(57)【要約】【課題】  複数のプロジェクタからの投射画像を、スクリーン上で同一位置に調整する。【解決手段】  水平ラインセンサ（１４）と垂直ラインセンサ（２０）が全プロジェクタの投射画像を撮像する。システム制御部（２４）は、センサ（１４、２０）の出力信号から各プロジェクタの投射画像のエッジを検出し、検出したエッジに従い、先ずフォーカス光学系（３８）のフォーカスを制御する。システム制御部（２４）は次に、ズーム光学系（４０）の画角を制御する。システム制御部（２４）は次に、シフト光学系（４２）により投射位置を制御する。【選択図】  図１
2011022216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン上の同一位置に画像を投影する複数のプロジェクタからなる投影型画像表示システムであって、
前記各プロジェクタが、
画像を前記スクリーンに投影する投影手段であって、フォーカス、画角及び投射位置を調整できる投影手段と、
前記スクリーン上の画像を撮像して画像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段により得られる前記画像信号に基づいて、前記投影手段を制御する制御手段であって、前記フォーカス、前記画角及び前記投射位置の順に前記投影手段を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする投影型画像表示システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記スクリーン上の前記画像から前記投影手段から投射される画像を検出する手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の投影型画像表示システム。
【請求項３】
前記撮像手段が水平ラインセンサと垂直ラインセンサの少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の投影型画像表示システム。
【請求項４】
複数のプロジェクタを有し、各プロジェクタがフォーカス、画角及び投射位置を調整できる投影手段を有する投影型画像表示システムにおいて、前記複数のプロジェクタの投射画像をスクリーン上の同一位置に調整する制御方法であって、
前記複数のプロジェクタから前記スクリーンに画像を投影させるステップと、
前記各プロジェクタにおいて、前記スクリーン上の画像を撮像して画像信号に変換する撮像ステップと、
前記各プロジェクタにおいて、前記撮像ステップにより得られる前記画像信号に基づいて、前記投影手段の前記フォーカス、前記画角及び前記投射位置をこの順に制御する制御ステップ
とを具備することを特徴とする投影型画像表示システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影型画像表示システム及びその制御方法に関し、特に、複数のプロジェクタを使って画像を表示する投影型画像表示システム、及び、複数のプロジェクタの投影位置を同一位置に制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０６７０１５号公報
【０００４】
画像を投影して表示する装置は、プロジェクタとも呼ばれる。大きい画面やより明るい画面を表示するために、複数台のプロジェクタで同じ画面を同じ位置に投影する方式（スタック投影）が知られている。また、一画面を４つに分割し、複数台でそれぞれ、別々の画像を投影する方式（マルチ投影）も知られている。
【０００５】
これらの投影方式では、各プロジェクタの表示する画面の位置調整が重要である。特許文献１には、投影画像を位置合わせするための調整用テストパターンを各プロジェクタに表示させ、各プロジェクタの投影条件を調整することが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の投影画像の位置調整方法では、プロジェクタの設置時には各画面の位置合わせを行える。しかし、設置時以降に徐々に投影位置がずれた場合、その都度、使用を止めて調整用テストパターンを投影させ、投影位置を再調整しなければならない。すなわち、リアルタイムに投影位置を調整することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、テストパターンを表示することなしに、通常使用中にも投影位置を調整できる投影型画像表示システム及びその制御方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る投影型画像表示システムは、スクリーン上の同一位置に画像を投影する複数のプロジェクタからなる投影型画像表示システムであって、前記各プロジェクタが、画像を前記スクリーンに投影する投影手段であって、フォーカス、画角及び投射位置を調整できる投影手段と、前記スクリーン上の画像を撮像して電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段により得られる前記電気信号に基づいて、前記投影手段を制御する制御手段であって、前記フォーカス、前記画角及び前記投射位置の順に前記投影手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る投影型画像表示システムの制御方法は、複数のプロジェクタを有し、各プロジェクタがフォーカス、画角及び投射位置を調整できる投影手段を有する投影型画像表示システムにおいて、前記複数のプロジェクタの投射画像をスクリーン上の同一位置に調整する制御方法であって、前記複数のプロジェクタから前記スクリーンに画像を投影させるステップと、前記各プロジェクタにおいて、前記スクリーン上の画像を撮像して電気信号に変換する撮像ステップと、前記各プロジェクタにおいて、前記撮像ステップにより得られる前記電気信号に基づいて、前記投影手段の前記フォーカス、前記画角及び前記投射位置をこの順に制御する制御ステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、テストパターンの表示を行う必要なく、通常使用中に画面の位置合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施例で使用されるプロジェクタの概略構成ブロック図である。
