JP5495951B2 - 投影システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、画像を表示するための液晶パネルを駆動する駆動回路を内蔵し、液晶パネルにより生成された画像をスクリーンに投影する投影装置を複数台備える投影システムに関する。

従来、投影装置として、液晶パネルにより生成された画像をスクリーンに投影するプロジェクタが知られているが、これらにおいて、大画面化、高輝度化、高解像度化は、常に要求される特性である。しかし、単体の画像表示装置において、これらを同時に実現することは非常に困難である。例えば、大画面化は、その画像表示装置を構成する部品の大きさ、製造装置の大きさなどにより限界がある。また、高輝度化は、表示素子の表示原理による限界があり、また寿命、信頼性を劣化させる可能性がある。また、高解像度化は、より高度な微細加工を必要とし、表示素子の製造歩留まりを非常に低下させる可能性がある。

単体の表示装置では困難な大画面化、高輝度化、高解像度化を実現する方法として、複数の画像表示装置を組み合わせて全体として一つの画像を表示する技術は非常に有効な方法である。これに関連して、大画面で明るい投影映像を安価な構成で達成するために、例えば、通常の輝度のプロジェクタを複数台用いて、同一映像を同一スクリーンに重ね合わせて投影するスタック投影が知られている。

一方、大画面で高い解像度を持つ映像を安価な構成で投影するためには、例えば、次のような方法が知られている。すなわち、通常の輝度のプロジェクタを複数台用い、一つの画像を分割して各プロジェクタに送り、各プロジェクタからそれぞれの画像を同一スクリーンに投影して張り合わせるマルチ投影である。

また、近年では、スタック投影とマルチ投影では複数台のプロジェクタを使用する形態が共通であるため、これらスタック投影とマルチ投影を切り替えることに対する要求が増している。

マルチ投影とスタック投影を切り替える例として、以下のものがある。複合映像の基準となるマスター映像を投影するマスタープロジェクタと、マスタープロジェクタと電気的に接続され、マスター映像と複合されることにより複合映像を形成するスレーブ映像を投影するスレーブプロジェクタとを備える。このとき、複合映像は、マスター映像とスレーブ映像とを重畳したスタック映像と、マスター映像とスレーブ映像を並べたワイド映像と、を含んでいる（特許文献１参照）。

特許文献１において、マスタープロジェクタは、複数の複合映像の中から選択された１つの複合映像の基準となるマスター映像を投影するとともに選択された複合映像を示す表示モード情報をスレーブプロジェクタに送る。そして、スレーブプロジェクタは、マスタープロジェクタからの表示モード情報に基づき、スレーブ映像を投影する。このとき、表示モードの選択は、手動入力でも、入力映像信号に規定される映像のアスペクト比と合致するように選択されることとしても良い。

特開２００６−１６５９４９号公報

従来のマルチ投影とスタック投影を切り替えるプロジェクタにおいて、マルチ投影とスタック投影の表示モードの切り替えは、リモコンなどによる「表示モード切り替えボタン」の操作により行われていた。あるいは、入力映像信号に規定される映像のアスペクト比と合致するように選択されることで行われていた。

しかし、プロジェクタの光学的な拡大率を考慮して、適切な投影をすることができないという問題があった。

例えば、プロジェクタが光学的に高倍率で投影している場合には、マルチ投影で大画面を構成し、解像度を優先した投影を行うのが好ましい。しかし、プロジェクタが光学的に低倍率で投影している場合には、マルチ投影を行っても大画面を投影できないので、スタック投影に切り替えて画面の明るさや階調性を優先した方が好ましい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のプロジェクタで映像を投影する場合に、光学的な拡大率を考慮した適切な投影を行うことができるようにすることである。

本発明に係わる投影システムは、複数の投影装置を備え、該複数の投影装置からそれぞれ投影画像をスクリーン上に投影して、該スクリーン上で１画面の画像に合成する投影システムであって、前記複数の投影装置の内の少なくとも１つの投影装置が、前記１画面の画像のズーム倍率を設定する設定手段を備え、前記複数の投影装置のそれぞれが、入力画像の所定の領域を切り出して抽出する抽出手段と、前記投影画像の投影方向を調節する調節手段と、前記設定手段により設定されたズーム倍率に応じて、前記抽出手段による前記入力画像の切り出し範囲と、前記調節手段による前記投影方向の調節とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数のプロジェクタで映像を投影する場合に、光学的な拡大率を考慮した投影を行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係わる投影システムの構成を示す図。 第１の実施形態のプロジェクタ（投影装置）の主要な構成を示した図。 画像抽出部のブロック図。 スタック投影の画面構成を説明するための図。 マルチ投影の画面構成を説明するための図。 第１の実施形態の動作を表すフローチャート。 リミッタのブロック図。 リミッタの入出力特性を表す図。 図６におけるＳ６１２からＳ６１５で行われる動作について詳しく説明する図。 ２台のプロジェクタの投影状態を示す模式図。 マルチ投影状態でのテレ側にズームをした時の投影画像を示す図。 マルチ投影状態でのワイド側にズームをした時の投影画像を示す図。 スタック投影状態でのテレ側にズームをした時の投影画像を示す図。 スタック投影状態でのワイド側にズームをした時の投影画像を示す図。 投影画像のずれを示す図。 ズレ補正の詳細を説明するフローチャート。 投影状態を示す模式図。 第２のスタック投影状態でのテレ側にズームをした時の投影画像を示す図。 ズームができない場合の警告を示す図。 本発明の第２の実施形態に係わる投影システムの構成を示す図。 雲台の構成を表す図。 第２の実施形態の動作を表すフローチャート。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる投影システムの構成を示す図である。１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄはプロジェクタ、２００はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー等の信号源である。３００は信号源２００から受け取った画像信号をプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに分配する分配器（画像分配器）、４００はプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからの投影画像を映し出すスクリーンである。本実施形態では、４台のプロジェクタを使用して縦横２画面ずつの画像を構成する例を示して説明するが、プロジェクタの台数はこれに限ったものではない。また、画面の構成も縦横２画面ずつに限ったものではなく、横一列、縦一列等の他の構成でも差し支えない。

