JP2021184625A - プロジェクター、画像投写システム、及びプロジェクターの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設置時の手間や時間を軽減することが可能なプロジェクター、画像投写システム、プロジェクターの制御方法を提供する。【解決手段】プロジェクターは、投写面に第１の画像（部分画像）を投写する投写部と、他のプロジェクターが投写する第２の画像（部分画像）と重畳する端部に位置する第１パターンＰ１と、指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２だけ端部から離れた位置に第１直線部Ｌ１が位置するように配置され、第１パターンＰ１とは色が異なる第２パターンＰ２とを含む設置用パターン画像Ｉｅを、第１の画像として投写部に投写させる制御部と、第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、第１の画像の補正を行う補正部と、を有し、第１の領域は、第１の画像と第２の画像を重畳させたときに、第１の画像の端部から距離Ｗｂ１，Ｗｂ２の幅を有する領域と重畳する領域である。【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、画像を投写するプロジェクター、画像投写システム、及びプロジェクターの制御方法に関する。

複数のプロジェクターにより複数の画像を並べて投写して一つの大きな画像を表示するシステムにおいて、画像のつなぎ目をスムーズに表示するために、画像の一部を重ね合わせた重畳領域（オーバーラップ領域）を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、例えば、スクリーン上の画像をカメラで撮影し、撮影によって得られた画像に基づいて、画像の形状の補正や、重畳領域における輝度の補正が行われる。

特開２００２−２３８０６４号公報

しかしながら、カメラで撮影して得られた画像を基に画像の補正を行う場合には、重畳領域が十分にないと、適切な補正ができずに、補正処理が中断されたり、意図しない補正（画面全体が極端に小さくなるなど）がなされたりすることがある。このため、一定以上の重畳領域を設ける必要があるが、各プロジェクターを設置する際に、画像をどの程度重ね合わせればよいのかをユーザーが判断することは容易ではない。この結果、プロジェクターを設置して補正処理を始めようとして、初めて重畳領域が足りないことをユーザーが認識することも多く、プロジェクターの設置に手間と時間がかかっていた。

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、投写面に第１の画像を投写する投写部と、他のプロジェクターが投写する第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として前記投写部に投写させる制御部と、前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行う補正部と、を有し、前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とする。

このプロジェクターによれば、第１の画像の端部に第１のパターンを投写し、端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように、第１のパターンとは色の異なる第２のパターンを投写するため、第２の画像とどの程度重ね合わせればよいのかをプロジェクターの設置時にユーザーが把握できるようになる。この結果、その後の補正が中断されたり、意図しない補正がなされたりすることによって生じていた設置時の手間や時間を軽減することができる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第１のパターンは、前記第１の画像の前記端部に沿って配置された線状のパターンであることが望ましい。

このプロジェクターによれば、線状のパターンである第１のパターンが第１の画像の端部に沿って配置されているため、ユーザーは、プロジェクターの設置時に第１の画像の端部を容易に把握することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第２のパターンは、前記第１の画像の前記端部から少なくとも前記第１の距離だけ離れた位置に、前記端部に平行な直線を有することが望ましい。

このプロジェクターによれば、第２のパターンが、第１の画像の端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に、端部に平行な直線を有するため、ユーザーは、第１の画像と第２の画像とをどの程度重ね合わせればよいのかを容易に把握することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第２のパターンは、前記第１の画像と前記第２の画像が並ぶ方向に延びる直線を含むことが望ましい。

このプロジェクターによれば、第２のパターンが、第１の画像と第２の画像が並ぶ方向に延びる直線を含むため、第１のパターンとの区別が容易になる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第１の距離に関する情報を取得する距離取得部と、前記距離取得部が取得した前記情報に基づいて、前記パターン画像を生成する画像生成部と、を備えることが望ましい。

このプロジェクターによれば、距離取得部が取得した情報に基づいてパターン画像を生成するため、所望の第１の距離に対応するパターン画像を投写することが可能となる。

［適用例６］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記画像生成部は、前記距離取得部が取得した前記情報に基づく前記第１の距離より長い距離だけ前記端部から離れた位置に一部が位置するように前記第２のパターンを配置するようにしてもよい。

このプロジェクターによれば、第２のパターンが第１の距離より長い距離だけ端部から離れた位置に一部が位置するように配置されるため、第１の画像と第２の画像とを余裕を持って重ね合わせることが可能となる。

［適用例７］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像の位置関係に関する情報を取得する位置取得部と、前記位置取得部が取得した前記情報に基づいて、前記パターン画像を生成する画像生成部と、を備えることが望ましい。

このプロジェクターによれば、位置取得部が取得した情報に基づいてパターン画像を生成するため、第１の画像と第２の画像の位置関係に適したパターン画像を投写することが可能となる。

