JP7384193B2 - 表示方法、プロジェクター、及びプロジェクションシステム - Google Patents

表示方法、プロジェクター、及びプロジェクションシステム Download PDF

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Description

本発明は、表示方法、プロジェクター、及びプロジェクションシステムに関する。
複数台のプロジェクターによりマルチプロジェクションを行っている場合、少なくとも１台のプロジェクターが振動してしまうと、各プロジェクターが投射する投射画像同士の間で、ずれが生じる。このため、従来、マルチプロジェクションを行っている最中に、投射画像のずれを補正する技術が用いられてきた。
例えば、特許文献１は、マルチプロジェクション技術であって、複数のプロジェクターの各々が、投射範囲のずれを検出するための検出用画像を投射する技術を開示している。特許文献２に係る技術においては、上記の検出用画像を投射した状態で、撮像手段が各プロジェクターの投射範囲が重畳した重畳領域を撮像する。次に、検出手段が、撮像手段の撮像画像に基づいて、投射画像のずれ量を検出する。最後に、検出されたずれ量に応じて、ずれ補正手段が、画像信号を処理することにより、投射範囲を所定量だけシフトさせる。
特開２０１２－１６５０９１号公報
重畳領域においては、２つの表示画像が合成されることになるため、一般に２つの表示画像のブレンディングの比率が予め定められている。あるプロジェクターが振動する場合、振動に伴って重畳領域の位置が元の重畳領域の位置からずれることになる。しかし、特許文献１に係る技術は、画像信号の処理によって、単に投射範囲をシフトさせるだけであるので、ずれた後の重畳領域に表示画像を表示することができても、元の重畳領域に応じたブレンディングの比率に従って表示画像を表示することになる。この結果、重畳領域における表示画像の表示品質が劣化することがある。
本発明の一態様に係る表示方法は、表示面に第１画像を表示するプロジェクターの、画像の表示方法であって、前記プロジェクターの位置が基準位置である場合に、前記第１画像のうち、前記第１画像と他のプロジェクターによって表示される第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させることと、前記プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正することと、前記プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させることと、を含む画像の表示方法である。
また、本発明の一態様に係るプロジェクターは、表示面に第１画像を表示するプロジェクターであって、前記プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と他のプロジェクターによって表示される第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる減衰部と、前記プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正する補正部とを備え、前記減衰部は、前記プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させる、プロジェクターである。
また、本発明の一態様に係るプロジェクションシステムは、表示面に第１画像を表示する第１プロジェクターと、前記表示面に第２画像を表示する第２プロジェクターを含むプロジェクションシステムであって、前記第１プロジェクターは、前記第１プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と前記第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる減衰部と、前記第１プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記第１プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正する補正部とを備え、前記減衰部は、前記第１プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させる、プロジェクションシステムである。
また、本発明の一態様に係るプロジェクションシステムは、表示面に第１画像を表示する第１プロジェクターと、前記表示面に第２画像を表示する第２プロジェクターを含むプロジェクションシステムであって、前記第１プロジェクターは、前記第１プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と前記第２画像とが前記表示面において重畳する前記重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる第１減衰部と、前記第１プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記第１プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記第１プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記表示面における前記重畳領域の位置に関する位置情報を算出する算出部と、前記位置情報を前記第２プロジェクターに出力する情報出力部と、前記第１減衰係数を、前記変位情報に応じて補正する補正部とを備え、前記第１減衰部は、前記第１プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させ、前記第２プロジェクターは、前記第２画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第２減衰係数に基づいて、減衰させる第２減衰部と、前記位置情報を取得する情報取得部と、前記第２減衰係数を、前記位置情報に応じて補正する補正部とを備え、前記第２減衰部は、前記補正された第２減衰係数に基づいて、前記第２画像の明るさを減衰させる、プロジェクションシステムである。
第１実施形態に係るプロジェクションシステム１の全体構成を示すブロック図である。 制御装置１０の構成例を示すブロック図である。 第１表示画像８１と第２表示画像８２の例を示す図である。 第１プロジェクター２０の構成例を示すブロック図である。 補正部２３５による、第１減衰係数の補正方法についての説明図である。 補正部２３５による、第１減衰係数の補正方法についての説明図である。 補正部２３５による、第１減衰係数の補正方法についての説明図である。 第２プロジェクター３０の構成例を示すブロック図である。 プロジェクションシステム１の動作の一例を示すシーケンスチャートである。 第２実施形態に係るプロジェクションシステム１Ａの全体構成を示す概略図である。 第１プロジェクター２０Ａの構成例を示すブロック図である。 第２プロジェクター３０Ａの構成例を示すブロック図である。 補正部３３６による、第２減衰係数の補正方法についての説明図である。 プロジェクションシステム１Ａの動作の一例を示すシーケンスチャートである。
以下、実施形態に係る画像の表示方法、プロジェクター、及びプロジェクションシステムについて図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
１．第１実施形態
１－１．全体構成
図１は、第１実施形態に係るプロジェクションシステム１の全体構成を示すブロック図である。プロジェクションシステム１は、１台の制御装置１０と、複数台のプロジェクターとして、第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０とを備える。なお、説明の簡略化のため、図１に示す例において、プロジェクションシステム１は、２台のプロジェクターである第１プロジェクター２０と第２プロジェクター３０とを備える。しかし、プロジェクションシステム１が備えるプロジェクターの台数は２台に限定されず、３台以上であってもよい。
プロジェクションシステム１においては、制御装置１０が、第１プロジェクター２０と第２プロジェクター３０とを制御する。制御装置１０が１枚の画像を略２分割して、分割された画像の各々を、第１プロジェクター２０と第２プロジェクター３０とに出力する。第１プロジェクター２０と第２プロジェクター３０とが、分割された画像の各々を表示面に投射することで、表示画像を表示面に表示する。表示面は、壁やスクリーン等であってよいが、これらには限定されない。
１－２．制御装置１０の構成
図２は、制御装置１０の構成例を示すブロック図である。制御装置１０は、ＰＣを典型例とするが、これには限定されず、例えばタブレット端末やスマートフォンであってもよい。制御装置１０は、処理装置１１、記憶装置１２、表示装置１３、入力装置１４、及び通信装置１５を備える。制御装置１０の各要素は、情報を通信するための単体又は複数のバスで相互に接続される。
処理装置１１は、制御装置１０の全体を制御するプロセッサであり、例えば、単数又は複数のチップで構成される。処理装置１１は、例えば、周辺装置とのインタフェース、演算装置及びレジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成される。なお、処理装置１２０の機能の一部又は全部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現してもよい。処理装置１１は、各種の処理を並列的又は逐次的に実行する。
