytime situation, more light may be required.
そこで、本発明においては、３板の変調素子を用いる投影装置をスタックして、不可視光と、可視光と、を独立したコンテンツとして投射表示する投影システムにおいて、可視光の明るさを向上させることを目的とする。 Therefore, in the present invention, the brightness of visible light is improved in a projection system that stacks projection apparatuses using three-plate modulation elements and projects and displays invisible light and visible light as independent contents. With the goal.
この課題を解決するため、例えば本発明に係る投影システムは以下の構成を備える。すなわち、
複数の投影装置を用いて、画像を重ねて投影する投影システムであって、
可視光及び当該可視光外の不可視光の波長領域の画像を投影する、少なくとも１台の第１の投影装置と、
可視光の波長範囲の画像を投影する、少なくとも１台の第２の投影装置と、
前記第１の投影装置及び第２の投影装置に、投影すべき画像を供給する情報処理装置とを有し、
前記情報処理装置は、
可視画像及び当該可視画像に対応する不可視画像を生成する第１の生成手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数を設定する設定手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数に基づき、前記可視画像と前記不可視画像から前記第１の投影装置に供給すべき第１の画像データと、前記第２の投影装置に供給すべき第２の画像データとを生成する第２の生成手段と、
前記第１の画像データを前記第１の投影装置に、前記第２の画像データを前記第２の投影装置に出力する出力手段とを有する。
In order to solve this problem, for example, a projection system according to the present invention has the following configuration. That is,
A projection system for projecting images by using a plurality of projection devices,
At least one first projection device for projecting an image in a wavelength region of visible light and invisible light outside the visible light;
At least one second projection device for projecting an image in a wavelength range of visible light;
An information processing device for supplying an image to be projected to the first projection device and the second projection device;
The information processing apparatus includes:
First generation means for generating a visible image and an invisible image corresponding to the visible image;
Setting means for setting the number of each of the first and second projection apparatuses;
Based on the number of each of the first and second projection devices, the first image data to be supplied to the first projection device from the visible image and the invisible image and the second projection device to be supplied Second generation means for generating second image data;
And output means for outputting the first image data to the first projection device and the second image data to the second projection device.
本発明によれば、投影システムは、不可視光の投射表示が可能な上に、各投影装置が夫々可視光も表示することが可能となる。そのため、可視光の明るさを向上させることができる。 According to the present invention, the projection system can perform projection display of invisible light, and each projection apparatus can also display visible light. Therefore, the brightness of visible light can be improved.
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。ただし、この発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment.
［第１の実施形態］
本第１の実施形態では、投影装置の一例として液晶プロジェクタを用いて構成したシステムについて説明する。また投影装置としてはＤＭＤ（Digital Mirror Device）などの表示デバイスを用いたＤＬＰプロジェクタでも同様の効果が得られる。
[First Embodiment]
In the first embodiment, a system configured using a liquid crystal projector as an example of a projection apparatus will be described. The same effect can be obtained with a DLP projector using a display device such as a DMD (Digital Mirror Device) as the projection apparatus.
本実施形態の液晶プロジェクタは、表示するべき画像に応じて、液晶素子の光の透過率を制御して、液晶素子を透過した光源からの光をスクリーンに投影することで、画像を提示する。 The liquid crystal projector of the present embodiment controls the light transmittance of the liquid crystal element according to the image to be displayed, and projects the light from the light source that has passed through the liquid crystal element to present the image.
以下、このような液晶プロジェクタを用いて構成したシステムについて説明する。 A system configured using such a liquid crystal projector will be described below.
＜全体構成＞
まず、図２を用いて、本実施形態のシステム全体構成を説明する。図２は、訓練シミュレータにおける投影に係るシステムの概要を示す斜視図である。
<Overall configuration>
First, the overall system configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing an outline of a system related to projection in the training simulator.
参照符号２００ａ〜ｄは、夫々液晶プロジェクタである。これら液晶プロジェクタは、スクリーン２０１上の略同一位置に投射画像２０２を重畳させて表示する、所謂スタック投影を構成している。詳細は後述するが、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃは赤外光及び可視光の波長範囲の画像を投射し、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄは可視光の画像を投射するように構成されている。液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄは、夫々ビデオケーブル２０３ａ〜ｄを介して画像信号を受信し、それに基づき投射表示を行なう。
参照符号２０４は、画像信号のソースとして機能するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）である。ＰＣ２０４は、詳細は後述するが、２系統の画像信号の出力手段を有し、夫々の画像信号をビデオケーブル２０５ａ，２０５ｂを介して出力する。ＰＣ２０４からビデオケーブル２０５ａを介して出力された画像信号は信号分配機２０６ａにより分配され、ビデオケーブル２０３ａ，２０３ｃを介して、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃに供給される。ＰＣ２０４からビデオケーブル２０５ｂを介して出力された画像信号は信号分配機２０６ｂにより分配され、ビデオケーブル２０３ｂ，２０３ｄを介して、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄに供給される。ビデオケーブル２０３ａ〜２０３ｄ、２０５ａ，２０５ｂとしては、例えばＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）ケーブルを用いるものとするが、ケーブルの種類は特に問わない。
なお、実施形態では、不可視光と可視光からなる画像を投射する液晶プロジェクタを２台、可視光からなる画像を投射する液晶プロジェクタを２台用いるシステムを説明するが、夫々の台数（個数）が１台以上であればよい。上記はあくまで例示であると理解されたい。 In the embodiment, a system using two liquid crystal projectors that project an image composed of invisible light and visible light and two liquid crystal projectors that project an image composed of visible light will be described. What is necessary is just one or more. It should be understood that the above is merely an example.
このようなシステムにより、スクリーン２０１上の投射画像２０２として、可視光の画像と不可視光の画像とを重畳させて表示が可能となる。使用者は、裸眼にて可視光の画像を視認できると共に、不可視光の画像を可視光の画像に変換する不図示の暗視装置を用いて、不可視光の画像を間接的に視認可能である。そのため、このシステムは、昼間及び夜間の訓練シミュレータとして使用することができることになる。
With such a system, a visible light image and an invisible light image can be superimposed and displayed as the projected
＜液晶プロジェクタの基本的な構成＞
次に、図３を参照して、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄの内部構成を説明する。液晶プロジェクタ２００ａ〜ｄの内部構成は共通部分が多いため、以降の説明では特に明示がない限りは、共通部分に関して参照符号の添え字ａ〜ｄを省略して説明する。
<Basic configuration of LCD projector>
Next, the internal configuration of the
本実施形態の液晶プロジェクタ２００は、ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６、操作部３０７、画像信号入力部３０８、画像処理部３０９を有する。また、液晶プロジェクタ２００は、さらに、液晶制御部３１０、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂ、光源制御部３１３、光源３０１、色分解光学系３０３、色合成部３１２、光学系制御部３１４、投影光学系３１５、通信部３１６を有する。また、液晶プロジェクタ２００は、さらに、表示制御部３１７、表示部３１８を有していてもよい。また、液晶プロジェクタ２００はバス３００を有し、内部の各ブロックが相互に通信可能となっている。
The
光源３０１は、スクリーン２０１に画像を投影するための可視光および赤外光の波長領域の光を発生するものであり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ＬＥＤ光源、レーザーダイオードである。更には、レーザーダイオードの発光する光を蛍光体などにより励起させ光波長を変換するタイプの光源などであっても良い。
The
赤外カットフィルタ３０２は、可視光のみを投射する液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄのみが有する部材であり、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには搭載されていない点に注意されたい。
Note that the
赤外カットフィルタ３０２は、光源３０１から出力された光の内、赤外波長域の光（例えば波長が７００ｎｍ以上の光）を遮断する光学部品である。そのため、この赤外カットフィルタ３０２を搭載していない液晶プロジェクタ２００ａ，ｃでは、赤外光と可視光を含む画像が色分解光学系３０３に出力される。一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，ｄは可視光が後段の色分解光学系３０３に出力されることになる。
The
色分解光学系３０３は、光源３０１から出力された光を、赤外（ＩＲ）及び赤（Ｒ）の波長域、緑（Ｇ）の波長域、青（Ｂ）の波長域の各光に分割するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。分割された夫々の波長域の光は、後述する液晶パネル３１１Ｒ，Ｇ，Ｂに出力される。
The color separation
ＣＰＵ３０４は、液晶プロジェクタ２００の各動作ブロックを制御するものであり、ＲＯＭ３０５は、ＣＰＵ３０４の処理手順を記述した制御プログラムを記憶するためのものであり、ＲＡＭ３０６は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納するものである。
The
操作部３０７は、指示を受け付け、ＣＰＵ３０４に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、表示部３１８上に設けられたタッチパネルなどからなる。また、操作部３０７は、例えば、リモコンからの信号を受信する不図示の信号受信部で、受信した信号に基づいて所定の指示信号をＣＰＵ３０４に送信するものであってもよい。また、ＣＰＵ３０４は、操作部３０７や、通信部３１６から入力された制御信号を受信して、液晶プロジェクタ２００の各動作ブロックを制御する。
The operation unit 307 receives an instruction and transmits an instruction signal to the
画像信号入力部３０８は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）で構成される画像信号の入力部である。画像信号入力部３０８は、ＰＣ２０４等の外部装置から画像信号や映像信号を受信するものであり、実施形態ではＨＤＭＩ（登録商標）端子として説明するが、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）等であっても構わない。また、アナログ映像信号を受信する場合、画像信号入力部３０８は、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。そして、受信した画像信号や映像信号を、画像処理部３０９に送信する。ここで、外部装置は、画像信号や映像信号を出力できるものであれば、ＰＣ２０４以外であっても、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。なお、ここでの画像信号、或いは、映像信号とは、１フレーム以上の画像データを示す。また、１フレームの画像は複数の画素からなり、１フレームの画像データにおける１画素はＲ，Ｇ，Ｂの３成分であり、１成分当たり８ビット（０〜２５５の階調値）で表されているものする。なお、各成分のビット数（階調数）はこれにはこれに限らない。あくまで例示であると理解されたい。
The image
画像処理部３０９は、画像信号入力部３０８から受信した画像信号や映像信号にフレーム数、画素数、画像形状などの変更処理を施して、液晶制御部３１０に送信するものであり、例えば画像処理用のマイクロプロセッサや論理回路からなるＡＳＩＣからなる。また、画像処理部３０９は、専用のマイクロプロセッサやＡＳＩＣである必要はなく、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が画像処理部３０９と同様の処理を実行しても良い。画像処理部３０９は、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、画像合成処理、幾何学補正処理（キーストン補正処理、曲面補正）、パネル補正といった機能を実行することが可能である。また、画像処理部３０９は、画像信号入力部３０８から受信した画像信号以外にも、ＣＰＵ３０４によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。
The
液晶制御部３１０は、画像処理部３０９で処理の施された画像信号や映像信号に基づいて、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂの画素の液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂの透過率を調整する。液晶制御部３１０は、制御用の論理回路からなるＡＳＩＣなどから構成される。また、液晶制御部３１０は、専用のＡＳＩＣである必要はなく、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が液晶制御部３１０と同様の処理を実行しても良い。たとえば、画像処理部３０９に映像信号が入力されている場合、液晶制御部３１０は、画像処理部３０９から１フレームの画像を受信する度に、画像に対応する透過率となるように、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂを制御する。
The liquid
