專利名稱：多投影顯示系統(tǒng)和屏幕畫面形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背面投影類型的多投影顯示系統(tǒng)，從多個投影儀將圖像投影到屏幕上以形成一個屏幕畫面，以及涉及一種多投影顯示系統(tǒng)的屏幕畫面形成方法。
背景技術：
作為較大投影顯示器，已知一種從多個投影儀將圖像投影到屏幕上并且連接所投影的圖像以形成一個屏幕畫面的多投影顯示系統(tǒng)。在這樣的多投影顯示系統(tǒng)中，從多個投影儀投影到屏幕上的圖像的位置精確度極大地影響整個投影圖像的質(zhì)量。例如，當所投影的圖像的位置發(fā)生移動時，在投影到屏幕上的圖像之間會形成不連續(xù)的接縫，或者相鄰圖像的邊緣會彼此交疊，從而引起顯示質(zhì)量的極大劣化。為了解決上述問題，例如，專利文獻1公開了一種方法，通過捕獲在屏幕周圍形成的多個標記或者投影到屏幕上的多個標記的圖像來檢測標記的坐標位置，并且基于檢測到的標記位置來調(diào)整投影圖像的位置。然而，背景技術的多投影顯示系統(tǒng)被配置為通過使用在屏幕的外圍形成的標記來檢測針對每個投影儀的投影區(qū)域的邊界?？梢栽趦蓚€投影儀將圖像投影到屏幕上以形成一個屏幕畫面時應用背景技術的多投影顯示系統(tǒng)。然而，當三個或更多投影儀將圖像投影到屏幕上以形成一個屏幕畫面時不能應用該多投影顯示系統(tǒng)。例如，當四個投影儀將圖像投影到屏幕上以形成一個屏幕畫面時，所投影的圖像被劃分成要在屏幕上顯示的4個部分，并因此必須在屏幕中心上形成標記已指示針對每個投影儀的投影區(qū)域的邊界。在背景技術的多投影顯示系統(tǒng)中，沒有涉及到在屏幕上形成的標記或者使用標記的方法。因此，不能精確標識屏幕上投影的圖像之間的邊界，并且會在投影到屏幕上的圖像之間形成不連續(xù)的接縫，或者相鄰圖像的邊緣會彼此交疊，從而引起顯示質(zhì)量的極大劣化。相關領域文獻專利文獻專利文獻1 日本專利待審公開No 2006-251604
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的示例目的是提供一種能夠獲取投影圖像的多投影顯示系統(tǒng)，其中即使三個或更多投影儀將圖像投影到屏幕上以形成一個屏幕畫面時也僅存在有限的顯示質(zhì)量劣化，以及提供一種屏幕畫面形成方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的示例方面的目的，提供了一種多投影顯示系統(tǒng)，其中三個或更多投影儀將方形圖像投影到屏幕上，并且在屏幕上連接多個投影圖像以形成一個屏幕畫面，所述多投影顯示系統(tǒng)包括
多個攝像機，標識在屏幕上必須設置的投影圖像的頂點的指定位置，所述多個攝像機安裝在能夠捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像的位置中，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于屏幕的投影區(qū)域的標記和/或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；圖像處理電路，基于攝像機捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，檢測指定位置和投影圖像的頂點的位置，并且輸出對檢測到的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及對投影圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)；以及控制單元，當投影圖像的頂點的位置從與頂點相對應的指定位置偏移時，基于對指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及圖像邊緣數(shù)據(jù)，來調(diào)整投影圖像的位置和大小，使得投影圖像的頂點的位置與指定位置匹配。