KR101351426B1 - 프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법 - Google Patents

프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

프로젝션 이미지를 나타내는 장치는 스크린 및 복수의 프로젝터를 가지며, 이들 각각은 프로젝션 이미지를 스크린의 섹션에 영사한다. 상기 장치는 각 프로젝터가 프로젝션 이미지의 섹션을 영사하는 스크린의 일부분에 대응하는 입력 이미지 신호에 기초하여, 영사된 섹션으로서 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하는 영사된- 섹션-결정 유닛을 가진다. 상기 장치는, 입력 이미지 신호 및 영사된-섹션-결정 유닛에 의해 결정된 영사된 섹션에 근거하여, 각각의 프로젝터가 스크린의 일부분으로 영사하는 프로젝션 이미지의 섹션에 대응하는 이미지 신호를 생성하는 이미지신호- 생성 유닛 및 영사된-섹션-결정 유닛에 의해 결정된 영사된 섹션에 근거하여, 프로젝터에 의한 중심 및/또는 영사 범위를 조정하기 위해 프로젝터를 제어하는 프로젝터-제어 유닛을 포함한다.

Description

프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD THAT PRESENT PROJECTION IMAGE}
도 1은 종래의 기술로서 멀티-프로젝션 시스템을 도시한 개략도.
도 2는 프로젝션 이미지 및 대응하는 프로젝터에 의해 영사된 섹션을 도시하는 도면.
도 3은 각 프로젝터와 프로젝션 이미지의 섹션 사이의 대응 관계를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따라 멀티 프로젝션 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 프로젝션 이미지 및 대응하는 프로젝터에 의해 영사된 섹션을 도시하는 도면.
도 6은 각 프로젝터와 프로젝션 이미지의 해당 섹션 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 7a는 멀티 프로젝션 시스템의 구성을 도시하는 블록도이고, 도 7b는 영사된-섹션-결정 유닛의 구성을 도시하는 블록도.
도 8a 및 8b는 각각 개별 프로젝터에 공급되는 이미지 신호를 생성하는 방법을 설명하는 도면.
도 9는 프로젝션 이미지의 중심의 이동을 설명하는 도면.
도 10은 프로젝션 이미지에서 변화를 설명하는 도면.
도 11a 및 11b는 각각 렌즈-시프트 메커니즘에 의해 프로젝션의 중심의 이동을 설명하는 도면.
도 12는 미러(mirror)를 포함하는 메커니즘에 의해 프로젝션의 중심의 이동을 설명하는 도면.
도 13a 및 13b는 각각 이미지 왜곡 및 이를 상쇄(cancel)하기 위한 프로세스.
도 14는 종횡비 및 줌 비를 제어함으로써 임의로 조정될 수 있는 프로젝션의 범위를 도시하는 도면.
도 15는, 범위가 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하기 위해 사용되는, 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위(local DR)를 도시하는 도면.
도 16a 및 16b는 각각 전체 프로젝션 이미지에 대하여 국부 동적 범위의 통합을 설명하는 도면.
도 17a 및 17b는 각각 국부 동적 범위에 의해 수직 섹션 경계를 결정하기 위한 방법을 설명하는 도면.
도 18은 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하는 단계(제 1 방법)를 도시하는 흐름도.
도 19는 각 프로젝터에 의한 프로젝션의 중심 및 범위에 대한 정보를 설명 하는 도면.
도 20은 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하는데 사용되는 대역폭-압축 이미지 신호의 생성을 설명하는 도면.
도 21은 수평 대역폭-압축 이미지 신호를 생성하기 위한 수평 저역 통과 필터(LPF)의 특성을 도시하는 도면.
도 22는 각 줄(strip)에 대한 나머지(remainder)의 생성을 설명하는 도면.
도 23a 내지 23d는 나머지와 각 줄에 대한 압축 계수 1/b 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 24는 각 줄에 대해 나머지 값 및 압축 계수 1/b 값 사이의 관ㄱ레를 도시하는 도면.
도 25는 각 줄에 대한 압축 계수 1/b의 평균값 및 각 나머지 값에서의 나머지 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 26a 및 26b는 각 줄에 대해 사용된 나머지에 대응하는 압축 계수 1/b를 사용함으로써 각 줄의 수평 폭이 결정되는 방법을 설명하는 도면.
도 27은 또다른 영사된-섹션-결정 유닛의 구조를 도시하는 블록도.
도 28a 및 28b는 각각 개별 줄의 수평폭을 사용함으로써 수평 섹션 경계를 결정하기 위한 방법을 설명하는 도면.
도 29는 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하는 단계를 도시하는 흐름도.
도 30은 개별 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션 결정의 또 다른 예를 도시하는 도면.
도 31은 개별 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션 결정의 추가적인 예를 도시하는 도면.
본 발명은 2006년 3월 9일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원서 JP 2006-064568에 관련된 주요 문제점을 포함하며, 이의 전체 내용은 여기에 참고로 포함된다.
이 발명은, 복수의 프로젝터가 스크린 상에 영사하는 이미지의 섹션을 포함하는 프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법에 관한 것이다.
　예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 복수의 프로젝터를 이용하여 스크린 상에 프로젝션 이미지를 영사하는 멀티프로젝션 시스템이 일본 특허 출원서 2004-15204에 공개되어 있다.
도 1은 종래의 기술로서 멀티 프로젝션 시스템(300)의 개략도이다. 이 멀티프로젝션 시스템(300)은, 행에 4개, 열에 3개의 매트릭스로 배열된 총 12개의 프로젝터 301-1∼301-12로 구성되어 있다.
도 2는, 이들 12대의 프로젝터 301-1∼301-12가 스크린(310)에 영사하는 프로젝션 이미지(302)의 예를 도시하고 있다. 이 프로젝션 이미지(302)는 12개의 섹 션(302-1∼302-12)으로 똑같이 분할되고, 각각의 섹션은 각 프로젝터( 301-1∼30
1-12)가 스크린(310)에 영사하는 이미지의 섹션(영사된 섹션)이다. 도 2에서, 파선(破線; broken lines)은, 12개의 영사 섹션( 302-1∼302-12)중 인접한 섹션간 경계를 나타낸다.
도 3은, 각 프로젝터(301-1∼301-12)와 각 섹션으로부터 디스플레이된 프로젝션 이미지가 생략된 프로젝션 이미지의 해당 섹션 (302-1∼302-12)간의 관계를 명백히 도시한다. 또한, 서로 인접하는 프로젝터에 의해 영사된 섹션 사이에 일부 중복 부분(블렌딩 영역; blending regions)이 존재하지만, 여기서는 이들 중복 부분이 생략된다.
　도 1에 도시된 멀티프로젝션 시스템(300)에서, 개별 프로젝터의 영사된 섹션은 영사된 이미지(302)의 내용에 의존하지 않으므로, 이 섹션은 미리 설정되고 불변(不變: unchange)한다. 다시 말해, 스크린(310)의 단위 면적당 할당되어 있는 프로젝터의 개수는 스크린상 어느 부분에서도 일정하고, 디스플레이의 해상도(해상력)는, 스크린 전면(全面)을 걸쳐 균일하다.
　도 1에 도시된 멀티프로젝션 시스템(300)에서는, 그와 같은 이미지 내의 정보량의 치우침(偏; unevenness)에 관계없이, 이미지내 모든 부분이 일정한 해상도로 나타난다. 즉, 나무 빌딩 및 건축물을 보여주는 섹션 뿐만 아니라 단위 면적 당 정보량이 적은 하늘(sky) 부분도, 동일한 개수의 프로젝터를 사용하여 나타난다.
본 발명의 실시예에 따라 프로젝션 이미지를 나타내는 장치가 제공된다. 장치는 스크린과, 복수의 프로젝터를 포함하며, 각각의 프로젝트는 프로젝션 이미지를 재생하기 위해 스크린으로 프로젝션 이미지의 섹션을 영사한다. 장치는 또한 입력 신호에 기초하여, 영사된 섹션으로서 프로젝션 이미지를 결정하는 영사된-섹션-결정 유닛을 포함한다. 프로젝션 이미지의 섹션은 각 프로젝터가 프로젝션 이미지의 섹션을 영사하는 스크린의 일부에 해당한다. 장치는 영사된-섹션-결정 유닛에서 결정된 상기 영사 섹션에 기초하여, 각 프로젝터가 스크린의 일부로 영사하는 프로젝션 이미지의 섹션에 대응하는 이미지 신호를 생성하는 이미지-신호-생성 유닛을 더 포함한다. 장치는 프로젝터에 의해 임의의 프로젝션 중심 및 범위를 조정하도록 개별적으로 프로젝터를 제어하는 프로젝터-제어 유닛을 추가적으로 포함한다.
