JP2019149633A - プロジェクタ、制御装置、画像投影システム、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】台形補正と重畳領域の位置合わせとを簡易に実行できる。【解決手段】本発明のプロジェクタは、複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタであって、前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得手段と、ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、前記パラメータを他のプロジェクタに送信する通信手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタ、制御装置、画像投影システム、制御方法およびプログラムに関する。

プロジェクタ（投影装置）を複数台用いることで、投影画像の高解像度化、大画面化を実現するマルチ投影という投影方法が知られている。マルチ投影とは、複数台のプロジェクタが投写する投影画像を繋ぎ合わせて、１つの画像を表示する方法である。マルチ投影において、複数の投影画面をつなぎ合わせる際、厳密に位置を合わせないと繋ぎ目が視認されてしまい表示品質が低下してしまう。そのため、繋ぎ目を目立たなくするエッジブレンドと呼ばれる処理が行われる。エッジブレンドとは、複数の投影画像を一部重畳させ、重畳領域に関して減光処理を行うことにより、重畳領域の照度と非重畳領域の照度とを等しくなるようにする処理である。

また、設置場所の制約から、スクリーンに対し正面にプロジェクタを設置することができない場合がある。この場合、スクリーン上に台形歪と呼ばれる幾何学歪が発生してしまう。これを解消するために、台形補正（キーストーン補正）という台形歪を信号処理で補正する処理が行われる。

マルチ投影を行う場合には、台形補正と重畳領域の正確な位置合わせとを両立させる必要があり、本体設置及び補正設定の作業が煩雑になる。レンズシフト機能を有しないプロジェクタでは、重畳領域の位置合わせのためにプロジェクタ本体を移動させる必要があるが、それによりプロジェクタとスクリーンの相対位置が変わってしまうため、台形補正を再設定する必要が生じる。そのため、本体の位置合わせと台形補正とを繰り返す必要がある。

特許文献１には、複数のプロジェクタが協働して表示する１つの画像を示す画像データに基づいて歪補正を行い、各プロジェクタに補正済みの部分画像データを送信する画像補正装置が提案されている。

特開２０１１−１８２０７９号公報

しかしながら、各プロジェクタに個別の画像再生装置が接続され、予め分割された画像データが入力される構成をとる場合には、特許文献１の技術を適用できないという課題があった。

そこで、本発明は、各投影装置に予め分割された画像データが入力される構成においても、台形補正と重畳領域の位置合わせとを簡易に実行できる技術を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様は、
複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させ
ることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタであって、
前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得手段と、
ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
前記パラメータを他のプロジェクタに送信する通信手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクタである。

本発明の第二の態様は、
複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタの制御装置であって、
前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得手段と、
ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
前記パラメータを各プロジェクタに送信する通信手段と、
を備えることを特徴とする制御装置である。

本発明の第三の態様は、
複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムであって、
複数のプロジェクタは、基準プロジェクタと、従属プロジェクタと、を備え、
前記基準プロジェクタは、
前記全体画像における前記基準プロジェクタが投影する前記部分画像の投影位置と前記従属プロジェクタが投影する前記部分画像の投影位置とを含む構成情報を取得する取得手段と、
ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記基準プロジェクタと前記従属プロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
前記パラメータに基づいて、前記基準プロジェクタの前記部分画像に変形処理を行う変形手段と、
前記パラメータを前記従属プロジェクタに送信する送信手段と、
を備え、
前記従属プロジェクタは、
前記パラメータを受信する受信手段と、
前記受信手段によって得られる前記パラメータに基づいて、前記従属プロジェクタの前記部分画像に変形処理を行う変形手段と、
を備える、
ことを特徴とする画像投影システムである。

本発明の第四の態様は、
複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させせることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタの制御方法であって、
前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位
置を含む構成情報を取得する取得ステップと、
ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力ステップと、
前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出ステップと、
を有することを特徴とするプロジェクタの制御方法である。

本発明の第五の態様は、上記方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

台形補正と重畳領域の位置合わせとを簡易に実行できる。

実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す図 実施形態に係るプロジェクタにおける処理の一例を示すフローチャート 実施形態に係る画像処理部の処理の一例を示す図 実施形態に係るマルチ投影システムの斜視図 実施形態に係る減光処理部の処理の一例を示す図 実施形態に係る変形処理の一例を示す図 実施形態に係るマルチ投影処理の初期設定を示すフローチャート 実施形態に係るマルチ投影の初期設定に関する表示メニューの一例を示す図 実施形態に係るマルチ投影処理を説明するためのフローチャート 実施形態に係るマルチ投影処理を説明するためのフローチャート 実施形態に係る連動４点補正に関する表示メニュー一例を示す図 実施形態に係る連動４点補正処理の一例を示すフローチャート 実施形態に係る投影画像における射影変換の一例を示す図 実施形態に係る投影画像における射影変換の一例を示す図 実施形態に係る補正の一例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明するが、この発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態］
本実施形態では、投影装置の一例として、透過型液晶パネルを用いたプロジェクタについて説明する。しかし、本発明は、表示デバイスとして透過型液晶パネルを用いたプロジェクタに限らない。例えば、ＤＬＰ（Digital Light Processing）、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon、反射型液晶）パネル等の表示デバイスを用いたどのようなものであ
っても適用可能である。また、液晶プロジェクタ（単に、プロジェクタとも称する。）には、単板式、３板式等が一般に知られているが、どちらの方式であっても良い。

本実施形態の液晶プロジェクタは、表示するべき画像に応じて、液晶素子の光の透過率を制御して、液晶素子を透過した光源からの光をスクリーンに投影することで、画像を投影する。以下、このような液晶プロジェクタの全体構成、基本動作、連動補正処理について順に説明する。

＜全体構成＞
図１は、本実施形態に係る液晶プロジェクタ１００の全体構成を示す図である。
本実施形態の液晶プロジェクタ１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、操作部１１３、画像入力部１３０、画像処理部１４０を有する。また、液晶プロジェク
タ１００は、さらに、液晶制御部１５０、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ、光源制御部１６０、光源１６１、色分離部１６２、色合成部１６３、光学系制御部１７０、投影光学系１７１を有する。また、液晶プロジェクタ１００は、さらに、記録再生部１９１、記録媒体１９２、通信部１９３、撮像部１９４、表示制御部１９５、表示部１９６を有していてもよい。

ＣＰＵ１１０は、液晶プロジェクタ１００の各動作ブロックを制御するものあり、ＲＯＭ１１１は、ＣＰＵ１１０の処理手順を記述した制御プログラムを記憶するためのものである。また、ＲＡＭ１１２は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納するものである。また、ＣＰＵ１１０は、記録再生部１９１により記録媒体１９２から再生された静止画像データや動画像データを一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生することもできる。また、ＣＰＵ１１０は、通信部１９３より受信した静止画像データや動画像データを一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、撮像部１９４により得られた画像や映像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを用いて、静止画像データや動画像データに変換して記録媒体１９２に記録させることもできる。

