JP7416026B2 - 表示システムの表示方法、表示装置の表示方法、表示システム、及び、表示装置 - Google Patents

表示システムの表示方法、表示装置の表示方法、表示システム、及び、表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、表示システムの表示方法、表示装置の表示方法、表示システム、及び、表示装置に関する。
従来、表示装置が表示面に表示する画像の輝度むらを補正する技術が知られている。
例えば、特許文献1は、スクリーンの輝度分布に起因する輝度の不均一性を補正する画像処理装置と、画像処理装置により補正された画像出力信号に基づく画像を表示するプロジェクターとを備える表示システムを開示する。
特開2016-180921号公報
ところで、複数の表示装置により画像を表示する場合に、画像の輝度むらを補正することも考えられる。しかしながら、特許文献1の開示は、複数の表示装置に表示をさせる場合への適用を想定していない。このため、表示画像の輝度むらを補正する手法が望まれる。
本開示の一態様は、第1表示装置が表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、第2表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定することと、前記第2画像の前記第3位置の輝度が、前記第2目標値となるように、前記第2画像を補正することによって生成される第2補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、前記第1目標値が前記第2目標値よりも大きい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、前記第2目標値が前記第1目標値よりも大きい場合、前記第2目標値を、前記第1目標値に基づき変更し、変更後の前記第2目標値を用いて生成される第4補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、を含む表示システムの表示方法である。
本開示の別の一態様は、表示装置が表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、前記表示装置とは異なる他の表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって決定される第2目標値が、前記第1目標値よりも小さい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、を含む表示装置の表示方法である。
本開示の別の一態様は、表示面に第1画像を表示する第1表示装置と、前記表示面に第2画像を表示する第2表示装置と、前記第1表示装置及び前記第2表示装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、前記第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定することと、前記第2画像の前記第3位置の輝度が、前記第2目標値となるように、前記第2画像を補正することによって生成される第2補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、前記第1目標値が前記第2目標値よりも大きい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、前記第2目標値が前記第1目標値よりも大きい場合、前記第2目標値を、前記第1目標値に基づき変更し、変更後の前記第2目標値を用いて生成される第4補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、を実行する表示システムである。
本開示の別の一態様は、表示装置であって、表示面に第1画像を表示する表示部と、前記表示部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示装置が前記表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、前記表示装置とは異なる他の表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって決定される第2目標値が、前記第1目標値よりも小さい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、を実行する、表示装置である。
表示システムのシステム構成の一例を示す図。 制御装置の構成の一例を示す図。 第1プロジェクターの構成の一例を示す図。 画像投写部の構成の一例を示す図。 プロジェクターの表示画像に輝度むらが発生した例を示す図。 表示システムの動作を示すフローチャート。 表示システムの動作を示すフローチャート。 表示システムの動作を示すフローチャート。 第1プロジェクターの動作を示すフローチャート。
1.システム構成
図1は、表示システム1のシステム構成の一例を示す図である。
表示システム1は、制御装置100と、複数台のプロジェクター200とがケーブル50によりそれぞれ接続された構成である。制御装置100は、ケーブル50を介して各プロジェクター200と相互にデータ通信を行う。本実施形態では制御装置100とプロジェクター200とが有線により接続された場合について説明するが、制御装置100とプロジェクター200との接続は、無線であってもよい。
制御装置100は、例えば、パーソナルコンピューターや、タブレットコンピューター等のコンピューター装置である。制御装置100は、接続したプロジェクター200に画像データを供給する装置である。プロジェクター200は、制御装置100から供給された画像データに基づく画像を投写面10に表示させる。制御装置100がプロジェクター200に供給する画像データは、動画像のデータであってもよいし、静止画像のデータであってもよい。制御装置100は、複数台のプロジェクター200を制御して、各プロジェクター200が表示する画像の輝度むらを補正する。投写面10は、表示面に相当する。
本実施形態の表示システム1は、2台のプロジェクター200を備える。以下の説明では、これらを第1プロジェクター200Aと、第2プロジェクター200Bとする。第1プロジェクター200Aは、第1表示装置に相当し、第2プロジェクター200Bは、第2表示装置に相当する。以下の説明において、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bを総称する場合、プロジェクター200と表記する。表示システム1が備えるプロジェクター200の数は、2台に限定されるものではなく、3台以上であってもよい。
第1プロジェクター200Aと第2プロジェクター200Bとは、図1に示すように、投写面10の横方向に一列に並べて配置される。第1プロジェクター200Aと第2プロジェクター200Bとの配置は、横一列に限定されるものではなく、縦一列であってもよい。また、複数台のプロジェクター200をN行M列のマトリクス状に配置してもよい。N及びMは、2以上の自然数である。
プロジェクター200が画像を表示する投写面10には、例えば、スクリーンが用いられるが、投写面10は、例えば、曲面や凹凸を有する面でもよいし、建造物の壁面や設置物の平面を投写面10として利用してもよい。
表示システム1は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bが投写面10に表示する画像を連結させることによって、1つの大きい画像を表示させる。この投写の形態はタイリング投写と呼ばれる。制御装置100は、画像データを複数に分割し、分割した画像データを、第1プロジェクター200Aと、第2プロジェクター200Bとにそれぞれ供給する。
第1プロジェクター200Aは、投写面10に向かって左側の領域である第1投写領域11に画像光を投写する。これにより第1投写領域11には第1画像が表示される。第2プロジェクター200Bは、投写面10に向かって右側の領域である第2投写領域13に画像光を投写する。これにより第2投写領域13には第2画像が表示される。
さらに、表示システム1がタイリング投写を行う場合、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bは、第1投写領域11と第2投写領域13との一部に重なりができるように画像を投写面10に表示する。図1に示す例では、第1投写領域11の投写面10に向かって右側の一部と、第2投写領域13の投写面10に向かって左側の一部とが重畳して重畳領域15が形成される。
重畳領域15には、2台の第1プロジェクター200A、200Bが投写する画像光が投写される。このため、重畳領域15の輝度は、第1投写領域11における重畳領域15以外の領域の輝度よりも高い。さらに、重畳領域15の輝度は、第2投写領域13における重畳領域15以外の領域の輝度よりも高い。従って、第1プロジェクター200Aは、重畳領域15に表示する画像の輝度を、重畳領域15以外の領域に表示する画像の輝度より低くすることにより、重畳領域15とそれ以外の領域との輝度の差が目立たないようにする。同様に、第2プロジェクター200Bは、重畳領域15に表示する画像の輝度を、重畳領域15以外の領域に表示する画像の輝度より低くすることによって、重畳領域15とそれ以外の領域との輝度の差が目立たないようにする。これにより、表示システム1は、第1画像と第2画像を含む画像全体における輝度むらを抑制する。
2.制御装置100の構成
図2は、制御装置100の構成の一例を示す図である。
図2を参照しながら制御装置100の構成について説明する。
制御装置100は、第1インターフェイス110、操作部120、表示部130及び第1制御部150を備える。以下、インターフェイスをI/Fとも表記する。
第1I/F110は、USB(Universal Serial Bus)コネクターやイーサネットコネクター等の端子とインターフェイス回路とを有する有線インターフェイスである。また、第1I/F110は、無線通信用のインターフェイスであってもよい。イーサネットは、登録商標である。
操作部120は、例えば、キーボードや、マウス等の入力デバイスを備え、ユーザーの操作を受け付ける。操作部120は、受け付けた操作に対応した操作信号を第1制御部150に出力する。
表示部130は、液晶パネルや有機EL(Electro-Luminescence)パネル等の表示パネルを備える。表示部130には、第1制御部150が生成した表示画面が表示される。