　본 발명의 이 실시예에서, 각각의 프로젝터가 스크린에 이미지를 영사하는, 복수의 프로젝터가 스크린으로 프로젝션 이미지를 재생하도록 구비된다. 입력 이미지 신호에 기초하여, 각 프로젝터가 프로젝션 이미지의 섹션을 영사하는 스크린의 일부에 해당하는 프로젝션 이미지의 섹션이, 영사된 섹션으로서 결정된다. 이 실시예에서, 단위면적당 대용량의 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 개수는 증가하고, 반면 단위 면적당 소용량의 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 대수는 감소하도록 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션이 결정된다.
예를 들면, 입력 이미지 신호에 기초하여, 국부 동적 범위는,픽셀에 대한 신호 및 픽셀에 인접한 소정의 수의 다른 픽셀을 이용하여 각 픽셀에 대한 영사된-섹션-결정 유닛에 의해 결정된다. 각 픽셀의 국부 동적 범위에 기초하여, 복수의 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션이 영사된 섹션으로서 결정되어, 모든 영사된 섹션에 대한 영사 섹션 내의 국부 동적 범위의 총합이 동일해진다.
　이 실시예에서, 예를 들면, 매트릭스의 행과 열에 복수의 프로젝터가 배열될 때, 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션은 다음과 같이 결정된다. 우선, 목표 픽셀 및 목적 픽셀에 인접한 소정의 수의 다른 픽셀을 이용하여 국부 동적 범위가 구해진다. 다음, 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위에 기초하여, 국부 동적 범위의 누적합(累積和; accumulated sum)이 열당 프로젝터의 개수로 나뉘어진 모든 픽셀에 대한 국부 동적 범위의 총합의 몫과 동일한, 모든 수평선이 수직 섹션 경계로 결정된다. 마찬가지로, 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위에 기초하여, 국부 동적 범위의 누적합이 행당 프로젝터의 개수로 나뉘어진 모든 픽셀에 대한 국부 동적 범위의 총합의 몫과 동일한, 모든 수직선이 수평 섹션 경계로 결정된다. 이 실시예에서, 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 한정하는, 수평 및 수직 섹션 경계는 각각 연속적이다.
예를 들면, 모든 픽셀은, 앞서 설명된 바와 같이 구획된 수직 섹션 경계에 의해 한정된 각 수직 방향 섹션에 속하는 픽셀로서 설정되고, 이후 수평 섹션 경계는 각 수직 섹션에 대해 구획될 수 있다. 이 때, 프로젝터에 의해 영사될 섹션을 한정하는 수직 방향의 섹션 경계는 각각 연속적이지만, 수평 섹션 경계는 연속적이 지 않고 각 수직 방향 섹션에 대해 상이한 것이 된다.
　반대로, 모든 픽셀은, 앞서 설명된 바와 같이 구획된 수평 섹션 경계에 의해 한정된 각 수평 방향 섹션에 속하는 픽셀로서 설정되고, 이후 수직 섹션 경계는 각 수평 섹션에 대해 구획될 수 있다. 이 때, 프로젝터에 의해 영사될 섹션을 한정하는 수평 방향의 섹션 경계는 각각 연속적이지만, 수직 섹션 경계는 연속적이지 않고 각 수평 방향 섹션에 대해 상이한 것이 된다.
　또 바람직하게는, 예를 들어, 입력 이미지 신호량에 기초하여, 이미지 정보량 뿐만 아니라 수평 방향으로 정렬된 각 수직줄정렬(垂直短冊領域; vertical strip aligne)은 수직 방향으로 정렬된 각 수평줄에 대해 계산된다. 각 줄에 대한 이미지 정보량에 기초하여, 각 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션은,동일한 양의 이미지 정보가 각 영사 섹션에 대해 배포되도록 영사된 섹션으로서 결정된다.
　이 경우 예를 들면, 복수의 프로젝터가 행 및 열에 매트릭스로 배치되어 있고, 각 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션은 아래와 같이 결정된다. 우선, 이미지 정보량은, 복수의 레벨에서 대역폭 제한(帶域制限; bandwidth limit)된 복수의 대역폭 압축(bandwidth-compression) 이미지 신호 및 원본 이미지 신호를 이용함으로써 수평 방향으로 정렬된 각 수직줄에 대해 계산된다. 이후,각 수직줄정렬의 이미지 정보량에 기초하여, 수평 섹션 경계는, 이미지 정보의 누적합이 행당 프로젝터의 개수에 의해 나뉘어진 모든 수직줄에 대한 이미지 정보량의 총합의 몫과 동일하도록 모든 소정의 수직줄에 의해 구획된다.
역으로, 이미지 정보량은, 복수의 레벨에서 수직으로 대역폭 제한(帶域制限; bandwidth limit)된 복수의 대역폭 압축(bandwidth-compression) 이미지 신호 및 원본 이미지 신호를 이용함으로써 수직 방향으로 정렬된 각 수평줄에 대해 계산된다. 이후,각 수평줄정렬에 대한 이미지 정보량에 기초하여, 수직 섹션 경계는, 이미지 정보의 누적합이 열당 프로젝터의 개수에 의해 나뉘어진 모든 수평줄에 대한 이미지 정보량의 총합의 몫과 동일하도록 모든 소정의 수직줄에 의해 구획된다. 이 때, 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션을 한정하는 수평 및 수직 방향의 섹션 경계는 각각 연속적이다.
예를 들어, 모든 수직줄은 수직 섹션 경계에 의해 한정된 각 수직 섹션에 포함되는 수직줄로서 설정되며, 이는 위에서 설명된 바와 같이 구획되며, 이후 수평 섹션 경계는 각 수직 섹션에 대해 구획된다. 이 때, 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션을 한정하는 수직 섹션 경계는 각각 연속적이지만, 수평 섹션 경계는 연속적이지 않고 각 수직 방향 섹션에 대해 상이한 것이 된다.
역으로, 모든 수평줄은 수평 섹션 경계에 의해 한정된 모든 수평 섹션에 포함되는 수평줄로서 설정되며, 이는 위에서 설명된 바와 같이 구획되며, 이후 수직 섹션 경계는 각 수평 섹션에 대해 구획된다. 이 때, 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션을 한정하는 수평 섹션 경계는 각각 연속적이지만, 수직 섹션 경계는 연속적이지 않고 각 수평 섹션에 대해 상이하게 위치한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라 복수의 프로젝터로부터 스크린에 프로젝션 이미지의 분리된 섹션을 영사함으로써 스크린에 프로젝션 이미지를 나타내는 방법 이 제공된다. 상기 방법은 입력 이미지 신호에 기초하여, 프로젝터의 각각에 의해 스크린에 영사될 프로젝션 이미지의 각 섹션을 영사된 섹션으로서 결정하는 단계; 위의 결정 단계에서 결정된 영사된 섹션 및 입력 이미지에 기초하여, 프로젝터의 각각에 의해 스크린에 영사될 프로제견 이미지의 각 섹션에 대응하는 이미지 신홀ㄹ 생성하는 단계; 및 상기 결정 단계에서 결정된 프로젝션 이미지의 섹션에 기초하여 프로젝터에 의해 임의의 프로젝션 중심 및 범위를 조정하기 위해 프로젝터를 제어하는 단계를 포함한다.
따라서, 위에서 설명된 바와 같이 결정된, 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션에 기초하여, 프로젝터에 의해 스크린에 영사되는 프로젝션 이미지의 각 섹션에 대응하는 이미지 신호가 입력 이미지 신호로부터 생성된다. 각 프로젝터는, 프로젝션 이미지의 개별적인 섹션을 영사하기 위해, 이 방법으로 생성된 이미지 시호에 해당하는 이미지 신호를 수신한다.
각각 위에서 설명된 바와 같이 결정된, 프로젝터에 의해 영사될 프로젝션 이미지의 섹션에 기초하여 프로젝터가 제어되어 프로젝터에 의한 프로젝션의 중심 및/또는 범위가 조정될 수 있다. 프로젝터에 의한 프로젝션 중심의 이동은, 예를 들면 렌즈 시프트 메커니즘, 미러를 이용한 메커니즘 등으로 달성 가능하다. 또한, 영사 범위의 변화는, 예를 들면 줌 메커니즘, 및 원통형 미러 또는 원통형 렌즈를 이용한 종횡비 변경 메커니즘 등으로 달성가능 하다. 프로젝터에 의한 임의의 영사 중심 및 범위를 조정함으로써, 프로젝션 이미지의 섹션이 스크린의 적절한 위치로 영사되는 것이 허용된다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, 입력 이미지 신호에 근거하여 복수의 프로젝터에 의해 스크린으로 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션이 결정되고, 각 프로젝터에 대한 이미지 신호는 각 프로젝터에 대해 결정된 프로젝션 이미지의 섹션에 근거하여 생성된다. 더욱이, 각 프로젝터에 의한 프로젝션 중심 및/또는 범위가 조정되어, 프로젝션 이미지의 단위면적당 대용량 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 수가 증가하는 반면 프로젝션 이미지의 단위 면적당 소용량의 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 수는 감소한다. 이는 어떠한 고 표시 해상도(high presentation resolution)라도 프로젝터의 개수를 늘리지 않고 달성될 수 있게 한다.