記憶装置１２は、処理装置１１が読取可能な記録媒体であり、処理装置１１が実行する制御プログラムＰＲ１を含む複数のプログラムを記憶する。また、記憶装置１２は、第１プロジェクター２０、及び第２プロジェクター３０でマルチプロジェクションされる画像を記憶する。更に、記憶装置１２は、第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０の配置に係るレイアウト情報を記憶してもよい。記憶装置１２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の少なくとも１つによって構成されてもよい。記憶装置１２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ又は主記憶装置等と呼ばれてもよい。
表示装置１３は、画像や文字情報を表示するデバイスである。表示装置１３は、処理装置１１による制御のもとで各種の画像を表示する。例えば、液晶表示パネル及び有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等の各種の表示パネルが表示装置１３として好適に利用される。
入力装置１４は、ユーザーからの操作を受け付ける機器である。例えば、入力装置１４は、キーボード、タッチパッド、タッチパネル又はマウス等のポインティングデバイスを含んで構成される。ここで、入力装置１４は、タッチパネルを含んで構成される場合、表示装置１３を兼ねてもよい。
通信装置１５は、他の装置、とりわけ第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０と通信を行うための、送受信デバイスとしてのハードウェアであり、例えばインタフェース回路や、無線通信アンテナである。通信装置１５は、例えば、ネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等とも呼ばれる。
処理装置１１は、記憶装置１２から制御プログラムＰＲ１を読み出して実行することによって、第１画像生成部１１１、第２画像生成部１１２、第１減衰係数生成部１１３、第２減衰係数生成部１１４、及び情報出力部１１５として機能する。なお、制御プログラムＰＲ１は、通信網ＮＥＴを介して、処理装置１１を管理するサーバなどの他の装置から送信されてもよい。
第１画像生成部１１１は、マルチプロジェクションの対象とする全体の画像を元にして、第１プロジェクター２０から投射される第１投射画像を生成する。
第２画像生成部１１２は、マルチプロジェクションの対象とする全体の画像を元にして、第２プロジェクター３０から投射される第２投射画像を生成する。
図３は、第１投射画像と第２投射画像の各々が、表示面７０に投射されることによって表示面７０に表示される第１表示画像８１と第２表示画像８２の例を示す図である。なお、図３において、第１表示画像８１の上端の位置は“８１ＴＥ”として示される。また、第２表示画像８２の下端の位置は“８２ＬＥ”として示される。また、本明細書において、第１表示画像８１は、単に「第１画像８１」と呼称されることがある。同様に、第２表示画像８２は、単に「第２画像８２」と呼称されることがある。
図３に示される例においては、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが縦方向に並ぶと共に、第２表示画像８２は第１表示画像８１の、図３に示すＹ軸の正方向を上向きとした場合の上方に位置する。以降、各図に示すＹ軸の正方向を上向きとして説明する。第１表示画像８１と第２表示画像８２とで全体の画像を表示する場合、第１表示画像８１と第２表示画像８２とを縦方向に隙間なく隣接させることにより、全体の画像を表示する手法が考えられる。しかし、第１プロジェクター２０から表示面７０への第１投射画像の投射角と、第２プロジェクター３０から表示面７０への第２投射画像の投射角とを、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが隙間なく隣接するように設定することは技術的には困難である。そこで、図３に示されるように、第１表示画像８１の上方と第２表示画像８２の下方が重畳するように、第１投射画像の投射角と、第２投射画像の投射角とが設定される。その上で、第１表示画像８１と第２表示画像８２との重畳領域７１においては、第１表示画像８１と第２表示画像８２との合成画像８３が表示される。当該合成画像８３は、第１表示画像８１の上方と、第２表示画像８２の下方とで同一となる画像を、ずれなくオーバーラップさせた画像である。プロジェクションシステム１は、合成画像８３を用いて、重畳領域７１において、第１表示画像８１と第２表示画像８２とを部分的に重ね合わせるマルチプロジェクションにより、全体の画像を表示することが可能となる。
なお、この重畳領域７１の位置と大きさは、処理装置１１が、記憶装置１２に記憶された第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０の配置に係るレイアウト情報を用いて算出してもよい。あるいは、プロジェクションシステム１のユーザーによる、入力装置１４を用いた入力内容に基づいて、処理装置１１が、重畳領域７１の位置と大きさを決定してもよい。
説明を図２に戻すと、第１減衰係数生成部１１３は、重畳領域７１の合成画像８３に含まれる第１表示画像８１の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて減衰させる第１減衰係数を生成する。具体的には、第１減衰係数Ｋ１は、図３に示すＹ軸の座標ｙに応じて定まり、Ｋ１＝ｆ１（ｙ）となる。なお、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが、Ｘ軸に沿って重畳する場合には、Ｋ１＝ｆ１（ｘ）となる。
第２減衰係数生成部１１４は、重畳領域７１の合成画像８３に含まれる第２表示画像８２の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて減衰させる第２減衰係数を生成する。第２減衰係数Ｋ２は、図３に示すＹ軸の座標ｙに応じて定まり、Ｋ２＝ｆ２（ｙ）となる。なお、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが、Ｘ軸に沿って重畳する場合には、Ｋ２＝ｆ２（ｘ）となる。
上記のように、重畳領域７１において、単に第１表示画像８１の上方と、第２表示画像８２の下方とで同一の画像をずれなく重畳させただけの場合、合成画像８３が、重畳領域７１の外に表示される第１表示画像８１及び第２表示画像８２よりも明るくなってしまう。これにより、全体の画像の見た目に違和感が発生する。このため、プロジェクションシステム１は、合成画像８３内の第１表示画像８１と第２表示画像８２の明るさを、それぞれ減衰させることにより、全体の画像の見た目上の違和感を抑制する。
図３の左側には、第１減衰係数及び第２減衰係数のグラフとして、ゲイン曲線９１とゲイン曲線９２が示される。なお、ここで「第１減衰係数」とは、第１表示画像８１のうち、重畳領域７１以外の領域に対応する画像の明るさに対する、第１表示画像８１のうち重畳領域７１に対応する画像の明るさの割合のことである。同様に、「第２減衰係数」とは、第２表示画像８２のうち、重畳領域７１以外の領域に対応する画像の明るさに対する、第２表示画像８２のうち重畳領域７１に対応する画像の明るさの割合のことである。
ゲイン曲線９１に示されるように、重畳領域７１の上端、すなわち第１表示画像８１の上端の位置８１ＴＥにおいて、第１表示画像８１のゲインは０倍となる。一方で、重畳領域７１の下端、すなわち第２表示画像８２の下端の位置８２ＬＥにおいて、第１表示画像８１のゲインは１．０倍となる。ゲイン曲線９１は、重畳領域７１の上端から重畳領域７１の下端にかけて、逆Ｓ字状のカーブを描く。一方で、重畳領域７１の上端、すなわち第１表示画像８１の上端８１ＴＥの位置において、第２表示画像８２のゲインは１．０倍となる。一方で、重畳領域７１の下端、すなわち第２表示画像８２の下端８２ＬＥの位置において、第２表示画像８２のゲインは０倍となる。ゲイン曲線９２は、重畳領域７１の上端から重畳領域７１の下端にかけて、Ｓ字状のカーブを描く。
これにより、重畳領域７１のどの位置においても、第１表示画像８１のゲインと第２表示画像８２のゲインとの合計値は一定値の１となる。その結果、重畳領域７１内における明るさのムラ、延いては全体の画像の見た目上の違和感が発生することが抑制される。
なお、第１減衰係数生成部１１３は、プロジェクションシステム１のユーザーによる、入力装置１４を用いて入力された入力内容に応じて、第１減衰係数を生成してもよい。同様に、第２減衰係数生成部１１４は、プロジェクションシステム１のユーザーによる、入力装置１４を用いて入力された入力内容に応じて、第２減衰係数を生成してもよい。あるいは、第１減衰係数生成部１１３は、制御装置１０に備わる図示しない撮像装置を用いて撮像された、表示面７０の撮像画像に基づいて、第１減衰係数を生成してもよい。同様に、第２減衰係数生成部１１４は、制御装置１０に備わる図示しない撮像装置を用いて撮像された、表示面７０の撮像画像に基づいて、第２減衰係数を生成してもよい。