為了實現(xiàn)本發(fā)明的示例方面的目的，提供了一種多投影顯示系統(tǒng)的屏幕畫面形成方法，其中，三個或更多投影儀將方形圖像投影到屏幕上，并且在屏幕上連接多個投影圖像以形成一個屏幕畫面，所述方法包括通過標識在屏幕上必須設置的投影圖像的頂點的指定位置的多個攝像機，來捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于屏幕的投影區(qū)域的標記和 /或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；控制單元基于攝像機捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，檢測指定位置和投影圖像的頂點的位置，并且產(chǎn)生對檢測到的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及對投影圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)；以及控制單元在投影圖像的頂點的位置從與頂點相對應的指定位置偏移時，基于對指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及圖像邊緣數(shù)據(jù)，來調(diào)整投影圖像的位置和大小，使得投影圖像的頂點的位置與指定位置匹配。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的整個畫面的示意圖。圖2是示出了位于圖1所示屏幕中心上的圖像捕獲區(qū)域的放大平面圖。圖3是示出了位于圖1所示屏幕中心邊緣上的圖像捕獲區(qū)域的放大平面圖。圖4是示出了根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的配置示例的框圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的多投影顯示系統(tǒng)的處理過程的流程圖。圖6是示出了根據(jù)第二示例實施例的多投影系統(tǒng)的配置示例的框圖。圖7是示出了包括在根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)中的屏幕示例的示意圖。
具體實施例方式接著，參照附圖描述本發(fā)明。在下文中，通過背面投影類型的投影儀的配置示例來描述根據(jù)本發(fā)明的多投影顯示系統(tǒng)，背面投影類型的投影儀包括通過水平和垂直地掃描投影到屏幕上的三色(即， R(紅色)、G(綠色)和B(藍色))激光束來形成方形圖像的多個激光投影儀。本發(fā)明可以應用于使用二維掃描投影儀的配置，二維掃描投影儀用于例如使用LED (發(fā)光二極管)或其他光源在屏幕上形成圖像。因此，光源的類型不限于激光束。例如， 在日本專利待審公開No. 2005-18040中描述了激光投影儀的配置。以下通過使用二維掃描激光投影儀(下文中，稱為簡單掃描投影儀)的多投影顯示系統(tǒng)的示例來描述每個示例實施例。然而，本發(fā)明可以應用于例如使用LCOS(硅上液晶) 或其他微顯示器的多投影顯示系統(tǒng)，因此不存在對投影儀類型的限制。為了調(diào)整使用微顯示器的多投影顯示系統(tǒng)中的圖像范圍，可以使用公知的梯形校正。以下描述四個掃描投影儀對圖像進行背面投影以在屏幕上形成一個屏幕畫面的示例。然而，用于形成屏幕畫面的投影儀的數(shù)目不限于四個?？梢允褂萌我鈹?shù)目的投影儀， 只要該數(shù)目等于或大于3。(第一示例實施例)圖1是示出了根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的整個畫面的示意圖。圖2 是示出了位于圖1所示屏幕中心上的圖像捕獲區(qū)域的放大平面圖。圖3是示出了位于圖1 所示屏幕中心邊緣上的圖像捕獲區(qū)域的放大平面圖。如圖1所示，例如，根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)被配置為，使得四個掃描投影儀11至14將圖像背面投影到屏幕10上，以形成一個屏幕畫面。多個攝像機安裝在屏幕10的背面?zhèn)壬?，以檢測從掃描投影儀11至14投影的圖像的位置。攝像機位于能夠捕獲預定圖像捕獲區(qū)域的圖像的位置，預定圖像捕獲區(qū)域包括從掃描投影儀11至14投影的方形圖像的頂角。在圖1中，在頂角附近布置九個攝像機21a 至21i以捕獲被劃分為4個部分的圖像，并且用虛線包圍攝像機21a至21i能夠捕獲的圖像的方形區(qū)域(圖像捕獲區(qū)域2 至22i)。