JP2008249906A - プロジェクタ及び表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】他のプロジェクタの投影位置に対して、投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減する。
【解決手段】ステップ３５１では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢検出部６０によって検出される姿勢情報に変化があるか否かを判断する。ステップ３５１における判断が肯定された場合にのみ、ステップ３５３において、マイクロコンピュータ３１は、姿勢情報を他のプロジェクタに送信する。次のステップ３５５では、マイクロコンピュータ３１は、ＵＳＢインターフェイス３５を介して他のプロジェクタから姿勢情報を受信したか否かを判断する。他のプロジェクタから姿勢情報を受信すると、ステップ３５７では、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３から受信された姿勢情報と、現時点での姿勢情報とに基づいて、プロジェクタの姿勢の補正値を算出する。その補正値に基づいて投影位置を、他のプロジェクタに連動させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、他のプロジェクタと同時に使用されるプロジェクタ及び該プロジェクタを備える表示システムに関する。

従来より、会議やプレゼンテーションなどのグループワークを行うにあたっては、複数の画像を同時にスクリーン上に投影したい場合がある。このためには、プロジェクタを複数配置し、個々のプロジェクタに各画像を投影させるようにすればよい。このような複数のプロジェクタを有するシステムとして、各プロジェクタによってスクリーン上に投影される画像の撮像結果や、プロジェクタの姿勢の検出結果などに基づいて、プロジェクタの姿勢制御を行い、スクリーン上に投影される画像の形状をプロジェクタ間で一致又は近似させるシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このシステムでは、プロジェクタの姿勢の検出結果の情報をスクリーンの姿勢を制御する装置に送信し、プロジェクタとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を相対的に補正することにより、スクリーン上に投影される画像の形状が補正される。
特開２００５−２２９２８２号公報

しかしながら、複数のプロジェクタを用いて同時に投影される複数の画像は、互いに関連性を有している場合が多いため、個々の画像の形状を一致又は近似させるだけでなく、プロジェクタ間で画像の投影位置の位置関係を調整する必要がある場合が多い。複数のプロジェクタの投影領域の位置関係の調整を行う際には、ユーザが各プロジェクタを個別に調整しているのが実情である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、他のプロジェクタの投影位置に対して、画像の投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減することができるプロジェクタ及び表示システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のプロジェクタは、画像を投影する投影部と、前記投影部の投影位置情報を取得する位置情報取得部と、通信可能な他のプロジェクタとの間で、前記投影部の投影位置情報を相互に送受信する送受信部と、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報と、前記送受信部によって受信された他のプロジェクタの投影位置情報とに基づいて、前記投影部の投影位置の調整情報を算出し、算出された調整情報に基づいて投影位置の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載のプロジェクタは、請求項１に記載のプロジェクタにおいて、前記投影位置情報は、姿勢の情報及び／又は前記投影部の投影画角の情報を含むことを特徴とする。

また、請求項３に記載のプロジェクタは、請求項２に記載のプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報と、前記他のプロジェクタの投影位置情報との差分に基づいて、前記投影部の投影位置が、他のプロジェクタの投影部の投影位置に連動するように、前記姿勢及び／又は投影画角を制御することを特徴とする。

また、請求項４に記載のプロジェクタは、請求項２又は３に記載のプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記他のプロジェクタの投影位置に対して、前記投影部による投影位置が、所定の位置関係で位置合わせされるように、前記姿勢及び／又は投影画角を制御することを特徴とする。

また、請求項５に記載のプロジェクタは、請求項４に記載のプロジェクタにおいて、前記所定の位置関係の情報を外部装置から入力する入力部を備えたことを特徴とする。

また、請求項６に記載のプロジェクタは、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報を記憶する位置情報記憶部を備え、前記制御部は、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報が、前記位置情報記憶部に記憶された前記投影位置情報と異なる場合に、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報を前記他のプロジェクタに送信することを特徴とする。

また、請求項７に記載の表示システムは、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備えることを特徴とする。

請求項１に記載のプロジェクタによれば、他のプロジェクタとの間で、投影部の投影位置情報を送受信する送受信部を備えている。そして、制御部が、投影部の投影位置情報と、他のプロジェクタの投影位置情報とに基づいて制御を行う。これにより、他のプロジェクタの投影位置に対する、画像の投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減することができる。

また、請求項２に記載のプロジェクタによれば、投影位置情報は、姿勢の情報又は投影部の投影画角の情報を含んでいる。これにより、他のプロジェクタの投影位置の中心だけでなく、投影画像のスケールを考慮した、投影位置の制御が可能となる。

また、請求項３に記載のプロジェクタによれば、位置情報取得部によって取得された投影部の投影位置情報と、他のプロジェクタの投影位置情報との差分に基づいて、投影部の投影位置を、他のプロジェクタの投影部の投影位置に対して自動的に連動させることができるため、他のプロジェクタの投影位置に対して投影位置を連動させる際のユーザの負担を軽減することができる。

