JP2014007517A - プロジェクター、画像表示システム、プロジェクターの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに組み合わされる複数の投射画像同士のずれを簡易に補正できる技術を提供する。
【解決手段】第１のプロジェクター１００ａが、投射スクリーンＳＣに、測定パターンＭＰａを投射表示しているときに、第２のプロジェクター１００ｂは、投射スクリーンＳＣに対して、測定パターンＭＰｃを投射表示する。第２のプロジェクター１００ｂは、撮影部１７０によって、２つの測定パターンＭＰａ，ＭＰｃの投射画像が写り込んでいる撮影画像ＣＩｃを取得し、撮影画像ＣＩｃから、測定パターンＭＰａ，ＭＰｃに示されている測定ポイントＤＰａ，ＤＰｃの座標を検出する。第２のプロジェクター１００ｂは、その座標に基づいて、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の投射画像と、自身の投射画像とが所望の関係となるように、投射対象である画像を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

複数のプロジェクターの投射画像を共通のスクリーンにおいて重なり合わせて１つの投射画像を形成する、いわゆるスタック投射（スタックプロジェクション）と呼ばれる技術が知られている。スタック投射は、例えば、複数のプロジェクターによって３次元画像を形成する場合や、高輝度の投射画像を形成する場合に用いられる。スタック投射では、形成される投射画像の画質を向上させるために、複数の投射画像同士を高い精度で重なり合わせることが要求されている。

この要求に対して、例えば、下記特許文献１の技術では、以下のような補正処理を行って、スタック投射を実行している。特許文献１の技術では、制御装置の制御によって、２台のプロジェクターに、交互に座標パターン画像の投射を実行させ、共通の計測カメラによって、それぞれの座標パターン画像の投射画像を撮影させる。制御装置は、その撮影画像を用いて、各プロジェクターの補正データを算出する処理を実行する。

特許４１６８０２４号公報

ここで、特許文献１の技術では、各プロジェクターごとに座標パターン画像の表示を実行させるため、制御装置による、各プロジェクターを連携させる制御が必要である。また、各プロジェクターごとの補正を行うため、補正のための処理数や処理時間が著しく増大してしまう可能性がある。このように、引用文献１の技術では、システムの構成や制御が複雑化・大型化し、その処理効率も低下してしまう可能性があった。

ところで、一般に、スタック投射のような複数の投射画像を組み合わせる画像表示処理を行う画像表示システムでは、プロジェクター同士の位置関係が経年的に変化してしまい、画質の低下を招来する問題がある。そのため、そうした画像表示処理を行う画像表示システムや、そのシステムを構成するプロジェクターに対しては、投射画像同士のずれを補正する、いわゆるスタック補正などの、投射画像同士が所望の関係を有するように調整する補正処理を、より簡易かつ迅速に、実行できることが要求されている。

また、３次元画像を利用した映像媒体の普及や、映像メディアの多様化に伴って、複数の投射画像を組み合わせた画像を形成する画像表示システムやプロジェクターに対しては、その構成の小型化や汎用化、低コスト化、省資源化、製造の容易化、利便性（ユーザービリティー）の向上等が要求されている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、プロジェクターが提供される。このプロジェクターは、投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する投射部と；他のプロジェクターによって、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像が前記投射面に投射されているときに、前記投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を投射させる投射制御部と；前記投射面を撮像して撮影画像を生成する撮影部と；前記撮影部から取得した前記撮影画像から、前記第１と第２のパターンを検出する画像解析部と；前記画像解析部の検出結果に基づいて、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正する補正処理部と；を備える。この形態のプロジェクターによれば、他のプロジェクターが投射表示している第１のパターンに基づいて、他のプロジェクターの投射画像と自身の投射画像とを所望の関係を有するように容易に調整することができる。

（２）上記形態のプロジェクターは、前記補正処理部が、前記撮影画像において前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、前記第２の画像において前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、に基づいて、前記撮影画像の座標系と、前記投射対象である画像の座標系との第１の対応関係を導出し、前記第１の対応関係に基づいて、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正するものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、補正処理部が撮影画像の座標系と、投射対象である画像の座標系との対応をとった上で補正を行うため、より高い精度で、自身の投射画像を、他のプロジェクターの投射画像と所望の関係となるように調整できる。

（３）上記形態のプロジェクターは、前記補正処理部が、前記第１の対応関係に基づいて、前記撮影画像において前記第１のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標に対応する、前記投射対象である画像の座標系における座標を導出するものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、補正処理部が、第１の対応関係に基づいて他のプロジェクターの投射画像の座標系を導出することができる。従って、自身の投射画像の座標系と、他のプロジェクターの投射画像の座標系とを合わせるような補正が可能となる。

（４）上記形態のプロジェクターでは、前記第１のパターンは、前記第１の画像を分割して形成される複数の分割領域ごとに、少なくとも１点の前記測定ポイントを示し；前記第２のパターンは、前記第１の画像における前記複数の分割領域に対応する領域ごとにそれぞれ少なくとも２点以上の測定ポイントを示すものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、補正処理部は、より高い精度で、第１の対応関係を導出することができるため、より精度の高い補正を行うことができる。

（５）上記形態のプロジェクターでは、前記補正処理部が、前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標に基づき、前記複数の分割領域ごとの前記第１の対応関係を導出するものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、分割領域ごとの第１の対応関係を導出することができるため、より精度の高い補正を行うことができる。

（６）上記形態のプロジェクターは、さらに、前記第１の画像の投射画像を含む前記撮影画像に基づいて、前記第２の画像を生成するパターン画像生成部を備えるものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、第１のパターンの投射画像に応じた適切な第２のパターンを投射面に投射して補正処理を行えるため、補正の精度を向上させることができる。

（７）上記形態のプロジェクターは、前記投射制御部が、前記他のプロジェクターによって、前記投射面に、前記第１の画像が投射されているときに、前記投射部に、前記第２の画像における前記複数の測定ポイントよりも少ない複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンと異なる第３のパターンを含む第３の画像を投射させ；前記撮影部は、前記第１と第３の画像が投射された前記投射面を撮像し；前記画像解析部は、前記第１と第３の画像の投射画像を含む前記撮影画像から、前記第１と第３のパターンのそれぞれを検出し；前記パターン画像生成部は、前記撮影画像上において前記第３のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、前記第３の画像において前記第３のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、に基づいて、前記撮影画像における前記投射部の投射画像の座標系と、投射対象である画像の座標系との第２の対応関係を導出し、前記第２の対応関係と、前記撮影画像において前記第１のパターンが示す前記複数の測定ポイントの座標とに基づいて、前記投射面における前記第１のパターンが示す前記複数の測定ポイントのそれぞれの周囲に複数の測定ポイントが配列されるように、前記第２の画像に前記第２のパターンを形成するものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、他のプロジェクターが投射表示している第１の画像の測定ポイントと、第２の画像の測定ポイントとが投射面において重なり合うことを回避できるため、投射表示された第２のパターンが示す測定ポイントの検出精度が向上し、補正の精度を向上させることができる。

（８）上記形態のプロジェクターでは、前記第２のパターンは、前記第２の画像の全体にわたって分散して配列された前記複数の測定ポイントの位置を示し；前記補正処理部は、前記投射面において、前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの中から、前記第１のパターンによって示される前記複数の測定ポイントのそれぞれを中心とする所定の範囲内に存在する測定ポイントを抽出して、前記第１の対応関係の導出に用いるものとしても良い。この形態のプロジェクターによれば、第１のパターンによって示される測定ポイントの周囲にある、第２のパターンによって示される測定ポイントを用いて補正を行うことができるため、補正の精度を向上させることができる。

（９）上記形態のプロジェクターでは、前記補正処理部は、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像に実質的に重畳するように、前記投射対象である画像を補正するものとしても良い。この形態のプロジェクターであれば、他のプロジェクターと協働して投射面に形成するスタック投射画像の画質を向上させることができる。

（１０）上記形態のプロジェクターでは、前記補正処理部は、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像に部分的に重畳するように、前記投射対象である画像を補正するものとしても良い。この形態のプロジェクターであれば、他のプロジェクターと協働して、投射面に複数の投射画像を並べて形成するタイリング画像の画質を向上させることができる。

