(57)【要約】【課題】画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整する表示位置調整方法等を提供する。【解決手段】第１及び第２のプロジェクターにより投射面上に表示された第１の投射画像及び第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する表示位置調整方法は、第１の投射画像及び第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整して投射面上で重ねるための第１の調整量を算出する第１の調整量算出ステップと、第１の調整量に基づいて、投射面において第１の投射画像の表示位置及び第２の投射画像の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすための第２の調整量を算出する第２の調整量算出ステップと、第２の調整量に基づいて、第１及び第２のプロジェクターの少なくとも一方に対して投射画像の表示位置を調整する制御を行う表示位置調整制御ステップとを含む。【選択図】図１
2011186110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプロジェクターにより投射面上に表示された第１の投射画像及び第２のプロジェクターにより前記投射面上に表示された第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する表示位置調整方法であって、
前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整して前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を前記投射面上で重ねるための調整量である第１の調整量を算出する第１の調整量算出ステップと、
前記第１の調整量算出ステップにおいて算出された前記第１の調整量に基づいて、前記投射面において前記第１の投射画像の表示位置及び前記第２の投射画像の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすための第２の調整量を算出する第２の調整量算出ステップと、
前記第２の調整量算出ステップにおいて算出された前記第２の調整量に基づいて、前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方に対して投射画像の表示位置を調整する制御を行う表示位置調整制御ステップとを含むことを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の前記所与の方向の輝度の変化を示す断面データを生成する断面データ生成ステップと、
前記断面データ生成ステップにおいて生成された前記断面データに基づいて、所与の評価関数により重なり評価値を算出する重なり評価値算出ステップとを含み、
前記第１の調整量算出ステップは、
前記重なり評価値算出ステップにおいて算出された前記重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出することを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記断面データ生成ステップは、
互いに表示位置をずらした前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像とを重ねて表示した複数の画像に対応する複数の断面データを生成し、
前記重なり評価値算出ステップは、
各断面データに対応した重なり評価値を算出し、
前記第１の調整量算出ステップは、
前記複数の断面データに対応した複数の重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出することを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記断面データ生成ステップは、
前記第１の投射画像に対応した第１の断面データと、前記第１の投射画像の表示位置に対して表示位置を所与の画素数ずつずらした前記第２の投射画像に対応した複数の第２の断面データとを生成し、
前記重なり評価値算出ステップは、
前記第１の断面データ及び前記複数の第２の断面データに基づいて、複数の重なり評価値を算出し、
前記第１の調整量算出ステップは、
前記複数の重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出することを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項５】
請求項２において、
前記断面データ生成ステップは、
前記第１の投射画像を撮影した第１の撮影データに基づいて第１の断面データを生成すると共に、前記第２の投射画像を撮影した第２の撮影データに基づいて第２の断面データを生成し、
前記重なり評価値算出ステップは、
前記第１の断面データ及び前記第２の断面データに基づいて、前記重なり評価値を算出し、
前記第１の調整量算出ステップは、
前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を撮影した撮影倍率と、前記重なり評価値とに基づいて前記第１の調整量を算出することを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記第１の調整量算出ステップは、
複数の前記第１の調整量を算出し、
前記第２の調整量算出ステップは、
前記複数の前記第１の調整量の平均値を用いて、前記第２の調整量を算出することを特徴とする表示位置調整方法。
【請求項７】
第１のプロジェクターにより投射面上に表示された第１の投射画像及び第２のプロジェクターにより前記投射面上に表示された第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する表示位置調整装置であって、
前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整して前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を前記投射面上で重ねるための調整量である第１の調整量を算出する第１の調整量算出部と、
前記第１の調整量算出部によって算出された前記第１の調整量に基づいて、前記投射面において前記第１の投射画像の表示位置及び前記第２の投射画像の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすための第２の調整量を算出する第２の調整量算出部と、
前記第２の調整量算出部によって算出された前記第２の調整量に基づいて、前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方に対して投射画像の表示位置を調整する制御を行う表示位置調整制御部とを含むことを特徴とする表示位置調整装置。
【請求項８】
前記投射面に投射画像を投射するプロジェクターであって、
請求項７記載の表示位置調整装置と、
前記表示位置調整装置によって前記投射画像の表示位置が制御される表示位置調整機構を有する画像投射部とを含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
前記第１のプロジェクターと、
前記第２のプロジェクターと、
前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を撮影する撮影装置と、
請求項７記載の表示位置調整装置とを含み、
前記表示位置調整装置は、
前記撮影装置によって撮影された前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の撮影データに基づいて、前記第２の調整量を算出し、
前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方は、
前記表示位置調整装置によって投射画像の表示位置が制御されることを特徴とする表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示位置調整方法、表示位置調整装置、プロジェクター及び表示システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のプロジェクターを用いてスクリーン（投射面）上に表示された複数の投射画像を組み合わせる手法が知られている。この手法は、スタッキング表示やタイリング表示と呼ばれる。特に、スタッキング表示の場合、例えば、対応する画素が水平方向及び垂直方向にそれぞれ１／２画素ずれるように２つの投射画像を重ね合わせて表示することにより、高精細化を図ることができる。このようなスタッキング表示により高精細な表示を実現するためには、投射画像の高精細な位置合わせが求められる。