屏幕10包括從掃描投影儀11至14投影到其上的投影區(qū)域2，以及圍繞投影區(qū)域 2的外圍的框架部分1?？蚣懿糠?是支撐投影區(qū)域2的元件(支撐構(gòu)件)，并僅要求具有與投影區(qū)域2以及以下描述的標記!3b、3d至3f的反射率不同的反射率。對材料沒有限制。根據(jù)位置將攝像機21a至21i的圖像捕獲區(qū)域2 至22i分為三種類型。圖2示出了位置屏幕10的中心上的圖像捕獲區(qū)域22e的配置示例。在圖像捕獲區(qū)域2 附近，形成可見光反射率高于投影區(qū)域2的標記!Be。在圖像捕獲區(qū)域2 中，標記 3e的中心成為必須設置從掃描投影儀11至14所投影的圖像的頂點的指定位置。圖3示出了位置屏幕10的中心上邊緣的圖像捕獲區(qū)域22b的配置示例。在圖像捕獲區(qū)域22b的中心附近，形成可見光反射率高于投影區(qū)域2的標記3f。在圖像捕獲區(qū)域 22b中，設置標記北使得框架部分1能夠徑直穿過，并且中心線可以位于框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界中，因此標記北的大小變?yōu)闃擞?Be大小的1/2。在圖像捕獲區(qū)域22b 中，框架部分1與標記北之間的邊界線的中心成為必須設置從掃描投影儀11和12投影的圖像的頂點的指定位置。位于屏幕10的中心左邊緣的圖像捕獲區(qū)域22d、位于屏幕10的中心右邊緣的圖像捕獲區(qū)域22f以及位于屏幕10的中心下邊緣的圖像捕獲區(qū)域2 在配置上類似于圖3所示圖像捕獲區(qū)域22b。根據(jù)示例實施例，在位于屏幕10的角處的圖像捕獲區(qū)域22a、22c、22g和22i中不形成標記。在圖像捕獲區(qū)域22a中，框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界線的角部分成為必須設置從掃描投影儀11投影的圖像的頂點的指定位置。在圖像捕獲區(qū)域22c中，框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界線的角部分成為必須設置從掃描投影儀12投影的圖像的頂點的指定位置。類似地，在圖像捕獲區(qū)域22g中，框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界線的角部分成為必須設置從掃描投影儀13投影的圖像的頂點的指定位置。在圖像捕獲區(qū)域22i 中，框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界線的角部分成為必須設置從掃描投影儀14投影的圖像的頂點的指定位置。通過以下方式形成標記!3b、3d、;3e、3f和池改變在屏幕10的表面(投影區(qū)域2) 上執(zhí)行的公知低反射處理的條件，并且設置預定區(qū)域的反射率，使得標記對可見光的反射率值高于投影區(qū)域2。如上所述，標記!3b、3d、;3e、3f和池用于標識必須設置從掃描投影儀 11至14投影的圖像的頂點的指定位置，并且被布置為包括在投影區(qū)域2中。根據(jù)示例實施例，在位于屏幕10的角處的圖像捕獲區(qū)域22a、22c、22g和22i中不形成標記。然而，對于為何不應在這些區(qū)域中形成任何標記沒有理由?？梢栽趫D像捕獲區(qū)域22a、22c、22g和22i中形成標記。圖4是示出了根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的配置示例的框圖。如圖4所示，根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)包括四個掃描投影儀11至 14;多投影儀控制單元41，控制掃描投影儀11至14的操作；攝像機21a至21i，捕獲預定圖像捕獲區(qū)域2 至22i的圖像，所述預定圖像捕獲區(qū)域2 至22i包括從掃描投影儀11至 14投影的圖像的頂點；以及圖像處理電路42，處理對攝像機21a至21i所捕獲的圖像加以指示的數(shù)據(jù)。每個掃描投影儀11至14包括激光光源(未示出)；調(diào)制器44，基于與掃描位置相對應的視頻信號(包括圖像信號)對從光源發(fā)射的激光束的強度進行調(diào)制；水平掃描反射鏡45，用于沿水平方向?qū)恼{(diào)制器44發(fā)射的激光束進行掃描；垂直掃描反射鏡46 ；用于沿垂直方向?qū)恼{(diào)制器44發(fā)射的激光束進行掃描；以及投影儀控制電路43，產(chǎn)生用于操作水平掃描反射鏡45和垂直掃描反射鏡46的驅(qū)動信號以及基于從外部提供的視頻信號使調(diào)制器44改變激光束的強度的調(diào)制信號。