（１１）本発明の他の形態によれば、第１と第２のプロジェクターを備え、前記第１と第２のプロジェクターが協働して共通の投射面に投射画像を生成する画像表示システムが提供される。この画像表示システムでは；前記第１のプロジェクターは；前記投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する第１の投射部と；前記第１の投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像を投射させる第１の投射制御部と；を備え；前記第２のプロジェクターは；前記投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する第２の投射部と；前記第１のプロジェクターによって前記投射面に前記第１の画像が投射されているときに、前記第２の投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を投射させる第２の投射制御部と；前記投射面を撮像して撮影画像を生成する撮影部と；前記撮影部から取得した前記撮影画像から、前記第１と第２のパターンをそれぞれ検出する画像解析部と；前記画像解析部の検出結果に基づいて、前記第２の投射部が投射する投射画像が、前記第１の投射部が投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象となる画像を補正する補正処理部と；を備える。この形態の画像表示システムによれば、第１のプロジェクターが投射表示している第１のパターンに基づいて、第１のプロジェクターの投射画像と、第２のプロジェクターの投射画像とを所望の関係を有するように、容易に調整することができる。

（１２）上記形態の画像表示システムでは、前記第１のプロジェクターの前記第１の投射制御部は、前記第２のプロジェクターの前記第２の投射制御部が前記第２の画像の投射を開始してから、前記補正処理部が前記投射対象となる画像の補正を開始するまでの間、前記第１の画像の投射を継続するものとしても良い。この形態の画像表示システムであれば、第１のプロジェクターが第１のパターンの投射を継続しているだけで、第２のプロジェクターにおいて補正が実行される。従って、より簡易な方法で、スタック補正などの、複数の投射画像同士の関係を調整するための補正を実行できる。

（１３）本発明の他の形態によれば、他のプロジェクターと協働して投射面に投射画像を生成するプロジェクターの制御方法が提供される。この制御方法は、（ａ）前記他のプロジェクターによって、前記投射面に、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像が投射されているときに、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を、前記投射面に投射させる工程と；（ｂ）前記第１と第２のパターンが投射表示されている前記投射面を撮像する工程と；（ｃ）前記投射面の撮影画像から前記第１と第２のパターンをそれぞれ検出する工程と；（ｄ）前記第１と第２のパターンの検出結果に基づいて、当該プロジェクターが投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正する工程と；を備える。この方法によれば、他のプロジェクターが投射表示している第１の画像に基づいて、第１のプロジェクターの投射画像と、制御対象のプロジェクターの投射画像との関係を容易に調整することができる。

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。

例えば、本発明の一形態は、投射部と、撮影部と、投射制御部と、画像解析部と、補正処理部の５つ要素の内の一つ以上の要素を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、撮影部を有していても良く、有していなくても良い。また、投射制御部を有していても良く、有していなくても良い。また、画像解析部を有していても良く、有していなくても良い。また、補正処理部を有していても良く、有していなくても良い。撮影部は、例えば、投射面を撮像して撮影画像を生成する投射面撮影部として構成されても良い。投射制御部は、例えば、他のプロジェクターによって、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像が投射面に投射されているときに、投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す、第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を投射させるパターン画像投射制御部として構成されても良い。画像解析部は、例えば、撮影画像から、第１と第２のパターンを検出するパターン検出部として構成されても良い。補正処理部は、例えば、撮影画像において第２のパターンによって示される複数の測定ポイントの座標と、第２の画像において第２のパターンによって示される複数の測定ポイントの座標と、に基づいて、撮影画像における投射画像の座標系と、投射対象である画像の座標系との第１の対応関係を導出し、第１の対応関係に基づいて、撮影画像において第１のパターンによって示される複数の測定ポイントの座標から導出される他のプロジェクターの投射画像の座標系に、投射部の投射画像の座標系を合わせる補正処理部として構成されても良い。こうした装置は、例えばプロジェクターとして実現できるが、プロジェクター以外の他の装置としても実現可能である。このような形態によれば、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、ユーザービリティーの向上等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。前述したプロジェクターの各形態の技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。

本発明は、プロジェクターや画像表示システム、制御方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、プロジェクターにおける画像の補正方法や画像表示システムの制御方法、その補正方法や制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

第１実施形態としての画像表示システムの構成を示す概略図。 第１のプロジェクターの内部構成を示す概略図。 第２のプロジェクターの内部構成を示す概略図。 スタック補正処理の実行時における画像表示システムの機能ブロック図。 画像表示システムにおけるスタック補正処理の処理手順を示す説明図。 第１のプロジェクターが投射表示する測定パターンの一例を示す模式図。 第２のプロジェクターが投射表示する測定パターンの一例を示す模式図。 第１と第２のプロジェクターのそれぞれによって測定パターンが投射表示されている投射スクリーンを示す模式図。 第２のプロジェクターの撮影部によって取得される撮影画像を示す模式図。 測定パターン抽出処理の処理手順を示す説明図。 測定パターン抽出処理の処理内容を説明するための説明図。 座標変換φの取得工程を説明するための模式図。 新たに生成される測定パターンの一例を示す模式図。 測定パターンが投射表示されたときの投射スクリーンを示す模式図と、そのときの投射スクリーンの撮影画像を示す模式図。 座標変換ψの取得工程を説明するための模式図。 座標変換ψを用いた、測定パターンの各測定ポイントのパネル座標の取得工程を説明するための模式図。 第２実施形態としての画像表示システムのスタック補正処理実行時における機能ブロック図。 第２実施形態の画像表示システムにおいて実行されるスタック補正処理の処理手順を示す説明図。 第２のプロジェクターが投射表示する測定パターンを示す模式図と、第１と第２のプロジェクターのそれぞれの測定パターンが投射表示されているときの投射スクリーンを示す模式図。 撮影画像を示す模式図と、差分画像を示す模式図。 座標変換ψの取得工程を説明するための模式図。 測定パターンの他の構成例を示す模式図。 変形例としてのスタック補正の方法を説明するための模式図。

A．第１実施形態：
図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態としての画像表示システム１０の構成を示す概略図である。図１（Ｂ）は、画像表示システム１０によって投射スクリーンＳＣ上に投射画像が生成された状態を示す模式図である。なお、図１（Ａ），（Ｂ）では、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射領域の境界をそれぞれ破線と一点鎖線とで図示してある。

この画像表示システム１０は、投射スクリーンＳＣ上に複数の投射画像を重畳させて１つの投射画像を生成する、いわゆるスタック投射を実行する。なお、本明細書において、「画像を重畳させる」というときは、実質的に画像を重畳させることを含み、より具体的には、複数の画像同士を、例えば、０〜１０ピクセルの誤差範囲内で重なり合わせることを含む。

画像表示システム１０は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂと、画像供給装置２００とを備える。第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂはそれぞれ、信号線１１を介して画像供給装置２００と接続されており、画像供給装置２００から投射画像を生成するための画像信号の供給を受ける。画像供給装置２００は、例えば、パーソナルコンピューターや、ＤＶＤプレイヤーなどの動画再生装置によって構成することができる。

この画像表示システム１０は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂとを協働させてスタック投射を実行する。また、詳細は後述するが、画像表示システム１０では、第２のプロジェクター１００ｂにスタック補正を実行させる補正処理によって、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射画像同士が精度良く重なり合うように調整される。なお、スタック投射の際には、投射スクリーンＳＣにおいて、第１のプロジェクター１００ａの投射領域ＰＡａが、第２のプロジェクター１００ｂの投射領域ＰＡｂ内に収まるように調整される。

図２は、第１のプロジェクター１００ａの内部構成を示す概略図である。第１のプロジェクター１００ａは、映像入力部１１０と、投射部１２０ａと、中央処理装置（ＣＰＵ）１３０と、主記憶装置（ＲＡＭ）１４０と、記憶部１５０ａと、操作受付部１６０とを備える。

映像入力部１１０は、信号線１１に接続されており、画像供給装置２００から受信した映像信号を、投射部１２０ａで処理可能な信号に変換して、投射部１２０ａに送信する。映像入力部１１０は、例えば、アナログ画像信号をディジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路によって構成することができる。