第1制御部150は、第1記憶部151と、第1プロセッサー153とを備えるコンピューター装置である。
第1記憶部151は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性のメモリーと、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性のメモリーとを備える。また、第1記憶部151は、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置を備える。
第1記憶部151は、第1プロセッサー153が実行する制御プログラム151Aや、プロジェクター200に供給する画像データ151Bを記憶する。制御プログラム151Aには、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bが投写面10に表示する画像の輝度むらを補正するアプリケーションプログラムが含まれる。画像データ151Bは、制御装置100が外部から受信したデータであってもよいし、ユーザーが操作部120を操作して生成したデータであってもよい。
第1プロセッサー153は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)により構成される演算処理装置である。第1プロセッサー153は、制御プログラム151Aを実行して制御装置100の各部を制御する。
第1制御部150は、第1記憶部151から画像データを読み出し、読み出した画像データの1フレームを、画像データの横方向で左右に2分割する。第1制御部150は、左右に2分割した画像データのうち、左側の画像データを第1プロジェクター200Aに送信し、右側の画像データを第2プロジェクター200Bに送信する。
また、第1制御部150は、操作部120の操作によってアプリケーションプログラムが起動されると、このアプリケーションプログラムを実行する。アプリケーションプログラムを実行する第1制御部150は、第1プロジェクター200Aを制御することにより、第1プロジェクター200Aが表示する画像の輝度むらを補正する第1補正値を生成する。同様に、第1制御部150は、アプリケーションプログラムを実行して第2プロジェクター200Bを制御することにより、第2プロジェクター200Bが表示する画像の輝度むらを補正する第2補正値を生成する。この第1補正値によって第1プロジェクター200Aが表示する画像を補正することで、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第1位置の輝度を、第1輝度値から第1目標値に補正する。同様に、第2補正値によって第2プロジェクター200Bが表示する画像を補正することで、第2プロジェクター200Bが表示する画像における第3位置の輝度を、第3輝度値から第2目標値に補正する。
また、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aが表示する画像と、第2プロジェクター200Bが表示する画像とに輝度差がある場合、これの画像の輝度差を補正する第3補正値を生成する。これら第1補正値、第2補正値及び第3補正値を生成する処理の詳細については後述する。第1補正値、第2補正値及び第3補正値は、輝度を補正する処理で用いるパラメーターであり、本実施形態では、輝度値に加算又は減算する数値とする。また、第1補正値、第2補正値及び第3補正値は、輝度値を変更する演算処理のパラメーターであってもよい。さらに第1補正値、第2補正値及び第3補正値は、輝度値を変更する演算処理を行うため演算式や行列であってもよい。
3.プロジェクター200の構成
図3は、第1プロジェクター200Aの構成の一例を示すブロック図である。
図3を参照しながら第1プロジェクター200Aの構成について説明する。ここで、第2プロジェクター200Bは、第1プロジェクター200Aと略同一の構成を備える。このため、第2プロジェクター200Bの構成についての詳細な説明は省略する。また、以下の説明において、第1プロジェクター200Aが備える構成には「A」の符号を付し、第2プロジェクター200Bが備える構成には「B」の符号を付す。例えば、第1プロジェクター200Aが備える第2制御部250は、第2制御部250Aと表記し、第2プロジェクター200Bが備える第2制御部250は、第2制御部250Bと表記する。
第1プロジェクター200Aは、リモコン受光部211A、操作パネル213A、撮影部215A、第2I/F221A、画像処理部223A、フレームメモリー225A、画像投写部230A及び第2制御部250Aを備える。
リモコン受光部211Aは、リモコン201により送信される赤外線信号を受光する。リモコン受光部211Aは、受光した赤外線信号に対応した操作信号を第2制御部250Aに出力する。操作信号は、操作されたリモコン201のスイッチに対応した信号である。
操作パネル213Aは、例えば、第1プロジェクター200Aの筐体に搭載され、例えば、第1プロジェクター200Aの電源をオン、オフさせる電源スイッチ等の各種スイッチを備える。操作パネル213Aのスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応した操作信号が操作パネル213Aから第2制御部250Aに出力される。
撮影部215Aは、撮影レンズと、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary MOS)等の撮像素子と、データ処理回路とを備える。撮像光学系、撮像素子及びデータ処理回路の図示は省略する。撮影部215Aは、第2制御部250Aの制御に従い、画像投写部230Aが画像光を投写する投写方向を撮像する。撮影部215Aの撮影範囲、すなわち画角は、投写面10とその周辺部とを含む。撮影部215Aは撮影により生成した撮影画像を第2制御部250Aに出力する。
第2I/F221Aは、USBコネクターやイーサネットコネクター等の端子とインターフェイス回路とを有する有線インターフェイスである。また、第2I/F221Aは、無線通信用のインターフェイスであってもよい。
画像処理部223Aには、フレームメモリー225Aが接続される。フレームメモリー225Aは、複数のバンクを備える。各バンクは、1フレーム分の画像データを書き込み可能な記憶容量を有する。フレームメモリー225Aは、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)により構成される。画像処理部223Aは、第2I/F221Aから入力された画像データをフレームメモリー225Aに展開する。
画像処理部223Aは、フレームメモリー225Aに展開した画像データに対して画像処理を行う。画像処理部223Aが行う画像処理には、例えば、解像度変換処理又はリサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等が含まれる。画像処理部223Aは、第2制御部250Aにより指定された処理を実行し、必要に応じて、第2制御部250Aから入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、画像処理部223Aは、上記のうち複数の画像処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。画像処理部223Aは、第2制御部250Aにより選択されたバンクに展開された画像データをフレームメモリー225Aから読み出し、読み出した画像データを画像投写部230Aに出力する。
画像処理部223A及びフレームメモリー225Aは、例えば、集積回路により構成される。集積回路には、LSI、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、SoC(System-on-a-chip)等が含まれる。また、集積回路の構成の一部にアナログ回路が含まれていてもよく、第2制御部250Aと集積回路とが組み合わされた構成であってもよい。
図4は、画像投写部230Aの構成の一例を示す図である。
ここで、図4を参照しながら画像投写部230Aの構成について説明する。
画像投写部230Aは、光源231Aから射出された光を変調して画像光を生成し、生成した画像光を光学ユニット235Aにより拡大投写する。画像投写部230Aは、光源231Aと、光変調装置としての3つの液晶パネル233A(r)、233A(g)及び233A(b)と、光学ユニット235Aと、パネル駆動部237Aとを備える。以下、第1プロジェクター200Aが備える液晶パネル233A(r),233A(g)及び233A(b)を総称する場合、液晶パネル233Aと表記する。画像投写部230A及び、画像投写部230Aに含まれる光源231A、液晶パネル233A、光学ユニット235A、パネル駆動部237Aは、表示部の一例である。
光源231Aは、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型の光源ランプ、又は発光ダイオードや半導体レーザー等の固体光源を含む。光源231Aから射出された光は、液晶パネル233Aに入射される。液晶パネル233A(r)、233A(g)及び233A(b)は、それぞれ一対の透明基板間に液晶が封入された透過型の液晶パネル等によって構成される。液晶パネル233A(r)は赤色光を変調し、液晶パネル233A(g)は緑色光を変調し、液晶パネル233A(b)は青色光を変調する。各液晶パネルには、マトリクス状に配列された複数の画素からなる画素領域が形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。
パネル駆動部237Aには、画像処理部223Aが出力した画像データが入力される。パネル駆動部237Aは、入力された画像データに応じた駆動電圧を、画素領域の各画素に印加し、各画素を画像データに応じた光透過率に設定する。光源231Aから射出された光が、液晶パネル233A(r)、233A(g)及び233A(b)の画素領域を透過することによって画素毎に変調され、画像データに対応した画像光が色光毎に形成される。形成された各色の画像光は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像を表す画像光となる。光学ユニット235Aは、投写レンズ等を備え、液晶パネル233A(r)、233A(g)及び233A(b)により変調された画像光を投写面10の第1投写領域11に拡大投写される。