【図２】スクリーン上の投射画像とラインセンサの撮像領域の関係を示す模式図である。
【図３】スタック投影の概略構成図である。
【図４】４つのプロジェクタを有する場合の、各投射画像と各ラインセンサの撮像領域の関係を示す模式図である。
【図５】４台のプロジェクタの投影画像に対して、第１のプロジェクタの水平ラインセンサの出力と当該出力から得られるエッジ情報の一例を示す図である。
【図６】４台のプロジェクタの投影画像に対して、第２のプロジェクタの水平ラインセンサの出力と当該出力から得られるエッジ情報の一例を示す図である。
【図７】４台のプロジェクタの投影画像に対して、第３のプロジェクタの水平ラインセンサの出力と当該出力から得られるエッジ情報の一例を示す図である。
【図８】４台のプロジェクタの投影画像に対して、第４のプロジェクタの水平ラインセンサの出力と当該出力から得られるエッジ情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係る投影型画像表示システムに使用されるプロジェクタの概略構成ブロック図を示す。
【００１４】
図１において、プロジェクタ１０には以下の要素が組み込まれている。水平ラインセンサ光学系１２は、本プロジェクタ１０の投射画像を水平ラインセンサ１４に入射する。水平ラインセンサ１４は、当該投射画像の中心を通る水平線画像を撮像する。ＡＤ変換器１６は、水平ラインセンサ１４のアナログ出力をデジタル化する。撮像した画像の輝度やコントラストが計測可能であれば、水平ラインセンサ１４として、ラインセンサ以外の通常の撮像素子等を使っても良い。
【００１５】
垂直ラインセンサ光学系１８は、プロジェクタ１０の投射画像を垂直ラインセンサ２０に入射する。垂直ラインセンサ２０は、当該投射画像の中心を通る垂直線画像を撮像する。ＡＤ変換器２２は、垂直ラインセンサ２０のアナログ出力をデジタル化する。撮像した画像の輝度やコントラストが計測可能であれば、垂直ラインセンサ２０として、ラインセンサ以外の通常の撮像素子等を使っても良い。
【００１６】
ＡＤ変換器１６，２２の出力は、プロジェクタ１０の全体を制御するシステム制御部２４に入力する。
【００１７】
映像信号入力ポート２８に外部から映像信号が入力する。映像信号処理回路３０は、映像信号入力ポート２８からの映像信号の輝度及び色調を補正して、表示用の画像信号を生成する。映像信号処理回路３０は、表示用の画像信号に従いパネル駆動回路３２により液晶パネル３４を駆動し、液晶パネル３４に当該映像信号の各フレームの画像を表示させる。投射ランプ３６が液晶パネル３４を背後から照明する。液晶パネル３４を透過した照明光は、フォーカス光学系３８、ズーム光学系４０及びシフト光学系４２により、被投射面（例えば、図３のスクリーン６０）に投射される。これにより、液晶パネル３４の表示画像が、スクリーン上に投影され、表示される。
【００１８】
映像信号処理回路３０はまた、表示用の画像信号の中で、水平ラインセンサ１４及び垂直ラインセンサ２０により撮像される領域の画像信号情報をシステム制御部２４に送信できる。他方、システム制御部２４は映像信号処理回路３０に所定の画面の画像信号をパネル駆動回路３２に供給するように制御できる。
【００１９】
システム制御部２４は、フォーカス制御部４４によりフォーカス光学系３８を制御し、画角制御部４６によりズーム光学系４０を制御する。これらにより、スクリーン上での表示画像の大きさとフォーカスが制御可能である。システム制御部２４はまた、位置制御部４８によりシフト光学系４２を制御する。これにより、投射光軸をこれに直交する方向にシフトさせることができる。また、投射光軸の偏向機能を持たせても良い。
【００２０】
システム制御部２４はまた、通信回路５０及び通信ポート５２を介して外部機器と通信することができる。
【００２１】
図２は、図１に示すプロジェクタによりスクリーンに投射された画像と、ラインセンサ１４，２０の撮像範囲の関係を示す。図１に示すプロジェクタが、スクリーン（又は部屋の壁面等の被投射面）６０に画像６２を投射する。投射された画像６２に対し、水平ラインセンサ１４が水平線領域６４を撮像し、垂直ラインセンサ２０が垂直線領域６６を撮像する。
【００２２】
図１に示すプロジェクタは、例えば、図３に示すような４台構成の投影型画像表示システムの各プロジェクタ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとして使用される。図示しない映像ソースからの映像信号５４が、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの映像信号入力ポート２８に入力する。各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの通信ポート５２は通信線５６を介して相互に接続し、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれのラインセンサ１４，２０が撮像した線画像の情報及び投影位置の調整値などのデータをやり取りする。
【００２３】
プロジェクタ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄによる画像表示の調整動作を説明する。
