(57)【要約】【課題】小型化が可能な簡単な構成で、かつ容易に画像の位置ずれを補正するプロジェクタ、およびプロジェクションシステムを提供する。【解決手段】プロジェクタ１は、第一光学エンジン１０Ａおよび第二光学エンジン１０Ｂと、第二光学エンジン１０Ｂから射出される画像光の投射位置を、垂直方向に沿ってシフトさせ、画像表示位置を調整する表示位置調整機構３０と、第二光学エンジン１０Ｂに出力する第二分割画像信号に対して、表示画素の画素位置を垂直方向に沿ってシフトさせて表示位置を調整する画像処理を実施する画像補正手段２５と、を具備した。【選択図】図１
2010145453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいて画像光を生成し、この生成した画像光を投射する光学エンジンが少
なくとも２つ設けられるプロジェクタであって、
前記光学エンジンのうち少なくともいずれか１つに設けられ、この光学エンジンから射
出される画像光の投射位置を、所定の第一方向に沿って調整して画像表示位置を調整する
表示位置調整機構と、
前記光学エンジンのうち少なくともいずれか１つに入力される画像信号を、表示画素の
画素位置が前記第一方向とは異なる第二方向に沿ってシフトするように補正し、画素表示
位置を調整する表示位置調整処理手段と、
を具備したことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記表示位置調整処理手段は、前記画像信号の書き込み方向に沿って、前記画素位置を
シフトさせて表示位置を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記表示位置調整処理手段は、前記画像信号に基づいて表示される画像のアスペクト比
の長い方向に沿って、前記画素位置をシフトさせて表示位置を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記表示位置調整機構は、前記画像信号に基づいて表示される画像のアスペクト比の短
い方向に沿って、画像光の投射位置をシフトさせる
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
画像信号に基づいて画像光を生成し、この生成した画像光を投射するプロジェクタが少
なくとも２つ設けられるプロジェクションシステムであって、
前記プロジェクタのうち少なくともいずれか１つに設けられ、このプロジェクタから射
出される画像光の投射位置を、所定の第一方向に沿って調整して画像表示位置を調整する
表示位置調整機構と、
前記プロジェクタのうち少なくともいずれか１つに入力される画像信号を、表示画素の
画素位置が前記第一方向とは異なる第二方向に沿ってシフトするように補正し、画素表示
位置を調整する表示位置調整処理手段と、
を具備したことを特徴とするプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像光を合成して表示させるプロジェクタ、プロジェクションシステ
ムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光学エンジンやプロジェクタから投射される画像光をスクリーン上で合成
して画像を表示させるプロジェクタやプロジェクションシステムが知られている（例えば
特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のプロジェクションシステムは、２台のプロジェクタからスクリ
ーン上に画像光を投射する。この時、各プロジェクタから検査パターンを投射し、スクリ
ーン上に投影されたパターン画像をイメージセンサで検出して、変位量解析部により位置
ずれ量を演算する。そして、この位置ずれ量に応じて、表示位置調整機構部を制御して位
置ずれを調整する。ここで、この表示位置調整機構部は、一対のくさび形透明基板の間隔
寸法を調整させて、画像光の平行移動量を調整したり、光シフト素子を回動させて、画像
光の投射角度を調整したりすることで、位置ずれ量を調整する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６８０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のように、画像光の投射位置を機械的に補正する装置
では、水平方向および垂直方向に対して位置ずれを補正する機構が必要となるため、少な
くとも２つの表示位置調整機構部が必要となる。このため、プロジェクタやプロジェクシ
ョンシステムが大型化し、装置コストも増大してしまうという問題がある。
【０００６】
一方、画像処理により位置ずれ量を補正する方法もあるが、水平方向および垂直方向に
対して位置ずれを補正する画像処理を実施するためには、複雑な画像処理回路や、大容量
の画像バッファメモリが必要となるという問題がある。また、画像を表示する際に、画像
処理に要する処理時間が増大し、処理負荷も増大するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて、小型化が可能な簡単な構成で、かつ容易に画像
の位置ずれを補正するプロジェクタ、およびプロジェクションシステムを提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプロジェクタは、画像信号に基づいて画像光を生成し、この生成した画像光を
投射する光学エンジンが少なくとも２つ設けられるプロジェクタであって、前記光学エン
ジンのうち少なくともいずれか１つに設けられ、この光学エンジンから射出される画像光
の投射位置を、所定の第一方向に沿って調整して画像表示位置を調整する表示位置調整機
構と、前記光学エンジンのうち少なくともいずれか１つに入力される画像信号を、表示画
素の画素位置が前記第一方向とは異なる第二方向に沿ってシフトするように補正し、画素
表示位置を調整する表示位置調整処理手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、第一方向への表示位置調整を表示位置調整機構により機械的に調整