操作部１１３は、ユーザの指示を受け付け、ＣＰＵ１１０に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、表示部１９６上に設けられたタッチパネル等からなる。また、操作部１１３は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部（赤外線受信部等）で、受信した信号に基づいて所定の指示信号をＣＰＵ１１０に送信するものであってもよい。また、ＣＰＵ１１０は、操作部１１３や、通信部１９３から入力された制御信号を受信して、液晶プロジェクタ１００の各動作ブロックを制御する。

画像入力部１３０は、外部装置から画像信号を受信するものである。画像入力部１３０は、例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子等を含む。また、画像入力部１３０は、例えば、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）端子等を含む。また、画像入力部１３０は、アナログ画像信号を受信した場合には、受信したアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。そして、画像入力部１３０は、受信した画像信号を、画像処理部１４０に送信する。ここで、外部装置は、画像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機等、どのようなものであってもよい。

画像処理部１４０は、画像入力部１３０から受信した画像信号にフレーム数、画素数、画像形状等の変更処理を施して、液晶制御部１５０に送信するものであり、例えば画像処理用のマイクロプロセッサからなる。また、画像処理部１４０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が画像処理部１４０と同様の処理を実行しても良い。画像処理部１４０は、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、メニュー等のＯＳＤ重畳処理、歪み補正処理（キーストン補正処理）、エッジブレンディングといった機能を実行することが可能である。また、画像処理部１４０は、映像入力部１３０から受信した画像信号以外にも、ＣＰＵ１１０によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。

液晶制御部１５０は、画像処理部１４０で処理の施された画像信号に基づいて、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画素の液晶に印可する電圧を制御して、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率を調整する。液晶制御部１５０は、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、液晶制御部１５０は、専用のマイクロプロセッサである必要
はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が液晶制御部１５０と同様の処理を実行しても良い。例えば、画像処理部１４０に画像信号が入力されている場合、液晶制御部１５０は、画像処理部１４０から１フレームの画像を受信する度に、画像に対応する透過率となるように、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを制御する。

液晶素子１５１Ｒは、赤色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力された光のうち、色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、赤色の光の透過率を調整するためのものである。液晶素子１５１Ｇは、緑色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力された光のうち、色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、緑色の光の透過率を調整するためのものである。液晶素子１５１Ｂは、青色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力された光のうち、色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、青色の光の透過率を調整するためのものである。液晶制御部１５０による液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの具体的な制御動作や液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの構成については、後述する。

光源制御部１６０は、光源１６１のオン／オフを制御や光量の制御をするものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光源制御部１６０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が光源制御部１６０と同様の処理を実行しても良い。また、光源１６１は、不図示のスクリーンに画像を投影するための光を出力するものであり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等である。また、色分離部１６２は、光源１６１から出力された光を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズム等からなる。

なお、光源１６１として、各色に対応するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を使用する場合には、色分離部１６２は不要である。また、色合成部１６３は、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを透過した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズム等からなる。そして、色合成部１６３により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の成分を合成した光は、投影光学系１７１に送られる。このとき、液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂは、画像処理部１４０から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部１５０により制御されている。そのため、色合成部１６３により合成された光が投影光学系１７１によりスクリーンに投影されると、画像処理部１４０により入力された画像に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。

光学系制御部１７０は、投影光学系１７１を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光学系制御部１７０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が光学系制御部１７０と同様の処理を実行しても良い。また、投影光学系１７１は、色合成部１６３から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものである。投影光学系１７１は、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなり、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整等を行うことができる。

記録再生部１９１は、記録媒体１９２から静止画像データや動画像データを再生したり、また、撮像部１９４により得られた画像や映像の静止画像データや動画像データをＣＰＵ１１０から受信して記録媒体１９２に記録したりするものである。また、記録再生部１９１は、通信部１９３より受信した静止画像データや動画像データを記録媒体１９２に記録しても良い。記録再生部１９１は、例えば、記録媒体１９２と電気的に接続するインタ
フェースや記録媒体１９２と通信するためのマイクロプロセッサからなる。また、記録再生部１９１には、専用のマイクロプロセッサを含む必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が記録再生部１９１と同様の処理を実行しても良い。

記録媒体１９２は、静止画像データや動画像データ、その他、本実施形態に係る液晶プロジェクタに必要な制御データ等を記録することができるものである。記録媒体１９２は、磁気ディスク、光学式ディスク、半導体メモリ等のあらゆる方式の記録媒体であってよく、着脱可能な記録媒体であっても、内蔵型の記録媒体であってもよい。

通信部１９３は、外部機器からの制御信号や静止画像データ、動画像データ等を送受信するためのものであり、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等であってよく、通信方式を特に限定されない。また、例えば画像入力部１３０の端子が、ＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ（Consumer
Electronics Control）通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ１００と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコン等、どのようなものであってもよい。

撮像部１９４は、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の周辺を撮像して画像信号を取得するものであり、投影光学系１７１を介して投影された画像を撮影（スクリーン方向を撮影）することができる。撮像部１９４は、得られた画像や映像をＣＰＵ１１０に送信し、ＣＰＵ１１０は、その画像や映像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムに基づいて、静止画像データや動画像データに変換する。撮像部１９４は、被写体の光学像を取得するレンズ、レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサ、光学像を画像信号に変換する撮像素子、画像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部等からなる。また、撮像部１９４は、スクリーン方向を撮影するものに限られず、例えば、スクリーンと逆方向の視聴者側を撮影しても良い。

表示制御部１９５は、液晶プロジェクタ１００に備えられた表示部１９６に液晶プロジェクタ１００を操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させるための制御をするものであり、表示制御を行うマイクロプロセッサ等からなる。また、表示制御部１９５専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が表示制御部１９５と同様の処理を実行しても良い。また、表示部１９６は、液晶プロジェクタ１００を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示するものである。表示部１９６は、画像を表示できればどのようなものであっても良い。例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイであって良い。また、特定のボタンをユーザに認識可能に掲示するために、各ボタンに対応するＬＥＤ等を発光させるものであってもよい。

なお、本実施形態の画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０、記録再生部１９１、表示制御部１９５は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数または複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。

＜基本動作＞
次に、図１、図２を用いて、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の基本動作を説明する。
図２は、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の基本動作の制御を説明するためのフロ
ーチャートである。図２の動作は、基本的にＣＰＵ１１０が、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムに基づいて、各機能ブロックを制御することにより実行されるものである。図２のフローチャートは、操作部１１３や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ１００の電源のオンを指示した時点をスタートとしている。

