(57)【要約】【課題】プロジェクターに搭載された撮像部を用いて、複数のプロジェクターが投射面に投射する画像の輝度調整を好適に行う。【解決手段】プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂを備える画像投射システム１であって、プロジェクター１００Ａは、投射部１１０Ａと、投射部１１０Ａの投射領域１１を含む範囲を撮像する撮像部１４０Ａと、撮像部１４０Ａの撮像画像データから求められる投射領域１１の輝度分布と、プロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂの撮像画像データから得られる投射領域１２の輝度分布とに基づいて、プロジェクター１００Ａが投射する画像の輝度を調整する係数ｋと、プロジェクター１００Ｂが投射する画像の輝度を調整する係数ｋとを求める制御部１７０Ａと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１プロジェクターと、第２プロジェクターとを備える画像投射システムであって、
前記第１プロジェクターは、
投射面に第１画像を投射する第１投射部と、
前記第１投射部により投射された前記第１画像を含む範囲を撮像する第１撮像部と、を備え、
前記第２プロジェクターは、
投射面に第２画像を投射する第２投射部と、
前記第２投射部により投射された前記第２画像を含む範囲を撮像する第２撮像部と、を備え、
前記第１撮像部の撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記第２撮像部の撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記第１プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記第２プロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める演算部を備える、画像投射システム。
【請求項２】
前記演算部は、前記投射面において前記第１画像と前記第２画像とが重複する重複領域の輝度を調整するための前記第１輝度調整情報及び前記第２輝度調整情報を求める、請求項１記載の画像投射システム。
【請求項３】
前記演算部は、前記重複領域に対応する輝度変化を示す前記第１輝度調整情報及び前記第２輝度調整情報を求める、請求項２記載の画像投射システム。
【請求項４】
前記第１プロジェクターは、前記演算部が求めた前記第１輝度調整情報に基づいて前記第１投射部により投射する前記第１画像の輝度を調整する第１画像処理部を備え、
前記第２プロジェクターは、前記演算部が求めた前記第２輝度調整情報に基づいて前記第２投射部により投射する前記第２画像の輝度を調整する第２画像処理部を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像投射システム。
【請求項５】
前記第１プロジェクターは前記演算部を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像投射システム。
【請求項６】
外部のプロジェクターに接続されるプロジェクターであって、
第１画像を投射する投射部と、
前記投射部により投射された前記第１画像を含む範囲を撮像する撮像部と、
前記外部のプロジェクターが投射する第２画像を含む範囲を前記外部のプロジェクターにより撮像した撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像部の撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記取得部により取得した撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記外部のプロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める演算部と、を備えるプロジェクター。
【請求項７】
第１プロジェクターと、第２プロジェクターとを備える画像投射システムの制御方法であって、
前記第１プロジェクターにより第１画像を投射し、前記第２プロジェクターにより第２画像を投射し、
前記第１プロジェクターにより投射された前記第１画像を含む範囲を前記第１プロジェクターにより撮像し、
前記第２プロジェクターにより投射された前記第２画像を含む範囲を前記第２プロジェクターにより撮像し、
前記第１プロジェクターにより撮像した撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記第２プロジェクターにより撮像した撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記第１プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記第２プロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める、画像投射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、画像投射システム、プロジェクター、及び画像投射システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のプロジェクターから投射される画像を、投射面上でつなぎ合わせて一つの大画面の画像を投射する画像投射システムが知られている。この画像投射システムでは、画像の端部同士を重ね合わせて、重ね合わされた領域の輝度を調整することにより、投射面での輝度の変化が目立たなくなるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示の画像投影表示装置は、複数のプロジェクターによりスクリーンの投影領域にテスト画像を投影した状態で、プロジェクターの外部に設けられた画像撮影部によりテスト画像を撮影する。また、画像投影表示装置は、画像撮影部により撮影されたテスト画像に基づいて、複数のプロジェクターにより投影される画像が重複する重複領域を含めた全投影領域で目標とする明るさとなるように、入力画像を補正する補正データを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プロジェクターが画像を投射する投射面には反射特性があり、投射面で反射される光の強度は、投射面を観察する観察位置によって異なる。このため、プロジェクターに搭載された撮像部により投射面を撮像して投射面に投射する画像の輝度を調整しても、撮像部の位置と、プロジェクターが投射する画像を視認する観察者の位置とが異なると、観察者の位置において最適な輝度とはならない場合がある。