なお、以下の説明で言及されるスタック投影とは、プロジェクタを複数台用いて、同一映像を同一スクリーン上に１画面に重ね合わせて投影する投影方法である。また、マルチ投影とは、プロジェクタを複数台用い、一つの画像を分割して分割した各部分を各プロジェクタに送り、各プロジェクタからそれぞれの画像を同一スクリーンに投影して張り合わせ、１画面に合成する投影方法である。

図２は、図１のプロジェクタ１００の主要な構成を示した図である。１０１はプロジェクタの各ブロックを制御するための制御部、１０２はユーザからの操作を受け付ける操作部、１０３はプロジェクタの各ブロックへの電源供給を制御する電源部である。

１０４は液晶部であり、１枚の液晶パネルや３枚の液晶パネル等で構成されており、この液晶パネル上に画像を形成する。１０５は、入力された画像信号に基づいて、液晶部１０４の液晶パネルに画像を形成させるための液晶駆動部である。１０６は、液晶部１０４に光を供給する光源である。１０７は、光源１０６から発せられた光を液晶部１０４に供給することにより得られた光学像をスクリーン４００に投影するための投影光学系である。１０８は、光源１０６の光量等を制御するための光源制御部である。１０９は、投影光学系１０７に備えられたズームレンズ、フォーカスレンズ、シフトレンズ等の動作を制御し、ズーム倍率、焦点調整、投影位置制御等を行う光学系制御部である。

１１０は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー等からのアナログ映像信号を受け付けるアナログ入力部であり、ＲＧＢ端子、Ｓ端子等からなる。１１１は、アナログ入力部により得られた映像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。１１２は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー等からディジタル映像信号を受け付けるディジタル入力部であり、ＨＤＭＩ端子等からなる。ＨＤＭＩ端子の場合には、外部から制御信号も同時に送信されてくる場合があり、これにより、映像の制御等が行われることもある。１１３は、外部から映像データ、画像データ、映像ファイル等の各種の情報データのファイルを受け取ったり、外部に送り出したりする、ＵＳＢインタフェースである。ここには、ポインティングデバイスや、キーボード、ＵＳＢ型のフラッシュメモリ等も接続されることもある。１１４は、カード型の記録媒体に対し、映像データ、画像データ、映像ファイル等の各種の情報データのファイルを読み書きするカードインタフェースであり、ＳＤカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等が挿入可能である。１１５は、イントラネット、インターネットから映像データ、画像データ、映像ファイル等の各種の情報データのファイル、その他の命令信号を受信したり送信したりする通信部であり、例えば、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等で構成されている。１１６は、映像データ、画像データ、映像ファイル等の各種の情報データのファイルを保存する内蔵メモリであり、半導体メモリやハードディスク等で構成される。

例えば、カードインタフェース１１４より入力されたドキュメントファイルは、ファイル再生部１３２により再生される。そして、ファイル再生部１３２は、ドキュメントファイルから、ユーザに掲示するための画像信号を生成して、画像抽出部１３３に出力する。

画像抽出部１３３ではマルチ投影／スタック投影に応じて入力画像の所定の領域を切り出して抽出し、さらに、マルチ投影／タック投影に必要な処理を施して画像信号を画像処理部１１７に送る。また、ディジタル入力部１１２により入力された映像信号や画像信号は直接、画像抽出部１３３に送信される。

画像処理部１１７は、画像抽出部１３３から入力された画像信号や制御部１０１により得られた映像信号等に、液晶部１０４で表示するのに適した補正を行う。例えば、画像信号の画素数を液晶パネルの画素数にあわせて変換し、液晶パネルの交流駆動のため、入力された映像信号のフレーム数を倍にし、液晶パネルによる画像形成に適した補正をする。因みに、液晶パネルの交流駆動とは、液晶パネルの液晶にかける電圧の方向を交互に入れ替えて表示させる方法であり、液晶パネルの、液晶にかける電圧の方向が正方向でも逆方向でも画像を生成できる性質を利用したものである。このとき、液晶駆動部１０５には、正方向用の画像と、逆方向用の画像を１枚ずつ送る必要があるので、画像処理部１１７では、映像信号のフレームの数を倍にする処理を行う。液晶駆動部１０５は、画像処理部１１７により得られた画像信号に基づいて、液晶部１０４の液晶パネルに画像を形成させる。

また、画像処理部１１７は、スクリーンに対して斜め方向から映像を投影し投影画面が例えば台形状に歪んでしまう場合に、投影画像に対し台形状の歪みを打ち消すように画像の形状を変形させるキーストーン補正も行う。キーストーン補正をする際は、液晶パネルに表示される画像の水平方向及び／又は垂直方向の拡大／縮小率を変更している。このようにして、投影画面の台形状の歪みと表示素子上での映像領域の歪みとが相殺され、正常なアスペクト比の長方形の映像表示領域に近づくようにしてスクリーンに表示させるのである。このキーストーン補正は、後述する傾きセンサ１１８により得られた傾き角に基づいて、自動的に動作しても良いし、ユーザが操作部１０２等を操作することにより、動作させてもよい。

１１８は、プロジェクタ１００の傾きを検出する傾きセンサである。１１９は、プロジェクタ１００の動作時間、各ブロックの動作時間等を検出するタイマである。１２０は、プロジェクタの光源１０６の温度、液晶部１０４の温度、外気温等を計測する温度計である。

１２１、１２２は、プロジェクタ１００付属のリモコンやその他の機器からの赤外線を受信し、制御部１０１に信号を送る赤外線受信部であり、例えば、プロジェクタの前後方向等の複数箇所に設置されている。本実施形態では、赤外線受信部１２１はプロジェクタ本体の後方、赤外線受信部１２２はプロジェクタ本体の前方に配置されている。

１２３は、プロジェクタ１００とスクリーン４００の距離を検出し、焦点距離を検出する焦点検出部である。１２４は、スクリーン４００の方向を撮像する撮像部である。１２５は、スクリーンにより反射される光の光量や輝度を計測するスクリーン測光部である。１２６は、光源から発せられる光の光量や輝度を計測する光源測光部である。

