JP2019095651A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触電力伝送を行う複数台のプロジェクタを使用して合成投射を容易に行う。【解決手段】画像投射装置１００は、第１の画像投射装置および第２の画像投射装置２００のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる第１の画像投射装置である。該画像投射装置は、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な無線電源手段８２と、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送が行われる場合に合成投射のために第１および第２の画像投射装置を制御する連動投射制御を行う制御手段３０とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数台で画像投射を行う画像投射装置（以下、プロジェクタという）に関する。

投射画像の情報量を増加させたり明るさを向上させたりする目的で、複数台のプロジェクタのそれぞれからの投射画像を合成するマルチ投射（タイリング）やスタック投射といった合成投射を行う場合がある。このような合成投射を行う場合に、それぞれのプロジェクタからの投射画像の位置や形状を調整することは容易ではない。特許文献１にて開示されたプロジェクタは、検出した他のプロジェクタの位置に応じてスタッキング表示モードとタイリング表示モードとを切り替えることで、他のプロジェクタとの位置関係を調整せずに該他のプロジェクタと連携して合成投射を行う。

一方、ケーブルを介さずに電力を伝送する非接触電力伝送は、合成投射を行う複数台のプロジェクタ間で使用することができる。

特開２０１２−０３２５５４号公報

上記のような非接触電力伝送を行う複数台のプロジェクタを使用する際に、それぞれのプロジェクタからの投射画像の位置や形状を容易に調整できることが望ましい。

本発明の一側面としての画像投射装置は、第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる第１の画像投射装置である。該画像投射装置は、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な無線電源手段と、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送が行われる場合に合成投射のために第１および第２の画像投射装置を制御する連動投射制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。

本発明の他の一側面としての画像投射装置は、第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる第２の画像投射装置である。該画像投射装置は、第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な無線電源手段と、第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送が行われる場合に第１の画像投射装置からの合成投射のための連動投射制御を受ける被制御手段とを有することを特徴とする。

本発明の他の一側面としての制御方法は、第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる第１の画像投射装置であり、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な画像投射装置に適用される。該制御方法は、第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行う画像投射装置に、合成投射のために第１および第２の画像投射装置を制御する連動投射制御を行わせることを特徴とする。

本発明の他の一側面としての制御方法は、第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる第２の画像投射装置であり、第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な画像投射装置に適用される。該制御方法は、第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行う画像投射装置に、第１の画像投射装置からの合成投射のための連動投射制御を受けさせることを特徴とする。

なお、画像投射装置のコンピュータに、上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、非接触電力伝送を行う複数の画像投射装置間において合成投射のための連動投射制御を行うことができる。

本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例１のプロジェクタが行う連動投射処理を示すフローチャート。 実施例１のプロジェクタにおける連動投射選択ＧＵＩを示す図。 実施例１のプロジェクタにおける合成投射タイプ設定ＧＵＩを示す図。 本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例２のプロジェクタが行う連動投射処理を示すフローチャート。 実施例１のプロジェクタの合成投射の様子を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１である第１の画像投射装置としての液晶プロジェクタ（以下、単にプロジェクタという）１００の構成を示す。図７に示すように、プロジェクタ１００は、第２の画像投射装置としての他のプロジェクタ２００とともに、マルチ投射やスタック投射といった合成投射を行う。図７はスタック投射を行っている様子を示している。

プロジェクタ１００において、画像処理部１０は、コンポジット端子やＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子およびDisplayport端子等を介して外部機器からの映像信号の入力を受ける。また、画像処理部１０は、ＵＳＢ端子やＬＡＮ端子も備えており、映像信号として、ＪＰＥＧ、ＢＭＰおよびＰＮＧ等の各種画像ファイルやストリーミング動画の入力も受ける。図７に示すように、プロジェクタ１００には、外部機器からの映像信号がケーブルを介して供給される。

さらに、画像処理部１０は、入力された映像信号に対して、ブライトネス調整、コントラスト調整、色変換、解像度変換、鮮鋭化処理、平滑化処理、フレームレート変換およびＩＰ変換等の画像処理を行う。これにより、後述する液晶表示素子を駆動するための映像信号（以下、パネル駆動映像信号という）を生成する。