이 구체화의 결론적인 부분은 특히 본 발며의 주요 문제점을 지적하고 직접 청구한다. 그러나 당업자는 첨부된 도면의 관점에서 구체화의 나머지 부분을 읽으므로써, 추가적인 이점과 목적을 구비하여, 본 발명의 동작의 구조 및 방법을 가장 잘 이해하게 될 것이며, 여기서 유사 참조 부호는 유사 요소를 참조한다.
　다음은 이 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시예로서 멀티프로젝션 시스템(프로젝션 이미지를 나타내는 장치)(100)의 개략도이다.
이 멀티프로젝션 시스템(100)은, 행 당 4개, 열 당 3개인 매트릭스로 배열된, 합계 12개의 프로젝터 101-1∼101-12로 구성되어 있다.
　도 5는, 이들 12대의 프로젝터 (101-1∼101-12)가 스크린(110)으로 영사하는 프로젝션 이미지(102)의 예를 도시하고 있다. 이 프로젝션 이미지(102)는 12개의 섹션 (102-1∼102-12)으로 분할되고, 각각의 섹션은 각 프로젝터에 의해 스크린(110)으로 영사되는 이미지 섹션(영사된 섹션)이 된다. 도 5에서, 파선은, 12개의 영사된 섹션 (102-1∼102-12) 중 인접한 섹션 간의 경계를 나타낸다.
　이 실시예에서, 이들 12개의 영사된 섹션( 102-1∼102-12)은 후술하는 바와 같이 입력 이미지 신호에 기초하여 결정된다. 이 경우, 각 프로젝터에 의해 영사될 영사된 섹션은, 각 프로젝터에 의해 프로젝션 이미지(102)의 단위면적당 대용량의 정보를 포함하는 섹션에 할당되는 프로젝터의 개수가 증가하는 반면 단위면적당 소용량의 정보를 포함하는 섹션에 할당되는 프로젝터의 개수가 감소하도록, 결정된다.
도 6은 디스플레이된 이미지가 각 섹션으로부터 생략되는 프로젝션 이미지의 해당되는 영사된 섹션(102-1∼102-12)및 각 프로젝터(101-1∼101-12)사이의 관계를 명백하게 도시한다. 실질적으로, 인접 프로젝터에 의해 영사되는 인접한 영사된 이미지 사이에 일부 중복 부분(블렌딩 지역)이 존재하지만, 이들 중복 부분은 여기서 설명을 간략화하기 위해 생략된다는 점이 주목된다.
도 7은 멀티프로젝션 시스템(100)의 구성을 도시한다. 이 멀티프로젝션 시스템(100)은, 입력 단자(121), 영사된-섹션-결정 유닛(122)과 이미지 신호 생성 유 닛(123)과 프로젝션 중심 및·범위 제어 유닛(124)을 포함한다.
　입력 단자(121)는, 프로젝션 이미지(102)(도 5 참조)에 적합한 이미지 신호(Vin)를 입력하도록 허용하기 위해 사용되는 단자이다. 여기서, 프로젝터( 101-1∼101-12)가 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)와 같은 디스플레이 디바이스로 구성되고, 각 LCD가 수평 방향에 Nh(예를 들면 1024 픽셀), 수직 방향에 Nｖ(예를 들면 768 픽셀)픽셀을 포함한다면, 입력 이미지 신호 Vin은, 예를 들어, Nx×Ny 픽셀의 매트릭스와 호환가능한 픽셀 신호를 포함하며, 여기서 Nx 는 수평 방향으로 4 Nh보다 크고 , Ny는 수직 방향으로 3 Nｖ보다 크다.
　영사된 섹션 결정 유닛(122)은 동적 범위 계산부(122a), 수직 제한부(122b) 및 수평 제한부(122c)를 포함한다. 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 입력단자(121)를 통해 수신된 이미지 신호(Vin)에 기초하여 각 프로젝터(101-1∼101-12)프에 의해 스크린(110)으로 영사될 프로젝션 이미지(102)의 섹션( 영사된 섹션)을 결정한다. 영사된-섹션-결정 유닛(122)에 의해 영사될 섹션(들)을 결정하는 방법은 나중에 설명될 것이다.
　이미지 신호 생성 유닛(123)은, 입력 단자(121)에 입력된 입력 이미지 신호(Vin) 및 영사 섹션 결정 유닛(122)에서 결정된 각 프로젝터 (101-1∼101-12)에 의해 영사될 영사된 섹션에 기초하여, 각 프로젝터에서 각각 스크린(110)에 영사해야 할 이미지에 대응한 이미지 신호 (V-1∼V-12)를 생성한다. 이 이미지 신호 생성 유 닛(123)에 의해 생성된 이미지 신호 (V-1∼V-12)는 각각 프로젝터(101-1∼101-12)에 공급된다. 프로젝터(101-1∼101-12)는, 따라서, 각각, 공급되는 이미지 신호( V-1∼V-12)를 수신하여, 프로젝션 이미지를 영사한다.
　다음은 이 이미지 신호 생성 유닛(123)에서의 이미지 신호의 생성 방법에 대해서, 도 8a및 8b를 이용하여 설명하며 여기서 도 5의 a, b에서, "o"은 픽셀을 도시하고 있다.
　도 8a에 도시하는 바와 같이, 입력 이미지 신호 Vin의 픽셀수는, 수평 방향으로 Nx, 수직 방향으로 Ny이며, 0 내지ｖm까지의 Ny(=ｖm＋1) 개의 수평선이 존재함과 동시에, 0 내지 hm까지의 Nx(=hm＋1) 개의 수직선이 존재한다.
위의 영사된-섹션-결정 유닛(122)에서, 수직선(X1, X2, 및 X3)이 수평 섹션 경계로서 결정되고, 또 수평선(Y1, Y2)이 수직 섹션 경계로서 결정된 경우에 대해서 가정한다. 이 때, 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사될 프로젝션 섹션 (102-1∼102-12)는, 도 8a에 도시되는 바와 같이, 수직선(X1, X2, X3) 및 수평선(Y1, Y2)에 의해 영사된 섹션(102-1∼102-12)으로 분할된다.
　이미지 신호 생성 유닛(123)에서, 예를 들어 프로젝터(101-1∼101-12)에 각각 공급될 각 이미지 신호(V-1∼V-12)를 구성하는 1024x768 픽셀에 대한 픽셀 신호는,도 8b에 도시되는 바와 같이 개별적으로 영사된 섹션(102-1∼102-12)에 포함되는 픽셀에 대한 입력 이미지 신호에서 픽셀 신호로부터 잘 알려진 임의의 보 간(interpolation) 프로세스를 이용함으로써 생성될 수 있다. 예를 들면, 프로젝터 (101-1)에 공급해야 할 이미지 신호 (V-1)에 대한 것으로서, 1024×768 픽셀에 대한 픽셀 신호는, 영사된 섹션 (102-1)에 포함되는(X1＋1)×(Y1＋1) 개의 픽셀에서, 입력 이미지 신호 Vin에서 픽셀 신호로부터 생성된다.
프로젝션-중심 및 범위 제어 유닛(124)은 각 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사될 영사된 섹션(102-1∼102-12)에 기초하여 프로젝션 중심 및 프로젝션 범위를 조정하도록 프로젝터를 제어하며, 섹션은 영사된 섹션 결정 유닛(122)에 의해 결정된다. 이 경우, 개별적인 프로젝터(101-1∼101-12)가 제어되어 상기 이미지 신호(V-1∼V-12)에 기초하여 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사되는 프로젝션 이미지(102)의 섹션(102-1∼102-12)은 개별적으로 스크린(110)상 적절한 위치(프로젝션 범위를 가지는 프로젝션 중심)에 영사되며, 위치는 위에서 설명된, 개별적인 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사된 프로젝션 이미지의 영사된 섹션(102-1∼102-12)에 해당한다.
　도 9는, 스크린(110)위에서, 파선이 가리키는 위치로부터 대시라인(dash line) 이 가리키는 위치로, 이미지의 영사 중심을 이동한 예를 도시하고 있다. 또, 도 10은, 스크린(110)위에서, 파선 위치로부터 1점 대시라인(dash line) 위치로, 또는 파선 위치로부터 2점 대시라인(dash line) 위치로, 이미지의 영사 범위를 변화시킨 예를 도시하고 있다.