【０００３】
このプロジェクターによる投射画像の位置合わせに関する技術は、種々提案されている。例えば特許文献１には、１台のカメラを用いて投射画面の一部分を撮影することにより、２台のプロジェクターの投射位置の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量に応じて表示位置調整機構により投射位置の制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６８０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、大きな位置ずれ量に対して、調整機構の可動域を広く確保する必要があり、プロジェクターの大型化を招くという問題がある。
【０００６】
また、２台のプロジェクターの投射位置の位置ずれ量は、対応する画素の位置ずれ量である画素ずれ量として、一般的に次のように算出される。まず、２台のプロジェクターのそれぞれについて、同一のテストパターンを表示し、カメラ等で撮影する。この撮影により得られた撮影データからテストパターンの重心位置やピーク位置を検出する。そして、２台のプロジェクターの投射画像の画素ずれ量として、プロジェクター毎に検出された重心位置やピーク位置の差分を算出する。
【０００７】
しかしながら、撮影データに基づいて重心位置やピーク位置を高精度で検出することは、次のような理由により難しい。
【０００８】
図１８に、撮影した画素を含む領域の水平方向の強度変化の一例を示す。図１８は、横軸に画素位置を表し、縦軸に輝度を表す。
【０００９】
画素の重心位置は、プロジェクター画素の発光による成分の重心位置であることが望ましく、図１８の斜線で示す部分を抽出する必要がある。この抽出を行うためには、プロジェクターの黒の漏れ光等に起因する背景輝度や画素の幅を正確に推定する必要がある。ところが、図１８に示すように、撮影データは、画素位置に応じた輝度の変化に対応したものとなるものの、ノイズを含むため、図１８に示す撮影データから背景輝度や画素幅を正確に推定することは難しい。
【００１０】
例えば、図１８では、背景輝度９００や画素幅９０２が誤差を含んで推定され、これらの値を使って算出される画素位置も、画素位置９０４のように誤差がある。
【００１１】
また、ピーク位置ついても、画素位置の算出時と同様に、ノイズを含む撮影データを用いるため、特定されたピーク位置についても誤差がある。
【００１２】
更に、２台のプロジェクターの投射画像の画素ずれ量を算出するためには、投射画像を撮影するカメラの撮影倍率を正確に求める必要がある。更にまた、この撮影倍率はカメラレンズ歪みにより、撮影画像の中でも局所的に変化するため、テストパターンが写る領域の撮影倍率を正確に知ることは難しいという問題がある。
【００１３】
以上のように、プロジェクターの画素ずれ量は誤差を含み、投射画像の投射位置の正確な位置あわせをすることができない。そのため、対応する画素が水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定の画素数ずれるように２つの投射画像を重ね合わせた場合でも、十分な高精細な表示結果を得ることができない場合がある。
【００１４】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整する表示位置調整方法、表示位置調整装置、プロジェクター及び表示システム等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）本発明の一態様は、第１のプロジェクターにより投射面上に表示された第１の投射画像及び第２のプロジェクターにより前記投射面上に表示された第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する表示位置調整方法が、前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整して前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を前記投射面上で重ねるための調整量である第１の調整量を算出する第１の調整量算出ステップと、前記第１の調整量算出ステップにおいて算出された前記第１の調整量に基づいて、前記投射面において前記第１の投射画像の表示位置及び前記第２の投射画像の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすための第２の調整量を算出する第２の調整量算出ステップと、前記第２の調整量算出ステップにおいて算出された前記第２の調整量に基づいて、前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方に対して投射画像の表示位置を調整する制御を行う表示位置調整制御ステップとを含む。
【００１６】
本態様においては、第１の投射画像及び第２の投射画像を重ねるための第１の調整量を算出してから、画素ずらしによる投射画像の表示位置を調整するための第２の調整量を算出するようにしている。これにより、画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整する表示位置調整方法を提供できるようになる。
【００１７】
（２）本発明の他の態様に係る表示位置調整方法は、前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の前記所与の方向の輝度の変化を示す断面データを生成する断面データ生成ステップと、前記断面データ生成ステップにおいて生成された前記断面データに基づいて、所与の評価関数により重なり評価値を算出する重なり評価値算出ステップとを含み、前記第１の調整量算出ステップは、前記重なり評価値算出ステップにおいて算出された前記重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出する。
【００１８】
本態様によれば、断面データを生成して、該断面データに基づいて算出された重なり評価値により第１の調整量を算出するようにしたので、画素位置やピーク位置を検出する必要がなく、投射画像の表示位置を調整できようになる。また、カメラの撮影倍率にかかわらず表示位置を調整できるので、より高精度な表示位置の調整が可能となる。
【００１９】
（３）本発明の他の態様に係る表示位置調整方法では、前記断面データ生成ステップは、互いに表示位置をずらした前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像とを重ねて表示した複数の画像に対応する複数の断面データを生成し、前記重なり評価値算出ステップは、各断面データに対応した重なり評価値を算出し、前記第１の調整量算出ステップは、前記複数の断面データに対応した複数の重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出する。
【００２０】
本態様によれば、第１の投射画像及び第２の投射画像を重ねて表示した断面データを生成して、該断面データに基づいて算出された重なり評価値により第１の調整量を算出する。これにより、画素位置やピーク位置を検出する必要がなく、投射画像の表示位置を調整できようになる。また、カメラの撮影倍率にかかわらず表示位置を調整できるので、より高精度な表示位置の調整が可能となる。
【００２１】
（４）本発明の他の態様に係る表示位置調整方法では、前記断面データ生成ステップは、前記第１の投射画像に対応した第１の断面データと、前記第１の投射画像の表示位置に対して表示位置を所与の画素数ずつずらした前記第２の投射画像に対応した複数の第２の断面データとを生成し、前記重なり評価値算出ステップは、前記第１の断面データ及び前記複数の第２の断面データに基づいて、複数の重なり評価値を算出し、前記第１の調整量算出ステップは、前記複数の重なり評価値に基づいて、前記第１の調整量を算出する。
【００２２】