ＯＳＤ（On Screen Display）重畳部２０は、画像処理部１０から出力されるパネル駆動映像信号に対して、ＯＳＤ画像を表示するための画像信号を重畳する。ＯＳＤ画像は、後述する連動投射選択ＧＵＩや合成投射タイプ設定ＧＵＩのようにユーザ選択を可能とするためのＧＵＩ画像である。幾何歪補正部４０は、ＯＳＤ重畳部２０から出力されたパネル駆動映像信号に対して、投射映像に生じる幾何学的な歪み（台形歪み等）を補正する変形処理を行う。

液晶駆動部５０は、幾何歪補正部４０にて変形処理がなされたパネル駆動映像信号を液晶駆動信号に変換して液晶表示素子（光変調素子）６６を駆動する。液晶表示素子６６は、透過型または反射型の液晶表示素子であり、入射光（照明光）を液晶駆動信号に応じて変調して画像光を生成する。液晶駆動部５０は、液晶表示素子６６の画素単位での輝度（透過率または反射率）の調整や液晶パネル６６において後述する照明光学系６４からの照明光を変調して画像光を生成する領域の位置を調整したりすることもできる。また、液晶駆動部５０は、複数台（本実施例では２台）のプロジェクタ１００，２００を用いたマルチ投射を行う際に、投射映像間の重畳部分（ブレンド領域）を目立たなくさせるためのエッジブレンド補正を行うこともできる。エッジブレンド補正は、ブレンド領域およびその近傍領域の階調補正である。

光学部６０は、光源部６２、照明光学系６４、液晶表示素子６６および投射光学系６８を有する。光源部６２から出射した光は照明光学系６４を通って照明光として液晶表示素子６６に入射する。液晶表示素子６６で変調されることで生成された画像光は、投射光学系（投射レンズ）６８によりスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、被投射面上に投射映像が表示される。投射光学系６８は、これを構成するレンズをモータにより移動させることで、投射映像を拡大または縮小する光学ズーム、投射映像を被投射面内で移動させる光学シフトおよび投射映像のピントを調整するためのフォーカシングを行うことができる。

操作手段としての操作部７０は、ユーザ操作が行われるボタンやダイヤルおよびリモコンからの赤外線を受信する赤外線受光部を有しており、ユーザ操作または赤外線入力による操作を電気信号（操作信号）に変換する。ここにいう操作には、各種設定メニューの呼び出し操作、該メニュー上での上下左右の移動指示、決定操作およびキャンセル操作等がある。

通信部（通信手段）８０は、有線通信機能または無線通信機能を有する。ＣＰＵ部３０は、通信部８０を介して、外部からのコマンドを受信したり外部にコマンドを送信したりする。ＣＰＵ部３０は、外部からコマンドを受信した場合は、操作部７０への操作入力と同等の処理を行ったり、画像処理部１０、幾何歪補正部４０、光学部６０および非接触電力伝送部８２の制御を行ったりする。

無線電源手段としての非接触電力伝送部８２は、第２の画像投射装置である他のプロジェクタ２００との間で金属接点やコネクタ等を介さずに電力を伝送する非接触電力伝送を行う。なお、ここいう「非接触」は、金属接点やコネクタ等で接続されていないだけで、プロジェクタ１００，２００の筐体（非接触電力伝送部）同士は接触していても接触していなくてもよい。

本実施例のプロジェクタ１００は他のプロジェクタ２００に対して非接触電力伝送による給電（非接触給電）を行い、他のプロジェクタ２００は非接触電力伝送により受電する（非接触給電を受ける）。このため、図７において、プロジェクタ１００は外部電源からケーブルを介して給電を受けるが、他のプロジェクタ２００は外部電源から給電を受けないので、外部電源とのケーブル接続は不要である。

センサ部８４は、被投射面（つまりは投射映像）を撮像するカメラおよびプロジェクタ１００の設置姿勢を検出する姿勢センサを含む。ＣＰＵ部３０は、センサ部８４からの撮像データや姿勢データを、合成投射のために行われる後述する連動投射制御に利用する。

メモリ部９０は、ユーザが設定した各種設定値、プロジェクタ１００の工場出荷時の情報、プロジェクタ１００の使用時間を含む使用履歴の情報を記憶している。また、メモリ部９０は、投射光学系６８のズーム状態やシフト状態を示す情報と、エッジブレンド補正や幾何学歪補正等、合成投射に関わる設定情報と、非接触電力伝送部８２から給電を行っている他のプロジェクタ２００の情報を記憶する。