図3に戻り、第2制御部250Aの構成について説明する。
第2制御部250Aは、第2記憶部260Aと、第2プロセッサー270Aとを備えるコンピューター装置である。
第2記憶部260Aは、RAM等の揮発性のメモリーと、ROMやフラッシュメモリー等の不揮発性のメモリーとを備える。第2記憶部260Aは、例えば、第2プロセッサー270Aが実行する制御プログラム261A、輝度むらを補正する処理において使用される第1パターン画像データ263、及び、第2パターン画像データ265を記憶する。本実施形態では、第1パターン画像データ263として全面白色の画像データを使用し、第2パターン画像データ265として全面黒色の画像データを使用する。
第2プロセッサー270Aは、CPUやMPUにより構成される演算処理装置である。第2プロセッサー270Aは、制御プログラム261Aを実行して第1プロジェクター200Aの各部を制御する。第2プロセッサー270Aは、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成することも可能である。また、第2プロセッサー270Aは、第2記憶部260Aの一部又は全部や、その他の回路と統合されたSoCにより構成してもよい。また、第2プロセッサー270Aは、プログラムを実行するCPUと、所定の演算処理を実行するDSP(Digital Signal Processor)との組合せにより構成してもよい。さらに、第2プロセッサー270Aの機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。
第2制御部250Aは、制御装置100から受信した指示に従って画像処理部223Aや画像投写部230Aを制御し、投写面10に画像を表示させる。また、第2制御部250Aは、制御装置100から受信した指示に従って撮影部215Aにより投写面10を撮影し、撮影により生成した撮影画像を制御装置100に送信する。
4.輝度むらの補正
上述のように第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bを制御して、第1プロジェクター200Aが表示する画像の輝度むらを補正する第1補正値を生成する。また、第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bを制御して、第2プロジェクター200Bが表示する画像の輝度むらを補正する第2補正値を生成する。
一般に、プロジェクター200が投写面10に表示させる画像には、輝度むらが生じることが知られている。この輝度むらの原因は、例えば、スクリーン特性、投写レンズやプロジェクター200の構造等である。多くの場合、輝度むらは、投写面10の中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなる態様で発生することが知られている。
図5は、プロジェクター200の表示画像に輝度むらが発生した例を示す図である。
図5には、プロジェクター200が表示する画像を、縦、横それぞれ5つに分割した25個のブロックを示す。ブロックには、予め設定された複数の画素が含まれる。また、図5には、代表的なブロックの輝度を示す。この輝度は、ブロック内に含まれる画素の輝度の平均値を、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度を100%とした割合で示す。
図5に示す例において、画像に向かって左端の上端と下端とに位置するB11、B51と、画像に向かって右端の上端と下端とに位置するB15、B55とのブロックの輝度は、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度に対して66%である。
画像の横方向の中央に位置し、縦方向の上端と下端とに位置するB13、B53のブロックの輝度は、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度に対して80%である。
画像の縦方向の中央に位置し、横方向の左端と右端とに位置するB31、B35のブロックの輝度は、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度に対して72%である。
画像の縦方向の上から2行目に位置し、画像に向かって横方向の左から2列目に位置するB22と、横方向の左から4列目に位置するB24の各ブロックの輝度は、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度に対して80%である。
また、縦方向の上から4行目に位置し、画像に向かって横方向の左から2列目に位置するB42と、横方向の左から4列目に位置するB44の各ブロックの輝度は、画像の中央に位置するB33のブロックの輝度に対して80%である。
このように、図5の例では、画像の中央に近いブロックほど輝度が高く、中央から離れ周辺部に行くほど輝度が低くなり、投写する画像の位置による輝度差が生じてしまう。
第1制御部150は、第1プロジェクター200Aが投写する画像の位置による輝度差を低減するため、以下の処理を実行する。
まず、第1制御部150は、撮影部215Aが撮影した撮影画像における第1投写領域11の範囲を特定する。例えば、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第2パターン画像データ265に基づく画像である第2パターン画像を投写させ、投写面10を撮影部215Aにより撮影させる。第2パターン画像は、全面黒色の画像である。第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信し、受信した撮影画像に撮影された第2パターン画像の範囲を特定することによって、撮影画像における第1投写領域11の範囲を特定する。第1制御部150は、特定した第1投写領域11の撮影画像における範囲を示す第1範囲情報を生成する。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第1パターン画像データ263に基づく画像である第1パターン画像を表示させる。第1パターン画像は、全面白色の画像である。また、第1制御部150は、第2プロジェクター200Bに、第2パターン画像データ265に基づく第2パターン画像を表示させる。本実施形態では、第2プロジェクター200Bに、全面黒色の第2パターン画像データ265に基づく画像を表示させる場合について説明するが、第2プロジェクター200Bが備える光源231Bの光が外部に漏れないようにしてもよい。例えば、光源231Bを消灯させたり、投写レンズのシャッターを閉じたりすることによって、光源231Bの光が外部に漏れないようにしてもよい。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに撮影を指示し、撮影部215Aが撮影した撮影画像を第1プロジェクター200Aから受信する。第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信すると、第1範囲情報を使用して、受信した撮影画像における第1投写領域11の範囲を特定する。
次に、第1制御部150は、第1位置と第2位置とを決定し、第1位置の輝度を第1輝度値から第1目標値に補正する第1補正値を算出する。
第1位置は、輝度値を補正する対象の第1投写領域11の画素又はブロックの位置である。第2位置は、第1位置の輝度値を補正するときの輝度値の基準となる第1投写領域11の画素又はブロックの位置である。
例えば、第2位置は、以下の条件を満たす位置である。
第1投写領域11の左上を原点、横方向にX軸、縦方向にY軸を設定した二次元座標系において、第1投写領域11のX軸方向の最大値をXmax、Y軸方向の最大値をYmaxと表記すると、第2位置のX座標は、下記式(1)又は下記式(2)の条件を満たす整数aである。
0≦a≦0.1Xmax・・・(1)
0.9Xmax≦a≦Xmax・・・(2)
また、第2位置は、以下の条件を満たす位置であってもよい。
第1投写領域11の左上を原点、横方向にX軸、縦方向にY軸に設定する。また、第1投写領域11のX軸方向の最大値をXmax、Y軸方向の最大値をYmaxと表記すると、第2位置のY座標は、下記式(3)又は下記式(4)の条件を満たす整数bである。
0≦b≦0.1max・・・(3)
0.9max≦b≦max・・・(4)
また、第1位置及び第2位置は、以下の条件を満たす位置であってもよい。
第1位置のX座標及びY座標を(c,d)とし、第2位置のX座標及びY座標を(a,b)と仮定すると、座標(a,b)と、座標(c,d)は、下記式(5)の関係を満たす。ここで、第1位置のX座標はc、第1位置のY座標はdである。
Figure 0007416026000001
すなわち、第1投写領域11、つまり、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第2位置は、第1位置より外側に位置する。
また、第2位置は、以下の条件を満たす位置であってもよい。
第2位置のX座標及びY座標を(a,b)とすると、(a,b)は、(0,0)、(0,Ymax)、(Xmax,0)、(Xmax,Ymax)のいずれかである。
また、第1位置は、以下の条件を満たす位置であってもよい。
第1位置は、第1投写領域11の中心、すなわち、第1プロジェクター200Aが投写する画像の中心に位置する画素であり、第1位置の座標を(c,d)とすると、c=Xmax/2、d=Ymax/2の位置の画素である。すなわち、第1位置は、画像の略中心に位置する。
以下の説明では、第1投写領域11の横幅全体を100%とした場合に、第1投写領域11の左端から10%右側に移動した位置の画素、又は第1投写領域11の右端から10%左側に移動した位置の画素が第2位置であるとして説明する。また、第2位置は第1位置よりも画像の外側に位置する。すなわち、第1位置は、第2位置よりも画像の内側に位置するとして説明する。