本態様においては、第１の断面データと共に、第１の投射画像の表示位置に対して表示位置を少しずつずらした第２の投射画像に対応した複数の第２の断面データを生成して、これらの重なり評価値により第１の調整量を算出する。これにより、画素位置やピーク位置を検出する必要がなく、投射画像の表示位置を調整できようになる。また、カメラの撮影倍率にかかわらず表示位置を調整できるので、より高精度な表示位置の調整が可能となる。
【００２３】
（５）本発明の他の態様に係る表示位置調整方法では、前記断面データ生成ステップは、前記第１の投射画像を撮影した第１の撮影データに基づいて第１の断面データを生成すると共に、前記第２の投射画像を撮影した第２の撮影データに基づいて第２の断面データを生成し、前記重なり評価値算出ステップは、前記第１の断面データ及び前記第２の断面データに基づいて、前記重なり評価値を算出し、前記第１の調整量算出ステップは、前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を撮影した撮影倍率と、前記重なり評価値とに基づいて前記第１の調整量を算出する。
【００２４】
本態様においては、第１の断面データ、第２の断面データを生成して、これらの重なり評価値により第１の調整量を算出する。これにより、画素位置やピーク位置を検出する必要がなく、投射画像の表示位置を調整できようになる。また、例えば、互いの位置関係に応じた第１の断面データ及び第２の断面データの相関を求めることで、より少ない工数で重なり位置を検出でき、投射画像の表示位置の調整の際の工数を大幅に削減できるようになる。
【００２５】
（６）本発明の他の態様に係る表示位置調整方法では、前記第１の調整量算出ステップは、複数の前記第１の調整量を算出し、前記第２の調整量算出ステップは、前記複数の前記第１の調整量の平均値を用いて、前記第２の調整量を算出する。
【００２６】
本態様によれば、複数の第１の調整量の平均値を基準に投射画像の表示位置の調整量である第２の調整量を算出するようにしたので、より一層高精度な調整が可能となる。
【００２７】
（７）本発明の他の態様は、第１のプロジェクターにより投射面上に表示された第１の投射画像及び第２のプロジェクターにより前記投射面上に表示された第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する表示位置調整装置が、前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整して前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を前記投射面上で重ねるための調整量である第１の調整量を算出する第１の調整量算出部と、前記第１の調整量算出部によって算出された前記第１の調整量に基づいて、前記投射面において前記第１の投射画像の表示位置及び前記第２の投射画像の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすための第２の調整量を算出する第２の調整量算出部と、前記第２の調整量算出部によって算出された前記第２の調整量に基づいて、前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方に対して投射画像の表示位置を調整する制御を行う表示位置調整制御部とを含む。
【００２８】
本態様においては、第１の投射画像及び第２の投射画像を重ねるための第１の調整量を算出してから、画素ずらしによる投射画像の表示位置を調整するための第２の調整量を算出するようにしている。これにより、画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整する表示位置調整装置を提供できるようになる。
【００２９】
（８）本発明の他の態様は、前記投射面に投射画像を投射するプロジェクターが、上記記載の表示位置調整装置と、前記表示位置調整装置によって前記投射画像の表示位置が制御される表示位置調整機構を有する画像投射部とを含む。
【００３０】
本態様においては、第１の投射画像及び第２の投射画像を重ねるための第１の調整量を算出してから、画素ずらしによる投射画像の表示位置を調整するための第２の調整量を算出するようにしている。このため、画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整するプロジェクターを提供できるようになる。
【００３１】
（９）本発明の他の態様は、表示システムが、前記第１のプロジェクターと、前記第２のプロジェクターと、前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像を撮影する撮影装置と、上記記載の表示位置調整装置とを含み、前記表示位置調整装置は、前記撮影装置によって撮影された前記第１の投射画像及び前記第２の投射画像の撮影データに基づいて、前記第２の調整量を算出し、前記第１のプロジェクター及び前記第２のプロジェクターの少なくとも一方は、前記表示位置調整装置によって投射画像の表示位置が制御される。
【００３２】
本態様においては、第１の投射画像及び第２の投射画像を重ねるための第１の調整量を算出してから、画素ずらしによる投射画像の表示位置を調整するための第２の調整量を算出するようにしている。このため、画素ずらしにより複数の投射画像を用いた高精細な画像を表示する場合に、より一層高精度に投射画像の表示位置を調整するプロジェクターを有する表示システムを提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る実施形態１における表示システムの構成例のブロック図。
【図２】図１の第２のプロジェクターの構成例を示す図。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は表示位置調整機構部の構成例を示す図。
【図４】表示位置調整装置の構成例のブロック図。
【図５】表示位置調整装置の動作例のフロー図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｇ）は撮影データの一例を示す図。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｇ）は断面データの説明図。
【図８】投射画像の表示位置と分散との関係の一例を示す図。
【図９】実施形態２における表示位置調整装置の動作例のフロー図。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）は実施形態２における断面データの説明図。
【図１１】投射画像の表示位置と相関との関係の一例を示す図。
【図１２】実施形態３における表示位置調整装置の構成例のブロック図。
【図１３】表示位置調整装置の動作例のフロー図。
【図１４】図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）はステップＳ５０、ステップＳ５２において撮影された画像を模式的に示す図。
【図１５】実施形態３における断面データの説明図。
【図１６】ずれ量と相関との関係の一例を示す図。
【図１７】本発明に係る実施形態４における表示位置調整装置の動作例のフロー図。
【図１８】撮影した画素を含む領域の水平方向の強度変化の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
【００３５】
以下では、投射画像の水平方向の表示位置の調整について説明するが、垂直方向の表示位置の調整についても同様に実現することができる。また、以下では、２台のプロジェクターによる２種類の投射画像の少なくとも一方の表示位置を調整する例について説明するが、本発明は、３台以上のプロジェクターによる３種類上の投射画像の少なくとも１つの表示位置を調整する場合にも適用できる。
【００３６】
〔実施形態１〕
図１に、本発明に係る実施形態１における表示システムの構成例のブロック図を示す。図１は、投射面であるスクリーンを上から見た図を模式的に表している。
【００３７】