また、請求項４に記載のプロジェクタによれば、他のプロジェクタの投影位置に対して、投影部による投影位置が、所定の位置関係で位置合わせされるように、姿勢及び／又は投影画角を制御する。このようにすれば、投影部の投影位置を、他のプロジェクタの投影位置に対して自動的に位置合わせすることができるようになるため、他のプロジェクタの投影位置に対して投影位置を位置合わせする際のユーザの負担を軽減することができる。

また、請求項５に記載のプロジェクタによれば、他のプロジェクタの投影位置に対する投影位置の位置関係に関する情報を外部から指定することができるので、ユーザの意思に沿ったフレキシブルな投影領域の位置合わせが可能となる。

また、請求項６に記載のプロジェクタによれば、位置情報取得部で取得された投影部の投影位置情報を記憶する位置情報記憶部をさらに備えている。そして、制御部は、位置情報取得部によって取得された投影位置情報が、位置情報記憶部に記憶された投影位置情報と異なる場合に、その投影位置情報を他のプロジェクタに送信する。このようにすれば、投影部の投影位置に変化がない場合には、投影位置情報を他のプロジェクタに送信しないようになるので、通信負荷を軽減することができる。また、投影位置の変化があった場合に、他のプロジェクタを連動させることができる。

また、請求項７に記載の表示システムによれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備えている。各プロジェクタは、互いに投影位置情報を送受信し、プロジェクタ間で、投影位置情報を共有している。これにより、各プロジェクタにて、共有化された位置情報に基づいて、各プロジェクタの調整情報を算出することができる。この調整情報を用いれば、プロジェクタ間で投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減することができる。

本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る表示システム２００の概略構成が示されている。図１に示されるように、本実施形態に係る表示システム２００は、３台のプロジェクタ１００を備えている。３台のプロジェクタ１００は、画像を投影する同型の投影装置である。３台のプロジェクタは、各プロジェクタの画像の投影領域の位置（すなわち投影位置）が横一例に並ぶように、例えば、同一の平面上（例えば同じテーブル面上）に設置されている。

本実施形態では、便宜上、３台のプロジェクタ１００を、左から順に、プロジェクタＰＪ１、プロジェクタＰＪ２、プロジェクタＰＪ３と呼ぶこととする。各プロジェクタ１００には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェイスが設けられており、プロジェクタ間は、ＵＳＢケーブル１０５によってカスケード接続されている。これにより、３台のプロジェクタ１００は、互いにデータ通信可能となっている。なお、プロジェクタ間は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や無線ＬＡＮによってデータ通信となっていてもよい。

また、各プロジェクタ１００には、赤外線によって、各プロジェクタ１００を遠隔操作するためのリモコン１０２が装備されている。このリモコン１０２の操作入力により、プロジェクタ１００に対して、各種操作コマンドが送信され、プロジェクタ１００は、その操作コマンドに従って動作するようになる。

図２には、各プロジェクタ１００の内部構成を示すブロック図が示されている。図２に示されるように、プロジェクタ１００は、投影部１０と、画像処理部２０と、制御部３０と、内部バス４０と、駆動部５０と、姿勢検出部６０とを備えている。投影部１０は、画像を投影するための投影光を外部に射出するための各種光学系を有している。また、画像処理部２０は、一連の画像処理を行って、投影部１０によって投影される画像を形成する。制御部３０は、投影部１０と画像処理部２０とを統括制御する。駆動部５０は、プロジェクタ１００の姿勢が変化するようにプロジェクタ１００を駆動する。これにより、投影部１０から発せられる投影光の出射方向を変えられるようになっている。姿勢検出部６０は、プロジェクタ１００の姿勢情報を検出する。

図２に示されるように、投影部１０は、ランプ制御回路１１と、ランプ１２と、照明光学系１３と、光変調素子１４と、結像光学系１５と、駆動部１６とを備えている。ランプ制御回路１１は、制御部３０の制御の下で、ランプ１２を点灯させる。ランプ１２は、投影用の照明光を発する。ランプ１２から発せられた照明光は、照明光学系１３に入射され整形される。照明光学系１３より出射した照明光は、光変調素子１４を均一に照明する。光変調素子１４としては、例えば液晶パネルが用いられるが、デジタルミラーデバイスなどを用いるようにしてもよい。光変調素子１４には、後述する画像処理部２０の駆動により、投影されるべき画像が形成されている。したがって、光変調素子１４を通過した照明光は、その画像情報を含む光となっている。光変調素子１４を通過した照明光は、結像光学系１５に入射し、結像光学系１５を介してスクリーンＳ上に到達する。光変調素子１４とスクリーンＳとは、共役の関係にあり、結像光学系１５は、光変調素子１４に形成された画像を、スクリーンＳ上に結像させる。ランプ制御回路１１及び結像光学系１５を制御する駆動部１６は、内部バス４０に接続されている。結像光学系１５を構成する複数のレンズは、駆動部１６の駆動により、例えばレンズ間の間隔を調整することができるようになっており、これらのレンズ調整などにより、その投影画角を調整可能となっている。この投影画角の調整により、スクリーンＳ上の画像の大きさが変化する。結像光学系１５における投影画角の調整は、制御部３０の制御の下で行われる。