投射部１２０ａは、映像用プロセッサー１２１ａと、液晶パネル駆動部１２２と、液晶パネル１２３と、照明光学系１２４と、投射光学系１２５と、ズームレンズ駆動部１２６と、を備える。映像用プロセッサー１２１ａは、画像信号を処理するためのプロセッサーである。映像用プロセッサー１２１ａは、映像入力部１１０から取得した信号に対して、台形補正や色調補正などの所定の補正処理を施して、液晶パネル駆動部１２２へと出力する。

液晶パネル駆動部１２２は、入射する光を、画像信号に基づいて変調する光変調装置である。液晶パネル１２３は、映像用プロセッサー１２１ａから取得した画像信号に基づいて液晶パネル１２３を駆動し、液晶パネル１２３のパネル面に画像を形成する。照明光学系１２４から照射された照明光は、液晶パネル１２３に形成された画像によって、画像を表す画像光へと変調される。

液晶パネル１２３によって変調された画像光は、投射光学系１２５を介して投射スクリーンＳＣへと投射される。なお、投射光学系１２５は、ズームレンズ１２５１を備えている。ズームレンズ１２５１は、ズームレンズ駆動部１２６の備えるモータによって焦点距離が調整される。

ＣＰＵ１３０と、映像用プロセッサー１２１ａと、液晶パネル駆動部１２２と、ズームレンズ駆動部１２６と、ＲＡＭ１４０と、記憶部１５０ａと、操作受付部１６０とは内部バス１０２によって互いに接続されている。ＣＰＵ１３０は、記憶部１５０ａからＲＡＭ１４０に所定のプログラムを読み込み実行することによって、投射制御部１３１ａとして機能する。

投射制御部１３１ａは、内部バス１０２を介して接続された投射部１２０ａの各構成部１２１ａ，１２２，１２６を制御して投射画像の表示処理を実行する。また、投射制御部１３１ａは、操作受付部１６０を介して、ユーザーからの第１のプロジェクター１００ａに対する操作を受け付ける。操作受付部１６０は、例えば、ボタンやタッチパネル、リモートコントローラーなどによって構成される。

記憶部１５０ａは、不揮発性記憶部によって構成される。記憶部１５０ａは、例えば、ＲＯＭとして構成されるものとしても良いし、ＵＳＢメモリーなどの外付け記憶装置として構成されるものとしても良い。

記憶部１５０ａには、第２のプロジェクター１００ｂがスタック補正に利用する測定パターンＭＰａの画像データが予め格納されている。詳細は後述するが、投射制御部１３１ａは、画像表示システム１０のスタック補正処理において、記憶部１５０ａからこの測定パターンＭＰａの画像データを読み込み、投射部１２０ａによって、投射スクリーンＳＣに測定パターンＭＰａを投射表示させる。

図３は、第２のプロジェクター１００ｂの内部構成を示す概略図である。第２のプロジェクター１００ｂは、以下に説明する点以外は、第１のプロジェクター１００ａの構成（図２）と共通している。なお、図３では、第１のプロジェクター１００ａと共通する構成部については、図２と同じ符号を付してある。

第２のプロジェクター１００ｂは、撮影部１７０と、撮影画像メモリー１７２と、を備える。撮影部１７０は、例えば、ＣＭＯＳセンサーや、ＣＣＤセンサーなどのイメージセンサーによって構成することができる。撮影部１７０は、投射光学系１２５の投射対象を撮像可能な位置であって、投射光学系１２５から所定の間隔を設けた位置に固定設置されている。撮影部１７０は、内部バス１０２に接続されており、投射制御部１３１ｂの制御下において、第２のプロジェクター１００ｂが投射画像を投射している投射スクリーンＳＣを撮像する。

撮影画像メモリー１７２は、撮影部１７０と信号線を介して接続されており、撮影部１７０の撮影画像データが格納される。撮影画像メモリー１７２は、内部バス１０２に接続されている。ＣＰＵ１３０は、内部バス１０２を介して、撮影画像メモリー１７２に格納された撮影画像データを読み込むことができる。

第２のプロジェクター１００ｂのＣＰＵ１３０は、投射部１２０ｂに投射画像の表示処理を実行させる投射制御部１３１ｂとして機能する。投射制御部１３１ｂは、撮影部１７０の撮影画像を用いて、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系に自身の投射画像の座標系を合わせ、両者の投射画像を重ね合わせるためのスタック補正を実行する。

ＣＰＵ１３０は、さらに、スタック補正の実行の際に、パターン解析部１３２と、パターン生成部１３３と、補正値算出部１３４として機能する。各機能部１３２，１３３,１３４の具体的な機能については後述する。

第２のプロジェクター１００ｂが備える投射部１２０ｂは、映像用プロセッサー１２１ａに換えて、映像用プロセッサー１２１ｂを備えている点以外は、第１のプロジェクター１００ａの投射部１２０ａと同様な構成である。第２のプロジェクター１００ｂの映像用プロセッサー１２１ｂは、歪み補正部１２１１を備えている。歪み補正部１２１１は、投射制御部１３１ｂによるスタック補正によって算出された補正値に応じて、映像入力部１１０から取得した投射表示用の画像信号を補正する。

第２のプロジェクター１００ｂの記憶部１５０ｂは、第１のプロジェクター１００ａの記憶部１５０ａと同様な記憶装置によって構成することができる。第２のプロジェクター１００ｂの記憶部１５０ｂには、スタック補正に用いられる測定パターンの画像である測定パターンＭＰｂの画像データと、基準点座標情報ＲＰＩとが予め格納されている。測定パターンＭＰｂと基準点座標情報ＲＰＩとについては後述する。

図４は、スタック補正処理の実行時における画像表示システム１０の機能ブロック図である。図４には、説明の便宜上、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの主な構成部・機能部を抽出して表示してあり、スタック補正処理における、それらの連携を示す矢印を図示してある。なお、図４の符号は、図２，図３の符号と対応している。以下では、この図４を参照図として、スタック補正処理の処理内容を詳細に説明する。

図５は、画像表示システム１０におけるスタック補正処理の処理手順を示す説明図である。図５には、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの処理手順を示すフローチャートを、紙面の左右にそれぞれ分けて図示してある。なお、スタック補正処理の実行中には、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂでは、各投射部１２０ａ，１２０ｂに対する映像入力部１１０からの映像信号の供給は停止された状態である。

ステップＳ１０ａ，Ｓ１０ｂでは、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれに、投射スクリーンＳＣに対する投射を開始させる。なお、この工程では、投射スクリーンＳＣにおける、第１のプロジェクター１００ａの投射領域ＰＡａが、第２のプロジェクター１００ｂの投射領域ＰＡｂ内に収まるように調整されることが好ましい。この調整は、ユーザーが手動で行うものとしても良く、プロジェクターの位置調整を行う機構によって自動で行われるものとしても良い。

第１のプロジェクター１００ａの投射制御部１３１ａは、記憶部１５０ａに格納されている測定パターンＭＰａの画像データを用いて、投射部１２０ａによって、投射スクリーンＳＣに、測定パターンＭＰａを投射表示する（ステップＳ１０ａ）。一方、第２のプロジェクター１００ｂの投射制御部１３１ｂは、記憶部１５０ｂに格納されている測定パターンＭＰｂの画像データを用いて、投射部１２０ｂによって、投射スクリーンＳＣに、測定パターンＭＰｂを投射表示する（ステップＳ１０ｂ）。

図６は、第１のプロジェクター１００ａが投射表示する測定パターンＭＰａの一例を示す模式図である。なお、図６では、説明の便宜上、画像を縦方向および横方向にそれぞれ４等分する分割線を破線で図示してある。測定パターンＭＰａは、スタック補正において座標を検出する複数の測定ポイントを示す図形・記号によって構成される。本実施形態の測定パターンＭＰａには、各測定ポイントＤＰａにドットマークが表示されている。

測定パターンＭＰａでは、スタック補正において、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系の検出を容易にするために、測定ポイントＤＰａが、少なくとも、画像の４つの角部に対応する位置に設定されていることが望ましい。より具体的には、測定ポイントＤＰａは、画像を縦方向・横方向にそれぞれ４等分したときに、画像の４つの角部に位置する分割領域内に、少なくとも１つずつ存在することが好ましい。

なお、本実施形態の測定パターンＭＰａでは、以下の９カ所に測定ポイントＤＰａが設定されている。測定ポイントＤＰａは、上述した画像の４つの角部に位置する分割領域内の中央に１つずつと、それら角部の測定ポイントＤＰａに挟まれる中間の位置と、画像中央の位置とにそれぞれ設定されている。