液晶パネル３１１Ｒは、赤色に対応する液晶素子であって、色分解光学系３０３により分離された光の内、ＩＲ及びＲの波長域の光、或いは、Ｒの波長域の光の透過率を調整するためのものである。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃにおいては、前述の赤外カットフィルタ３０２を有さないために、液晶パネル３１１Ｒは入射したＩＲ及びＲの波長域の光の透過率を調整することになる。一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄにおいては、前述の赤外カットフィルタ３０２を有するために、液晶パネル３１１ＲはＲの波長域の光の透過率を調整することになる。液晶パネル３１１Ｇは、緑色に対応する液晶素子であって、色分解光学系３０３で分離された光の内、Ｇの波長域の光の透過率を調整するためのものである。液晶パネル３１１Ｂは、青色に対応する液晶素子であって、色分解光学系３０３で分離された光の内、Ｂの波長域の光の透過率を調整するためのものである。
The liquid crystal panel 311R is a liquid crystal element corresponding to red, and adjusts the transmittance of light in the IR and R wavelength regions or light in the R wavelength region among the light separated by the color separation
また、色合成部３１２は、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂを透過した各光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。そして、色合成部３１２により合成された光は、投影光学系３１５に送られる。このとき、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂは、画像処理部３０９から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部３１０により制御されている。そのため、色合成部３１２により合成された光は、投影光学系３１５によりスクリーン２０１に投影されると、画像処理部３０９により入力された画像に対応する可視光画像および不可視光画像がスクリーン２０１上に投射画像２０２として表示されることになる。
The
光源制御部３１３は、光源３０１のオン／オフを制御や光量の制御をするものである。光源制御部３１３は、制御用の論理回路からなるＡＳＩＣなどから構成される。また、光源制御部３１３は、専用のＡＳＩＣである必要はなく、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が光源制御部３１３と同様の処理を実行しても良い。
The light
光学系制御部３１４は、投影光学系３１５を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光学系制御部３１４は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が光学系制御部３１４と同様の処理を実行しても良い。さらに専用の論理回路で構成されるＡＳＩＣなどでも良い。
The optical system control unit 314 controls the projection
投影光学系３１５は、色合成部３１２から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなり、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整、レンズシフトなどを行うことができる。
The projection
通信部３１６は、外部機器からの制御信号や静止画データ、動画データなどを受信するためのものであり、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像信号入力部３０８の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ２００と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、フラッシュメモリ、リモコンなど、どのようなものであってもよい。ＣＰＵ３０４は、通信部３１６経由で通信可能な外部機器からＲＧＢ画像とＩＲ画像を受信し、画像処理部３０９に送信することで、それら画像の投影表示をさせることが可能である。
The
表示制御部３１７は、液晶プロジェクタ２００に備えられた表示部３１８に液晶プロジェクタ２００を操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させるための制御をするものであり、表示制御を行うマイクロプロセッサなどからなる。また、表示制御部３１７は専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が表示制御部３１７と同様の処理を実行しても良い。
The
また、表示部３１８は、液晶プロジェクタ２００を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示するものである。表示部３１８は、画像を表示できればどのようなものであっても良い。例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、単体ＬＥＤまたはその組み合わせであって良い。
The
なお、本実施形態の画像処理部３０９、液晶制御部３１０、光源制御部３１３、光学系制御部３１４、表示制御部３１７は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単体または複数のマイクロプロセッサや、論理回路で構成されるＡＳＩＣなどでも良い。あっても良い。または、例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ３０４が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。
Note that the
＜液晶プロジェクタの基本的な動作フロー＞
次に、液晶プロジェクタ２００の動作フローについて説明する。
<Basic operation flow of LCD projector>
Next, an operation flow of the
液晶プロジェクタ２００に不図示の電源ケーブルにてＡＣ電源が供給されると、ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６、操作部３０７、通信部３１６に電源が供給され、ＣＰＵ３０４は起動し待機状態となる。ここで、操作部３０７若しくは通信部３１６を介した投射開始指示をＣＰＵ３０４が検知（受信）すると、ＣＰＵ３０４は液晶プロジェクタ２００の各部の起動処理を行なう。具体的には、各部に電源を供給するように制御を行ない、各部が動作可能にように設定を行なう。また、ＣＰＵ３０４は、光源制御部３１３に光源３０１を点灯させるように指示を出す。ＣＰＵ３０４は、併せて、不図示の冷却ファンを作動させる。これにより、液晶プロジェクタ２００は投影表示が開始され、ＣＰＵ３０４は表示処理状態を維持する。
When AC power is supplied to the
ここで、操作部３０７を介したユーザからの表示画像に対する画質調整指示をＣＰＵ３０４が検知すると、ＣＰＵ３０４は画像処理部３０９に対し、当該画質調整に関する画像処理を指示する。
Here, when the
また、操作部３０７を介したユーザからの投射終了指示をＣＰＵ３０４が検知すると、ＣＰＵ３０４は光源制御部３１３に指示を出し光源３０１を消灯させ、液晶プロジェクタ２００各部の電源をシャットダウンさせる。これにより、ＣＰＵ３０４は待機状態に戻る。
When the
＜パーソナルコンピュータの詳細構成＞
次に、実施形態におけるＰＣ２０４の内部のブロック構成を、図４を用いて説明する。
<Detailed configuration of personal computer>
Next, an internal block configuration of the
参照符号４００ａ，ｂは、夫々画像信号出力部である。画像信号出力部４００ａ，４００ｂは、後述するＣＰＵ４０２の指示に従い、バス４０８経由で画像信号を受信し、対応するビデオケーブル２０５ａ，２０５ｂを介して出力する。
参照符号４０１は、通信部である。ＣＰＵ４０２は、この通信部４０１を外部機器と相互に通信することができる。例えば、通信部４０１は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像信号出力部４００の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ通信を行うものであっても良い。
参照符号４０２は、ＣＰＵである。ＣＰＵ４０２は、ＰＣ２０４全体を制御する。ＣＰＵ４０２の動作については後述する。
参照符号４０３は、メモリであり、ＲＯＭ及びＲＡＭで構成される。ＲＯＭには、ＢＩＯＳやブートプログラムが格納されている。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ４０２が実行するプログラムやワークエリアとして使用される。また、ＲＡＭは、画像信号出力部４００ａ，４００ｂにより、映像信号を出力するためのフレームバッファとしても使用される。
参照符号４０４は、ハードディスクである。ハードディスク４０４は、様々なデータを可能するために用いられる。格納されているデータとしては、ＣＰＵ４０２が動作するためのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションのプログラムコードや、それらを実行する際に用いられるデータ、マルチメディアコンテンツがある。
参照符号４０５は、ＵＳＢコントローラである。ＵＳＢコントローラ４０５は、様々な周辺機器と接続するために用いられる。例えば、使用者からの操作のために、不図示のマウスやキーボードを接続することができる。
参照符号４０６は、画像信号出力部である。画像信号出力部４０６は、画像信号出力部４００ａ，４００ｂと同じ構成であるが、使用者からのＰＣ２０４の操作に必要な情報をモニタ４５０に表示する。つまり、この画像信号出力部４０６、モニタ４５０、並びに、ＵＳＢコントローラ４０５に接続されるマウスやキーボードは、ＰＣ２０４のユーザインターフェースとして機能することになる。
参照符号４０７は、信号処理部である。信号処理部４０７は、不可視画像信号であるＩＲ成分画像信号と、可視画像信号であるＲ，Ｇ，Ｂ成分画像信号をバス３００経由で入力して、後述する信号処理を行なって、２組のＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を出力するものである。詳細は後述する。
参照符号４０８は、バスである。バス４０８を介し、ＣＰＵ４０２は、画像信号出力部４００ａ，４００ｂ、通信部４０１、ＲＡＭ４０３、ハードディスク４０４、ＵＳＢコントローラ４０５、画像信号出力部４０６、信号処理部４０７と通信可能である。
＜パーソナルコンピュータの動作フロー＞
次に、ＰＣ２０４の動作フローについて説明する。
<Operation flow of personal computer>
Next, the operation flow of the
ここで、ハードディスク４０４には、ＯＳをはじめ、画像信号を液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄに出力させるためのアプリケーションのプログラムコードや実行に必要なデータが格納されているものとする。
Here, it is assumed that the
ＰＣ２０４の不図示の電源スイッチをオンになると、各部に電源が供給され、ＣＰＵ４０２が起動する。ＣＰＵ４０２は、メモリ４０３のＲＯＭに格納されたブートプログラムを実行し、ハードディスク４０４の予め設定された位置のプログラムコードをメモリ４０３のＲＡＭにロードし実行する。そして、ＣＰＵ２０４は、このプログラムを実行することで、ハードディスク４０４からＯＳをメモリ４０３のＲＡＭに読み出し、ＯＳを起動する。そして、ＣＰＵ４０２は、ＯＳの制御下で、ハードディスク４０４から投影用のアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし実行する。この結果、ＰＣ２０４をスタック投影システム用の情報処理装置として機能することになる。
When a power switch (not shown) of the
また、ハードディスク４０４には、不可視画像信号であるＩＲ画像信号と、可視画像信号であるＲ，Ｇ，Ｂ画像信号が格納させている。当該アプリケーションが起動すると、ＣＰＵ４０２は、信号処理部４０７に起動指示を行なった上で、ハードディスク４０４に格納されたＩＲ，Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号をバス４０８経由で読み出し、信号処理部４０７にバス４０８経由で送信する。なお、不可視画像信号と可視画像信号は、ハードディスク４０４に格納されているものを読み出す以外の方法を用いてもよい。例えば、ＣＰＵ４０２がハードディスク４０４に格納された３Ｄデータ等に基づいてレンダリングすることで、不可視画像信号と可視画像信号を生成してもよい。また、例えば、ＣＰＵ４０２が通信部４０１経由で外部のサーバ等から不可視画像信号と可視画像信号を受信するようにしてもよい。
The
信号処理部４０７は、受信したＩＲ画像信号と、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号から、Ｒａ，Ｇ，Ｂ画像信号とＲｂ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成する。ＣＰＵ４０２は、それらをバス４０８経由で受信し、画像信号出力部４００ａに対しＲａ，Ｇ，Ｂ画像信号を出力するように指示を出し、画像信号出力部４００ｂに対しＲｂ，Ｇ，Ｂ画像信号を出力するように指示を出す。
The
一方、ＣＰＵ４０２は、使用者の指示に従い、Ｒａ，Ｇ，Ｂ画像信号とＲｂ，Ｇ，Ｂ画像信号の生成モードを設定させるためのメニューを画像信号出力部４０６経由でモニタ４５０に提示させる。更に、ＣＰＵ４０２は、ＵＳＢコントローラ４０５経由でマウスやキーボードから使用者からモード設定の指示を受信する。このメニューを、図５を用いて説明する。
On the other hand, the
メニュー画像５００は、使用者に提示されるメニューの例である。メニュー画像５００には、２つの設定項目、出力モード設定５０１と、合成モード設定５０２が存在する。出力モード設定５０１には、参照符号５０３、５０４、５０５で示す３つの選択肢があり、所謂ラジオボタンにより何れか１つを設定可能となっている。参照符号５０３〜５０５は、夫々、「ＲＧＢ単独出力」、「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」、「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」を示す。これら設定の内容については後述する。合成モード設定５０２は、出力モード設定５０１において設定５０５が選択されているときに有効になる設定である。合成モード設定５０２には、参照符号５０６、５０７、５０８の３つの選択肢があり、所謂ラジオボタンにより何れか１つを設定可能となっている。参照符号５０６〜５０８は、夫々、「Ｒ優先」、「ＩＲ優先」、「オート（自動決定）」を示す。これら設定の内容については後述する。決定釦５０９は、選択したモード設定を使用者に決定させる項目であり、キャンセル釦５１０は、選択したモード設定を使用者に取り消させる項目である。ＣＰＵ４０２は、ＵＳＢコントローラ４０５経由で、使用者が設定した出力モード設定と合成モード設定の内容を受信する。そして、ＣＰＵ４０２は、この２つのモード設定値を受信すると、信号処理部４０７に通知する。
また、ＣＰＵ４０２は、前述のアプリケーションが起動されると、画像信号出力部４００ａ，４００ｂから出力する画像信号を受信する液晶プロジェクタの台数（個数）を、夫々取得する。これらの台数の取得方法としては、使用者にＵＳＢコントローラ４０５を介して接続された不図示のマウスやキーボードに入力してもらう方法を取ることができる。また、画像信号出力部４００ａ，４００ｂの端子がＨＤＭＩ（登録商標）である場合には、ＣＥＣ通信行なうことで、ビデオケーブル２０５ａ，２０５ｂや信号分配機２０６ａ，２０６ｂ、ビデオケーブル２０３ａ〜２０３ｄを介して液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄの存在を確認することで、台数を取得してもよい。或いは、通信部４０１と、通信部３１６ａ〜３１６ｄとを介して、ＰＣ２０４と液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄと直接通信することで台数を取得してもよい。本例では、ビデオケーブル２０５ａ側に接続された液晶プロジェクタは２００ａ，２００ｃの２台であり、ビデオケーブル２０５ｂ側に接続された液晶プロジェクタは、２００ｂ，２００ｄの２台である。これら台数が取得できると、ＣＰＵ４０２は、その情報を信号処理部４０７に通知する。
In addition, when the above-described application is activated, the
＜パーソナルコンピュータの特徴的な構成＞
次に、実施形態における特徴的な、ＰＣ２０４に含まれる信号処理部４０７の内部構成を、図６を用いて説明する。
<Characteristic configuration of personal computer>
Next, a characteristic internal configuration of the
信号処理部４０７は、ガンマ処理部６００、信号処理制御部６０３、明るさ判定部６０１、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、減算回路６０８、セレクタ６０９、ガンマ処理部６１０を有する。
The
ガンマ処理部６００は、ＩＲ信号、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を画素毎に、例えばラスタースキャン順に力し、信号値が輝度に対して線形になるように階調補正を行ない、順次出力する。ガンマ処理部６００は、補正されたＩＲ信号、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を夫々フレーム遅延部６０２に出力する。更に、補正されたＲ，Ｇ，Ｂ信号に関しては、明るさ判定部６０１にも出力する。なお、以降、ガンマ処理部６００から出力されるＩＲ信号、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の各値を、ｉｒ、ｒ、ｇ、ｂとして説明する。
The
明るさ判定部６０１は、ガンマ処理部６００から、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号を受信し、画像信号が示すシーンの明るさを判定する。この判定方法は例えば、以下の方法を用いてもよい。まず、１フレーム中の座標（ｈ，ｖ）における輝度Ｙ（ｈ，ｖ）は、以下のように計算できる。ｒ（ｈ，ｖ）、ｇ（ｈ，ｖ）、ｂ（ｈ，ｖ）は、夫々座標（ｈ，ｖ）におけるｒ，ｇ，ｂの値である。
Ｙ（ｈ，ｖ）＝０．２９９×ｒ（ｈ，ｖ）＋０．５８７×ｇ（ｈ，ｖ）＋０．１１４×ｂ（ｈ，ｖ）
明るさ判定部６０１は、このＹ（ｈ，ｖ）を１フレーム分取得した後、その平均値Ｙａｖｅｒａｇｅを計算する。なお、Ｈはフレームの水平画素数、Ｖはフレームの垂直画素数である。
Ｙaverage=１／（Ｈ×Ｖ）×Σ(Ｙ（ｈ，ｖ）
ここで「Σ」は、ｈ＝１、２、…、Ｈ、及び、ｖ＝１、２、…、Ｖと変化させた場合の合算を表す。
The
Y (h, v) = 0.299 × r (h, v) + 0.587 × g (h, v) + 0.114 × b (h, v)
The
Y average = 1 / (H × V) × Σ (Y (h, v)
Here, “Σ” represents the total when h = 1, 2,..., H and v = 1, 2,.