操作部１１３や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ１００の電源のオンを指示すると、ＣＰＵ１１０は、不図示の電源部からプロジェクタ１００の各部に不図示の電源回路から電源を供給するとともに、投影開始処理を行う（Ｓ２０１）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、光源制御部１６０に対する光源１６１の点灯制御の指示や、液晶制御部１５０に対する液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの駆動制御の指示や、画像処理部１４０の動作設定等を行う。

次に、ＣＰＵ１１０は、画像入力部１３０から入力信号に変化があったか否かを判断する（Ｓ２０２）。ＣＰＵ１１０は、入力信号に変化が無かった場合（Ｓ２０２−Ｎｏ）はステップＳ２０４の判断を行い、入力信号に変化があった場合（Ｓ２０２−ＹＥＳ）は、入力切替処理を実行する（Ｓ２０３）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、入力信号の解像度、フレームレート等を検知して、それに適したタイミングで入力画像をサンプリングし、必要な画像処理を実施した上で投影する。

次に、ＣＰＵ１１０は、ユーザが操作を行ったか否かを判断する（Ｓ２０４）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、ユーザによる操作部１１３の操作やリモコンの操作等の有無を判断する。ＣＰＵ１１０は、ユーザが操作を行っていない場合（Ｓ２０４−ＮＯ）はステップＳ２０８の判断を行い、ユーザが操作を行った場合（Ｓ２０４−ＹＥＳ）は、当該ユーザの操作が終了操作か否かを判断する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ１１０は、終了操作であった場合（Ｓ２０５−ＹＥＳ）は、投影終了処理を行う（Ｓ２０６）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、光源制御部１６０に対する光源１６１の消灯制御の指示や、液晶制御部１５０に対する液晶素子１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの駆動停止制御の指示や、必要な設定のＲＯＭ１１１への保存等を行う。

ＣＰＵ１１０は、ユーザの操作が終了操作でなかった場合には、ユーザの指示内容に対応したユーザ処理を実行する（Ｓ２０７）。例えば、ＣＰＵ１１０は、設置設定の変更、入力信号の変更、画像処理の変更、情報の表示等のユーザ処理を実行する。

次に、ＣＰＵ１１０は、通信部１９３からコマンドを受信したか否かを判断する（Ｓ２０８）。コマンドを受信していない場合は（Ｓ２０８−ＮＯ）、ステップＳ２０２戻る。ＣＰＵ１１０は、コマンドを受信している場合は（Ｓ２０８−ＹＥＳ）、当該コマンドが終了操作（終了指示）か否かを判断する（Ｓ２０９）。当該コマンドが終了操作であった場合は（Ｓ２０９−ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、投影終了処理を行う（Ｓ２０６）。終了操作ではなかった場合（Ｓ２０９−ＮＯ）は、ＣＰＵ１１０は、受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行する（Ｓ２１０）。例えば、ＣＰＵ１１０は、設置設定、入力信号設定、画像処理設定、状態取得等のコマンド処理を実行する。

なお、本実施形態に係るプロジェクタ１００は、画像入力部１３０より入力された映像のほか、記録再生部１９１により記録媒体１９２から読み出された静止画像データや動画像データの画像や映像をＲＡＭ１１２に展開して表示してもよい。また、通信部１９３から受信した静止画像データや動画像データの画像や映像をＲＡＭ１１２に展開して表示してもよい。

（画像処理部１４０の処理内容）
図３は、図１の画像処理部１４０の内部構成を詳しく説明するためのブロック図である
。
画像処理部１４０は、各種画像処理部３１０、ＯＳＤ重畳部３２０、減光処理部３３０、変形処理部３４０等を含む。

元画像信号ｓ３０１は、前述のように、表示モードに応じて画像入力部１３０、記録再生部１９１、通信部１９３等から入力される。また、タイミング信号ｓ３０２は、元画像信号ｓ３０１に同期した垂直同期信号、水平同期信号、クロック等のタイミング信号であって、元画像信号ｓ３０１の供給元から供給される。画像処理部１４０内の各ブロックは、タイミング信号ｓ３０２に基づいて動作するが、画像処理部１４０の内部でタイミング信号を作り直して使用してもよい。

≪各種画像処理部３１０≫
各種画像処理部３１０は、ＣＰＵ１１０と連携して、元画像信号ｓ３０１を入力し、各種画像処理を施して生成した画像処理後信号ｓ３０３をＯＳＤ重畳部３２０に対して出力する。各種画像処理とは、画像信号のヒストグラムやＡＰＬ（average picture level）
をはじめとする統計情報の取得処理や、ＩＰ変換、フレームレート変換、解像度変換、γ変換、色域変換、色補正、エッジ強調等の処理である。なお、これらの画像処理の詳細については公知であるので説明を割愛する。

≪ＯＳＤ重畳部３２０≫
ＯＳＤ重畳部３２０は、ＣＰＵ１１０の指示により、ユーザ操作用のＧＵＩを構成するメニューや操作支援のための情報をＯＳＤ画像として画像処理後信号ｓ３０３に重畳し、生成したＯＳＤ重畳信号ｓ３０４を減光処理部３３０に対して出力する。

≪減光処理部３３０≫
減光処理部３３０は、ＣＰＵ１１０の指示により、ＯＳＤ重畳部３２０から受信したＯＳＤ重畳信号ｓ３０４に対し、エッジブレンドの減光処理を行い、生成した重畳部減光信号ｓ３０５を変形処理部３４０に対して出力する。減光処理部３３０は、減光処理として、マルチ投影の重畳領域において、非重畳領域との境界から端部に向かって徐々に減光するようなゲインをかける。

減光処理部３３０の処理詳細を、図４および図５を用いて説明する。説明を簡単にするために、２台のプロジェクタとスクリーンが正対している状態で説明するが、台数や配置については限定されない。

図４は、本実施形態に係るマルチ投影システム（画像投影システム）の斜視図を示す。小型映像再生装置（画像信号源）４００ａ、４００ｂには予め分割された画像が入力されている。小型映像再生装置４００ａ、４００ｂは、画像ケーブル４１０ａ、４１０ｂにより、それぞれプロジェクタ４２０ａ、４２０ｂに接続され、画像信号をそれぞれに供給する。プロジェクタ４２０ａ、４２０ｂは、投影面であるスクリーン４３０に投影を行う。

また、プロジェクタ４２０ａとプロジェクタ４２０ｂは、小型映像再生装置４００ａ、４００ｂから送信された画像信号を、画像ケーブル４１０ａ、４１０ｂを介して受信する。プロジェクタ４２０ａ、４２０ｂは、受信した画像信号に基づく画像を一部重畳させるように投影することにより、一つの統合された大画像を投影する。このような投影方法をマルチ投影と称する。なお、図４の例では、プロジェクタ４２０ａ、４２０ｂはスイッチングハブ４４０を介してＬＡＮケーブルで接続されており、通信部１９３によって相互に通信可能であるが、各々のプロジェクタが相互に通信できるならば、ネットワーク通信に限定されない。例えば、シリアル通信等、どのような通信形態を用いてもよい。