図７は、第２のプロジェクター１００ｂが投射表示する測定パターンＭＰｂの一例を示す模式図である。測定パターンＭＰｂは、上述した測定パターンＭＰａと同様に、スタック補正において座標が検出される複数の測定ポイントＤＰｂを示す図形・記号によって構成される。本実施形態の測定パターンＭＰｂには、画像中央に長方形図形ＤＦが表示されており、当該長方形図形ＤＦの４つの角部がそれぞれ、４つの測定ポイントＤＰｂを示している。

図８は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれによって測定パターンＭＰａ，ＭＰｂが投射表示されている投射スクリーンＳＣを示す模式図である。投射スクリーンＳＣには、第１のプロジェクター１００ａが投射する測定パターンＭＰａの投射画像と、第２のプロジェクター１００ｂが投射する測定パターンＭＰｂの投射画像とが重なり合って表示されている。

この段階では、第２のプロジェクター１００ｂによる投射画像の歪みは補正されていないため、測定パターンＭＰｂの長方形図形ＤＦは歪んだ状態で投射スクリーンＳＣに投射表示されている。なお、この段階では、第１のプロジェクター１００ａの投射画像は、台形補正などによって、その投射画像の歪みが調整されていることが好ましい。

図９は、ステップＳ３０（図５）において、第２のプロジェクター１００ｂの撮影部１７０によって取得される撮影画像を示す模式図である。ステップＳ３０では、第２のプロジェクター１００ｂの投射制御部１３１ｂは、撮影部１７０に投射スクリーンＳＣを撮影させ、撮影画像ＣＩａを取得する。

撮影画像ＣＩａには、２つの測定パターンＭＰａ，ＭＰｂが重なり合って投射されているときの投射スクリーンＳＣの全体が写り込んでいる。以下に説明する、ステップＳ４０の測定パターン抽出処理では、この撮影画像ＣＩａから第２のプロジェクター１００ｂの測定パターンＭＰｂを抽出する処理を実行する。

図１０は、ステップＳ４０の測定パターン抽出処理の処理手順を示すフローチャートである。図１１（Ａ），（Ｂ）は、測定パターン抽出処理の処理内容を説明するための説明図である。図１１（Ａ）は、第２のプロジェクター１００ｂの撮影部１７０によって取得される撮影画像ＣＩｂの模式図である。図１１（Ｂ）は、２つの撮影画像ＣＩａ，ＣＩｂから測定パターンＭＰｂが抽出される原理を示す概略図である。

ステップＳ４１（図１０）では、第２のプロジェクター１００ｂは、測定パターンＭＰｂの投射表示を終了し、全黒画像の投射表示を開始する。ステップＳ４２では、第２のプロジェクター１００ｂは、撮影部１７０によって投射スクリーンＳＣを撮影し、撮影画像ＣＩｂ（図１１（Ａ））を取得する。撮影画像ＣＩｂには、投射スクリーンＳＣに、第１のプロジェクター１００ａの投射する測定パターンＭＰａのみが表示された状態が写り込んでいる。

ステップＳ４３では、第２のプロジェクター１００ｂのパターン解析部１３２は、撮影部１７０によって取得された２つの撮影画像ＣＩａ，ＣＩｂの差分をとった差分画像ＤＩを生成する（図１１（Ｂ））。撮影画像ＣＩａから、撮影画像ＣＩｂに写り込んだ投射スクリーンＳＣと測定パターンＭＰａとが除かれるため、差分画像ＤＩには、測定パターンＭＰｂの長方形図形ＤＦが抽出されて残っている。

図１２（Ａ）は、ステップＳ５０（図５）における座標変換φの取得工程を説明するための模式図である。図１２（Ａ）には、差分画像ＤＩの模式図と、測定パターンＭＰｂを投射表示しているときの第２のプロジェクター１００ｂの液晶パネル１２３のパネル面の模式図とを並べて図示してある。

ここで、本明細書では、以後、撮影部１７０によって取得された撮影画像上の座標系を「撮像座標系」と呼び、撮像座標系における座標を「撮像座標」と呼ぶ。また、液晶パネル１２３のパネル面において画像が形成される領域である画像形成領域１２３ｉ上の座標系を「パネル座標系」と呼び、パネル座標系における座標を「パネル座標」と呼ぶ。なお、以下では、特に断らない限り、「パネル座標系」および「パネル座標」と呼ぶときは、第２のプロジェクター１００ｂの液晶パネル１２３におけるパネル座標系またはパネル座標を意味する。

ステップＳ５０では、第２のプロジェクター１００ｂのパターン解析部１３２は、まず、パターン抽出処理によって得られた差分画像ＤＩにおける長方形図形ＤＦの４つの角部の座標を検出する。この座標は、撮影画像ＣＩａにおける測定パターンＭＰｂの各測定ポイントＤＰｂの撮像座標（Ｘ_b，Ｙ_b）に相当する。

次に、パターン解析部１３２は、測定パターンＭＰｂの画像データに基づき、測定パターンＭＰｂの各測定ポイントＤＰｂのパネル座標（ｘ_b，ｙ_b）を取得する。パターン解析部１３２は、測定パターンＭＰｂの各測定ポイントＤＰｂについての撮像座標（Ｘ_b，Ｙ_b）およびパネル座標（ｘ_b，ｙ_b）に基づいて、撮像座標系とパネル座標系との射影変換として得られる座標変換φを導出する。

図１２（Ｂ）は、ステップＳ６０（図５）における、第１のプロジェクター１００ａが投射表示している測定パターンＭＰａにおける各測定ポイントＤＰａのパネル座標の取得工程を説明するための模式図である。図１２（Ｂ）には測定パターン抽出処理において取得した撮影画像ＣＩｂの模式図と、第２のプロジェクター１００ｂの液晶パネル１２３のパネル面の模式図とを並べて図示してある。

ステップＳ６０では、パターン解析部１３２は、まず、第１のプロジェクター１００ａの測定パターンＭＰａのみが表示されている撮影画像ＣＩｂから各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）を検出する。次に、パターン解析部１３２は、ステップＳ５０で取得した座標変換φによって、各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）を変換した座標であるパネル座標（ｘ_ap，ｙ_ap）を取得する。

ここで、撮像座標系とパネル座標系との間の対応関係は、投射光学系１２５や撮影部１７０のレンズの歪みの影響を受ける場合がある。特に、レンズの歪みは、レンズの外周領域などに局所的に生じる。座標変換φは、撮像座標系とパネル座標系とを一律に変換するため、座標変換φによる座標の変換結果には、そうした局所的なレンズの歪みの影響が反映されていない可能性がある。そこで、本実施形態の第２のプロジェクター１００ｂでは、以下に説明する工程によって、そうした局所的なレンズの歪みの影響が反映した、さらに高精度な座標の変換が可能な座標変換ψを導出する。

ステップＳ７０（図５）では、第２のプロジェクター１００ｂのパターン生成部１３３が、座標変換ψを得るための新たな測定パターンを生成する。具体的には、パターン生成部１３３は、ステップＳ６０で取得した測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａのパネル座標（ｘ_ap，ｙ_ap）に対応する座標の周囲に複数の測定ポイントが設定される測定パターンの画像データを生成する。

図１３は、ステップＳ７０においてパターン生成部１３３によって新たに生成される測定パターンＭＰｃの一例を示す模式図である。図１３には、便宜上、各測定ポイントＤＰａのパネル座標（ｘ_ap，ｙ_ap）に対応する位置に、測定パターンＭＰａにおいて表示されているドットマークを破線で図示してある。

本実施形態の測定パターンＭＰｃでは、各測定ポイントＤＰａのパネル座標（ｘ_ap，ｙ_ap）が示す位置を囲む４点（計３６カ所）に測定ポイントＤＰｃが設定されている。より具体的には、測定ポイントＤＰｃは、各測定ポイントＤＰａのパネル座標（ｘ_ap，ｙ_ap）の示す位置から左右上下の斜め方向に所定の距離だけオフセットされた位置に設定されている。なお、本実施形態の測定パターンＭＰｃでは、各測定ポイントＤＰｃはドットマークによって示される。このように、本実施形態の測定パターンＭＰｃは、測定パターンＭＰａとは、ドットマークの配列が異なる。