し、第二方向への表示位置調整を表示位置調整処理手段により画像処理を実施することで
調整する。このため、第一方向および第二方向の双方向に対して機械的に表示位置調整す
る構成に比べて、装置を小型化することができ、第一方向および第二方向の双方向に対し
て画像処理により表示位置を調整する構成に比べて、処理負荷の低減、処理速度の迅速化
、および回路構成や画像バッファメモリの小型化を促進することができる。したがって、
簡単な構成で、小型化に対応することができ、かつ容易に画像の位置ずれを補正すること
が可能なプロジェクタを提供することができる。
【００１０】
本発明のプロジェクタでは、前記表示位置調整処理手段は、前記画像信号の書き込み方
向に沿って、前記画素位置をシフトさせて表示位置を調整することが好ましい。
【００１１】
ここで、画像信号の書き込み方向とは、画像信号の伝送方向である。通常では、画像信
号は、水平方向に沿って伝送され、この伝送方向と同じ方向のラインバッファにより画像
処理が実施される。画像信号を画像信号の書き込み方向とは直交する方向、例えば画像信
号が水平方向に沿って伝送される場合に、垂直方向に沿って画素をシフトさせる場合、こ
の書き込み方向に沿ったラインバッファに加えて、新たに垂直方向のラインバッファが必
要となり、大容量の画像バッファメモリが必要となる。これに対して、本発明では、画像
信号の書き込み方向に沿う方向に画素位置をシフトさせることで、通常画像処理に用いら
れるラインバッファを用いることができるため、画像バッファメモリのサイズを小さくで
き、画素表示位置を決定する演算も複雑にならず、処理負荷や処理時間を低減させること
ができる。
【００１２】
本発明のプロジェクタでは、前記表示位置調整処理手段は、前記画像信号に基づいて表
示される画像のアスペクト比の長い方向に沿って、前記画素位置をシフトさせて表示位置
を調整することが好ましい。ここで、アスペクト比とは表示される画像の縦横比（水平方
向の長さと垂直方向の長さとの比）である。
【００１３】
この発明では、アスペクト比が長い方向に沿って表示位置調整処理手段による画像処理
により、画素位置をシフトさせて表示位置を調整する。アスペクト比が短い方向に沿って
画像処理により画素をシフトする場合、アスペクト比が長い一辺のライン画素数と画素シ
フト量との積だけ画像バッファメモリが必要となり、大サイズのバッファメモリを組み込
む必要がある。これに対して、本願発明では、画像処理に要する画像バッファメモリとし
ては、アスペクト比の短い一辺のライン画素数と画素シフト量との積となるため、必要な
画像バッファメモリの容量を小さくすることができ、装置コストの低減を図ることができ
る。
【００１４】
本発明のプロジェクタでは、前記表示位置調整機構は、前記画像信号に基づいて表示さ
れる画像のアスペクト比の短い方向に沿って、画像光の投射位置をシフトさせることが好
ましい。
【００１５】
この発明では、アスペクト比の短い方向に対する画像シフト量に応じて光学素子の寸法
を設定すればよく、アスペクト比の長い方向に対しては、投射される画像光の光束径と略
同一寸法にすることができるため、アスペクト比の長い方向に応じて光学素子の寸法を設
定する場合に比べてその寸法を小さく設計することができる。したがって、表示位置調整
機構を小型化することができ、プロジェクタのサイズも小さくすることができる。
また、一般に、プロジェクタの投射レンズは、円形に形成されるため、表示位置調整機
構の水平または垂直寸法のうち大きい方の寸法に依存して、径寸法が決定される。したが
って、上述のように、表示位置調整機構をアスペクト比の短い方向に移動させる構成とす
ることで、投射レンズの径寸法をも小さくすることができ、プロジェクタのサイズをより
効果的に小型化することができる。
【００１６】
本発明のプロジェクションシステムは、画像信号に基づいて画像光を生成し、この生成
した画像光を投射するプロジェクタが少なくとも２つ設けられるプロジェクションシステ
ムであって、前記プロジェクタのうち少なくともいずれか１つに設けられ、このプロジェ
クタから射出される画像光の投射位置を、所定の第一方向に沿って調整して画像表示位置
を調整する表示位置調整機構と、前記プロジェクタのうち少なくともいずれか１つに入力
される画像信号を、表示画素の画素位置が前記第一方向とは異なる第二方向に沿ってシフ
トするように補正し、画素表示位置を調整する表示位置調整処理手段と、を具備したこと
を特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、上述したプロジェクタの発明と同様の効果が得られる。すなわち、
第一方向および第二方向の双方向に対して機械的に表示位置調整する構成に比べて、プロ
ジェクションシステムを小型化することができ、第一方向および第二方向の双方向に対し
て画像処理により表示位置調整する構成に比べて、処理負荷の低減、処理速度の迅速化、
および回路構成や画像バッファメモリの小型化を促進することができる。したがって、簡
単な構成で、小型化に対応することができ、かつ容易に画像の位置ずれを補正することが
可能なプロジェクションシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明に係る第一の実施の形態のプロジェクタについて、図面に基づいて説明す
る。
図１は、本発明に係る第一の実施の形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図で
ある。
【００１９】
図１において、プロジェクタ１は、一対の光学エンジン（第一光学エンジン１０Ａ，第
二光学エンジン１０Ｂ）と、撮像部１１と、制御部２０と、を備え、一対の光学エンジン
１０Ａ，１０Ｂから画像光をスクリーン２上に投射して、スクリーン２上に画像を表示さ
せる装置である。
【００２０】
一対の光学エンジン１０Ａ，１０Ｂは、図示は省略するが、光束を射出する照明光学系
と、照明光学系から射出される光束を例えばＲＧＢの各色光に分離する分離光学系、分離
された各色光を画像信号に基づいて変調させる液晶パネルを有する光変調光学系、各色光
を合成して画像光を生成する光合成光学系、生成された画像光を射出する投射光学系、お