画像処理部２０は、映像信号入力手段２１と、画像処理回路２２と、光変調素子ドライブ回路２３とを備えている。映像信号入力手段２１により外部からの映像信号が入力される。入力された映像信号は、画像処理回路２２に入力される。画像処理回路２２は、入力された映像信号に対して所定の画像処理を行い、その画像データ信号として出力する。この画像データ信号は、光変調素子ドライブ回路２３に入力される。光変調素子ドライブ回路２３は、画像データ信号に対応する駆動信号を生成して、その駆動信号に従って光変調素子１４を駆動する。これにより、光変調素子１４上に画像が形成される。画像処理回路２２は、内部バス４０に接続されている。

送受信部、制御部、位置情報記憶部としての制御部３０は、マイクロコンピュータ３１を中心に構成されている。マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵやメモリ（いずれも不図示）などを備えており、ＣＰＵがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより、プロジェクタ１００全体を統括制御する。

制御部３０は、マイクロコンピュータ３１の他に、マンマシンインターフェイスとして、操作パネル３４を備えている。この操作パネル３４からの操作入力の内容は、マイクロコンピュータ３１に送信され、マイクロコンピュータ３１は、その操作内容を解析して、その操作内容に従ってプロジェクタ１００を制御する。これにより、プロジェクタ１００は、操作パネル３４の操作内容に従って動作するようになる。制御部３０は、さらに、ＵＳＢインターフェイス３５を備え、リモコン１０２のインターフェイスとしての、赤外線受光部３６と、赤外線制御部３７とを備えている。なお、以下では、リモコン１０２又は操作パネル３４の操作を、リモコン１０２等の操作と略述することにする。

なお、マイクロコンピュータ３１と、各種インターフェイスなどは、内部バス４０に接続されている。

駆動部５０は、プロジェクタ１００の姿勢を制御する。駆動部５０は、モータと、上位装置から入力される位置指令に従ってモータの位置制御を行う位置制御部（いずれも不図示）とを備えている。このモータが駆動されれば、プロジェクタ１００の姿勢が変化し、投影部１０からの投影光の水平方向及び垂直方向の出射角度が変化するようになる。したがって、このモータを駆動して、プロジェクタ１００の姿勢を制御することにより、画像の投影位置を調整することが可能となっている。マイクロコンピュータ３１は、駆動部５０に、位置指令を送信する。駆動部５０の位置制御部は、その位置指令に従って、モータを駆動し、プロジェクタ１００の姿勢を制御するようになっている。なお、プロジェクタ１００を駆動する装置は、モータには限られず、圧電素子などの他のアクチュエータであってもよい。

位置情報取得部としての姿勢検出部６０は、プロジェクタ１００の姿勢情報を検出する。姿勢検出部６０としては、例えば、駆動部５０のモータの回転位置を検出するエンコーダなどを用いることができるが、プロジェクタ１００の姿勢情報を検出することができるセンサであれば、どのようなものを用いてもよい。また、姿勢検出部６０は、エンコーダやセンサのようなものには限られず、制御部３０からの位置指令を単に記憶するものであってもよい。すなわち、姿勢検出部６０は、プロジェクタ１００の現在の姿勢情報を取得し、管理できるようになっていればよい。姿勢検出部６０によって検出されたプロジェクタ１００の姿勢情報は、マイクロコンピュータ３１に送信される。

本実施形態では、３台のプロジェクタ１００の姿勢は、単独で制御したり、互いに連動させたりことが可能である。次に、各プロジェクタ１００における姿勢制御の動作について説明する。ここでは、プロジェクタ１００（ＰＪ１）の動作に着目して説明する。

図３には、プロジェクタＰＪ１のマイクロコンピュータ３１のメインフローのフローチャートが示されている。図３に示されるように、まず、ステップ２０１において、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３と投影位置を連動させるように設定されているか否かを判断する。プロジェクタ１００では、リモコン１０２等の操作により、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３と互いの投影位置を連動させるか否かを指定することができるようになっており、その指定内容が内部パラメータとして保持されている。ここでは、その内部パラメータを参照することにより、連動するように設定されているか否かが判断される。この判断が肯定されればステップ２０３に進み、否定されればステップ２５１に進む。

ステップ２０３では、マイクロコンピュータ３１は、ＵＳＢインターフェイスを介して、他の２台のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３と通信して、各プロジェクタ１００のＩＤを取得する。そして、次のステップ２０５では、マイクロコンピュータ３１は、すべてのプロジェクタＰＪ１、ＰＪ２、ＰＪ３の姿勢情報を取得する。この姿勢情報は、各プロジェクタ１００の姿勢検出部６０によって検出されたものである。一方、ステップ２５１では、マイクロコンピュータ３１は、自らの姿勢情報を、姿勢検出部６０から取得する。