表示システム１０は、第１のプロジェクター１００と、第２のプロジェクター２００と、表示位置調整装置３００と、カメラ（撮影装置）５００とを含む。この表示システム１０は、スクリーンＳＣＲ（投射面）に表示された投射画像ＩＭＧ１（第１の投射画像）及び投射画像ＩＭＧ２（第２の投射画像）を重ね合わせて表示する。投射画像ＩＭＧ１は、第１のプロジェクター１００によりスクリーンＳＣＲに投射される。投射画像ＩＭＧ２は、第２のプロジェクター２００によりスクリーンＳＣＲに投射される。このとき、表示位置調整装置３００が、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２のそれぞれ対応する画素の位置が水平方向及び垂直方向に所与の画素数ずれるように、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の少なくとも一方の表示位置を調整する。これにより、スクリーンＳＣＲに表示される画素の高精細化を図る。以下では、表示位置調整装置３００が、第２のプロジェクター２００の表示位置調整機構部を制御し、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２のうち投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整するものとする。
【００３８】
カメラ５００は、第１のプロジェクター１００によりスクリーンＳＣＲに表示されたテストパターンを含む投射画像ＩＭＧ１と、第２のプロジェクター２００によりスクリーンＳＣＲに表示されたテストパターンを含む投射画像ＩＭＧ２とを撮影する。テストパターンは、ドットや垂直方向の線等を含むことが望ましい。カメラ５００によって撮影することにより得られる撮影データは、表示位置調整装置３００に送られる。なお、表示システム１０は、カメラの台数に限定されるものではない。
【００３９】
表示位置調整装置３００は、カメラ５００からの撮影データを用いて、投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整制御を行う。このとき、表示位置調整装置３００は、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２のそれぞれ対応する画素の位置が、例えば水平方向及び垂直方向にそれぞれ１／２画素ずつずれるように、投射画像ＩＭＧ２のスクリーンＳＣＲにおける表示位置の調整を行うものとする。
【００４０】
なお、図１において表示位置調整装置３００が第２のプロジェクター２００の外部に設けられているものとして説明するが、第１のプロジェクター１００又は第２のプロジェクター２００が、表示位置調整装置３００を内蔵していてもよい。
【００４１】
図２に、図１の第２のプロジェクター２００の構成例を示す。
【００４２】
第２のプロジェクター２００は、画像投射部を有する。この画像投射部は、光源装置２１０と、画像形成ユニット２２０と、表示位置調整機構部２４０と、投射光学系２５０とを含む。
【００４３】
光源装置２１０は、光源２１２と、一対のレンズアレイ２１４と、重畳レンズ２１６とを含んで構成される。画像形成ユニット２２０は、ダイクロイックミラー２２２、２２４、反射ミラー２２６、２２８、２３０、リレーレンズ２３２、２３４、光変調装置としての液晶パネル２３６Ｒ、２３６Ｇ、２３６Ｂ、クロスダイクロイックプリズム２３８を含む。液晶パネル２３６Ｒ、２３６Ｇ、２３６Ｂのそれぞれは、電気光学物質である液晶を一対の透明なガラス基板に密閉封入した透過型の液晶パネルであり、例えばポリシリコン薄膜トランジスターをスイッチング素子として、入射された光を変調する。ダイクロイックミラー２２２は、光源装置２１０からの光を、赤色光（Ｒ）とそれ以外の色成分の光（緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ））とに分離する。ダイクロイックミラー２２２によって分離された赤色光は、反射ミラー２２６によって液晶パネル２３６Ｒに入射面に導かれる。ダイクロイックミラー２２２によって分離された緑色光及び青色光は、ダイクロイックミラー２２４によって緑色光と青色光とに分離される。ダイクロイックミラー２２４によって分離された緑色光は、液晶パネル２３６Ｇの入射面に入射される。ダイクロイックミラー２２４によって分離された青色光は、リレーレンズ２３２、２３４を介して、反射ミラー２２８、２３０によって液晶パネル２３６Ｂの入射面に導かれる。
【００４４】
液晶パネル２３６Ｒは、赤色光を変調する。液晶パネル２３６Ｇは、緑色光を変調する。液晶パネル２３６Ｂは、青色光を変調する。これらの液晶パネル２３６Ｒ、２３６Ｇ、２３６Ｂによって変調される各色光は、クロスダイクロイックプリズム２３８によって合成される。
【００４５】
表示位置調整機構部２４０は、光軸を変位させる機構を有する。表示位置調整機構部２４０が変位させる変位量は、表示位置調整装置３００によって指定される。投射光学系２５０は、表示位置調整機構部２４０によって光軸を変位させた光により形成される画像を拡大してスクリーンＳＣＲ上で結像する。
【００４６】
このような表示位置調整機構部２４０が有する機能は、種々の構成によって実現できる。
【００４７】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に、表示位置調整機構部２４０の構成例を示す。図３（Ａ）は、表示位置調整機構部２４０が、くさび形透明基板で構成される例を表す。図３（Ｂ）は、表示位置調整機構部２４０が、平板透明基板で構成される例を表す。
【００４８】
図３（Ａ）に示す構成を有する場合、表示位置調整機構部２４０は、互いの斜面が間隔ｄを置いて設けられるくさび形透明基板２４２、２４４により、画像形成ユニット２２０からの合成光の光軸を変位させることができる。表示位置調整装置３００により間隔ｄを増減させることで、合成光の光軸Ｃを基準に、間隔ｄに応じて変位量ｓを変化させることが可能となる。これにより、投射画像の表示位置を調整することができる。
【００４９】
また、図３（Ｂ）に示す構成を有する場合、表示位置調整機構部２４０は、光軸Ｃに対して、その法線方向とのなす角がθとなるように設けられた平板透明基板２４６により、画像形成ユニット２２０からの合成光の光軸を変位させることができる。表示位置調整装置３００により角度θを増減させることで、合成光の光軸Ｃを基準に、角度θに応じて変位量ｓを変化させることが可能となる。これにより、投射画像の表示位置を調整することができる。
【００５０】
なお、表示位置調整機構部２４０の構成は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に限定されるものではない。例えば表示位置調整機構部２４０が、アクチュエーター付き光学ステージを有し、光源装置２１０と画像形成ユニット２２０とを該光学ステージに固定して設置するようにしてもよい。この光学ステージを光軸に直交する平面上で水平方向及び垂直方向に移動可能となるように構成し、その移動量を表示位置調整装置３００から指定させることにより、投射画像の表示位置を調整できるようになる。
【００５１】
また、第１のプロジェクター１００は、第２のプロジェクター２００と同様の構成を有していてもよい。或いは、第１のプロジェクター１００が、第２のプロジェクター２００の構成から表示位置調整機構部２４０が省略された構成を有していてもよい。
【００５２】
図４に、表示位置調整装置３００の構成例のブロック図を示す。
【００５３】
表示位置調整装置３００は、断面データ生成部３０２、重なり評価値算出部３０４、重なり位置検出部３０６、表示位置調整量算出部３０８、表示位置調整制御部３１０を含む。
【００５４】
断面データ生成部３０２は、カメラ５００からの撮影データに基づいて断面データを生成する。断面データは、撮影画像の水平方向における輝度の変化を示すデータである。断面データ生成部３０２は、撮影画像のうちテストパターンを構成する１画素の幅で抜き出し、水平方向における輝度の変化を示すデータとして生成することができる。或いは、断面データ生成部３０２は、ノイズの影響を低減するために、画像の垂直方向の所定の幅（画素の幅程度）で切り出して求めた和を断面データとしてもよい。
【００５５】
重なり評価値算出部３０４は、断面データ生成部３０２によって生成された断面データに基づいて、投射画像ＩＭＧ１を構成する画素Ｐ１と、投射画像ＩＭＧ２を構成し画素Ｐ１に対応する画素Ｐ２との重なり評価値（広義には評価値）を算出する。重なり評価値は、所与の評価関数により求められる。
【００５６】