また、第1位置及び第2位置は、画像の画素を単位として設定されてもよいし、複数の画素を含むブロックを単位として設定されてもよい。特に、第2位置は、第1投写領域11の左側から10%右端に移動した位置の画素を含むブロック、又は第1投写領域11の右端から10%左側に移動した位置の画素を含むブロックであってもよい。この場合、第1位置は、第2位置よりも画像の内側に位置するか否かを判定するには、例えば、画像の中心とブロックの中心とを結ぶ直線の距離に基づいて判定できる。例えば、図5において、第2位置のブロックがB22のブロックであると仮定する。この場合、画像の中心に位置するB33のブロックの中心と、B22のブロックの中心との距離は、画像の中心に位置するB33のブロックの中心と、B23のブロックの中心との距離よりも長い。このため、第2位置のブロックがB22のブロックである場合、B23のブロックは、第2位置のB22のブロックより内側のブロックと判定できるため、B23のブロックに含まれるいずれかの画素を第1位置として設定してもよいし、B23のブロックを第1位置として設定してもよい。
第1制御部150は、第1位置及び第2位置を決定すると、第1位置の輝度を示す第1輝度値を、第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定する。
また、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第1位置の輝度を、第1輝度値から第1目標値に補正する第1補正値を算出する。本実施形態では、第1制御部150は、第1目標値として第2位置の第2輝度値を決定し、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に補正する第1補正値を算出する。つまり、第1制御部150は、第2位置の第2輝度値から第1位置の第1輝度値を減算した値を、第1補正値として算出する。
ここで、第1目標値は第2輝度値と同じ値でなくてもよい。例えば、第1目標値は、第1輝度値よりも第2輝度値に近い値であればよい。例えば、第1輝度値のRGB値が(r1,g1,b1)、第2輝度値のRGB値が(r2,g2,b2)、第1目標値のRGB値は(r3,g3,b3)とすると、第1目標値のRGB値は下記式(6)、下記式(7)及び下記式(8)の全ての条件を満たす整数r3,g3,b3となるように決定すればよい。
r2≦r3<r1・・・(6)
g2≦g3<g1・・・(7)
b2≦b3<b1・・・(8)
また、第1補正値は、例えば、第1目標値のRGB値(r,g,b)から、第1輝度値のRGB値(r,g,b)を減算した値を用いればよい。第1プロジェクター200Aが表示する画像の第1位置の輝度は、第1補正値によって第1輝度値よりも第2輝度値に近い値である第1目標値に補正されるため、第1位置の輝度は、第2位置の輝度により近づくことで、第1プロジェクター200Aが表示する画像の輝度むらの影響を低減することができる。
第1制御部150は、第1位置及び第2位置を、画像の画素を単位として設定する場合、画像の画素ごとに第1補正値を算出する。また、第1制御部150は、第1位置及び第2位置を、複数の画素のブロックを単位として設定する場合、ブロックごとに第1補正値を算出する。ここで、第1位置及び第2位置を、複数の画素のブロックを単位として設定する場合、第1輝度値は、第1位置として設定されたブロックに含まれる複数の画素の輝度値の平均値を用いればよい。同様に、第2輝度値は、第2位置として設定されたブロックに含まれる複数の画素の輝度値の平均値を用いればよい。第1制御部150は、算出した第1補正値を第1プロジェクター200Aに送信する。
第1プロジェクター200Aの第2制御部250Aは、制御装置100から第1補正値を受信すると、受信した第1補正値を画像処理部223Aに出力する。画像処理部223Aは、入力された第1補正値により画像データの輝度値を補正し、補正した画像データを画像投写部230Aに出力する。これにより、画像データの輝度値を第1補正値により補正した画像である第1補正画像が、投写面10の第1投写領域11に表示される。
第1制御部150は、第2プロジェクター200Bが投写する第2画像についても、第3位置の輝度を示す第3輝度値を、画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定する。
第3位置は、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第1位置と同様に、第4位置よりも第2プロジェクター200Bが表示する画像において内側に位置し、輝度値を補正する対象の第2画像の画素又はブロックの位置である。第4位置は、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第2位置と同様に、第3位置よりも第2プロジェクター200Bが表示する画像において外側に位置し、第3位置の輝度値を補正するときの輝度値の基準となる第2画像の画素又はブロックの位置である。
本実施形態では、第1制御部150は、第2目標値が、第4位置の第4輝度値に決定される。第1制御部150は、第2目標値として第4位置の第4輝度値を決定し、第3位置の第3輝度値を、第4位置の第4輝度値に補正する第2補正値を算出する。つまり、第1制御部150は、第4位置の第4輝度値から第3位置の第3輝度値を減算した値を、第2補正値として算出する。
ここで、第1目標値と同様に、第2目標値は第4輝度値と同じ値でなくてもよい。第2目標値は、第3輝度値よりも第4輝度値に近い値であればよい。また、第2補正値は、第3位置の第3輝度値を、第2目標値に補正する補正値であればよい。例えば、第2目標値から第3輝度値を減算した値を第2補正値として算出すればよい。第1制御部150は、第2プロジェクター200Bが表示する画像の画素ごと、又はブロックごとに第2補正値を算出する。第1制御部150は、算出した第2補正値を第2プロジェクター200Bに送信する。
第2プロジェクター200Bの第2制御部250Bは、制御装置100から第2補正値を受信すると、受信した第2補正値を画像処理部223Bに出力する。画像処理部223Bは、入力された第2補正値により画像データの輝度値を補正し、補正した画像データを画像投写部230Bに出力する。これにより、画像データの輝度値を第2補正値により補正した画像である第2補正画像が、投写面10の第2投写領域13に表示される。
次に、第1制御部150は、第3補正値を生成する。第3補正値は、第1プロジェクター200Aが表示する画像と、第2プロジェクター200Bが表示する画像との輝度の差を補正する補正値である。
第1制御部150は、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合、すなわち、第2輝度値が第4輝度値よりも大きい場合、第1目標値を第2目標値に基づき変更する。そして、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aが表示する画像における第1位置の輝度を、変更された第1目標値に補正する第3補正値を生成する。すなわち、第1制御部150は、第1画像の第2輝度値を、第2画像の第4輝度値に補正する第3補正値を生成する。
また、第1制御部150は、第2目標値が第1目標値よりも大きい場合、すなわち、第4輝度値が第2輝度値よりも大きい場合、第2目標値を第1目標値に基づき変更する。そして、第1制御部150は、第2プロジェクター200Bが表示する画像における第3位置の輝度を、変更された第2目標値に補正する第3補正値を生成する。すなわち、第1制御部150は、第2画像の第4輝度値を、第1画像の第2輝度値に補正する第3補正値を生成する。
第1制御部150は、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合、第3補正値を第1プロジェクター200Aに送信する。また、第1制御部150は、第2目標値が第1目標値よりも大きい場合、第3補正値を第2プロジェクター200Bに送信する。
第2制御部250Aは、制御装置100から第3補正値を受信すると、受信した第3補正値を画像処理部223Aに出力する。画像処理部223Aは、入力された第3補正値により画像データの輝度値を補正し、輝度値を補正した画像データを画像投写部230Aに出力する。これにより、画像データの輝度値を第3補正値により補正した画像である第3補正画像が、投写面10の第1投写領域11に表示される。
また、第2制御部250Bは、制御装置100から第3補正値を受信すると、受信した第3補正値を画像処理部223Bに出力する。画像処理部223Bは、入力された第3補正値により画像データの輝度値を補正し、輝度値を補正した画像データを画像投写部230Bに出力する。これにより、画像データの輝度値を第3補正値により補正した画像である第4補正画像が、投写面10の第2投写領域13に表示される。
次に、第1制御部150は、タイリング投写のためのブレンド領域の設定を受け付け、設定されたブレンド領域において低下させる輝度を設定する。
ブレンド領域とは、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに画像の輝度を低下させる領域であり、重畳領域15に一致させてもよいし、重畳領域15よりも広い範囲を設定してもよい。
第1制御部150は、ブレンド領域を設定する操作を受け付ける。例えば、第1制御部150は、投写面10、第1投写領域11及び第2投写領域13に対応した図形を表示部130にそれぞれ表示させ、ブレンド領域を設定する操作を受け付ける。第1制御部150は、受け付けた操作に基づき、第1投写領域11の端から何パーセントまでをブレンド領域に設定するかを示す第1設定情報と、第2投写領域13の端から何パーセントまでをブレンド領域に設定するかを示す第2設定情報とを生成する。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに、第1パターン画像の表示を指示する制御データを送信する。次に、第1制御部150は、操作部120により受け付けた第1設定情報を第1プロジェクター200Aに送信し、第2設定情報を第2プロジェクター200Bに送信する。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第1設定情報により設定されたブレンド領域の輝度値を、予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する。同様に、第1制御部150は、第2プロジェクター200Bに、第2設定情報により設定されたブレンド領域の輝度値を、予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する。ここで、ブレンド領域の輝度値を低下させる設定値は、操作部120を用いてユーザーにより事前に設定された値を用いてもよいし、第1制御部150が実行するアプリケーションプログラムが保持している初期値を用いてもよい。