對于水平掃描反射鏡45而言，例如，可以使用振動反射鏡，這是因為高速操作是必要的。在接收到要從外部投影到屏幕10上的視頻信號之后，多投影儀控制單元41將視頻信號劃分成四個部分，以產(chǎn)生與要在掃描投影儀11至14上顯示的圖像相對應的視頻信號。多投影儀控制單元41向掃描投影儀11至14提供與顯示位置相對應的視頻信號，并且發(fā)送指示掃描定時的幀同步信號。多投影儀控制單元41可以被配置為接收與掃描投影儀 11至14相對應的四個視頻信號。在這種情況下，多投影儀控制單元41不需要產(chǎn)生針對每個掃描投影儀11至14的視頻信號。根據(jù)示例實施例的多投影儀控制單元41發(fā)送圖像捕獲定時信號，以指導針對每個攝像機21a至21i的圖像捕獲定時。每個投影儀控制電路43基于從多投影儀控制單元41接收到的幀同步信號，向水平掃描反射鏡45和垂直掃描反射鏡46提供驅(qū)動信號，并且向調(diào)制器44提供基于從多投影儀控制單元41接收到的視頻信號而產(chǎn)生的調(diào)制信號。圖像處理電路42基于對攝像機21a至21i所捕獲的圖像加以指示的數(shù)據(jù)，來識別框架部分1、投影區(qū)域2以及標記!3b、3d、;3e、3f和3h，并且檢測要從掃描投影儀11至14投影到屏幕10上的圖像的頂點的指定位置。如上所述，框架部分1、投影區(qū)域2以及標記3b、3d、3e、3f和池的反射率彼此不同。因此，例如可以通過在激活系統(tǒng)時刻執(zhí)行純白色(solid white)顯示并且由攝像機21a至21i捕獲圖像捕獲區(qū)域2 至22i的圖像，來識別這些部分。在已經(jīng)識別出框架部分1、投影區(qū)域2以及標記3b、3d、;3e、3f和3h之后，可以將標記 3e的中心、框架部分1與標記!3b、3d、;3e、3f和池之間的邊界線的中心以及框架部分1與投影區(qū)域2之間的邊界線的角確定為投影圖像的頂點的指定位置。圖像處理電路42檢測從掃描投影儀11至14實際投影的圖像的頂點，并且向多投影儀控制單元41輸出對圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)。例如，可以通過對指示攝像機21a至21i捕獲的圖像的數(shù)據(jù)執(zhí)行公知的拉普拉斯濾波處理，來檢測投影圖像的頂點。當投影圖像的頂點時，在攝像機21a至21i的圖像捕獲周期期間，優(yōu)選地在掃描投影儀11至14之中應當設置不同的掃描方向和掃描定時，以防止同時捕獲沿垂直方向和水平方向彼此相鄰的兩個圖像。多投影儀控制單元41將對投影圖像的頂點的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及從圖像處理電路42接收到的圖像邊緣數(shù)據(jù)提供至相應掃描投影儀的投影控制電路43。每個掃描投影儀11至14的投影儀控制電路43基于圖像邊緣數(shù)據(jù)確定投影圖像的頂點是否從相應的指定位置偏移，并且確定是否必須調(diào)整水平掃描反射鏡45和垂直掃描反射鏡46的掃描范圍。當調(diào)整為必要時，對投影圖像的位置和大小進行調(diào)整，使得投影圖像的頂點的位置可以匹配相應的指定位置?？梢曰谔峁┙o要調(diào)整的掃描反射鏡的驅(qū)動信號來調(diào)整投影圖像的位置的大小?？梢曰谔峁┙o水平掃描反射鏡45的驅(qū)動信號的電壓(幅度值)來控制投影圖像的水平掃描范圍，可以基于提供給垂直掃描反射鏡46的驅(qū)動信號的電壓(幅度值)來控制投影圖像的垂直掃描范圍。例如，當提供給水平掃描反射鏡45的驅(qū)動信號的幅度值被設置為較大時，加寬水平掃描范圍，而當幅度值被設置為較小時，縮減水平掃描范圍。類似地可以控制垂直掃描反射鏡45?？梢酝ㄟ^該多投影儀控制單元41來執(zhí)行關于調(diào)整掃描范圍的必要性的確定以及對掃描反射鏡的驅(qū)動信號的調(diào)整。在本發(fā)明的權利要求的范圍中，用于確定調(diào)整掃描范圍的必要性并且執(zhí)行對掃描反射鏡的驅(qū)動信號調(diào)整的配置被稱作“控制單元”。