説明を図２に戻すと、情報出力部１１５は、通信装置１５を用いて、第１プロジェクター２０に、第１表示画像８１と第１減衰係数とを出力する。同様に、情報出力部１１５は、通信装置１５を用いて、第２プロジェクター３０に、第２表示画像８２と第２減衰係数とを出力する。また、情報出力部１１５は、通信装置１５を用いて、記憶装置１２に記憶されたレイアウト情報を、第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０に出力してもよい。
１－３．第１プロジェクター２０の構成
図４は、第１プロジェクター２０の構成例を示すブロック図である。第１プロジェクター２０は、センサ２１、投射装置２２、処理装置２３、記憶装置２４、及び通信装置２５を備える。第１プロジェクター２０の各要素は、情報を通信するための単体又は複数のバスで相互に接続される。
センサ２１は、第１プロジェクター２０の振動を検知する慣性センサである。センサ２１は、例えば、加速度センサでもよく、ジャイロセンサでもよく、その双方を備えるセンサであってもよい。センサ２１は第１プロジェクター２０の図示しない筐体内部に備えられ、第１プロジェクター２０に固定されるため、第１プロジェクター２０の振動を検知することができる。
投射装置２２は、後述の第１減衰部２３２から出力される第１投射画像をスクリーン又は壁等に投射する装置である。スクリーン又は壁は、表示面７０の一例である。投射装置２２は、処理装置２３による制御のもとで、各種画像を投射する。投射装置２２は、例えば、光源、液晶パネル、投射レンズを含み、光源からの光を、液晶パネルを用いて変調し、変調された光を、投射レンズを介してスクリーン又は壁等に投射する。
処理装置２３は、第１プロジェクター２０の全体を制御するプロセッサであり、例えば、単数又は複数のチップで構成される。処理装置２３は、例えば、周辺装置とのインタフェース、演算装置及びレジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ）で構成される。なお、処理装置２３の機能の一部又は全部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ等のハードウェアによって実現してもよい。処理装置２３は、各種の処理を並列的又は逐次的に実行する。
記憶装置２４は、処理装置２３が読取可能な記録媒体であり、処理装置２３が実行する制御プログラムＰＲ２を含む複数のプログラムを記憶する。また、記憶装置２４は、後述の通信装置２５を用いて取得される第１投射画像及び第１減衰係数を記憶する。更に、記憶装置２４は、第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０の配置に係るレイアウト情報を記憶してもよい。記憶装置２４は、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等の少なくとも１つによって構成されてもよい。記憶装置２４は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ又は主記憶装置等と呼ばれてもよい。
通信装置２５は、他の装置、とりわけ制御装置１０と通信を行うための、送受信デバイスとしてのハードウェアであり、例えばインタフェース回路や、無線通信アンテナである。通信装置２５は、例えば、ネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等とも呼ばれる。
処理装置２３は、記憶装置２４から制御プログラムＰＲ２を読み出して実行することによって、重畳部２３１、第１減衰部２３２、算出部２３３、画像移動部２３４、補正部２３５、倍速読出部２３６、及び画像出力部２３７として機能する。なお、制御プログラムＰＲ２は、通信網ＮＥＴを介して、処理装置１１を管理するサーバなどの他の装置から送信されてもよい。
重畳部２３１は、最初に、記憶装置２４から、第１投射画像を読み出す。更に、重畳部２３１は、第１投射画像に対して、重畳画像を重畳する処理を施す。ここで、重畳画像とは、ＯＳＤ（On Screen Display）による重畳画像のことである。
第１減衰部２３２は、最初に、記憶装置２４から第１減衰係数を読み出す。また、第１減衰部２３２は、場合によっては重畳画像が重畳された第１投射画像のうち、第１表示画像８１中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第１減衰係数を用いて減衰させる。最後に、第１減衰部２３２は、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。
算出部２３３は、センサ２１からの出力信号に基づいて、第１プロジェクター２０の位置に関する変位情報を算出する。ここで、「変位情報」は、第１プロジェクター２０の変位の大きさを示す変位量と、第１プロジェクター２０の変位の方向を示す変位方向を含む。
例えば、センサ２１が加速度センサである場合には、第１プロジェクター２０が、ｘ－ｙ－ｚの３次元空間に設置されていることを前提とする。算出部２３３は、センサ２１によって検出されたｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の加速度の値を、時間で２回積分することにより、第１プロジェクター２０の位置に関する変位量を算出することが可能である。あるいは、センサ２１がジャイロセンサである場合には、第１プロジェクター２０の姿勢が、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸の直交軸で規定されていることを前提とする。算出部２３３は、センサ２１によって検出されたロール軸周り、ピッチ軸周り、及びヨー軸周りの角速度の値を、時間で１回積分することにより、第１プロジェクター２０の姿勢に関する変位量を算出することが可能である。
画像移動部２３４は、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合、表示面７０において、第１表示画像８１を、変位方向とは逆方向に、変位量に応じて移動するよう、液晶パネル内で第１投射画像を移動する。ここで、「基準位置」とは、第１プロジェクター２０の振動がない場合の、当該第１プロジェクター２０の位置のことである。
第１プロジェクター２０が第１投射画像を表示面７０に投射することにより、第１表示画像８１を表示面７０に表示させている間に、第１プロジェクター２０が振動すると、第１表示画像８１も第１プロジェクター２０の振動に合わせて振動する。その結果、表示面７０において、第１表示画像８１と第２表示画像８２との間にずれが発生する。そのため、第１表示画像８１と第２表示画像８２とをマルチプロジェクションすることによって、表示面７０に表示される全体の画像の見た目に違和感が発生してしまう。
そこで、画像移動部２３４は、算出された第１プロジェクター２０の変位量に加え、第１プロジェクター２０と表示面７０との距離、第１プロジェクター２０の光軸と表示面７０との位置関係等も用いて、第１表示画像８１のずれ量を算出する。更に、画像移動部２３４は、当該ずれ量だけ、第１表示画像８１を、第１プロジェクター２０の変位方向とは逆方向に移動させるように、液晶パネル内において、第１投射画像を移動させる。言い換えれば、画像移動部２３４は、第１プロジェクター２０の振動がない場合に表示される第１表示画像８１の位置に近づけるように、当該ずれ量だけ液晶パネル内において、第１投射画像を移動させる。
補正部２３５は、第１減衰係数を、変位情報に応じて補正する。図５～図７は、補正部２３５による、第１減衰係数の補正方法についての説明図である。
図５において、第１表示画像８１が上振れしたときの上端は、“８１ＵＴＥ”で示される。また、第１表示画像８１の上端の元位置は、“８１ＴＥ”で示される。また、第２表示画像８２の下端は、“８２ＬＥ”として示される。表示面７０において、第１プロジェクター２０の振動により、第１表示画像８１が上振れした場合、画像移動部２３４が、第１表示画像８１を下にずらすように、第１投射画像を液晶パネル内で移動させる。その結果、図５の右側に示すように、元々の第１表示画像８１と略同位置に、移動後の第１表示画像８４が表示される。しかし、第１プロジェクター２０による投射領域は、上振れした位置のままであるため、図５に示されるように、第１表示画像８４の上端は、上振れした投射領域の上端８１ＵＴＥの位置に一致する。その結果、第１表示画像８１と第２表示画像８２の、元々の重畳領域７１に新たな重畳領域７３が加わる。この新たな重畳領域７３において、第２表示画像８２に対して新たに第１表示画像８１が重畳されるため、重畳領域７３は、重畳領域７１よりも明るくなってしまう。そこで、図５の右図のように、補正部２３５は、第１表示画像８１のうち重畳領域７３に対応する箇所のゲインを０倍とし、黒く塗りつぶす。これにより、重畳領域７３における、第１表示画像８１と第２表示画像８２とのゲインの合計値は、重畳領域７３内のどの箇所においても、１．０倍となる。
