(57)【要約】【課題】カメラを用いることなく短時間かつ容易に、投写映像同士の位置調整が可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】投写型表示装置１Ａ，１Ｂのそれぞれは、映像を投写する投写レンズ１１Ａ，１１Ｂと、投写レンズ１１Ａ，１１Ｂの位置をシフトさせるレンズシフト機構１２Ａ，１２Ｂと、レンズシフト情報を検出するレンズシフトセンサ部１３Ａ，１３Ｂと、設置位置情報を検出する測距センサ部１４Ａ，１４Ｂとを備える。位置調整装置３は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂで検出されたレンズシフト情報及び設置位置情報に基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂに投写レンズ１１Ａ，１１Ｂの位置をシフトさせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２投写型表示装置がスクリーンに投写する映像の位置を調整する位置調整装置であって、
前記第１及び第２投写型表示装置のそれぞれは、
前記映像を投写する投写レンズと、
前記投写レンズの位置をシフトさせて、前記スクリーンにおける前記映像の位置を移動させるレンズシフト機構と、
前記投写レンズの位置をレンズシフト情報として検出するレンズシフトセンサ部と、
前記第１及び第２投写型表示装置、並びに、前記スクリーンの相対的な設置位置に関する設置位置情報を検出する設置位置情報検出部と
を備え、
前記位置調整装置は、
前記第１及び第２投写型表示装置で検出された前記レンズシフト情報及び前記設置位置情報に基づいて、前記第１及び第２投写型表示装置に前記投写レンズの位置をシフトさせる、位置調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置調整装置であって、
前記第１及び第２投写型表示装置から前記レンズシフト情報が入力されるレンズシフト情報入力部と、
前記第１及び第２投写型表示装置から前記設置位置情報が入力される設置位置情報入力部と、
前記レンズシフト情報入力部に入力された前記レンズシフト情報と、前記設置位置情報入力部に入力された前記設置位置情報とに基づいて、前記映像同士の画素ずれ量を算出する画素ずれ量算出部と、
前記画素ずれ量算出部で算出された前記画素ずれ量に基づいて、前記第１及び第２投写型表示装置が前記投写レンズの位置をシフトさせるべきレンズシフト制御量を算出するレンズシフト制御量算出部と
を備える、位置調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置調整装置であって、
前記第１及び第２投写型表示装置が備える前記設置位置情報検出部は、
前記設置位置情報として、前記第１及び第２投写型表示装置のそれぞれと前記スクリーンとの間の距離情報、並びに、前記第１及び第２投写型表示装置同士の間の距離情報を検出する測距センサ部を含む、位置調整装置。
【請求項４】
請求項２に記載の位置調整装置であって、
前記第１及び第２投写型表示装置は前記設置位置情報検出部を備えず、
前記設置位置情報入力部には、
前記第１及び第２投写型表示装置の代わりにユーザーから前記設置位置情報が入力される、位置調整装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の位置調整装置であって、
前記レンズシフト制御量算出部は、
前記レンズシフト情報と、前記設置位置情報と、設定された表示位置とに基づいて前記レンズシフト制御量を算出する、位置調整装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の位置調整装置であって、
前記第１投写型表示装置または前記第２投写型表示装置に備えられたマイコンにより構築された、位置調整装置。
【請求項７】
第１及び第２投写型表示装置がスクリーンに投写する映像の位置を調整する位置調整方法であって、
（ａ）前記第１及び第２投写型表示装置の投写レンズの位置をレンズシフト情報として検出する工程と、
（ｂ）前記第１及び第２投写型表示装置、並びに、前記スクリーンの相対的な設置位置に関する設置位置情報を検出する工程と、
（ｃ）前記レンズシフト情報と前記設置位置情報とに基づいて、前記映像同士の画素ずれ量を算出する工程と、
（ｄ）前記画素ずれ量に基づいて、前記第１及び第２投写型表示装置が前記投写レンズの位置をシフトさせるべきレンズシフト制御量を算出する工程と