制御手段としてのＣＰＵ部３０は、画像処理部１０、ＯＳＤ重畳部２０、幾何歪補正部４０、液晶駆動部５０、操作部７０、通信部８０、非接触電力伝送部８２、センサ部８４、メモリ部９０および光学部６０に接続されている。ＣＰＵ部３０は、マイクロコンピュータであり、プロジェクタ１００内の各部の制御を行う。またＣＰＵ部３０は、操作部７０から操作信号や通信部８０を介して受け取ったコマンドに応じた制御や処理も行う。例えば、ＣＰＵ部３０は、ＯＳＤ重畳部２０を制御して設定メニューを表示させたり、画像処理部１０、幾何歪補正部４０および投射光学系６８を制御したりする。さらにＣＰＵ部３０は、センサ部８４からのデータに基づいて合成投射のための設定（投射光学系６８のズーム状態およびシフト状態、幾何学歪補正量、エッジブレンド補正量等）の計算も行う。以下の説明において、合成投射のためにプロジェクタ１００および他のプロジェクタ２００を連動させる制御を連動投射制御という。

本実施例における他のプロジェクタ２００の構成について説明する。他のプロジェクタ２００の構成は、基本的にプロジェクタ１００と同じである。すなわち、他のプロジェクタ２００は、プロジェクタ１００との間で非接触電力伝送を行う（給電を受ける）非接触電力伝送部２８２と、プロジェクタ１００との間で通信を行う通信部２８０とを有する。また、通信を介して他のプロジェクタ２００がプロジェクタ１００から制御可能であると確認し、ＣＰＵ部３０からの合成投射のための連動投射制御を受ける被制御手段としてのＣＰＵ部２３０とを有する。さらに、他のプロジェクタ２００は、不図示の画像処理部、幾何歪み補正部、液晶駆動部および光学部等を有する。本実施例では、他のプロジェクタ２００は、プロジェクタ１００と同様に、外部機器からの映像信号をケーブルを介して受ける。

次に図２のフローチャートを用いて、ＣＰＵ部３０が行う連動投射処理（連動投射制御方法）について説明する。ＣＰＵ部３０は、コンピュータプログラムとしての画像投射プログラムに従って本処理を実行する。

ステップＳ１０では、ＣＰＵ部３０は、非接触電力伝送部８２が他のプロジェクタ２００に対して給電を行っているか否かを判定する。給電していない場合は、ＣＰＵ部３０はそのまま本処理を終了し、給電している場合はステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ部３０は、通信部８０を通じて他のプロジェクタ２００と通信を行い、該通信により他のプロジェクタ２００の機種や製造番号等を含む識別情報（ＩＤ情報）を取得する。そして、ＣＰＵ部３０は、取得したＩＤ情報から、他のプロジェクタ２００がＣＰＵ部３０からの制御、つまりは連動投射制御（図では連動投射と略記する）が可能か否かを判定する。他のプロジェクタ２００が連動投射制御が可能であると判定（確認）した場合は、ＣＰＵ部３０はステップＳ３０に進み、連動投射制御が可能でない場合は本処理を終了する。

ステップＳ３０では、ＣＰＵ部３０は、ＯＳＤ重畳部２０に、図３に示すようなユーザに対して連動投射（制御）を行うか否かを選択させるためのＯＳＤ画像（連動投射選択ＧＵＩ）を表示させる。ユーザは、操作部７０（リモコン等）を通じて、「はい」又は「いいえ」を選択する。「はい」が選択された場合は、ＣＰＵ部３０は、さらにＯＳＤ重畳部２０に、図４に示すように合成投射方式としてマルチ（投射）を行うかスタック（投射）を行うかを選択させるためのＯＳＤ画像（合成投射タイプ設定ＧＵＩ）を表示させる。ユーザは、操作部７０を通じて、「マルチ」又は「スタック」を選択する。

次にステップＳ４０では、ＣＰＵ部３０は、ステップＳ３０でのユーザ選択の結果が連動投射（制御）を行うであった場合はステップＳステップＳ５０に進み、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ５０では、ＣＰＵ部３０は、他のプロジェクタ２００と通信を行い（または先に取得したＩＤ情報から）、該他のプロジェクタ２００の投射条件に関する情報を取得する。他のプロジェクタ２００の投射条件には、現在の投射画角（光学ズーム状態）、光学ズーム／シフトの可動範囲、投射映像のサイズ、明るさおよび画素数、筐体のサイズ、光源の高さ、現在の各種設定状態等が含まれる。