잘 알려진 프로젝터에 제공되는 렌즈 시프트 메커니즘 또는 미러 시프트를 이용한 메커니즘은 영사 중심을 시프트한다.
도 11a 및 11b는 각각 도 11a에 도시된 바와 같이, 렌즈 시프트 메커니즘에 의한 프로젝션 중심의 이동을 도시한다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 렌즈를 수평 방향으로 이동함으로써, 프로젝션 중심을 수평방향으로 이동가능하다. 또한 도 11b에 도시된 바와 같이 렌즈를 수직 방향으로 이동함으로써, 프로젝션 중심을 수직방향으로 이동가능하다. 이와 같은 렌즈 시프트 메커니즘을 채택하는 경우, 프로젝션 중심·범위 제어 유닛(124)은 그것의 렌즈 시프트 메커니즘을 조정하기 위해 프로젝터(101-1∼101-12)를 제어함으로써, 렌즈는 수평으로 또는 수직으로 또는 양 방향 모두로 프로젝션 중심 이동의 정보에 대응하는 만큼의 거리만큼만 이동된다.
또, 도 12는, 미러를 이용한 메커니즘에 의한 프로젝션 중심의 이동을 도시하고 있다. 미러의 수평방향으로 회전, 또는 수직 방향으로 회전함으로써, 프로젝션 중심을 수평 방향, 또는 수직방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 미러를 이용한 메커니즘이 채택되는 경우, 프로젝션 중심·범위 제어 유닛(124)은, 정확히 프로젝션 중심의 이동 정보에 대응한 각도만큼, 미러를 수평으로 또는 수직으로 또는 양 방향 모두로 회전하도록 미러의 회전 각도를 제어한다.　
그러나, 미러를 이용한 메커니즘에 의한 프로젝션 중심의 이동에서, 프로젝터에서 얻어진 이미지(프로젝터 이미지)가 직사각형으로 도시될 때, 스크린(110)에 영사되는 이미지(영사된 이미지)는, 도 13의 A에 도시하는 바와 같이, 왜곡되어 사 다리꼴이 될 수 있다. 이 경우, 도 13b에 도시되는 바와 같이, 이미지는 프로젝션 중심의 이동에 대해 처리되어, 프로젝터 이미지는 결과적인 왜곡을 오프셋하기 위해 사다리꼴로 만들어진다. 결과적으로, 스크린(110)에 영사된 프로젝션 이미지의 영사된 섹션은 어떤 왜곡도 없이 직사각형이 된다.
프로젝션 범위는 줌 메커니즘 및 원통형 미러 또는 원통형 렌즈를 이용한 종횡비 변경 메커니즘 등으로 달성된다. 프로젝션 중심·범위 제어 유닛(124)은, 영사 범위의 정보에 대응하여, 줌 비및 종횡비를 제어한다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 종횡비의 제어와 줌 비의 제어를 조합함으로써, 임의의 프로젝션 범위를 제어하는 것이 가능해진다. 이 경우, 줌 비에 의해 프로젝션 범위의 크기가 변화하고, 또 종횡비에 의해 프로젝션 범위의 모양이 변화한다.
　예를 들면, 종횡비 변경 메커니즘는, 원통형 미러를 사용한다. 이 메커니즘에서, 원통형 미러의 곡율을 변화시킴으로써, 종횡비를 변경할 수 있다. 또 예를 들면, 종횡비 변경 메커니즘은, 종횡비를 변경하기 위한 복수의 원통형 렌즈를 사용하여 구성된다. 이 메커니즘에서, 종횡비는 사용되는 원통형 렌즈를 바꿈으로써, 변경될 수 있다.
　다음에, 영사 섹션 결정 유닛(122)에서의 프로젝션 섹션의 결정 방법에 대해서 설명한다. 여기서는, 제1, 제2의 2개의 방법을 설명한다.
"제1의 방법의 설명"
　우선, 입력 이미지 신호 Vin에 기초하여, 픽셀마다, 해당 픽셀와 주변의 소정의 픽셀의 신호를 이용하여 국부 동적 범위(국부 DR)를 구한다. 예를 들면, 도 15에 도시하는 바와 같이, 목표 픽셀(P0)과 주변의 8 픽셀 (P1∼P8)의 신호(픽셀 신호)를 이용하고, 최소값(MIN)과 최대값(MAX)과의 차이(MAX－MIN)를 국부 DR로 한다. 이 의미에서, 프로젝션 섹션 결정 유닛(122)은, 동적 범위 계산부를 가지고 있다.
전체 이미지에 대한 전픽셀의 국부 DR의 총합 S이 계산된다. 예를 들면, 도 16a에 도시하는 바와 같은 이미지에 대해서, 도 16b에 도시하는 바와 같이 총합 S가 구해진다.
다음 수직 섹션 경계는, 국부 DR의 누적합이 열 당 프로젝터의 개수, 이 실시예에서 3으로 나뉘어진 모든 픽셀에 대한 국부 DR의 총합 S의 몫과 동일한 모든 수평선에 의해 한정된다. 예를 들면, 도 17a에 도시되는 이미지에 대해서, 국부 DR의 누적합이 S/3(도 17b 참조)가 되는 모든 수평선에 의해, 수직 섹션 경계 (Y1, Y2)가 구획된다. 이 의미에서, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수직 제한부(122b)를 포함한다.(도 7b 참조)
다음 수평 섹션 경계는, 국부 DR의 누적합이 행 당 프로젝터의 개수, 이 실시예에서 4로 나뉘어진 모든 픽셀에 대한 국부 DR의 총합 S의 몫과 동일한 모든 수직선에 의해 구획된다. 이 의미에서, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수평 제한부(122c)를 포함한다.(도 7b 참조)
위에서 설명된 바와 같이 수평 방향 및 수직 방향으로의 섹션 경계는 프로젝터(101-1∼101-12 )에 의해 스크린(110)으로 각각 영사될 섹션(영사된 섹션)(102-1∼ 102-12)의 분할(partitioning)을 위해 구획된다.
위에서 설명된 바와 같이, 프로젝터 101-1∼101-12 가 각각 스크린(110)에 영사해야 할 섹션(영사 섹션) 102-1∼102-12를 구분하기 위한, 수평, 수직의 각 방향의 섹션 경계가 구획된다. 위에서 설명된 방법으로 결정된 수평, 수직 섹션 경계에 의해 섹션이 분할되는, 프로젝터 (101-1∼101-12)에 의해 영사될 프로젝션 이미지(102)의 영사 섹션 (102-1∼102-12)에 있어서, 각각의 섹션의 국부 DR의 총합이 거의 같아진다. 바꾸어 말하면, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수평, 수직의 각 방향의 섹션 경계를, 프로젝터 (101-1∼101-12)에 의해 영사될 프로젝션 이미지(102)의 모든 섹션 (102-1∼102-12)에 대해 국부 DR의 총합이 똑같아지도록 결정한다.
도 18의 흐름도는, 위의 제1 방법에 따라 실행되는 영사된 섹션의 결정 동작을 도시하고 있다.
　우선, 단계 ST1에서, 동작을 개시하고, 단계 ST2에서, 한 프레임에 대한 이미지 신호(Vin)를 입력한다. 이후 단계 ST3에서, 전픽셀의 국부 DR의 총합 S를 산출하기 위해 이미지 전체, 즉 전픽셀을 주사(走査)한다.
　다음에, 단계 ST4에서, 총합 S를 열 당 프로젝터의 개수로 나눔으로써 평균값 A가 산출된다. 단계 ST5에서, 수평선의 라인 번호를 나타내는 ｖ은 0으로 설정되고, 누적합은 0으로 리셋된다.
　다음에, 단계 ST6에서, 라인 번호(ｖ)가 최대 라인 번호(Vm)보다 큰지 아 닌지, 다시말해 ｖ＞ｖm인지 아닌지의 여부가 결정된다. ｖ＞ｖm가 아닌 경우, 동작은 단계 ST7로 진행된다. 단계 ST7에서는, ｖ번째의 수평선이 주사되고, 이 특정 선에 대한 국부 DR의 총합이 산출된다. 단계 ST8에서, 단계 ST7에서 계산된 총합이 누적합에 가산된다.
　다음에, 단계 ST9에서, 누적합이 단계 ST4에서 구한 평균값 A보다 작은지 아닌지의 여부가 결정된다. 누적합이 평균값 A보다 작은 경우, 단계 ST10에서 라인 번호ｖ가 1만큼 증가되고, 동작은 단계 ST6으로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음 수평선에 취해진다. 다시 말해 이 새로운 라인에 대한 국부 DR의 총합이 계산되고, 이 총합이 누적합에 가산되고, 이 누적합이 평균값(A)보다 적은지의 여부가 결정된다.