例如，可以通過各種算術和邏輯電路和存儲器來實現(xiàn)包括在根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)中的多投影儀控制單元41和圖像處理單元42以及包括在每個掃描投影儀11至14中的投影儀控制電路43，各種算術和邏輯電路包括基于程序執(zhí)行處理的 CPU (中央處理單元)、執(zhí)行預定算術運算的DSP (數(shù)字信號處理器)、以及A/D (模擬/數(shù)字) 轉(zhuǎn)換器、D/A (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器以及存儲器。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的多投影顯示系統(tǒng)的處理過程的流程圖。在根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)中，當激活系統(tǒng)時，如上所述每個掃描投影儀11至14執(zhí)行純白顯示。攝像機21a至21i在圖像捕獲周期期間捕獲圖像，并且向圖像處理電路42傳送指示捕獲圖像的數(shù)據(jù)(步驟Si)，圖像捕獲周期包括掃描投影儀11至 14在圖像一個幀的顯示周期中在圖像捕獲區(qū)域2 至22i中進行掃描的周期。在已經(jīng)獲取對來自攝像機21a至21i的捕獲圖像加以指示的數(shù)據(jù)之后，圖像處理電路42檢測從掃描投影儀11至14投影的圖像的頂點的指定位置，檢測從掃描投影儀11 至14實際投影的圖像的頂點，以及向多投影儀控制單元41輸出對檢測到的頂點指定位置加以指示的數(shù)據(jù)(下文中稱作指定位置數(shù)據(jù))和對投影圖像的實際頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)(步驟S2)。多投影儀控制單元41向相應的掃描投影儀的投影儀控制電路43提供從圖像處理電路42接收到的投影圖像的指定位置數(shù)據(jù)和圖像邊緣數(shù)據(jù)(步驟S3)。每個掃描投影儀11至14的投影儀控制電路43基于從多投影儀控制單元41接收到的圖像的每個頂點的指定位置數(shù)據(jù)和圖像邊緣數(shù)據(jù)，來確定投影圖像的頂點是否從相應的指定位置偏移(步驟S4)。當投影圖像的頂點發(fā)生偏移時，對每個掃描投影儀11至14的掃描范圍進行調(diào)整，以將頂點與指定位置相匹配(步驟S5)。另一方面，當投影圖像的頂點還沒有從預置的指定位置偏移時，處理返回至步驟Sl以重復步驟Sl至S5。在調(diào)整了每個投影圖像的掃描范圍之后，投影儀控制電路43基于從外部提供的視頻信號，使調(diào)制器44對激光束的強度進行調(diào)制并且投影視頻。在這種情況下，由于與投影區(qū)域2的反射率的不同，將可見光反射率高于投影區(qū)域2的每個標記!3b、3d、;3e、3f·和 3h (透射率較低)中投影光的掃描速度(激光束)設置為低于投影區(qū)域2中投影光的掃描速度。例如，通過控制掃描速度從而滿足以下關系表達式(1)，甚至可以在低透射率的區(qū)域中顯示圖像而不會降低亮度Tl/vl 彡 T2/v2. . . (1)Tl 高透射率區(qū)域(投影區(qū)域2)中的透射率T2 低透射率區(qū)域(標記3b、3d、3e、3f和3h)中的透射率Vl 高透射率區(qū)域的投影光的掃描速度的最大值v2 低透射率區(qū)域的投影光的掃描速度的最大值當振動反射鏡用于水平掃描反射鏡45時，從每個掃描投影儀11至14投影到屏幕 10上的光的掃描速度在每個掃描投影儀11至14的投影范圍的中心附近變得較高，并且在投影范圍邊緣附近變得較低。因此，可以近似滿足關系表達式(1)，而無需任何特殊處理。在根據(jù)示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)中，當激活系統(tǒng)時，可以識別與投影圖像的頂點相對應的指定位置，并且在圖像顯示期間可以檢測投影圖像的頂點。這使得能夠根據(jù)需要調(diào)整從掃描投影儀11至14投影的圖像的掃描范圍。根據(jù)示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)，可以精確識別出從每個投影儀投影的圖像的頂點的指定位置。