［適用例８］本適用例に係る画像投写システムは、投写面に第１の画像を投写する第１のプロジェクターと、前記投写面に前記第１の画像と一部を重畳させて第２の画像を投写する第２のプロジェクターとを含む画像投写システムであって、前記第１のプロジェクターは、前記第１の画像を投写する投写部と、前記第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として前記投写部に投写させる制御部と、前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行う補正部と、を有し、前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とする。

この画像投写システムよれば、第１のプロジェクターが、第１の画像の端部に第１のパターンを投写し、端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように、第１のパターンとは色の異なる第２のパターンを投写するため、第２の画像とどの程度重ね合わせればよいのかをプロジェクターの設置時にユーザーが把握できるようになる。この結果、その後の補正が中断されたり、意図しない補正がなされたりすることによって生じていた設置時の手間や時間を軽減することができる。

［適用例９］本適用例に係るプロジェクターの制御方法は、投写面に第１の画像を投写するプロジェクターの制御方法であって、他のプロジェクターが投写する第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として投写するステップと、前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行うステップと、を有し、前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とする。

このプロジェクターの制御方法によれば、第１の画像の端部に第１のパターンを投写し、端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように、第１のパターンとは色の異なる第２のパターンを投写するため、第２の画像とどの程度重ね合わせればよいのかをプロジェクターの設置時にユーザーが把握できるようになる。この結果、その後の補正が中断されたり、意図しない補正がなされたりすることによって生じていた設置時の手間や時間を軽減することができる。

画像投写システムを示す説明図。 プロジェクターの概略構成を示すブロック図。 プロジェクターが備える画像投写部の概略構成を示すブロック図。 マルチプロジェクションの初期設定を行う際の画像投写システムの動作を説明するためのフローチャート。 左上に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 右上に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 左下に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 右下に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 すべてのプロジェクターが同時に設置用パターン画像を投写した場合の投写面を示す図であり、設置状態が不適切な場合を示す図。 すべてのプロジェクターが同時に設置用パターン画像を投写した場合の投写面を示す図であり、設置状態が適切な場合を示す図。 設置用パターン画像の変形例を示す図。 設置用パターン画像の変形例を示す図。 左端に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 左右両端以外の位置に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。 右端に部分画像を投写するプロジェクターが生成する設置用パターン画像を示す図。

以下、本実施形態の画像投写システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の画像投写システム１００を示す説明図である。
図１に示すように、画像投写システム１００は、スクリーンや壁面等の投写面Ｓｐに画像を投写する４つのプロジェクター１と、コンピューター２とを備えている。コンピューター２は、ＨＵＢ（ハブ）３を介して各プロジェクター１に接続されており、各プロジェクター１の動作を制御することができる。４つのプロジェクター１は、それぞれが協働して１つの大きな画像（投写画像Ｉａ）を表示できるように、各プロジェクター１から投写される画像（以降、「部分画像Ｉｄ」とも呼ぶ。）が隣り合って並ぶように設置されている。また、各プロジェクター１は、それぞれの部分画像Ｉｄの一部が他のプロジェクター１の部分画像Ｉｄの一部と重なり合うように設置されている。このため、部分画像Ｉｄ間に隙間がなく、各部分画像Ｉｄをスムーズに連結することが可能になっている。なお、これ以降、複数のプロジェクター１が協働して１つの投写画像Ｉａを表示することを「マルチプロジェクション」とも呼び、部分画像Ｉｄ同士が重なり合っている領域Ａｏのことを「重畳領域Ａｏ」とも呼ぶ。

４つのプロジェクター１のうちの１つは（本実施形態では、左上の部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１）は、マスタープロジェクター１ｍであり、これ以外の３つのプロジェクター１は、スレーブプロジェクター１ｓである。マスタープロジェクター１ｍと各スレーブプロジェクター１ｓは、ＨＵＢ３を介して接続されており、マスタープロジェクター１ｍは、各スレーブプロジェクター１ｓの動作を制御することができる。

なお、図１に示した画像投写システム１００の構成は、プロジェクター１の初期設定を行う際に必要となる構成であり、その後で、投写画像Ｉａとして所望のコンテンツ画像を表示させる際には、外部の画像供給装置４（図２参照）が各プロジェクター１に接続され、画像供給装置４からコンテンツ画像に対応する画像情報が供給される。

図２は、プロジェクター１の概略構成を示すブロック図であり、図３は、プロジェクター１が備える画像投写部１７の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、プロジェクター１は、制御部１０と、記憶部１１と、入力操作部１２と、通信部１３と、撮像部１４と、画像情報入力部１５と、補正部としての画像情報補正部１６と、投写部としての画像投写部１７とを一体的に備えて構成されている。プロジェクター１は、画像情報入力部１５に入力される画像情報に基づいて、画像投写部１７から投写面Ｓｐに画像を投写する。

制御部１０は、１つ又は複数のプロセッサーを備えて構成され、記憶部１１に記憶されている制御プログラムに従って動作することによりプロジェクター１の動作を統括制御する。