　단계 ST9에서, 누적합이 평균값 A보다 클 때, 동작은 단계 ST11로 진행된다. 단계 ST11에서, ｖ번째의 수평선이 수직 섹션 경계로서 결정된다. 단계 ST12에서, 누적합은 0으로 리셋되고, 단계 ST10에서, 라인 번호(ｖ)는 1만큼 증가한다 그 후에 동작은 단계 ST6로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음 수직선에 취해진다.
　단계 ST6에서, ｖ＞ｖm인 경우, 이 조건은 모든 수직 섹션 경계가 결정된것을 의미하므로, 수평 섹션 경계를 결정하기 위해 동작이 이행되는 이 단계 ST13에서는, 단계 ST13로 진행된다. 단계 13에서, 총합 S를 행당 프로젝터의 개수로 나눔으로써 평균값 B를 계산된다. 이후, 단계 ST14에서, 수직선의 라인 번호를 나타내는 h는 0으로 설정되고, 누적합은 0으로 리셋된다.
　다음, 단계 ST15에서, 라인 번호(h)가 최대 라인 번호 hm보다 큰지 아닌지, 다시말해 h＞hm인지 아닌지의 여부가 결정된다. h＞hm가 아닐 때는, 단계 ST16로 진행된다. 단계 ST16에서, h번째의 수직선이 주사되고, 이 라인에 대한 국부 DR의 총합을 산출된다. 단계 ST17에서, 단계 ST16에서 계산된 총합은 누적합에 가산된다.
　다음, 단계 ST18에서, 누적합이 단계 ST13에서 구한 평균값 B보다 작은지 아닌지의 여부가 판정된다. 누적합이 평균값 B보다 작을 때는, 단계 ST19에서, 라인 번호(h)는 1만큼 증가되고, 그 후에 단계 ST15로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음 수직선에 취해진다. 다시 말해 이 새로운 라인에 대한 국부 DR의 총합이 계산되고, 이 총합이 누적합에 가산되고, 이 누적합이 평균값(B)보다 적은지의 여부가 결정된다.
단계 ST18에서, 누적합이 평균값 B보다 클 때, h번째의 수직선이 수평 방향의 섹션 경계로서 결정되는, 단계 ST20으로 진행된다. 단계 ST21에서, 누적합은 0으로 리셋되고, 단계 ST19에서 라인 번호 h는 1만큼 증가하고, 그 후에 단계 ST15로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음 수평 섹션 경계를 결정하기 위해 취해진다.
　단계 ST15에서, h＞hm이면, 이 조건은 수평 방향의 모든 섹션 경계를 결정한 것을 의미한다. 다라서 동작은 일련의 동작을 종료되는 단계 ST22로 진행된다.
도 18에서 도시된 흐름도에서 동작을 수행함으로써, 수직 및 수평 섹션 경계 가 결정될 수 있고 따라서 각 프로젝터 (101-1∼101-12)에 의해 영사될 프로젝션 이미지(102)의 영사 섹션 (102-1∼102-12)은 위에서 설명된 바와 같이 결정된다.
도 19는 12개의 프로젝터(101-1∼101-12) 전체가 도 4에 도시된 바와 같이 행당 4개의 프로젝터 및 열당 3개의 프로젝터의 매트릭스로 배열된 경우에 대해 프로젝션 중심 및 프로젝션 범위의 정보를 도시한다. 이 경우, 프로젝터 (101-1∼101-12)에 의한 프로젝션 범위의 정보는 수평 섹션 경계(X1,X2,X3) 및 수직 섹션 경계(Y1,Y2)를 포함한다. 또, X1/2, (X2－X1)/2, (X3－X2)/2, (hm－X3)/2 및 Y1/2, (Y2－Y1)/2, (ｖm-Y2)/2가, 프로젝터 101-1∼101-12의 프로젝션 중심의 정보가 된다.
"제2의 방법의 설명"
다음은 수직 섹션 경계의 결정을 설명할 것이다.
우선, 입력 이미지 신호(Vin)는 원본 이미지 신호로서 취해지고, 압축 인자(1/b)에서 수직 대역폭 제한 이미지 신호는 도 20에 도시된 바와 같이 원본 이미지 신호에 기초하여 생성된다. 여기서, 1/b에 대해, 값은 예를 들어 1,0.99,0.98..., 과 같이 0.01 간격으로 취해지거나 훨씬 더 작은 간격일 수 있다. 압축 인자(1/b)에서 대역폭 제한 이미지 신호의 생성에 대해 원본 이미지 신호의 수평 주파수 대역폭은, 도 21에 도시된 바와 같이 원본 이미지 신호의 수평 주파수 대역폭이 F0로서 취해지는 수평 대역폭을 F0/b로 제한하는 수평 저역 통과 필터(LPF)에 의해 제한된다.
다음, 이미지 정보량은 각 수직줄에 대해 계산되는데, 수직줄은 서로 수평으로 인접하고 있다.
다시 말해, 도 22에서 도시되는 바와 같이 원본 이미지 신호(Vin)및 1/b에서 수평 대역폭 압축 이미지 신호는 각각 서로 간에 쌍을 이루며, 예를 들어 0에서 imax까지 번호가 매겨진 수직줄을 구비한 8픽셀폭을 가진다. 이후, 원본 이미지 신호(Vin)에 대한 0에서 imax 까지의 각 줄에서 픽셀 쌍과 1/b에서 수평 대역폭-압축 이미지 신호에 대한 대응 줄의 차이가 계산되다. 다음, 그 차의 절대값의 총합은, 0에서 imax까지의 각 줄에 대해, I(0,1/b)∼I(imax, 1/b)의 나머지(殘差; remainder)를 생성하기 위해 계산된다. 이 경우 각 줄에 포함된 픽셀 수는 8 x vm이므로 나머지 I(i,1/b)는 8 x vm에 대한 차의 절대값의 총합이다. 더욱이 0에서 imax까지 각 줄에 대한 나머지 I(0,1/b)∼I(imax, 1/b)는 1/b의 각 값에서 생성된다.
다음, 도 23a 내지 23d에 도시하는 바와 같이, 1/b의 각 값으로 생성된, 0∼imax의 각 줄에서의 나머지I(0,1/b)∼I(imax, 1/b)를 이용하여, 0∼imax의 각 줄에서의 나머지와 1/b과의 관계를 구한다. 도 24는, 이들 관계를 함께 도시한다.
1/b 와 1/b의 각 값에서 생성된 0에서 imax까지 각 줄에 대한 나머지 사이의 관계로부터, 1/b의 평균값이 개별 나머지 값에 해당하는 0에서 imax까지의 각 줄에 대해 계산되고, 관계는 도 25에 도시되는 바와 같이 압축 인자 1/b의 평균값과 나머지 사이에 정의된다. 그리고, 이 나머지와 1/b의 평균값과의 관계로부터, 인가된 나머지를 구한다.
이 때, 위에서 설명한 바와 같이, 입력 이미지 신호 Vin가 수평 방향으로 4 Nh(Nh는 프로젝터의 수평 방향의 픽셀수)보다 큰 Nx, 수직 방향으로 3 Nｖ(Nｖ는 프로젝터의 수직방향의 픽셀수)보다 큰 Ny인, Nx×Ny에 대응하는 픽셀 신호를 포함하는 경우, 도 25에 도시하는 바와 같이, 수평 픽셀수 압축비 RT=4 Nh/Nx에 대응는 나머지 RD를 적용 나머지로서 결정한다.
도 23a 내지 23d 및 도 24에 도시하는 0∼imax의 각 줄에서의 나머지와 1/b과의 관계로부터, 0∼imax의 각 줄에서의 적용된 나머지 RD에 대응한 압축 인자 1/b(e0∼eimax)가 계산된다. 이 압축 인자(e0∼eimax)는, 각각, 입력 이미지 신호 Vin에서의 0∼imax의 각 줄의 이미지 정보량에 대응한 것이 된다. 이 의미에서, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수평 방향에 늘어선 수직줄정렬마다 이미지 정보량을 구하는 제1의 이미지 정보량 계산부를 가지고 있다.
　이 경우, 정보량이 적은 부분(구름 없는 하늘 등 세부 사항이 거의 없는 평탄한 부분)의 줄에서 압축 인자(1/b)는 작아지고, 반대로 정보량이 많은 부분(나무들, 빌딩, 건물 등 미세한 세부 사항을 가지는 섹션)의 줄에서는 압축 인자(1/b)는 커진다. 그러므로, 위에 설명한 바와 같이 0∼imax의 수직줄의 압축 인자 (e0∼eimax)를 구하는 것은, 각 수직줄에 대해 이미지 정보량을 구하는 것과 등가(等價; equivalent)이다.