ステップＳ８０（図５）では、第２のプロジェクター１００ｂは、パターン生成部１３３が生成した測定パターンＭＰｃを、投射部１２０ｂに投射させる。そして、撮影部１７０によって、測定パターンＭＰｃが投射表示されている投射スクリーンＳＣを撮影する。

図１４（Ａ）は、測定パターンＭＰｃが投射表示されたときの投射スクリーンＳＣを示す模式図であり、図１４（Ｂ）は、そのときの投射スクリーンＳＣの撮影画像ＣＩｃを示す模式図である。測定パターンＭＰｃは、第１のプロジェクター１００ａが投射している測定パターンＭＰａの投射画像に重なるように投射される。

しかし、測定パターンＭＰｃは、測定パターンＭＰｃが投射スクリーンＳＣに投射表示されたときに、その測定ポイントＤＰｃが、測定パターンＭＰａの投射画像における測定ポイントＤＰａの周囲に配列されるように生成されている。そのため、測定パターンＭＰｃの各測定ポイントＤＰｃを示すドットマークは、測定パターンＭＰａの測定ポイントＤＰａを示すドットマークの周囲に配列された状態となる。

図１５は、ステップＳ９０（図５）における座標変換ψの取得工程を説明するための模式図である。図１５には、図１４（Ｂ）と同様な撮影画像ＣＩｃの模式図と、画像形成領域１２３ｉに測定パターンＭＰｃの画像が形成された液晶パネル１２３のパネル面の模式図とを並べて図示してある。なお、図１５の複数の破線の円は、測定パターンＭＰｃにおける測定ポイントＤＰｃがグループ分け（グルーピング）されていることを模式的に表している。

ステップ９０では、第２のプロジェクター１００ｂのパターン解析部１３２は、まず、ステップＳ８０で取得した撮影画像ＣＩｃから、測定パターンＭＰｃの各測定ポイントＤＰｃの撮像座標（Ｘ_c，Ｙ_c）を検出する。なお、各測定ポイントＤＰｃの撮像座標（Ｘ_c，Ｙ_c）は、ステップＳ６０で取得した、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）の近傍の領域を走査することにより、容易且つ迅速に検出することが可能である。

次に、パターン解析部１３２は、測定パターンＭＰｃの各測定ポイントＤＰｃのパネル座標（ｘ_c，ｙ_c）を準備する。なお、測定パターンＭＰｃはパターンＭＰｃはパターン生成部１３３によって生成されたものであるため、測定パターンＭＰｃのパネル座標（ｘ_c，ｙ_c）は既知である。パターン解析部１３２は、さらに、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａごとに、その周囲の各測定ポイントＤＰｃを１つのグループとしてグループ分けする。なお、本実施形態では、測定ポイントＤＰｃは、９個のグループに分けられる。

そして、パターン解析部１３２は、測定ポイントＤＰｃの各グループごとに、撮像座標（Ｘ_c，Ｙ_c）とパネル座標（ｘ_c，ｙ_c）とに基づき、撮像座標系とパネル座標系との射影変換として得られる座標変換ψとして、複数の座標変換ψ₁〜ψ₉を導出する。即ち、これらの座標変換ψ₁〜ψ₉は、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａの近傍領域ごとに得られる局所的な座標変換である。

図１６は、ステップ１００における、座標変換ψを用いた、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａのパネル座標の取得工程を説明するための模式図である。図１６には、図１１（Ａ）と同様な撮影画像ＣＩｂの模式図と液晶パネル１２３のパネル面の模式図とを並べて図示してある。

ステップＳ１００では、パターン解析部１３２は、ステップＳ６０において取得した、撮影画像ＣＩｂにおける各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）を、ステップＳ９０で取得した、各測定ポイントＤＰａごとの座標変換ψ₁〜ψ₉によって変換する。これによって、投射スクリーンＳＣに投射されている測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａについて、局所的なレンズの歪みなどの影響が反映された、より正確なパネル座標（ｘ_al，ｙ_al）を取得できる。

なお、ここまでの説明からも理解できるように、本実施形態におけるパターン解析部１３２は、撮影部１７０から取得した撮影画像から、２つの測定パターンＭＰａ，ＭＰｃを検出する画像解析部として機能している。また、パターン解析部１３２は、撮像座標系とパネル座標系との対応関係を導出し、その対応関係に基づき、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａの撮像座標から、当該測定ポイントＤＰａのパネル座標を導出する補正処理部としても機能している。

ステップＳ１１０では、補正値算出部１３４は、パターン解析部１３２から前記のパネル座標Ｐ（ｘ_al，ｙ_al）を取得するとともに、記憶部１５０ｂから、基準点座標情報ＲＰＩ（図３）を取得する。基準点座標情報ＲＰＩには、測定パターンＭＰａの画像上における各測定ポイントＤＰａの座標である画像座標Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）が含まれている。

当該画像座標Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）は、測定パターンＭＰａの画像を液晶パネル１２３に形成したときの各測定ポイントＤＰａのパネル座標に相当する。そこで、補正値算出部１３４は、パターン解析部１３２から取得したパネル座標Ｐ（ｘ_al，ｙ_al）と、前記の画像座標Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）との差を解消し、両者を一致させるためのスタック補正値を、公知の方法により算出する。より具体的には、上記のパネル座標Ｐ（ｘ_al，ｙ_al）と画像座標Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）に加えて、パネル座標系および画像座標系における他のポイントの座標値を、公知の方法で補完した上で、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれのパネル座標の対応関係を導出する。そして、その対応関係に基づき、スタック補正値を算出する。なお、このスタック補正値は、補正前のパネル座標から補正後のパネル座標への変換を行う座標変換ωのパラメータである。座標変換ωは、パネル座標Ｐ（ｘ_al，ｙ_al）と画像座標Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）との間で、以下の関係式（１）を成立させる。
Ｉ（ｘ_ai，ｙ_ai）＝ω（Ｐ（ｘ_al，ｙ_al））…（１）

ステップＳ１２０では、第２のプロジェクター１００ｂは、スタック補正値を反映した投射表示を開始する。具体的には、映像用プロセッサー１２１ｂの歪み補正部１２１１が、ステップＳ１１０において算出されたスタック補正値を、補正値算出部１３４から取得し、そのスタック補正値に基づく歪み補正を開始する。これによって、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系に、第２のプロジェクター１００ｂの投射画像の座標系を一致させることができ、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれの投射画像が高精度で重ね合わされる。

以上のように、本実施形態の画像表示システム１０では、第１のプロジェクター１００ａが測定パターンＭＰａを投射表示している間に、第２のプロジェクター１００ｂが、異なるパターンを有する測定パターンＭＰｃを投射する。そして、第２のプロジェクター１００ｂが、その測定パターンＭＰａ，ＭＰｃの投射画像に基づいて自身の投射画像についてのスタック補正を行う。即ち、本実施形態の画像表示システム１０であれば、第２のプロジェクター１００ｂによるスタック補正のみによって、容易かつ迅速にスタック投射の実行が可能である。

また、本実施形態の画像表示システム１０であれば、第１のプロジェクター１００ａが、スタック補正の機能や、自身の投射画像を撮影する撮影部を有していなくても、第２のプロジェクター１００ｂと組み合わせることにより、高精度なスタック投射を実現することができる。従って、第１のプロジェクター１００ａとして使用できるプロジェクターの選択の幅が広がり、スタック投射を行うシステムを容易に構成することができる。さらに、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射処理を制御する共通の制御部を省略することができるため、システム構成の大型化や複雑化を抑制できる。

さらに、本実施形態の画像表示システム１０では、画像領域ごとの局所的な座標変換ψを求めて、パネル座標系と撮像座標系とを対応させている。従って、撮影部１７０の撮影画像に基づくスタック補正において、画像領域における局所的なレンズの歪みの影響などを反映させることができ、スタック投射の画質を向上させることができる。

また、本実施形態の画像表示システム１０では、投射スクリーンＳＣ上において測定パターンＭＰａを示すマークと測定パターンＭＰｃを示すマークとが重ならないように、第２のプロジェクター１００ｂが、測定パターンＭＰａの投射画像を撮影した撮影画像に基づいて、測定パターンＭＰｃを生成している。従って、測定パターンＭＰａと測定パターンＭＰｃとがともに投射スクリーンＳＣ上に表示されている場合でも、投射スクリーンＳＣ上における測定パターンＭＰｃの各測定ポイントＤＰｃを確実に検出することができ、スタック補正の精度の低下を抑制できる。