記憶部１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリーを備えて構成される。ＲＡＭは、各種データ等の一時記憶に用いられ、ＲＯＭは、プロジェクター１の動作を制御するための制御プログラムや制御データ等を記憶する。また、記憶部１１は、部分画像Ｉｄを補正するために画像投写部１７から投写されるパターン画像（補正用パターン画像）の画像情報等を記憶する。

入力操作部１２は、ユーザーがプロジェクター１に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。ユーザーが入力操作部１２の各種操作キーを操作すると、入力操作部１２は、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部１０に出力する。なお、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を、入力操作部１２として用いる構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部１０に伝達する。

通信部１３は、コンピューター２や他のプロジェクター１等の外部の装置とＨＵＢ３（ネットワーク）を介して接続され、制御部１０の制御に基づいて、これらの装置との間で情報の送受信を行う。なお、通信部１３と外部の装置との接続は、有線接続に限られず、無線による接続であってもよい。

撮像部１４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー、或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等の撮像素子（図示せず）を備えたカメラである。撮像部１４は、制御部１０の制御に基づいて投写面Ｓｐを撮像し、その撮像結果である画像情報（撮像画像情報）を制御部１０に出力する。撮像部１４は、少なくとも画像投写部１７から画像（部分画像Ｉｄ）が投写される範囲を撮像する。このため、図１に示したように、複数の部分画像Ｉｄの一部が重畳するようにプロジェクター１が設置されている場合には、撮像部１４は、隣り合う部分画像Ｉｄのうち、少なくとも重畳領域Ａｏに含まれる領域についても撮像することができる。

画像情報入力部１５は、画像再生装置等の外部の画像供給装置４に接続され、画像供給装置４からコンテンツ画像に対応する画像情報の供給を受ける。また、画像情報入力部１５は、制御部１０から、記憶部１１に記憶されている画像情報や、制御部１０が生成した画像情報の供給を受けることができる。画像情報入力部１５は、入力された画像情報を画像情報補正部１６に出力する。

画像情報補正部１６は、制御部１０の制御に基づいて、画像情報入力部１５から入力される画像情報に対して補正処理を施し、処理後の画像情報を画像投写部１７のライトバルブ駆動部２４（図３参照）に出力する。例えば、画像情報補正部１６は、部分画像Ｉｄの形状を補正する処理や、重畳領域Ａｏの明るさを調整する処理等を必要に応じて画像情報に施す。

なお、画像情報入力部１５及び画像情報補正部１６は、１つ又は複数のプロセッサー等によって構成されてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の専用の処理装置によって構成されてもよい。

図３に示すように、画像投写部１７は、光源２１、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ、投写光学系２３、ライトバルブ駆動部２４等を備えて構成されている。画像投写部１７は、光源２１から射出された光を、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂで変調して画像光を形成し、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む投写光学系２３からこの画像光を投写して投写面Ｓｐに画像を表示する。

光源２１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型の光源ランプ、又は発光ダイオードや半導体レーザー等の固体光源を含んで構成されている。光源２１から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれ一対の透明基板間に液晶が封入された透過型の液晶パネル等によって構成される。各液晶パネルには、マトリクス状に配列された複数の画素からなる矩形の画素領域２２ｉが形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。なお、本実施形態の液晶パネルは、ＷＵＸＧＡ（Wide Ultra Extended Graphics Array）に対応しており、画素領域２２ｉには、１９２０×１２００の画素が含まれている。

ライトバルブ駆動部２４は、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの画素領域２２ｉに画像を形成する。具体的には、ライトバルブ駆動部２４は、画像情報補正部１６から入力される画像情報に応じた駆動電圧を、画素領域２２ｉの各画素に印加し、各画素を画像情報に応じた光透過率に設定する。光源２１から射出された光は、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの画素領域２２ｉを透過することによって画素毎に変調され、画像情報に応じた画像光が色光毎に形成される。形成された各色の画像光は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像を表す画像光となり、投写光学系２３によって投写面Ｓｐに拡大投写される。この結果、投写面Ｓｐ上には、画像情報入力部１５に入力された画像情報に基づく画像（入力画像）が表示される。

図２に戻って、制御部１０は、制御プログラムによって実現される機能ブロックとして、画像生成部としてのパターン画像生成部１８と、補正情報生成部１９とを有している。

パターン画像生成部１８は、プロジェクター１を設置する際に投写される設置用パターン画像Ｉｅ（図５Ａ〜図５Ｄ参照）の画像情報を生成する。そして、パターン画像生成部１８は、プロジェクター１の設置時に、生成した画像情報を画像情報入力部１５に出力して、画像投写部１７から設置用パターン画像Ｉｅを投写させる。なお、パターン画像生成部１８は、生成した画像情報を画像情報入力部１５に出力するとき、画像情報補正部１６に指示をして、画像情報に対する補正処理を実行させない。このため、設置用パターン画像Ｉｅは、補正されていない状態で画像投写部１７から投写される。設置用パターン画像Ｉｅの詳細については後述する。