よび液晶パネルを画像信号に応じて制御する駆動回路を備えている。そして、これらの光
学エンジン１０Ａ，１０Ｂの駆動回路は、制御部２０から入力される画像信号に基づいて
液晶パネルを制御し、画像信号に応じた画像光を生成してスクリーン２に対して投射する
。
【００２１】
ここで、このプロジェクタ１における各光学エンジン１０Ａ，１０Ｂは、投射された画
像における画素位置が互いに、水平方向および垂直方向に半画素分だけずれて表示される
ように、画像光を投射する。これにより、第一光学エンジン１０Ａにより表示される第一
分割画像の各画素と、第二光学エンジン１０Ｂにより表示される第二分割画像の各画素が
それぞれ重ならない位置に表示されることになり、スクリーン２に通常の２倍の解像度の
高解像度画像を表示させることが可能となる（以降、上記のような高解像度画像の表示方
法を斜め画素ずらし法と称す）。なお、本実施の形態では、２台の光学エンジン１０Ａ，
１０Ｂにより投射される画像の各画素を、上記のような斜め画素ずらし法による高解像度
画像を表示させる構成を例示するが、これに限定されず、例えば２台の光学エンジン１０
Ａ，１０Ｂから、各画素が一致するように画像光を投射し、スクリーン２上で高輝度画像
を表示させるなどとしてもよい。
また、本実施の形態では、各光学エンジン１０Ａ，１０Ｂから投射される画像光により
表示される画像のアスペクト比は、水平方向の長さよりも垂直方向の長さが短くなるよう
に設定されており、例えば１６：９に設定されるものとする。
【００２２】
そして、第二光学エンジン１０Ｂには、図１に示すように、表示位置調整機構３０が設
けられている。
この表示位置調整機構３０は、例えば第一光学エンジン１０Ｂの投射光学系内に連結し
て設けられており、画像光の投射位置を垂直方向に沿ってシフトさせる機構である。この
表示位置調整機構３０としては、公知のものを利用することができ、例えば以下に示すよ
うな一対のくさび形プリズム３１，３２を用いた構成が例示できる。
【００２３】
図２は、表示位置調整機構３０の一例の概略構成であり、当該表示位置調整機構の垂直
断面を示す図である。
この表示位置調整機構３０は、図２に示すように、一対のくさび形プリズム（第一くさ
び形プリズム３１，第二くさび形プリズム３２）と、駆動部３３と、を備えている。
第一くさび形プリズム３１は、光合成光学系から射出される画像光の光路軸Ａに対して
直交する光入射面３１Ａと、この光入射面３１Ａの面方向に対して交差する第一シフト面
３１Ｂとを備えている。ここで、この第一シフト面３１Ｂは、垂直方向に沿って、例えば
鉛直上側から鉛直下側に向かうにしたがって、光学エンジン１０Ｂの内部側に向かう方向
に傾斜し、水平方向に対しては、傾斜しない角度に形成されている。この第一くさび形プ
リズム３１は、投射光学系の外装部に固定されている。
また、第二くさび形プリズム３２は、第一くさび形プリズム３１の第一シフト面３１Ｂ
と平行に配置される第二シフト面３２Ｂと、光合成光学系から射出される画像光の光路軸
Ａに対して直交する光射出面３２Ａと、を備えている。また、第二シフト面３２Ｂは、第
一シフト面３１Ｂとの間に光路シフト空間３４を介して配置されている。この第二くさび
形プリズム３２は、光路軸Ａに沿って進退自在とされ、駆動部３３により進退させられる
。
【００２４】
そして、これらの第一および第二くさび形プリズム３１，３２の水平方向のサイズは、
光合成光学系から射出される画像光における水平方向の光束寸法と略同一寸法に形成され
ている。また、これらの第一および第二くさび形プリズム３１，３２の垂直方向のサイズ
Ｌは、画像光の垂直方向の光束寸法よりも大きく形成されている。なお、この垂直方向の
サイズＬとしては、画像光の垂直方向に光束寸法よりも大きければ特に限定されるもので
はなく、画像光のシフト可能量に応じて形成されていればよい。また、第一および第二シ
フト面３１Ｂ，３２Ｂの傾斜角度としても、特に限定されず、プロジェクタ１の使用目的
などにより適宜設計されていればよい。すなわち、第一および第二シフト面３１Ｂ，３２
Ｂの傾斜角度が大きい場合には、第二くさび形プリズムの移動量に対して画像光のシフト
量ｓが大きくなる。このため、画像光を所定量だけシフトさせる際に、第一および第二シ
フト面３１Ｂ，３２Ｂの傾斜角度が小さい場合に比べて、第二くさび形プリズムの変位量
を小さくでき、表示位置調整機構の小型化、プロジェクタの小型化を促進できる。一方、
第一および第二シフト面３１Ｂ，３２Ｂの傾斜角度が小さい場合では、第二くさび形プリ
ズムの移動量に対して画像光のシフト量が小さくなる。このため、画像光のシフト量ｓを
より精密に制御することが可能となる。
【００２５】
駆動部３３は、制御部２０から入力される駆動信号に基づいて、第二くさび形プリズム
３２を光路軸Ａに沿って進退移動させる。これにより、第一シフト面３１Ｂおよび第二シ
フト面３２Ｂの間の光路シフト空間３４の幅寸法ｄが変化し、この変化量に応じたシフト
量ｓで、画像光が垂直方向にシフトされる。
【００２６】
なお、表示位置調整機構３０としては、図２のような第一くさび形プリズム３１および
第二くさび形プリズム３２により、画像光を垂直方向にシフトさせる構成に限らず、例え
ば図３に示すような構成などとしてもよい。図３は、表示位置調整機構３０の他の例の概
略構成を示す図である。
【００２７】
図３の例では、表示位置調整機構３０は、略板状の透明基板３５と、図示しない駆動部
と、を備えている。この透明基板３５は、垂直方向の略中心位置において、水平方向に設
けられる軸部材に回転可能に保持されている。
この透明基板３５は、水平方向のサイズが、光合成光学系から射出される画像光におけ
る水平方向の光束寸法と略同一寸法に形成されている。また、透明基板３５の水平方向に
直交する垂直方向のサイズｌは、画像光の垂直方向の光束寸法よりも大きく形成されてい
る。なお、この垂直方向のサイズｌとしては、画像光の垂直方向に光束寸法よりも大きけ
れば特に限定されるものではなく、画像光のシフト可能限界量に応じて形成されていれば
よい。また、透明基板３５の厚み寸法も、特に限定されず、プロジェクタ１の使用目的な