重なり位置検出部３０６は、重なり評価値算出部３０４によって算出された重なり評価値に基づいて、一旦、投射画像ＩＭＧ１と投射画像ＩＭＧ２との重なり位置を検出する。この重なり位置は、スクリーンＳＣＲ（投影面）において、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の対応する画素の位置が一致する位置である。より具体的には、重なり位置検出部３０６（第１の調整量算出部）は、投射画像ＩＭＧ１と投射画像ＩＭＧ２をスクリーンＳＣＲにおいて重ねるための重なり調整量（第１の調整量）を重なり評価値に基づいて算出することで、重なり位置を検出する。このため、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２をずらしながら、各位置における重なり評価値を複数算出し、その最大値又は最小値となる位置を、重なり位置として検出することが望ましい。
【００５７】
表示位置調整量算出部３０８は、重なり位置検出部３０６によって検出された重なり位置から、更に水平方向及び垂直方向に所与の画素数（例えば１／２画素）ずらすように、投射画像ＩＭＧ２のスクリーンＳＣＲにおける表示位置の調整量を算出する。そのため、表示位置調整量算出部３０８は、第２の調整量算出部として、重なり検出部３０６において算出された重なり調整量に基づいて、投射画像ＩＭＧ２のスクリーンＳＣＲにおける表示位置の表示調整量（第２の調整量）を算出する。
【００５８】
表示位置調整制御部３１０は、表示位置調整量算出部３０８によって算出された投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量に応じて、第２のプロジェクター２００が有する表示位置調整機構部を制御し、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する。また、表示位置調整制御部３１０は、重なり評価値算出部３０４によって重なり評価値が算出されると、次の重なり評価値を算出するために投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整することができる。このとき、表示位置調整制御部３１０は、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を、更に所与の画素数（例えば、０．１画素）ずらすように、第２のプロジェクター２００が有する表示位置調整機構部を制御する。
【００５９】
ここで、表示位置調整装置３００の動作例について説明する。
【００６０】
図５に、表示位置調整装置３００の動作例のフロー図を示す。表示位置調整装置３００は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や専用のハードウェアによって構成され、図４の各部に対応したハードウェアが図５の各ステップに対応した処理を実行することができる。或いは、表示位置調整装置３００が、中央演算処理装置（Central Processing Unit：以下、ＣＰＵ）、読み出し専用メモリー（Read Only Memory：以下、ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリー（Random Access Memory：以下、ＲＡＭ）によって構成されてもよい。この場合、表示位置調整装置３００は、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムを読み込んだＣＰＵが、該プログラムに対応した処理を実行することで図５の各ステップに対応した処理を実行することができる。
【００６１】
図５の処理に先立ち、第１のプロジェクター１００は、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射し、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ１を表示させる。同様に、第２のプロジェクター２００もまた、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射し、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ２を表示させる。
【００６２】
まず、表示位置調整装置３００は、撮影データ取得ステップとして、カメラ５００により投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２が重ね合わせて表示された画像を撮影させ、撮影データを取得する（ステップＳ１０）。
【００６３】
次に、断面データ生成部３０２は、断面データ生成ステップとして、ステップＳ１０において取得された撮影データから、画像の水平方向の輝度の変化を示す断面データを生成する（ステップＳ１２）。
【００６４】
続いて、重なり評価値算出部３０４は、重なり評価値算出ステップとして、ステップＳ１２において生成された断面データに基づいて重なり評価値を算出する（ステップＳ１４）。実施形態１では、重なり評価値として、分散を採用する。例えば、断面データから求められる輝度総和をＳＬ、平均をＡ、分散をＶとすると、以下のように分散Ｖを算出できる。
【数１】
2011186110.tif 000003
【数２】
2011186110.tif 000004
【数３】
2011186110.tif 000005
【００６５】
式（１）〜式（３）において、画素位置ｉにおける輝度に対応した撮影データをＬ（ｉ）、ｉｍａｘをカメラ５００の水平方向の画素数とする。
【００６６】
ここで、投射画像ＩＭＧ１に対して投射画像ＩＭＧ２の位置をずらしながら、各表示位置における重なり評価値を取得するため、表示位置調整装置３００は、所定の設定範囲内で、ステップＳ１０〜ステップＳ１４を繰り返す。そのため、設定範囲が終了していないとき（ステップＳ１６：Ｎ）、表示位置調整制御部３１０は、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を例えば０．１画素ずらすように制御する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、表示位置調整制御部３１０が、０．１画素ずらすように、第２のプロジェクター２００が有する表示位置調整機構部２４０を制御し、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整し、ステップＳ１０に戻る。
【００６７】
図６（Ａ）〜図６（Ｇ）に、撮影データの一例を示す。図６（Ａ）〜図６（Ｇ）は、カメラ５００からの撮影データにより表される撮影画像のうち、投射画像ＩＭＧ１の画素Ｐ１と、画素Ｐ１に対応する投射画像ＩＭＧ２の画素Ｐ２とが写る部分のみを模式的に表したものである。
【００６８】
図６（Ａ）の状態で得られた撮影データから上記のように重なり評価値を求めると、ステップＳ１８において投射画像ＩＭＧ２の表示位置を右方向にずらしながら、図６（Ｂ）〜図６（Ｇ）の順番で重なり評価値を求める。
【００６９】
図７（Ａ）〜図７（Ｇ）に、断面データの説明図を示す。図７（Ａ）〜図７（Ｇ）のそれぞれは、図６（Ａ）〜図６（Ｇ）のそれぞれの撮影データに対応して生成されたものである。図７（Ａ）〜図７（Ｇ）は、縦軸に輝度Ｌ（ｉ）、横軸にカメラの画素位置ｉとしたときの断面データを表す。
【００７０】
図７（Ａ）〜図７（Ｇ）に示すように、投射画像ＩＭＧ２の表示位置をずらしていくと、画素Ｐ１の重心位置付近に対応した輝度のピーク位置と画素Ｐ２の重心位置付近の輝度のピーク位置とが近づく。そして、両画素の輝度のピーク位置が一致した後、次第に離れていく。そのため、式（１）〜式（３）で求められる分散は、両画素の輝度のピーク位置が近いほど小さくなり、ピーク位置が遠くなるほど大きくなる。
【００７１】
そこで、図５において、ステップＳ１６で設定範囲が終了すると（ステップＳ１６：Ｙ）、重なり位置検出部３０６は、図７（Ａ）〜図７（Ｇ）に示す断面データから算出された分散が最小となる位置を重なり位置として検出する（ステップＳ２０）。このステップＳ２０では、第１の調整量算出ステップとして、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２をスクリーンＳＣＲにおいて重ねるための投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量である重なり調整量が算出される。この重なり調整量は、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を重なり調整量に基づいて調整した場合に、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２をスクリーンＳＣＲにおいて重ねることができる調整量である。また、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を重なり調整量に基づいて調整した場合、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２は、重なり位置検出部３０６で検出された重なり位置で重なる。