を備える、位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の投写型表示装置がスクリーンにそれぞれ投写する映像の位置を調整する位置調整装置及び位置調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置を複数台用いて１つの大画面を表示するマルチディスプレイにおいては、個々の投写型表示装置から投写される映像（画像）の端部同士を重ねて１つの画面を構成するものがある。このようなマルチディスプレイにおいては、投写型表示装置が投写する映像位置を精度良く合わせる必要がある。
【０００３】
しかし、マルチディスプレイの投写映像の位置調整として、目視による調整を行う場合、熟練した技術を必要とし、かつ長い調整時間が必要となる。そのため、ユーザーが短時間でかつ容易に位置調整を完了することは困難であった。そこで、位置調整を自動化する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、山形波形の輝度分布を持ったテストパターンを事前に表示し、カメラを用いて各プロジェクタの輝度分布情報を入手し、それに基づいて映像の位置ずれを測定する方法が開示されている。また、例えば、特許文献２には、画像境界部分に沿って黒表示部を有し、かつ、その内側が白表示部を有するテストパターンを画像が重なる部分に表示し、黒表示部の幅を変化させながら白表示部と黒表示部の境界位置を、カメラを用いて検出することで位置調整を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５６００５号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の特許文献１、２に開示の技術ではいずれも、位置調整を行うのに輝度や画像を取得する高解像度のカメラが必要であることから、その分のコストが掛かるとともに、カメラを調整するための時間が掛かってしまうという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、カメラを用いることなく短時間かつ容易に、投写映像同士の位置調整が可能な技術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】
本発明に係る位置調整装置は、第１及び第２投写型表示装置がスクリーンに投写する映像の位置を調整する位置調整装置である。前記第１及び第２投写型表示装置のそれぞれは、前記映像を投写する投写レンズと、前記投写レンズの位置をシフトさせて、前記スクリーンにおける前記映像の位置を移動させるレンズシフト機構と、前記投写レンズの位置をレンズシフト情報として検出するレンズシフトセンサ部と、前記第１及び第２投写型表示装置、並びに、前記スクリーンの相対的な設置位置に関する設置位置情報を検出する設置位置情報検出部とを備える。前記位置調整装置は、前記第１及び第２投写型表示装置で検出された前記レンズシフト情報及び前記設置位置情報に基づいて、前記第１及び第２投写型表示装置に前記投写レンズの位置をシフトさせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１及び第２投写型表示装置で検出されたレンズシフト情報及び設置位置情報に基づいて、第１及び第２投写型表示装置の投写映像同士の位置が自動的に調整される。したがって、カメラを用いることなく短時間かつ容易に、投写映像同士の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る投写型表示装置及び位置調整装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る投写型表示装置及び位置調整装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係る投写型表示装置及び位置調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態に係る投写型表示装置及び位置調整装置の別構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る投写型表示装置及び位置調整装置の構成を示す概略図である。この図１には、横並びに隣り合う２つの投写型表示装置１Ａ，１Ｂ（第１及び第２投写型表示装置）が示されており、投写型表示装置１Ａ，１Ｂのそれぞれは、スクリーン２に対して映像を投写している。