다음에, 0∼imax의 수직줄의 압축 인자(e0∼eimax)에 기초하여, 수평 섹션 경계는, 이미지 정보량의 누적합이 모든 수직줄에 대한 이미지 정보량의 총합을 이 실시예에서 4인 행 당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일한, 모든 수직선에 의해 구획된다. 이 의미에서, 영사 섹션 결정 유닛(122)은 수평 제한부(122b)를 포함한다( 도 27을 참조).
이 경우, 도 26a에서 도시되는 바와 같이, 8 픽셀폭의 0∼imax의 각 줄, 즉 행 당 8픽셀을 가지는 부분은, 도 26b에서 도시되는 바와 같이 전체 수평폭 Nx´=8e0＋8e1＋...＋8eimax 을 획득하기 위해, 각각 e0 내지 eimax의 압축 계수로 곱해진다. 다음, 이 Nx´를, 도 28a에 도시하는 바와 같이, 이 실시예에서 행당 프로젝터의 갯수인, 4로 분할한다. 도 28a에서 파선은 4로 나뉜 프로젝션 이미지의 섹션의 경계를 도시한다.
　여기서, 각 섹션의 경계가, 도 28a에 도시하는 바와 같이, 각 수직줄(n1, n2, n3)에 존재하는 것으로 가정한다. 각 수직줄(n1, n2, n3)에 대해 경계 위치가 각각의 줄의 폭을 어떻게 내분(內分)할지 결정하고, 그 내분 비율에 따라서 도 28b에 도시하는 바와 같이, 8 픽셀폭에서 경계가 어느 위치에 존재하는지를 구한다. 이와 같이 구해진 위치에 대응한 수직선이, 수평 섹션 경계 (X1, X2, X3)로서 결정된다.
위에서 수평 섹션 경계를 결정하는 프로세스에 대해 서술되었지만, 유사한 프로세스가 수직 섹션 경계(Y1, Y2)를 결정하기 위해 적용될 수 있고, 이의 상세 설명은 여기서 생략될 것이다. 이 의미에서, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수직 방향으로 정렬된 각 수평줄에 대해 이미지 정보량을 구하는 제2의 이미지 정보량 계산부(122e)와, 이미지 정보량의 누적합이 이 실시예에서는 3인 열당 프로젝터의 개수로 나뉘어진 모든 수평줄에 대한이미지 정보량의 총합의 몫과 동일한 모든 수평선에 의해 수직 섹션 경계를 구획하는 수직 제한부(122c)를 포함한다(도 27을 참조).
위에서 설명된 바와 같이, 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 각각 스크린(110)에 영사될 섹션(영사된 섹션)(102-1∼102-12 )을 분할하기 위해 사용되는, 수평 및 수직 섹션 경계가 결정된다. 수평 및 수직 섹션 경계에 의해 분할되는 영사된 섹션에서(102-1∼102-12 ), 각각의 섹션은 거의 동일한 이미지 정보량을 포함한다. 바꾸어 말하면, 영사된-섹션-결정 유닛(122)은, 수평 및 수직 섹션 경계 결정하여,동일한 정보량이 각 섹션에 분배되며, 이는 각각의 프로젝터에 의해 영사된다.
도 29는 위의 제2 방법에 따라 실행되는 영사된 섹션을 결정하는 동작을 도시하고 있다.
　우선, 단계 ST31에서, 결정 동작을 개시하고, 단계 ST32에서, 한 프레임에 대한 이미지 신호(Vin)를 입력한다. 단계 ST33에서, 압축 인자 (1/b )가 선택된다. 단계 ST34에서, 단계 ST33에서 선택된 1/b에서, 수평 대역폭 압축 이미지 신호가 생성된다(도 20 및 도 21 참조).
　다음에, 단계 ST35에서, 수직 줄의 줄 번호 i를 0으로 설정하고, 동작은 단계 ST36로 진행된다. 단계 ST36에서는, i번째의 수직 줄에 대해, 원본 이미지 신호(Vin)에서의 픽셀 쌍과 단계 ST34에서 생성된 수평 대역폭-압축 이미지 신호에서 의 픽셀 쌍 간의 차이가 계산되고, 그 차의 절대값의 총합은 나머지I(i, 1/b)를 산출하기 위해 계산된다(도 22 참조).
　다음에, 단계 ST37에서, 줄 번호 i가 최대 줄 번호 imax인지 아닌지, 다시 말해 i=imax인지 아닌지의 여부가 결정된다. i=imax가 아닌 경우, 단계 ST38에서 줄 번호i는 1만큼 증가한다. 그 후 동작은 단계 ST36로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음의 수직줄에 대해 나머지I(i, 1/b)를 계산하기 위해 취해진다.
　단계 ST37에서, i=imax이면, 이 조건은 0∼imax의 모든 수직줄에 대해 나머지I(0,1/b)∼I(imax, 1/b)가 계산되었음을 의미하므로, 동작은 단계 ST33에서 1/b에 대해 선택된 값이 마지막 값인지의 여부가 판정되는 단계 ST39로 진행된다. 마지막 값이 아닌경우, 동작은 1/b에 대해 다음 값이 선택되는 단계 ST33로 되돌아간다. 이후 동일한 동작이 이 1/b에서 대한 각 줄에 대한 나머지I(i, 1/b)를 계산하기 위해 취해진다.
　단계 ST39에서, 1/b이 마지막 값에 도달하면, 동작은 단계 ST40로 진행된다. 단계 ST40에서는, 1/b의 각 값에서 생성된, 0∼imax의 각 줄에 대한 나머지I(0,1/b)∼I(imax, 1/b)를 이용하여, 0∼imax의 각 줄에서의 나머지와 1/b과의 관계가 정의된다.(도 23a 내지 23d, 및 도 24 참조) 이 관계를 이용하여 나머지의 각 값에 대응하는 0∼imax의 각 줄에 대한 1/b의 평균값은 나머지와 1/b의 평균값과의 관계를 결정하기 위해 그 때 계산된다.(도 25참조)
다음에, 단계 ST41에서, 나머지와 1/b의 평균값과의 관계를 이용하여, 픽셀 수 압축비(RT)(=4 Nh/Nx)로부터(도 25참조), 및 0∼imax의 각 줄에서의 나머지와 1/b과의 관계(도 23a 내지 23d 및, 도 24 참조)로부터 적용된 나머지(RD)가 결정되고, 0∼imax 각 줄에 대한 적용된 나머지 RD에 대응하는 압축 인자 (1/b)(e0∼eimax)가 계산된다.
다음에, 단계 ST42에서, 8 픽셀폭의 0∼imax의 각 줄에 대해서, 각각의 8픽셀폭의 부분은 각 수직 줄의 수평 방향폭 (8e0∼8eimax)을 결정하기 위해 각각의 압축 인자(e0∼eimax)에 의해 곱해진다(도 26a 및 26b 참조).
다음에, 단계 ST43에서, 수평 경계가 결정된다. 다시 말해, 전체의 수평 폭 Nx´(=8e0＋8e1＋...＋8eimax)는, 행 당 프로젝터의 개수인 4로 나뉘어져, 수평 방향으로 프로젝션 이미지에서 4개의 섹션을 생성한다. 이후 섹션의 경계가 존재하고 경계지역에 해당하는 각 수직선(n1, n2, n3)에 위치하는 모든 수직선이 수평 섹션 경계 (X1, X2,및 X3)로서 결정된다(도 28a 및 28b 및 도 19 참조).
이제, 동작은 수직 경계의 결정이 초기화되는 단계 ST44로 진행된다. 단계 ST44 내지 단계 ST54에서 취해지는 동작은 위에서 설명된 바와 같이 단지 수평 또는 수직의 차이만을 구비하여, 단계 ST33 내지 단계 ST43에서 취해진 동작에 대응한다.
단계 ST44에서는, 압축 인자(1/b)가 선택된다. 단계 ST45에서, 수지-압축 ㅇ이미지 신호는 1/b에 대응하여 생성되며, 이는 단계 ST44에서 선택된다(도 20 및 도 21 참조).
다음, 단계 ST46에서, 수평 줄의 줄 번호 j를 0으로 설정하고, 동작은 단계 ST47로 진행된다. 단계 ST47에서는, j번째의 수평줄에 대해, 원본 이미지 신호(Vin)에서 픽셀 쌍과 단계 ST45에서 생성된 1/b에서 수직 대역폭 압축 이미지 신호에서의 픽셀 쌍의 차이가 계산되고, 나머지I(j, 1/b)를 계산하기 위해 그 차의 절대값의 총합이 계산된다(도 22 참조).