図５は、エッジブレンド処理における減光処理の一例を示す。図５（Ａ）は、プロジェクタ４２０ａの投影画像５００ａを示す。投影画像５００ａは、非重畳領域５１０ａと重畳領域５２０ａとから構成される。図５（Ｂ）は、プロジェクタ４２０ｂの投影画像５００ｂを示す。投影画像５００ｂは、非重畳領域５１０ｂ、重畳領域５２０ｂとから構成される。以下、各プロジェクタの投影画像を部分画像とも称する。また、本実施形態では、部分画像は矩形であるものとして説明する。

図５（Ｃ）に示すグラフ５３０ａ、５３０ｂは、プロジェクタ４２０ａ、４２０ｂの減光処理部３３０がＯＳＤ重畳信号ｓ３０４に適用するゲインを示す。本実施形態では、非重畳領域５１０ａ、５１０ｂにおいては１．０、重畳領域５２０ａ、５２０ｂにおいては、横方向の位置に応じて決まるとなるようなゲインとする。図５（Ｃ）では、非重畳領域との境界から投影画像端までゲインが線形変化する例を示しているが、重畳領域における輝度の和が非重畳領域の輝度と同じになれば、ゲインの変化は線形変化に限らず、Ｓ字カーブ等でもよい。

図５（Ｄ）は、マルチ投影による統合後の投影画像を示す。重畳領域５４０は、プロジェクタ４２０ａ、４２０ｂそれぞれの重畳領域５２０ａ、５２０ｂの頂点は、図（Ｄ）の５５０〜５８０においてそれぞれ重ね合わせとなっており、輝度は非重畳領域５１０ａ、５１０ｂと同等であるため、境界が目立たなくなっている。

≪変形処理部３４０≫
変形処理部３４０は、変形の式に基づいて、重畳部減光信号ｓ３０５に幾何学的な変形処理を施し、変形後画像信号ｓ３０６を出力する。キーストーン補正は射影変換で実現できるため、変形処理部３４０は、ＣＰＵ１１０から射影変換のためのパラメータを入力する。元画像の座標を（ｘｓ、ｙｓ）とすると、変形後画像の座標（ｘｄ、ｙｄ）は式１で表わされる。

ここで、Ｍは３×３行列で、ＣＰＵ１１０から入力される元画像から変形後画像への変換行列である。ｘｓｏ、ｙｓｏは、図６に実線で示す元画像６１０の１つの頂点の座標であり、ｘｄｏ、ｙｄｏは、図６に一点鎖線で示す変形後画像６２０の、元画像６１０の頂点（ｘｓｏ、ｙｓｏ）に対応する頂点の座標値である。

ＣＰＵ１１０から、式１の行列Ｍの逆行列Ｍ^−１とオフセット（ｘｓｏ，ｙｓｏ）、（ｘｄｏ，ｙｄｏ）が入力され、式２に従って変形後の座標値（ｘｄ、ｙｄ）に対応する元画像の座標（ｘｓ、ｙｓ）を求める。

式２に基づいて求められた元画像の座標が整数になれば、元画像の座標（ｘｓ、ｙｓ）が持つ画素値をそのまま変換後座標（ｘｄ、ｙｄ）の持つ画素値としてもよい。しかし、式２に基づいて求められた元画像の座標は整数になるとは限らないので、周辺画素の値を用いて補間することで、変形後座標（ｘｄ、ｙｄ）の持つ画素値を求める。補間の方法は
、バイリニア、バイキュービック、その他の任意の補間方法を用いればよい。また、式２に基づいて求められた元画像の座標が、元画像領域の範囲外である場合には、その画素値は黒またはユーザが設定した背景色とする。

変形処理部３４０は、このようにして、変換後座標の全てについて画素値を求め、変換後画像を作成する。なお、上記説明では、ＣＰＵ１１０から画像処理部１４０には、行列Ｍとその逆行列Ｍ^−１が入力されるとしたが、逆行列Ｍ^−１のみを入力して画像処理部１４０の内部で行列Ｍを求めてもよい。また、行列Ｍのみを入力して画像処理部１４０の内部で逆行列Ｍ^−１を求めてもよい。

＜連動補正処理＞
次に本実施形態における、ＣＰＵ１１０と通信部１９３よって行われる複数のプロジェクタが連動補正処理（連動して行われるキーストーン補正）について説明する。

（初期設定）
まず、連動４点補正を行うためのプロジェクタの初期設定について図７に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図８（Ａ）に示すマルチ投影モード設定メニューを表示し、ユーザに基準プロジェクタか、従属プロジェクタかを選択させる（Ｓ７０１）。ここで、基準プロジェクタとは、歪補正の操作対象となるプロジェクタを示す。また、従属プロジェクタとは、基準プロジェクタに連動して歪補正が行われる（基準プロジェクタ以外の）プロジェクタを示す。なお、本実施形態では、ユーザは、操作部１１３または不図示のリモコンを操作することによって各種選択（入力）を行う。

次に、ＣＰＵ１１０は、ユーザが基準プロジェクタと従属プロジェクタのどちらを選んだかを判断する（Ｓ７０２およびＳ７０６）。基準プロジェクタが選択された場合（Ｓ７０２−ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、基準プロジェクタであることを示す値をＲＡＭ１１２に格納する（Ｓ７０３）。従属プロジェクタが選択された場合（Ｓ７０２−ＮＯかつＳ７０６−ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、従属プロジェクタであることを示す値をＲＡＭ１１２に格納（Ｓ７０７）して、初期設定処理を終了する。

基準プロジェクタが選択された場合、ＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図８（Ｂ）に示す配置パターン設定メニューを表示して、ユーザにプロジェクタの台数や配置の選択を受け付ける（Ｓ７０４）。そして、ＣＰＵ１１０は、ユーザの選択に基づいて、プロジェクタの台数や配置（複数の部分画像の投影位置）の情報を含む構成情報をＲＡＭ１１２に格納する。ここでは、２×１を選択したものとして説明を行う。なお、プロジェクタの台数や配置は図８（Ｂ）に示したものに限らず、例えば、２×３、３×３等の配置としてもよい。

次に、ＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図８（Ｃ）に示す通信先プロジェクタ設定メニューを表示し、ユーザに投影位置と接続情報との対応情報の入力を受け付ける（Ｓ７０５）。図８（Ｃ）の左部の表にある「１」、「２」という数字はそれぞれ投影位置を表す。図８（Ｃ）の例では、「１」に対応するプロジェクタが左側に画像を投影し、「２」に対応するプロジェクタが右側に画像を投影する。また、図８（Ｃ）の左部の表にある数字（１９２．１６８．２５４．１、１９２．１６８．２５４．２）は各投影位置を担当するプロジェクタを特定するためのＩＰアドレスを表す。ユーザは基準プロジェクタの接続情報が含まれるように接続情報の入力を行う。ユーザが接続情報の入力を終えると、ＣＰＵ１１０は、投影位置と接続情報との対応を表す情報をＲＡＭ１１２に格納する。