【００１２】
これら投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及びスクリーン２を含むマルチディスプレイは、投写型表示装置１Ａ，１Ｂが表示する映像の端部を重ね合わす、すなわち図１に示されるような重ね合わせ領域を形成することにより、１つの大画面の表示（マルチディスプレイ表示）を行っている。
【００１３】
位置調整装置３は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂと各種情報を互いに転送可能に接続されている。後述するように、この位置調整装置３は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂからの情報に基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂが投写する映像、すなわちスクリーン２における映像の位置を調整する。
【００１４】
図２は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及び位置調整装置３の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示されるように、投写型表示装置１Ａは、スクリーン２に映像を投写する投写レンズ１１Ａと、レンズシフト機構１２Ａと、レンズシフトセンサ部１３Ａと、測距センサ部１４Ａと、レンズシフト制御部１５Ａとを備えて構成されている。
【００１５】
レンズシフト機構１２Ａは、レンズシフト制御部１５Ａの制御により、投写レンズ１１Ａの位置をシフトさせる。このシフトを行うことにより、レンズシフト機構１２Ａは、投写型表示装置１Ａ（投写レンズ１１Ａ）が投写する映像、すなわちスクリーン２における映像の位置を移動させる。
【００１６】
レンズシフトセンサ部１３Ａは、レンズシフト機構１２Ａの可動領域における投写レンズ１１Ａの現状位置を、レンズシフト情報（レンズシフトセンサ値）として検出する。そして、レンズシフトセンサ部１３Ａは、検出したレンズシフト情報を、図示しない通信部やインターフェース部を介して位置調整装置３に出力する。
【００１７】
設置位置情報検出部である測距センサ部１４Ａは、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及びスクリーン２の相対的な設置位置に関する設置位置情報を検出する。ここでは、測距センサ部１４Ａは、設置位置情報として、投写型表示装置１Ａとスクリーン２との間の距離情報と、投写型表示装置１Ａと投写型表示装置１Ｂとの間の距離情報とを検出する。測距センサ部１４Ａは、検出した設置位置情報を、図示しない通信部やインターフェース部を介して位置調整装置３に出力する。
【００１８】
レンズシフト制御部１５Ａは、位置調整装置３からの情報（後述するレンズシフト制御量）に基づいて、レンズシフト機構１２Ａに投写レンズ１１Ａの位置をシフトさせる制御を行う。
【００１９】
以上、投写型表示装置１Ａの構成について説明したが、投写型表示装置１Ｂの構成も同様である。具体的には、投写型表示装置１Ｂは、投写レンズ１１Ｂと、レンズシフト機構１２Ｂと、レンズシフトセンサ部１３Ｂと、測距センサ部１４Ｂと、レンズシフト制御部１５Ｂとを備えて構成されている。そして、投写レンズ１１Ｂ、レンズシフト機構１２Ｂ、レンズシフトセンサ部１３Ｂ、測距センサ部１４Ｂ及びレンズシフト制御部１５Ｂは、それぞれ、投写レンズ１１Ａ、レンズシフト機構１２Ａ、レンズシフトセンサ部１３Ａ、測距センサ部１４Ａ及びレンズシフト制御部１５Ａと同様の機能を有している。
【００２０】
より具体的には、例えば、設置位置情報検出部である測距センサ部１４Ｂは、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及びスクリーン２の相対的な設置位置に関する設置位置情報を検出する。ここでは、測距センサ部１４Ｂは、設置位置情報として、投写型表示装置１Ｂとスクリーン２との間の距離情報と、投写型表示装置１Ａと投写型表示装置１Ｂとの間の距離情報とを検出する。なお、投写型表示装置１Ａと投写型表示装置１Ｂとの間の距離情報は、測距センサ部１４Ａ，１４Ｂの少なくともいずれか一方で検出されればよい。
【００２１】