１２７は、プロジェクタ１００本体に配置され、プロジェクタの状態や警告等を表示する表示部である。１２８は、表示部１２７を制御する表示制御部である。１２９は、プロジェクタ１００本体を持ち運んで使用するとき等に、電力を供給するバッテリである。１３０は、外部からの交流電力を受け入れ、所定の電圧に整流して電源部１０３に供給する電源入力部である。１３１は、プロジェクタ１００内の熱を外部に放出するなどして、冷却するための冷却部であり、例えば、ヒートシンクとファンにより構成されている。

引き続き、プロジェクタ１００の通常の動作について説明する。本実施形態のプロジェクタの制御部１０１は、操作部１０２により電源ＯＮの指示がなされたことにより、電源部１０３に各ブロックに電源を供給するように指示し、各ブロックを待機状態にする。そして、電源が投入された後、制御部１０１は、光源制御部１０８に光源１０６からの発光を開始するように指示する。次に、制御部１０１は、焦点検出部１２３により得られた焦点の情報等から、投影光学系１０７を調整するよう光学系制御部１０９に指示する。光学系制御部１０９は、投影光学系１０７のズームレンズやフォーカスレンズを動作させてスクリーン画面上に投影光が結像するよう制御する。

このようにして、投影の準備が整う。次に、例えば、ディジタル入力部１１２に入力された映像信号は、画像抽出部１３３を経て画像処理部１１７により液晶部１０４に適した解像度に変換され、同時に、ガンマ補正や輝度ムラ対策用補正、キーストーン補正が加えられる。そして、画像処理部１１７により補正を加えられた映像信号は、液晶駆動部１０５により液晶部１０４に画像として形成される。

そして、液晶部１０４の液晶パネルに形成された画像は、光源１０６から発せられた光により投影光学系１０７に導かれ、投影光学系１０７はスクリーン４００に画像を投影する。投影中は、制御部１０１は、光源１０６等の温度を温度計１２０により検出し、例えば、光源の温度が４０度以上になったとき等に、冷却部１３１を動作させて冷却する。

そして、操作部１０２により電源ＯＦＦの指示がなされたことにより、制御部１０１は、各ブロックに終了処理を行うよう通信をする。そして、終了の準備が整うと、電源部１０３は各ブロックへの電源供給を順次終了する。冷却部１３１は、電源ＯＦＦされた後しばらく動作し、プロジェクタを冷却する。

ここでは、ディジタル入力部１１２から入力された映像信号を表示する場合について説明したが、上記各種インタフェースから入力された映像データを表示する場合も同様の処理を行う。

図３に画像抽出部１３３の主要な構成を示す。３０１は入力画像の所定の領域を抽出して切り出す画像切り出し回路、３０２は入力画像の領域に応じて輝度や色の補正をする輝度・色補正回路である。３０３は各回路の出力信号を制御部１０１に送ったり、制御部１０１からのデータやパラメータを各回路に送ったりするためのデータバス、３０４は入力画像のレンジ制限を掛けるリミッタである。

入力画像は、リミッタ３０４でデータバス３０３を介した制御部１０１の命令に応じて入力画像のレンジ制限を掛けられ、画像切り出し回路３０１に送られる。画像切り出し回路３０１ではデータバス３０３を介した制御部１０１の命令に応じて入力画像の所定の領域を抽出して切り出す。画像切り出し回路３０１で所定の領域を切り出した後、輝度・色補正回路３０２で画像の領域に応じて輝度や色の補正を行い、画像処理部１１７へ送られる。

次に、本実施形態のマルチ投影・スタック投影の切り替えについて説明する。本実施形態では操作部１０２から入力される投影光学系１０７内のズームレンズの倍率に応じてマルチ投影／スタック投影を切り替える。操作部１０２から入力される投影光学系１０７内のズームレンズの倍率が所定の値よりも小さいときは、図４に示すスタック投影を行う。一方、操作部１０２から入力される投影光学系１０７内のズームレンズの倍率が所定の値以上のときは、図５に示すマルチ投影を行う。

プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのズームレンズの倍率が最小値に設定されているときは、図４（ａ）のようにスクリーン４００上にプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからの画像を重ね合わせる。そして４０ａに示す画像を投影する。

スタック投影の場合、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像は全て同一の内容である。そして、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御してズーム倍率や投影方向を制御することで、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影領域が完全に重なるようにする。

操作部１０２から入力されるズームレンズの倍率が上がるにつれて図４（ｂ）の４０ｂ、図４（ｃ）の４０ｃに示すように投影倍率を上げていく。図４ではスタック投影時に投影倍率を上げる段階を図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つ示したがこれに限ったものではなく、さらに多くの段階を持ってもよい。

プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの操作部１０２から入力されるズームレンズの倍率が所定の値以上になったら、図５に示すマルチ投影に移行する。所定の値を僅かに超えたときの投影状態を図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

図５（ａ）において、５０ａはプロジェクタ１００ａが投影する画像全体、５０ｂはプロジェクタ１００ｂが投影する画像全体、５０ｃはプロジェクタ１００ｃが投影する画像全体、５０ｄはプロジェクタ１００ｄが投影する画像全体である。また、５１ａはプロジェクタ１００ａが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｃが投影する画像と重なっている領域、５２ａはプロジェクタ１００ａが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｂが投影する画像と重なっている領域である。５３ａはプロジェクタ１００ａが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像と重なっている領域である。

５１ｂはプロジェクタ１００ｂが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｄが投影する画像と重なっている領域、５２ｂはプロジェクタ１００ｂが投影する画像の中でプロジェクタ１００ａが投影する画像と重なっている領域である。５３ｂはプロジェクタ１００ｂが投影する画像の中でプロジェクタ１００ａ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像と重なっている領域である。

５１ｃはプロジェクタ１００ｃが投影する画像の中でプロジェクタ１００ａが投影する画像と重なっている領域、５２ｃはプロジェクタ１００ｃが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｄが投影する画像と重なっている領域である。５３ｃはプロジェクタ１００ｃが投影する画像の中でプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｄが投影する画像と重なっている領域である。