どにより適宜設計されていればよい。すなわち、透明基板３５の厚み寸法が大きい場合に
は、透明基板３５の回動角度θに対して画像光のシフト量ｓが大きくなるので、表示位置
調整機構の小型化、プロジェクタの小型化を促進できる。一方、透明基板３５の厚み寸法
が小さい場合では、透明基板３５の回動角度θに対して画像光のシフト量ｓが小さくなる
ので、画像光のシフト量をより精密に制御することが可能となる。
【００２８】
駆動部は、制御部２０から入力される駆動信号に応じて透明基板３５を回動させる。こ
れにより、透明基板３５に入射する画像光の光路軸Ａに対する透明基板３５の回動角度θ
が変化し、この変化量に応じたシフト量ｓで、画像光が垂直方向にシフトされる。
【００２９】
撮像部１１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を内蔵し、ス
クリーン２上に表示された表示画像を撮像する。そして、撮像部１１は、撮像により得ら
れた撮像画像データを制御部２０に出力する。
【００３０】
制御部２０は、プロジェクタ１全体の動作を制御する。また、制御部２０は、画像信号
源３から入力される元画像信号に基づいて、各光学エンジン（１０Ａ，１０Ｂ）に出力す
る画像信号をそれぞれ生成し、生成された画像信号に各種画像処理を実施して各光学エン
ジン１０Ａ，１０Ｂに出力する。ここで、画像信号源３としては、例えばパーソナルコン
ピュータや、テレビジョン、ビデオ装置など、画像信号を出力可能な電気機器であればい
かなる装置であってもよい。
この制御部２０は、メモリやＣＰＵ（Central Processing Unit）、画像処理時に画像
データを一時記憶する画像バッファメモリ、各種ＩＣチップなどの集積回路により構成さ
れ、メモリには、プロジェクタを制御する各種プログラムや各種データが記憶されている
。また、メモリに記憶され、ＣＰＵにより演算処理される各種プログラムとしては、図１
に示すように、元画像分割手段２１と、パターン表示制御手段２２と、画素ずれ量算出手
段２３と、調整機構制御手段２４と、画像補正手段２５と、画像出力手段２６と、などが
含まれる。ここで、画像補正手段２５は、第二光学エンジン１０Ｂに入力される画像信号
に対して、表示画素の画素位置を水平方向に沿ってシフトさせて表示位置を調整する（表
示位置調整処理）表示位置調整処理手段である。
【００３１】
元画像分割手段２１は、画像信号源３から入力される元画像信号を分割し、２つの分割
画像信号を生成する。これらの２つの分割画像信号は、光学エンジン１０Ａおよび光学エ
ンジン１０Ｂに分割画像を表示させるための画像信号である。これには、元画像分割手段
２１は、例えばシリアル伝送形式の画像信号を奇数番目の画素データと偶数番目の画素デ
ータとに分割し、奇数番目の画素データにより形成される画像信号を第一光学エンジン１
０Ａに出力する第一分割画像信号、偶数番目の画素データにより形成される画像信号を第
二光学エンジン１０Ｂに出力する第二分割画像信号として、各分割画像信号を生成する。
【００３２】
パターン表示制御手段２２は、第一および第二光学エンジン１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ
異なるパターン画像信号を出力し、画像光を投射させる。この第一および第二光学エンジ
ン１０Ａ，１０Ｂに出力するパターン画像信号としては、例えばそれぞれ異なる色の原色
画像信号などが例示でき、例えば第一光学エンジン１０Ａから赤色画像（Ｒ＝２５５，Ｇ
＝０，Ｂ＝０）、第二光学エンジン１０Ｂから緑色画像（Ｒ＝０，Ｇ＝２５５，Ｂ＝０）
の画像光を投影させる。また、パターン表示制御手段２２は、撮像部１１を制御して、ス
クリーン２上に表示されるパターン画像を撮像させる制御をする。
【００３３】
画素ずれ量算出手段２３は、撮像部１１から入力されるパターン画像の撮像画像データ
を解析し、第一光学エンジン１０Ａの画素表示位置に対する第二光学エンジン１０Ｂの画
素表示位置のずれ量を演算する。この時、画素ずれ量算出手段２３は、垂直方向への画素
ずれ量ＥＲＲｖ、および水平方向への画素ずれ量ＥＲＲｈをそれぞれ算出する。ここで、
画素ずれ量算出手段２３は、第一光学エンジン１０Ａの画素表示位置に対して、第二光学
エンジン１０Ｂの理想的な画素表示位置を設定し、この理想的な画素表位置からの第二光
学エンジン１０Ｂの画素表示位置のずれ量ＥＲＲｖ，ＥＲＲｈをそれぞれ算出する。
【００３４】
調整機構制御手段２４は、画素ずれ量算出手段２３により算出された画素表示位置のず
れ量に基づいて、垂直方向に画素ずれがある場合に、表示位置調整機構３０の駆動部に、
垂直方向の画素ずれ量ＥＲＲｖに応じた駆動信号を出力する。これにより、表示位置調整
機構３０は、第二光学エンジン１０Ｂの光合成光学系から射出される画像光を、垂直方向
に画素ずれ量ＥＲＲｖと同量だけ反対方向にシフトさせ、垂直方向の画素表示位置のずれ
を補正する。
【００３５】
画像補正手段２５は、水平方向の画素ずれ量ＥＲＲｈを受け取ると、第二分割画像信号
を、ずれ方向と反対方向にずれ量ＥＲＲｈ分だけシフトさせる画像処理を実施する。
具体的には、画像補正手段２５は、下記式（１）に基づいて、バイリニア補間を実施し
、第二分割画像信号を水平方向にシフトさせる。
【００３６】
【数１】
2010145453.tif 000003
【００３７】
上記式（１）において、pixel_in[x]は、画素位置ｘにおける入力画素データであり、p
ixel_out[x]は、画素位置ｘの位置調整後の画素データである。また、int(ERR)は、ERRの
整数部であり、frac(ERR)はERRの小数部を示す。
なお、上記において、バイリニア補間により水平方向の画素表示位置のずれを補正する
画像処理を実施したが、これに限定されず、例えばバイキュービック補間やニアレストネ
イバー補間により画像処理を実施してもよい。
【００３８】
画像出力手段２６は、第一分割画像信号、および画像補正手段２５により水平方向にシ
フト移動された第二分割画像信号を、それぞれ第一光学エンジン１０Ａおよび第二光学エ
ンジン１０Ｂに出力する。
【００３９】
〔プロジェクタの動作〕
次に、上述したプロジェクタ１の画像出力方法について、図面に基づいて説明する。