図６において、第１表示画像８１の上端の元位置は、“８１ＴＥ”として示される。また、第１表示画像８１が下ぶれしたときの上端は、“８１ＬＴＥ”として示される。また、第２表示画像８２の下端は、“８２ＬＥ”として示される。また、図７において、第１表示画像８１の上端の元位置は、“８１ＴＥ”として示される。また、第１表示画像８１が下振れしたときの上端は、“８１ＬＴＥ”として示される。また、第２表示画像８２の下端は、“８２ＬＥ”として示される。表示面７０において、第１プロジェクター２０の振動により、第１表示画像８１が下振れした場合、画像移動部２３４が、表示面７０内で第１表示画像８１を上にずらすように、第１投射画像を液晶パネル内で移動させる。しかし、第１表示画像８１の下振れに伴い、図６に示されるように、ゲイン曲線９１も、ゲイン曲線９３として示されるように下方、すなわちＹ軸において負の方向にシフトしてしまう。その結果、新たな重畳領域７４において、第１表示画像８１と第２表示画像８２のゲインの合計値は、１．０を維持しなくなる。そこで、図７に示されるように、補正部２３５は、ゲイン曲線９３のうち、新たな重畳領域７４に対応する箇所のゲイン曲線９４を、ゲイン曲線９１が下方にシフトした分だけ上方にシフトする。その結果、新たな重畳領域７４において、第１表示画像８１と第２表示画像８２のゲインの合計値は、１．０を維持することとなる。
補正部２３５が、第１減衰係数を補正した後、第１減衰部２３２は、新たな減衰係数を用いて、第１投射画像内の、第１表示画像８１中の新たな重畳領域７４に対応する箇所の画像の明るさを、新たな重畳領域７４内の位置に応じて減衰させる。また、第１減衰部２３２は、新たな重畳領域７４に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。
倍速読出部２３６は、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置２４から読み出す。倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像は、画像出力部２３７に出力される。
画像出力部２３７は、倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像を、投射装置２２に出力する。
１－４．第２プロジェクター３０の構成
図８は、第２プロジェクター３０の構成例を示すブロック図である。第２プロジェクター３０は、投射装置３２、処理装置３３、記憶装置３４、及び通信装置３５を備える。第２プロジェクター３０の各要素は、情報を通信するための単体又は複数のバスで相互に接続される。
投射装置３２は、後述の画像出力部３３４から出力される第２投射画像をスクリーン又は壁等に投射する装置である。スクリーン又は壁は、表示面７０の一例である。投射装置３２は、処理装置３３による制御のもとで、各種画像を投射する。投射装置３２は、例えば、光源、液晶パネル、投射レンズを含み、光源からの光を、液晶パネルを用いて変調し、変調された光を、投射レンズを介してスクリーン又は壁等に投射する。
処理装置３３は、第２プロジェクター３０の全体を制御するプロセッサであり、例えば、単数又は複数のチップで構成される。処理装置３３は、例えば、周辺装置とのインタフェース、演算装置及びレジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ）で構成される。なお、処理装置３３の機能の一部又は全部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ等のハードウェアによって実現してもよい。処理装置３３は、各種の処理を並列的又は逐次的に実行する。
記憶装置３４は、処理装置３３が読取可能な記録媒体であり、処理装置３３が実行する制御プログラムＰＲ３を含む複数のプログラムを記憶する。また、記憶装置３４は、後述の通信装置３５を用いて取得される第２投射画像及び第２減衰係数を記憶する。更に、記憶装置３４は、第１プロジェクター２０及び第２プロジェクター３０の配置に係るレイアウト情報を記憶してもよい。記憶装置３４は、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等の少なくとも１つによって構成されてもよい。記憶装置２４は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ又は主記憶装置等と呼ばれてもよい。
通信装置３５は、他の装置、とりわけ制御装置１０と通信を行うための、送受信デバイスとしてのハードウェアであり、例えばインタフェース回路や、無線通信アンテナである。通信装置３５は、例えば、ネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等とも呼ばれる。
処理装置３３は、記憶装置３４から制御プログラムＰＲ３を読み出して実行することによって、重畳部３３１、第２減衰部３３２、倍速読出部３３３、及び画像出力部３３４として機能する。なお、制御プログラムＰＲ３は、通信網ＮＥＴを介して、第２プロジェクター３０を管理するサーバなどの他の装置から送信されてもよい。
重畳部３３１は、最初に、記憶装置３４から、第２投射画像を読み出す。更に、重畳部３３１は、第２投射画像に対して、重畳画像を重畳する処理を施す。ここで、重畳画像は、ＯＳＤ（On Screen Display）による重畳画像のことである。
第２減衰部３３２は、最初に、記憶装置３４から第２減衰係数を読み出す。また、第２減衰部３３２は、場合によっては重畳画像が重畳された第２投射画像のうち、第２表示画像８２中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第２減衰係数を用いて減衰させる。最後に、第２減衰部３３２は、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、投射装置３２に出力する。
倍速読出部３３３は、記憶装置３４に書き込まれた第２投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置３４から読み出す。倍速読出部３３３によって読み出された第２投射画像は、画像出力部３３４に出力される。
画像出力部３３４は、倍速読出部３３３によって読み出された第２投射画像を、投射装置３２に出力する。
１－５．第１実施形態の動作
次に、プロジェクションシステム１の動作について説明する。図９は、プロジェクションシステム１の動作の一例を示すシーケンスチャートである。
ステップＳａ１において、制御装置１０の処理装置１１は、第１画像生成部１１１として機能することによって、第１投射画像を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第１投射画像を、第１プロジェクター２０に出力する。
ステップＳａ２において、制御装置１０の処理装置１１は、第２画像生成部１１２として機能することによって、第２投射画像を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第２投射画像を、第２プロジェクター３０に出力する。
ステップＳａ３において、制御装置１０の処理装置１１は、第１減衰係数生成部１１３として機能することによって、第１減衰係数を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第１減衰係数を、第１プロジェクター２０に出力する。
ステップＳｂ１において、第１プロジェクター２０の処理装置２３は、第１減衰部２３２として機能することによって、第１投射画像のうち、第１表示画像８１中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第１減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置２３は、第１減衰部２３２として機能することによって、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。また、処理装置２３は、倍速読出部２３６として機能することによって、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置２４から読み出す。更に、処理装置２３は、画像出力部２３７として機能することによって、倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像を、投射装置２２に出力する。その結果、表示面７０に、第１表示画像８１が表示される。
ステップＳａ４において、制御装置１０の処理装置１１は、第２減衰係数生成部１１４として機能することによって、第２減衰係数を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第２減衰係数を、第２プロジェクター３０に出力する。
ステップＳｃ１において、第２プロジェクター３０の処理装置３３は、第２減衰部３３２として機能することによって、第２投射画像のうち、第２表示画像８２中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第２減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置３３は、第２減衰部３３２として機能することによって、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第２投射画像を、記憶装置３４に格納する。また、処理装置３３は、倍速読出部３３３として機能することによって、記憶装置３４に書き込まれた第２投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置３４から読み出す。更に、処理装置３３は、画像出力部３３４として機能することによって、倍速読出部３３３によって読み出された第２投射画像を、投射装置３２に出力する。その結果、表示面７０に、第２表示画像８２が表示される。