明るさ判定部６０１は、求めたＹaverageと、所定の閾値とを比較する。そして、Ｙaverageが閾値より大きかった場合、当該フレームは明るいシーンであると判定し、その旨を信号処理制御部６０３に通知する。そうでなかった場合、当該フレームは暗いシーンであると判定し、その旨を信号処理制御部６０３に通知する。この通知は、次のフレーム期間中継続する。明るさ判定部６０１は、このような処理を順次フレーム毎に行なっていく。なお、明るさの判定方法はこの方法に限らない。例えば、画像信号にシーンを示すメタデータが含まれる場合であれば、メタデータに従って、明るいシーンか暗いシーンかの何れかを判定し、その結果を信号処理制御部６０３に通知してもよい。また、輝度信号Ｙの１フレームの平均ではなく、部分領域における平均を取ってもよい。また、Ｙaverageを所定の閾値と比較するのではなく、過去のｎフレームのＹaverageの平均値と比較する等、閾値を演算により取得してもよい。
The
フレーム遅延部６０２は入力されたＩＲ，Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号を１フレーム遅延させて出力する。この遅延処理の目的は、あるフレームに関する明るさ判定部６０１における明るさ判定のためのＹaverageの計算結果が得られるタイミングが、次フレームになることから、その１フレームの時間差を無くすためである。従って、明るさ判定部６０１において１フレームの時間差が生じない明るさ判定方法を採用した場合、或いは、後述する信号処理制御部６０３の処理の１フレーム遅延が許容できる場合、フレーム遅延部６０２は省略してよい。フレーム遅延部６０２は、遅延させたＩＲ画像信号をセレクタ６０４、信号処理制御部６０３に出力する。フレーム遅延部６０２は、遅延させたＲ信号をセレクタ６０５、信号処理制御部６０３に出力する。フレーム遅延部６０２は、遅延させたＧ，Ｂ信号をガンマ処理部６１０に出力する。
The
信号処理制御部６０３は、入力したＩＲ信号、Ｒ信号および、ＣＰＵ４０２からのモード通知に基づき、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９を制御する。この制御は、画像信号の１フレームを構成する画素データ毎に行なわれる。制御の詳細は後述する。
The signal
セレクタ６０４は、２つの入力ポートＩＮ０、ＩＮ１、１つの出力ポートＯＵＴ０を有する。ＩＮ０はフレーム遅延部６０２のＩＲ信号出力に接続され、ＩＮ１は信号処理制御部６０３に接続されている。セレクタ６０４は、信号処理制御部６０３の指示に従い、入力ポートＩＮ０、ＩＮ１の何れかに入力された信号をＯＵＴ０から出力する。このセレクタ６０４のＯＵＴ０には、乗算回路６０６、セレクタ６０９が接続されている。
The
セレクタ６０５は、２つの入力ポートＩＮ０、ＩＮ１、１つの出力ポートＯＵＴ０を有する。ＩＮ０はフレーム遅延部６０２のＲ信号出力に接続され、ＩＮ１は信号処理制御部６０３に接続されている。セレクタ６０５は、信号処理制御部６０３の指示に従い、ＩＮ０、ＩＮ１の何れかから入力された信号をＯＵＴ０から出力する。セレクタ６０４のＯＵＴ０には、乗算回路６０７、セレクタ６０９が接続されている。
The
乗算回路６０６は、セレクタ６０４から入力された信号と、信号処理制御部６０３から入力された信号を乗算し、減算回路６０８に出力する。乗算回路６０７は、セレクタ６０５から入力されたＲ信号と、信号処理制御部６０３から入力された信号を乗算し、減算回路６０８に出力する。
The
減算回路６０８は、乗算回路６０６から入力した信号に“−１”を乗算し、それを乗算回路６０７から入力した信号に加算することで、減算処理を行なう。そして、減算回路６０８は、演算後の信号をセレクタ６０９に出力する。
The
セレクタ６０９は、３つの入力ポートＩＮ０、ＩＮ１、ＩＮ２、２つの出力ポートＯＵＴ０、ＯＵＴ１を有する。ＩＮ０はセレクタ６０４に接続され、ＩＮ１は減算回路６０８に接続され、ＩＮ２はセレクタ６０５に接続されている。セレクタ６０９は、信号処理制御部６０３の指示に従い、ＩＮ０、ＩＮ１、ＩＮ２から入力された信号のうち何れか２つの信号を、夫々ＯＵＴ０、ＯＵＴ１から出力する。セレクタ６０９のＯＵＴ０、ＯＵＴ１は、ガンマ処理部６１０に接続されている。
The
ガンマ処理部６１０は、入力された各信号に対して、ビデオケーブル２０５ａ，２０５ｂでの伝送に適した特性になるように階調補正を行なう。ガンマ処理部６１０は、セレクタ６０９のＯＵＴ０から入力された信号を階調補正し、Ｒａ信号として出力する。ガンマ処理部６１０は、セレクタ６０９のＯＵＴ１から入力された信号を階調補正し、Ｒｂ信号として出力する。ガンマ処理部６１０は、同様に、フレーム遅延部６０２から入力されたＧ，Ｂ信号を階調補正して出力する。これらＲａ信号とＲｂ信号との夫々について、Ｇ，Ｂ信号と組み合わせて、Ｒａ，Ｇ，Ｂ信号と、Ｒｂ，Ｇ，Ｂ信号との２系統の組み合わせの信号として出力する。
The
＜パーソナルコンピュータの特徴的な動作フロー＞
次に、本実施形態において特徴的な、信号処理部４０７に含まれる信号処理制御部６０３の動作フローを、図７を用いて説明する。
<Characteristic operation flow of personal computer>
Next, a characteristic operation flow of the signal
信号処理制御部６０３は、ＣＰＵ４０２から起動指示を受けると、図７のフローを開始する。
When the signal
まず、Ｓ１００にて、信号処理制御部６０３は、本フローで必要な設定値を初期化する。これら設定値とは、出力モードと、合成モード、画像信号出力部４００ａに接続された液晶プロジェクタの台数（以下ｍとおく）、画像信号出力部４００ｂに接続された液晶プロジェクタの台数（以下ｎと置く）である。ここではＣＰＵ４０２は、これらの初期値を信号処理制御部６０３内の不図示の記憶部に記憶する。この初期値に特に制限はなく、例えば出力モードを「ＲＧＢ単独出力」、合成モードを「オート」、ｍ＝１、ｎ＝１としてもよい。
First, in S100, the signal
次いで、Ｓ１０１にて、信号処理制御部６０３は、ＣＰＵ４０２から各設定値の通知を受信しているか確認する。
Next, in S <b> 101, the signal
次いで、Ｓ１０２にて、信号処理制御部６０３は、各設定値の通知の確認結果の判定を行なう。通知を受けた場合、Ｓ１０３に遷移する。通知を受けていない場合（デフォルトままの場合）、Ｓ１０４に遷移する。
Next, in S102, the signal
Ｓ１０３にて、信号処理制御部６０３は、ＣＰＵ４０２から通知をされた出力モード、合成モード、ｍ、ｎの全て、若しくは一部を信号処理制御部６０３内の記憶部に記憶する。
In S <b> 103, the signal
次いで、Ｓ１０４にて、信号処理制御部６０３は、信号処理制御部６０３内の記憶部に記憶した出力モードに従って処理を分岐する。出力モードが「ＲＧＢ単独出力」であった場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１０５に遷移する。また、出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」であった場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１０６に遷移する。そして、出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であった場合、信号処理制御部６０３はし処理をＳ１０７に遷移する。
Next, in S104, the signal
Ｓ１０５にて、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ単独出力」モードに対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
In step S105, the signal
図８は、信号処理制御部６０３による、セレクタ６０４に対する設定値、セレクタ６０４のＩＮ１ポートに対する出力値、セレクタ６０５に対する設定値、セレクタ６０５のＩＮ１ポートに対する出力値、乗算回路６０６への出力値、乗算回路６０７への出力値、セレクタ６０９のＯＵＴ０ポートとＯＵＴ１ポートに対する設定値を記載したテーブルである。信号処理制御部６０３はこのテーブルの情報を有しており、テーブルを参照することで、各部に対する設定値、出力値を決定することができる。
8 shows a setting value for the
「ＲＧＢ単独出力」の出力モードのとき、信号処理制御部６０３は図８の行８００のデータを取得する。なお、「−」はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅを示す。そして、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対してＩＮ０ポートから入力された信号を選択し、出力するように設定を行なう。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ２ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してもＩＮ２ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
In the output mode of “RGB single output”, the signal
図８の「Ｒａ」列、「Ｒｂ」列は、夫々当該の設定した時の、セレクタ６０９から出力されるＲａ信号、Ｒｂ信号の階調補正前の値を示す。このように出力モードが「ＲＧＢ単独出力」のときは、Ｒａ、Ｒｂの値は特にｒである。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は、夫々Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値と同じく、ｒ，ｇ，ｂとなる。これは、ＰＣ２０４から出力される画像信号にＩＲ画像信号のデータを用いず、可視画像信号をそのまま出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
The “Ra” column and the “Rb” column in FIG. 8 indicate values before the gradation correction of the Ra signal and the Rb signal output from the
一方、Ｓ１０６に処理が進んだ場合、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」モードに対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
On the other hand, when the processing proceeds to S106, the signal
「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」の出力モードのとき、信号処理制御部６０３は、図８の行８０１のデータを取得する。即ち、このときは、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４に対しては、ＩＮ０から入力された信号を選択出力させる設定値を出力する。また、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ０ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してＩＮ２ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
In the output mode of “RGB + IR separation output”, the signal
このように出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」のときは、Ｒａの値はｉｒ、Ｒｂの値はｒとなる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂとなり、Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｒ，ｇ，ｂとなる。これは、画像信号出力部４００ａから出力する画像信号のＲチャネルにＩＲ信号を格納して出力し、画像信号出力部４００ｂから出力する画像信号は可視画像をそのまま出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
Thus, when the output mode is “RGB + IR separated output”, the value of Ra is ir and the value of Rb is r. That is, the values of Ra, G, and B signals are ir, g, and b, and the values of Rb, G, and B signals are r, g, and b. This indicates that the IR signal is stored and output in the R channel of the image signal output from the image
一方、Ｓ１０７に処理が進んだ場合、信号処理制御部６０３は、入力される不可視画像信号であるＩＲ信号の値（ｉｒ）と、可視画像信号であるＲ信号の値（ｒ）、及び、可視光と不可視光とを投射する液晶プロジェクタの台数ｍ、可視光のみ投射する液晶プロジェクタの台数ｎを元に、以下の条件が成立するか否かの判定を行なう。なお、画像信号の最小値は０とする。
（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ＜０
この不等式が成立した場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１１に遷移する。成立しない場合には、信号処理制御部６０３は処理をＳ１０８に遷移する。
On the other hand, when the process proceeds to S107, the signal
(N + m) · rm−ir <0
If this inequality holds, the signal
Ｓ１０８にて、信号処理制御部６０３は、入力される不可視画像信号であるＩＲ信号の値（ｉｒ）と、可視画像信号であるＲ信号の値（ｒ）、及び、可視光と不可視光とを投射する液晶プロジェクタの台数ｍ、可視光のみ投射する液晶プロジェクタの台数ｎを元に、以下の条件を満たすか否かの判定を行なう。なお、実施形態の場合、画像信号の最大値は２５５である。
（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ＞２５５ｎ
この不等式（条件）が成立した場合には、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１０に遷移する。また成立しない場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１０９に遷移する。
In S108, the signal
(N + m) · r−m · ir> 255n
If this inequality (condition) is satisfied, the signal
Ｓ１０９にて、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」モードの標準設定に対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
In S109, the signal
出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、且つ、Ｓ１０９に処理が到達した場合、信号処理制御部６０３は図８の行８０２のデータを取得する。即ち、このときは、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０６に対してはｍ／ｎという値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０７に対しては（ｎ＋ｍ）・／ｎという値を出力する。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ０ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してＩＮ１ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
When the output mode is “RGB + IR composite output” and the processing has reached S109, the signal
このように出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、Ｓ１０９に到達した場合、Ｒａの値はｉｒとなり、Ｒｂの値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎとなる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂとなり、Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎ，ｇ，ｂとなる。これは、ＩＲ信号を元にした値を、Ｒａ信号として画像信号出力部４００ａに出力するモードであることを示す。更に、Ｒ信号を元にした値から、ＩＲ信号を元にした値を減算する処理を経て得られた値を、Ｒｂ信号として画像信号出力部４００ｂに出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
Thus, when the output mode is “RGB + IR combined output” and S109 is reached, the value of Ra is ir and the value of Rb is ((n + m) · r−m · ir) / n. That is, the values of Ra, G, B signals are ir, g, b, and the values of Rb, G, B signals are ((n + m) · rm−ir) / n, g, b. . This indicates a mode in which a value based on the IR signal is output to the image