補正情報生成部１９は、撮像部１４が撮像した撮像画像情報に基づいて、マルチプロジェクションを行う際に部分画像Ｉｄの形状や明るさを補正するための補正情報を生成する。補正情報生成部１９は、生成した補正情報を画像情報補正部１６に出力し、補正情報に基づく補正処理を行わせる。

次に、画像投写システム１００の動作について説明する。
図４は、マルチプロジェクションの初期設定を行う際の画像投写システム１００の動作を説明するためのフローチャートである。
ユーザーにより、マルチプロジェクションの初期設定を開始するための操作がコンピューター２に対してなされると、画像投写システム１００は、図４に示すフローに従って動作する。なお、以下の説明では、図１に示したように、４つのプロジェクター１で２×２のマトリクス状にマルチプロジェクションを行うものとする。

図４に示すように、ステップＳ１０１では、コンピューター２が、部分画像Ｉｄのレイアウト等に関する情報（レイアウト情報）をユーザーから取得する。具体的には、コンピューター２は、ネットワークに接続されている複数のプロジェクター１のリストを表示して、これらのうち、どのプロジェクター１を用いるのか、どのようなレイアウト（位置関係）でそれぞれの部分画像Ｉｄを配列するのか、どのプロジェクター１がどの位置に部分画像Ｉｄを投写するのか、どのプロジェクター１をマスタープロジェクター１ｍとするか等をユーザーに指定させる。

続くステップＳ１０２では、コンピューター２が、重畳領域Ａｏの幅（以降、「ブレンド幅」とも呼ぶ。）に関する情報（ブレンド幅情報）をユーザーから取得する。重畳領域Ａｏの幅を狭くすると、部分画像Ｉｄ同士をスムーズに連結させにくくなり、投写画像Ｉａが不自然になりやすい。一方、重畳領域Ａｏの幅を広くすると、部分画像Ｉｄ同士がスムーズに連結されるが、無駄になる画素が増えるため、投写範囲が狭くなったり、画質が劣化したりしてしまう。ユーザーは、これらの特性を考慮して、所望のブレンド幅を指定する。ブレンド幅は、画素単位、或いは、画像全体に対する割合として、パーセント（％）単位で指定される。なお、部分画像Ｉｄが縦方向に並ぶ場合と横方向に並ぶ場合とで異なるブレンド幅に設定できるようにしてもよいし、縦横で共通のブレンド幅を設定するようにしてもよい。

ステップＳ１０３では、コンピューター２は、ユーザーから取得したレイアウト情報及びブレンド幅情報を各プロジェクター１に送信する。

ステップＳ１０４では、各プロジェクター１の通信部１３がレイアウト情報及びブレンド幅情報をコンピューター２から受信（取得）し、各プロジェクター１のパターン画像生成部１８が、受信したこれらの情報に基づいて、設置用パターン画像Ｉｅの画像情報を生成する。ここで、各プロジェクター１は、受信したレイアウト情報に基づき、部分画像Ｉｄを投写する位置に応じて異なる設置用パターン画像Ｉｅを生成する。

図５Ａ〜図５Ｄは、生成される設置用パターン画像Ｉｅを示す図であり、図５Ａは、左上に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示す図、図５Ｂは、右上に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示す図、図５Ｃは、左下に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示す図、図５Ｄは、右下に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示す図である。

図５Ａ〜図５Ｄに示すように、設置用パターン画像Ｉｅは、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの画素領域２２ｉの全域に形成されて、部分画像Ｉｄとして投写される画像であり、背景画像Ｉｂ上に、直線状の第１パターンＰ１と、Ｔ字状の第２パターンＰ２と、Ｌ字状の第３パターンＰ３と、直線状の第４パターンＰ４が配置された構成を有している。本実施形態では、背景画像Ｉｂは、黒色で無地の画像である。

第１パターンＰ１は、設置用パターン画像Ｉｅの４つの辺（端部）のうち、他の部分画像Ｉｄと重畳される辺に沿って配置される。例えば、左上に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅ（図５Ａ参照）では、他のプロジェクター１の部分画像Ｉｄが重畳される右辺と下辺に沿って２つの第１パターンＰ１が配置される。本実施形態では、第１パターンＰ１は、３〜６画素程度の幅を有する黄色の直線であり、該当する辺に接するように配置されている。

第２パターンＰ２は、第１パターンＰ１のそれぞれに対向して配置されるＴ字状のパターンである。具体的には、第２パターンＰ２は、対向する第１パターンＰ１と平行な第１直線部Ｌ１と、対向する第１パターンＰ１と垂直な第２直線部Ｌ２とを有しており、本実施形態では、第１直線部Ｌ１及び第２直線部Ｌ２は、いずれも２〜３画素程度の幅を有する青色の直線である。第１直線部Ｌ１は、対向する第１パターンＰ１が配置されている辺から、指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２だけ隔てて配置されている。また第２直線部Ｌ２は、第１直線部Ｌ１の略中央から対向する第１パターンＰ１の方向、即ち重畳する他の部分画像Ｉｄが並ぶ方向に向けて所定の距離だけ延出する。本実施形態では、短辺に沿って３つの第２パターンＰ２が配列され、長辺に沿って４つの第２パターンＰ２が配列されている。