なお、上述の例では、対応情報としてプロジェクタのＩＰアドレス用いて設定を行ったが、各プロジェクタを識別可能であれば他の識別番号（例えば、製造番号等）を用いてもよい。

（処理内容）
次に、図９Ａ，図９Ｂを用いて複数のプロジェクタと連動して行われるキーストーン補正処理について説明する。図９Ａは、基準プロジェクタの処理を説明するためのフローチャートである。また，図９Ｂは、従属プロジェクタの処理を説明するためのフローチャートである。本処理は、重畳領域の位置合わせが完了し、スクリーン４３０上において各プロジェクタの重畳領域の頂点がそれぞれ重なり合っている状態で行われることが好ましい。この重畳領域の位置合わせのために、ユーザは台形補正やレンズシフト機能を用いてもよいし、プロジェクタ本体を移動させて調整を行ってもよい。各プロジェクタのＣＰＵ１１０は、重畳領域の位置合わせを行う際、各プロジェクタのパネル平面における統合された画像（以下、全体画像と称する。）の４頂点の座標と重畳領域の４頂点の座標をＲＡＭ１１２に格納する。なお、本実施形態では、全体画像は矩形であるものとして説明する。

まず、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図１０（Ａ）に示す補正モード設定メニューを表示し（Ｓ９０１ａ）ユーザに補正モードを選択させる（Ｓ９０２ａ）。ユーザは、他のプロジェクタと連動して補正を行うモードである連動４点補正モード（第１のモード）と、自身のプロジェクタ（自プロジェクタ）のみ補正を行うモードである通常４点補正モード（第２のモード）から選択する。例えば、補正モードの選択には不図示のリモコンの矢印キーと決定ボタンを用いることができる。ユーザが補正モードの選択を終えると、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０はＲＡＭ１１２に補正モードを表す値を格納する。ステップＳ９０２ａにおいて通常４点補正モードが選択された場合（Ｓ９０２ａ−ＮＯ）、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は自身のプロジェクタのみ補正を行う通常４点補正を実行する（Ｓ９１０ａ）。この通常４点補正の処理は公知のため説明を省略する。

ステップＳ９０２ａにおいて連動４点補正モードが選択された場合（Ｓ９０２ａ−ＹＥＳ）には、各プロジェクタの投影画面における重畳領域（パネル面においては、図１２の１２０１ａおよび１２０１ｂ）がつなぎ合わされていることが好ましい。なお、ＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示して、重畳領域がつなぎ合わされているか否かをユーザに確認させるためのメニュー画面（通知）を表示してもよい。

ユーザによって連動４点補正の開始が指示されると、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、通信部１９３を介して各従属プロジェクタに連動４点補正開始を表すコマンドを送信（通知）する（Ｓ９０３ａ）。

このとき、従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は基準プロジェクタからのコマンド受信待ち状態である（Ｓ９０１ｂ）。従属プロジェクタのＣＰＵ１１０が上記のコマンドを受信すると、当該コマンドが基準プロジェクタから送られた連動４点補正開始コマンドであるか否かを判断する（Ｓ９０２ｂ）。受信したコマンドが連動４点補正開始コマンドではない場合（Ｓ９０２ｂ−ＮＯ）、従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行（Ｓ９１０ｂ）して、ステップＳ９０１ｂへ移行する。

次に、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、通信部１９３を介して各従属プロジェクタから各従属プロジェクタのパネル平面（座標系）における重畳領域の４頂点の座標（頂点情報）を取得する（Ｓ９０４ａ）。本実施形態では、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、重畳領域の頂点情報を要求するコマンドを各従属プロジェクタへ送信する。

従属プロジェクタのＣＰＵ１１０が上記要求コマンドを受信すると、自身のＲＡＭ１１２に格納された自身のプロジェクタのパネル平面における重畳領域の頂点情報を、通信部１９３を介して基準プロジェクタに送信する（Ｓ９０３ｂ）。なお、従属プロジェクタのパネル平面における重畳領域の頂点情報の取得方法は特に限定されないが、例えば、基準プロジェクタから重畳領域の幅を取得することにより求められる。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、受信した各従属プロジェクタのパネル平面における重畳領域の頂点情報を自身のＲＡＭ１１２に格納する（Ｓ９０４ａ）。従属プロジェクタが複数台存在する場合は、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は順次各従属プロジェクタに要求コマンドを送信し、それぞれの重畳領域の頂点情報を取得する。

次に、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、通信部１９３を介して各従属プロジェクタにパネル平面における画像情報を要求するコマンドを送信する（Ｓ９０５ａ）。ここで、画像情報は投影画像の解像度を含み、以下では投影画像の解像度として説明する。

従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は、投影画像の解像度要求コマンドを受信すると、自身のＲＡＭ１１２に格納された投影画像の解像度を、通信部１９３を介して基準プロジェクタに送信する（Ｓ９０４ｂ）。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、受信した各従属プロジェクタのパネル平面における投影画像の解像度を自身のＲＡＭ１１２に格納する（Ｓ９０５ａ）。従属プロジェクタが複数台存在する場合、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、順次各従属プロジェクタに投影画像の解像度要求コマンドを送信し、それぞれの投影画像の解像度を取得する。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、各従属プロジェクタのパネル平面上の座標を基準プロジェクタのパネル平面に対応付けるための第１の変換行列Ｍ１を算出する（Ｓ９０６ａ）。ステップＳ９０６ａにおける処理の詳細は後述する。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、各従属プロジェクタのパネル平面を基準プロジェクタのパネル平面へ対応付ける（Ｓ９０７ａ）。図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）に示す基準プロジェクタのパネル平面に、図１２（Ｂ）に示す従属プロジェクタのパネル平面を対応付けたものである。ここで、投影面上において重畳領域はつなぎ合わされているので、図１２（Ｃ）における頂点ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４から成る平面はスクリーン４３０上の１つの画像（全体画像）と対応する。

図１２（Ｃ）の１２０３ａは、従属プロジェクタの画像領域を示す。基準プロジェクタのパネル平面上におけるｑ２、ｑ３の座標は、従属プロジェクタの頂点Ｑ２、Ｑ３に対してステップＳ９０６ａにおいて求められる変換行列Ｍ１を適用することで算出できる。

次に、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ユーザの変形指示に応じて、連動補正処理を行う（Ｓ９０８）。基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、連動補正処理において、各プロジェクタの投影画像（部分画像）を補正するための補正パラメータを各プロジェクタへ送信する。ここで、補正パラメータは、基準プロジェクタにおいて算出される、各従属プロジェクタの変換行列を含むものでもよく。単に、基準プロジェクタにおける全体画像の頂点の操作情報を含むものでもよい。ステップＳ９０８ａにおける処理の詳細は後述する。