ステップＳｂ２において、第１プロジェクター２０の処理装置２３は、算出部２３３として機能することによって、センサ２１からの出力信号に基づいて、第１プロジェクター２０の位置に関する変位情報を算出する。
ステップＳｂ３において、第１プロジェクター２０の処理装置２３は、画像移動部２３４として機能することによって、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合、液晶パネル内で第１投射画像を移動する。その結果、表示面７０において、第１表示画像８１が、変位方向とは逆方向に、変位量に応じて移動する。
ステップＳｂ４において、第１プロジェクター２０の処理装置２３は、補正部２３５として機能することによって、第１減衰係数を、変位情報に応じて補正する。
ステップＳｂ５において、第１プロジェクター２０の処理装置２３は、第１減衰部２３２として機能することによって、第１投射画像のうち、第１表示画像８１中の新たな重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを、新たな重畳領域内の位置に応じて、補正後の第１減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置２３は、第１減衰部２３２として機能することによって、新たな重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。また、処理装置２３は、倍速読出部２３６として機能することによって、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置２４から読み出す。更に、処理装置２３は、画像出力部２３７として機能することによって、倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像を、投射装置２２に出力する。その結果、表示面７０に、新たな第１表示画像８４が表示される。
１－６．第１実施形態が奏する効果
本実施形態に係る画像の表示方法において、第１プロジェクター２０の位置が基準位置である場合、第１減衰部２３２が、第１表示画像８１のうち、第１表示画像８１と第２プロジェクター３０によって表示される第２表示画像８２とが表示面７０において重畳する重畳領域７１に対応する画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて減衰させる。次に、補正部２３５が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、センサ２１の出力信号に基づいて算出される第１プロジェクター２０の変位に関する変位情報に応じて、第１減衰係数を補正する。最後に、第１減衰部２３２が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、補正された第１減衰係数に基づいて、第１表示画像８１のうち重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４に対応する画像の明るさを減衰させる。
この構成により、第１プロジェクター２０において振動が発生しても、重畳領域７１、７３、又は７４において、重畳領域７１、７３、又は７４における表示画像の表示品質の劣化を防ぎ、見た目の不自然さを抑制することができる。とりわけ、揺れに合わせて補正された第１減衰係数を用いることで、重畳領域７１、７３、又は７４において発生する明るさのムラを抑制することが可能となる。
また、変位情報は、第１プロジェクター２０の変位の大きさを示す変位量と第１プロジェクター２０の変位の方向を示す変位方向を含む。画像移動部２３４は、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合、変位方向とは逆方向に、第１表示画像８１を変位量に応じて移動する。
この構成により、第１プロジェクター２０本体の振動に起因する第１表示画像８１のぶれの補正を実行することが可能となる。
また、第１減衰係数は、第１表示画像８１のうち重畳領域７１以外の領域に対応する画像の明るさに対する、第１表示画像８１のうち重畳領域７１に対応する画像の明るさの割合である。第２減衰係数は、第２表示画像８２のうち重畳領域７１以外の領域に対応する画像の明るさに対する、第２表示画像８２のうち重畳領域７１に対応する画像の明るさの割合である。第１減衰係数と第２減衰係数との合計は１である。
重畳領域７１における第１減衰係数と第２減衰係数との合計を１に維持することにより、重畳領域７１において、画像の明るさのムラが抑制される。
本実施形態に係る第１プロジェクター２０において、第１プロジェクター２０の位置が基準位置である場合、第１減衰部２３２が、第１表示画像８１のうち、第１表示画像８１と第２プロジェクター３０によって表示される第２表示画像８２とが表示面７０において重畳する重畳領域７１に対応する画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて減衰させる。次に、補正部２３５が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、センサ２１の出力信号に基づいて算出される第１プロジェクター２０の変位に関する変位情報に応じて、第１減衰係数を補正する。最後に、第１減衰部２３２が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、補正された第１減衰係数に基づいて、第１表示画像８１のうち重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４に対応する画像の明るさを減衰させる。
この構成により、第１プロジェクター２０において振動が発生しても、重畳領域７１、７３、又は７４において、重畳領域７１、７３、又は７４における表示画像の表示品質の劣化を防ぎ、見た目の不自然さを抑制することができる。とりわけ、揺れに合わせて補正された第１減衰係数を用いることで、重畳領域７１、７３、又は７４において発生する明るさのムラを抑制することが可能となる。
本実施形態に係るプロジェクションシステム１は、表示面７０に第１表示画像８１を表示する第１プロジェクター２０と、表示面７０に第２表示画像８２を表示する第２プロジェクター３０とを含む。第１プロジェクター２０において、第１プロジェクター２０の位置が基準位置である場合、第１減衰部２３２が、第１表示画像８１のうち、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが表示面７０において重畳する重畳領域７１に対応する画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて減衰させる。次に、補正部２３５が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、センサ２１の出力信号に基づいて算出される第１プロジェクター２０の変位に関する変位情報に応じて、第１減衰係数を補正する。最後に、第１減衰部２３２が、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、補正された第１減衰係数に基づいて、第１表示画像８１のうち重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４に対応する画像の明るさを減衰させる。
この構成により、第１プロジェクター２０において振動が発生しても、重畳領域７１、７３、又は７４において、重畳領域７１、７３、又は７４における表示画像の表示品質の劣化を防ぎ、見た目の不自然さを抑制することができる。とりわけ、揺れに合わせて補正された第１減衰係数を用いることで、重畳領域７１、７３、又は７４において発生する明るさのムラを抑制することが可能となる。
２．第２実施形態
２－１．全体構成
図１０は、第２実施形態に係るプロジェクションシステム１Ａの全体構成を示す概略図である。プロジェクションシステム１Ａは、１台の制御装置１０と、複数台のプロジェクターとして、第１プロジェクター２０Ａ、第２プロジェクター３０Ａ、第３プロジェクター４０Ａ、及び第４プロジェクター５０Ａを備える。なお、説明の簡略化のため、図１０に示す例において、プロジェクションシステム１Ａは、４台のプロジェクターである第１プロジェクター２０Ａ、第２プロジェクター３０Ａ、第３プロジェクター４０Ａ、及び第４プロジェクター５０Ａを備える。しかし、プロジェクションシステム１が備えるプロジェクターの台数は４台に限定されず、２台、３台、あるいは５台以上であってもよい。
図１０に示されるように、第１プロジェクター２０Ａ～第４プロジェクター５０Ａは、接続ケーブル６０によって、互いに通信可能に接続される。第１プロジェクター２０Ａ～第４プロジェクター５０Ａが互いに通信可能に接続されることにより、後述のように、第１プロジェクター２０Ａから、他のプロジェクターに対して、重畳領域の位置に関する位置情報が送信される。ここで「位置情報」とは、表示面７０における重畳領域７１の二次元の位置情報である。当該位置情報は、例えば図３に示されるＸＹ座標系における（ｘ，ｙ）座標で表される。