第３パターンＰ３は、本実施形態のように２つの第１パターンＰ１が角部で交わる場合に、この角部の近傍に配置されるＬ字状のパターンである。具体的には、第３パターンＰ３は、一方の第１パターンＰ１（本実施形態では、短辺の第１パターンＰ１）と平行な第３直線部Ｌ３と、他方の第１パターンＰ１（本実施形態では、長辺の第１パターンＰ１）と平行な第４直線部Ｌ４とを有しており、本実施形態では、第３直線部Ｌ３及び第４直線部Ｌ４は、いずれも２〜３画素程度の幅を有する赤色の直線である。第３直線部Ｌ３は、第１パターンＰ１が配置されている短辺から少なくとも指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１だけ隔てて配置され、第４直線部Ｌ４の一端から長辺の第１パターンＰ１に向けて所定の距離だけ延出する。また、第４直線部Ｌ４は、第１パターンＰ１が配置されている長辺から少なくとも指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ２だけ隔てて配置され、第３直線部Ｌ３の一端から短辺の第１パターンＰ１に向けて所定の距離だけ延出する。

第４パターンＰ４は、設置用パターン画像Ｉｅの４つの辺のうち、他の部分画像Ｉｄと重畳されない辺、即ち第１パターンＰ１が配置されない辺に沿って配置される。本実施形態では、第４パターンＰ４は、１画素の幅を有する白色の直線であり、該当する辺に接するように配置されている。

なお、第２パターンＰ２及び第３パターンＰ３は、上記のように配置されているため、これらのパターンは、第１パターンＰ１が配置されている端部から指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１、Ｗｂ２だけ離れた位置に一部（第１直線部Ｌ１）が位置するパターンであると言い換えることができる。或いは、第２パターンＰ２及び第３パターンＰ３は、第１パターンＰ１が配置されている端部から指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１、Ｗｂ２だけ離れた第１の位置から、上記第１の位置と上記端部との間の第２の位置にかけて配置されているパターンであると言い換えることも可能である。

図４に戻って、各プロジェクター１のパターン画像生成部１８は、上記のような設置用パターン画像Ｉｅの画像情報を生成すると、ステップＳ１０５では、この画像情報を画像情報入力部１５に出力して、画像投写部１７から設置用パターン画像Ｉｅを投写させる。

図６及び図７は、すべてのプロジェクター１が同時に設置用パターン画像Ｉｅを投写した場合の投写面Ｓｐを示す図であり、図６は、設置状態が不適切な場合を示し、図７は、設置状態が適切な場合を示している。これらの設置用パターン画像Ｉｅが投写面Ｓｐに投写されると、ユーザーは、投写された設置用パターン画像Ｉｅを参照しながら、プロジェクター１を設置したり、設置後の微調整を行ったりすることができる。

ここで、ユーザーがプロジェクター１を設置する際に、コンピューター２は、以下の３つの条件を満たすことを要求するメッセージをモニター上に表示する。
（条件１）投写範囲の全体（白色の第４パターンＰ４で囲まれる範囲）が、投写面Ｓｐ上の所望の表示範囲（投写画像Ｉａを表示させたい範囲）Ａａを覆うこと。
（条件２）青色の第２パターンＰ２が、黄色の第１パターンＰ１の内側に入ること。
（条件３）赤色の第３パターンＰ３が、黄色の第１パターンＰ１で囲まれた中央の四角の内側に入ること。

条件１が満たされていない場合には、投写画像Ｉａが所望の範囲よりも小さい範囲に投写されてしまうことになる。また、条件２及び条件３が満たされていない場合には、設定したブレンド幅が確保されていないことになるため、適切な補正ができなくなる。このため、ユーザーは、これら３つの条件を満たすように、各プロジェクター１を設置する。例えば、投写面Ｓｐに投写された設置用パターン画像Ｉｅが図６に示した状態である場合には、表示範囲Ａａの一部が画像で覆われていないうえ、第２パターンＰ２と第３パターンＰ３の一部が第１パターンＰ１の外側にあるため、すべての条件が満たされていない。このような場合には、ユーザーは、各プロジェクター１を適切に設置し直す必要がある。そして、ユーザーが、図７に示すように、すべての条件が満されるように各プロジェクター１の設置を調整すると、プロジェクター１は、所望の表示範囲Ａａの全域に投写画像Ｉａを投写することが可能になるとともに、指定されたブレンド幅を超える幅だけ部分画像Ｉｄ同士が重畳されることになるため、これ以降の補正処理を適切に行うことが可能となる。