B．第２実施形態：
図１７は、本発明の第２実施形態としての画像表示システム１０Ａのスタック補正処理実行時における機能ブロック図である。図１７は、パターン生成部１３３の図示が省略されている点と、測定パターンＭＰｂを示す符号に換えて、測定パターンＭＰｄを示す符号が表記されている点以外は、図４とほぼ同じである。

第２実施形態の画像表示システム１０Ａでは、第２のプロジェクター１００ｂは、測定パターンＭＰｃを生成することなく、記憶部１５０ｂに予め格納されている、座標変換ψを取得するための測定パターンＭＰｄを用いてスタック補正を行う。以下では、第２実施形態の画像表示システム１０Ａが実行するスタック補正処理の具体的な処理内容を、この図１７を参照図として詳細に説明する。なお、第２実施形態の画像表示システム１０Ａの構成は、以下に説明する点以外は、第１実施形態で説明した画像表示システム１０の構成とほぼ同じである。

図１８は、第２実施形態の画像表示システム１０Ａにおいて実行されるスタック補正処理の処理手順を示す説明図である。図１８は、ステップＳ２０ｂに換えて、ステップＳ２０ｂＡが設けられている点と、ステップＳ５０が省略されている点と、ステップＳ７０〜Ｓ９０に換えてステップＳ９０Ａが設けられている点以外は、図５とほぼ同じである。

このスタック補正処理では、まず、第１実施形態において説明したのと同様に、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂによる投射スクリーンＳＣに対する投射が開始される（ステップＳ１０ａ，Ｓ１０ｂ）。そして、第１のプロジェクター１００ａによる測定パターンＭＰａ（図６）の投射表示が開始され、第２のプロジェクター１００ｂによる測定パターンＭＰｄの投射表示が開始される（ステップＳ２０ａ，Ｓ２０ｂＡ）。

図１９（Ａ）は、第２のプロジェクター１００ｂが投射表示する測定パターンＭＰｄの一例を示す模式図である。図１９（Ｂ）は、投射スクリーンＳＣに第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれの測定パターンＭＰａ，ＭＰｄが投射表示されている状態の一例を示す模式図である。測定パターンＭＰｄには、画像全体にわたって、画像の横方向および縦方向に等間隔で配列された複数の測定ポイントＤＰｄが設定されており、測定ポイントＤＰｄには、その位置を示すドットマークが表示されている。なお、測定パターンＭＰｄは、測定パターンＭＰａとはドットマークの配列（配置座標）が異なる。

ここで、測定パターンＭＰｄは、測定パターンＭＰａが投射表示されている投射スクリーンＳＣに投射表示された場合に、測定パターンＭＰａの測定ポイントＤＰａと重ならない測定ポイントＤＰｄが存在するように構成されていることが好ましい。そのため、本実施形態では、測定パターンＭＰｄは、測定ポイントＤＰｄの配列周期が、測定パターンＭＰａにおける測定ポイントＤＰａの配列周期の１／２以下となるように構成されている。

図２０（Ａ）は、ステップＳ３０において取得される撮影画像ＣＩｄを示す模式図である。ステップＳ３０では、第２のプロジェクター１００ｂの投射制御部１３１ｂは、撮影部１７０によって、投射スクリーンＳＣの全体を撮影し、２つの測定パターンＭＰａ，ＭＰｄの投射画像が重なり合っている撮影画像ＣＩｄを取得する。

図２０（Ｂ）は、ステップＳ４０において取得される差分画像ＤＩＡを示す模式図である。なお、図２０（Ｂ）では、便宜上、差分画像ＤＩＡの生成の際に除去された、測定パターンＭＰａの測定ポイントＤＰａを示すドットマークと投射スクリーンＳＣとを破線で図示してある。

ステップＳ４０では、第２のプロジェクター１００ｂのパターン解析部１３２が、第１実施形態において図１０，図１１を用いて説明した測定パターン抽出処理を実行する。これによって、パターン解析部１３２は、測定パターンＭＰａのみが表示されている撮影画像ＣＩｂ（図１１（Ａ））と、測定パターンＭＰｄのみが抽出されて表示されている差分画像ＤＩＡ（図２０（Ｂ））とを取得する。

ステップＳ６０（図１８）では、ステップＳ４０において得られた撮影画像ＣＩｂから、測定パターンＭＰａにおける各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）を取得する。ステップ９０Ａでは、差分画像ＤＩＡを用いて、第１実施形態で説明したのと同様な、パネル座標系と撮像座標系とを画像領域ごとに変換する局所的な座標変換ψを取得する。

図２１は、ステップ９０Ａにおける座標変換ψの取得工程を説明するための模式図である。図２１には、図２０（Ｂ）と同様な差分画像ＤＩＡの模式図と、測定パターンＭＰｄの画像が形成された液晶パネル１２３のパネル面の模式図とを並べて図示してある。なお、図２１の複数の破線の円は、図１５と同様に、測定パターンＭＰｄにおける測定ポイントＤＰｄがグループ分けされていることを模式的に表している。

ステップ９０Ａでは、パターン解析部１３２は、差分画像ＤＩＡにおいて、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａの撮像座標（Ｘ_a，Ｙ_a）に相当する位置の近傍領域を走査し、当該領域に存在する測定ポイントＤＰｄの撮像座標（Ｘ_d，Ｙ_d）を取得する。即ち、この工程では、測定パターンＭＰｄの測定ポイントＤＰｄのうちから、測定パターンＭＰａの測定ポイントＤＰａの近傍に存在している測定ポイントＤＰｄが抽出される。なお、撮像座標（Ｘ_d，Ｙ_d）が取得される測定ポイントＤＰｄは、測定パターンＭＰａの１つの測定ポイントＤＰａに対して少なくとも２点以上が抽出されれば良く、４点以上が抽出されることが好ましい。

次に、パターン解析部１３２は、測定パターンＭＰｄにおいて抽出された各測定ポイントＤＰｄのパネル座標（ｘ_d，ｙ_d）を取得する。パターン解析部１３２は、さらに、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａごとに、その近傍領域において抽出された各測定ポイントＤＰｄを１つのグループとしてグループ分けする。

そして、パターン解析部１３２は、測定ポイントＤＰｄの各グループごとに、撮像座標（Ｘ_d，Ｙ_d）とパネル座標（ｘ_d，ｙ_d）とに基づき、撮像座標系とパネル座標系とを対応させる座標変換ψとして、複数の座標変換ψ₁〜ψ₉を導出する。このように、第２実施形態においても、第１実施形態で説明したのと同様に、画像領域ごとの局所的な座標変換ψ₁〜ψ₉が得られる。

ステップＳ１００では、第１実施形態と同様に、前記の座標変換ψ₁〜ψ₉を用いて、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａのパネル座標（ｘ_al，ｙ_al）を取得する（図１６）。ステップＳ１１０では、補正値算出部１３４が、そのパネル座標（ｘ_al，ｙ_al）と、基準点座標情報ＲＰＩから取得した画像座標（ｘ_ai，ｙ_ai）とを一致させるためのスタック補正値を、上記と同様な公知の方法により算出する。ステップＳ１２０では、第２のプロジェクター１００ｂは、歪み補正部１２１１によってスタック補正が反映された投射表示を開始する。

以上のように、第２実施形態であれば、パターン生成部１３３による測定パターンの生成工程を省略することができ、第２のプロジェクター１００ｂによるスタック補正を、より簡易な方法で実行することができる。

C．変形例：
C1．変形例１：
上記実施形態において、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂがそれぞれ投射表示する測定パターンＭＰａ，ＭＰｂ，ＭＰｃ，ＭＰｄは、図６，図７，図１３，図１９(Ａ)に示した構成に限定されるものではなく、測定ポイントを示す他の図形や記号・文字などによって構成されるものとしても良い。例えば、第１のプロジェクター１００ａが投射表示する測定パターンＭＰａは、以下のように構成されるものとしても良い。