なお、図１０に示される例においては、接続ケーブル６０により、第１プロジェクター２０Ａ～第４プロジェクター５０Ａは、デイジーチェーン、すなわち一つの輪を形成するように数珠つなぎされる。しかし、本実施形態に係る第１プロジェクター２０Ａ～第４プロジェクター５０Ａの接続様式は、デイジーチェーンに限定されない。第１プロジェクター２０Ａから、他のプロジェクターに対して、重畳領域の位置に関する位置情報が送信される接続方法であれば、その様式は問わない。
２－２．第１プロジェクター２０Ａの構成
図１１は、第１プロジェクター２０Ａの構成例を示すブロック図である。なお、以下では説明の簡略化のため、本実施形態に係る第１プロジェクター２０Ａが備える構成要素のうち、第１実施形態に係る第１プロジェクター２０が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示すと共に、その機能の説明は省略する。以下では主として、第１プロジェクター２０Ａと、第１プロジェクター２０との相違点について説明する。
第１プロジェクター２０Ａは、第１プロジェクター２０とは異なり、処理装置２３の代わりに処理装置２３Ａを備える。処理装置２３Ａは、算出部２３３の代わりに算出部２３３Ａを備える。また、処理装置２３Ａは、処理装置２３が備える構成要素に加えて、情報出力部２３８を備える。
算出部２３３Ａは、センサ２１からの出力信号に基づいて、第１プロジェクター２０の位置に関する変位情報を算出する。また、算出部２３３Ａは、算出された変位情報と記憶装置２４に機能されるレイアウト情報等を用いて、表示面７０における重畳領域７１の位置情報を算出する。
情報出力部２３８は、算出部２３３Ａによって算出された位置情報を、通信装置２５を用いて、第２プロジェクター３０Ａ～第４プロジェクター５０Ａに出力する。
２－３．第２プロジェクター３０Ａの構成
図１２は、第２プロジェクター３０Ａの構成例を示すブロック図である。なお、以下では説明の簡略化のため、本実施形態に係る第２プロジェクター３０Ａが備える構成要素のうち、第１実施形態に係る第２プロジェクター３０が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いて示すと共に、その機能の説明は省略する。以下では主として、第２プロジェクター３０Ａと、第２プロジェクター３０との相違点について説明する。また、第３プロジェクター４０Ａと第４プロジェクター５０Ａの構成は、図１２に示される第２プロジェクター３０Ａの構成と同一であるため、その図示と説明を省略する。
第２プロジェクター３０Ａは、第２プロジェクター３０とは異なり、処理装置３３の代わりに処理装置３３Ａを備える。処理装置３３Ａは、処理装置３３が備える構成要素に加えて、情報取得部３３５と補正部３３６とを備える。
情報取得部３３５は、通信装置３５を用いて、第１プロジェクター２０Ａから位置情報を取得する。
補正部３３６は、情報取得部３３５によって取得された位置情報を用いて第２減衰係数を補正する。図１３は、補正部３３６による、第２減衰係数の補正方法についての説明図である。なお、図１３において、第１表示画像８１の上端の元位置は、“８１ＴＥ”として示される。また、第１表示画像８１が下振れしたときの上端は、“８１ＬＴＥ”として示される。また、第２表示画像８２の下端は、“８２ＬＥ”として示される。
ここで、図７を参照すると、第１実施形態に係るプロジェクションシステム１においては、第１表示画像８１が下振れした場合、補正部２３５が、第１減衰係数を補正する一方で、第２減衰係数は補正されていなかった。そのため、図７に示すように、第１表示画像８１の上端の元位置８１ＴＥを上端とし、第１表示画像８１が下振れしたときの上端８１ＬＴＥの位置を下端とする領域７５において、第２表示画像８２のゲインは１．０倍から０．５倍に至るカーブを描いていた。第１表示画像８１が下振れしたときは、領域７５には第１表示画像８１は存在せず、ゲインが１.０倍から０．５倍に変化する第２表示画像８２のみが存在する。そのため、領域７５は、他の領域に比較して明るさが落ちてしまう。そこで、図１３に示されるように、補正部３３６は、第２減衰係数を補正することで、領域７５におけるエッジブレンディングを解消する。これにより補正後の第２減衰係数が描くゲイン曲線９５は、領域７５においては１．０倍で変化しない直線部９５Ａとなる。一方で、ゲイン曲線９５は、第１表示画像８１が下振れしたときの上端８１ＬＴＥの位置を上端とし、第２表示画像８２の下端８２ＬＥの位置を下端とする重畳領域７４においては、０．５倍から０倍に向かうカーブ部９５Ｂとなる。これにより、第１表示画像８１と第２表示画像８２の表示領域の全てで、第１表示画像８１と第２表示画像８２のゲインの合計値は、１．０を維持することとなる。なお、ここでの「０．５倍」という数値は、ゲインの数値の一例であって、これには限定されず、０倍から１倍までの間の数値であれば構わない。
２－４．第２実施形態の動作
次に、プロジェクションシステム１Ａの動作について説明する。図１４は、プロジェクションシステム１Ａの動作の一例を示すシーケンスチャートである。なお、図１４においては、説明の簡略化のため、第３プロジェクター４０Ａ及び第４プロジェクター５０Ａの動作についての説明は省略する。第３プロジェクター４０Ａ及び第４プロジェクター５０Ａの動作は、基本的に、第２プロジェクター３０Ａの動作と同一である。なお、以下に例示する各形態において、作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。
ステップＳａ１１において、制御装置１０の処理装置１１は、第１画像生成部１１１として機能することによって、第１投射画像を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第１投射画像を、第１プロジェクター２０に出力する。
ステップＳａ１２において、制御装置１０の処理装置１１は、第２画像生成部１１２として機能することによって、第２投射画像を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第２投射画像を、第２プロジェクター３０に出力する。
ステップＳａ１３において、制御装置１０の処理装置１１は、第１減衰係数生成部１１３として機能することによって、第１減衰係数を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第１減衰係数を、第１プロジェクター２０に出力する。
ステップＳｂ１１において、第１プロジェクター２０Ａの処理装置２３Ａは、第１減衰部２３２として機能することによって、第１投射画像のうち、第１表示画像８１中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第１減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置２３Ａは、第１減衰部２３２として機能することによって、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。また、処理装置２３Ａは、倍速読出部２３６として機能することによって、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置２４から読み出す。更に、処理装置２３Ａは、画像出力部２３７として機能することによって、倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像を、投射装置２２に出力する。その結果、表示面７０に、第１表示画像８１が表示される。
ステップＳａ１４において、制御装置１０の処理装置１１は、第２減衰係数生成部１１４として機能することによって、第２減衰係数を生成する。また、制御装置１０の処理装置１１は、情報出力部１１５として機能することによって、生成された第２減衰係数を、第２プロジェクター３０Ａに出力する。
ステップＳｃ１１において、第２プロジェクター３０Ａの処理装置３３Ａは、第２減衰部３３２として機能することによって、第２投射画像のうち、第２表示画像８２中の重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて、第２減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置３３Ａは、第２減衰部３３２として機能することによって、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第２投射画像を、記憶装置３４に格納する。また、処理装置３３Ａは、倍速読出部３３３として機能することによって、記憶装置３４に書き込まれた第２投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置３４から読み出す。更に、処理装置３３Ａは、画像出力部３３４として機能することによって、倍速読出部３３３によって読み出された第２投射画像を、投射装置３２に出力する。その結果、表示面７０に、第２表示画像８２が表示される。
ステップＳｂ１２において、第１プロジェクター２０Ａの処理装置２３Ａは、算出部２３３Ａとして機能することによって、センサ２１からの出力信号に基づいて、第１プロジェクター２０の位置に関する変位情報を算出する。更に、処理装置２３Ａは、算出部２３３Ａとして機能することによって、算出された変位情報と、記憶装置２４に機能されるレイアウト情報とを用いて、表示面７０における重畳領域７１の位置情報を算出する。