図４に戻って、ステップＳ１０６では、コンピューター２が、プロジェクター１の設置が完了したか否かを判断する。コンピューター２は、プロジェクター１の設置が完了したことを示す操作がユーザーによってなされた場合には、ステップＳ１０７に処理を移し、操作がなされていない場合には、本ステップを繰り返す。

プロジェクター１の設置が完了したことを示す操作がなされてステップＳ１０７に処理が移行した場合には、コンピューター２は、補正情報の生成開始をマスタープロジェクター１ｍに通知する。この通知を受けて、マスタープロジェクター１ｍは、スレーブプロジェクター１ｓに補正情報の生成開始を通知する。

補正情報の生成が開始されると、各プロジェクター１は、マスタープロジェクター１ｍの制御に基づいて、補正情報を生成するための補正用パターン画像を順に投写する。具体的には、各プロジェクター１の補正情報生成部１９は、記憶部１１に記憶されている補正用パターン画像の画像情報を読み出して、画像情報入力部１５に順に出力する。補正情報生成部１９は、自己の画像投写部１７から投写された補正用パターン画像を撮像部１４に撮像させるとともに、自己の部分画像Ｉｄと隣り合う位置に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１から投写された補正用パターン画像についても撮像部１４に撮像させる。補正用パターン画像としては、例えば、複数のドットがマトリクス状に配列された画像を用いることができる。

なお、上述したように、自己の部分画像Ｉｄと隣り合う位置に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１から投写された補正用パターン画像については、少なくとも重畳領域Ａｏに含まれる領域が撮像される。このため、プロジェクター１が上記の３つの条件を満たすように適切に設置された状態では、重畳領域Ａｏを構成する自己の部分画像Ｉｄの端部から少なくとも指定されたブレンド幅を有する領域が撮像されることになる。

スレーブプロジェクター１ｓの補正情報生成部１９は、撮像部１４によって撮像された撮像画像情報を、通信部１３を介してマスタープロジェクター１ｍに送信する。一方、マスタープロジェクター１ｍの補正情報生成部１９は、スレーブプロジェクター１ｓから送信された撮像画像情報を、通信部１３を介して取得し、自己の撮像部１４によって撮像された撮像画像情報と、スレーブプロジェクター１ｓから取得した撮像画像情報とに基づいて、各部分画像Ｉｄの正確な配置関係や、重畳領域Ａｏの位置を把握する。そして、マスタープロジェクター１ｍの補正情報生成部１９は、投写画像Ｉａが矩形に表示されるように、各プロジェクター１の画素領域２２ｉ内に部分画像Ｉｄを形成するための画像形成領域を設定する。補正情報生成部１９は、設定した画像形成領域を表す情報（領域情報）を、通信部１３を介してスレーブプロジェクター１ｓに送信する。

また、各プロジェクター１の補正情報生成部１９は、各自の画像形成領域が決定すると、重畳領域Ａｏで部分画像Ｉｄがスムーズに連結されるよう、重畳領域Ａｏ内の明るさが内側から外側（画像形成領域の端部）に向かって徐々に暗くなるように設定するための輝度情報を生成し、受信した領域情報と生成した輝度情報とを、補正情報として、各自の画像情報補正部１６に出力する。

これ以降、各プロジェクター１の画像情報入力部１５に、部分画像Ｉｄの位置に応じた画像情報が画像供給装置４から入力されると、この画像情報に対して、画像情報補正部１６が、補正情報生成部１９で生成された補正情報に基づいて補正処理を実行する。この結果、各プロジェクター１の画像投写部１７から、補正された画像情報に基づく画像が投写され、投写面Ｓｐには、形状や明るさが補正された状態で投写画像Ｉａが投写される。

以上説明したように、本実施形態の画像投写システム１００、プロジェクター１及びそれらの制御方法によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態によれば、プロジェクター１の設置時に投写される設置用パターン画像Ｉｅにおいて、端部に第１パターンＰ１を配置し、端部から指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２だけ離れた位置に第１直線部Ｌ１が位置するように、第１パターンＰ１とは色の異なる第２パターンＰ２を配置している。このため、他のプロジェクター１の部分画像Ｉｄとどの程度重ね合わせればよいのかをプロジェクター１の設置時にユーザーが把握できるようになる。この結果、その後の補正が中断されたり、意図しない補正がなされたりすることによって生じていた設置時の手間や時間を軽減することができる。

（２）本実施形態によれば、線状のパターンである第１パターンＰ１が設置用パターン画像Ｉｅ（部分画像Ｉｄ）の端部に沿って配置されているため、ユーザーは、プロジェクター１の設置時に部分画像Ｉｄの端部を容易に把握することが可能となる。