次に、位置調整装置３の構成について説明する。この位置調整装置３は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂで検出されたレンズシフト情報及び設置位置情報に基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂに投写レンズ１１Ａ，１１Ｂの位置をシフトさせる。図２に示す例では、位置調整装置３は、レンズシフト情報入力部３１と、設置位置情報入力部３２と、画素ずれ量算出部３３と、レンズシフト制御量算出部３４とを備えて構成されている。
【００２２】
レンズシフト情報入力部３１には、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ（ここではレンズシフトセンサ部１３Ａ，１３Ｂ）からレンズシフト情報が入力される。なお、レンズシフト情報入力部３１には、レンズシフト情報を記憶するメモリ機能が設けられていてもよい。
【００２３】
設置位置情報入力部３２には、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ（ここでは測距センサ部１４Ａ，１４Ｂ）から、設置位置情報が入力される。具体的には、設置位置情報入力部３２には、設置位置情報として、投写型表示装置１Ａ，１Ｂのそれぞれとスクリーン２との間の距離情報、並びに、投写型表示装置１Ａと投写型表示装置１Ｂとの間の距離情報が入力される。なお、設置位置情報入力部３２には、設置位置情報を記憶するメモリ機能が設けられていてもよい。
【００２４】
画素ずれ量算出部３３は、レンズシフト情報入力部３１に入力されたレンズシフト情報と、設置位置情報入力部３２に入力された設置位置情報とに基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂが投写する映像同士の画素ずれ量を算出する。
【００２５】
例えば、画素ずれ量算出部３３は、投写型表示装置１Ａのレンズシフト情報と、投写型表示装置１Ａとスクリーン２との間の距離情報とに基づいて、投写型表示装置１Ａの位置を基準（原点）とする、投写型表示装置１Ａの投写映像位置を推定する。同様に、画素ずれ量算出部３３は、投写型表示装置１Ｂのレンズシフト情報と、投写型表示装置１Ｂとスクリーン２との間の距離情報とに基づいて、投写型表示装置１Ｂの位置を基準（原点）とする、投写型表示装置１Ｂの投写映像位置を推定する。そして、画像ずれ量算出部３３は、当該推定した２つの投写映像位置と、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ同士の間の距離とに基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂの投写映像同士の画素ずれ量を算出する。
【００２６】
レンズシフト制御量算出部３４は、画素ずれ量算出部３３で算出された画素ずれ量に基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂが投写レンズ１１Ａ，１１Ｂの位置をシフトさせるべきレンズシフト制御量を算出する。ここでは、レンズシフト制御量算出部３４は、重なり領域における映像の画素同士のずれが可及的に抑制されるようにレンズシフト制御量を算出する。レンズシフト制御量算出部３４は、算出したレンズシフト制御量を、図示しない通信部やインターフェース部を介して投写型表示装置１Ａ，１Ｂ（ここではレンズシフト制御部１５Ａ，１５Ｂ）に出力する。
【００２７】
図３は、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及び位置調整装置３の動作を示すフローチャートである。簡単に説明すると、ステップＳ１にて、レンズシフトセンサ部１３Ａ，１３Ｂは、投写レンズ１１Ａ，１１Ｂの現状位置をレンズシフト情報として検出する。ステップＳ２にて、測距センサ部１４Ａ，１４Ｂは、設置位置情報を検出する。なお、ステップＳ１とステップＳ２の順番は入れ替えてもよい。
【００２８】
それから、ステップＳ３にて、画素ずれ量算出部３３は、ステップＳ１で検出されたレンズシフト情報と、ステップＳ２で検出された設置位置情報とに基づいて、映像同士の画素ずれ量を算出する。ステップＳ４にて、レンズシフト制御量算出部３４は、ステップＳ３で算出された画素ずれ量に基づいて、レンズシフト制御量を算出する。
【００２９】
以上のような本実施の形態に係る位置調整装置３によれば、投写型表示装置１Ａ，１Ｂで検出されたレンズシフト情報及び設置位置情報に基づいて、投写型表示装置１Ａ，１Ｂの投写映像同士の位置（映像表示位置）が自動的に調整される。したがって、カメラを用いることなく短時間かつ容易に、投写映像同士の位置を調整することができる。