次に、第1制御部150は、投写面10の撮影を第1プロジェクター200Aに指示する制御データを送信する。第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信すると、撮影画像を解析してブレンド領域と、ブレンド領域以外の領域との輝度値を求める。例えば、第1制御部150は、第1投写領域11の中央の予め設定された領域の輝度と、ブレンド領域の中央の予め設定された領域の輝度値とを求める。そして、第1制御部150は、算出した輝度の差を求め、求めた輝度値の差が所定値以内であるか否かを判定する。
第1制御部150は、算出した輝度の差が所定値以内ではない場合、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに、ブレンド領域の輝度値をさらに予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する。また、第1制御部150は、算出した輝度値の差が所定値以内である場合、この処理フローを終了させ、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに投写面10に投写させる画像データの供給を開始する。
5.表示システムの動作
図6は、表示システム1の動作を示すフローチャートである。
図6に示すフローチャートを参照しながら表示システム1の動作を、制御装置100の動作を中心に説明する。この処理フローは、例えば、制御装置100と、第1プロジェクター200A及び200Bとが接続された後、アプリケーションプログラムが起動したタイミングで実行される。
まず、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aを制御して、第1プロジェクター200Aの表示画像の輝度を補正するための第1補正値を算出する(ステップS1)。
次に、第1制御部150は、第2プロジェクター200Bを制御して、第2プロジェクター200Bの表示画像の輝度を補正するための第2補正値を算出する(ステップS2)。ステップS1、S2の処理の詳細は、図7のフローチャートを参照しながら後述する。
次に、第1制御部150は、ステップS1で算出した第1補正値を第1プロジェクター200Aに送信し、第1補正画像を第1プロジェクター200Aにより投写面10に表示させる。また、第1制御部150は、ステップS2で算出した第2補正値を第2プロジェクター200Bに送信し、第2補正画像を第プロジェクター200により投写面10に表示させる(ステップS3)。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bにより投写面10に表示される画像全体の輝度むらを補正するための第3補正値を算出する(ステップS4)。この処理の詳細については、図8に示すフローチャートを参照しながら説明する。第1制御部150は、生成した第3補正値を、画像全体の輝度むらを補正する対象となる第1プロジェクター200A又は第2プロジェクター200Bに送信する。さらに、第1制御部150は、第3補正画像を、第3補正値を送信した第1プロジェクター200A又は第2プロジェクター200Bにより投写面10に表示させる(ステップS5)。
次に、第1制御部150は、ブレンド領域を設定する操作を受け付ける(ステップS6)。例えば、第1制御部150は、投写面10、第1投写領域11及び第2投写領域13に対応した図形を表示部130にそれぞれ表示させ、これらの図形上にブレンド領域を設定する操作を受け付ける。この設定には、第1投写領域11の端から何パーセントまでをブレンド領域に設定するかを示す第1設定情報と、第2投写領域13の端から何パーセントまでをブレンド領域に設定するかを示す第2設定情報とが含まれる。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに、第1パターン画像の表示を指示する制御データを送信する(ステップS7)。次に、第1制御部150は、操作部120により受け付けた第1設定情報を第1プロジェクター200Aに送信し、第2設定情報を第2プロジェクター200Bに送信する(ステップS8)。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第1設定情報により設定されたブレンド領域の輝度を、予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する(ステップS9)。同様に、第1制御部150は、第2プロジェクター200Bに、第2設定情報により設定されたブレンド領域の輝度を、予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する(ステップS10)。
次に、第1制御部150は、投写面10の撮影を第1プロジェクター200Aに指示する制御データを送信する(ステップS11)。第1制御部150は、投写面10の撮影を指示すると、第1プロジェクター200Aが撮影した撮影画像を受信したか否かを判定する(ステップS12)。第1制御部150は、撮影画像を受信していない場合(ステップS12/NO)、撮影画像を受信するまで待機する。
また、第1制御部150は、撮影画像を受信すると(ステップS12/YES)、撮影画像を解析してブレンド領域の輝度値と、ブレンド領域以外の領域の輝度値を求める(ステップS13)。例えば、第1制御部150は、第1投写領域11の中央の予め設定された領域の輝度と、ブレンド領域の中央の予め設定された領域の輝度とを求める。そして、第1制御部150は、算出した輝度の差を求め、求めた輝度の差が所定値以内であるか否かを判定する(ステップS14)。
第1制御部150は、算出した輝度の差が所定値以内ではない場合(ステップS14/NO)、ステップS9の処理に戻る。第1制御部150は、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに、ブレンド領域の輝度をさらに予め設定された設定値だけ低下させるように指示する制御データを送信する。
また、第1制御部150は、算出した輝度の差が所定値以内である場合(ステップS14/YES)、この処理フローを終了させ、第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bに投写面10に投写させる画像データの供給を開始する。
図7は、表示システム1の動作を示すフローチャートであり、ステップS1の詳細を示す。
図7を参照しながらステップS1の詳細について説明する。
まず、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第2パターン画像の表示を指示する制御データを送信する(ステップS101)。次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、投写面10の撮影と、撮影により生成された撮影画像の送信とを指示する制御データを送信する(ステップS102)。次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信したか否かを判定する(ステップS103)。第1制御部150は、撮影画像を受信していない場合(ステップS103/NO)、撮影画像を受信するまで待機する。
第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信すると(ステップS103/YES)、受信した撮影画像を解析して第2パターン画像が撮影された領域を検出し、撮影画像の第1投写領域11を特定する(ステップS104)。第1制御部150は、撮影画像の第1投写領域11の範囲を示す第1範囲情報を生成する(ステップS104)。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、第1パターン画像の表示を指示する制御データを送信し(ステップS105)、第2プロジェクター200Bに、第2パターン画像の表示を指示する制御データを送信する(ステップS106)。
次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aに、投写面10の撮影と、撮影により生成された撮影画像の送信とを指示する制御データを送信する(ステップS107)。次に、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aから撮影画像を受信したか否かを判定する(ステップS108)。第1制御部150は、撮影画像を受信していない場合(ステップS108/NO)、撮影画像を受信するまで待機する。
第1制御部150は、撮影画像を受信すると(ステップS108/YES)、受信した撮影画像の第1投写領域11をステップS104で生成した第1範囲情報に基づいて特定する(ステップS109)。
次に、第1制御部150は、特定した第1投写領域11の予め設定された第2位置の輝度を求める(ステップS110)。例えば、第1制御部150は、撮影画像の第1投写領域11の横幅全体を100%とした場合に、第1投写領域11の右端から10%左側に移動した位置を、第2位置の横方向の位置とする。また、第1制御部150は、第1投写領域11の中央、第1投写領域11の縦幅全体を100%とした場合に、第1投写領域11の上端から50%の位置を、第2位置の縦方向の位置とする。
次に、第1制御部150は、撮影画像を所定数の画素ごとに分割した各ブロックのうち、第1位置のブロックの輝度の平均値を算出する(ステップS111)。次に、第1制御部150は、ステップS110で算出した第2位置の輝度を示す第2輝度値と、第1位置のブロックの輝度の平均値を示す第1輝度値とに基づき第1目標値を決定する。本実施形態では、第2位置の輝度を示す第2輝度値を、第1目標値として決定する。
次に、第1制御部150は、第1目標値として決定した第2位置の輝度と、第1位置のブロックの輝度の平均値との差を求める。同様に、第1制御部150は、他のブロックについても、第1目標値として決定した第2位置の輝度との差を求める。第1制御部150は、ブロックごとに求めた輝度の差を、当該ブロックにおける第1補正値として算出する(ステップS112)。すなわち、第1補正値は、各ブロックの輝度の平均値を、第1目標値である第2位置の輝度に補正する値である。
第1制御部150は、図7に示した手順と同様の手順により第2プロジェクター200Bを制御し、第2投写領域13の各ブロックの輝度の平均値を、基準位置の輝度に補正する第2補正値を算出する。なお、第2プロジェクター200Bに第2パターン画像を表示させ、この第2パターン画像を撮影した撮影画像を解析して特定した第2投写領域13の範囲を示す情報を第2範囲情報という。