また、ＣＰＵ部３０は、センサ部８４のカメラにより投射映像を撮像して得られる撮像データを取得し、該撮像データから自他のプロジェクタ１００，２００からの投射映像の相対的な位置関係を取得する。さらにＣＰＵ部３０は、センサ部８４の姿勢センサから得られる姿勢データからプロジェクタ１００の傾き角度等を取得する。また、通信部８０を介した他のプロジェクタ２００との通信により、自他のプロジェクタ１００，２００の位置が水平および垂直方向にどれだけずれているかや、自他のプロジェクタ１００，２００からの投射画像の各対応画素についての位置関係を取得してもよい。

次にステップＳ６０では、ＣＰＵ部３０は、ステップＳ３０でユーザが選択した合成投射方式とステップＳ５０で取得した投射条件とから、自他のプロジェクタ１００，２００の投射条件を合成投射に適するように制御（調整）する連動投射設定を行う。言い換えれば、連動投射制御を行う。具体的には、光学ズーム／シフト、幾何学歪補正、エッジブレンド補正、画素単位の輝度補正、パネル駆動映像信号の解像度等の設定を行う。

例えば、スタック投射を行う場合は、ＣＰＵ部３０は自他のプロジェクタ１００，２００からの投射画像の位置および形状を一致させるように連動投射設定を行う。また、マルチ投射を行う場合は、ＣＰＵ部３０は自他のプロジェクタ１００，２００からの投射画像の一部（周辺部）が重なり合うように又は投射画像の全体が重なり合わないように（画像端同士が接して並ぶように）連動投射設定を行う。

これにより、ユーザによる設定作業を必要とすることなく（または最小限として）、良好な合成投射を行うことができる。

以上説明したように、本実施例では、他のプロジェクタ２００との非接触電力伝送の実施を条件として自他のプロジェクタ１００，２００の連動投射制御を行う。これにより、容易に良好な合成投射を行うことができる。特に他のプロジェクタ２００に対する非接触電力伝送の実施を条件とすることで、通信等により連動投射制御を行うべき他のプロジェクタ２００を探す必要がなく、速やかに他のプロジェクタ２００との連動投射制御を行うことができる。

なお、本実施例では、プロジェクタ１００が他のプロジェクタ２００に対して非接触給電を行う場合について説明したが、他のプロジェクタ２００から非接触給電を受けてもよい。この場合も、上述したようにプロジェクタ１００が他のプロジェクタ２００に対して給電を行う場合と同様の効果が得られる。このことは、後述する実施例２でも同じである。

また、非接触給電が行われている場合に自動的に連動投射制御を行ってもよい。この場合、プロジェクタ１００，２００の重なり合っている領域の面積が大きい（例えば筐体上下面の５０％以上）である場合にはスタック投射のための連動投射制御を行い、重なり合っている領域の面積が小さければマルチ投射のための連動投射制御を行うようにしてもよい。

本発明の実施例２について図５を用いて説明する。本実施例のプロジェクタ１００′の構成は基本的に実施例１のプロジェクタ１００と同じであるが、通信部８０′が映像信号の通信に対応している点で異なる。具体的には、プロジェクタ１００′に入力された映像信号を通信部８０′から他のプロジェクタ２００に送信したり通信部８０′で受信した映像信号を画像処理部１０に入力したりすることができる。図５において、実施例１のプロジェクタ１００と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付している。本実施例では、図７において外部機器から他のプロジェクタ２００に映像信号を入力するケーブルが不要となる。

図６のフローチャートを用いて、ＣＰＵ部３０′が行う連動投射処理について説明する。ＣＰＵ部３０′は、コンピュータプログラムとしての画像投射プログラムに従って本処理を実行する。ステップＳ２０とスタップＳ３０との間にステップ１００が追加された点で実施例１（図２）と異なる。ステップＳ１００以外のステップでの処理は、実施例１と同じである。

他のプロジェクタ２００が連動投射制御可能であると判定したＣＰＵ部３０′は、ステップ１１０において、プロジェクタ１００′から他のプロジェクタ２００に対して映像信号を無線送信しているか否かを判定する。映像信号を送信していない場合は本処理を終了し、送信している場合はステップＳ３０に進む。