調(diào)整每個投影圖像的位置和大小使得每個頂點可以匹配相應的指定位置實現(xiàn)了對投影圖像的獲取，其中，即使三個或更多投影儀將圖像投影到屏幕10上以形成一個屏幕畫面時，也僅存在對顯示質(zhì)量的有限劣化。根據(jù)示例實施例，基于對攝像機21a至21i所捕獲的圖像加以指示的數(shù)據(jù)可以識別框架部分1、投影區(qū)域2以及標記!3b、3d、;3e、3f和3h，并且可以檢測從掃描投影儀11至 14投影的圖像的頂點的指定位置。這需要攝像機21a至21i僅能夠獲取可以識別出投影區(qū)域2、框架部分1以及標記!3b、3d至3f 和池的范圍內(nèi)的圖像，并且允許圖像捕獲中心從相應的指定位置偏移。因此，攝像機21a至21i的安裝位置的調(diào)整在組裝多投影顯示系統(tǒng)期間是必要的，因此抑制了組裝步驟數(shù)目的增加。(第二示例實施例)在從掃描投影儀投影到屏幕上的圖像中，會出現(xiàn)圖像邊緣的中心從圖像中心膨脹的失真(桶形失真)或者圖像邊緣的中心向著圖像中心收縮的失真(枕形(bobbin)失真)。 在這樣的情況下，甚至在每個投影圖像的頂點與相應的指定位置匹配時，也會在圖像邊緣的中心附近發(fā)生位置偏移。第二示例實施例涉及一種調(diào)整每個投影圖像的頂點的位置同時校正投影圖像中產(chǎn)生的桶形失真或枕形失真。圖6是示出了根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的配置示例的框圖。圖7是示出了根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)中包括的屏幕示例的示意圖。如根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示器的情況中，根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)是被配置為，使得例如四個掃描投影儀11至14將圖像背面投影到屏幕10上，以形成一個屏幕畫面。如圖6所示，如在根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示器的情況中，根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)在屏幕10的背表面?zhèn)壬习〝z像機21a至21i以捕獲圖像捕獲區(qū)域2 至22i (包括從掃描投影儀11至14投影的圖像的頂點)的圖像，并且包括攝像機 21j至21u以捕獲圖像捕獲區(qū)域22j至22u(包括圖像的邊緣中心)的圖像。其他組件類似于圖2所示根據(jù)第一示例實施例的多投影顯示系統(tǒng)的那些組件，因此省略對其的描述。圖7僅示出了屏幕10和位于屏幕1上的圖像捕獲區(qū)域22a至22u，而沒有示出掃描投影儀11至14和攝像機21a至2Iu。根據(jù)示例實施例的圖像處理電路42基于攝像機21a至21i所捕獲的圖像的頂點附近的捕獲圖像數(shù)據(jù)，向多投影儀控制單元41輸出對投影圖像的頂點加以指示的頂點數(shù)據(jù)，并且基于攝像機21j至21u所捕獲的圖像的中心附近的捕獲圖像數(shù)據(jù)，向多投影儀控制單元41輸出對投影圖像的邊緣加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)。多投影儀控制單元41向相應的掃描投影儀11至14的投影儀控制電路43提供從圖像處理電路42接收到的圖像邊緣數(shù)據(jù)。投影儀控制電路43基于接收到的圖像邊緣數(shù)據(jù)來檢測投影圖像的失真，并且執(zhí)行失真校正以校正視頻信號的失真。校正失真，使得投影圖像可以成為近似矩形，換言之， 投影圖像的邊緣可以成為水平或垂直。更具體地，由于將連接頂點位置的直線設置為參考， 可以通過以下操作來校正失真當端邊向外膨脹時向著端邊的中心逐步減小掃描反射鏡的振幅，并且當端邊向內(nèi)收縮時向著端邊的中心增大掃描反射鏡的振幅。對于失真校正，可以根據(jù)失真的類型來使用公知的校正方法。示例實施例絕不是對校正方法的限制。在失真校正之后，投影儀控制電路43基于視頻信號來產(chǎn)生調(diào)制信號，并且向調(diào)制器44提供調(diào)制信號。