図４は、第一の実施の形態のプロジェクタ１の画像出力処理を示すフローチャートであ
る。
【００４０】
プロジェクタ１により画像を表示するためには、まず、第一光学エンジン１０Ａにより
表示される画像の画素表示位置と、第二光学エンジン１０Ｂにより表示される画素表示位
置との位置ずれ量を測定する。これには、制御部２０は、パターン表示制御手段２２によ
り、第一光学エンジン１０Ａおよび第二光学エンジン１０Ｂに、それぞれパターン画像の
画像光を投射させる（ステップＳ１０１）。これらのパターン画像としては、上述したよ
うに、例えばそれぞれ異なる色の原色画像などを用いることができる。また、パターン表
示制御手段２２は、撮像部１１を制御して、スクリーン２上に表示されるパターン画像を
撮像させ、撮像画像データを取得させる。
そして、制御部２０の画素ずれ量算出手段２３は、得られた撮像画像データを解析する
ことで、第一光学エンジン１０Ａにより表示される画像の画素表示位置に対する、第二光
学エンジン１０Ｂにより表示される画像の画素表示位置の位置ずれ量、すなわち水平方向
画素ずれ量ＥＲＲｈおよび垂直方向の画素ずれ量ＥＲＲｖを算出する（ステップＳ１０２
）。
なお、本実施の形態では、画素ずれ量の算出として、ステップＳ１０１およびステップ
Ｓ１０２により、パターン画像を撮像し、その撮像画像データを解析により画素ずれ量を
算出したが、これに限定されず、例えば上述したように、利用者の目測により画素ずれ量
を測定し、測定した画素ずれ量とプロジェクタ１に直接入力、またはパーソナルコンピュ
ータなどの外部機器を介して入力する処理を実施してもよい。
【００４１】
このステップＳ１０１およびステップＳ１０２の画素ずれ量の算出処理の後、実際にス
クリーン２上に表示させる画像の表示位置補正を実施する。
これには、まず、制御部２０は、画像信号源３から元画像信号を取得し（ステップＳ１
０３）、元画像分割手段２１により、この元画像信号を第一光学エンジン１０Ａにて表示
させる第一分割画像信号と、第二光学エンジン１０Ｂにて表示させる第二分割画像信号と
に分割する処理をする（ステップＳ１０４）。
【００４２】
次に、制御部２０は、調整機構制御手段２４により、ステップＳ１０２にて算出された
垂直方向の画素ずれ量ＥＲＲｖに基づいて、表示位置調整機構３０を制御して、第二光学
エンジン１０Ｂから投射される画像光の投射位置を変更させる（ステップＳ１０５）。具
体的には、調整機構制御手段２４は、駆動部３３を制御して、画素ずれ方向のずれ方向と
は逆方向に、シフト量ｓが画素ずれ量ＥＲＲｖと一致するように、図２に示すような第二
くさび形プリズム３２や図３に示すような透明基板３５を機械的に変位させる。これによ
り、画像光が投射された際に、画素ずれ量ＥＲＲｖを補正するシフト量ｓだけ画像光が垂
直方向にシフトされる。
【００４３】
また、制御部２０は、画像補正手段２５により、ステップＳ１０２にて算出された水平
方向の画素ずれ量ＥＲＲｈに基づいて、第二分割画像信号の各画素を水平方向である信号
書き込み方向にシフトさせる画像処理を実施する（ステップＳ１０６）。
具体的には、画像補正手段２５は、上述した式（１）に基づいて、第二分割画像信号の
１番目の入力画素データから順番に、画素ずれ方向とは反対方向に、画素ずれ量ＥＲＲｈ
と同じ寸法だけシフト移動させる画像処理を実施する。
ここで、画像処理後の画素データは、図示しない画像バッファメモリに順次書き込まれ
る。したがって、画像バッファメモリとしては、元の画像サイズに対応するバッファに加
えて、この画像処理により移動された画素データを記憶する分のバッファが必要となる。
また、画像補正手段２５は、水平方向に沿って画素を移動させる処理を実施するため、画
像バッファメモリとしては、少なくとも、元の画像サイズのバッファサイズと、（（垂直
方向の画素数）×（移動可能な最大シフト量））のバッファサイズとの合計分の容量を備
えていればよい。
【００４４】
この後、制御部２０は、画像出力手段２６により、ステップＳ１０４にて生成された第
一分割画像信号を第一光学エンジン１０Ａに出力し、ステップＳ１０６にて画像処理され
た第二分割画像信号を第二光学エンジン１０Ｂに出力する（ステップＳ１０７）。これに
より、第一光学エンジン１０Ａおよび第二光学エンジン１０Ｂから、それぞれ第一分割画
像信号および第二分割画像信号に応じた画像光が射出される。
この時、第二光学エンジン１０Ａは、表示位置調整機構３０により垂直方向の画素ずれ
が補正され、画像補正手段２５による画像処理により水平方向の画素ずれが補正されてい
るため、第一光学エンジン１０Ａから射出される画像の各画素から斜め方向に半画素分ず
らした位置に、第二光学エンジン１０Ｂから射出される画像の各画素を適切に表示させる
ことができる。これにより、プロジェクタ１により、高品質な高解像度画像を表示させる
ことが可能となる。
【００４５】
〔プロジェクタの作用効果〕
上述したように、上記第一の実施の形態のプロジェクタ１は、２台の光学エンジン（第
一光学エンジン１０Ａおよび第二光学エンジン１０Ｂ）を有し、このうち第二光学エンジ
ン１０Ｂの投射光学系内に、第二光学エンジン１０Ｂから射出される画像光を垂直方向に
シフトさせる表示位置調整機構３０が設けられている。また、プロジェクタ１の制御部２
０には、ソフトウェアとして、第二光学エンジン１０Ｂにて表示させる第二分割画像信号
に対して、水平方向に画素表示位置をシフトさせる画像処理を施す画像補正手段２５が設
けられている。すなわち、垂直方向の画素表示位置の補正を、表示位置調整機構３０によ
り機械的に実施し、水平方向の画素表示位置の補正を、画像補正手段２５による画像処理
により実施する。
水平方向および垂直方向の双方向に対して、表示位置調整機構３０により機械的に画像
光をシフトさせる構成では、図２に示すようなくさび形プリズムまたは図３に示すような
透明基板などの画像光をシフトさせるための光学素子を、水平方向と垂直方向に対応して
１つずつ、すなわち少なくとも２つ以上設ける必要があり、構成が複雑化し、装置も大型
化する。これに対して、第一の実施の形態のプロジェクタ１では、表示位置調整機構３０