図8は、表示システム1の動作を示すフローチャートであり、ステップS4の詳細な手順を示す。図8に示すフローチャートを参照しながらステップS4の詳細な手順について説明する。
まず、第1制御部150は、第1プロジェクター200Aが投写面10に表示した画像の第1目標値である第2位置の輝度値と、第2プロジェクター200Bが投写面10に表示した画像の第2目標値である第4位置の輝度値との大小を比較する(ステップS401)。
第1制御部150は、第2位置の輝度値が第4位置の輝度値よりも大きい場合(ステップS401/YES)、第1目標値である第2位置の輝度値から第2目標値である第4位置の輝度値を減算して第3補正値を算出する(ステップS402)。その後、第1制御部150は、算出した第3補正値を、ステップS5で第1プロジェクター200Aに送信する。
また、第1制御部150は、第4位置の輝度値が第2位置の輝度値よりも大きい場合(ステップS401/NO)、第2目標値である第4位置の輝度値から第1目標値である第2位置の輝度値を減算して第3補正値を算出する(ステップS403)。その後、第1制御部150は、ステップS40で算出した第3補正値を、ステップS5で第2プロジェクター200Bに送信する。
図9は、第1プロジェクター200Aの動作を示すフローチャートである。
図9に示すフローチャートを参照しながら第1プロジェクター200Aの動作について説明する。なお、第1プロジェクター200Aと第2プロジェクター200Bとは、同一の動作を行うため、第2プロジェクター200Bの詳細な動作についての説明は省略する。
まず、第2制御部250Aは、制御装置100から制御データを受信したか否かを判定する(ステップT1)。制御データには、画像の表示指示や、撮影指示及び撮影画像の送信指示、制御装置100が生成した補正値等が含まれる。
第2制御部250Aは、制御データを受信していない場合(ステップT1/NO)、ステップT10の判定に移行する。また、第2制御部250Aは、制御データを受信した場合(ステップT1/YES)、受信した制御データが画像の表示指示であるか否かを判定する(ステップT2)。第2制御部250Aは、制御データが画像データの表示指示である場合(ステップT2/YES)、制御データにより指示された画像データを画像投写部230Aにより第1投写領域11に表示させる(ステップT3)。
また、第2制御部250Aは、受信した制御データが画像の表示指示ではない場合(ステップT2/NO)、受信した制御データが撮影指示、及び撮影した撮影画像の送信指示であるか否かを判定する(ステップT4)。第2制御部250Aは、受信した制御データが、撮影指示、及び撮影した撮影画像の送信指示である場合(ステップT4/YES)、撮影部215Aによる撮影を実行する(ステップT5)。そして、第2制御部250Aは、生成した撮影画像を制御装置100に送信する(ステップT6)。
また、第2制御部250Aは、受信した制御データが、撮影指示、及び撮影した撮影画像の送信指示ではない場合(ステップT4/NO)、受信した制御データが、画像の輝度値を補正する補正値であるか否かを判定する(ステップT7)。第1プロジェクター200Aが制御装置100から受信する補正値には、第1補正値、又は第3補正値が含まれる。第2制御部250Aは、受信した制御データが補正値である場合(ステップT7/YES)、受信した補正値を画像処理部223Aに出力する。画像処理部223Aは、第2I/F221Aが受信した画像データが入力されると、入力された画像データの輝度値を第1補正値、又は第3補正値により補正し、補正した画像データを画像投写部230Aに出力する(ステップT8)。
また、第2制御部250Aは、受信した制御データが補正値ではない場合(ステップT7/NO)、受信した制御データに対応した処理を実行する(ステップT9)。ここで実行する処理には、例えば、図6に示すステップS8やステップS9の処理が該当する。第2制御部250Aは、制御装置100から第1設定情報を受信すると、受信した第1設定情報に対応する画像の範囲の輝度を、制御装置100の指示に従って予め設定された設定値だけ低下させる。
また、第2制御部250Aは、ステップT1において、制御データを受信していない場合(ステップT1/NO)、制御装置100から画像データの供給を開始する開始通知を受信したか否かを判定する(ステップT10)。第2制御部250Aは、開始通知を受信していない場合(ステップT10/NO)、ステップT1の判定に戻る。
また、第2制御部250Aは、開始通知を受信した場合(ステップT10/YES)、制御装置100から画像データを受信したか否かを判定する(ステップT11)。第2制御部250Aは、画像データを受信していない場合(ステップT11/NO)、画像データを受信するまで待機する。また、第2制御部250Aは、画像データを受信すると(ステップT11/YES)、受信した画像データの輝度値を画像処理部223Aに補正させる。
画像処理部223Aは、第2I/F221Aが受信した画像データの輝度値を、第1補正値、又は第3補正値により補正し(ステップT12)、補正後の画像データを画像投写部230Aに出力する。画像投写部230Aは、入力された画像データに基づく画像を投写面10の第1投写領域11に表示させる(ステップT13)。
6.効果
以上説明したように本実施形態の表示システム1は、制御装置100と、第1プロジェクター200Aと、第2プロジェクター200Bとを備える。
制御装置100は、以下の処理を行う。
まず、制御装置100は、第1プロジェクター200Aが投写面10に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定する。
次に、制御装置100は、第1画像の第1位置の輝度が、第1目標値となるように、第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を第1プロジェクター200Aにより投写面10に表示させる。
次に、制御装置100は、第2プロジェクター200Bが投写面10に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定する。
次に、制御装置100は、第2画像の第3位置の輝度が、第2目標値となるように、第2画像を補正することによって生成される第2補正画像を第2プロジェクター200Bにより投写面10に表示させる。
次に、制御装置100は、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合、第1目標値を、第2目標値に基づき変更し、変更後の第目標値を用いて生成される第3補正画像を第1プロジェクター200Aにより投写面10に表示させる。
次に、制御装置100は、第2目標値が第1目標値よりも大きい場合、第2目標値を、第1目標値に基づき変更し、変更後の第2目標値を用いて生成される第4補正画像を第2プロジェクター200Bにより投写面10に表示させる。
このため、第1画像の輝度値が第1目標値に補正されるとともに、第2画像の輝度値が第2目標値に補正される。また、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合には、第1目標値を第2目標値に基づき補正した第3補正画像と、輝度値が第2目標値の第2補正画像とが投写面10に表示される。さらに、第2目標値が第1目標値よりも大きい場合には、第2目標値を第1目標値に基づき補正した第4補正画像と、輝度値が第1目標値の第1補正画像とが投写面10に表示される。従って、複数台のプロジェクター200が表示する画像の輝度むらを補正して、投写面10に表示される画像全体の輝度を均一にすることができる。
制御装置100は、第1画像の第1辺に平行なX軸と、第1辺と交差する第1画像の第2辺に平行なY軸とにより規定される二次元座標系において、第1画像のX軸の最大値をXmaxとすると、
第2位置のX座標値は、
0≦a≦0.1Xmax、及び、0.9Xmax≦a≦Xmax
の少なくとも一方を満たす整数aである。
投写面10表示させる画像は中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなるため、第2位置として上記条件を満たす位置を選択することによって、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に基づき補正することができる。
制御装置100は、第1画像の第1辺に平行なX軸と、第1辺と交差する第1画像の第2辺に平行なY軸とにより規定される二次元座標系において、第1画像のY軸の最大値をYmaxとすると、
第2位置のY座標値は、
0≦b≦0.1Ymax、及び、0.9Ymax≦b≦Ymax
の少なくとも一方を満たす整数bである。
投写面10表示させる画像は中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなるため、第2位置として上記条件を満たす位置を選択することによって、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に基づき補正することができる。
制御装置100は、第1画像において、第2位置が第1位置より外側に位置するように第2位置を選択する。
投写面10の中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなるため、第2位置として上記条件を満たす位置を選択することによって、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に基づき補正することができる。
制御装置100は、第1画像の第1辺に平行なX軸と、第1辺と交差する第1画像の第2辺に平行なY軸とにより規定される二次元座標系において、第1画像のX軸の最大値をXmax、Y軸の最大値をYmax、第1位置の座標を(c,d)、第2位置の座標を(a,b)とすると、a,b,c,dは、以下の条件を満たす整数である。
Figure 0007416026000002
投写面10の中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなるため、第2位置として上記条件を満たす位置を選択することによって、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に基づき補正することができる。