次のステップ２０７では、マイクロコンピュータ３１は、リモコン１０２等の操作入力に従って、他のプロジェクタ１００の投影領域に対する投影領域の左右上下方向のオフセット値を設定する。このオフセット値は、３台のプロジェクタ１００のうち、いずれか１台をメインプロジェクタとして、そのメインプロジェクタからのオフセット値が設定されるようになる。例えば、メインプロジェクタの投影領域に対して、投影領域を横に配置する場合には、左右方向のオフセット値が設定される。左右方向のオフセット値は、メインプロジェクタとの左右の位置関係を考慮して概略的に決定することができる。また、スクリーンＳから、プロジェクタ１００を離せば離すほど、そのプロジェクタ１００の投影位置は高くなるため、メインプロジェクタの投影領域に対して投影領域を上下に配置する場合には、上下方向のオフセット値は、各プロジェクタ１００からスクリーンＳからの位置を考慮して概略的に決定することができる。すなわち、このようにして、各プロジェクタ１００の投影領域の概略的な位置関係が決定される。ここで、メインプロジェクタをプロジェクタＰＪ１とすると、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の左右方向のオフセットが設定されるようになる。

なお、これらのオフセット値は、すべてメインプロジェクタに送信され、メインプロジェクタによって管理しておくようにすることができる。このようにすれば、リモコン１０２等の操作により、各プロジェクタ１００の投影位置をこの初期状態に復帰させることができるようになる。

次のステップ２０９では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢制御処理のサブルーチンを実行する。

図４には、この姿勢制御処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。図４に示されるように、まず、ステップ３０１において、マイクロコンピュータ３１は、単独でプロジェクタ１００の姿勢を制御するように（すなわち連動しないように）に設定されているか否かを判断する。この判断は、図３のステップ２０１と同様に行われる。この判断が肯定されればステップ３０３に進み、否定されればステップ３５１に進む。

ステップ３０３以降の処理は、他のプロジェクタ１００の投影位置を考慮することなく、単独で姿勢制御を行う場合の処理である。まず、ステップ３０３では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢検出部６０によって検出されるプロジェクタ１００の姿勢情報に変化があるまで待つ。ここで、プロジェクタ１００の姿勢に変化があると、ステップ３０５に進む。ステップ３０５では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢検出部６０によって検出されたプロジェクタ１００の姿勢情報の変化量を、駆動部５０への位置指令（すなわち現在の姿勢値）にオフセット値として加算する。そして、次のステップ３０７では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢制御がオフとなったか否かを判断し、この判断が肯定されればサブルーチンを終了し、否定されればステップ３０９に進む。プロジェクタ１００では、駆動部５０によるプロジェクタ１００の姿勢制御を行わないように設定することも可能であり、ここでは、姿勢制御を行わないように設定されているか否かを確認する。次のステップ３０９では、単独制御がオフになっているか否か（上記内部パラメータの設定が連動するような設定に変更されたか否か）を判断し、この判断が否定されればステップ３０３に戻り、肯定されればステップ３０１に戻る。

一方、ステップ３０１において、プロジェクタ１００による投影位置が、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影位置に対して連動するように設定されていた場合には、ステップ３５１に進む。ステップ３５１では、マイクロコンピュータ３１は、姿勢検出部６０によって検出されるプロジェクタ１００の姿勢情報に変化があるか否かを判断する。より具体的には、マイクロコンピュータ３１は、ここで、姿勢検出部６０で検出されたプロジェクタ１００の姿勢情報をメモリに記憶し、新たに取得されたプロジェクタ１００の姿勢情報と、過去のプロジェクタ１００の姿勢情報とを比較する。そして、マイクロコンピュータ３１は、その比較結果に基づいて、プロジェクタ１００の姿勢変化を検出する。すなわち、このステップ３５１により、位置情報記憶部が実現されている。

ステップ３５１における判断が肯定された場合にのみ、ステップ３５３を実行する。ステップ３５３では、マイクロコンピュータ３１は、プロジェクタＰＪ１の姿勢情報を他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３に送信する。この情報は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３における投影位置の制御用に用いられるようになる。

次のステップ３５５では、マイクロコンピュータ３１は、ＵＳＢインターフェイス３５を介して他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３から姿勢情報を受信したか否かを判断する。この判断が否定されれば、ステップ３５１に戻る。すなわち、ここでは、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３からの姿勢情報が受信されるまで、ステップ３５１（→３５３）→３５５が繰り返される。