は、垂直方向に対してのみ画像光をシフトさせる構成であるため、構成を簡単にでき、プ
ロジェクタ１の小型化を促進することができる。
また、画像信号に対し、水平方向および垂直方向に各画素をシフトさせる画像処理を実
施する場合では、各画素を水平方向に対してシフトさせるためのバッファメモリと、垂直
方向に対してシフトさせるためのバッファメモリとが必要となり、画像バッファメモリの
容量が増大し、処理に要する負荷や時間も増大する。これに対して、本第一の実施の形態
では、水平方向に対してのみ画像処理による画素のシフト移動を実施するため、水平方向
の画素シフトに要するバッファメモリが設けられればよく、画像処理に用いる画像バッフ
ァメモリの増大化を抑えることができ、処理に要する負荷や時間も低減させることができ
る。
以上により、第一の実施の形態のプロジェクタ１では、第二光学エンジン１０Ｂから射
出される画像光を表示位置調整機構３０により機械的に垂直方向にシフトさせ、第二分割
画像信号を画像補正手段２５の画像処理により水平方向にシフトさせることで、装置の小
型化が図れ、かつ大容量の画像バッファメモリなどが不要にでき、構成を簡単にすること
ができる。また、処理負荷や処理時間も低減させることができ、容易に高品質な高解像度
画像を表示させることができる。
【００４６】
また、第二分割画像信号の書き込み方向は水平方向であり、画像補正手段２５は、式（
１）に示すバイリニア補間により、第二分割画像信号の書き込み方向に沿って、各画素デ
ータをシフト移動させる画像処理を実施する。
すなわち、第二分割画像信号の書き込み方向と画像処理によるシフト移動方向が一致す
るため、式（１）に示すような簡単な演算処理により各画素データを所定画素位置にシフ
トさせることができ、画像処理時の負荷を軽減させることができるとともに、処理に要す
る時間も短縮することができる。
【００４７】
さらに、プロジェクタ１により表示される画像のアスペクト比は、水平方向の長さより
も垂直方向の長さが短くなるように設定されており、画像補正手段２５は、水平方向に沿
って各画素データをシフトさせる画像処理を実施する。
このため、画像バッファメモリとしては、元の画像サイズのバッファサイズと、（（垂
直方向の画素数）×（移動可能な最大シフト量））のバッファサイズとの合計分の容量を
備えていればよい。すなわち、垂直ラインに沿う画素数は、水平ラインに沿う画素数より
も小さいため、各画素データをシフトさせる画像処理に必要な画像バッファメモリをより
低減させることができ、構成を簡単にできる。
【００４８】
さらには、表示位置調整機構３０は、アスペクト比の小さい垂直方向に沿って、画像光
をシフトさせる。このため、表示位置調整機構３０を構成する各光学素子、例えば図２に
おけるくさび形プリズムや、図３における透明基板のサイズを小さくでき、表示位置調整
機構３０の小型化、プロジェクタ１の小型化を図ることができる。
すなわち、図２に示す表示位置調整機構３０を例にすると、画像光をシフトさせる場合
、くさび形プリズム３１，３２に画像光を入射させるために、少なくとも画像光の光束の
水平方向、垂直方向の比に応じたサイズのくさび形プリズム３１，３２が必要となる。こ
れに加えて、画像光をシフトさせる分だけサイズを大きくする必要がある。
このため、表示位置調整機構３０によりアスペクト比が大きい水平方向に沿って画像光
をシフトさせる場合では、くさび形プリズム３１，３２の光入射面および光射出面の水平
方向の寸法がさらに大きくなり、表示位置調整機構３０の水平方向寸法は、少なくとも画
像水平サイズとシフト量との合計だけ必要となる。ここで、一般に、プロジェクタの投射
レンズは、円形に形成されるため、表示位置調整機構３０の水平または垂直寸法のうち大
きい方の寸法に依存して、径寸法が決定される。したがって、上記のような場合、投射レ
ンズの径寸法は、少なくとも画像水平サイズと画像シフト量との合計以上の寸法に形成さ
れる必要がある。
一方、アスペクト比が小さい垂直方向に沿って画像光をシフトさせる場合では、くさび
形プリズム３１，３２の光入射面および光射出面の垂直方向の寸法が大きくなるが、画像
光の垂直方向の寸法が水平方向よりも小さいため、全体として、バランスの取れた寸法と
なり、一方向のみの寸法が増大することがない。また、表示位置調整機構３０による画像
シフト量は、画像サイズに比べて十分小さいものであるため、表示位置調整機構３０の垂
直方向の寸法が、画像垂直サイズと画像シフト量との合計とした場合でも、画像水平サイ
ズよりも十分小さい寸法となる。したがって、プロジェクタの投射レンズの径寸法は、少
なくとも画像水平サイズの寸法に形成されていればよく、表示位置調整機構３０により画
像光を水平方向にシフトさせる構成に比べて、投射レンズを小型にすることができ、結果
的にプロジェクタサイズも小さくすることができる。
【００４９】
〔第二の実施の形態〕
次、本発明に係る第二の実施の形態のプロジェクションシステムについて、図面に基づ
いて説明する。なお、第二の実施の形態の説明にあたり、第一の実施の形態と同様の構成
については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略する。
図５は、第二の実施の形態のプロジェクションシステムの概略構成を示すブロック図で
ある。
【００５０】
第二の実施の形態のプロジェクションシステム４０は、第一の実施の形態の第一光学エ
ンジン１０Ａ，第二光学エンジン１０Ｂをそれぞれ、第一プロジェクタ１Ａ、第二プロジ
ェクタ１Ｂとし、制御部２０を制御装置４１として、それぞれのプロジェクタ１Ａ，１Ｂ
に接続したシステムである。
【００５１】
一対のプロジェクタ１Ａ，１Ｂは、それぞれ、１つの光学エンジンを備え、これらの光
学エンジンは、それぞれ第一の実施の形態の各光学エンジン１０Ａ，１０Ｂと同様の構成
、すなわち、照明光学系、分離光学系、光変調光学系、光合成光学系、投射光学系、およ
び駆動回路を備えている。
また、第二プロジェクタ１Ｂには、第一の実施の形態の第二光学エンジン１０Ｂと同様
に、投射光学系内部に、表示位置調整機構３０が設けられている。この表示位置調整機構
３０としては、第一の実施の形態と同様に図２や図３に示すような各種構成を用いること