図２２（Ａ）は、測定パターンＭＰａの他の構成例を示す模式図である。この構成例の測定パターンＭＰａでは、画像の４つの角部に対応する位置に、測定ポイントＤＰａを示す４つのドットマークが表示されている。また、この構成例の測定パターンＭＰａでは、画像の外周辺に沿った直線ＤＬが表示されている。

一般に、画像上では、ドットマークのような点を表す図形を検出するよりも、線や面を表す図形を検出する方が容易である。そのため、図２２（Ａ）の構成例のように、測定パターンＭＰａに直線ＤＬが表示されている場合には、直線ＤＬを検出した上で、直線ＤＬの位置に基づき測定ポイントＤＰａを示すドットマークを検出することにより、測定ポイントＤＰａの検出が、より容易且つ迅速になる。なお、この構成例の測定パターンＭＰａでは、直線ＤＬの端点も測定ポイントＤＰａを示すように構成されているものとしても良い。

図２２（Ｂ）は、測定パターンＭＰａの他の構成例を示す模式図である。この構成例の測定パターンＭＰａでは、画像全体に、格子状のメッシュ枠ＭＦが表示されている。この測定パターンＭＰａでは、メッシュ枠ＭＦにおける４つの角部や、直線同士の交点が測定ポイントＤＰａを示している。このような測定パターンＭＰａの構成であっても、測定ポイントＤＰａの検出が容易である。

C2．変形例２：
上記実施形態において説明した画像表示システム１０によるスタック補正は、例えば、以下のように実行することも可能である。

図２３（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例としてのスタック補正の方法を説明するための模式図である。図２３（Ａ）は、第１のプロジェクター１００ａが投射表示する測定パターンＭＰａを示す模式図である。この測定パターンＭＰａは、上記実施形態で説明した測定パターンＭＰａと同様の構成であり、複数の測定ポイントＤＰａを示すドットマークが表示されている。

図２３（Ｂ）は、第２のプロジェクター１００ｂが投射表示する測定パターンＭＰｅを示す模式図である。この測定パターンＭＰｅでは、測定パターンＭＰａの各測定ポイントＤＰａと同じ座標に、測定ポイントＤＰｅが設定されており、測定ポイントＤＰｅは、クロスマーク（記号「×」）における直線の交点によって示されている。このように、測定パターンＭＰａと測定パターンＭＰｅとでは、各測定パターンＤＰａ,ＤＰｅの座標は同じであるが、それを示すマークの形状が異なる。

図２３（Ｃ）は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂによって、上記の測定パターンＭＰａ,Ｍｐｅが投射表示された投射スクリーンＳＣを示す模式図である。この変形例では、第２のプロジェクター１００ｂが、撮影部１７０によって、測定パターンＭＰａ，ＭＰｅが投射表示された投射スクリーンＳＣを撮影し、その撮影画像に基づいてスタック補正を行う。

第２のプロジェクター１００ｂのパターン解析部１３２は、前記の撮影画像から、ドットマークによって示された測定ポイントＤＰａと、クロスマークによって示された測定ポイントＤＰｅの撮像座標を検出する。そして、測定ポイントＤＰｅの撮像座標とパネル座標とに基づき、座標変換φを導出し、座標変換φを用いて各測定ポイントＤＰａの撮像座標を変換した変換座標を取得する。さらに、補正値算出部１３４が、測定ポイントＤＰａの変換座標と、基準点座標情報ＲＰＩに含まれる各測定ポイントＤＰａの画像上の座標と、の差に基づき、スタック補正値を算出する。

上記の実施形態では、複数に分割された画像領域ごとの局所的な座標変換ψを求めて、その座標変換ψを用いてスタック補正を行っていた。これに対して、この変形例では、画像全体の座標を一律に変換する座標変換φを用いてスタック補正を行っている。このような方法であっても、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射画像の座標系を互いに一致させることができ、スタック投射を実現することができる。ただし、上記実施形態で説明した局所的な座標変換ψを用いるスタック補正の方が、投射光学系１２５のレンズの歪みなどの影響を反映させた高精度の補正値を取得できるため、スタック投射の画質をより向上させることができ、好ましい。

C3．変形例３：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａでは、第２のプロジェクター１００ｂがスタック補正のための処理を実行している間、第１のプロジェクター１００ａは測定パターンＭＰａの投射表示を継続していた（図５，図１８）。しかし、第１のプロジェクター１００ａは、第２のプロジェクター１００ｂのスタック補正が終了する前に、測定パターンＭＰａの投射を終了しても良い。第１のプロジェクター１００ａは、少なくとも、第２のプロジェクター１００ｂが、撮影部１７０によって、第１の測定パターンＭＰａの投射画像を撮影するまで、測定パターンＭＰａの投射を継続していれば良い。ただし、上記実施形態であれば、第１のプロジェクター１００ａが、その投射画像の切り替え処理や、投射処理の停止処理を実行しなくても、測定パターンＭＰａの投射を継続しているだけで、第２のプロジェクター１００ｂによってスタック補正が完了される。従って、スタック補正をより簡易に実行することができる。

C4．変形例４：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａでは、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂが投射する投射画像を、投射スクリーンＳＣ上の同じ画像領域に重ね合わせるスタック投射を実行していた。しかし、画像表示システム１０は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射画像を、投射画像の周縁部を部分的に重畳させつつ縦方向や横方向に隣り合うように配列し、１つの表示画像（いわゆるタイリング画像）を形成するものとしても良い。即ち、画像表示システム１０では、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂのそれぞれの投射画像の座標系を合わせて互いの投射画像を組み合わせて表示する画像表示処理が実行されれば良い。

C5．変形例５：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａは、２台のプロジェクター１００ａ，１００ｂの投射画像を重ねるスタック投射を実行していた。しかし、画像表示システム１０は、さらに、複数のプロジェクターの投射画像を組み合わせる画像表示処理を実行するものとして良い。この場合には、例えば、１台の第１のプロジェクター１００ａと、複数台の第２のプロジェクター１００ｂとが組み合わされる。そして、第１のプロジェクター１００ａが投射する測定パターンＭＰａに基づいて、他のプロジェクター１００ｂが、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系に、自身の投射画像の座標系を合わせる補正を行う。このような構成によって、複数の投射画像を組み合わせた、より多彩な画像表現が可能となる。

C6．変形例６：
上記の実施形態では、ステップＳ４０のパターン抽出処理（図１０，図１１）によって、撮影画像ＣＩａ，ＣＩｄから測定パターンＭＰｂ，ＭＰｄを抽出した差分画像ＤＩ，ＤＩＡを生成していた。しかし、ステップＳ４０のパターン抽出処理は省略されるものとしても良い。この場合には、パターン解析部１３２が、撮影画像ＣＩａ，ＣＩｄから、異なるパターン（図形・記号・模様・色彩）で構成されている測定パターンＭＰａ，ＭＰｂ，ＭＰｄのそれぞれを区別して検出する。そして、パターン解析部１３２が、各測定パターンＭＰａ，ＭＰｂ，ＭＰｄにおける各測定ポイントＤＰａ，ＤＰｂ，ＤＰｄの座標を検出することにより、スタック補正が可能である。ただし、上記実施形態のように、パターン抽出処理を実行することにより、各測定パターンＭＰａ，ＭＰｂ，ＭＰｄの画像をそれぞれ分離して取得できるため、各測定パターンＭＰａ，ＭＰｂ，ＭＰｄの誤検出が抑制され、スタック補正の精度・信頼性を向上させることができる。

C7．変形例７：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａでは、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂは、投射スクリーンＳＣの画像表示面側（正面側）に正対する方向から画像を投射していた。しかし、画像表示システム１０は、第１と第２のプロジェクター１００ａ，１００ｂに、投射スクリーンＳＣの背面側から画像を投射させる、いわゆるリアプロジェクションシステムとして構成されるものとしても良い。

C8．変形例８：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａでは、入射する光を画像信号に応じて変調する光変調装置として液晶パネル１２３を用いていた。しかし、画像表示システム１０，１０Ａは、光変調装置としてデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いても良い。また、液晶パネル１２３は、反射型の液晶パネルであっても良く、透過型の液晶パネルであっても良い。さらに、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。