制御装置100は、第1画像の第1辺に平行なX軸と、第1辺と交差する第1画像の第2辺に平行なY軸とにより規定される二次元座標系において、第1画像のX軸の最大値をXmax、Y軸の最大値をYmaxとすると、
第2位置の座標(a,b)として、(0,0)、(0,Ymax)、(Xmax,0)、(Xmax,Ymax)のいずれかを選択する。
従って、第2位置として第1画像の端部の画素を選択することができる。投写面10の中央部ほど明るく、周辺部に行くほど暗くなるため、第2位置として上記条件を満たす位置を選択することによって、第1位置の第1輝度値を、第2位置の第2輝度値に基づき補正することができる。
制御装置100は、第1位置として、第1画像の略中心に位置する画素を選択する。
従って、中央の輝度の高い画素の輝度値を、周辺部の輝度の低い画素の輝度値に補正することができる。
制御装置100は、第1画像の第1辺に平行なX軸と、第1辺と交差する第1画像の第2辺に平行なY軸とにより規定される二次元座標系において、第1画像のX軸の最大値をXmax、Y軸の最大値をYmaxとすると、
第1位置のX軸の座標cとして、c=Xmax/2を選択し、
第1位置のY軸の座標dとして、d=Ymax/2を選択する。
従って、中央の輝度の高い画素の輝度値を、周辺部の輝度の低い画素の輝度値に補正することができる。
7.他の実施形態
上述した各実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。ただし、上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、第1プロジェクター200A又は第2プロジェクター200Bに、上述した実施形態の制御装置100の動作を実行させ、第1プロジェクター200A又は第2プロジェクター200Bが第1補正値、第2補正値及び第3補正値を生成してもよい。
また、第1プロジェクター200Aに第1補正値を生成させ、第2プロジェクター200Bに第2補正値を生成させてもよい。さらに、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合、第1プロジェクター200Aに、第3補正値を生成させ、第2目標値が第1目標値よりも大きい場合、第2プロジェクター200Bに第3補正値を生成させてもよい。
第1プロジェクター200Aが、第1補正値及び第3補正値を生成する場合、第1プロジェクター200Aは以下の動作を行う。
まず、第1プロジェクター200Aは、第1プロジェクター200Aが投写面10に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、第1画像における第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定する。
次に、第1プロジェクター200Aは、第1画像の第1位置の輝度が、第1目標値となるように、第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を第1プロジェクター200Aにより投写面10に表示させる。
次に、第1プロジェクター200Aは、第2プロジェクター200Bが投写面10に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、第2画像における第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって決定される第2目標値が、第1目標値よりも小さい場合、第1目標値を、第2目標値に基づき変更する。
第1プロジェクター200Aは、変更後の第1目標値を用いて生成される第3補正画像を投写面10に表示する。
このような構成であっても、第1画像の輝度値が第1目標値に補正され、第1目標値が第2目標値よりも大きい場合には、第1目標値を第2目標値に基づき補正した第3補正画像が投写面10に表示される。従って、第2プロジェクター200Bが輝度値を第2目標値に補正した第2補正画像を投写面10に表示することで、複数台のプロジェクター200が表示する画像の輝度むらを補正して、投写面10に表示される画像全体の輝度を均一にすることができる。
また、上述した実施形態では、投写面10に表示された画像の輝度を、第1プロジェクター200Aに搭載した撮影部215Aの撮影画像に基づいて検出したが、センサーを用いて輝度を検出してもよい。センサーは、例えば、光源231Aと、液晶パネル233Aとの間であって、光源231Aから出力された光をR、G、Bの色光に分離するミラーの何れかの後端に配置される。
また、タイリング投写のためのブレンド領域の輝度値を設定した後に、各プロジェクター200が表示する画像の輝度値を補正してもよい。この場合、制御装置100は、ブレンド領域の輝度値の設定のときに設定したブレンド領域の端部を第2位置に設定し、第1位置の輝度値を、設定した第2位置の輝度値に補正する第1補正値を生成する。
また、制御装置100は、上述した実施形態で説明したように、第1投写領域11に表示された画像の端部から10%内側の位置を、第2位置に設定してもよい。
また、上述した実施形態では、画像処理部223Aが、第1補正値、又は第1補正値及び第3補正値に基づいて画像データを補正することによって、画像の輝度を低下させた。これ以外の方法として、光源231Aの輝度値を低下させてもよい。この場合、第2制御部250Aは、制御装置100から受信した第1補正値、又は第1補正値及び第3補正値に基づいて、光源231Aを駆動する光源駆動部を制御し、光源231Aの輝度値を低下させる。光源駆動部の図示は省略する。
また、図2に示した制御装置100の各機能部は、機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することによって複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、また、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、制御装置100の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。第1プロジェクター200A及び第2プロジェクター200Bの構成についても同様である。
また、図3に示したプロジェクター200の各機能部は、機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することによって複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、また、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター200の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、図6~図9に示すフローチャートの処理単位は、表示システム1の動作を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図6~図9のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、表示システム1の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
また、本開示の表示システムの表示方法、又は表示装置の表示方法を、制御装置100が備えるコンピューター、又はプロジェクター200が備えるコンピューターを用いて実現する場合、このコンピューターに実行させるプログラムを記録媒体の態様で構成することも可能である。また、コンピューターに実行させるプログラムは、プログラムを伝送する伝送媒体の態様で構成することも可能である。記録媒体には、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリーデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、HDD、CD-ROM(compact disc read-only memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、Blu-ray Disc、光磁気ディスク、フラッシュメモリー、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、上記記録媒体は、サーバー装置が備える内部記憶装置であるRAM、ROM、HDD等の不揮発性記憶装置であってもよい。Blu-rayは、登録商標である。
上述した実施形態では、表示装置としてプロジェクター200を用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、マイクロLED(Light Emitting Diode)ディスプレイ、CRT(陰極線管)ディスプレイ、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)等、モニター若しくはテレビなどの自発光型の表示装置を用いた構成としてもよい。
これらの表示装置を採用する場合、画像を形成する、液晶パネルや有機ELパネル、プラズマディスプレイパネル、LED等は、表示部に相当する。
また、上記実施形態では、表示装置であるプロジェクター200が、光変調装置としてRGBの各色に対応した3枚の透過型の液晶パネルである液晶パネル233(r)、233(g)及び233(b)を備える構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、3枚の反射型液晶パネルを用いた構成としてもよいし、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。或いは、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。また、液晶パネルおよびDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。
1…表示システム、10…投写面、11…第1投写領域、13…第2投写領域、15…重畳領域、50…ケーブル、100…制御装置、110…第1I/F、120…操作部、130…表示部、150…第1制御部、151…第1記憶部、151A…制御プログラム、151B…画像データ、153…第1プロセッサー、200…プロジェクター、200A…第1プロジェクター、200B…第2プロジェクター、201…リモコン、211A…リモコン受光部、213A…操作パネル、215A…撮影部、221A…第2I/F、223A…画像処理部、225A…フレームメモリー、230A…画像投写部、231A、231B…光源、233A…液晶パネル、235A…光学ユニット、237A…パネル駆動部、250A、250B…第2制御部、260A…第2記憶部、261A…制御プログラム、263…第1パターン画像データ、265…第2パターン画像データ、270A…第2プロセッサー。