次に、従属プロジェクタが補正パラメータを受信した場合について、図９を用いて説明を行う。
従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は基準プロジェクタからコマンドが送られるのを待つ
（Ｓ９０５ｂ）。補正パラメータを受信すると（Ｓ９０６ｂ−ＹＥＳ）、従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は、変形処理部３４０に指示をして歪みを補正する変形処理を行い（Ｓ９０７ｂ）、ステップＳ９０５ｂに移行する。ここで、補正パラメータとして、変換行列を受信する場合は、従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は、変形処理部３４０に指示をして当該変換行列に基づく変形処理を行う。また、補正パラメータとして、基準プロジェクタにおける全体画像の頂点の操作情報を受信する場合は、従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は、上述のステップＳ９０８ａの補正パラメータ算出処理を行った後、上述と同様の変形処理を行う。

基準プロジェクタにおいて連動４点補正が終了すると、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、通信部１９３を介して各従属プロジェクタに対して連動４点補正を終了することを表すコマンドを送信する（Ｓ９０９ａ）。

従属プロジェクタのＣＰＵ１１０は、基準プロジェクタから送られたコマンドが連動４点補正終了コマンドであると判断すると（Ｓ９０８ｂ−ＹＥＳ）、連動４点補正を終了する。

なお、基準プロジェクタから送られたコマンドが補正パラメータではなく、かつ連動４点補正終了コマンドではないと判断された場合（Ｓ９０６ｂ−ＮＯかつＳ９０８ｂ−ＮＯ）は、受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行（Ｓ９０９ｂ）する。

≪プロジェクタが２台の場合の変換行列算出処理（９０６ａ）≫
図１２を用いて、従属プロジェクタのパネル平面（座標系）上における座標を、基準プロジェクタのパネル平面に対応付けるための第１の変換行列Ｍ１の算出方法を説明する。本実施形態では、基準プロジェクタ１台、従属プロジェクタ１台の構成（２×１）を例に説明する。以下では、基準プロジェクタのパネル平面での座標を小文字（ｘ、ｙ等）で表す。また、従属プロジェクタのパネル平面での座標を大文字（Ｘ、Ｙ等）で表す。

図１２（Ａ）において、１２０１ａは基準プロジェクタの重畳領域を示す。また、頂点ｐ１〜ｐ４は、基準プロジェクタの重畳領域の４隅の座標をそれぞれ示す。同様に、図１２（Ｂ）において、１２０１ｂは従属プロジェクタの重畳領域を示す。また、頂点Ｐ１〜Ｐ４は、従属プロジェクタの重畳領域の４隅の座標をそれぞれ示す。このとき、ｐ１〜ｐ４とＰ１〜Ｐ４は、それぞれスクリーン４３０上において一致する点を表している。

基準プロジェクタのパネル平面上の座標を（ｘｉ，ｙｉ）、従属プロジェクタのパネル平面上の座標を（Ｘｉ，Ｙｉ）とすると、射影変換式は式３、式４で表される（ｉは自然数）。このとき、ｉが等しい変数はそれぞれ対応していることを表す。

ここで、ａ〜ｈは、所定の定数を示す。

また、式３、式４を式変形すると式５、式６のように表される。

さらに、式５、式６を行列で表現した式を式７に示す。なお、式７のλは正規化のための変数である。

式５、式６に対応する４組の点（ｘ１，ｙ１，Ｘ１，Ｙ１）、（ｘ２，ｙ２，Ｘ２，Ｙ２）、（ｘ３，ｙ３，Ｘ３，Ｙ３）、（ｘ４，ｙ４，Ｘ４，Ｙ４）をそれぞれ代入し、連立方程式を解くことによって、第１の変換行列Ｍ１を算出する。

≪プロジェクタが４台の場合の変換行列算出処理（９０６ａ）≫
次に、図１３を用いて、基準プロジェクタ１台、従属プロジェクタ３台の構成における従属プロジェクタのパネル平面上の座標を基準プロジェクタのパネル平面に対応付けるための第１の変換行列Ｍ１の算出方法について説明する。本構成においても、スクリーン４３０上において、各プロジェクタにおける重畳領域がつなぎ合わされていることが好ましい。

図１３（Ａ）に示すプロジェクタＡ〜Ｄのうち、プロジェクタＡを基準プロジェクタとして説明を行う。プロジェクタＡと図１３（Ｂ）に示すプロジェクタＢの対応を表す変換行列は上述と同じように、プロジェクタＡにおける右側の重畳領域１３０１の４隅の座標とプロジェクタＢにおける左側の重畳領域１３０３４隅の座標とに基づいて算出される。同様にプロジェクタＡと図１３（Ｃ）に示すプロジェクタＣの対応を表す変換行列は、プロジェクタＡにおける下側の重畳領域１３０２の４隅の座標とプロジェクタＣにおける上側の重畳領域１３０６の４隅の座標とに基づいて算出される。

ここで、プロジェクタＡと図１３（Ｄ）に示すプロジェクタＤは隣接していないため、以下の方法でプロジェクタＡとプロジェクタＤの対応を表す変換行列を算出する。

まず、ＣＰＵ１１０は、プロジェクタＢとプロジェクタＤとの対応を表す変換行列をプロジェクタＢにおける下側の重畳領域１３０４の４隅の座標とプロジェクタＤにおける上側の重畳領域１３０８の４隅の座標に基づいて算出する。プロジェクタＢとプロジェクタＤの対応を表す変換行列をＭ_ＢＤ、プロジェクタＡとプロジェクタＢの対応を表す変換行列をＭ_ＡＢとすると、プロジェクタＡとプロジェクタＤの対応を表す変換行列Ｍ_ＡＤは以下の式で表される（式８）。

あるいは、プロジェクタＣとプロジェクタＤの対応を表す変換行列をＭ_ＣＤ、プロジェクタＡとプロジェクタＣの対応を表す変換行列をＭ_ＡＣとすると、プロジェクタＡとプロ
ジェクタＤとの対応を表す変換行列Ｍ_ＡＤは以下の式で表される（式９）。

以上の方法で、ＣＰＵ１１０は、基準プロジェクタと隣接しない従属プロジェクタとの変換行列を算出する。

図１３（Ｅ）は、基準プロジェクタであるプロジェクタＡのパネル平面上に、射影変換によってプロジェクタＢ、プロジェクタＣ、プロジェクタＤのパネル平面を対応付けた結果を示す。

なお、プロジェクタの台数や配置に関する構成は、ここまで説明した２×１や２×２に限らず、他の構成を用いてもよい。他の構成を用いる場合においても、上で説明した方法でプロジェクタ間におけるパネル平面の対応を表す変換行列を算出できる。