ステップＳｂ１３において、第１プロジェクター２０Ａの処理装置２３Ａは、情報出力部２３８として機能することによって、算出部２３３Ａによって算出された位置情報を、通信装置２５を用いて、第２プロジェクター３０Ａに出力する。
ステップＳｂ１４において、第１プロジェクター２０Ａの処理装置２３Ａは、画像移動部２３４として機能することによって、液晶パネル内で第１投射画像を移動する。その結果、第１プロジェクター２０Ａの位置が基準位置から変位した場合、表示面７０において、第１表示画像８１が、変位方向とは逆方向に、変位量に応じて移動する。
ステップＳｂ１５において、第１プロジェクター２０の処理装置２３Ａは、補正部２３５として機能することによって、第１減衰係数を、変位情報に応じて補正する。
ステップＳｂ１６において、第１プロジェクター２０Ａの処理装置２３Ａは、第１減衰部２３２として機能することによって、第１投射画像のうち、第１表示画像８１中の新たな重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを、新たな重畳領域内の位置に応じて、補正後の第１減衰係数を用いて減衰させる。また、処理装置２３Ａは、第１減衰部２３２として機能することによって、新たな重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを減衰させた第１投射画像を、記憶装置２４に格納する。また、処理装置２３Ａは、倍速読出部２３６として機能することによって、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置２４から読み出す。更に、処理装置２３Ａは、画像出力部２３７として機能することによって、倍速読出部２３６によって読み出された第１投射画像を、投射装置２２に出力する。その結果、表示面７０に、新たな第１表示画像８４が表示される。
ステップＳｃ１２において、第２プロジェクター３０Ａの処理装置３３Ａは、補正部３３６として機能することによって、第２減衰係数を、位置情報に応じて補正する。
ステップＳｃ１３において、第２プロジェクター３０Ａの処理装置３３Ａは、第２減衰部３３２として機能することによって、第２表示画像８２中の元々の重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを、元々の重畳領域内の位置に応じて、補正後の第２減衰係数を用いて、維持させたり、減衰させたりする。また、処理装置３３Ａは、第２減衰部３３２として機能することによって、元々の重畳領域に対応する箇所の画像の明るさを変化させた第２投射画像を、記憶装置３４に格納する。また、処理装置３３Ａは、倍速読出部３３３として機能することによって、記憶装置３４に書き込まれた新たな第２投射画像を、書き込み速度よりも高い速度で記憶装置３４から読み出す。更に、処理装置３３Ａは、画像出力部３３４として機能することによって、倍速読出部３３３によって読み出された第２投射画像を、投射装置３２に出力する。その結果、表示面７０に、新たな第２表示画像８５が表示される。
２－５．第２実施形態が奏する効果
本実施形態に係る画像の表示方法において、算出部２３３Ａは、第１プロジェクター２０Ａの変位情報に基づいて、表示面７０における重畳領域７１の位置に関する位置情報を算出する。その上で、情報出力部２３８が、算出された位置情報を第２プロジェクター３０Ａに送信する。第２プロジェクター３０Ａの補正部３３６は、第１プロジェクター２０Ａから取得した位置情報を用いて、第２減衰係数を補正する。
第１表示画像８１が下振れした場合に、例えば、単に第１表示画像８１のゲイン曲線をずらすことによって、第１表示画像８１の明るさを調整すると、第１表示画像８１と第２表示画像８２とのゲインの合計値が一定にならない箇所が発生してしまう。このため、情報出力部２３８が、上記の位置情報を第２プロジェクター３０Ａに送信し、第２プロジェクター３０Ａ側でも、第２表示画像８２のゲイン曲線を調整することにより、ゲインの合計値を一定にすることが可能となる。
本実施形態に係るプロジェクションシステム１Ａは、表示面７０に第１表示画像８１を表示する第１プロジェクター２０Ａと、表示面７０に第２表示画像８２を表示する第２プロジェクター３０Ａとを含む。第１プロジェクター２０Ａにおいて、第１プロジェクター２０Ａの位置が基準位置である場合、第１減衰部２３２が、第１表示画像８１のうち、第１表示画像８１と第２表示画像８２とが表示面７０において重畳する重畳領域７１に対応する画像の明るさを、重畳領域７１内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて減衰させる。次に、算出部２３３Ａが、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合に、センサ２１の出力信号に基づいて算出される第１プロジェクター２０Ａの変位に関する変位情報に応じて、表示面７０における重畳領域７１の位置に関する位置情報を算出する。次に、情報出力部２３８が、位置情報を第２プロジェクター３０Ａに出力する。次に、補正部２３５が、第１減衰係数を、変位情報に応じて補正する。次に、第１減衰部２３２が、第１プロジェクター２０Ａの位置が基準位置から変位した場合に、補正された第１減衰係数に基づいて、第１表示画像８１のうち重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４に対応する画像の明るさを減衰させる。第２プロジェクター３０Ａにおいて、第２減衰部３３２が、第２表示画像８２のうち重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４に対応する画像の明るさを、重畳領域７１、重畳領域７３、又は重畳領域７４内の位置に応じて定められた第２減衰係数に基づいて、減衰させる。次に、情報取得部３３５が、位置情報を取得する。次に、補正部３３６が、第２減衰係数を、位置情報に応じて補正する。最後に、第２減衰部３３２が、補正された第２減衰係数に基づいて、第２表示画像８２の明るさを減衰させる。
第１表示画像８１が下振れした場合に、例えば、単に第１表示画像８１のゲイン曲線をずらすことによって、第１表示画像８１の明るさを調整すると、第１表示画像８１と第２表示画像８２とのゲインの合計値が一定にならない箇所が発生してしまう。このため、情報出力部２３８が、上記の位置情報を第２プロジェクター３０Ａに送信し、第２プロジェクター３０Ａ側でも、第２表示画像８２のゲイン曲線を調整することにより、ゲインの合計値を一定にすることが可能となる。
３．変形例
本開示は、以上に例示した実施形態に限定されない。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を併合してもよい。
３－１．変形例１
上記の第１実施形態及び第２実施形態に係るプロジェクションシステム１及び１Ａでは、制御装置１０と、第１プロジェクター２０又は２０Ａ、及び第２プロジェクター３０又は３０Ａとは別体となっていた。しかし、第１プロジェクター２０又は２０Ａが制御装置１０を組み入れることにより、本実施形態は、同一の筐体内で、制御装置１０と第１プロジェクター２０又は２０Ａとが動作する形態としてもよい。同様に、第２プロジェクター３０又は３０Ａが制御装置１０を組み入れることにより、本実施形態は、同一の筐体内で、制御装置１０と第２プロジェクター３０又は３０Ａとが動作する形態としてもよい。また、第１プロジェクター２０又は２０Ａ、及び第２プロジェクター３０又は３０Ａは、制御装置１０に備わる構成要素の一部のみを、自身の構成要素として組み入れてもよい。例えば、第１プロジェクター２０又は２０Ａは、制御装置１０に備わる構成要素のうち、第１減衰係数生成部１１３のみを、自身の構成要素として組み入れてもよい。同様に、第２プロジェクター３０又は３０Ａは、制御装置１０に備わる構成要素のうち、第２減衰係数生成部１１４のみを、自身の構成要素として組み入れてもよい。
３－２．変形例２
第１実施形態において、第２プロジェクター３０は、第１プロジェクター２０とは異なり、センサ２１、及び画像移動部２３４を備えないが、これらに対応する構成要素を備えてもよい。これにより、第２プロジェクター３０は、独自に液晶パネル内の第２投射画像の位置を補正することにより、表示面７０における第２表示画像８２の位置ずれを補正してもよい。
３－３．変形例３
第２実施形態において、第１プロジェクター２０Ａのみが、センサ２１、算出部２３３Ａ、画像移動部２３４、情報出力部２３８を備え、第２プロジェクター３０Ａのみが、情報取得部３３５を備える。しかし、第１プロジェクター２０Ａが、情報取得部３３５に対応する構成要素を備え、第２プロジェクター３０Ａが、センサ２１、算出部２３３Ａ、画像移動部２３４、情報出力部２３８に対応する構成要素を備えてもよい。すなわち、第１プロジェクター２０Ａと第２プロジェクター３０Ａとが、同様の構成を有してもよい。
３－４．変形例４
第１実施形態及び第２実施形態においては、第１減衰部２３２が第１投射画像を記憶装置２４に書き込み、倍速読出部２３６が、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を読み出していた。同様に、第２減衰部３３２が第２投射画像を記憶装置３４に書き込み、倍速読出部３３３が、記憶装置３４に書き込まれた第１投射画像を読み出していた。しかし、投射画像の書き込みと読み出しのタイミングは、これには限定されない。例えば、重畳部２３１又は３３１が、重畳画像の重畳された投射画像を記憶装置２４又は３４に書き込み、その後、倍速読出部２３６又は３３３が、記憶装置２４又は３４に書き込まれた投射画像を読み出してもよい。