【００７２】
図８に、投射画像ＩＭＧ２の表示位置と分散との関係の一例を示す。図８では、縦軸に分散、横軸に投射画像ＩＭＧ２の表示位置を表す。
【００７３】
図８では、投射画像ＩＭＧ２の表示位置が０．９画素のとき、分散が最小となる。そこで、重なり位置検出部３０６は、投射画像ＩＭＧ２を０．９画素ずらしたときを、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の対応する画素の位置が重なった状態として検出する。
【００７４】
次に、表示位置調整量算出部３０８は、第２の調整量算出ステップとして、ステップＳ２０において検出された重なり位置に対応した投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量を算出する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２では、ステップＳ２０において算出された重なり調整量に基づいて、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を互いにずらすための投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量である表示調整量が算出される。実施形態１では、表示位置調整量算出部３０８は、ステップＳ２０において検出された重なり位置に対応した０．９画素に画素ずらし分の画素数である０．５画素を加算した１．４画素数に対応した調整量を算出する。
【００７５】
そして、表示位置調整制御部３１０は、表示位置調整制御ステップとして、ステップＳ２２において算出された調整量に対応した制御信号を出力して、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する制御を行い（ステップＳ２４）、一連の処理を終了する（エンド）。表示位置調整制御部３１０からの制御信号を受けた第２のプロジェクター２００の表示位置調整機構部２４０は、該制御信号に応じて投射画像ＩＭＧ２の表示位置を移動する。
【００７６】
このように、表示位置調整機構部２４０が投射画像ＩＭＧ２の表示位置を移動させることで、スクリーンＳＣＲにおいて投射画像ＩＭＧ１の表示位置及び投射画像ＩＭＧ２の表示位置を所与の方向に所与の画素数だけずらすことができる。
【００７７】
以上説明したように、実施形態１によれば、プロジェクターの画素位置を正確に検出することなく、画素ずらし分を考慮して投射画像の表示位置を正確に調整することができるようになる。また、カメラの撮影倍率を考慮する必要がないため、誤差を生ずることなく、より一層正確な表示位置の調整が可能となる。
【００７８】
〔実施形態２〕
実施形態１では、両投射画像を表示させた状態で撮影した結果を用いて重なり位置を検出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
本発明に係る実施形態２における表示位置調整装置の構成は、実施形態１と同様であるため、詳細な説明を省略するが、実施形態２における表示位置調整装置では、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を別個に撮影する。そして、各投射画像の撮影データから求めた断面データを、所与の相関関数により相関を求め、この相関を重なり評価値とする。
【００８０】
図９に、実施形態２における表示位置調整装置の動作例のフロー図を示す。実施形態２における表示位置調整装置もまた、ＡＳＩＣや専用のハードウェアによって構成され、図４の各部に対応したハードウェアが図９の各ステップに対応した処理を実行することができる。或いは、実施形態２における表示位置調整装置が、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭによって構成されてもよい。この場合、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムを読み込んだＣＰＵが、該プログラムに対応した処理を実行することで図９の各ステップに対応した処理を実行することができる。
【００８１】
まず、第１のプロジェクター１００により、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射させ、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ１を表示させる。そして、表示位置調整装置は、投射画像ＩＭＧ１をカメラ５００により撮影させ、投射画像ＩＭＧ１の撮影データを取得する（ステップＳ３０）。続いて、第２のプロジェクター２００により、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射させ、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ２を表示させる。そして、表示位置調整装置は、投射画像ＩＭＧ２をカメラ５００により撮影させ、投射画像ＩＭＧ２の撮影データを取得する（ステップＳ３２）。ステップＳ３０、ステップＳ３２を、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を例えば０．１画素ずつずらしながら、各表示位置における撮影データの取得を繰り返す。なお、ステップＳ３０については、撮影データの取得は１回のみでもよい。
【００８２】
続いて、断面データ生成部３０２は、断面データ生成ステップとして、ステップＳ３０又はステップＳ３２において取得された撮影データから断面データを生成する（ステップＳ３４）。
【００８３】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）に、実施形態２における断面データの説明図を示す。図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）のそれぞれは、図６（Ａ）〜図６（Ｇ）のそれぞれの画素の位置のときの断面データを表す。図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）は、縦軸に輝度Ｌ（ｉ）、横軸にカメラの画素位置ｉとしたときの断面データを表す。
【００８４】
ここで、表示位置ｘにおける投射画像ＩＭＧ１の断面データをＬＰ１＿ｘ（ｉ）、投射画像ＩＭＧ２の断面データをＬＰ２＿ｘ（ｉ）とする。このとき、図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）に示すように、両画像の対応する画素の位置が近づくほど、断面データＬＰ１＿ｘ（ｉ）、ＬＰ２＿ｘ（ｉ）の重なり面積が大きくなる。
【００８５】
続いて、重なり評価値算出部３０４は、重なり評価値算出ステップとして、ステップＳ３４において生成された断面データに基づいて重なり評価値を算出する（ステップＳ３６）。例えば、重なり評価値としての表示位置ｘにおける相関Ｒ（ｘ）は、次のように算出される。以下の式においても、ｉｍａｘをカメラ５００の水平方向の画素数とする。
【数４】
2011186110.tif 000006
【００８６】
式（４）における相関関数においては、ＬＰ１＿ｘ（ｉ）、ＬＰ２＿ｘ（ｉ）の重なり面積が大きいほどＲ（ｘ）は大きくなり、重なり面積が小さいほどＲ（ｘ）は小さくなる。
【００８７】
そこで、図９において、重なり位置検出部３０６は、図１０（Ａ）〜図１０（Ｇ）に示す断面データから算出された相関が最大となる位置を重なり位置として、重なり調整量を算出することで重なり位置を検出する（ステップＳ３８）。
【００８８】
図１１に、投射画像ＩＭＧ２の表示位置と相関との関係の一例を示す。図１１では、縦軸に相関、横軸に投射画像ＩＭＧ２の表示位置を表す。
【００８９】
図１１では、投射画像ＩＭＧ２の表示位置が０．９画素のとき、相関が最大となる。そこで、重なり位置検出部３０６は、投射画像ＩＭＧ２を０．９画素ずらしたときを、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の対応する画素の位置が重なった状態として検出する。
【００９０】