５１ｄはプロジェクタ１００ｄが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｂが投影する画像と重なっている領域、５２ｄはプロジェクタ１００ｄが投影する画像の中でプロジェクタ１００ｃが投影する画像と重なっている領域である。５３ｄはプロジェクタ１００ｄが投影する画像の中でプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃが投影する画像と重なっている領域である。

各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御して投影ズームの倍率や投影方向を制御する。このことで、上述の重なり領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄが所望の通り重なるようにして、図５（ｂ）のマルチ画像を実現する。

ここで、図４（ｃ）から図５（ａ）に移行する場合、投影画面全体の投影倍率は上がっているが、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像の投影倍率は下がってもよい。つまり、図５（ｂ）での投影画像５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、図４（ｃ）の投影画像４０ｃよりも小さくてもよい。このときは、複数のプロジェクタが重複して投影する領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄを調整することにより、図５（ａ）の投影画像は、図４（ｃ）の投影画像よりも大きくなる。なお、図４（ｃ）から図５（ａ）に移行する場合、投影画面全体の投影倍率は上がると共に、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像の投影倍率も上がってもよいことは言うまでもない。

操作部１０２から入力されるズームレンズの倍率が上がるにつれて図５（ａ），（ｂ）、図５（ｃ），（ｄ）、図５（ｅ），（ｆ）のように投影倍率を上げていく。ズーム倍率増大に伴い、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｆ）に示す通り拡大されていく。また、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが重複して投影する領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄは図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｆ）に示す通り小さくなっていく。このようにして、マルチ投影の画像は図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）のようにズームレンズの倍率に応じて拡大される。

なお、図５ではマルチ投影時に投影倍率を上げる段階を図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）の３つ示したがこれに限ったものではなく、さらに多くの段階を持ってもよい。また、ズーム倍率が最も大きいときの例として図５（ｅ）のように、マルチ投影画像の大きさがスクリーン４００の大きさと一致する例を示したがこれに限ったものではなく、スクリーン４００の大きさより、小さくても大きくても差し支えない。また、図４、図５の切り替えではズーム倍率が上がる場合を例に挙げて説明したが、ズーム倍率が下がり図５から図４に移行しても差し支えない。

次に図４のスタック投影と図５のマルチ投影とを切り替える際の本実施形態の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。ここで、図６の処理は、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのいずれかの制御部１０１の指示により実行されるものである。まず、Ｓ６０１で図１のシステムの動作を開始する。次にＳ６０２で信号源２００から映像信号を出力し、分配器３００を介してプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに送る。本実施形態のようにプロジェクタを複数台用いて投影する場合は、予め操作部１０２で複数台用いる旨を設定しておくか、アナログ入力部１１０、ディジタル入力部１１２、通信部１１５等で他のプロジェクタと共に使用していることを検知する。これらからＳ６０３では複数台で投影しているか否かを判断し、単独で投影していればＳ６１６に進み通常の投影を行う。複数台で投影している場合は、Ｓ６０４で操作部１０２から入力された光学系１０７に備えられているズームレンズの倍率を制御部１０１に送る。

Ｓ６０５において、制御部１０１では取得したズームレンズの倍率を予め定められた閾値と比較し、閾値以上（所定値以上）であれば、図５のようなマルチ投影を行うべくＳ６０６に進む。所定の閾値よりも小さければ、図４のようなスタック投影を行うべくＳ６０９に進む。

ここで、マルチ投影の動作説明をする。Ｓ６０６では画像切り出し回路３０１で入力画像の所定の領域を抽出して切り出す。このとき、信号源２００からの入力画像には、分配器３００では処理を施さず、入力画像を４つに分岐させてプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに送る。各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは、予め操作部１０２で図５の５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのどの画像を投影するかを設定しておく。あるいは、アナログ入力部１１０、ディジタル入力部１１２、通信部１１５等で他のプロジェクタとの接続関係を検知し、自らが５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのどの画像を投影するべきかを決定してもよい。

各プロジェクタの画像切り出し回路３０１では入力画像から自らが投影する画像（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち所定のもの）を切り出す。本実施形態では、プロジェクタ１００ａは５０ａ、プロジェクタ１００ｂは５０ｂ、プロジェクタ１００ｃは５０ｃ、プロジェクタ１００ｄは５０ｄをそれぞれ投影する例を挙げているが、組み合わせはこれに限ったものではない。

次にＳ６０７では各プロジェクタが投影する画像のうち他機の投影領域と重なっている領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄの明るさを下げる。そして、重なっていない領域と明るさが均一になるようにする。画像切り出し回路３０１の出力は輝度・色補正回路３０２に送られ、重なり領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄの輝度を下げる。５３ａ、５３ｂ、５３ｃでは４台のプロジェクタの投影領域が重なっているので、より輝度を下げる必要がある。また、輝度補正で色が変わった場合には色の補正も行う。

続いて、Ｓ６０８ではレンズズーム比の変換を行う。Ｓ６０４で操作部１０２から入力したズーム倍率は、マルチ投影では図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示す投影画像全体の倍率を意味する。言い換えれば、図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示す投影画像全体の大きさと、図５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示す各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが投影する画像５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの大きさは異なる。そこで、制御部１０１では操作部１０２から入力されたズーム倍率を、各プロジェクタの投影光学系１０７に備えられているズームレンズの投影倍率に変換する。

次にＳ６０５でズーム倍率が予め定められた閾値より小さく、スタック投影をするときの動作を説明する。スタック投影の際はＳ６０９で、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄで信号源２００から入力された画像の全領域を投影するか否かを判別する。

全領域を投影する場合は、Ｓ６１２に進む。一部の領域のみを投影する場合は、Ｓ６１０に移行し画像切り出し回路３０１が投影する領域を切り出す。このときはプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄでは入力画像の同一の領域を切り出す。Ｓ６１１では必要に応じて液晶パネルの画素数に合わせるべく、画像処理部１１７で画像の解像度変換を行う。

Ｓ６１０、Ｓ６１１において信号源２００からの画像信号のビット数とプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの内部処理のビット数が異なる場合、リミッタ３０４を動作させる。