【００２４】
各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄでは、映像信号処理回路３０が、映像信号入力ポート２８から入力する映像信号に対し輝度レベルと色調を調整する。映像信号処理回路３０はまた、投射画像の内で、水平ラインセンサ１４及び垂直ラインセンサ２０により撮像される領域の画像情報をシステム制御部２４に送信する。
【００２５】
パネル駆動回路３２は、映像信号処理回路３０からの画像信号を液晶パネル３４に適した信号に変換して液晶パネル３４を駆動する。液晶パネル３４は、パネル駆動回路３２からの駆動信号により画像を表示し、その表示画像で投射ランプ３６からの投射光を強度変調する。液晶パネル３４を透過した投射光は、フォーカス光学系３８、ズーム光学系４０及びシフト光学系４２によりスクリーンに入射する。これにより、液晶パネル３４の表示画像が、スクリーンに投射される。
【００２６】
４台のプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄによるスタック投影を実現するため、以下の方法で各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのフォーカスを調整する。まず、４台のプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄを、凡そで良いのでスクリーン（被投射面）に向けて設置する。
【００２７】
操作者は、図示していない操作部の操作により、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄに個別にフォーカス処理の開始を指示する。この指示に従い、指示されたプロジェクタ１０Ａのシステム制御部２４は、映像信号処理回路３０に画面が一様な白画像を投射するよう制御する。
【００２８】
投射画像は画面が一様な白画像であるので、水平ラインセンサ１４は、投射画像の左端部と右端部で黒から白、白から黒に遷移する線画像を撮像する。他方、垂直ラインセンサ２０は、投射画像の上端部と下端部で黒から白、白から黒に遷移する線画像を撮像する。水平ラインセンサ１４の出力画像信号は、ＡＤ変換器１６でデジタル信号に変換されて、システム制御部２４に入力する。また、垂直ラインセンサ２０の出力画像信号は、ＡＤ変換器２２でデジタル信号に変換されて、システム制御部２４に入力する。
【００２９】
システム制御部２４は、ＡＤ変換器１６，２２の出力信号により、水平ラインセンサ１４及び垂直ラインセンサ２０の撮像画像のコントラストを検知して、記憶する。システム制御部２４は、フォーカス制御部４４にフォーカス光学系３８を遠側又は近側に若干距離だけ駆動するように指令する。フォーカス光学系３８の移動後、システム制御部２４は、再度、ＡＤ変換器１６，２２の出力信号により、水平ラインセンサ１４及び垂直ラインセンサ２０の撮像画像のコントラストを検知する。システム制御部２４は先ほどのコントラスト値と今回のコントラスト値を比較し、コントラスト値が最大になるようにフォーカス制御部４４によりフォーカス光学系３８を制御する。コントラストが最大になったとき、投射画像はスクリーンに合焦していることになる。これは、山登り式フォーカス駆動方式と呼ばれる公知の合焦制御方式である。コントラストが最大になったら、フォーカス処理を終了する。
【００３０】
同様の操作で、プロジェクタ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄでも同様のフォーカス処理を実行させ、合焦させる。
【００３１】
全てのプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのフォーカス処理が終了したら、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角を調整する。操作者の操作に従い、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、画角制御部４６によりズーム光学系４０を駆動して、投射画像の画角を調整する。各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄがスクリーン（被投射面）に投射した画像の大きさがおよそ同じ程度になるように調整する。
【００３２】
次に、操作者は、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄを移動して、画像を投射する方向を調整し、被投射面に全プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像がおよそ重なるようにする。この段階で、再度、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角を調整して、投射画像がおよそ同じ大きさになるようにしてもよい。
【００３３】
このように粗調整した後、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の画角と位置を精密に調整する。図４は、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄで投影した投影画像と、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのラインセンサ１４，２０が撮像する領域を重ねて示す。ここでは、理解しやすいように、画角と投射位置を極端にずらして示している。
【００３４】