（３）本実施形態によれば、第２パターンＰ２が、設置用パターン画像Ｉｅ（部分画像Ｉｄ）の端部から指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２だけ離れた位置に、端部に平行な直線（第１直線部Ｌ１）を有するため、ユーザーは、部分画像Ｉｄ同士をどの程度重ね合わせればよいのかを容易に把握することが可能となる。

（４）本実施形態によれば、第２パターンＰ２が、重畳される部分画像Ｉｄ同士が並ぶ方向に延びる直線（第２直線部Ｌ２）を含むため、第１パターンＰ１との区別が容易になる。

（５）本実施形態によれば、プロジェクター１が、ユーザーにより指定されたブレンド幅に関するブレンド幅情報をコンピューター２から取得し、取得したブレンド幅情報に基づいて設置用パターン画像Ｉｅを生成するため、指定されたブレンド幅に対応する設置用パターン画像Ｉｅを投写することが可能となる。

（６）本実施形態によれば、プロジェクター１が、各部分画像Ｉｄの位置関係に関するレイアウト情報をコンピューター２から取得し、取得したレイアウト情報に基づいて、部分画像Ｉｄを投写する位置に応じた設置用パターン画像Ｉｅを生成している。このため、部分画像Ｉｄ同士の位置関係に適した設置用パターン画像Ｉｅを投写することが可能となる。

なお、上記実施形態において、自己の画像投写部１７から投写される部分画像Ｉｄが第１の画像に相当し、他のプロジェクター１から第１の画像に重畳して投写される部分画像Ｉｄが第２の画像に相当し、第２の画像のうち、第１の画像と重畳する領域が第１の領域に相当する。また、第１パターンＰ１が第１のパターンに相当し、第２パターンＰ２が第２のパターンに相当し、指定されたブレンド幅に相当する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２が第１の距離に相当する。また、コンピューター２からレイアウト情報を取得する際の通信部１３が、位置取得部に相当し、コンピューター２からブレンド幅情報を取得する際の通信部１３が、距離取得部に相当する。

（変形例）
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

上記実施形態において、設置用パターン画像Ｉｅに含まれる各パターンの色や形態は、上記に限定されず、様々な変形が可能である。例えば、第１パターンＰ１及び第４パターンＰ４は、実線の直線に限定されず、破線や点線、波線等であってもよい。また、第２パターンＰ２及び第３パターンＰ３は、Ｔ字状やＬ字状に限定されず、矩形や三角形等のパターン（図８参照）であってもよいし、丸形や星形等、他の形状のパターン（図示せず）であってもよい。なお、第２パターンＰ２を図８に示すような矩形のパターンとする場合には、第２パターンＰ２は、Ｔ字状のパターンと同様、対向する第１パターンＰ１と平行な第１直線部Ｌ１と、対向する第１パターンＰ１と垂直な第２直線部Ｌ２とを有するパターンとなる。また、第３パターンＰ３を図８に示すような三角形のパターンとする場合には、第３パターンＰ３は、Ｌ字状のパターンと同様、一方の第１パターンと平行な第３直線部Ｌ３と、他方の第１パターンと平行な第４直線部Ｌ４を有するパターンとなる。

上記実施形態において、第２パターンＰ２は、短辺に沿って３つ、長辺に沿って４つ配置されているが、第２パターンＰ２の数は、上記に限定されず、適宜定めればよい。また、図９に示すように、複数のパターンを連結させたような１つの大きな第２パターンＰ２を各辺に沿って配置するようにしてもよい。ただし、第２パターンＰ２は、上記実施形態のように複数に分断されていたほうが、他のプロジェクター１が投写する設置用パターン画像Ｉｅの第１パターンＰ１との区別が容易になる。

上記実施形態では、線状の第１パターンＰ１は、設置用パターン画像Ｉｅの端部に接するように配置されているが、端部から所定の距離を隔てた位置に第１パターンＰ１を配置してもよい。この場合には、上述した条件２及び条件３を満たすためには、部分画像Ｉｄ同士を所定の距離だけ余分に重畳させる必要が生じるが、この所定の距離がマージンとなるため、条件２及び条件３がわずかに満たされていない場合でも、指定されたブレンド幅を確保することが可能になる。
同様に、第２パターンＰ２の第１直線部Ｌ１は、設置用パターン画像Ｉｅの端部からブレンド幅に対応する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２だけ離れた位置に配置されているが、ブレンド幅に対応する距離Ｗｂ１，Ｗｂ２よりも所定の距離だけ遠くに配置するようにしてもよい。この場合にも、所定の距離がマージンとなるため、指定されたブレンド幅を確保することが容易になる。

上記実施形態では、３つの条件を満たすことを要求するメッセージをコンピューター２のモニター上に表示するようにしているが、この態様に限定されない。例えば、プロジェクター１の設置を行う際に参照されるマニュアル等に記載されていてもよい。