次に、表示位置調整量算出部３０８は、調整量算出ステップとして、ステップＳ３８において検出された重なり位置に対応した投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量を算出する（ステップＳ４０）。このステップＳ４０では、ステップＳ３８において算出された重なり調整量に基づいて、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を互いにずらして表示するための表示調整量が算出される。実施形態２では、実施形態１と同様に、表示位置調整量算出部３０８は、ステップＳ３８において検出された重なり位置に対応した０．９画素に画素ずらし分の画素数である０．５画素を加算した１．４画素数に対応した調整量を算出する。
【００９１】
そして、表示位置調整制御部３１０は、表示位置調整制御ステップとして、ステップＳ４０において算出された調整量に対応した制御信号を出力して、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する制御を行い（ステップＳ４２）、一連の処理を終了する（エンド）。表示位置調整制御部３１０からの制御信号を受けた第２のプロジェクター２００の表示位置調整機構部２４０は、該制御信号に応じて投射画像ＩＭＧ２の表示位置を移動する。
【００９２】
なお、実施形態２では、重なり評価値として相関を採用していたが、ＬＰ１＿ｘ（ｉ）とＬＰ２＿ｘ（ｉ）との差の絶対値の総和や、ＬＰ１＿ｘ（ｉ）とＬＰ２＿ｘ（ｉ）との差の２乗の総和を採用してもよい。差の絶対値の総和は、以下の式（５）により求められ、差の絶対値の総和Ｄ（ｘ）が最小となる位置を重なり位置として検出すればよい。また、差の２乗の総和は、以下の式（６）により求められ、差の２乗の総和Ｄ２（ｘ）が最小となる位置を重なり位置として検出すればよい。
【数５】
2011186110.tif 000007
【数６】
2011186110.tif 000008
【００９３】
以上説明したように、実施形態２おいても、プロジェクターの画素位置を正確に検出することなく、画素ずらし分を考慮して投射画像の表示位置を正確に調整することができるようになる。また、カメラの撮影倍率を考慮する必要がないため、誤差を生ずることなく、より一層正確な表示位置の調整が可能となる。
【００９４】
〔実施形態３〕
実施形態１又は実施形態２では、投射画像ＩＭＧ２の表示位置をずらしながら複数の重なり評価値を算出し、これらの重なり評価値に基づいて重なり位置を検出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る実施形態３では、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２をそれぞれ１度だけ撮影した撮影データを用いて、重なり位置を検出する。
【００９５】
図１２に、実施形態３における表示位置調整装置の構成例のブロック図を示す。実施形態３における表示システムは、図１において表示位置調整装置３００に代えて図１２に示す表示位置調整装置４００が設けられる点を除いて、図１の表示システムと同様の構成を有する。
【００９６】
表示位置調整装置４００は、断面データ生成部４０２、重なり評価値算出部４０４、重なり位置検出部４０６、表示位置調整量算出部４０８、表示位置調整制御部４１０を含む。この表示位置調整装置４００は、カメラ５００の撮影倍率であるカメラ倍率を参照して、投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量を算出することになる。
【００９７】
断面データ生成部４０２は、カメラ５００からの撮影データに基づいて断面データを生成する。断面データ生成部４０２は、撮影画像のうちテストパターンを構成する１画素の幅で抜き出し、水平方向における輝度の変化を示すデータとして生成することができる。或いは、断面データ生成部３０２は、ノイズの影響を低減するために、画像の垂直方向の所定の幅で切り出して求めた和を断面データとしてもよい。
【００９８】
重なり評価値算出部４０４は、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の断面データを用いた相関関数により重なり評価値を算出する。
【００９９】
重なり位置検出部４０６は、重なり評価値算出部４０４によって算出された重なり評価値に基づいて、投射画像ＩＭＧ１と投射画像ＩＭＧ２との重なり位置を検出する。より具体的には、重なり位置検出部４０６は、相関関数のパラメーターをずらしながら相関度が最も高くなるパラメーターに対応する投射画像ＩＭＧ２の位置を重なり位置として検出し、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を重ねるための重なり調整量を算出する。
【０１００】
表示位置調整量算出部４０８は、重なり位置検出部４０６によって検出された重なり位置から、更に水平方向及び垂直方向に所与の画素数（例えば１／２画素）ずらすように、投射画像ＩＭＧ２のスクリーンＳＣＲにおける表示位置の調整量を算出する。このとき、表示位置調整量算出部４０８は、カメラ５００のカメラ倍率を参照して、重なり調整量に基づく上記の投射画像ＩＭＧ２の表示位置の表示調整量を算出する。
【０１０１】
表示位置調整制御部４１０は、表示位置調整量算出部４０８によって算出された投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量に応じて、第２のプロジェクター２００が有する表示位置調整機構部を制御し、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する。
【０１０２】
ここで、表示位置調整装置４００の動作例について説明する。
【０１０３】
図１３に、表示位置調整装置４００の動作例のフロー図を示す。表示位置調整装置４００は、ＡＳＩＣや専用のハードウェアによって構成され、図１２の各部に対応したハードウェアが図１３の各ステップに対応した処理を実行することができる。或いは、表示位置調整装置４００が、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭによって構成され、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムを読み込んだＣＰＵが、該プログラムに対応した処理を実行することで図１３の各ステップに対応した処理を実行することができる。
【０１０４】
まず、第１のプロジェクター１００により、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射させ、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ１を表示させる。そして、表示位置調整装置４００は、投射画像ＩＭＧ１をカメラ５００により撮影させ、投射画像ＩＭＧ１の撮影データを取得する（ステップＳ５０）。続いて、第２のプロジェクター２００により、ドットや垂直方向の縦線等を含むテストパターンをスクリーンＳＣＲに投射させ、該テストパターンを含む投射画像ＩＭＧ２を表示させる。そして、表示位置調整装置４００は、投射画像ＩＭＧ２をカメラ５００により撮影させ、投射画像ＩＭＧ２の撮影データを取得する（ステップＳ５２）。
【０１０５】
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に、ステップＳ５０、ステップＳ５２において撮影された画像を模式的に示す。
【０１０６】
図１４（Ａ）は、ステップＳ５０においてカメラ５００で撮影された投射画像ＩＭＧ１の撮影画像のうち画素Ｐ１が写る部分のみを模式的に表す。図１４（Ｂ）は、ステップＳ５２においてカメラ５００で撮影された投射画像ＩＭＧ２の撮影画像のうち画素Ｐ２が写る部分のみを模式的に表す。実施形態３では、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に示すように各投射画像を１度だけ別個に撮影データを取得する。
【０１０７】
次に、断面データ生成部４０２は、断面データ生成ステップとして、ステップＳ５０、ステップＳ５２において取得された撮影データから、画像の水平方向の輝度の変化を示す断面データを生成する（ステップＳ５４）。
【０１０８】