本発明は、プロジェクターに搭載された撮像部を用いて、複数のプロジェクターが投射面に投射する画像の輝度調整を好適に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、第１プロジェクターと、第２プロジェクターとを備える画像投射システムであって、前記第１プロジェクターは、投射面に第１画像を投射する第１投射部と、前記第１投射部により投射された前記第１画像を含む範囲を撮像する第１撮像部と、を備え、前記第２プロジェクターは、投射面に第２画像を投射する第２投射部と、前記第２投射部により投射された前記第２画像を含む範囲を撮像する第２撮像部と、を備え、前記第１撮像部の撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記第２撮像部の撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記第１プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記第２プロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める演算部を備える。
この構成によれば、第１投射部により投射された第１画像を含む範囲を第１撮像部により撮像して第１画像の輝度分布を求め、第２投射部により投射された第２画像を含む範囲を第２撮像部により撮像して第２画像の輝度分布を求める。このため、第１画像及び第２画像の輝度分布を精度よく求めることができる。特に、入射方向とほぼ同一の方向に反射した光の輝度が、入射角度が０度で入射され、反射角度が０度で反射した光の輝度とほぼ等しい反射特性を有する投射面である場合、輝度分布として、正面投射の場合の輝度分布に近い輝度分布を求めることができる。このため、投射面の反射特性に起因して生じる撮像結果の誤差を抑制して、プロジェクターに搭載された撮像部を用いて、複数のプロジェクターが投射面に投射する画像の輝度調整を好適に行うことができる。
【０００６】
また、本発明は、前記演算部は、前記投射面において前記第１画像と前記第２画像とが重複する重複領域の輝度を調整するための前記第１輝度調整情報及び前記第２輝度調整情報を求める。
この構成によれば、重複領域の輝度を調整する第１輝度調整情報及び第２輝度調整情報を求めることができる。
【０００７】
また、本発明は、前記演算部は、前記重複領域に対応する輝度変化を示す前記第１輝度調整情報及び前記第２輝度調整情報を求める。
この構成によれば、第１画像の重複領域に対応する領域の輝度を調整する第１輝度調整情報と、第２画像の重複領域に対応する領域の輝度を調整する第２輝度調整情報とを求めることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記第１プロジェクターは、前記演算部が求めた前記第１輝度調整情報に基づいて前記第１投射部により投射する前記第１画像の輝度を調整する第１画像処理部を備え、前記第２プロジェクターは、前記演算部が求めた前記第２輝度調整情報に基づいて前記第２投射部により投射する前記第２画像の輝度を調整する第２画像処理部を備える。
本発明によれば、第１プロジェクターにおいて、第１輝度調整情報に基づいて第１画像の輝度を調整することができる。また、第２プロジェクターにおいて、第２輝度調整情報に基づいて第２画像の輝度を調整することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記第１プロジェクターは前記演算部を備える。
この構成によれば、第１プロジェクターにおいて第１輝度調整情報及び第２輝度調整情報を求めることができる。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、外部のプロジェクターに接続されるプロジェクターであって、第１画像を投射する投射部と、前記投射部により投射された前記第１画像を含む範囲を撮像する撮像部と、前記外部のプロジェクターが投射する第２画像を含む範囲を前記外部のプロジェクターにより撮像した撮像画像を取得する取得部と、前記撮像部の撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記取得部により取得した撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記外部のプロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める演算部と、を備える。
この構成によれば、投射部により投射された第１画像を含む範囲を第１撮像部により撮像して第１画像の輝度分布を求める。また、外部のプロジェクターにより投射された第２画像を含む範囲を外部のプロジェクターにより撮像した撮像画像により第２画像の輝度分布を求める。このため、第１画像及び第２画像の輝度分布を精度よく求めることができる。特に、入射方向とほぼ同一の方向に反射した光の輝度が、入射角度が０度で入射され、反射角度が０度で反射した光の輝度とほぼ等しい反射特性を有する投射面である場合、輝度分布として、正面投射の場合の輝度分布に近い輝度分布を求めることができる。このため、投射面の反射特性に起因して生じる撮像結果の誤差を抑制して、プロジェクターに搭載された撮像部を用いて、複数のプロジェクターが投射面に投射する画像の輝度調整を好適に行うことができる。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、第１プロジェクターと、第２プロジェクターとを備える画像投射システムの制御方法であって、前記第１プロジェクターにより第１画像を投射し、前記第２プロジェクターにより第２画像を投射し、前記第１プロジェクターにより投射された前記第１画像を含む範囲を前記第１プロジェクターにより撮像し、前記第２プロジェクターにより投射された前記第２画像を含む範囲を前記第２プロジェクターにより撮像し、前記第１プロジェクターにより撮像した撮像画像から求められる前記第１画像の輝度分布と、前記第２プロジェクターにより撮像した撮像画像から得られる前記第２画像の輝度分布とに基づいて、前記第１プロジェクターが前記第１画像の輝度を調整する第１輝度調整情報及び前記第２プロジェクターが前記第２画像の輝度を調整する第２輝度調整情報を求める。