上記実施形態では、４つのプロジェクター１からの部分画像Ｉｄが、２×２のマトリクス状に配列される例を示しているが、プロジェクター１の数や配列の態様はこれに限定されず、例えば、複数の部分画像Ｉｄを縦一列又は横一列に配列させる態様であってもよい。なお、複数の部分画像Ｉｄを横一列に配列させる場合には、各プロジェクター１は、例えば、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すような設置用パターン画像Ｉｅを投写すればよい。ここで、図１０Ａは、左端に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示し、図１０Ｂは、左右両端以外の位置に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示し、図１０Ｃは、右端に部分画像Ｉｄを投写するプロジェクター１が生成する設置用パターン画像Ｉｅを示している。

上記実施形態では、各プロジェクター１が撮像部１４を有し、この撮像部１４が補正用パターン画像を撮像することによって補正情報を生成しているが、画像投写システム１００は、この構成に限定されない。例えば、プロジェクター１とは独立した撮像装置を、すべての部分画像Ｉｄを一度に撮像できるように配置して、この撮像装置が撮像した撮像画像に基づいて補正情報を生成するようにしてもよい。

上記実施形態では、プロジェクター１の補正情報生成部１９が補正情報を生成しているが、コンピューター２が補正情報を生成して、各プロジェクター１に送信するようにしてもよい。一方で、画像投写システム１００にコンピューター２は必須ではなく、マスタープロジェクター１ｍが画像投写システム１００を統括して制御する態様であってもよい。

上記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源２１から射出された光を変調するデジタルミラーデバイス等を用いることもできる。また、色光別に複数の光変調装置を備える構成に限定されず、１つの光変調装置で複数の色光を時分割で変調する構成としてもよい。

１…プロジェクター、１ｍ…マスタープロジェクター、１ｓ…スレーブプロジェクター、２…コンピューター、３…ＨＵＢ、４…画像供給装置、１０…制御部、１１…記憶部、１２…入力操作部、１３…通信部、１４…撮像部、１５…画像情報入力部、１６…画像情報補正部、１７…画像投写部、１８…パターン画像生成部、１９…補正情報生成部、２１…光源、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ…液晶ライトバルブ、２２ｉ…画素領域、２３…投写光学系、２４…ライトバルブ駆動部、１００…画像投写システム、Ａａ…表示範囲、Ａｏ…重畳領域、Ｉａ…投写画像、Ｉｂ…背景画像、Ｉｄ…部分画像、Ｉｅ…設置用パターン画像、Ｌ１…第１直線部、Ｌ２…第２直線部、Ｌ３…第３直線部、Ｌ４…第４直線部、Ｐ１…第１パターン、Ｐ２…第２パターン、Ｐ３…第３パターン、Ｐ４…第４パターン、Ｓｐ…投写面、Ｗｂ１，Ｗｂ２…距離。

Claims (9)

1. 投写面に第１の画像を投写する投写部と、
   他のプロジェクターが投写する第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として前記投写部に投写させる制御部と、
   前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行う補正部と、
   を有し、
   前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に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の画像の前記端部に沿って配置された線状のパターンであることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に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１の画像の前記端部から少なくとも前記第１の距離だけ離れた位置に、前記端部に平行な直線を有することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２又は３に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１の画像と前記第２の画像が並ぶ方向に延びる直線を含むことを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１の距離に関する情報を取得する距離取得部と、
   前記距離取得部が取得した前記情報に基づいて、前記パターン画像を生成する画像生成部と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項５に記載のプロジェクターであって、
   前記画像生成部は、前記距離取得部が取得した前記情報に基づく前記第１の距離より長い距離だけ前記端部から離れた位置に一部が位置するように前記第２のパターンを配置することを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１の画像と前記第２の画像の位置関係に関する情報を取得する位置取得部と、
   前記位置取得部が取得した前記情報に基づいて、前記パターン画像を生成する画像生成部と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクター。
8. 投写面に第１の画像を投写する第１のプロジェクターと、前記投写面に前記第１の画像と一部を重畳させて第２の画像を投写する第２のプロジェクターとを含む画像投写システムであって、
   前記第１のプロジェクターは、
   前記第１の画像を投写する投写部と、
   前記第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として前記投写部に投写させる制御部と、
   前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行う補正部と、
   を有し、
   前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とする画像投写システム。
9. 投写面に第１の画像を投写するプロジェクターの制御方法であって、
   他のプロジェクターが投写する第２の画像と重畳する前記第１の画像の端部に位置する第１のパターンと、前記端部から少なくとも第１の距離だけ離れた位置に一部が位置するように配置され、前記第１のパターンとは色が異なる第２のパターンとを含むパターン画像を、前記第１の画像として投写するステップと、
   前記第２の画像の少なくとも第１の領域を撮像した撮像画像に基づき、前記第１の画像の補正を行うステップと、
   を有し、
   前記第１の領域は、前記第１の画像と前記第２の画像を重畳させたときに、前記第１の画像の前記端部から前記第１の距離の幅を有する領域と重畳する領域であることを特徴とするプロジェクターの制御方法。

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