ステップ３５１において、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３から姿勢情報を受信すると、ステップ３５７に進む。ステップ３５７では、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３から受信された姿勢情報と、現時点でのプロジェクタＰＪ１の姿勢情報とに基づいて、プロジェクタＰＪ１の姿勢の補正値を算出する。次のステップ３５９では、マイクロコンピュータ３１は、補正値が０であるか否かを判断する。この判断が肯定されれば、ステップ３６１に進み、否定されれば、ステップ３６３に進む。ステップ３６１では、マイクロコンピュータ３１は、補正値が０なので、駆動部５０のモータは駆動させず、その回転位置で停止させておく。一方、ステップ３６３では、マイクロコンピュータ３１は、補正値分だけ駆動部５０のモータを駆動させて、プロジェクタＰＪ１の姿勢を、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の姿勢の変化に連動させる。ステップ３６３終了後は、ステップ３５７に戻り、ステップ３５９における判断が肯定されるまで、ステップ３５７→３５９→３６３が繰り返され、補正値が０となった時点で、ステップ３５９の判断が肯定され、ステップ３６１に進み、マイクロコンピュータ３１は、モータを停止させる。ステップ３６１終了後は、ステップ３５１に戻り、再び、ステップ３５１〜３６３を繰り返すようになる。

以上述べたような動作を繰り返すことにより、プロジェクタＰＪ１は、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３に連動するようになる。なお、内部パラメータにおいて、連動の設定が解除された場合には、再びステップ３０１に戻るようにしてもよい。

例えば、プロジェクタ１００の姿勢を、左右方向に１０段階、上下方向に１０段階設定可能であるものとする。ここで、２台のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ１では、ステップ２０７のオフセット値の調整により、プロジェクタ１００の投影位置が、それぞれ縦５横３と、縦３横１にそれぞれ設定されていたとする。ここで、縦５横３であったプロジェクタＰＪ２の姿勢が、縦６横４に変化したとすると、もう一方のプロジェクタＰＪ１の姿勢は、縦４横２となるように調整される。

なお、図３、図４のフローチャートは、プロジェクタＰＪ１のマイクロコンピュータ３１で実行される処理であったが、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３のマイクロコンピュータ３１も全く同様の処理を行っている。したがって、すべてのプロジェクタ１００について、連動するように設定されていた場合には、プロジェクタＰＪ１、ＰＪ３の投影位置に対して、プロジェクタＰＪ２の投影位置が連動するようになり、プロジェクタＰＪ１、ＰＪ２の投影位置に対して、プロジェクタＰＪ３の投影位置が変化するようになる。すなわち、いずれか１つのプロジェクタ１００の投影位置が変化すれば、他のプロジェクタ１００の投影位置もそれに連られて連動するようになる。

なお、本実施形態では、プロジェクタ１００の姿勢制御を行って、各プロジェクタ１００の互いの投影位置を連動させたが、投影部１０の結像光学系１５を駆動部１６を介して調整することにより、投影画角を、プロジェクタ間で、連動させるようにしてもよい。すなわち、いずれか１つのプロジェクタ１００の姿勢や投影画角に対して、残りのプロジェクタ１００の投影部の姿勢や投影画角を連動させることが可能である。

一方、表示システム２００においては、プロジェクタ間で、投影位置の位置合わせを行うことも可能である。図５には、この位置合わせ処理のフローチャートが示されている。この位置合わせ処理は、例えばリモコン１０２等の操作により、いずれかのプロジェクタ１００に対して位置合わせが指示された場合に開始される。ここでは、このような操作が行われたプロジェクタ１００をメインプロジェクタとし、このプロジェクタ１００の投影位置に対して、他のプロジェクタ１００の投影位置を位置合わせするものとする。

この位置合わせ指示には、具体的な位置合わせの内容も含まれている。例えば、投影領域の上辺を揃える上合わせであるか、下辺を揃える下合わせであるか、左辺を揃える左合わせであるか、右辺を揃える右合わせであるか、中心合わせであるか、さらには、画像のスケール合わせをも行うかという位置合わせにおける具体的な位置関係が指定されている。

図５に示されるように、まず、ステップ４０１では、マイクロコンピュータ３１は、位置合わせが指示されたので、自らをメインプロジェクタ１００として設定する。次のステップ４０３では、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタ１００に対し、姿勢や投影画角に関する情報の送信要求を発し、各プロジェクタ１００の姿勢や投影画角に関する情報を取得する。

次のステップ４０５では、マイクロコンピュータ３１は、取得されたメインプロジェクタ１００の姿勢や投影画角に関する情報に基づいて、位置合わせの指示内容に指定された位置関係等に従って、各プロジェクタ１００の姿勢や投影画角の補正値を算出する。次のステップ４０７では、マイクロコンピュータ３１は、他のプロジェクタ１００に対し、算出された補正値を送信する。次のステップ４０９では、各プロジェクタ１００において、姿勢や投影画角が調整され、プロジェクタ間で、位置合わせが行われる。