ができる。
【００５２】
制御装置４１としては、例えば汎用パーソナルコンピュータなどを用いることができ、
第一および第二プロジェクタ１Ａ，１Ｂの動作を制御する。そして、この制御装置４１は
、図示は省略するが、各種プログラムやデータを格納する記憶回路、制御装置４１やプロ
ジェクションシステム４０全体を制御すＯＳ（Operating System）上で各種プログラムを
処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算処理回路などを備えている。
また、制御装置４１のＣＰＵにて処理されるプログラムとしては、第一の実施の形態と同
様に、元画像分割手段２１と、パターン表示制御手段２２と、画素ずれ量算出手段２３と
、調整機構制御手段２４と、画像補正手段２５と、画像出力手段２６と、などが含まれる
。
【００５３】
このようなプロジェクションシステム４０は、第一の実施の形態のプロジェクタと同様
の処理を用いて、スクリーン２上で画像を表示する。すなわち、プロジェクションシステ
ム４０では、制御装置４１は、まず、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２の処理を
実施して、パターン表示制御手段２２により各プロジェクタ１Ａ，１Ｂにてパターン画像
を表示させる。そして、画素ずれ量算出手段２３は、撮像部１１により取得された撮像画
像データに基づいて、第一プロジェクタ１Ａにより表示される画像の各画素に対する第二
プロジェクタ１Ｂにより表示される画像の各画素のずれ量、すなわち水平方向の画素ずれ
量ＥＲＲｈおよび垂直方向の画素ずれ量ＥＲＲｖを算出する。
【００５４】
そして、制御装置４１は、ステップＳ１０３において、画像信号源３から元画像信号を
取得すると、ステップＳ１０４の処理を実施して第一分割画像信号および第二分割画像信
号を生成する。この後、調整機構制御手段２４は、ステップＳ１０５の処理を実施して、
垂直方向の画素ずれ量ＥＲＲｖに基づいて、表示位置調整機構３０に駆動信号を出力する
。
また、画像補正手段２５は、ステップＳ１０６の処理を実施して、第二分割画像信号の
各画素データを水平方向にシフトさせる。
この後、制御装置４１は、ステップＳ１０７の処理を実施し、画像出力手段２６により
、ステップＳ１０４にて生成された第一分割画像信号を第一プロジェクタ１Ａに出力し、
ステップＳ１０６にて画像処理された第二分割画像信号を第二プロジェクタ１Ｂに出力す
る。
【００５５】
〔プロジェクションシステムの作用効果〕
上述したように、第二の実施の形態のプロジェクションシステム４０では、２台のプロ
ジェクタ（第一プロジェクタ１Ａおよび第二プロジェクタ１Ｂ）を有し、このうち第二プ
ロジェクタ１Ｂの投射光学系内に、射出される画像光を垂直方向にシフトさせる表示位置
調整機構３０が設けられている。また、制御装置４１には、第二分割画像信号に対して、
水平方向に画素表示位置をシフトさせる画像処理を施す画像補正手段２５が設けられてい
る。すなわち、垂直方向の画素表示位置の補正を、表示位置調整機構３０により機械的に
実施し、水平方向の画素表示位置の補正を、画像補正手段２５による画像処理により実施
する。
このため、表示位置調整機構３０は、垂直方向に対してのみ画像光をシフトさせる構成
でよいため、その構成を簡単にでき、プロジェクタ１の小型化を促進することができる。
また、画像補正手段２５は、水平方向に対してのみ画像処理による画素のシフト移動を実
施すればよく、画像処理に用いる画像バッファメモリの増大化を抑えることができ、処理
に要する負荷や時間も低減させることができる。
以上により、プロジェクションシステム４０においても、第一の実施の形態のプロジェ
クタ１と同様に、第二光学エンジン１０Ｂから射出される画像光を表示位置調整機構３０
により機械的に垂直方向にシフトさせ、第二分割画像信号を画像補正手段２５の画像処理
により水平方向にシフトさせることで、装置の小型化が図れ、かつ大容量の画像バッファ
メモリなどが不要にでき、構成を簡単にすることができる。また、処理負荷や処理時間も
低減させることができ、容易に高品質な高解像度画像を表示させることができる。
【００５６】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範
囲で種々の改良、変形が可能である。
【００５７】
例えば、上記実施の形態では、斜め画素ずらし法により、光学エンジン１０Ａ，１０Ｂ
（プロジェクタ１Ａ，１Ｂ）から、互いに半画素分だけ斜め方向にずらした画像光を投影
させて、高解像度画像を表示させる例を示したが、例えば上述したように、光学エンジン
１０Ａ，１０Ｂ（プロジェクタ１Ａ，１Ｂ）から、同一画素位置に同一画素信号に基づい
た画素を表示させて高輝度画像を表示させる構成としてもよい。この場合でも、上記実施
の形態と同様に、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロジェクタ１Ｂ）から投射される画像
光に対して、水平方向の画素表示位置を画像補正手段２５による画像処理によりシフト移
動させて調整させ、垂直方向の画素表示位置を表示位置調整機構３０により機械的にシフ
ト移動させて調整させて、第一光学エンジン１０Ａ（第一プロジェクタ１Ａ）により表示
される画像の各画素に一致させる。これにより、上述を同様の効果を奏することができ、
プロジェクタ１やプロジェクションシステム４０の構成を簡単にでき、装置コストの低減
、処理負荷の軽減、および処理時間の低減を図ることができる。
また、この場合では、元画像分割手段２１は、画像信号源３から元画像信号から第一分
割画像信号および第二分割画像信号を生成することなく、入力された元画像信号をそのま
ま光学エンジン１０Ａ，１０Ｂ（プロジェクタ１Ａ，１Ｂ）に出力する構成としてもよい
。
【００５８】
さらに、上記のように高輝度画像を表示させる場合では、２台の光学エンジン（プロジ
ェクタ）に限られず、３台以上の光学エンジン（プロジェクタ）を用いて、画像を表示さ
せる構成としてもよい。この場合、例えば、複数の光学エンジン（プロジェクタ）のうち