C9．変形例９：
上記実施形態の画像表示システム１０，１０Ａでは、第２のプロジェクター１００ｂは、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系と、自身の投射画像の座標系とが合うようにスタック補正値を算出して、投射対象である画像の補正を行っていた。しかし、第２のプロジェクター１００ｂは、第１のプロジェクター１００ａの投射画像の座標系と、自身の投射画像の座標系とを合わせる補正を行わなくとも良い。第２のプロジェクター１００ｂは、第１のプロジェクター１００ａの投射画像と、自身の投射画像とが所定の関係になるように投射対象の画像を補正すれば良い。また、上記実施形態では、パターン解析部１３２が、検出した各測定パターンＭＰａ，ＭＰｃ，ＭＰｄに基づいて、各測定ポイントＤＰａ，ＤＰｃ，ＤＰｄの座標を検出し、座標変換ψを導出していた。しかし、パターン解析部１３２による各測定ポイントＤＰａ，ＤＰｃ，ＤＰｄの座標の検出工程や、座標変換ψの取得工程は省略されるものとしても良い。第２のプロジェクター１００ｂは、パターン解析部１３２が検出した各測定パターンＭＰａ，ＭＰｃ，ＭＰｄに基づいて、第１のプロジェクター１００ａの投射画像と、自身の投射画像とが所望の関係となるように補正をすれば良い。

C10．変形例１０：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０，１０Ａ…画像表示システム
１１…信号線
１００ａ…第１のプロジェクター
１００ｂ…第２のプロジェクター
１０２…内部バス
１１０…映像入力部
１２０ａ，１２０ｂ…投射部
１２１ａ，１２１ｂ…映像用プロセッサー
１２１１…歪み補正部
１２２…液晶パネル駆動部
１２３…液晶パネル
１２３ｉ…画像形成領域
１２４…照明光学系
１２５…投射光学系
１２５１…ズームレンズ
１２６…ズームレンズ駆動部
１３０…ＣＰＵ
１３１ａ…投射制御部
１３１ｂ…投射制御部
１３２…パターン解析部
１３３…パターン生成部
１３４…補正値算出部
１４０…ＲＡＭ
１５０ａ，１５０ｂ…記憶部
１６０…操作受付部
１７０…撮影部
１７２…撮影画像メモリー
２００…画像供給装置
ＣＩａ〜ＣＩｄ…撮影画像
ＤＦ…長方形図形
ＤＩ，ＤＩＡ…差分画像
ＤＬ…直線
ＤＰａ〜ＤＰｅ…測定ポイント
ＭＦ…メッシュ枠
ＭＰａ〜ＭＰｅ…測定パターン
ＰＡａ，ＰＡｂ…投射領域
ＲＰＩ…基準点座標情報
ＳＣ…投射スクリーン

Claims (13)

1. プロジェクターであって、
   投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する投射部と、
   他のプロジェクターによって、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像が前記投射面に投射されているときに、前記投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を投射させる投射制御部と、
   前記投射面を撮像して撮影画像を生成する撮影部と、
   前記撮影部から取得した前記撮影画像から、前記第１と第２のパターンを検出する画像解析部と、
   前記画像解析部の検出結果に基づいて、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正する補正処理部と、
   を備える、プロジェクター。
2. 請求項１記載のプロジェクターであって、
   前記補正処理部は、前記撮影画像において前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、前記第２の画像において前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、に基づいて、前記撮影画像の座標系と、前記投射対象である画像の座標系との第１の対応関係を導出し、前記第１の対応関係に基づいて、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正する、プロジェクター。
3. 請求項２記載のプロジェクターであって、
   前記補正処理部は、前記第１の対応関係に基づいて、前記撮影画像において前記第１のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標に対応する、前記投射対象である画像の座標系における座標を導出する、プロジェクター。
4. 請求項２または３記載のプロジェクターであって、
   前記第１のパターンは、前記第１の画像を分割して形成される複数の分割領域ごとに、少なくとも１点の前記測定ポイントを示し、
   前記第２のパターンは、前記第１の画像における前記複数の分割領域に対応する領域ごとにそれぞれ少なくとも２点以上の測定ポイントを示す、プロジェクター。
5. 請求項４記載のプロジェクターであって、
   前記補正処理部は、前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標に基づき、前記複数の分割領域ごとの前記第１の対応関係を導出する、プロジェクター。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、さらに、
   前記第１の画像の投射画像を含む前記撮影画像に基づいて、前記第２の画像を生成するパターン画像生成部を備える、プロジェクター。
7. 請求項６記載のプロジェクターであって、
   前記投射制御部は、前記他のプロジェクターによって、前記投射面に、前記第１の画像が投射されているときに、前記投射部に、前記第２の画像における前記複数の測定ポイントよりも少ない複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンと異なる第３のパターンを含む第３の画像を投射させ、
   前記撮影部は、前記第１と第３の画像が投射された前記投射面を撮像し、
   前記画像解析部は、前記第１と第３の画像の投射画像を含む前記撮影画像から、前記第１と第３のパターンのそれぞれを検出し、
   前記パターン画像生成部は、前記撮影画像上において前記第３のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、前記第３の画像において前記第３のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの座標と、に基づいて、前記撮影画像における前記投射部の投射画像の座標系と、投射対象である画像の座標系との第２の対応関係を導出し、前記第２の対応関係と、前記撮影画像において前記第１のパターンが示す前記複数の測定ポイントの座標とに基づいて、前記投射面における前記第１のパターンが示す前記複数の測定ポイントのそれぞれの周囲に複数の測定ポイントが配列されるように、前記第２の画像に前記第２のパターンを形成する、プロジェクター。
8. 請求項４記載のプロジェクターであって、
   前記第２のパターンは、前記第２の画像の全体にわたって分散して配列された前記複数の測定ポイントの位置を示し、
   前記補正処理部は、前記投射面において、前記第２のパターンによって示される前記複数の測定ポイントの中から、前記第１のパターンによって示される前記複数の測定ポイントのそれぞれを中心とする所定の範囲内に存在する測定ポイントを抽出して、前記第１の対応関係の導出に用いる、プロジェクター。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記補正処理部は、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像に実質的に重畳するように、前記投射対象である画像を補正する、プロジェクター。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
    前記補正処理部は、前記投射部が投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する投射画像に部分的に重畳するように、前記投射対象である画像を補正する、プロジェクター。
11. 第１と第２のプロジェクターを備え、前記第１と第２のプロジェクターが協働して共通の投射面に投射画像を形成する画像表示システムであって、
    前記第１のプロジェクターは、
    前記投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する第１の投射部と、
    前記第１の投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像を投射させる第１の投射制御部と、
    を備え、
    前記第２のプロジェクターは、
    前記投射面に投射対象である画像の投射画像を投射する第２の投射部と、
    前記第１のプロジェクターによって前記投射面に前記第１の画像が投射されているときに、前記第２の投射部に、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を投射させる第２の投射制御部と、
    前記投射面を撮像して撮影画像を生成する撮影部と、
    前記撮影部から取得した前記撮影画像から、前記第１と第２のパターンをそれぞれ検出する画像解析部と、
    前記画像解析部の検出結果に基づいて、前記第２の投射部が投射する投射画像が、前記第１の投射部が投射する投射画像と所望の関係となるように、前記投射対象となる画像を補正する補正処理部と、
    を備える、画像表示システム。
12. 請求項１１記載の画像表示システムであって、
    前記第１のプロジェクターの前記第１の投射制御部は、前記第２のプロジェクターの前記第２の投射制御部が前記第２の画像の投射を開始してから、前記補正処理部が前記投射対象となる画像の補正を開始するまでの間、前記第１の画像の投射を継続する、画像表示システム。
13. プロジェクターの制御方法であって、
    （ａ）他のプロジェクターによって、前記投射面に、複数の測定ポイントの位置を示す第１のパターンを含む第１の画像が投射されているときに、複数の測定ポイントの位置を示す、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを含む第２の画像を、前記投射面に投射させる工程と、
    （ｂ）前記第１と第２のパターンが投射表示されている前記投射面を撮像する工程と、
    （ｃ）前記投射面の撮影画像から前記第１と第２のパターンをそれぞれ検出する工程と、
    （ｄ）前記第１と第２のパターンの検出結果に基づいて、当該プロジェクターが投射する投射画像が、前記他のプロジェクターが投射する画像と所望の関係となるように、前記投射対象である画像を補正する工程と、
    を備える、制御方法。

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