図６（Ａ）〜図６（Ｄ）には、この位置合わせ処理によって調整される各プロジェクタ１００の投影位置の位置合わせの一例が示されている。

図６（Ａ）には、一番左のプロジェクタＰＪ１が、メインプロジェクタとなっており、他のプロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影位置の高さが、プロジェクタＰＪ１の投影位置の高さに一致するように、位置合わせされる様子が示されている。この場合、ステップ４０１では、プロジェクタＰＪ１がメインプロジェクタとして設定され、ステップ４０５では、プロジェクタＰＪ１の姿勢情報に含まれる上下方向の姿勢（仰角）に対する、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の上下方向の姿勢の差が各プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３に対する補正値として算出され、ステップ４０９では、各プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の姿勢が調整される。その結果、各プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影位置が、矢印の方向に移動して、プロジェクタＰＪ１、ＰＪ２、ＰＪ３の投影位置の高さが一致するようになる。

なお、図６（Ａ）では、各プロジェクタの投影画像のスケールは、すべて同じとなっているため、投影位置の高さが揃っていれば、その領域の上辺の高さＬ１と下辺の高さＬ２とが両方一致するようになるが、各プロジェクタ１００の投影領域のスケールは必ずしも同じであるとは限らない。

例えば、プロジェクタＰＪ１の投影領域の上下方向の幅と、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影領域の上下方向の幅が異なる場合には、例えば、図６（Ｂ）に示されるように、上合わせを行うようにしてもよい。この場合には、プロジェクタＰＪ１の投影領域の上辺の高さＬ１の位置に、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影領域の上辺の高さが一致するような位置合わせが行われる。また、図６（Ｃ）に示されるように、下合わせを行うようにしてもよい。この場合には、プロジェクタＰＪ１の投影領域の下辺の高さと、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影領域の下辺の高さとが、Ｌ２で一致するように、位置合わせが行われる。また、図６（Ｄ）に示されるように、上下方向の中心合わせを行うようにしてもよい。この場合には、プロジェクタＰＪ１の投影領域の中心の高さと、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影領域の中心の高さとが、Ｌ３で一致するように、位置合わせが行われる。このような位置合わせは、上述したように、各プロジェクタ１００の姿勢及び投影画角の情報を用いて行われる。

このように、各プロジェクタ１００の投影画像のスケールがまちまちであっても、投影領域の４辺、又は、中心を基準として、各プロジェクタ１００の投影位置の位置合わせが可能であるが、先に、投影画角を調整し、投影画像のスケールを合わせた後で、投影位置をシフトさせて、互いの投影位置を位置合わせするようにしてもよい。例えば、図７（Ａ）に示されるように、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影画角を調整して、プロジェクタＰＪ１の投影画像のスケールに、プロジェクタＰＪ２、ＰＪ３の投影画像のスケールを合わせ、その後、プロジェクタＰＪ３の投影位置を、プロジェクタＰＪ１の投影位置に対して位置合わせするようにしてもよい。

また、メインプロジェクタとして設定されたプロジェクタ１００に対してだけでなく、サブとして設定されたプロジェクタ１００の間で位置合わせを行うことも可能である。図７（Ｂ）に示されるように、プロジェクタＰＪ３の投影画像のスケールは、その投影部１０の投影画角の調整により、プロジェクタＰＪ２の投影画像のスケールと合わせられ、その後、プロジェクタＰＪ３の姿勢をシフトして、プロジェクタＰＪ２の投影位置に対してプロジェクタＰＪ３の投影位置の高さを合わせることもできる。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、姿勢検出部６０が位置情報取得部に対応し、制御部３０が、送受信部、制御部、位置情報記憶部に対応する。また、リモコン１０２等の操作内容を受信する赤外線受光部３６、赤外線制御部３７又はＵＳＢインターフェイス３５が、入力部に対応する。特に、マイクロコンピュータ３１が実行する、図４のステップ３５３、３５５が、送受信部に対応し、図４のステップ３５１における姿勢情報の記憶処理が、位置情報記憶部に対応する。

以上詳細に説明したように、本実施形態では、他のプロジェクタ１００との間で、投影位置情報（すなわちプロジェクタ１００の姿勢及び投影画角の少なくとも一方）を送受信する。そして、プロジェクタ１００の投影位置情報と、他のプロジェクタ１００の投影位置情報とに基づいて、他のプロジェクタ１００の投影位置に対する投影位置の制御を行う。これにより、１回の操作により、複数台のプロジェクタ１００の投影位置を、自動的に調整することができるので、他のプロジェクタ１００の投影位置に対して投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減することができる。

このように、本実施形態によれば、プロジェクタ１００の投影位置情報は、姿勢検出部６０によって検出されるプロジェクタ１００の姿勢情報と、投影部１０の投影画角の情報とを含んでいる。これにより、他のプロジェクタ１００の投影位置の中心位置だけでなく、投影画像のスケールを考慮した投影位置の制御が可能となる。