當失真校正之后投影圖像的頂點已經(jīng)從相應的指定位置偏移時，通過調(diào)整提供給水平掃描反射鏡45和垂直掃描反射鏡46的驅(qū)動信號，來將投影圖像的頂點與相應的指定位置相匹配。其他組件和處理類似于第一示例實施例的那些組件和處理，因此省略對其的描述。根據(jù)第二示例實施例的多投影顯示器除了在效果方面類似于第一示例實施例的多投影顯示器以外，還可以校正投影到屏幕10上的圖像的失真。已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例實施例。然而，示例實施例決不是對本發(fā)明的限制?？梢詫Ρ景l(fā)明的配置和特征進行本領域技術人員可以理解的各種改變和修改。本申請要求于2009年3月30日提交的日本專利申請No. 2009-082215的優(yōu)先權， 其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
權利要求
1.一種多投影顯示系統(tǒng)，其中三個或更多投影儀將方形圖像投影到屏幕上，并且在屏幕上連接多個投影圖像以形成一個屏幕畫面，所述多投影顯示系統(tǒng)包括多個攝像機，識別在所述屏幕上必須設置的投影圖像的頂點的指定位置，所述多個攝像機安裝在能夠捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像的位置中，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于所述屏幕的投影區(qū)域的標記和/或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；圖像處理電路，基于所述攝像機捕獲所述圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，檢測所述指定位置和所述投影圖像的頂點的位置，并且輸出對檢測到的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及對所述投影圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)；以及控制單元，當所述投影圖像的頂點的位置從與頂點相對應的指定位置偏移時，基于對所述指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及所述圖像邊緣數(shù)據(jù)，來調(diào)整所述投影圖像的位置和大小，使得所述投影圖像的頂點的位置與指定位置匹配。
2.根據(jù)權利要求1所述的多投影顯示系統(tǒng)，其中，所述投影儀是二維掃描投影儀。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的多投影顯示系統(tǒng)，其中，所述控制單元將標記上投影光的掃描速度設置為低于所述投影區(qū)域中投影光的掃描速度。
4.根據(jù)權利要求3所述的多投影顯示系統(tǒng)，其中，所述控制單元控制投影光的掃描速度以滿足以下關系表達式Tl/vl ^ T2/v2Tl 所述投影區(qū)域中的透射率T2 所述標記上的透射率Vl 所述投影區(qū)域中投影光的掃描速度的最大值v2 所述標記上投影光的掃描速度的最大值。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的多投影顯示系統(tǒng)，還包括多個攝像機，識別在所述屏幕上必須設置的投影圖像的邊緣中心的指定位置，所述多個攝像機安裝在能夠捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像的位置中，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于所述屏幕的投影區(qū)域的標記和/或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐所述投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；其中，所述控制單元基于所述攝像機捕獲包括投影圖像的邊緣中心的圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，檢測所述投影圖像的失真，并且校正檢測到的失真。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的多投影顯示系統(tǒng)，其中，通過對所述屏幕的表面執(zhí)行低反射處理來形成所述標記，以將反射率設置為期望值。