図１５に、実施形態３における断面データの説明図を示す。図１５は、縦軸に輝度Ｌ（ｉ）、横軸にカメラの画素位置ｉとしたときの断面データを表す。また、図１５では、ステップＳ５０で取得された投射画像ＩＭＧ１の撮影データに基づいて生成された断面データＬＰ１（ｉ）と、ステップＳ５２で取得された投射画像ＩＭＧ２の撮影データに基づいて生成された断面データＬＰ２（ｉ）とを表す。
【０１０９】
ＬＰ１（ｉ）は、図１４（Ａ）に示す画素Ｐ１を通る水平方向の断面データであり、ＬＰ２（ｉ）は、図１４（Ｂ）に示す画素Ｐ２を通る水平方向の断面データである。
【０１１０】
続いて、重なり評価値算出部４０４は、重なり評価値算出ステップとして、ステップＳ５４において生成された断面データに基づいて相関関数により重なり評価値を算出する（ステップＳ５６）。実施形態３では、以下の相関関数により重なり評価値を算出する。
【数７】
2011186110.tif 000009
【０１１１】
式（７）において、ｊをずれ量、投射画像ＩＭＧ２の撮影画像に写るテストパターンの左端の位置をｉｓ、投射画像ＩＭＧ２の撮影画像に写るテストパターンの右端の位置をｉｅとする。
【０１１２】
図１６に、ずれ量ｊと相関Ｒ（ｊ）との関係の一例を示す。図１６では、縦軸に相関Ｒ（ｊ）、横軸にずれ量ｊを表す。
【０１１３】
このように、ずれ量ｊを変化させると相関Ｒ（ｊ）が変化し、相関Ｒ（ｊ）が最大値となるときのずれ量ｊが、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２が重なる位置に対応している。そこで、重なり位置検出部４０６は、図１６に示す相関Ｒ（ｊ）が最大となるずれ量ｊに対応した位置を重なり位置として検出する（ステップＳ５８）。
【０１１４】
続いて、表示位置調整量算出部４０８は、調整量算出ステップとして、ステップＳ５８で検出された重なり位置に対応した投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量を算出する（ステップＳ６０）。このとき、ずれ量ｊはカメラ座標であるため、プロジェクターの１画素に相当するカメラ５００の画素数であるカメラ倍率でずれ量ｊを割ることで、投射画像ＩＭＧ２の表示位置の基準調整量とする。そして、表示位置調整量算出部４０８は、重なり位置に対応した基準調整量に、画素ずらし分の画素数である０．５画素を加算した画素数に対応した調整量を算出する。
【０１１５】
そして、表示位置調整制御部４１０は、表示位置調整制御ステップとして、ステップＳ６０において算出された調整量に対応した制御信号を出力して、投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する制御を行い（ステップＳ６２）、一連の処理を終了する（エンド）。表示位置調整制御部４１０からの制御信号を受けた第２のプロジェクター２００の表示位置調整機構部２４０は、該制御信号に応じて投射画像ＩＭＧ２の表示位置を移動する。
【０１１６】
なお、実施形態３では、重なり評価値として相関を採用していたが、ＬＰ１（ｉ）とＬＰ２（ｉ）との差の絶対値の総和や、ＬＰ１（ｉ）とＬＰ２（ｉ）との差の２乗の総和を採用してもよい。差の絶対値の総和は、以下の式（８）により求められ、差の絶対値の総和Ｄ（ｊ）が最小となる位置を重なり位置として検出すればよい。また、差の２乗の総和は、以下の式（９）により求められ、差の２乗の総和Ｄ２（ｊ）が最小となる位置を重なり位置として検出すればよい。
【数８】
2011186110.tif 000010
【数９】
2011186110.tif 000011
【０１１７】
以上説明したように、実施形態２おいても、プロジェクターの画素位置を正確に検出することなく、画素ずらし分を考慮して投射画像の表示位置を正確に調整することができるようになる。また、テストパターンの表示、撮影を１回で済ますことができるため、実施形態１又は実施形態２と比較して、投射画像の表示位置の調整の際の工数を大幅に削減できるようになる。
【０１１８】
〔実施形態４〕
実施形態１〜実施形態３では、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２の重なり位置を１画素で検出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１９】
図１７に、本発明に係る実施形態４における表示位置調整装置の動作例のフロー図を示す。
【０１２０】
図１７に示すように、実施形態４では、投射画像ＩＭＧ１の複数の画素の位置とこれらに対応する投射画像ＩＭＧ２の複数の画素の位置とについて、重なり位置をそれぞれ求める。重なり位置の検出は、実施形態１〜実施形態３のいずれかと同様に行うことができる。そして、求められた複数の重なり位置の重心位置（平均位置）に基づいて、投射画像ＩＭＧ２の表示位置の調整量を算出すればよい。即ち、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を重ねるための重なり調整量を複数算出し、複数の重なり調整量の平均値に基づいて、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２を互いにずらして表示するための表示調整量を算出すればよい。
【０１２１】
実施形態４によれば、実施形態１〜実施形態３と比較して、より正確に投射画像の位置を調整することができるようになる。
【０１２２】
以上、本発明に係る表示位置調整方法、表示位置調整装置、プロジェクター及び表示システムを上記のいずれかの実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記のいずれかの実施形態に限定されるものではない。その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１２３】
（１）上記のいずれかの実施形態では、表示位置調整機構部により投射画像の表示位置を調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像形成ユニットの光変調装置としての液晶パネルの位置を調整するようにしもてよい。
【０１２４】
（２）上記のいずれかの実施形態では、投射画像ＩＭＧ１、ＩＭＧ２のうち投射画像ＩＭＧ２の表示位置を調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、表示位置調整制御部が行う調整量を、第１のプロジェクター１００及び第２のプロジェクター２００に分配し、各プロジェクターによりそれぞれ投射画像の表示位置を調整するようにしてもよい。
【０１２５】
（３）上記のいずれかの実施形態では、プロジェクターが、いわゆる３板式の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブにより構成される例を説明した。しかしながら、単板式の液晶パネルや２板又は４板式以上の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを採用することができる。また、プロジェクターが、光変調装置として、例えばＤＬＰ（Digital Light Processing)（登録商標）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を採用したものであってもよい。
【０１２６】
（４）上記のいずれかの実施形態において、本発明を、表示位置調整方法、表示位置調整装置、プロジェクター及び表示システム等として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係る表示位置調整方法の処理手順が記述されたプログラムや、該プログラムが記録された記録媒体であってもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…表示システム、  １００…第１のプロジェクター、
２００…第２のプロジェクター、  ２１０…光源装置、  ２２０…画像形成ユニット、
２４０…表示位置調整機構部、  ２５０…投射光学系、
３００，４００…表示位置調整装置、  ３０２，４０２…断面データ生成部、
３０４，４０４…重なり評価値算出部、  ３０６，４０６…重なり位置検出部、
３０８，４０８…表示位置調整量算出部、  ３１０，４１０…表示位置調整制御部、
５００…カメラ、  ＳＣＲ…スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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