プロジェクタ１０Ａの投影画像７０Ａに対し、７２Ａはプロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４の撮像領域を示し、７４Ａはプロジェクタ１０Ａの垂直ラインセンサ２０の撮像領域を示す。プロジェクタ１０Ｂの投影画像７０Ｂに対し、７２Ｂはプロジェクタ１０Ｂの水平ラインセンサ１４の撮像領域を示し、７４Ｂはプロジェクタ１０Ｂの垂直ラインセンサ２０の撮像領域を示す。プロジェクタ１０Ｃの投影画像７０Ｃに対し、７２Ｃはプロジェクタ１０Ｃの水平ラインセンサ１４の撮像領域を示し、７４Ｃはプロジェクタ１０Ｃの垂直ラインセンサ２０の撮像領域を示す。プロジェクタ１０Ｄの投影画像７０Ｄに対し、７２Ｄはプロジェクタ１０Ｄの水平ラインセンサ１４の撮像領域を示し、７４Ｄはプロジェクタ１０Ｄの垂直ラインセンサ２０の撮像領域を示す。
【００３５】
白画像の投影に対する各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの水平ラインセンサ１４の出力波形の例を説明する。図５は、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像の水平方向での強度分布と、プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４の出力波形の例を示す。図５（１）〜（４）は、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像（水平方向での強度変化）を示す。図５（５）は、図５（１）〜（４）に示す各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像に応じた、プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４の出力波形を示す。図５（６）は、プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４の出力信号（図５（５））の強度遷移位置を示すエッジ情報を示す。図５（６）に示すエッジ情報により、プロジェクタ１０Ａから見た、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の水平方向の位置ずれと画角の相違を定量的に検知出来る。
【００３６】
図６は、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像の水平方向での強度分布と、プロジェクタ１０Ｂの水平ラインセンサ１４の出力波形の例を示す。プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４でなく、プロジェクタ１０Ｂの水平ラインセンサ１４の出力波形（図６（５））と、その強度遷移位置を示すエッジ情報（図６（６））を示すこと以外は、図５と同じである。図６（６）に示すエッジ情報により、プロジェクタ１０Ｂから見た、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の水平方向の位置ずれと画角の相違を定量的に検知出来る。
【００３７】
図７は、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像の水平方向での強度分布と、プロジェクタ１０Ｃの水平ラインセンサ１４の出力波形の例を示す。プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４でなく、プロジェクタ１０Ｃの水平ラインセンサ１４の出力波形（図７（５））と、その強度遷移位置を示すエッジ情報（図７（６））を示すこと以外は、図５と同じである。図７（６）に示すエッジ情報により、プロジェクタ１０Ｃから見た、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の水平方向の位置ずれと画角の相違を定量的に検知出来る。
【００３８】
図８は、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投影画像の水平方向での強度分布と、プロジェクタ１０Ｄの水平ラインセンサ１４の出力波形の例を示す。プロジェクタ１０Ａの水平ラインセンサ１４でなく、プロジェクタ１０Ｄの水平ラインセンサ１４の出力波形（図８（５））と、その強度遷移位置を示すエッジ情報（図８（６））を示すこと以外は、図５と同じである。図８（６）に示すエッジ情報により、プロジェクタ１０Ｄから見た、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の水平方向の位置ずれと画角の相違を定量的に検知出来る。
【００３９】
操作者の指示により、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、自動位置合わせモードに移行する。自動位置合わせモードでは、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄは以下に説明するように協調動作して、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像を完全に一致させる。自動位置合わせモードでは、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのいずれか一台がマスタ機となる。マスタ機を選択する基準として、自動位置合わせモードに入った順番でも良いし、乱数によっても良いし、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの製造番号によっても良い。ここでは、プロジェクタ１０Ａがマスタ機として選択されたとする。
【００４０】
マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）のシステム制御部２４は、水平ラインセンサ１４と垂直ラインセンサ２０の撮像画像からエッジ情報を生成する。マスタ機はまた、他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄに、水平ラインセンサ１４及び垂直ラインセンサ２０の各撮像画像から得られるエッジ情報をマスタ機に送信するよう指示する。通信ポート５２を通じてマスタ機からの命令を受けた各プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、水平ラインセンサ１４と垂直ラインセンサ２０の撮像画像からエッジ情報を生成する。
【００４１】
例えば、マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）では、水平ラインセンサ１４が図５（５）に示す信号を出力し、システム制御部２４が図５（６）に示すエッジ情報を検出する。同様に、プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄでは、水平ラインセンサ１４が図６（５）〜図８（５）にそれぞれ示す信号を出力し、システム制御部２４が、図６（６）〜図８（６）にそれぞれ示すエッジ情報を検出する。
【００４２】
各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、水平ラインセンサ１４の撮像画角特性とズーム光学系４０による投射画像の画角情報を参照し、水平方向のどのエッジがプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像によるものかを判別する。同様に、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、垂直ラインセンサ２０の撮像画角特性とズーム光学系４０による投射画像の画角情報を参照し、垂直方向のどのエッジがプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像によるものかを判別する。
【００４３】
例えば、図５に示す例では、プロジェクタ１０Ａのシステム制御部２４は、エッジｅｇ１，ｅｇ６がプロジェクタ１０Ａの投射画像によるエッジであると判別する。
【００４４】
図６に示す例では、プロジェクタ１０Ｂのシステム制御部２４は、エッジｅｇ３，ｅｇ４がプロジェクタ１０Ｂの投射画像によるエッジであると判別する。
【００４５】
図７に示す例では、プロジェクタ１０Ｃのシステム制御部２４は、エッジｅｇ０，ｅｇ５がプロジェクタ１０Ｃの投射画像によるエッジであると判別する。
【００４６】
図８に示す例では、プロジェクタ１０Ｄのシステム制御部２４は、エッジｅｇ２，ｅｇ７がプロジェクタ１０Ｄの投射画像によるエッジであると判別する。
【００４７】
プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、通信回路５０から通信ポート５２を通じてマスタ機（プロジェクタ１０Ａ）に、どのエッジが自機の投影画像によるエッジであるかを送信する。
【００４８】
マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）のシステム制御部２４は、他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄからのエッジ情報と自機のエッジ情報とを統合して、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の画角と投射位置を一致させるための画角と位置の調整情報を算出する。
【００４９】
画角の調整に関しては、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのエッジ情報から、エッジ間の距離が一致するような画角情報を算出する。この際、例えば、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角をいずれかのプロジェクタ（例えば、マスタ機）の画角に合わせても良いし、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの現状の画角の平均値に合わせても良い。
【００５０】
平均を採用する方法では、例えば、次のようになる。プロジェクタ１０Ａの投射画像によるエッジｅｇ１，ｅｇ６間の距離が１２．２であるとする。プロジェクタ１０Ｂの投射画像によるエッジｅｇ３，ｅｇ４間の距離が７．５であるとする。プロジェクタ１０Ｃの投射画像によるエッジｅｇ０，ｅｇ５間の距離が１３．２であるとする。プロジェクタ１０Ｄの投射画像によるエッジｅｇ２，ｅｇ７間の距離が１３．２であるとする。平均値は１１．５２５となる。各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれのエッジ間距離が平均値に等しくなるように、画角を調整する。
【００５１】
各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射光学特性が異なっていたり、被投射面までの距離が異なっていたりして、プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角調整範囲が異なることがある。そのような場合には、画角の調整範囲が最も狭いプロジェクタに合わせて、他のプロジェクタの画角を調整する。画角調整が困難又は不可能なプロジェクタがあるときには、操作者にその旨を警告する。そして、画角調整で対応出来ないプロジェクタの設置位置を調整し、再度、ラインセンサによる撮像からやり直す。
【００５２】
マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）のシステム制御部２４は、算出された画角調整情報に従い、画角制御部４６にズーム光学系４０の画角を調整させる。マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）はまた、他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄに対して算出された画角調整情報に従い、通信回路５０及び通信ポート５２を通じて、他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄに送信する。
【００５３】
各プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、通信ポート５２と通信回路５０を通じてマスタ機からの画角調整情報を受信する。そして、システム制御部２４は、受信した画角調整情報に従い、画角制御部４６にズーム光学系４０の画角を制御させる。これにより、各プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄの投射画像の画角が、マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）からの画角調整の指示通りに調整される。
【００５４】
各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角の調整が終わったら、以下に説明する手順で投射画像の位置を調整する。すなわち、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄは、再度、水平ラインセンサ１４と垂直ラインセンサ２０により投射画像を撮像し、システム制御部２４がエッジを検出する。プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、検出したエッジのエッジ情報を通信回路５０及び通信ポート５２を介してマスタ機（プロジェクタ１０Ａ）に送信する。
【００５５】
マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）のシステム制御部２４は、自機のエッジ情報と、プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄからのエッジ情報を統合し、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の相対投射位置を算出する。そして、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の相対投射位置が一致するように、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの位置調整情報を算出する。各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射位置は、位置制御部４８の制御によりシフト光学系４２によって調整されるが、調整幅は、何れのプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシフト光学系４２の調整範囲をも超えないように算出される。
【００５６】
具体的な位置調整情報の算出法を説明する。水平方向と垂直方向のそれぞれで、全プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の表示位置の平均を算出する。そして、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画像投射位置をその平均値に相当する位置に調整するための水平方向と垂直方向の調整値を算出する。この方法では、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシフト光学系４２の調整幅の総和が最小になる。何れかのプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの調整可能範囲を超える場合には、図示しない警告手段又は表示手段により操作者に警告する。操作者は、手動で該当するプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄを移動して、自動調整をやり直すことになる。
【００５７】
マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）のシステム制御部２４は、自機に対する位置調整情報に従い、位置制御部４８によりシフト光学系４２を制御して、投影画像の投射位置を水平方向及び垂直方向に調整する。他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）から位置調整情報を通信ポート５２及び通信回路５０を介して取得する。各プロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、マスタ機からの位置調整情報に従い、位置制御部４８によりシフト光学系４２を制御して、投影画像の投射位置を水平方向及び垂直方向に調整する。
【００５８】
フォーカス、画角及び画像投射位置の調整の後、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのシステム制御部２４は、映像信号処理回路３０に調整用画像（白画像）の出力を止めさせ、映像信号入力ポート２８から入力する映像信号に応じた画像信号を出力させる。
【００５９】
本実施例では、複数のプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの表示画像を被投射面上の同一位置に投射する場合に、フォーカス、画角及び投射位置を適切に自動調整でき、輝度の向上した画像を表示できる。