リミッタ３０４の動作を図３、図７、図８を用いて説明する。ここでは、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの内部処理が８ビットで、信号源２００から１０ビットの信号が入力される例を挙げるがビット数はこれに限ったものではない。

この例では、リミッタ３０４は１０ビットの信号を入力し８ビットの信号を出力する。１０進で表すと０から１０２３のデータを入力し、０から２５５のデータを出力する。本実施形態では、４台のプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄで信号源２００からの１０ビット信号のうち、所定のレベルを各々受け持って投影する。

例えば、プロジェクタ１００ａが入力信号のレベル０から２５５、プロジェクタ１００ｂは入力信号のレベル２５６から５１１、プロジェクタ１００ｃは入力信号のレベル５１２から７６７、プロジェクタ１００ｄは入力信号のレベル７６８から１０２３を受け持って投影する。

プロジェクタ１００ａのリミッタ３０４では、図８（ｂ）に示すように、０から２５５が入力されたときはそのままの値を出力し、２５６以上が入力されたら２５５を出力する。プロジェクタ１００ｂのリミッタ３０４では、図８（ｃ）に示すように、０から２５５が入力されたときは０を出力し、２５６から５１１が入力されたときはそれに応じて０から２５５の値を出力し、５１１以上が入力されたら２５５を出力する。プロジェクタ１００ｃのリミッタ３０４では、図８（ｄ）に示すように、０から５１１が入力されたときは０を出力し、５１２から７６７が入力されたときはそれに応じて０から２５５を出力し、７６８以上が入力されたら２５５を出力する。プロジェクタ１００ｄのリミッタ３０４では、図８（ｅ）に示すように、０から７６７が入力されたときは０を出力し、７６８以上が入力されたらそれに応じて０から２５５を出力する。

本実施形態では、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの各リミッタ３０４の特性を制御部１０１の指示で決定する。８ビット処理を行う各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの入力データ階調数に対する投影光量が図８（ａ）に示す特性であるとする。このとき、リミッタ３０４の動作により、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの入力データ階調数に対する投影光量がそれぞれ図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）、図８（ｅ）に示す特性になる。これらを重ね合わせてスタック投影することで、図１に示すシステム全体の入力データ階調数、即ち信号源２００の出力値に対する投影光量が図８（ｆ）に示す特性になる。すなわち、各プロジェクタが８ビットの信号しか処理しない場合でも、全体では１０ビットの階調を表現した投影を実現できる。ここでは、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄがリミッタ３０４を備えている例を挙げて動作を説明した。この例では信号源２００からの画像を分配器３００で分岐させる。

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、分配器３００が画像切り出し回路３０１、ビット数検出回路３０４、及び図７に示すようなリミッタ７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄを備えていてもよい。リミッタ７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄはそれぞれ図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）、図８（ｅ）に示す特性を有する。リミッタ７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄの出力はそれぞれ、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに送られる。このときは、８ビット信号が各プロジェクタに入力される。

Ｓ６１０、Ｓ６１１で上述のようにリミッタ３０４またはリミッタ７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄを作動させることにより、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようなスタック投影を行う際、入力画像の階調性を再現することができる。

スタック投影、マルチ投影何れの場合でも、Ｓ６１２では投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御して投影光学系１０７に含まれる不図示のレンズのズーム比を設定する。上述のように、図４のようなスタック投影を行う場合には、Ｓ６０４で入力した倍率で、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影光学系１０７に含まれる不図示のレンズから投影させる。一方、図５のようなマルチ投影を行う場合は、Ｓ６０４で入力した倍率に対し、Ｓ６０８で変換を施した倍率で、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影光学系１０７に含まれる不図示のレンズから投影させる。

また、このＳ６１２でのズーム比の設定は意図的に画像を拡大縮小するためだけではなく、後述のレンズシフト調整と合わせて、マルチ投影／スタック投影を正しく行うためのズーム比の微調整を含む。

Ｓ６１３では投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御して投影光学系１０７の不図示のレンズをシフトさせることで投影方向を設定する。このＳ６１３におけるレンズをシフトさせる方法については、図９を参照して後述する。さらに、Ｓ６１４では撮像部１２４がスクリーン４００を撮影する。撮影画像は撮像部１２４でディジタル信号に変換され、続いて制御部１０１が処理するのに適したフォーマットに変換された後、制御部１０１に送られる。Ｓ６１５では、制御部１０１に送られたデータが制御部１０１でパターン認識等の解析を受ける。そして、マルチ投影時には図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）の画像が正しく構成され投影されているか、スタック投影時には図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の画像が正しく構成され投影されているかを判断する。各プロジェクタの投影位置がずれていて、完全なマルチ投影画像やスタック投影画像になっていない場合は、Ｓ６１１、Ｓ６１２に戻ってズームやレンズシフトを再調整する。正しいマルチ投影画像或いはスタック投影画像が得られたら、Ｓ６１６で通常の投影を行う。

Ｓ６１７では、操作部１０２で終了を指示する操作がされたかどうか判断し、終了でなければＳ６０３に戻り投影を継続する。図６ではＳ６０３に戻っているがこれに限ったものではなく、マルチ投影／スタック投影の切り替えに必要な判断を省略してＳ６１４に戻っても差し支えない。終了であれば、Ｓ６１８へ進み動作を終了する。

次に、図９をもとに、図６におけるＳ６１２からＳ６１５で行われる動作について詳しく説明する。ここで図１に示すプロジェクタ１００ａをマスター投影機として、プロジェクタ１００ａが操作された場合に動作するものとする。なお、本実施形態においては、４台のプロジェクタを備えているが、ここでは説明を分かりやすくするために、２台のプロジェクタ間での動作について説明する。プロジェクタが４台の場合でも、２台の場合と同様の動作を適用することができる。

この時、プロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂは既にマルチ投影／スタック投影の設置状態にあり、また投影面に対してほぼ並行に設置されている。なお、投影光学系１０７には、光軸と垂直な方向に移動して、投影光軸（投影画像）を平行にシフトさせるシフトレンズが備えられているものとする。