このように本実施例では、自他のプロジェクタ１００′，２００の連動投射制御を行う条件として、他のプロジェクタ２００に対する非接触給電の実施に、映像信号を無線送信していることを加える。これにより、ＣＰＵ部３０′は、他のプロジェクタ２００がどのような投射映像を表示しているかを判別でき、合成投射を行う際に映像信号に対して行うべき処理（エッジブレンディング、拡大縮小、トリミング、明るさの調整等）を自ら選択することができる。また、他のプロジェクタ２００を本実施例のプロジェクタ１００′の上に重ねるように設置することで非接触電力伝送が可能であれば、他のプロジェクタ２００を設置して電源投入するだけで、両プロジェクタ間に配線を行うことなく合成投射を行うことができる。

上記各実施例では、全自動で連動投射設定を行う場合について説明したが、チュートリアル方式で細かい位置合わせ等の調整をユーザに任せてもよい。また、他のプロジェクタが前回の映像投射時と異なるプロジェクタであることを検出したことに応じて新たな連動投射設定を行うようにしてもよい。

さらに上記各実施例では、２台のプロジェクタで合成投射を行う場合について説明したが、３台以上のプロジェクタで合成投射を行う場合にも各実施例と同様の連動投射制御を行うことができる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

３０ ＣＰＵ部
８０ 通信部
８２ 非接触電力伝送部
１００，１００′ プロジェクタ
２００ 他のプロジェクタ

Claims (16)

1. 第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる前記第１の画像投射装置であって、
   前記第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な無線電源手段と、
   前記第２の画像投射装置との間で前記非接触電力伝送が行われる場合に前記合成投射のために前記第１および第２の画像投射装置を制御する連動投射制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像投射装置。
2. 前記第２の画像投射装置との間で通信を行う通信手段を有し、
   前記制御手段は、前記第２の画像投射装置との間で前記非接触電力伝送が行われる場合において、前記通信を介して前記第２の画像投射装置が前記第１の画像投射装置から制御可能であることを確認したときに前記連動投射制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記通信手段は、映像信号の通信を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
4. 前記制御手段は、前記通信手段が前記映像信号を通信していることを条件として前記連動投射制御を行うか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
5. 前記制御手段は、前記連動投射制御を行うか否かのユーザ選択を可能とするＧＵＩ画像を表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像投射装置。
6. 前記制御手段は、前記第１および第２の画像投射装置からの投射画像の位置および形状を一致させるように前記連動投射制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投射装置。
7. 前記制御手段は、前記第１および第２の画像投射装置からの投射画像の一部が重なり合うように又は投射画像の全体が重なり合わないように前記連動投射制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投射装置。
8. ユーザ操作に応じて操作信号を出力する操作手段を有し、
   前記制御手段は、前記操作信号に応じて前記連動投射制御を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像投射装置。
9. 前記無線電源手段は、前記第２の画像投射装置に非接触給電を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投射装置。
10. 前記無線電源手段は、前記第２の画像投射装置から非接触給電を受けることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投射装置。
11. 第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる前記第２の画像投射装置であって、
    前記第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な無線電源手段と、
    前記第１の画像投射装置との間で前記非接触電力伝送が行われる場合に前記第１の画像投射装置からの前記合成投射のための連動投射制御を受ける被制御手段とを有することを特徴とする画像投射装置。
12. 前記無線電源手段は、前記第１の画像投射装置から非接触給電を受けることを特徴とする請求項１１に記載の画像投射装置。
13. 前記無線電源手段は、前記第１の画像投射装置に非接触給電を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像投射装置。
14. 第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる前記第１の画像投射装置であり、前記第２の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な画像投射装置の制御方法であって、
    前記第２の画像投射装置との間で前記非接触電力伝送を行う前記画像投射装置に、前記合成投射のために前記第１および第２の画像投射装置を制御する連動投射制御を行わせることを特徴とする画像投射装置の制御方法。
15. 第１の画像投射装置および第２の画像投射装置のそれぞれからの投射画像を合成する合成投射に用いられる前記第２の画像投射装置であり、前記第１の画像投射装置との間で非接触電力伝送を行うことが可能な画像投射装置の制御方法であって、
    前記第１の画像投射装置との間で前記非接触電力伝送を行う前記画像投射装置に、前記第１の画像投射装置からの前記合成投射のための連動投射制御を受けさせることを特徴とする画像投射装置の制御方法。
16. 画像投射装置のコンピュータに、請求項１４または１５に記載の制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムであることを特徴とする画像投射プログラム。