【００６０】
本実施例の、使用を開始した後の調整動作を説明する。４台のプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのうちのどれか１台又は複数台で、フォーカス、画角又は画像投射位置がずれたとする。ここでは、プロジェクタ１０Ｄでずれが生じたとする。
【００６１】
初期調整時と同様に白画像を投射すれば、投射画像のずれをエッジのずれとして検出でき、自動調整出来る。しかし通常の入力画像を投射している使用状況では、投射を一時中断して調整用の白画像を投射することは望ましくない。
【００６２】
入力映像信号の画像を表示しているとき、映像信号処理回路３０は、入力映像信号の画像中で、水平ラインセンサ１４と垂直ラインセンサ２０が撮像する領域の画像情報をシステム制御部２４に送信する。
【００６３】
システム制御部２４は、水平ラインセンサ１４による撮像画像中の左端付近の画像と右端付近の画像をモニタし、一定以上の輝度レベルがあるときに、コントラスト変化からエッジ部を検出する。そして、システム制御部２４は、検出したエッジの位置をエッジ情報として記憶する。
【００６４】
但し、フォーカス検出、画角検出及び投射画像位置検出のそれぞれで必要な情報量に差異があるので、次のようにする。すなわち、フォーカス検出では水平ラインセンサ１４による画面左端と画面右端、垂直ラインセンサ２０による画面上端と画面下端のうち、いずれか一つの領域の情報でもあれば十分である。従って、自動調整モードで、システム制御部２４は、映像信号処理回路３０からの画像情報のうち、前記の領域のいずれかで一定以上の輝度レベルがある場合に、フォーカス制御が可能と判断する。そして、コントラスト検出を行い、山登り方式によりフォーカスを制御する。
【００６５】
但し、４台のプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄのうち、どのプロジェクタのフォーカスがずれているのかは、画面端部のコントラストを検出しただけでは判別できない。そこで、マスタ機のシステム制御部２４は、他のプロジェクタ１０Ｂ〜１０Ｄに対して順番に、観察者は視認できないがコントラストとしては検出できる範囲内でフォーカスを遠側又は近側にずらさせる。そのフォーカス移動の過程でコントラストが改善する組み合わせを見つける。例えば、プロジェクタ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのフォーカスを遠側と近側にずらしてもコントラストが下がり、プロジェクタ１０Ｄのフォーカスを遠側にずらしたときにコントラストが上がったとする。この場合、プロジェクタ１０Ｄのフォーカスがずれていたと判別できるので、プロジェクタ１０Ｄのフォーカスを制御してフォーカスを合わせる。
【００６６】
このようにフォーカス調整を完了すると、画角調整モードに入る。画角調整では、水平ラインセンサ１４による画面左端と画面右端、垂直ラインセンサ２０による画面上端と画面下端のうち、画面右端と画面左端、又は画面上端と画面下端のいずれかの情報があればよい。そこで、システム制御部２４は、映像信号処理回路３０からの画像情報のうち、前記の領域において一定以上の輝度レベルがあると判断された場合にエッジを検出する。検出したエッジにより、先に説明したのと同様の方法で各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの画角を検出する。
【００６７】
何れかのプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄで画角がずれている場合、マスタ機（プロジェクタ１０Ａ）は、そのプロジェクタに対して画角の調整を行うように画角調整情報を送信する。画角調整情報を受信したプロジェクタのシステム制御部２４は、受信した画角調整情報に従い画角制御部４６によりズーム光学系４０を制御させて画角を調整する。
【００６８】
画角調整が完了すると、位置調整モードに入る。位置調整では、水平ラインセンサ１４による画面左端と画面右端、垂直ラインセンサ２０による画面上端と画面下端のうち、水平方向と垂直方向で一つずつの領域の情報があればよい。システム制御部２４は、映像信号処理回路３０からの画像情報のうち、前記の領域において一定以上の輝度レベルがあると判断される場合にエッジを検出する。検出したエッジにより、先に説明したのと同様の方法で、各プロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像の水平方向と垂直方向の位置を算出し、画像投射位置を調整する。
【００６９】
このように、入力映像信号の画像を表示しながらも、４つのプロジェクタ１０Ａ〜１０Ｄの投射画像が被投射面上の同じ位置に表示されるように、それぞれのフォーカス、画角及び投射位置を自動調整できる。
【００７０】
位置調整が完了したら、再度、フォーカス調整モードに入ってもよい。又は、ユーザの任意のタイミングで調整モードに入るまで、調整を待機する。
【符号の説明】
【００７１】
１４：水平ラインセンサ
２０：垂直ラインセンサ
３８：フォーカス光学系
４０：ズーム光学系
４２：シフト光学系
【図１】
2011022216.tif 000003
【図２】
2011022216.tif 000004
【図３】
2011022216.tif 000005
【図４】
2011022216.tif 000006
【図５】
2011022216.tif 000007
【図６】
2011022216.tif 000008
【図７】
2011022216.tif 000009
【図８】
2011022216.tif 000010