まず、Ｓ２０３では、投影光学系１０７に備えられたズームレンズのレンズ駆動を行う。プロジェクタ１００ａがズーム駆動されると、そのズーム位置がプロジェクタ１００ｂの制御部１０１に通信により送られ、プロジェクタ１００ｂの制御部１０１は、プロジェクタ１００ａの焦点距離（ズーム位置）を得る（Ｓ２０５）。この通信により得られプロジェクタ１００ａの焦点距離と焦点検出部１２３で得られたプロジェクタ１００ｂから投影スクリーンまでの距離をもとにプロジェクタ１００ｂのズームレンズの焦点距離を算出する。

算出式を表すと、プロジェクタのパネルと投影レンズを模式的に表した図１０から、焦点距離は次のようになる。

ｆ１：プロジェクタ１００ａのパネル−レンズ焦点距離
ｆ２：プロジェクタ１００ｂのパネル−レンズ焦点距離
Ｌ１：プロジェクタ１００ａからスクリーン４００までの距離
Ｌ２：プロジェクタ１００ｂからスクリーン４００までの距離
として、
ｆ２＝ｆ１／（Ｌ２／Ｌ１）
上記計算式を用いてプロジェクタ１００ａの制御部１０１はズーム駆動量を算出してプロジェクタ１００ｂの制御部１０１に通信する（Ｓ２０６）。そして、プロジェクタ１００ｂは、そのズーム駆動量によりズームレンズを駆動して（Ｓ２０７）、ズーム駆動完了の判定を行う（Ｓ２０９）。ズーム駆動が完了したらレンズシフト量演算を行う（Ｓ２１１）。レンズシフト量演算は、２台の異なる光軸上からとなり合うように投影を行うマルチ投影の場合、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）のように夫々の投影画像の右端部と左端部が合うようにセットされている。しかしながら異なる光軸でテレ側にズームした場合は図１１（Ｂ）のように夫々の投影画像の右端部と左端部が離れた画像となってしまう。またワイドにズームした場合は、図１２（Ｂ）のように夫々の投影画像の右端部と左端部が重なった画像となってしまう。

また、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）の２つの投影画像を重ねて投影するスタック投影のような場合は、ズームした場合はテレ、ワイドのズーム動作を行うと、夫々の画像が外側、或いは内側にずれてしまう。よって、ズーム動作により生じた投影画像のずれをマルチ投影では、左右の端の位置が合うように、また、スタック投影では２つの画像が重なり合うようにシフトレンズの光軸をずらして投影位置を補正する必要があり、その補正量を算出する。レンズシフト量演算Ｓ２１１の詳細は後述する。

算出されたレンズシフト量に基づいて、プロジェクタ１００ａ，１００ｂのそれぞれの制御部１０１は、シフトレンズを駆動制御して、光軸のシフトを行う（Ｓ２１３）。レンズシフト制御が終了（Ｓ２１５）したら投影画像の画像認識を行う（Ｓ２１７）。この画像認識は、プロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂの画像が適正な位置になっているか否かの検出をプロジェクタ１００ａの撮像部１２４で投影画像を撮像することで行う。例えばプロジェクタ１００ａの投影表示画像は図１５（Ａ）のように投影され、プロジェクタ１００ｂの投影画像は図１５（Ｂ）のように投影されているとする。この場合、プロジェクタ１００ａの投影表示画像である図１５（Ａ）に対してプロジェクタ１００ｂの投影表示画像である図１５（Ｂ）は１画素分左にずれている。よってスタック投影すると投影画像は図１５（Ｄ）のように画像が太くなってしまう。ここでまず、プロジェクタ１００ａの画像のみを投影して画像を取り込む。このときプロジェクタ１００ｂは黒表示の投影を行う。そしてプロジェクタ１００ａの撮像部１２４により画像を取り込む。次にプロジェクタ１００ｂの画像のみを投影して画像を取り込む。このときプロジェクタ１００ａは黒表示を行う。そして、プロジェクタ１００ａの撮像部１２４により画像を取り込む（Ｓ２１７）。そして夫々の画像データをもとに位置ズレを制御部１０１により検出する（Ｓ２１９）。そして検出したズレ量を書き込み位置をずらして図１５（Ａ）に示すように合致させる（Ｓ２２１）。例えば、プロジェクタ１００ｂの表示位置に対して、プロジェクタ１００ａの表示位置が１画素分書き込み方向に対して後ろにずれていた場合は、データの入力タイミングを１データずつ前にシフトさせる。このようにデータをずらすことにより画素の位置を後ろにずらすことができプロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂの画像位置を合わせる。そして、画素シフトＳ２２１を行って再度前述の画像認識Ｓ２１７とズレ検出Ｓ２１９を行う、そしてズレがないと判断されたら、ズームシーケンスを終了する。またズレがまだ大きいと判断された場合は再度前述の画素シフトＳ２２１を行い、再度前述の画像認識Ｓ２１７とズレ検出Ｓ２１９を行い、画素の位置ズレを最小にしてズームシーケンスを終了する。

次に前述のズームシーケンスの中のレンズシフト量演算Ｓ２１１のシーケンスの詳細を図１６のフローチャートをもとに説明する。

まずＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１にてプロジェクタ１００ａ（フローチャート内のＰＪ１は、プロジェクタ１００ａを示す）のレンズシフト量の算出を行う。レンズシフト量の算出を以下説明する。図１７はプロジェクタの液晶部１０４、投影光学系１０７、シフトレンズを含む投射光学系を模式的に示した図である。図１７中の記号は、
ｆ：投影レンズ焦点距離
Ｌｓ：レンズシフト量
Ｌ：投影距離
である。

また、
Ｌｓ１：初期のレンズシフト量
Ｌｓ２：ズーム後のレンズシフト量
ｆ１：最初の投影焦点距離
ｆ２：ズーム動作後の焦点距離（Ｓ２０３で行われたズーム駆動後の焦点距離）
としてプロジェクタ１００ａの算出式を表すと、次のようになる。

Ｌｓ２＝Ｌｓ１＋[｛（Ｌ／ｆ１）−（Ｌ／ｆ２）｝／２]÷（Ｌ／ｆ２）
以上のような式でＬｓ２を求める。このズーム後のレンズシフト量Ｌｓ２はプロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂの夫々で均等にズームシフトを行った場合の計算式である。