一方、Ｓ１０８の不等式が成立した場合には、Ｓ１１０にて、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」モードの別の設定に対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
On the other hand, when the inequality of S108 is established, in S110, the signal
出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、処理がＳ１１０に到達した場合、信号処理制御部６０３は図８の行８０３のデータを取得する。即ち、このときは、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４に対しては、ＩＮ１から入力された信号を出力させる設定値を出力すると共に、ＩＮ１ポートに２５５という値を示す信号を出力する。信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０６に対してはｎ／ｍという値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０７に対しては（ｎ＋ｍ）／ｍという値を出力する。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ１ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してＩＮ０ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
When the output mode is “RGB + IR composite output” and the processing has reached S110, the signal
このように出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、且つ、Ｓ１１０に処理が到達したときには、Ｒａの値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−２５５・ｎ）／ｍとなり、Ｒｂの値は２５５となる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−２５５・ｎ）／ｍ，ｇ，ｂとなり、Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は２５５，ｇ，ｂとなる。これは、Ｒ信号を元にした値から、所定値２５５を元にした値を減算する処理を経て得られた値を、Ｒａ信号として画像信号出力部４００ａに出力するモードであることを示す。更に、所定値２５５を元にした値を、Ｒｂ信号として画像信号出力部４００ｂに出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
As described above, when the output mode is “RGB + IR combined output” and the processing reaches S110, the value of Ra is ((n + m) · r−255 · n) / m, and the value of Rb is 255. . That is, the values of Ra, G, B signals are ((n + m) · r-255 · n) / m, g, b, and the values of Rb, G, B signals are 255, g, b. . This indicates a mode in which a value obtained through a process of subtracting a value based on the
一方、Ｓ１０７の不等式が成立した場合には、Ｓ１１１にて、信号処理制御部６０３は、信号処理制御部６０３内の記憶部に記憶した合成モードに従って処理を分岐する。合成モードが「ＩＲ優先」であった場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１３に遷移する。出力モードが「Ｒ優先」であった場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１４に遷移する。出力モードが「オート」であった場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１２に遷移する。
On the other hand, when the inequality in S107 is established, in S111, the signal
Ｓ１１２にて、信号処理制御部６０３は、現在の画像信号が表すシーンが明るいシーンであるか、暗いシーンであるか判定する。この判定は、明るさ判定部６０１からの通知に基づいて行なうことができる。暗いシーンと判定した場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１３に遷移する。また、明るいシーンと判定した場合、信号処理制御部６０３は処理をＳ１１４に遷移する。
In S112, the signal
続いて、Ｓ１１１にて合成モードが「ＩＲ優先」であった場合、或いは、Ｓ１１２にて現シーンが暗いシーンと判定された場合について説明する。この場合、Ｓ１１３にて、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」モードの更に別の設定に対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
Next, the case where the composition mode is “IR priority” in S111, or the case where the current scene is determined to be a dark scene in S112 will be described. In this case, in S113, the signal
出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、処理がＳ１１３に到達したとき、信号処理制御部６０３は、図８の行８０４のデータを取得する。即ち、このときは、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対しては、ＩＮ１から入力された信号を出力させる設定値を出力すると共に、ＩＮ１ポートに０という値を示す信号を出力する。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ０ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してＩＮ２ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
When the output mode is “RGB + IR combined output” and the process reaches S113, the signal
このように出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、Ｓ１１３に到達した条件であるときには、Ｒａの値はｉｒとなり、Ｒｂの値は０となる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂとなり、Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は０，ｇ，ｂとなる。これは、ＩＲ信号を元にした値を、Ｒａ信号として画像信号出力部４００ａに出力するモードであることを示す。更に、所定値０を元にした値を、Ｒｂ信号として画像信号出力部４００ｂに出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
As described above, when the output mode is “RGB + IR combined output” and the conditions have reached S113, the value of Ra is ir and the value of Rb is 0. That is, the values of Ra, G, B signals are ir, g, b, and the values of Rb, G, B signals are 0, g, b. This indicates a mode in which a value based on the IR signal is output to the image
続いて、Ｓ１１１にて合成モードが「Ｒ優先」であった場合、或いは、Ｓ１１２にて現シーンが明るいシーンと判定された場合について説明する。この場合、Ｓ１１４にて、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４、セレクタ６０５、乗算回路６０６、乗算回路６０７、セレクタ６０９に対して、「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」モードの更に別の設定に対応した各種信号値の出力を行なう。図８を用いて説明する。
Next, a case where the composition mode is “R priority” in S111, or a case where the current scene is determined to be a bright scene in S112 will be described. In this case, in S114, the signal
出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、処理がＳ１１４に到達したとき、信号処理制御部６０３は図８の行８０５のデータを取得する。即ち、このときは、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０４に対しては、ＩＮ１から入力された信号を出力させる設定値を出力すると共に、ＩＮ１ポートに０という値を示す信号を出力する。信号処理制御部６０３は、セレクタ６０５に対しては、ＩＮ０から入力された信号を出力させる設定値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０６に対しては０．０という値を出力する。信号処理制御部６０３は、乗算回路６０７に対しては（ｎ＋ｍ）／ｍという値を出力する。更に、信号処理制御部６０３は、セレクタ６０９に対しては、ＯＵＴ０ポートに対してＩＮ１ポートから入力された信号を出力させ、ＯＵＴ１ポートに対してＩＮ０ポートから入力された信号を出力させる設定値を出力する。
When the output mode is “RGB + IR combined output” and the process reaches S114, the signal
このように出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、Ｓ１１３に処理が到達したときには、Ｒａの値は（ｎ＋ｍ）・ｒ／ｍとなり、Ｒｂの値は０となる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（ｎ＋ｍ）・ｒ／ｍ，ｇ，ｂとなり、Ｒｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は０，ｇ，ｂとなる。これは、Ｒ信号を元にした値を、Ｒａ信号として画像信号出力部４００ａに出力するモードであることを示す。更に、所定値０を元にした値を、Ｒｂ信号として画像信号出力部４００ｂに出力するモードであることを示す。この後、処理はＳ１０１に遷移する。
As described above, when the output mode is “RGB + IR composite output” and the processing reaches S113, the value of Ra is (n + m) · r / m, and the value of Rb is 0. That is, the values of Ra, G, and B signals are (n + m) · r / m, g, and b, and the values of Rb, G, and B signals are 0, g, and b. This indicates a mode in which a value based on the R signal is output to the image
＜ＰＣ２０４の出力画像信号とその表示例についての説明＞
このような構成、動作フローによれば、ＰＣ２０４は、使用者のメニュー画像５００に対する指示に基づき、次のようないくつかの画像信号出力形態を取ることができる。
<Description of Output Image Signal of
According to such a configuration and operation flow, the
まず、第一の形態は、使用者がメニュー画像５００の設定５０３を選択した場合、即ち、出力モードが「ＲＧＢ単独出力」（可視画像出力モード）であった場合である。このとき、Ｓ１０５の処理について説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｒ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値も同様にｒ，ｇ，ｂである。この形態は、赤外光を投射する液晶プロジェクタが用意されない場合に、可視光のみ投射する液晶プロジェクタを画像信号出力部４００ａ，ｂの先に接続することで可視光のみを投射表示する場合に使用することができる。この形態は、不可視光を投射表示されないため、夜間訓練用途とはならない。
First, the first mode is when the user selects the setting 503 of the
第二の形態は、使用者がメニュー画像５００の設定５０４を選択した場合、即ち、出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ分離出力」（独立出力モード）であった場合である。このとき、Ｓ１０６で説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｒ，ｇ，ｂである。この形態は、画像信号出力部４００ａの先に赤外光のみ投射する液晶プロジェクタ（例えば図１の１００ａ）を接続し、画像信号出力部４００ｂの先に可視光のみ投射する液晶プロジェクタ（例えば図１の１００ｂや図２の２００ｂ，ｄ）を接続する場合に使用することができる。この場合は、不可視光と可視光の投射表示ができるため、夜間訓練用途で使用することができる。しかしながら、可視光の明るさは、赤外光のみ投射する液晶プロジェクタの台数をｍ、可視光のみ投射する液晶プロジェクタの台数をｎとする場合、ｎ台分の明るさに留まる。
The second form is when the user selects the setting 504 of the
次に、本実施形態において特徴である、第三の形態について説明する。この形態は、使用者がメニュー画像５００の設定５０５を選択した場合、即ち、出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」（合成出力モード）であった場合である。この形態については条件により、更なるいくつかのパターンがある。
Next, a third embodiment that is characteristic in the present embodiment will be described. This form is when the user selects the setting 505 of the
第一のパターンは、Ｓ１０７、Ｓ１０８の何れのステップでの判定条件も成立しなかった場合である。このとき、Ｓ１０９の処理について説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎ，ｇ，ｂである。各液晶プロジェクタでの変調量と、そのスタック後の見えについて図９を使って説明する。
The first pattern is a case where the determination condition at any step of S107 and S108 is not satisfied. At this time, as described in the processing of S109, the values of Ra, G, B signals output from the image
図９（ａ）を用いて、このパターンについて説明する。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには、画像信号出力部４００ａ経由でＲａ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃにおいて、ＩＲ波長域とＲ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲａ＝ｉｒである。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
This pattern will be described with reference to FIG. The
一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄには、画像信号出力部４００ｂ経由でＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄにおいて、ＩＲ波長域の光は赤外カットフィルタ３０２で遮断されているので投射されない。Ｒ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲｂ＝（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎである。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