また、本実施形態によれば、姿勢検出部６０によって取得されたプロジェクタ１００の姿勢情報と、他のプロジェクタ１００の姿勢情報との差分に基づいて、投影位置を、他のプロジェクタ１００の投影位置に自動的に連動させることができるため、他のプロジェクタ１００の投影位置に対して投影位置を連動させる際のユーザの負担を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、ステップ３５１で、姿勢検出部６０で取得されたプロジェクタ１００の投影位置情報を記憶する。そして、姿勢検出部６０によって取得された投影位置情報が、姿勢検出部６０に記憶された投影位置情報と異なる場合に、ステップ３５３に進み、姿勢情報の送信を行う。このようにすれば、プロジェクタ１００の投影位置に変化がない限りは、プロジェクタ１００の姿勢情報を他のプロジェクタ１００に送信しないので、プロジェクタ１００の通信負荷を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、他のプロジェクタ１００の投影位置に対して、投影位置が、所定の位置関係（上下合わせ、左右合わせ、中心合わせ、スケール合わせ）で位置合わせされるように、プロジェクタ１００の姿勢及び／又は投影画角を制御する。このようにすれば、プロジェクタ１００の投影位置を、他のプロジェクタ１００の投影位置に対して自動的に位置合わせすることができるようになるため、他のプロジェクタ１００の投影位置に対して投影位置を位置合わせする際のユーザの負担を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、リモコン１０２等の操作により、位置合わせされるべき投影位置の位置関係などを指定することができるので、ユーザの意思に沿ったフレキシブルな位置合わせが可能となる。なお、プロジェクタ１００に接続されたパーソナルコンピュータや、他のプロジェクタ１００からの要求により、位置合わせを行うようにしてもよいのは勿論である。

また、本実施形態に係る表示システム２００は、プロジェクタ１００を複数備えている。各プロジェクタ１００は、互いに投影位置情報を送受信し、プロジェクタ間で、投影位置情報を共有している。これにより、各プロジェクタ１００にて、共有化された位置情報に基づいて、各プロジェクタ１００の調整情報を算出することができる。この調整情報を用いれば、プロジェクタ間で投影位置を調整する際のユーザの負担を軽減することができる。

なお、本実施形態では、複数のプロジェクタ１００の投影位置を横一列に並べたが、本発明はこのような投影位置の配置には限定されない。例えば、プロジェクタ１００の台数を４台とし、各プロジェクタ１００の投影位置が、２×２の行列状に配置されるようにしてもよい。図８（Ａ）〜図８（Ｅ）には、２×２のマトリクス状に各プロジェクタ１００の投影位置が配置されている場合における各プロジェクタ１００の投影位置の位置合わせの様子が示されている。

なお、図８（Ａ）〜図８（Ｅ）においても、左上に投影位置が配置されたプロジェクタ１００が、メインプロジェクタとして設定されているものとする。また、右下に投影位置が配置されたプロジェクタ１００は、右上に投影位置が配置されたプロジェクタ１００と、左下に投影位置が配置されたプロジェクタ１００とに対して位置合わせされるものとする。

図８（Ａ）には、４つの投影画像のスケールがすべて同じ場合での位置合わせの様子が示されている。図８（Ａ）に示されるように、プロジェクタＰＪ１の投影領域（これを投影領域ＰＪ１とする）の高さに対して、プロジェクタＰＪ２の投影領域（これを投影領域ＰＪ２とする）の高さが揃うように位置合わせされ、プロジェクタＰＪ３の投影領域（これを投影領域ＰＪ３とする）の左右の位置が、投影領域ＰＪ１のそれと揃うように位置合わせされ、プロジェクタＰＪ４の投影領域（これを投影領域ＰＪ４とする）については、左右の位置が、投影領域ＰＪ２の位置と揃うように位置合わせされ、高さが、投影領域ＰＪ３の高さと揃うように位置合わせされる。

図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）には、プロジェクタＰＪ１の投影画像のスケールに対して、プロジェクタＰＪ２〜ＰＪ４の投影画像のスケールが小さい場合の位置合わせの様子が示されている。

図８（Ｂ）に示される例では、投影領域ＰＪ１の右辺に対して投影領域ＰＪ３の右辺が揃うように位置合わせされ、投影領域ＰＪ４については、その左辺が、投影領域ＰＪ２の左辺と揃うように、また、その下辺が、投影領域ＰＪ３の下辺と揃うように位置合わせされる。

図８（Ｃ）に示される例では、投影領域ＰＪ２については、その上辺と、投影領域ＰＪ１の上辺とが揃うように位置合わせされ、投影領域ＰＪ３については、その右辺が、投影領域ＰＪ１の右辺と揃うように位置合わせされ、投影領域ＰＪ４については、その左辺が、投影領域ＰＪ２の左辺と揃うように、また、その上辺が、投影領域ＰＪ３の上辺と揃うように位置合わせされる。