≪連動４点補正処理（９０８ａ）≫
図１１は、図９Ａに示すステップＳ９０８の連動４点補正の詳細を示すフローチャートである。図１１を用いて連動４点補正処理の詳細について説明する。まず、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は各プロジェクタの重畳領域の４頂点の座標と投影画像の解像度の受信が完了すると、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図１０（Ｂ）に示す補正対象点選択メニューを表示する（Ｓ１１０１）。

次に、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ユーザによる連動４点補正処理の終了指示の有無を判断する（Ｓ１１０２）。終了の指示がなされた場合（Ｓ１１０２−ＹＥＳ）は、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０はＯＳＤ重畳部３２０に指示をして補正対象点選択メニューを非表示にして（Ｓ１１１２）、連動４点補正を終了する。ここで、連動４点補正の終了指示は、例えば、操作部１１３や不図示のリモコンの戻るキーの押下や、電源キーによる電源をＯＦＦにする操作を示す。

連動４点補正終了の指示が無い場合（Ｓ１１０２−ＮＯ）、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、全体画像における補正対象点（頂点）が確定されたか否かを判断する（Ｓ１１０３）。ここで、補正対象点の選択候補の移動は、例えば、操作部１１３や不図示のリモコンの矢印キーをユーザが押下することで実行される。また、補正対象点の決定は、例えば、操作部１１３や不図示のリモコンの選択キーを用いて図１０（Ｂ）上の決定ボタンをユーザが押下することで実行される。

ここで、補正対象点とは、図１０（Ｂ）に示す頂点１００１〜１００４を示す。頂点１００１〜１００４は複数台のプロジェクタが投写する投影画面を繋ぎ合わせることで構成された１つの画像（全体画像）の４隅を表す。基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして、選択中の補正対象点（１００１〜１００４）の色を変えたり、点滅させたりすることで、現在の選択状態をユーザに示してもよい。以下では、補正対象点として頂点１００３が選択された例について説明を行う。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ユーザが操作部１１３や不図示のリモコンによって補正対象点の決定を受け付けると、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして図１０（Ｃ）に示す補正対象点移動メニューを表示する（Ｓ１１０４）。なお、ユーザによって補正対象点の選択解除がなされた場合（Ｓ１１０５）は、ステップＳ１１０１に戻る。補正対象点の選択解除は、例えば、操作部１１３や不図示のリモコンの矢印キーや選択キーを用いて図１０（Ｃ）上のキャンセルボタンをユーザが押下することで実行される。

補正対象点の移動方向をユーザに提示するために、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ＯＳＤ重畳部３２０に指示をして、選択中の補正対象点の周りに矢印を表示させ、移動方向に対応する矢印１００５の色を変えたり、点滅させたりしてもよい。ここでは、補正対象点１００３を下方向に移動させたものとして説明を行う。

次に、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、補正対象点の移動の有無を判断する（Ｓ１１０６）。基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、補正対象点の移動を受け付けると、各プロジェクタの補正パラメータの算出を行う（Ｓ１１０７）。

図１２（Ｃ）は補正対象点の移動前の基準プロジェクタのパネル平面における全体画像（ｑ１，ｑ２，ｑ３，ｑ４）を表す。また、図１２（Ｄ）は補正対象点の移動後の基準プロジェクタのパネル平面における全体画像（ｑ１，ｑ２’，ｑ３，ｑ４）を表す。基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、補正対象点の移動前後における全体画像の対応関係を求めるために、移動前後における全体画像の４隅の座標に基づいて第２の変換行列Ｍ２を算出する。第２の変換行列Ｍ２は、上述と同様に、式５、式６にそれぞれの頂点の座標を代入し、連立方程式を解くことによって算出される。

次に、基準プロジェクタの変形処理部３４０は、第２の変換行列Ｍ２と、重畳領域の４隅の頂点ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の座標を用いて、移動後の重畳領域の４隅の頂点ｐ１’，ｐ２’，ｐ３’，ｐ４’の座標を算出する。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、基準プロジェクタのパネル平面上における補正対象点の移動後の全体画像の４隅の座標と重畳領域の４隅の座標とに対して、ステップＳ９０６ａで求めた第１の変換行列Ｍ１の逆行列を適用する。これにより、基準プロジェクタのパネル平面から、従属プロジェクタのパネル平面へ座標を射影し、従属プロジェクタにおける移動後の投影画像の４隅の座標を算出する。図１２（Ｄ）に示す頂点ｐ１’，ｑ２’，ｑ３，ｐ４’は、図１２（Ｅ）に示す頂点Ｐ１’，Ｑ２’，Ｑ３，Ｐ４’にそれぞれ対応する。

次に基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１０７において求められた自身の４隅の座標及び各従属プロジェクタの４隅の座標が適切であるかを判断する（Ｓ１１０８）。不適切な例として、図１４（Ａ）の頂点１４０１に示すように移動後の位置がパネル領域外にある場合や、図１４（Ｂ）の頂点１４０６に示すように移動後の位置が４点補正の所定の可動範囲（所定の範囲）外である場合が挙げられる。

ここで、移動後の頂点がパネル領域外にあるか否かは、プロジェクタのパネル解像度を用いることで判断を行う。本実施形態では、移動後の頂点座標値（ｘ，ｙ）が、判断式０≦ｘ≦ｗ_ｍａｘかつ０≦ｙ≦ｈ_ｍａｘを満たすか否かで判断できる。ここで、ｗ_ｍａｘはプロジェクタの横方向の最大ピクセル値、ｈ_ｍａｘはプロジェクタの縦方向の最大ピクセル値を示す。例えば、ＷＵＸＧＡ（１９２０×１２００ピクセル）のプロジェクタを用いる場合は、ｗ_ｍａｘは１９１９、ｈ_ｍａｘは１１９９である。図１４（Ａ）の座標１４０１はパネル領域外に位置しているため、上の条件式を満たさず、不適切な座標として判断される。

また、移動後の頂点が所定の可動範囲外にあるか否かは、プロジェクタのパネル解像度と４点補正の可動領域によって判断可能である。図１１（Ｂ）の４点補正の可動領域１４０５においてｘ軸方向の最大移動量をΔｘ、ｙ軸方向の最大移動量をΔｙとすると、次の式で判断できる。
（左上の角）０≦ｘ≦Δｘ かつ ０≦ｙ≦Δｙ
（右上の角）ｗ_ｍａｘ−Δｘ≦ｘ≦ｗ_ｍａｘ かつ ０≦ｙ≦Δｙ、
（右下の角）ｗ_ｍａｘ−Δｘ≦ｘ≦ｗ_ｍａｘ かつ ｈ_ｍａｘ−Δｙ≦ｙ≦ｈ_ｍａｘ、
（左下の角）０≦ｘ≦Δｘ かつ ｈ_ｍａｘ−Δｙ≦ｙ≦ｈ_ｍａｘ
図１４（Ｂ）の左上の座標１４０６は上記の条件式を満たさず、不適切な座標として判断される。