On the other hand, the
ここで、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃの変調量を（Ａ）とし、液晶プロジェクタ２００ｂ，ｄの変調量を（Ｂ）とおくと、スタック後の光量は相対的にｍ・（Ａ）＋ｎ・（Ｂ）と表すことができる。このパターンでは、スタック後のＩＲ波長域の光量はｍ・ｉｒとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長域の光量はそれぞれ、（ｎ＋ｍ）・ｒ，（ｎ＋ｍ）・ｇ，（ｎ＋ｍ）・ｂとなる。この場合は、不可視光と可視光の投射表示ができるため、夜間訓練用途で使用することができる。更に、このパターンでは、可視光の明るさは、ｎ＋ｍ台分となり、第二の形態より明るく表示ができる。なお、実施形態では、画像信号出力部４００ａに接続されるのは液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃの２台であるため、ｍ＝２である。また、画像信号出力部４００ｂに接続されるのは液晶プロジェクタ２００ｂ、２００ｄの２台であるため、ｎ＝２である。なお、このパターンは、ｍ、ｎは１以上であれば、実現できる。
Here, if the modulation amount of the
第二のパターンは、Ｓ１０７の判定条件が成立せず、Ｓ１０８の判定条件は成立した場合である。Ｓ１０８の判定条件とは、Ｓ１０９でのＲｂを算出しようとしたときに、Ｒｂ＝（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎの値が、画像信号出力部４００ｂから出力できる画像信号の最大値（例示的に２５５）を上回っているか判定するものである。このとき、Ｓ１１０の処理について既に説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−２５５・ｎ）／ｍ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は２５５，ｇ，ｂである。この場合、各液晶プロジェクタでの変調量と、そのスタック後の見えについて図９を使って説明する。
The second pattern is a case where the determination condition of S107 is not satisfied and the determination condition of S108 is satisfied. The determination condition of S108 is that when Rb is calculated in S109, the value of Rb = ((n + m) · r−m · ir) / n is the maximum of the image signal that can be output from the image
図９（ｂ）を用いて、このパターンについて説明する。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには、画像信号出力部４００ａ経由でＲａ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃにおいて、ＩＲ波長域とＲ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲａ＝（（ｎ＋ｍ）・ｒ−２５５ｎ）／ｍである。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
This pattern will be described with reference to FIG. The
一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄには、画像信号出力部４００ｂ経由でＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄにおいて、ＩＲ波長域の光は赤外カットフィルタ３０２で遮断されているので投射されない。Ｒ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲｂ＝２５５である。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
On the other hand, the
ここで、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃの変調量を（Ａ）とし、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄの変調量を（Ｂ）とおくと、スタック後の光量は相対的にｍ・（Ａ）＋ｎ・（Ｂ）と表すことができる。このパターンでは、スタック後のＩＲ波長域の光量は（ｎ＋ｍ）ｒ−２５５ｎとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長域の光量はそれぞれ、（ｎ＋ｍ）・ｒ，（ｎ＋ｍ）・ｇ，（ｎ＋ｍ）・ｂとなる。この場合は、不可視光と可視光の投射表示ができるため、夜間訓練用途で使用することができる。更に、このパターンでは、可視光の明るさは、ｎ＋ｍ台分となり、第二の形態より明るく表示ができる。このパターンにおいては、Ｓ１０８の不等式の条件から、（不等式において正の係数が掛けられた）Ｒ成分の階調値が高く、（不等式において負の係数が掛けられた）ＩＲ成分の階調値が低いことが分かる。即ち、可視光が強く、不可視光が弱い状況であるため、日中の画像であることが推測でき、使用者は暗視ゴーグルを使用しないことが予想される。図９（ａ）の第一のパターンに比べ、スタック後のＩＲ光が弱い（Ｓ１０８の不等式からｍ・ｉｒ＜（ｎ＋ｍ）・ｒ−２５５・ｎである）が、使用者がＩＲ光を観察する可能性は低い。従って、本パターンは、画像信号の制約を満足した上で、少ない影響で実施できる。
Here, if the modulation amount of the
第三のパターンは、Ｓ１０７の判定条件が成立した場合であって、合成モードが「ＩＲ優先」、或いは、合成モードが「オート」であり当該シーンが暗いと判定された場合である。Ｓ１０７の判定条件とは、Ｓ１０９でのＲｂを算出しようとしたときに、Ｒｂ＝（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎの値が、画像信号出力部４００ｂから出力できる画像信号の最小値（例示的に０）を下回っているか判定するものである。このとき、Ｓ１１３で説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値はｉｒ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は０，ｇ，ｂである。各液晶プロジェクタでの変調量と、そのスタック後の見えについて図９を使って説明する。
The third pattern is a case where the determination condition of S107 is satisfied, and the combination mode is “IR priority” or the combination mode is “auto” and the scene is determined to be dark. The determination condition of S107 is that the value of Rb = ((n + m) · r−m · ir) / n is the minimum of the image signal that can be output from the image
図９（ｃ）を用いて、このパターンについて説明する。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには、画像信号出力部４００ａ経由でＲａ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃにおいて、ＩＲ波長域とＲ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲａ＝ｉｒである。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
This pattern will be described with reference to FIG. The
一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄには、画像信号出力部４００ｂ経由でＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄにおいて、ＩＲ波長域の光は赤外カットフィルタ３０２で遮断されているので投射されない。Ｒ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲｂ＝０である。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
On the other hand, the
液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃの変調量を（Ａ）とし、液晶プロジェクタ２００ｂ，ｄの変調量を（Ｂ）とおくと、スタック後の光量は相対的にｍ・（Ａ）＋ｎ・（Ｂ）と表すことができる。このパターンでは、スタック後のＩＲ波長域の光量はｍ・ｉｒとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長域の光量はそれぞれ、ｍ・ｉｒ，（ｎ＋ｍ）・ｇ，（ｎ＋ｍ）・ｂとなる。この場合は、不可視光と可視光の投射表示ができるため、夜間訓練用途で使用することができる。更に、このパターンでは、可視光の明るさは、Ｇ成分とＢ成分において、ｎ＋ｍ台分となる。また、図９（ａ）の第一のパターンに比べ、スタック後のＲ光はより明るく（Ｓ１０７の不等式から（ｎ＋ｍ）・ｒ＜ｍ・ｉｒである）、第二の形態より明るく表示ができる。このパターンでは、第一のパターンに比べ、可視光のＲ成分が強く表示されてしまうものの、ＩＲ成分は適切である。このパターンでは、Ｓ１１１の判定から分かるように使用者からＩＲ成分の再現性を優先する意思を示されているか、或いは、Ｓ１１２にて暗いシーンと判定されている。暗いシーンであれば暗視ゴーグルを装着している可能性が高く、可視光成分が強く表示されてしまうことの影響は少ない。従って、本パターンは、ビデオ信号の制約を満足した上で、少ない影響で実施できる。
When the modulation amount of the
第四のパターンは、Ｓ１０７の判定条件が成立した場合であって、合成モードが「Ｒ優先」、或いは、合成モードが「オート」であり当該シーンが明るいと判定された場合である。Ｓ１０７の判定条件とは、Ｓ１０９でのＲｂを算出しようとしたときに、Ｒｂ＝（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎの値が、画像信号出力部４００ｂから出力できる画像信号の最小値（例示的に０）を下回っているか判定するものである。このとき、Ｓ１１４の処理で既に説明したように、画像信号出力部４００ａから出力するＲａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は（ｎ＋ｍ）・ｒ／ｍ，ｇ，ｂであり、画像信号出力部４００ｂから出力するＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号の値は０，ｇ，ｂである。各液晶プロジェクタでの変調量と、そのスタック後の見えについて図９を使って説明する。
The fourth pattern is a case where the determination condition of S107 is satisfied, and the combination mode is “R priority” or the combination mode is “auto” and the scene is determined to be bright. The determination condition of S107 is that the value of Rb = ((n + m) · r−m · ir) / n is the minimum of the image signal that can be output from the image
図９（ｄ）を用いて、このパターンについて説明する。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには、画像信号出力部４００ａ経由でＲａ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が供給される。液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃにおいて、ＩＲ波長域とＲ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲａ＝（ｎ＋ｍ）・ｒ／ｍである。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
This pattern will be described with reference to FIG. The
一方、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄには、画像信号出力部４００ｂ経由でＲｂ，Ｇ，Ｂの各信号からなる画像信号が入力される。液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄにおいて、ＩＲ波長域の光は赤外カットフィルタ３０２で遮断されているので投射されない。Ｒ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｒであり、その変調量はＲｂ＝０である。Ｇ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｇであり、その変調量はＧ＝ｇである。Ｂ波長域の光を変調するのは液晶パネル３１１Ｂであり、その変調量はＢ＝ｂである。
On the other hand, the
ここで液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃの変調量を（Ａ）とし、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄの変調量を（Ｂ）とおくと、スタック後の光量は相対的にｍ・（Ａ）＋ｎ・（Ｂ）と表すことができる。このパターンでは、スタック後のＩＲ波長域の光量は（ｎ＋ｍ）ｒであり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長域の光量はそれぞれ、（ｎ＋ｍ）・ｒ，（ｎ＋ｍ）・ｇ，（ｎ＋ｍ）・ｂとなる。この場合は、不可視光と可視光の投射表示ができるため、夜間訓練用途で使用することができる。更に、このパターンでは、可視光の明るさは、ｎ＋ｍ台分となり、第二の形態より明るく表示ができる。このパターンでは、図９（ａ）の第一のパターンに比べ、スタック後のＩＲ光はより暗く（Ｓ１０７の不等式から（ｎ＋ｍ）・ｒ＜ｍ・ｉｒである）表示されるものの、Ｒ成分は適切である。このパターンでは、Ｓ１１１の判定から分かるように使用者からＲ成分の再現性を優先する意思を示されているか、或いは、Ｓ１１２にて明るいシーンと判定されている。明るいシーンであれば暗視ゴーグルを装着していない可能性が低く、ＩＲ光の成分は観察されない可能性が高い。従って、本パターンは、ビデオ信号の制約を満足した上で、少ない影響で実施できる。
Here, if the modulation amount of the
上記実施形態では、ビデオ信号の最小値を０、最大値を２５５とした例を説明したが、本発明はそれに限定されない。例えば、最小値を１６、最大値を２３５とする等、他の値を用いてもよい。また、上記実施形態では、画像データが１成分が２５６階調（８ビット）を持つものとして説明したが、これに限らない。例えば、出力モードが「ＲＧＢ＋ＩＲ合成出力」であり、且つ、Ｓ１１０に処理が到達したときには、階調値の最大値をＶとしたとき、Ｒａの値は（（ｎ＋ｍ）・ｒ−Ｖ・ｎ）／ｍとなり、Ｒｂの値はＶとなる。即ち、Ｒａ，Ｇ，Ｂの各信号の値は｛（（ｎ＋ｍ）・ｒ−Ｖ・ｎ）／ｍ，ｇ，ｂ｝とすれば良い。他のモードでも同様である。 In the above embodiment, the example in which the minimum value of the video signal is 0 and the maximum value is 255 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, other values may be used such that the minimum value is 16 and the maximum value is 235. In the above-described embodiment, the image data is described as one component having 256 gradations (8 bits). However, the present invention is not limited to this. For example, when the output mode is “RGB + IR composite output” and the processing reaches S110, the maximum value of the gradation value is V, and the value of Ra is ((n + m) · r−V · n) / M, and the value of Rb is V. That is, the values of Ra, G and B signals may be {((n + m) · r−V · n) / m, g, b}. The same applies to other modes.