図８（Ｄ）に示される例では、投影領域ＰＪ２については、その高さ方向の中心が、投影領域ＰＪ１の高さ方向の中心と揃うように位置合わせされ、投影領域ＰＪ３については、その左右方向の中心が、投影領域ＰＪ１の左右方向の中心と揃うように位置合わせされ、投影領域ＰＪ４については、その左右方向の中心が、投影領域ＰＪ２の左右方向の中心と揃うように、また、その上下方向の中心が、投影領域ＰＪ３の上下方向の中心と揃うように、位置合わせされる。

また、図８（Ｅ）に示される例では、投影領域ＰＪ２については、その下辺と、投影領域ＰＪ１の下辺とが揃うように、また、その左辺が投影領域ＰＪ１の右辺とできるだけ近づくように位置合わせされる。また、投影領域ＰＪ３については、その右辺が投影領域ＰＪ１の右辺と揃うように、また、その上辺が、投影領域ＰＪ１の下辺にできるだけ近づくように位置合わせされる。また、投影領域ＰＪ４については、その左辺が投影領域ＰＪ２の左辺と揃うように、その上辺が投影領域ＰＪ３の上辺と揃うように、位置合わせされる。すなわち、この場合、投影領域ＰＪ２〜ＰＪ４は、できるだけ、投影領域ＰＪ１と近くなるように位置合わせされることになる。

なお、上記実施形態に係る表示システム２００では、すべてのプロジェクタ１００は、プロジェクタ１００の姿勢や投影画角を調整可能であったが、一部のプロジェクタ１００については、他のプロジェクタ１００に対して、姿勢や投影画角の情報を出力するだけでもよい。このようにしても、そのプロジェクタ１００の投影位置に対して、他のプロジェクタ１００の投影位置を、連動若しくは位置合わせすることができる。

また、上記実施形態では、各プロジェクタ１００が、プロジェクタ１００の姿勢や投影画角を自動的に制御可能であるものとしたが、例えば、各プロジェクタ１００の補正値に関する情報を投影するなどしてユーザにその情報を知らせるだけでもよい。このようにすれば、ユーザが、その情報に基づいて手動で各プロジェクタ１００を調整することができるからである。

以上述べたように、本発明のプロジェクタは、その投影位置を効率良く調整するのに適している。

本発明の一実施形態に係る表示システムの概略構成を示す図である。 図１のプロジェクタの内部構成を示す図である。 図２のプロジェクタのメイン処理のフローチャートである。 図３の姿勢制御処理のサブルーチンのフローチャートである。 図２のプロジェクタの位置合わせ処理のフローチャートである。 図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、投影位置の位置合わせの例（その１）を示す図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、投影位置の位置合わせの例（その２）を示す図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｅ）は、投影位置の位置合わせの例（その３）を示す図である。

符号の説明

１０ 投影部
１１ ランプ制御回路
１２ ランプ
１３ 照明光学系
１４ 光変調素子
１５ 結像光学系
１６ 駆動部
２０ 画像処理部
２１ 映像信号入力手段
２２ 画像処理回路
２３ 光変調素子ドライブ回路
３０ 制御部
３１ マイクロコンピュータ
３４ 操作パネル
３５ ＵＳＢインターフェイス
３６ 赤外線受光部
３７ 赤外線制御部
４０ 内部バス
５０ 駆動部
６０ 姿勢検出部
１００ プロジェクタ
１０２ リモコン
１０５ ＵＳＢケーブル
２００ 表示システム
Ｓ スクリーン

Claims (7)

1. 画像を投影する投影部と、
   前記投影部の投影位置情報を取得する位置情報取得部と、
   通信可能な他のプロジェクタとの間で、前記投影部の投影位置情報を相互に送受信する送受信部と、
   前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報と、前記送受信部によって受信された他のプロジェクタの投影位置情報とに基づいて、前記投影部の投影位置の調整情報を算出し、算出された調整情報に基づいて投影位置の制御を行う制御部と、を備えるプロジェクタ。
2. 前記投影位置情報は、姿勢の情報及び／又は前記投影部の投影画角の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記制御部は、
   前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報と、前記他のプロジェクタの投影位置情報との差分に基づいて、前記投影部の投影位置が、他のプロジェクタの投影部の投影位置に連動するように、前記姿勢及び／又は投影画角を制御することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記制御部は、
   前記他のプロジェクタの投影位置に対して、前記投影部による投影位置が、所定の位置関係で位置合わせされるように、姿勢及び／又は投影画角を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
5. 前記所定の位置関係の情報を外部装置から入力する入力部を備えたことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
6. 前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報を記憶する位置情報記憶部を備え、
   前記制御部は、
   前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報が、前記位置情報記憶部に記憶された前記投影位置情報と異なる場合に、前記位置情報取得部によって取得された前記投影位置情報を前記他のプロジェクタに送信することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備える表示システム。
   

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