３－５．変形例５
第１実施形態及び第２実施形態においては、第１減衰部２３２が、重畳領域７１に対応する箇所の画像の明るさが減衰された第１投射画像を、記憶装置２４に書き込んでいた。また、第１プロジェクター２０の位置が基準位置から変位した場合、画像移動部２３４が、表示面７０において、第１表示画像８１が、変位方向とは逆方向に、変位量に応じて移動するように、液晶パネル内で第１投射画像を移動していた。その後、倍速読出部２３６が、記憶装置２４に書き込まれた第１投射画像を、記憶装置２４から読み出していた。しかし、本実施形態における第１投射画像に対する処理は、これらに限定されない。例えば、画像移動部２３４によって第１表示画像８１のずれが補正された後、第１投射画像に対して幾何学補正が施されてもよい。ここで、「幾何学補正」とは、プロジェクターと表示面７０との位置関係、及び投射角に起因して、表示画像が歪むことを抑制するために、予め投射画像の外形を補正する技術である。
なお、幾何学補正の処理をした場合、倍速読出部２３６による記憶装置２４からの第１投射画像の読み出しの後、第１投射画像のうち、重畳領域７１に対応する領域の明るさを補正することが好適である。
以上に例示した実施形態では第１プロジェクター２０又は２０Ａがセンサ２１を備える構成であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１プロジェクター２０又は２０Ａがセンサ２１を備えず、第１プロジェクター２０又は２０Ａとは別体の慣性センサを、第１プロジェクター２０又は２０Ａの図示しない筐体上に固定させてもよい。この場合、慣性センサの出力値を、通信装置２５を介して第１プロジェクター２０又は２０Ａが取得してもよい。
また、上記実施形態では、第１プロジェクター２０又は２０Ａの投射装置２２が、液晶パネルを備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、投射装置２２が、液晶パネルに代えてデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を備える構成であってもよい。この場合、ＤＭＤは表示パネルの一例である。
１、１Ａ…プロジェクションシステム、１０…制御装置、１１…処理装置、１２…記憶装置、１３…表示装置、１４…入力装置、１５…通信装置、２０、２０Ａ…第１プロジェクター、２１…センサ、２２…投射装置、２３、２３Ａ…処理装置、２４…記憶装置、２５…通信装置、３０、３０Ａ…第２プロジェクター、３２…投射装置、３３、３３Ａ…処理装置、３４…記憶装置、３５…通信装置、４０Ａ…第３プロジェクター、５０Ａ…第４プロジェクター、６０…接続ケーブル、７０…表示面、７１、７３…重畳領域、７４…重畳領域、７５…領域、８１…第１表示画像、８２…第２表示画像、８３…合成画像、８５…第２表示画像、９１、９２、９３、９４、９５…ゲイン曲線、９５Ａ…直線部、９５Ｂ…カーブ部、１１１…第１画像生成部、１１２…第２画像生成部、１１３…第１減衰係数生成部、１１４…第２減衰係数生成部、１１５…情報出力部、１２０…処理装置、２３１…重畳部、２３２…第１減衰部、２３３、２３３Ａ…算出部、２３４…画像移動部、２３５…補正部、２３６…倍速読出部、２３７…画像出力部、２３８…情報出力部、３３１…重畳部、３３２…第２減衰部、３３３…倍速読出部、３３４…画像出力部、３３５…情報取得部、３３６…補正部、ＰＲ１、ＰＲ２、ＰＲ３…制御プログラム

Claims (7)

  1. 表示面に第１画像を表示するプロジェクターの、画像の表示方法であって、
    前記プロジェクターの位置が基準位置である場合に、前記第１画像のうち、前記第１画像と他のプロジェクターによって表示される第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させることと、
    前記プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正することと、
    前記プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させることと、
    を含む画像の表示方法。
  2. 前記変位情報は、前記プロジェクターの変位の大きさを示す変位量と前記プロジェクターの変位の方向を示す変位方向を含み、
    前記プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合、前記変位方向とは逆方向に、前記第１画像を前記変位量に応じて移動することを更に含む、
    請求項１に記載の画像の表示方法。
  3. 前記変位情報に応じて、前記表示面における前記重畳領域の位置に関する位置情報を算出することと、
    前記位置情報を前記他のプロジェクターに送信することとを、
    更に含む請求項１又は２に記載の画像の表示方法。
  4. 前記第１減衰係数は、前記第１画像のうち前記重畳領域以外の領域に対応する画像の明るさに対する、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさの割合であり、
    第２減衰係数は、前記第２画像のうち前記重畳領域以外の領域に対応する画像の明るさに対する、前記第２画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさの割合であり、
    前記第１減衰係数と第２減衰係数との合計は１である、
    請求項１から３までのうちいずれか１項に記載の画像の表示方法。
  5. 表示面に第１画像を表示するプロジェクターであって、
    前記プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と他のプロジェクターによって表示される第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる減衰部と、
    前記プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正する補正部とを備え、
    前記減衰部は、前記プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させる、プロジェクター。
  6. 表示面に第１画像を表示する第１プロジェクターと、前記表示面に第２画像を表示する第２プロジェクターを含むプロジェクションシステムであって、
    前記第１プロジェクターは、
    前記第１プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と前記第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる減衰部と、
    前記第１プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記第１プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記第１プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記第１減衰係数を補正する補正部とを備え、
    前記減衰部は、前記第１プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させる、プロジェクションシステム。
  7. 表示面に第１画像を表示する第１プロジェクターと、前記表示面に第２画像を表示する第２プロジェクターを含むプロジェクションシステムであって、
    前記第１プロジェクターは、
    前記第１プロジェクターの位置が基準位置である場合、前記第１画像のうち、前記第１画像と前記第２画像とが前記表示面において重畳する重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第１減衰係数に基づいて、減衰させる第１減衰部と、
    前記第１プロジェクターの位置が基準位置から変位した場合に、前記第１プロジェクターに固定される慣性センサの出力信号に基づいて算出される前記第１プロジェクターの変位に関する変位情報に応じて、前記表示面における前記重畳領域の位置に関する位置情報を算出する算出部と、
    前記位置情報を前記第２プロジェクターに出力する情報出力部と、
    前記第１減衰係数を、前記変位情報に応じて補正する補正部とを備え、
    前記第１減衰部は、前記第１プロジェクターの位置が前記基準位置から変位した場合に、前記補正された第１減衰係数に基づいて、前記第１画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを減衰させ、
    前記第２プロジェクターは、
    前記第２画像のうち前記重畳領域に対応する画像の明るさを、前記重畳領域内の位置に応じて定められた第２減衰係数に基づいて、減衰させる第２減衰部と、
    前記位置情報を取得する情報取得部と、
    前記第２減衰係数を、前記位置情報に応じて補正する補正部とを備え、
    前記第２減衰部は、前記補正された第２減衰係数に基づいて、前記第２画像の明るさを減衰させる、プロジェクションシステム。
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