다음, 단계 ST48에서, 줄 번호 j가 최대 줄 번호 jmax인지 아닌지, 다시 말해 j=jmax인지 여부가 결정된다. j=jmax가 아닐 때는, 단계 ST49에서, 줄 번호j는 1만큼 증가되고, 그 후 동작은 단계 ST47로 되돌아간다. 이 반환에 의해, 동일한 동작이 다음 수평줄에 대해, 나머지I(j, 1/b)를 계산하기 위해 반복된다.
단계 ST48에서, j=jmax일 때, 이는 0∼jmax의 모든 수직 줄에 대해 나머지I(0,1/b)∼I(jmax, 1/b)가 계산된 것을 의미하므로, 단계 ST44에서 1/b에 대해 선택된 값이 마지막 값인지 아닌지의 여부를 결정하기 위해 동작은 단계 ST50로 진행된다. 마지막 값이 아닐 경우, 동작은 1/b에 대해 다음 값이 선택되는 단계 ST44로 되돌아간다. 다음, 동일한 동작이 이 새로운 1/b에서 각 줄에 대해 나머지I(j, 1/b)를 계산하기 위해 반복된다.
단계 ST50에서, 1/b에 대한 마지막 값인 경우, 동작은 단계 ST51로 진행된다. 단계 ST51에서, 1/b의 각 값에서 생성된, 각 줄 0∼jmax 에 대한 나머지I(0,1/b)∼I(jmax, 1/b)를 이용함으로써, 각 줄 0∼jmax 에서의 나머지와 1/b 간의 관계가 정의된다(도 23a 내지 23d 및 도 24 참조). 이 관계를 이용함으로써,각 나머지 값에 대응하여 각 줄 0∼jmax 에서의 1/b의 평균값이 계산된다. 이후 나머지와 1/b의 평균값과의 관계가 정의된다(도 25참조).
다음, 단계 ST52에서, 나머지와 1/b의 평균값과의 관계를 이용함으로써, 적용된 나머지 RD는 픽셀수 압축비RT(=3 Nｖ／Ny)로부터 결정된다(도 25참조). 또한 각 줄 0∼jmax에 대해 적용된 나머지 RD에 대응하는 압축 인자 1/b(e0내지ejmax)는 각 줄 0∼jmax 에 대한 나머지와 1/b과의 관계(도 23a 내지 23d 및 도 24 참조)로부터 계산된다.
　다음, 단계 ST53에서, 8 픽셀폭을 가진 0∼imax의 각 줄에 대해서, 각각의 8픽셀폭 부분은 각 수직 줄의 수평 폭 (8e0∼8ejmax)를 결정하기 위해 압축 인자(e0∼ejmax)에 의해 곱해진다(도 26a및 26b참조).
다음에, 단계 ST54에서, 수직 경계가 결정된다. 다시 말해, 전체의 수직 방향폭 Ny´(=8e0＋8e1＋...＋8ej＋...＋8ejmax)은, 수직 방향으로 프로젝션 이미지에서 3개의 섹션을 생성하기 위해 수직 방향의 프로젝터의 개수인 3으로 나뉘어진다. 이후, 섹션에 대한 경계가 끝나는 각 수평줄(n1, n2)에 위치하고, 경계 위치에 해당하는 모든 수평선은 각 수직 섹션 경계(Y1, Y2)로서 결정된다(도 28a 및 28b 및 도 19 참조).
단계 ST55에서, 각 프로젝터에 의해 영사되는 프로젝션 이미지의 섹션을 결정하기 위한 동작은 종료된다.
따라서, 바람직한 실시예로서 프로젝션 시스템(100)은 입력 이미지 신호 Vin에 기초하여 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 각각 스크린(110)에 영사될 프로젝션 이미지(102)의 섹션(영사 섹션) (102-1∼102-12)을 결정하고, 이 영사된 섹션에 기초 하여, 각 프로젝터(101-1∼101-12)에 대한 이미지 신호 (V-1∼V-12)를 생성하고, 각 프로젝터에 의한 프로젝션 중심 및 프로젝션 범위를 제어한다.
그러므로, 단위 면적당 대용량 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 수는 증가하는 반면, 단위 면적당 소용량 정보를 포함하는 프로젝션 이미지의 섹션에 할당된 프로젝터의 수는 감소한다. 이것은 시스템에 사용되는 프로젝터의 수를 증가하지 않고 고 표시 해상도가 구현되게 한다. 같은 이유로, 임의의 관련 시스템과 비교하여, 동일한 해상도를 구현하기 위한 프로젝터의 개수는 감소될 수 있고, 이로 인해 그에 대한 비용 감소가 실현된다.
상기 실시예에서 정지 영상이 스크린(110)에 디스플레이되는 경우에 적용가능한 프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법이 기술되었지만, 이 발명은 거기에 제한되지 않는다. 이는 천천히 변하는 이미지가 스크린(110)상에 디스플레이되는 경우에도 역시 적용가능하다. 천천히 변하는 이미지를 디스플레이하기 위해, 도 7에 도시된 멀티 프로젝션 시스템(100)은 모든 소정의 시간 주기마다 영사된-섹션 결정 유닛(122)에 의해 각 프로젝터에 대해 영사된 섹션을 결정할 수 있고, 이 결정의 결과에 기초하여, 이미지 신호 생성 유닛(123) 및 프로젝션-중심 및 -범위 제어 유닛(124)이 동작한다.
더욱이, 상기 실시예에서, 수평 경계 및 수직 경계는 서로 경계를 고려하지 않고 독립적으로 결정되므로, 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사된 프로젝션 이미지(102)의 섹션(102-1∼102-12)을 한정하는 수평 및 수직 경계는 도 5에서 파선에 의 해 나타나는 바와 같이 각각 연속이다.
그러나 예를 들어, 수직 섹션 경계가 결정된 후, 수평 섹션 경계는 개별적인 수직 섹션 각각에 대해 결정될 수 있다.
이때, 위에서 설명된 제 1 방법으로, 개별 수직 섹션 각각에 대해, 바람직하게는, 수평 섹션 경계는 국부 DR의 누적합이 개별 수직 섹션에서 픽셀에 대해 국부 DR의 총합을 행당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일한, 모든 수직선에 의해 구획된다.
또한 이때 위에서 설명된 제 2 방법으로, 개별 수직 섹션 각각에 대해, 바람직하게는, 수평 섹션 경계는 이미지 정보량의 누적합이 개별 수직 섹션에서 픽셀에 대해 이미지 정보량의 총합을 행당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일한, 모든 수직선에 의해 구획된다.
결과적으로, 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사된 프로젝션 이미지(102)의 섹션(102-1∼102-12)을 한정하는 수평 섹션 경계는 연속적이지만, 수직 섹션 경계는 연속적이지 않고, 도 30에서 파선에 의해 나타나는 바와 같이 개별 수직 섹션에서 상이하게 위치한다.
예를 들어 수평 섹션 경계가 결정된 후에, 수직 섹션 경계는 개별적인 수평 섹션 각각에 대해 결정될 수 있다.
이때, 위에서 설명된 제 1 방법으로, 개별 수평 섹션 각각에 대해, 바람직하게는, 수직 섹션 경계는 국부 DR의 누적합이 개별 수평 섹션에서 픽셀에 대해 국부 DR의 총합을 열 당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일한, 모든 수평선에 의해 구획된다.
또한 이때 위에서 설명된 제 2 방법으로, 개별 수평 섹션 각각에 대해, 바람직하게는, 수직 섹션 경계는 이미지 정보량의 누적합이 개별 수평 섹션에서 픽셀에 대해 이미지 정보량의 총합을 행당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일한, 모든 수평선에 의해 구획된다.
이 때, 프로젝터(101-1∼101-12)에 의해 영사된 프로젝션 이미지(102)의 섹션(102-1∼102-12)을 한정하는 수직 섹션 경계는 연속적이지만, 수평 섹션 경계는 연속적이지 않고, 도 31에서 파선에 의해 나타나는 바와 같이 개별 수평 섹션에서 상이하게 위치한다.
비록, 상기 실시예에서 행 당 4 및 열 당 3인 매트릭스로 배열된 전체 12 프로젝터(101-1∼101-12)를 포함하는 멀티 프로젝션 시스템이 설명되었지만, 프로젝터 수 및 이들의 배열은, 물론 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따라 프로젝션 이미지 및 유사 항목을 나타내는 장치는, 입력 이미지 신호에 기초하여 각 프로젝터에 의해 스크린에 영사될 프로젝션 이미지의 섹션을 영사된 섹션으로서 정의함에 의해, 및 상기 결정된 영사된 섹션에 기초하여 각 프로젝터에 대한 이미지 신호를 생성함에 의해, 및 프로젝터에 의해 프로젝터의 중심 및 프로젝션 범위를 조정하기 위해 프로젝터를 제어함에 의해, 전체 시스템에서 프로젝터의 개수를 증가하지 않고 고 표시 해상도를 실현한다. 그러므로, 이들 이 예를 들어 스크린 상에서 정지 영상 또는 천천히 변하는 이미지를 디스플레이하기 위해, 예를 들어, 프로젝션 시스템 및 유사 장치에 적절히 적용된다.