なお、Ｓ１１２にて、明るさを判定して処理を分岐する方法を説明したが、本発明はそれに限定されない。例えば、信号処理制御部６０３は、通信部４０１を介し、使用者が装着する暗視ゴーグルと通信を行ない、使用中であれば、Ｓ１１３に遷移し、使用中でなければＳ１１４に遷移するようにしてもよい。或いは、暗視ゴーグルの感度特性を取得し、Ｒ成分に対する感度が高い感度特性であれば、使用者が暗視ゴーグルを使用中であっても、Ｓ１１４に遷移するようにしてもよい。更に、Ｓ１１２にて暗いシーンと判定した場合であっても、所定時間はＳ１１４に遷移させ、暗いシーンが所定時間続いた後、改めてＳ１１３に遷移させるようにしてもよい。そのようにすれば、暗いシーンに変わってから、使用者が時間差を置いて暗視ゴーグルを装着した場合において、再現性の高い表示ができる。
In addition, although the method which determines brightness and branches a process was demonstrated in S112, this invention is not limited to it. For example, the signal
また、上記実施形態では、不可視光（可視光外）として可視光の波長の上限を超える赤外光である例を説明したが、本発明はそれに限定されない。使用者が肉眼では視認できず、特別な機器を通して間接的に視認できるような光であれば、赤外光以外の光であってもよく、例えば、可視光の下限を下回る紫外光であってもよい。このとき、Ｒ成分で行なった処理を、波長が短いＢ成分で行なえば良い。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which is infrared light exceeding the upper limit of the wavelength of visible light as invisible light (outside visible light), this invention is not limited to it. Light that is not visible to the naked eye but indirectly visible through special equipment may be light other than infrared light, for example, ultraviolet light below the lower limit of visible light. Also good. At this time, the processing performed with the R component may be performed with the B component having a short wavelength.
このようにして、３板の変調素子を用いる投影装置をスタックして、不可視光と、可視光と、を独立したコンテンツとして投射表示する投影システムにおいて、可視光の明るさを向上させることができる。 In this way, the brightness of visible light can be improved in a projection system that stacks projection apparatuses using three-plate modulation elements and projects and displays invisible light and visible light as independent contents. .
［第２の実施形態］
第１の実施形態の液晶プロジェクタシステムを変形した例を第２の実施形態として説明する。なお、共通部分については、一部説明を省略する。
[Second Embodiment]
A modified example of the liquid crystal projector system of the first embodiment will be described as a second embodiment. Note that a part of the common parts will not be described.
＜全体構成＞
本第２の実施形態における訓練シミュレータシステムの構成を図１０に示す。図示における参照符号２００ａ〜２００ｄは、夫々液晶プロジェクタである。これら液晶プロジェクタは、第１の実施形態と同様にスクリーン２０１上の略同一位置に投射画像２０２を重畳させて表示する、所謂スタック投影を構成している。詳細は後述するが、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃは赤外光と可視光からなる画像を投射し、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄは可視光からなる画像を投射するように構成されている。本第２の実施形態では、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄの画像信号受信形態が第１の実施形態と異なる。つまり、本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄは、ビデオケーブル１０００ａ〜１０００ｄを介して不可視画像信号と、ビデオケーブル１００１ａ〜１００１ｄを介して可視画像信号を受信し、それらに基づき投射表示を行なう。
<Overall configuration>
FIG. 10 shows the configuration of the training simulator system in the second embodiment.
また、図示の参照符号２０４は、本第２の実施形態における画像信号のソースとして機能するＰＣである。ＰＣ２０４は、詳細は後述するが、２系統の画像信号の出力手段を有する。ＰＣ２０４は、不可視画像信号を、ビデオケーブル１００２を介して出力し、可視画像信号をビデオケーブル１００３を介して出力する。ＰＣ２０４からビデオケーブル１００２、ビデオケーブル１００３を介して出力された１組の画像信号は、信号分配機１００４により分配され、ビデオケーブル１０００ａ〜１０００ｄとビデオケーブル１００１ａ〜１００１ｄとを介して、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄに供給される。ビデオケーブル１０００ａ〜１０００ｄ、１００１ａ〜１００１ｄ、１００２、１００３としては、例えばＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）ケーブルを用いることができる。
A
なお、一例として、不可視光と可視光からなる画像を投射する液晶プロジェクタを２台、可視光からなる画像を投射する液晶プロジェクタを２台用いるシステムを説明したが、本発明は夫々の台数が１台以上であれば、それらの台数に関わらず実施可能である。 As an example, a system using two liquid crystal projectors for projecting an image made up of invisible light and visible light and two liquid crystal projectors for projecting an image made up of visible light has been described. If it is more than the number, it can be implemented regardless of the number.
このようなシステムにより、スクリーン２０１上の投射画像２０２として、可視光の画像と不可視光の画像とを重畳させて表示が可能となっている。使用者は、裸眼にて可視光の画像を視認できると共に、不可視光の画像を可視光の画像に変換する不図示の暗視装置を用いて、不可視光の画像を間接的に視認可能である。そのため、このシステムは、昼間及び夜間の訓練シミュレータとして使用することができる。
With such a system, a visible light image and an invisible light image can be superimposed and displayed as the projected
＜パーソナルコンピュータの詳細構成＞
次に、本第２の実施形態におけるＰＣ２０４の構成を図１２を参照して説明する。
<Detailed configuration of personal computer>
Next, the configuration of the
参照符号４００ａ，４００ｂは、それぞれ、画像信号出力部である。画像信号出力部４００ａ，４００ｂは、第１の実施形態とほぼ共通である。本第２の実施形態では、ＣＰＵ４０２の指示に従い、画像信号出力部４００ａは画像信号をビデオケーブル１００２を介して出力し、画像信号出力部４００ｂは画像信号をビデオケーブル１００３を介して出力する。
その他の通信部４０１、メモリ４０３、ハードディスク４０４、ＵＳＢコントローラ４０５、画像信号出力部４０６、バス４０８は、第１の実施形態と同様である。ただし、本第２の実施形態におけるＰＣ２０４は、第１の実施形態にあった信号処理部４０７を有しない。
The
また、第２の実施形態では、ＣＰＵ２０４は、ハードディスク４０４に格納された不可視画像と可視画像を表すフレーム画像を、それぞれ画像信号出力部４００ａ，４００ｂから出力するものとする。
In the second embodiment, the
＜液晶プロジェクタの基本的な構成＞
本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄについて説明する。液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄは共通部分が多い。図１１は、そのうちの液晶プロジェクタ２００ｂの構造を示しているが、他の液晶プロジェクタもほぼ同じ構成である。異なる点は以下の説明から明らかにするが、共通部分に関して参照符号の添え字ａ〜ｄを省略して説明する。
<Basic configuration of LCD projector>
The
液晶プロジェクタ２００が有する、バス３００、ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６、操作部３０７、画像処理部３０９、液晶制御部３１０、液晶パネル３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂ、光源制御部３１３、光源３０１、色分解光学系３０３、色合成部３１２、光学系制御部３１４、投影光学系３１５、通信部３１６、表示制御部３１７、表示部３１８、赤外カットフィルタ３０２は第１の実施形態と同様である。
The bus 300, the
ただし、赤外カットフィルタ３０２は、液晶プロジェクタ２００ｂ，２００ｄのみに搭載され、液晶プロジェクタ２００ａ，２００ｃには搭載されていない点も第１の実施形態と同様である。
However, the
赤外カットフィルタ３０２はプロジェクタに着脱自在であり、且つ、赤外カットフィルタ３０２が搭載されているか否かを検出するための検出部３４０が設けられている。この検出部２４０は、赤外カットフィルタ３０２がプロジェクタに収納されたことを検出できれば良いので、その原理は特に問わない。そして、この検出部３４０はバスを介してＣＰＵ３０４に接続されている。従って、ＣＰＵ３０４は赤外カットフィルタ３０２の有無（搭載されているか否か）を判定できるようになっている。
The
本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００は、画像信号入力部３０８を有さない。その代わりに、不可視画像信号入力部１１００、可視画像信号入力部１１０１を有する。また、液晶プロジェクタ２００には、信号処理部１１０２が新たに設けられている（詳細後述）。
The
不可視画像信号入力部１１００は、赤外（ＩＲ）の１チャネルを含む不可視画像信号の入力部である。不可視画像信号入力部１１００は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）で構成される信号に対応する３つの端子を有するようにし、その内１つの端子でＩＲ信号を受信するようにしてもよい。不可視画像信号入力部１１００は、ＰＣ２０４等の外部装置から画像信号や映像信号を受信するものであり、例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子，ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）等を含む。また、アナログ映像信号を受信した場合には、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。そして、受信した画像信号や映像信号を、画像処理部３０９に送信する。ここで、外部装置は、画像信号や映像信号を出力できるものであれば、ＰＣ２０４以外であっても、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。なお、ここでの画像信号、或いは、映像信号とは、１フレーム以上の画像データを示す。また、１フレームの画像は複数の画素からなり、１画素を表す成分は８ビット（０〜２５５の階調値）で表されているものする。なお、成分のビット数（階調数）はこれにはこれに限らない。あくまで例示であると理解されたい。
The invisible image signal input unit 1100 is an invisible image signal input unit including one infrared (IR) channel. The invisible image signal input unit 1100 has three terminals corresponding to signals composed of red (R), green (G), and blue (B), and one of the terminals receives an IR signal. It may be. The invisible image signal input unit 1100 receives an image signal and a video signal from an external device such as the
可視画像信号入力部１１０１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）で構成される可視画像信号の入力部である。可視画像信号入力部１１０１は、ＰＣ２０４等の外部装置から画像信号や映像信号を受信するものであり、例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子，ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（登録商標）等を含む。また、アナログ映像信号を受信した場合には、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。そして、受信した画像信号や映像信号を、画像処理部３０９に送信する。ここで、外部装置は、画像信号や映像信号を出力できるものであれば、ＰＣ２０４以外であっても、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。なお、ここでの画像信号、或いは、映像信号とは、１フレーム以上の画像データを示す。また、１フレームの画像は複数の画素からなり、１フレームの画像は複数の画素で表され、１画素を表す成分は８ビット（０〜２５５の階調値）で表されているものする。なお、成分のビット数（階調数）はこれにはこれに限らない。あくまで例示であると理解されたい。
The visible image
本第２の実施形態における画像処理部３０９は、不可視画像信号入力部１１００、可視画像信号入力部１１０１から、不可視画像信号と可視画像信号とを受信する。また、画像処理部３０９は、画像処理後の不可視画像信号と可視画像信号を、第２の実施形態に特有の信号処理部１１０２に送信する。
The
この信号処理部１１０２は、第１の実施形態の図６で示した信号処理部４０７と同様の回路である。換言すれば、第１の実施形態におけるＰＣ２０４に設けられた信号処理部４０７が、本第２の実施形態では液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄそれぞれに信号処理部１１０２として搭載されていると言えば分りやすい。
The