基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、全てのプロジェクタにおいて適切な座標であると判断した場合（Ｓ１１０８−ＹＥＳ）は、通信部１９３を介して各従属プロジェクタに対して補正パラメータを送信する（Ｓ１１０９）。補正パラメータは、上述の第１の変換行列Ｍ１および第２の変換行列Ｍ２に基いて算出することができる。なお、補正パラメータは投影画像の４隅の座標や、重畳領域の４隅の座標、変換行列等、４点補正に用いることができればどのようなものを送信しても構わない。例えば、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０は、全体画像において移動した頂点の座標のみを補正パラメータとして各従属プロジェクタに送信してもよい。この場合、各従属プロジェクタ側でそれぞれ、上述の変換行列を算出すればよい。

基準プロジェクタのＣＰＵは、全ての従属プロジェクタに対して補正パラメータの送信を終えると、自身の変形処理部３４０に指示をして歪みを補正し（Ｓ１１１０）、ステップＳ１１０５に戻る。

ここで、ステップＳ１１０８において、ステップＳ１１０７で求めた各プロジェクタの４隅の座標のうち、１つでも不適切なものあった場合について説明する。

まず、基準プロジェクタのＣＰＵ１１０はＯＳＤ重畳部３２０に指示をして、図１０（Ｄ）の１００６に示すようにユーザに対して補正不可である旨（警告メッセージ）を表示する（Ｓ１１１１）。表示する内容は文字列や、図形、画面の点滅等、補正不可である旨がユーザに伝わればどのようなものでも構わない。また、どのプロジェクタに対する補正が不適切であるかをユーザに通知してもよい。

本実施形態では、ステップＳ１１０７で求めた各プロジェクタの４隅の座標の中で一つでも不適切なものがあった場合は、全てのプロジェクタにおいて歪み補正は実行されない（補正パラメータが送信されない）。これにより、例えば２台のうち１台が補正不可である場合、片側の投影面のみが補正されることによって重畳領域の重なりがずれてしまうことを防ぐ。なお、上記の４隅の座標の中で、適切なものがある場合は、不適切なものは移動前の座標で送信してもよい。また、上述の補正パラメータの算出や送信処理は、移動処理が確定してから行われてもよい。移動処理の確定は、例えば、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示す決定ボタンの押下により判断される。

＜本実施形態の作用効果＞
本実施形態によれば、基準プロジェクタの歪み補正に応じて、マルチ投影面を構成する他のプロジェクタに対して対応する歪み補正を行えるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

［その他］
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能
を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）等が処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。

上述の実施形態では、プロジェクタの内部に制御装置（制御部）が含まれる（搭載される）例について説明したが、プロジェクタとは別体として設けられる制御装置のみで上述の処理を実施してもよい。

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。

１００：液晶プロジェクタ
１１０：ＣＰＵ
１４０：画像処理部
１９３：通信部

Claims (15)

1. 複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタであって、
   前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得手段と、
   ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
   前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
   前記パラメータを他のプロジェクタに送信する通信手段と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記算出手段は、
   各プロジェクタの座標系における重畳領域の頂点の座標に基づいて、他のプロジェクタの座標系を、自プロジェクタの座標系に対応付けるための第１の変換行列と、
   自プロジェクタの座標系において、前記変形指示に基づく変換を行うための第２の変換行列と、
   を用いて前記パラメータを算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記第２の変換行列に基づいて、自プロジェクタの座標系における前記重畳領域に変形処理を行う変形手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記全体画像および前記部分画像は矩形であって、前記頂点の座標は前記全体画像および前記部分画像の４つの頂点の座標である、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のプロジェクタ。
5. 前記変形指示は、前記全体画像の少なくとも１つの頂点を移動させる指示である、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
6. 他のプロジェクタと連動して前記全体画像の変形を行う第１のモードと、自プロジェクタの前記部分画像のみに変形を行う第２のモードと、を備える、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
7. ユーザが前記第１のモードを選択する場合に、複数の前記部分画像の一部を重畳させてつなぎ合わせる処理が行われているか否かを確認する通知を行う、
   ことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
8. 前記全体画像における変形後の座標が所定の範囲を超えたか否かを判断する判断手段をさらに備え、
   前記判断手段が前記所定の範囲を超えたと判断する場合に警告メッセージを表示する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
9. 前記通信手段は、前記判断手段が前記所定の範囲を超えたと判断する場合に、他のプロジェクタに前記パラメータを送信しない、
   ことを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
10. 複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させ
    ることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタの制御装置であって、
    前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得手段と、
    ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
    前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
    前記パラメータを各プロジェクタに送信する通信手段と、
    を備えることを特徴とする制御装置。
11. 前記算出手段は、
    各プロジェクタの座標系における重畳領域の頂点の座標に基づいて、各プロジェクタの座標系を、基準プロジェクタの座標系に対応付けるための第１の変換行列と、
    基準プロジェクタの座標系において、前記変形指示に基づく変換を行うための第２の変換行列と、
    を用いて前記パラメータを算出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記制御装置は、前記基準プロジェクタに搭載されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
13. 複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムであって、
    複数のプロジェクタは、基準プロジェクタと、従属プロジェクタと、を備え、
    前記基準プロジェクタは、
    前記全体画像における前記基準プロジェクタが投影する前記部分画像の投影位置と前記従属プロジェクタが投影する前記部分画像の投影位置とを含む構成情報を取得する取得手段と、
    ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力手段と、
    前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記基準プロジェクタと前記従属プロジェクタのそれぞれが前記部分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出手段と、
    前記パラメータに基づいて、前記基準プロジェクタの前記部分画像に変形処理を行う変形手段と、
    前記パラメータを前記従属プロジェクタに送信する送信手段と、
    を備え、
    前記従属プロジェクタは、
    前記パラメータを受信する受信手段と、
    前記受信手段によって得られる前記パラメータに基づいて、前記従属プロジェクタの前記部分画像に変形処理を行う変形手段と、
    を備える、
    ことを特徴とする画像投影システム。
14. 複数のプロジェクタにより投影される複数の部分画像の一部をスクリーン上で重畳させることで１つの画像である全体画像を投影する画像投影システムを構成するプロジェクタの制御方法であって、
    前記全体画像における前記複数のプロジェクタが投影する前記複数の部分画像の投影位置を含む構成情報を取得する取得ステップと、
    ユーザから前記全体画像の変形指示を受け付ける入力ステップと、
    前記構成情報と前記変形指示に基づいて、前記複数のプロジェクタのそれぞれが前記部
    分画像に幾何学的な変形処理を行う際に用いるパラメータを算出する算出ステップと、
    を有することを特徴とするプロジェクタの制御方法。
15. 請求項１４に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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