첨부된 청구항의 청구 범위 또는 그에 상응하는 항목 내에 있는 한, 다양한 변경, 조합, 부분 조합(sub-combination) 및 대안이 지금까지 설계 요구사항 및 다른 인자들에 의존하여 일어날 수 있다는 점이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
본 발명은, 복수의 프로젝터가 스크린 상에 영사하는 이미지의 섹션을 포함하는 프로젝션 이미지를 나타내는 장치 및 방법에 이용가능하다.

Claims (10)

  1. 프로젝션 이미지를 나타내는 장치로서, 상기 장치는:
    스크린;
    복수의 프로젝터로서 각각의 프로젝터는 프로젝션 이미지를 재생하기 위해 프로젝션 이미지의 섹션을 스크린으로 영사하는, 복수의 프로젝터;
    각 프로젝터가 프로젝션 이미지의 섹션을 영사하는 스크린의 일부분에 대응하는 상기 프로젝션 이미지의 섹션을 입력 이미지 신호에 근거하여, 영사된 섹션으로서 결정하는 영사된-섹션-결정 유닛(projected-section-determining unit);
    입력 이미지 신호 및 영사된-섹션-결정 유닛에 의해 결정된 영사된 섹션에 근거하여, 각 프로젝터가 스크린의 일부분으로 영사하는 프로젝션 이미지의 섹션에 대응하는 이미지 신호를 생성하는 이미지-신호-생성 유닛(image-signal-generating-unit);
    영사된-섹션-결정 유닛에 의해 결정된 영사된 섹션에 근거하여, 프로젝터에 의한 프로젝션의 중심 및 범위 중 적어도 어느 하나를 조정하기 위해, 프로젝터를 제어하는 프로젝터-제어 유닛(projectors-controlling unit)을 포함하며,
    상기 영사된-섹션-결정 유닛은, 픽셀에 관련한 신호 및 그 픽셀에 인접한 소정 수의 다른 픽셀을 이용함으로써, 입력 이미지 신호에 근거하여 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위(local dynamic range)를 계산하고,
    상기 영사된-섹션-결정-유닛은, 전체 이미지에 대한 전 픽셀의 국부 동적 범위의 총합에 근거하여, 각 프로젝터에 의해 영사된 프로젝션 이미지의 섹션을 영사된 섹션으로 결정하는,
    프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 복수의 프로젝터는 행 및 열의 매트릭스로 배열되고, 영사된-섹션-결정 유닛은:
    픽셀 및 그 픽셀에 인접한 소정의 수의 다른 픽셀을 사용함으로써, 각각의 픽셀에 대한 국부 동적 범위를 계산하는 동적-범위-계산부(dynamic-range-calculating portion);
    동적 -범위-계산부에 의해 계산된 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위에 기초하여 모든 수평선에 의해 수직 섹션 경계를 구획(delimit)하는 수직 제한부로서, 상기 수평선은 국부 동적 범위의 누적된 합을 열 당 프로젝터의 수에 의해 나뉘는 모든 픽셀에 대한 국부 동적 범위의 총합의 몫과 동일하게 만듦으로써 결정되는, 수직 제한부; 및
    동적 범위 계산부에 의해 계산된 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위에 기초하여 모든 수직선에 의해 수평 섹션 경계를 구획하는 수평 제한부로서, 상기 수직선은 국부 동적 범위의 누적합이, 모든 픽셀에 대해 국부 동적범위의 총합을 행 당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일하도록 함으로써 결정되는, 수평 제한부
    를 포함하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 수평 제한부는 모든 픽셀을, 수직 제한부에 의해 제한된 수직 섹션 경계에 의해 한정된 각 수직 섹션에 포함하는 픽셀로서 설정하며,
    수평 제한부는 각 수직 섹션에 대한 수평 섹션 경계를 구획하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 수직 제한부는 모든 픽셀을, 수평 제한부에 의해 제한된 수평 섹션 경계에 의해 한정된 각 수평 섹션에 포함하는 픽셀로서 설정하며,
    수직 제한부는 각 수평 섹션에 대한 수직 섹션 경계를 구획하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 영사된 섹션 결정 유닛은, 입력 이미지 신호에 기초하여, 수평 방향으로 배열된 각 수직줄에 대한 이미지 정보량을 계산하고, 및 수직 방향으로 배열된 각 수평줄에 대한 이미지 정보량을 계산하며,
    상기 영사된 섹션 결정 유닛은, 각 줄에 대한 이미지 정보량에 기초하여, 각 섹션에 동일한 양의 이미지 정보를 배포함으로써 개별 프로젝터 각각에 의해 영사된 프로젝션 이미지의 섹션을 영사된 섹션으로 결정하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 프로젝터는 행 및 열의 매트릭스로 배열되며,
    상기 영사된 섹션 결정 유닛은;
    복수의 레벨에서 수평으로 대역폭 제한되는 복수의 대역폭 압축 이미지 신호와 그것의 원본 이미지 신호를 사용함으로써, 수평으로 배열된 각 수직줄에 대한 이미지 정보의 양을 계산하는 제 1 이미지 정보량 계산부;
    각 수직 줄에 대한 이미지 정보량에 기초하여 모든 소정의 수직선에 의한 수평 섹션 경계를 구획하는 수평 제한부로서, 상기 이미지 정보량은 제 1 이미지 정보량 계산부에 의해 계산되며, 상기 소정의 수직선은 이미지 정보량의 누적합을, 모든 수직줄에 대한 이미지 정보량의 총합을 행당 프로젝터의 개수에 의해 나눈 몫과 동일하게 만듦으로써 결정되는, 수평 제한부;
    복수의 레벨에서 수직으로 대역폭 제한되는 복수의 대역폭 압축 이미지 신호 및 그것의 원본 이미지 신호를 이용함으로써, 수직으로 배열된 각 수평줄에 대한 이미지 정보의 양을 계산하는 제 2 이미지 정보량 계산부;
    각 수평줄에 대한 이미지 정보량에 기초하여 모든 소정의 수평선에 의한 수직 섹션 경계를 구획하는 수직 제한부로서, 상기 이미지 정보량은 제 2 이미지 정보량 계산부에 의해 계산되고, 상기 소정의 수평선은 이미지 정보량의 누적합을, 모든 수평줄에 대한 이미지 정보량의 총합을 열당 프로젝터의 개수로 나눈 몫과 동일하도록 만듦으로써, 결정되는, 수직 제한부
    를 포함하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 수평 제한부는 모든 수직줄을, 수직 제한부에 의해 구획되는 수직 섹션 경계에 의해 한정되는 개별적인 수직 섹션에 포함되는 수직줄로 설정하며,
    수평 제한부는 각 수직 섹션에 대한 수평 섹션 경계를 구획하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 수직 제한부는 모든 수평줄을 수평 제한부에 의해 구획되는 수평 섹션 경계에 의해 한정되는 개별적인 수평 섹션에 포함되는 수평줄로 설정하며,
    수직 제한부는 각 수평 섹션에 대한 수직 섹션 경계를 구획하는, 프로젝션 이미지를 나타내는 장치.
  10. 복수의 프로젝터로부터 스크린에 프로젝션 이미지의 별도의 섹션을 영사함에 의해 스크린에 프로젝션 이미지를 나타내는 방법으로서, 상기 방법은:
    입력 이미지 신호에 기초하여, 각 프로젝터에 의해 스크린에 영사될 프로젝션 이미지의 각 섹션을 영사된 섹션으로서 결정하는 단계;
    상기 결정하는 단계에서 결정된 영사된 섹션 및 입력 이미지 신호에 기초하여, 각 프로젝터에 의해 스크린에 영사될 프로젝션 이미지의 각 섹션에 대응하는 이미지 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 결정하는 단계에서 결정된 프로젝션 이미지의 섹션에 기초하여, 프로젝터에 의한 프로젝션의 중심 및 범위 중 적어도 어느 하나를 조정하기 위해, 프로젝터를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 결정하는 단계는, 픽셀에 관련한 신호 및 그 픽셀에 인접한 소정 수의 다른 픽셀을 이용함으로써, 입력 이미지 신호에 근거하여 각 픽셀에 대한 국부 동적 범위를 계산하고, 전체 이미지에 대한 전 픽셀의 국부 동적 범위의 총합에 근거하여, 각 프로젝터에 의해 영사된 프로젝션 이미지의 섹션을 영사된 섹션으로 결정하는,
    스크린에 프로젝션 이미지를 나타내는 방법.
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