本第２の実施形態における液晶制御部３１０は、信号処理部１１０２で処理の施された画像信号や映像信号を受信する。液晶制御部３１０は、Ｒａ或いはＲｂ信号に基づき液晶パネル３１１Ｒの液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネル３１１Ｒの透過率を調整する。液晶制御部３１０は、Ｇ信号に基づき液晶パネル３１１Ｇの液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネル３１１Ｇの透過率を調整する。また、液晶制御部３１０は、Ｂ信号に基づき液晶パネル３１１Ｂの液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネル３１１Ｂの透過率を調整する。
The liquid
＜液晶プロジェクタの基本的な動作フロー＞
先に説明したように本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００は、赤外カットフィルタ３０２の有無を検出する検出部３４０を有する。故に、液晶プロジェクタ２００内のＣＰＵ３０４は、赤外カットフィルタ３０４が搭載されているか否かを判定できる。つまり、ＣＰＵ３０４は、自身の液晶プロジェクタが、不可視画像と可視画像を投射表示する液晶プロジェクタとして機能するのか、可視画像を投射表示する液晶プロジェクタとして機能するのかを判定できる。なお、検出部３４０は無くても構わない。つまり、ユーザが操作部３０７より、赤外カットフィルタ３０２を搭載しているかを示す情報を操作部３０７から設定するようにしても良い。
<Basic operation flow of LCD projector>
As described above, the
以下、かかる点を踏まえ、第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００の動作フローについて説明する。
Hereinafter, based on this point, an operation flow of the
１台の液晶プロジェクタ（２００ａ〜２００ｄのいずれか）のＣＰＵ３０４は、使用者の指示に従い、Ｒａ，Ｇ，Ｂ画像信号、Ｒｂ，Ｇ，Ｂ画像信号の生成モード（出力モード及び合成モード）を設定させるためのメニュー（図５）を表示するように液晶制御部３１０に指示し、スクリーン２０１上に投射画像として形成させる。更に、ＣＰＵ３０４は、操作部３０７経由で、ユーザによるモード設定の指示を受信する。また、ＣＰＵ３０４は、操作部３０７を介して、不可視画像と可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数と、可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数も併せて取得する。ＣＰＵ３０４は、上記のようにして得た生成モード、不可視画像と可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数と、可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数を示す情報をＰＣ２０４に通知する。ＰＣ２０４は、この通知を受け、他の液晶プロジェクタにその情報を供給する。このようにして、ＰＣ２０４に接続されている全液晶プロジェクタ（実施形態で４台）が、同じ情報を共有する。なお、上記では、１台の液晶プロジェクタにてモード、及び、台数の設定を行うものとしたが、第１の実施形態と同様に、ＰＣ２０４にて使用者が設定しても構わない。この場、ＰＣ２０４が全液晶プロジェクタにモードと台数にかかる情報を通知すれば良い。また、操作者が、個々の液晶プロジェクタの操作部３０７より設定しても構わない。
The
本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄは、信号処理部１１０２を有する。この信号処理部１１０２は、第１の実施形態にてＰＣ２０４が有していた信号処理部４０７と実質的に同じである。
The
また、本第２の実施形態における液晶プロジェクタ２００ａ、２００ｃには赤外カットフィルタ３０２は搭載されていない。一方、液晶プロジェクタ２００ｂ、ｄには赤外カットフィルタ３０２が搭載されている。
Further, the
それ故、液晶プロジェクタ２００ａ（又は２００ｃ）のＣＰＵ３０４は、液晶プロジェクタ２００ａ内の信号処理部１１０２に対して、ユーザが選択したモード、プロジェクタの台数ｍ、ｎに加えて、不可視項画像及び可視光画像を生成するように設定する。一方、液晶プロジェクタ２００ｂ（又は２００ｄ）のＣＰＵ３０４は、液晶プロジェクタ２００ｂ内の信号処理部１１０２に対し、ユーザが選択したモード、プロジェクタの台数ｍ、ｎに加えて、可視光画像を生成するように設定する。
Therefore, the
この結果、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄにおける信号処理部１１０２は、図７のフローチャートに従った処理を実行するが、その説明は第１の実施形態にて既に説明したので省略する。
As a result, the
ただし、注意したい点は、液晶プロジェクタ２００ａ、２００ｃの信号処理部１１０２は、不可視項画像及び可視光画像を生成すること（或いは、赤外カットフィルタ３０２が非搭載であること）をＣＰＵ３０４から設定されている。故に、信号処理部１１０２は、不可視画像と可視画像から、図６のガンマ処理部６１０の信号Ｒａ，Ｇ，Ｂの生成処理と出力を行う。別な言い方をすれば、液晶プロジェクタ２００ａ、２００ｃの信号処理部１１０２は、Ｒ成分として図８のＲａの算出を行い、光源生成部３１３に得られた画像信号を供給する。また、液晶プロジェクタ２００ａ、２００ｃの信号処理部１１０２は、信号Ｒｂの生成処理は行わなくて良い。
However, it should be noted that the
一方、液晶プロジェクタ２００ｂ、２００ｄの信号処理部１１０２は、不可視画像を除く可視光画像を生成すること（或いは、赤外カットフィルタ３０２が搭載であること）をＣＰＵ３０４から通知されている。それ故、信号処理部１１０２は、不可視画像と可視画像から、図６のガンマ処理部６１０の信号Ｒｂ，Ｇ，Ｂの生成と出力を行う。別な言い方をすれば、液晶プロジェクタ２００ｂ、２００ｄの信号処理部１１０２は、Ｒ成分として図８のＲｂの算出を行い、光源生成部３１３に得られた画像信号を供給する。また、液晶プロジェクタ２００ｂ、２００ｄの信号処理部１１０２は、信号Ｒａの生成処理は行わなくて良い。
On the other hand, the
上記の第２の実施形態における４つの液晶プロジェクタによるスタック投影は、第１の実施形態それと実質的に同じとなる。また、本第２の実施形態によれば、赤外カットフィルタ３０２を搭載するか否かで、液晶プロジェクタに搭載される信号処理部１１０２の役割が決定できるようになり、ユーザの操作を簡便なものとすることができる。
Stack projection by the four liquid crystal projectors in the second embodiment is substantially the same as that in the first embodiment. Further, according to the second embodiment, the role of the
なお、上記第２の実施形態では、システム内に存在する、不可視画像と可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数と、可視画像を投射表示する液晶プロジェクタの台数とを操作部３０７を介してユーザが設定するものとしたが、不可視画像信号入力部１１００、可視画像信号入力部１１０１の端子がＨＤＭＩ（登録商標）である場合には、ＣＥＣ通信行なうことでこれらの台数を取得することもできる。即ち、ＣＥＣ通信を介して、その機体が不可視画像と可視画像の両方を投射するか、若しくは、可視画像のみ投射するか、返答可能なように不可視画像信号入力部１１００と可視画像信号入力部１１０１を構成しておけばよい。そうすれば、ビデオケーブル１００２ａ〜１００２ｄ、ビデオケーブル１００３ａ〜１００３ｄ、信号分配機２０６を介した、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄの間でのＣＥＣ通信により、不可視画像と可視画像の両方を投射表示する液晶プロジェクタの台数と、可視画像のみ投射表示する液晶プロジェクタの台数とを取得できる。或いは、通信部３１６ａ〜３１６ｄの夫々を介して、液晶プロジェクタ２００ａ〜２００ｄの夫々との間で直接通信することで、同様に、台数を取得してもよい。本例では、不可視画像と可視画像の両方を投射表示する液晶プロジェクタは２００ａ，ｃの２台であり、可視画像のみ投射表示する液晶プロジェクタは、２００ｂ，ｄの２台である。これら台数が取得できると、ＣＰＵ３０４は、その情報を信号処理部１１０２に通知する。
In the second embodiment, the number of liquid crystal projectors that project and display invisible images and visible images, and the number of liquid crystal projectors that project and display visible images, which are present in the system, are displayed via the operation unit 307. However, when the terminals of the invisible image signal input unit 1100 and the visible image
以上説明したように、本第２の実施形態で示した液晶プロジェクタは、スタック投影システムを構成する複数の投影装置の１つとして利用可能となる。そして、使用者は、必要に応じてそのうちの何台かに赤外カットフィルタを搭載し、ＰＣに接続することで、昼間及び夜間訓練用シミュレータを構成することができる。 As described above, the liquid crystal projector shown in the second embodiment can be used as one of a plurality of projection apparatuses constituting the stack projection system. The user can configure daytime and nighttime training simulators by mounting infrared cut filters on some of them as necessary and connecting them to a PC.
２０１…スクリーン、２０２ａ〜２０２ｄ…液晶プロジェクタ、２０４…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、４０７…信号処理部、６００…ガンマ処理部、６０３…信号処理制御部、６０１…明るさ判定部、６０４、６０５、６０９…セレクタ、６０６、６０７…乗算回路、６０８…減算回路、６１０…ガンマ処理部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
可視光及び当該可視光外の不可視光の波長領域の画像を投影する、少なくとも１台の第１の投影装置と、
可視光の波長範囲の画像を投影する、少なくとも１台の第２の投影装置と、
前記第１の投影装置及び第２の投影装置に、投影すべき画像を供給する情報処理装置とを有し、
前記情報処理装置は、
可視画像及び当該可視画像に対応する不可視画像を生成する第１の生成手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数を設定する設定手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数に基づき、前記可視画像と前記不可視画像から前記第１の投影装置に供給すべき第１の画像データと、前記第２の投影装置に供給すべき第２の画像データとを生成する第２の生成手段と、
前記第１の画像データを前記第１の投影装置に、前記第２の画像データを前記第２の投影装置に出力する出力手段と
を有することを特徴とする投影システム。 A projection system for projecting images by using a plurality of projection devices,
At least one first projection device for projecting an image in a wavelength region of visible light and invisible light outside the visible light;
At least one second projection device for projecting an image in a wavelength range of visible light;
An information processing device for supplying an image to be projected to the first projection device and the second projection device;
The information processing apparatus includes:
First generation means for generating a visible image and an invisible image corresponding to the visible image;
Setting means for setting the number of each of the first and second projection apparatuses;
Based on the number of each of the first and second projection devices, the first image data to be supplied to the first projection device from the visible image and the invisible image and the second projection device to be supplied Second generation means for generating second image data;
A projection system comprising: output means for outputting the first image data to the first projection device and the second image data to the second projection device.
前記第２の生成手段は、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛ｉｒ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎ，ｇ，ｂ｝として生成することを特徴とする請求項１に記載の投影システム。 The number of the first projection devices is n, the number of the second projection devices is m, and the values of RGB components in the visible image generated by the first generation means are r, g, b, and the invisible. When the value of the image component is ir,
The second generation unit generates the component value of the image projected by the first projection device as {ir, g, b}, and the component value of the image projected by the second projection device is {(( The projection system according to claim 1, wherein the projection system is generated as n + m) · r−m · ir) / n, g, b}.