、１台を基準光学エンジン（基準プロジェクタ）とし、他の光学エンジン（プロジェクタ
）から投射される画像光を表示位置調整機構３０により垂直方向にシフト移動させる。そ
して、複数の光学エンジン（プロジェクタ）にて出力する複数の分割画像信号のうち、い
ずれか１つを基準分割画像信号とし、画像補正手段２５により他の分割画像信号を基準分
割画像信号の表示位置に合わせて水平方向にシフト移動させる画像処理を実施させる構成
としてもよい。また、複数の光学エンジン（プロジェクタ）の全てに、表示位置調整機構
３０を設け、これらの光学エンジン（プロジェクタ）から投射される画像光をそれぞれ垂
直方向にシフトさせ、各光学エンジン（プロジェクタ）に出力する分割画像信号に対して
、それぞれ画像補正手段２５により水平方向にシフト移動させる画像処理を実施し、基準
となる位置に各光学エンジン（プロジェクタ）から投射される画像光を投射させる構成と
してもよい。さらには、３台以上の光学エンジン（プロジェクタ）のうち、少なくとも２
つが、上述した第一光学エンジン１０Ａ（第一プロジェクタ１Ａ）および第二光学エンジ
ン１０Ｂ）（第二プロジェクタ１Ｂ）である構成などとしてもよい。
【００５９】
そして、上記第一および第二の実施の形態では、パターン表示制御手段２２により表示
されるパターン画像を撮像部１１にて撮像し、その撮像画像データを画素ずれ量算出手段
２３により画像解析することで、第一光学エンジン１０Ａの画素表示位置に対する第二光
学エンジン１０Ｂの画素表示位置のずれ量を求める構成としたが、これに限らない。例え
ば、利用者による目測により画素表示位置のずれ量を求めてもよく、その他いかなる手段
を用いて画素表示位置のずれ量を求める構成としてもよい。
【００６０】
また、上記第一および第二の実施の形態において、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロ
ジェクタ１Ｂ）に表示位置調整機構３０を設け、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロジェ
クタ１Ｂ）に出力する第二分割画像信号に対して画像補正手段２５により画像処理を実施
する構成を示したが、これに限定されない。
例えば、第一光学エンジン１０Ａに表示位置調整機構３０を設け、第二分割画像信号に
対して画像補正手段２５により画像処理を実施する構成としてもよい。この構成では、垂
直方向に対しては、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロジェクタ１Ｂ）から投射される画
像光の画素表示位置に合わせ、水平方向に対しては、第一光学エンジン１０Ａ（第一プロ
ジェクタ１Ａ）から投射される画像光の画素位置に合わせた画素ずれ補正を実施すること
ができる。
【００６１】
また、上記第一および第二の実施の形態において、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロ
ジェクタ１Ｂ）のみに表示位置調整機構３０を設け、第二光学エンジン１０Ｂ（第二プロ
ジェクタ１Ｂ）に出力する第二分割画像信号のみに対して画像補正手段２５により画像処
理を実施する構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、第一光学エンジン１０Ａ（第一プロジェクタ１Ａ）および第二光学エンジン１
０Ｂ（第二プロジェクタ１Ｂ）の双方に、表示位置調整機構３０を設け、第一分割画像信
号および第二分割画像信号の双方に対して、画像補正手段２５による位置補正画像処理を
実施する構成としてもよい。このような構成では、スクリーン２上の予め設定された所定
位置と、各画像光が投射される位置との誤差を測定し、この測定値に基づいて、画像補正
手段２５により垂直方向の位置ずれを補正し、画像補正手段２５により水平方向の位置ず
れを補正する。
【００６２】
そして、上記第一および第二の実施の形態では、スクリーン２に表示される画像として
、水平方向の長さが垂直方向の長さよりも長いアスペクト比の画像を出力させる構成とし
たが、これに限定されない。例えば、垂直方向の長さが水平方向の長さより長いアスペク
ト比を有する画像を投射させてもよく、この場合、表示位置調整機構３０により機械的に
水平方向の画素表示位置を補正し、画像補正手段２５により画像処理により垂直方向の画
素表示位置を補正することで、プロジェクタの小型化、画像バッファメモリの容量の低減
、処理負荷の軽減および処理時間の迅速化を図ることができる。
【００６３】
以上、本発明を実施するための最良の構成について具体的に説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図
示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱するこ
となく、以上述べた実施形態に対し、当業者が様々な変形および改良を加えることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る第一の実施の形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。
【図２】表示位置調整機構の一例の概略構成であり、当該表示位置調整機構の垂直断面を示す図である。
【図３】表示位置調整機構の他の例の概略構成を示す図である。
【図４】第一の実施の形態のプロジェクタの画像出力処理を示すフローチャートである。
【図５】第二の実施の形態のプロジェクションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…プロジェクタ、１Ａ…第一プロジェクタ、１Ｂ…第二プロジェクタ、１０Ａ…第一
光学エンジン、１０Ｂ…第二光学エンジン、２５…表示位置調整処理手段、３０…表示位
置調整機構、４０…プロジェクションシステム。
【図１】
2010145453.tif 000004
【図２】
2010145453.tif 000005
【図３】
2010145453.tif 000006
【図４】
2010145453.tif 000007
【図５】
2010145453.tif 000008