また、図１８に示すような、プロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂの投射距離が異なる場合でも算出式は同様である。

次にズーム駆動２量算出Ｓ２０６で得られたプロジェクタ１００ｂの焦点距離からＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１と同様にＰＪ２シフト量演算Ｓ３０３を行う（フローチャート内のＰＪ２は、プロジェクタ１００ｂを示す）。ここでのＰＪ２シフト量演算は、ｆ２：ズーム動作後の焦点距離（ズーム駆動２量算出Ｓ２０６で得られたズーム駆動後の焦点距離）をもとにして算出する。このとき算出されたシフト量は、ＰＪ１のシフト方向に対して反対のシフト方向となる。そして、算出されたプロジェクタ１００ａのレンズシフト量（調節量）が投影光学系のレンズシフト部がレンズシフト可能な範囲（調節範囲の限界）を超えていないかかの判定を行う（Ｓ３０５）。ここでプロジェクタ１００ａのレンズシフト量がシフト可能な場合は、プロジェクタ１００ａと同様に、プロジェクタ１００ｂのレンズシフト量が投影光学系のレンズシフト部がレンズシフト可能な範囲を超えていないかかの判定を行う（Ｓ３０７）。そして、レンズシフト量がシフト可能な場合は、プロジェクタ１００ａ、プロジェクタ１００ｂのレンズシフト量を決定して（Ｓ３１７）レンズシフト量演算Ｓ２１１のシーケンスを終了する。

しかしながら、Ｓ３０５又はＳ３０７にてレンズシフト量がシフト可能でなかった場合、レンズシフト量の振り分け演算（Ｓ３１１）を行う。レンズシフト量の振り分け演算はプロジェクタ１００ａ、或いはプロジェクタ１００ｂの夫々算出されたレンズシフト量でレンズシフトが可能で無い方のレンズシフト量で行うようにする。例えば、レンズシフト量としてプロジェクタ１００ａ、プロジェクタ１００ｂで夫々±５のレンズシフト量を持っていたとする。ワイドにした場合、ＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１の結果でプロジェクタ１００ａがレンズシフト０から＋３にレンズシフトが必要だったとする。ＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１でプロジェクタ１００ｂはレンズシフト−３から−６にレンズシフトが必要な算出結果だったとする。しかしながら、プロジェクタ１００ｂは、レンズシフト可能なレンズシフト量を超えてしまった算出結果である。即ち、画像を所望の位置にずらすことができない。よって、プロジェクタ１００ａのレンズシフト量をＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１の結果の＋３から＋４として、プロジェクタ１００ｂのレンズシフト量をＰＪ２シフト量演算Ｓ３０３の結果の−６から−５としてレンズシフト量を算出する（Ｓ３０９）。そして、振り分け演算判定（Ｓ３１１）を行い、レンズシフト可能なのでプロジェクタ１００ａ、プロジェクタ１００ｂのレンズシフト量を決定して（Ｓ３１７）、レンズシフト量演算Ｓ２１１のシーケンスを終了する。

しかしながら、ＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１の結果でプロジェクタ１００ａがレンズシフト０から＋４にレンズシフトが必要だったとする。ＰＪ１シフト量演算Ｓ３０１でプロジェクタ１００ｂはレンズシフト−３から−７にレンズシフトが必要な算出結果だった場合である。即ち、プロジェクタ１００ａにプロジェクタ１００ｂのレンズシフトの振り分けが出来なくなった場合、すなわち振り分け演算判定（Ｓ３１１）でＮＧとなった場合は、レンズシフトによって可能なズーム量にズーム動作の規制を行う（Ｓ３１３）。そして、ズーム規制の警告として、図１９に示すようにズームが出来ないことを表示して、レンズシフト量演算Ｓ２１１のシーケンスを終了する。警告ズーム規制を行った時点で表示を消しシーケンスを終了する。

以上説明した通り、本実施形態では、複数台のプロジェクタを組み合わせて一つの画像を投影する際、プロジェクタの光学ズーム倍率が所定の閾値以上の場合はマルチ投影を行い、プロジェクタの光学ズーム倍率が所定の閾値より小さい場合はスタック投影を行う。

これにより、ズーム倍率を上げて画像の細部を見たい場合、つまり、解像感を優先したい場合は自動的にマルチ投影にして、一つの大画面を構成して高精細画を投影することができる。また、ズーム倍率を下げた場合は画像の細部を見る必要がないので、その代わりに明るさや階調性を優先すべく自動的にスタック投影にして、同じ画角の画像を重ね合わせて明るい画像を投影することができる。

なお、本実施形態では信号源２００からの画像を分配器３００では分岐させるのみであり、操作部１０２から入力された投影光学系１０７のズーム倍率を基に、画像切り出し回路３０１で各自が投影すべき画像を切り出している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、画像切り出し回路３０１を分配器３００に内蔵してもよい。このときは、操作部１０２から入力されたズーム倍率を通信部１１５経由で分配器３００に送り、ズーム倍率に基づき、分配器３００内の画像切り出し回路３０１で画像の切り出しを行う。このように、マルチ投影時には分配器３００から各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄへは画像切り出し回路３０１で切り出した画像５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄをそれぞれ送ってもよい。

また、本実施形態では各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに同じズーム倍率を設定する。その際、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの操作部１０２からその都度ズーム倍率を入力してもよいし、各プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのうち一台の操作部１０２からのみズーム倍率を入力してもよい。一台のみ操作するときは、操作部１０２から入力されたズーム倍率を通信部１１５経由で他のプロジェクタに送る。

また、本実施形態は図１に示す複数台のプロジェクタを有するシステムに適用される例を挙げたが、本発明はこれに限ったものではなく、図２の構成を持つ複数台のプロジェクタは同一の筐体からなるものでもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、マルチ投影／スタック投影で投影領域の調整をする際には、投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御して投影光学系１０７に含まれる不図示のレンズのズーム比を設定する。続いて投影光学系１０７を光学系制御部１０９で制御して投影光学系１０７の不図示のシフトレンズをシフトさせることで投影方向を設定する。一方、本実施形態では、投影光学系１０７でレンズシフトを行う代わりにプロジェクタの投影方向を外部機器で調節する。