前記第２の投影装置は、可視光及び当該可視光外の波長範囲の光を発生する第２の光源と、該第２の光源からの光のうち可視光の範囲の上限を超える波長もしくは下限を下回る波長をカットするカットフィルタと、該カットフィルタで得た光をＲ，Ｇ、Ｂそれぞれの液晶パネルに照射し、当該液晶パネルで変調して得た光を合成して投影する第２の投影手段とを有し、
前記第１の生成手段は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分で構成される画像を前記可視画像、１成分で構成される画像を前記不可視画像として生成し、
前記第２の生成手段は、前記可視画像及び前記不可視画像に基づき、前記第１の画像データ、前記第２の画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の投影システム。 The first projection device irradiates each of the R, G, and B liquid crystal panels with a first light source that generates visible light and light in a wavelength range outside visible light, and light from the first light source, A first projection unit configured to synthesize and project the light modulated by the liquid crystal panel;
The second projector includes a second light source that generates visible light and light in a wavelength range outside the visible light, and a wavelength that exceeds an upper limit of the visible light range among the light from the second light source, or a lower limit. Filter that cuts the wavelength below the wavelength, and the light obtained by the cut filter is irradiated to each of the liquid crystal panels R, G, and B, and the light obtained by modulating the liquid crystal panel is combined and projected. Projection means,
The first generation means generates an image composed of R, G, B color components as the visible image, an image composed of one component as the invisible image,
The projection system according to claim 1, wherein the second generation unit generates the first image data and the second image data based on the visible image and the invisible image.
出力モードして、可視画像のみを出力する可視画像出力モード、可視画像と不可視画像とを独立して出力する独立出力モード、可視画像と不可視画像とを合成して出力する合成出力モードのいずれを行うかを設定する第１の設定手段と、
前記合成出力モードにおける前記合成出力モードにおける優先する画像として、前記可視画像、前記不可視画像、自動決定のいずれかを設定する第２の設定手段とを含む
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の投影システム。 The second generation means includes
The output mode is either a visible image output mode that outputs only a visible image, an independent output mode that outputs a visible image and an invisible image independently, or a composite output mode that combines and outputs a visible image and an invisible image. First setting means for setting whether to perform;
4. The second setting means for setting any one of the visible image, the invisible image, and automatic determination as the priority image in the combined output mode in the combined output mode. 5. The projection system described.
前記第１の設定手段で前記出力モードとして前記独立出力モードが設定された場合、前記第２の生成手段は、前記可視画像を示す値をＲ、Ｇ，Ｂの各成分を前記第２の投影装置に供給する画像データとして生成し、前記可視画像を表すＧ，Ｂの各成分と前記不可視画像を表す成分をＲ成分とする画像データを前記第１の投影装置に供給する画像データとして生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の投影システム。 When the visible image output mode is set as the output mode by the first setting means, the second generation means outputs data of three components R, G, and B representing the visible image to the first. , Generating as image data to be supplied to the second projection device,
When the independent output mode is set as the output mode by the first setting means, the second generation means uses the R, G, and B components as values indicating the visible image as the second projection. Generated as image data to be supplied to the apparatus, and generates image data having R component as the G and B components representing the visible image and the component representing the invisible image as image data to be supplied to the first projection apparatus. The projection system according to claim 5.
前記第１の投影装置の台数をｎ、前記第２の投影装置の台数をｍ、前記可視画像におけるＲの成分の値をｒ、前記不可視画像における成分の値をｉｒとし、１成分の最大値をＶとしたとき、
第１の条件：（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ＜０
第２の条件：（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ＞Ｖ×ｎ
を満たすか否かを判定する判定手段を含む
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の投影システム。 The second generation means includes
The maximum number of one component, where n is the number of the first projection devices, m is the number of the second projection devices, r is the value of the R component in the visible image, and ir is the value of the component in the invisible image. Is V,
First condition: (n + m) · rm−ir <0
Second condition: (n + m) · rm−ir> V × n
The projection system according to claim 5, further comprising a determination unit that determines whether or not the above condition is satisfied.
前記第２の生成手段は、
前記第１の生成手段が生成した前記可視画像の明るさを判定する明るさ検出する検出手段を含み、
前記判定手段で前記第１の条件を満たすと判定され、且つ、前記第２の設定手段にて自動決定が設定され、且つ、前記検出手段が検出した明るさが予め設定された閾値以上の明るシーンの場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛（ｎ＋ｍ）×ｒ／ｍ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛０，ｇ、ｂ｝として生成し、
前記判定手段で前記第１の条件を満たすと判定され、且つ、前記第２の設定手段にて自動決定が設定され、且つ、前記検出手段が検出した明るさが予め設定された閾値を下回る暗いシーンの場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛ｉｒ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛０，ｇ，ｂ｝として生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。 When the values of RGB components in the visible image generated by the first generation means are r, g, b, and the values of the components of the invisible image are ir,
The second generation means includes
Detecting means for detecting brightness for determining brightness of the visible image generated by the first generating means;
Brightness that is determined by the determination means to satisfy the first condition, is automatically determined by the second setting means, and the brightness detected by the detection means is greater than or equal to a preset threshold value In the case of a scene, the component value of the image projected by the first projection device is generated as {(n + m) × r / m, g, b}, and the component value of the image projected by the second projection device is { 0, g, b},
The determination means determines that the first condition is satisfied, the automatic setting is set by the second setting means, and the brightness detected by the detection means is darker than a preset threshold value In the case of a scene, component values of an image projected by the first projection device are generated as {ir, g, b}, and component values of an image projected by the second projection device are {0, g, b}. The projection system according to claim 7, wherein the projection system is generated as follows.
前記判定手段で前記第１の条件を満たすと判定され、且つ、前記第２の設定手段にて可視画像を優先することが設定された場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛（ｎ＋ｍ）・ｒ／ｍ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛０，ｇ、ｂ｝として生成し、
ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。 When the values of RGB components in the visible image generated by the first generation means are r, g, b, and the values of the components of the invisible image are ir,
When it is determined that the first condition is satisfied by the determination unit, and priority is given to the visible image by the second setting unit, the component value of the image projected by the first projection device Is generated as {(n + m) · r / m, g, b}, and component values of the image projected by the second projection device are generated as {0, g, b}.
The projection system according to claim 7.
前記判定手段で前記第１の条件を満たすと判定され、且つ、前記第２の設定手段にて不可視画像を優先することが設定された場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛ｉｒ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛０，ｇ、ｂ｝として生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。 When the values of RGB components in the visible image generated by the first generation means are r, g, b, and the values of the components of the invisible image are ir,
When it is determined that the first condition is satisfied by the determination unit, and priority is given to the invisible image by the second setting unit, the component value of the image projected by the first projection device Is generated as {ir, g, b}, and component values of an image projected by the second projection device are generated as {0, g, b}. The projection system according to claim 7, wherein:
前記判定手段で前記第１の条件が満たされず、且つ、前記第２の条件が満たすと判定された場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛（（ｎ＋ｍ）・ｒ−Ｖ・ｎ）／ｍ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛Ｖ，ｇ、ｂ｝として生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。 When the values of RGB components in the visible image generated by the first generating means are r, g, b, the value of the component of the invisible image is ir, and the maximum value of one component is V,
When the determination unit determines that the first condition is not satisfied and the second condition is satisfied, the component value of the image projected by the first projection device is set to {((n + m) · r− The component value of the image which is generated as V · n) / m, g, b} and is projected by the second projection device is generated as {V, g, b}. Projection system.
前記判定手段で前記第１の条件が満たされず、且つ、前記第２の条件が満されないと判定された場合、前記第１の投影装置で投影する画像の成分値を｛ｉｒ，ｇ，ｂ｝として生成し、前記第２の投影装置で投影する画像の成分値を｛（（ｎ＋ｍ）・ｒ−ｍ・ｉｒ）／ｎ，ｇ，ｂ｝として生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の投影システム。 When the values of RGB components in the visible image generated by the first generating means are r, g, b, the value of the component of the invisible image is ir, and the maximum value of one component is V,
When it is determined by the determination means that the first condition is not satisfied and the second condition is not satisfied, the component values of the image projected by the first projection device are {ir, g, b}. The component values of the image generated by the second projection device are generated as {((n + m) · r−m · ir) / n, g, b}. Projection system.
可視画像及び当該可視画像に対応する不可視画像を生成する第１の生成手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数を設定する設定手段と、
前記第１、第２の投影装置それぞれの台数に基づき、前記可視画像と前記不可視画像から前記第１の投影装置に供給すべき第１の画像データと前記第２の投影装置に供給すべき第２の画像データとを生成する第２の生成手段と、
前記第１の画像データを前記第１の投影装置に、前記第２の画像データを前記第２の投影装置に出力する出力手段と
を有することを特徴とする情報処理装置。 At least one first projection device that projects an image in the wavelength region of visible light and invisible light outside the visible light, and at least one second projection device that projects an image in the wavelength range of visible light An information processing apparatus that performs stack projection by supplying an image to be projected to the first projection apparatus and the second projection apparatus,
First generation means for generating a visible image and an invisible image corresponding to the visible image;
Setting means for setting the number of each of the first and second projection apparatuses;
Based on the number of each of the first and second projection devices, the first image data to be supplied to the first projection device from the visible image and the invisible image and the second image to be supplied to the second projection device. Second generation means for generating the second image data;
An information processing apparatus comprising: output means for outputting the first image data to the first projection apparatus and the second image data to the second projection apparatus.
第１の生成手段が、可視画像及び当該可視画像に対応する不可視画像を生成する第１の生成工程と、
設定手段が、前記第１、第２の投影装置それぞれの台数を設定する設定工程と、
第２の生成手段が、前記第１、第２の投影装置それぞれの台数に基づき、前記可視画像と前記不可視画像から前記第１の投影装置に供給すべき第１の画像データと前記第２の投影装置に供給すべき第２の画像データとを生成する第２の生成工程と、
出力手段が、前記第１の画像データを前記第１の投影装置に、前記第２の画像データを前記第２の投影装置に出力する出力工程と
を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。 At least one first projection device that projects an image in the wavelength region of visible light and invisible light outside the visible light, and at least one second projection device that projects an image in the wavelength range of visible light And an information processing device control method for performing stack projection by supplying an image to be projected to the first projection device and the second projection device,
A first generation step of generating a visible image and an invisible image corresponding to the visible image;
A setting step in which the setting means sets the number of each of the first and second projection apparatuses;
Based on the number of each of the first and second projection devices, the second generation means supplies the first image data to be supplied to the first projection device from the visible image and the invisible image, and the second A second generation step of generating second image data to be supplied to the projection device;
An output unit includes an output step of outputting the first image data to the first projection device and the second image data to the second projection device. Method.
可視光及び赤外光の波長範囲の光を発生する光源と、
可視画像及び不可視画像を入力する入力手段と、
前記光源からの光を入射し、与えれたＲ，Ｇ，Ｂ成分の画像データからＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの光に変調するための液晶パネルと、
前記赤外カットフィルタを搭載しているか否かを判定する判定手段と、
前記スタック投影システムとして利用される赤外カットフィルタを搭載した投影装置の個数、非搭載の投影装置の個数を設定する設定手段とを有し、
前記判定手段による判定の結果、並びに、前記設定手段の設定に従って、前記入力手段で入力した可視画像及び不可視画像から前記液晶パネルを駆動するための信号を生成する生成手段と、
を有することを特徴とする投影装置。 A projection apparatus that can be used as one of a plurality of projection apparatuses constituting a stack projection system and can be equipped with an infrared cut filter,
A light source that generates light in the visible and infrared wavelength ranges;
An input means for inputting a visible image and an invisible image;
A liquid crystal panel for entering light from the light source and modulating the light from the given R, G, B component image data to R, G, B light;
Determining means for determining whether or not the infrared cut filter is mounted;
Setting means for setting the number of projection apparatuses equipped with infrared cut filters used as the stack projection system, the number of projection apparatuses not mounted;
Generating means for generating a signal for driving the liquid crystal panel from a visible image and an invisible image input by the input means in accordance with a result of determination by the determination means, and setting of the setting means;
A projection apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018056747A JP2019169867A (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Projection system, information processing unit and control method and program thereof, and projection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018056747A JP2019169867A (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Projection system, information processing unit and control method and program thereof, and projection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019169867A true JP2019169867A (en) | 2019-10-03 |
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ID=68108560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2018056747A Pending JP2019169867A (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Projection system, information processing unit and control method and program thereof, and projection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2018
- 2018-03-23 JP JP2018056747A patent/JP2019169867A/en active Pending
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