7.一種多投影顯示系統(tǒng)的屏幕畫面形成方法，其中，三個或更多投影儀將方形圖像投影到屏幕上，并且在屏幕上連接多個投影圖像以形成一個屏幕畫面，所述方法包括通過識別在屏幕上必須設置的投影圖像的頂點的指定位置的多個攝像機，來捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于所述屏幕的投影區(qū)域的標記和 /或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐所述投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；控制單元基于所述攝像機捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，檢測所述指定位置和投影圖像的頂點的位置，并且產(chǎn)生對檢測到的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及對所述投影圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)；以及所述控制單元在所述投影圖像的頂點的位置從與頂點相對應的指定位置偏移時，基于對指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及圖像邊緣數(shù)據(jù)，來調(diào)整投影圖像的位置和大小，使得投影圖像的頂點的位置與所述指定位置匹配。
8.根據(jù)權利要求7所述的屏幕畫面形成方法，其中，所述投影儀是二維掃描投影儀。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的屏幕畫面形成方法，其中，所述控制單元將所述標記上投影光的掃描速度設置為低于所述投影區(qū)域中投影光的掃描速度。
10.根據(jù)權利要求8所述的屏幕畫面形成方法，其中，所述控制單元控制投影光的掃描速度以滿足以下關系表達式Tl/vl ^ T2/v2Tl 所述投影區(qū)域中的透射率T2 所述標記上的透射率Vl 所述投影區(qū)域中投影光的掃描速度的最大值v2 所述標記上投影光的掃描速度的最大值。
11.根據(jù)權利要求7至10中任一項所述的屏幕畫面形成方法，還包括通過識別在所述屏幕上必須設置的投影圖像的邊緣中心的指定位置的多個攝像機，來捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于所述屏幕的投影區(qū)域的標記和/或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域并且被配置為支撐所述投影區(qū)域的支撐構(gòu)件；以及所述控制單元基于所述攝像機捕獲包括投影圖像的邊緣中心的圖像捕獲區(qū)域的圖像而獲取的捕獲圖像數(shù)據(jù)，來檢測投影圖像的失真，并且校正檢測到的失真。
12.根據(jù)權利要求7至11中任一項所述的屏幕畫面形成方法，其中，通過對所述屏幕的表面執(zhí)行低反射處理來形成所述標記，以將反射率設置為期望值。
全文摘要
提供了一種多投影顯示系統(tǒng)，包括多個攝像機，安裝在攝像機能夠捕獲圖像捕獲區(qū)域的圖像的位置中，所述圖像捕獲區(qū)域包括可見光反射率高于投影區(qū)域的標記或?qū)梢姽獾姆瓷渎什煌谕队皡^(qū)域的支撐構(gòu)件。圖像處理電路，根據(jù)對攝像機捕獲的圖像加以指示的數(shù)據(jù)，檢測指定位置和投影圖像的頂點的位置，并且輸出對檢測到的指定位置加以指示的數(shù)據(jù)以及對投影圖像的頂點的位置加以指示的圖像邊緣數(shù)據(jù)。控制單元，當投影圖像的頂點的位置從與頂點相對應的指定位置偏移時，調(diào)整投影圖像的位置和大小，使得投影圖像的頂點的位置可以與指定位置匹配。
文檔編號G09G5/00GK102365865SQ201080014838
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權日2009年3月30日
發(fā)明者對田俊二 申請人:日本電氣株式會社