【００３０】
なお、図１に示したような投写型表示装置１Ａ，１Ｂによれば、重ね合わせ領域に補正輝度を行わない限り当該重ね合わせ領域は、重ね合わせていない領域よりも明るく表示され、その結果として、ユーザーに投写映像同士の繋ぎ目が視認されることになる。これに対し、本実施の形態に係る位置調整装置３においてレンズシフト制御量を変更すれば、重ね合わせ領域の画素の個数を変更することができる。したがって、レンズシフト制御量と、重ね合わせ領域の画素の個数との対応関係を記憶しておけば、その対応関係と、現在使用しているレンズシフト制御量とに基づいて、重ね合わせ領域内に含まれる画素を特定することができる。よって、重ね合わせ領域の画素に対する輝度補正を自動化可能とすることが期待できる。また、重ね合わせ領域の画素の個数をユーザーが指定することも可能となり、その個数の変更に伴う投写映像位置の再調整も容易に行うことが可能となる。
【００３１】
また、映像を表示したいスクリーン２上の目標表示位置（表示位置）が、位置調整装置３に設定されるものであってもよい。そして、このような構成において、レンズシフト制御量算出部３４は、レンズシフト情報と、設置位置情報と、目標表示位置とに基づいてレンズシフト制御量を算出するものであってもよい。このような構成によれば、重なり程度が一度調整された投写型表示装置１Ａ，１Ｂの映像を、その状態で維持したまま、目標表示位置に移動させることができる。
【００３２】
また、図４に示すように、位置調整装置３は、投写型表示装置１Ａまたは投写型表示装置１Ｂに備えられたマイコン（マイクロコンピュータ）４により構築されるものであってもよい。具体的には、レンズシフト情報入力部３１、設置位置情報入力部３２、画素ずれ量算出部３３、及び、レンズシフト制御量算出部３４とそれぞれ同等の機能を有する、レンズシフト情報入力部４１、設置位置情報入力部４２、画素ずれ量算出部４３、及び、レンズシフト制御量算出部４４が、マイコン４により構築されるものであってもよい。なお、この構築は、図３の各ステップＳ１〜Ｓ４をマイコン４に実行させるためのプログラムをマイコン４にインストールすることによって実現することができる。このような構成によれば、持ち運びや、装置間の接続作業などの手間の削減が期待できる。
【００３３】
また、以上の構成においては、設置位置情報入力部３２には、投写型表示装置１Ａ，１Ｂから設置位置情報が入力されるものであった。しかしこれに限ったものではなく、投写型表示装置１Ａ，１Ｂの代わりに、ユーザーから、押しボタンなどの入力部（図示しない）を介して設置位置情報が入力されるものであってもよい。このように構成した場合には、投写型表示装置１Ａ，１Ｂに測距センサ部１４Ａ，１４Ｂ（設置位置情報検出部）を備えなくて済むことから、安価な構成を実現することができる。
【００３４】
また、以上で説明した構成では、複数種類の距離情報を検出する測距センサ部１４Ａ，１４Ｂが、設置位置情報検出部に適用されたが、これに限ったものではない。例えば、投写型表示装置１Ａ，１Ｂ及びスクリーン２のそれぞれの設置位置（各々の中心位置）を多角形（例えば三角形）の頂点に対応させ、その頂点の位置を当該多角形の合同条件から特定可能な情報を検出する構成要素（例えば、距離情報を検出する測距センサ部、及び、角度情報を検出する測角センサ部の組み合せ）が、設置位置情報検出部に適用されてもよい。
【００３５】
また、上述のマルチディスプレイに含まれる投写型表示装置の数は３つ以上であってもよく、それらのうち横並びまたは縦並びに隣り合う２つの投写型表示装置の各組に対して、図１に示される投写型表示装置１Ａ，１Ｂと同様の構成を適用してもよい。
【００３６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ  投写型表示装置、２  スクリーン、３  位置調整装置、４  マイコン、１１Ａ，１１Ｂ  投写レンズ、１２Ａ，１２Ｂ  レンズシフト機構、１３Ａ，１３Ｂ  レンズシフトセンサ部、１４Ａ，１４Ｂ  測距センサ部、３１  レンズシフト情報入力部、３２  設置位置情報入力部、３３  画素ずれ量算出部、３４  レンズシフト制御量算出部。
【図１】
2014052468.tif 000003
【図２】
2014052468.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014052468.tif 000006