本実施形態の適用例を図２０に示す。１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄはプロジェクタ、２００はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー等の信号源である。３００は信号源２００から受け取った画像信号をプロジェクタ１００に分配する分配器、４００はプロジェクタ１００からの投影画像を映し出すスクリーンである。また、５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄはそれぞれプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを載置し、それらを水平方向・垂直方向に動かして投影方向を調整する雲台である。

本実施形態では４台のプロジェクタを使用して縦横２画面ずつの画像を構成する例を示して説明するが、プロジェクタの台数はこれに限ったものではない。また、画面の構成も縦横２画面ずつに限ったものではなく、横一列、縦一列等の他の構成でも差し支えない。

図２がプロジェクタ１００の主要な構成を示し、図３が画像抽出部１３３の主要な構成を示す点では第１の実施形態と同様である。

図２１に雲台５００の内部構成を示す。５０１は雲台の各ブロックを制御するための制御部である。５０２は、イントラネット、インターネットから映像データ、画像データ、映像ファイル等の各種の情報データのファイル、その他の命令信号を受信したり送信したりする通信部であり、例えば、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等で構成されている。５０３は取り付けたプロジェクタを垂直方向に回転させるための垂直方向モータ、５０４は取り付けたプロジェクタを水平方向に回転させるための水平方向モータである。５０５は垂直方向モータをプロジェクタに取り付けるための取付け部、５０６は水平方向モータをプロジェクタに取り付けるための取付け部である。通信部５０２にはプロジェクタ１００からの通信データが送られてくる。

図４及び図５に示したマルチ投影／スタック投影を切り替える際の本実施形態の動作を図２２のフローチャートに示す。Ｓ１０１３で雲台の制御を行うところを除いては図６のフローチャートと同じ動作であるので説明を省略する。

Ｓ１０１３では正確なマルチ投影／スタック投影を実現するために、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからの情報に基づき雲台５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄを制御する。ここでは、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからの情報を通信部５０２で受け取り制御部５０１に送る。受け取った情報を基に制御部５０１では垂直方向モータ５０３、水平方向モータ５０４を制御して、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの投影方向を個別に調整し、マルチ投影／スタック投影のうちいずれか一方を実現する。

なお、投影方向の調整を行う場合に、いずれかの雲台の可動範囲を超えてしまう場合の制御は、第１の実施形態におけるシフトレンズのシフト量の振り分けの場合と全く同じように行われる。また、シフト量を振り分けてもいずれかの雲台が可動範囲を超えてしまう場合に、ズーム量を制御し、警告を出す動作も第１の実施形態と同様である。

以上説明した通り、本実施形態では、複数台のプロジェクタを組み合わせて一つの画像を投影する際に、プロジェクタにレンズシフトの機能が無くても雲台に取り付けて投影方向を調整することで、マルチ投影／スタック投影をズーム倍率で切り替えるときの投影方向の調整を可能にしたものである。

なお、本実施形態では、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄと雲台５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄを接続し通信する例を挙げたがこれに限ったものではない。、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄと雲台５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄは分配器３００を介して接続しても何ら問題は無い。

（他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (8)

1. 複数の投影装置を備え、該複数の投影装置からそれぞれ投影画像をスクリーン上に投影して、該スクリーン上で１画面の画像に合成する投影システムであって、
   前記複数の投影装置の内の少なくとも１つの投影装置が、
   前記１画面の画像のズーム倍率を設定する設定手段を備え、
   前記複数の投影装置のそれぞれが、
   入力画像の所定の領域を切り出して抽出する抽出手段と、
   前記投影画像の投影方向を調節する調節手段と、
   前記設定手段により設定されたズーム倍率に応じて、前記抽出手段による前記入力画像の切り出し範囲と、前記調節手段による前記投影方向の調節とを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする投影システム。
2. 複数の投影装置と、入力画像を前記複数の投影装置に分配する画像分配装置とを備え、前記複数の投影装置からそれぞれ投影画像をスクリーン上に投影して、該スクリーン上で１画面の画像に合成する投影システムであって、
   前記複数の投影装置の内の少なくとも１つの投影装置が、
   前記１画面の画像のズーム倍率を設定する設定手段を備え、
   前記複数の投影装置のそれぞれが、
   前記投影画像の投影方向を調節する調節手段と、
   前記設定手段により設定されたズーム倍率に応じて、前記画像分配装置による前記入力画像の分配と、前記調節手段による前記投影方向の調節とを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする投影システム。
3. 前記制御手段は、前記設定手段により設定されたズーム倍率に応じて、前記複数の投影装置に、前記複数の投影装置がそれぞれ同一の画像を前記スクリーン上の同一の位置に重ねて投影するスタック投影を行わせるか、前記複数の投影装置がそれぞれ前記入力画像を分割したそれぞれの部分の画像を前記スクリーン上で張り合わされるように投影するマルチ投影を行わせるかを切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の投影システム。
4. 前記制御手段は、前記ズーム倍率が所定値以上の場合には、前記複数の投影装置にマルチ投影を行わせ、前記ズーム倍率が所定値より小さい場合には、前記複数の投影装置に前記スタック投影を行わせることを特徴とする請求項３に記載の投影システム。
5. 前記制御手段は、前記設定手段により設定されたズーム倍率を、前記複数の投影装置のそれぞれが有する投影光学系のズーム比に変換する演算を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の投影システム。
6. 前記調節手段は、前記投影光学系の中に設けられ、該投影光学系の光軸と垂直な方向に移動するシフトレンズであることを特徴とする請求項５に記載の投影システム。
7. 前記調節手段は、前記複数の投影装置のそれぞれを載置する雲台であることを特徴とする請求項５に記載の投影システム。
8. 前記制御手段は、前記投影画像の投影方向を調節するために必要な調節量が、前記調節手段の調節範囲の限界を超える場合に警告を発することを特徴とする請求項６または７に記載の投影システム。

Images