Claims (4)

  1. 第1表示装置が画像を表示する表示面の第1表示領域のうち、第2表示装置が画像を表示する前記表示面の第2表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第1設定情報と、前記第2表示領域のうち、前記第1表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第2設定情報と、の設定を受け付けることと、
    前記第1表示装置が前記表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像において、前記第1位置よりも前記第1画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、
    前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第2表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像において、前記第3位置よりも前記第2画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定することと、
    前記第2画像の前記第3位置の輝度が、前記第2目標値となるように、前記第2画像を補正することによって生成される第2補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1目標値が前記第2目標値よりも大きい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第2目標値が前記第1目標値よりも大きい場合、前記第2目標値を、前記第1目標値に基づき変更し、変更後の前記第2目標値を用いて生成される第4補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1表示領域のうち、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の外側の予め設定された領域の輝度と、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の予め設定された領域の輝度と、の差が、予め設定された範囲内にない場合に、前記第1表示装置に、前記第1設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させ、前記第2表示装置に、前記第2設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させることと、
    を含む表示システムの表示方法。
  2. 表示装置が画像を表示する表示面の第1表示領域のうち、前記表示装置とは異なる他の表示装置が画像を表示する前記表示面の第2表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第1設定情報の設定を受け付けることと、
    前記表示装置が表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像において、前記第1位置よりも前記第1画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、
    前記第1画像の前記第1位置の輝度値が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記他の表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像において、前記第3位置よりも前記第2画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって決定される第2目標値が、前記第1目標値よりも小さい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1表示領域のうち、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の外側の予め設定された領域の輝度と、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の予め設定された領域の輝度と、の差が、予め設定された範囲内にない場合に、前記表示装置に、前記第1設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させることと、
    を含む表示装置の表示方法。
  3. 表示面に第1画像を表示する第1表示装置と、
    前記表示面に第2画像を表示する第2表示装置と、
    前記第1表示装置及び前記第2表示装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記第1表示装置が画像を表示する前記表示面の第1表示領域のうち、前記第2表示装置が画像を表示する前記表示面の第2表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第1設定情報と、前記第2表示領域のうち、前記第1表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第2設定情報と、の設定を受け付けることと、
    前記第1表示装置が前記表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像において、前記第1位置よりも前記第1画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、
    前記第1画像の前記第1位置の輝度が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第2表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像において、前記第3位置よりも前記第2画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって、第2目標値を決定することと、
    前記第2画像の前記第3位置の輝度が、前記第2目標値となるように、前記第2画像を補正することによって生成される第2補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1目標値が前記第2目標値よりも大きい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記第1表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第2目標値が前記第1目標値よりも大きい場合、前記第2目標値を、前記第1目標値に基づき変更し、変更後の前記第2目標値を用いて生成される第4補正画像を前記第2表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1表示領域のうち、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の外側予め設定された領域の輝度と、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の予め設定された領域の輝度と、の差が、予め設定された範囲内にない場合に、前記第1表示装置に、前記第1設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させ、前記第2表示装置に、前記第2設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させることと、
    を実行する表示システム。
  4. 表示装置であって、
    表示面に第1画像を表示する表示部と、
    前記表示部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記表示装置が画像を表示する前記表示面の第1表示領域のうち、前記表示装置とは異なる他の表示装置が画像を表示する前記表示面の第2表示領域と少なくとも一部が重なり、前記画像の輝度を低下させるブレンド領域の範囲を示す第1設定情報の設定を受け付けることと、
    前記表示装置が表示面に表示する第1画像における第1位置の輝度を示す第1輝度値を、前記第1画像において、前記第1位置よりも前記第1画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第2位置の輝度を示す第2輝度値に基づき補正することによって、第1目標値を決定することと、
    前記第1画像の前記第1位置の輝度値が、前記第1目標値となるように、前記第1画像を補正することによって生成される第1補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記他の表示装置が前記表示面に表示する第2画像における第3位置の輝度を示す第3輝度値を、前記第2画像において、前記第3位置よりも前記第2画像の外側に位置し、前記ブレンド領域の端部に位置する第4位置の輝度を示す第4輝度値に基づき補正することによって決定される第2目標値が、前記第1目標値よりも小さい場合、前記第1目標値を、前記第2目標値に基づき変更し、変更後の前記第1目標値を用いて生成される第3補正画像を前記表示装置により前記表示面に表示することと、
    前記第1表示領域のうち、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の外側の予め設定された領域の輝度と、前記第1設定情報が示す前記ブレンド領域の予め設定された領域の輝度と、の差が、予め設定された範囲内にない場合に、前記表示装置に、前記第1設定情報が示すブレンド領域の輝度値を予め設定値だけ低下させることと、
    を実行する、表示装置。
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