この構成によれば、第１プロジェクターにより投射された第１画像を含む範囲を第１プロジェクターにより撮像して第１画像の輝度分布を求める。また、第２プロジェクターにより投射された第２画像を含む範囲を第２プロジェクターにより撮像して第２画像の輝度分布を求める。このため、第１画像及び第２画像の輝度分布を精度よく求めることができる。特に、入射方向とほぼ同一の方向に反射した光の輝度が、入射角度が０度で入射され、反射角度が０度で反射した光の輝度とほぼ等しい反射特性を有する投射面である場合、輝度分布として、正面投射の場合の輝度分布に近い輝度分布を求めることができる。このため、投射面の反射特性に起因して生じる撮像結果の誤差を抑制して、プロジェクターに搭載された撮像部を用いて、複数のプロジェクターが投射面に投射する画像の輝度調整を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像投射システムのシステム構成図。
【図２】プロジェクターの構成図。
【図３】スクリーンの投射領域を示す図。
【図４】係数ｋを変更した場合の座標ごとの輝度低下量を示す図。
【図５】ブレンド領域のブレンド後輝度分布を示す図。
【図６】プロジェクターの動作を示すフローチャート。
【図７】マーク画像の一例を示す図。
【図８】スクリーンと、プロジェクターとの配置を示す平面図。
【図９】座標変換について説明するための説明図。
【図１０】線形補間について説明するための説明図。
【図１１】スクリーン特性を示す図。
【図１２】スクリーン特性を示す図。
【図１３】スクリーン特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、画像投射システム１のシステム構成図である。画像投射システム１は、複数のプロジェクター１００と、これら複数のプロジェクター１００に画像データを供給する画像供給装置２００とを備える。
図１には、画像投射システム１が、プロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００Ｂの２台のプロジェクター１００を備える場合を示すが、プロジェクター１００の台数は２台に限定されるものではなく、３台以上であってもよい。また、以下の説明において、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとを特に区別する必要がない場合、プロジェクター１００と表記する。プロジェクター１００Ａは、本発明の「第１プロジェクター」及び「プロジェクター」に相当する。また、プロジェクター１００Ｂは、本発明の「第２プロジェクター」及び「外部のプロジェクター」に相当する。
【００１４】
プロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００Ｂは、投射面であるスクリーンＳＣの前方に配置され、スクリーンＳＣの水平方向（横方向）に並べて配置される。本実施形態では、プロジェクター１００ＡはスクリーンＳＣに向かって左側に配置され、スクリーンＳＣの左側の領域である投射領域１１に画像を投射する。また、プロジェクター１００ＢはスクリーンＳＣに向かって右側に配置され、スクリーンＳＣの右側の領域である投射領域１２に画像を投射する。また、本実施形態では、平面で構成されるスクリーンＳＣを投射面として画像を投射する場合について説明するが、投射面は壁面等の固定された平面を利用してもよい。また、スクリーンＳＣは、吊り上げ式や立ち上げ式等の幕状のスクリーンであってもよい。
プロジェクター１００の配置は、プロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００ＢをスクリーンＳＣの水平方向に並べる配置に限定されない。例えば、４台のプロジェクター１００を縦２列、横２行に並べるマトリクス配置であってもよいし、３台のプロジェクターを縦方向に重ねて配置してもよい。
【００１５】
画像投射システム１は、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが投射する画像をスクリーンＳＣにおいて結合させて一つの大画面の画像を投射するタイリング投射を行う。タイリング投射では、プロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００Ｂは、互いが投射する画像の一部分に重なりができるように投射領域１１及び１２が調整される。これは、投射される画像の境界が目立たないようにするためである。プロジェクター１００Ａが投射する画像と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像とが重なり合うスクリーンＳＣ上の領域を重畳領域１３という。重畳領域１３は、本発明の「重複領域」に相当する。
【００１６】
本実施形態では、プロジェクター１００Ａがマスター機として動作し、プロジェクター１００Ｂがスレーブ機として動作する場合を説明する。マスター機であるプロジェクター１００Ａは、スクリーンＳＣに投射する画像の輝度を調整する輝度調整情報を算出し、算出した輝度調整情報をスレーブ機としてのプロジェクター１００Ｂに出力する。
【００１７】
プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂは、それぞれ画像供給装置２００に接続されており、画像供給装置２００から供給される画像データに基づく画像をスクリーンＳＣに投射する。
画像供給装置２００は、スクリーンＳＣに１画面として投射される画像データ（以下、原画像データという）を分割処理して、プロジェクター１００Ａに投射させる画像データと、プロジェクター１００Ｂに投射させる画像データとを生成する。原画像データを分割処理して生成された画像データを分割画像データという。画像供給装置２００は、プロジェクター１００Ａに投射させる分割画像データをプロジェクター１００Ａに送信し、プロジェクター１００Ｂに投射させる分割画像データをプロジェクター１００Ｂに送信する。
【００１８】
画像供給装置２００には、例えば、ノート型ＰＣ(Personal Computer)、デスクトップ型ＰＣやタブレット端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等を用いることができる。また、画像供給装置２００として、ビデオ再生装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレーヤー、ブルーレイディスクプレーヤー、ハードディスクレコーダー、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶ（Cable television）のセットトップボックス、ビデオゲーム機等を用いてもよい。
【００１９】
図２は、プロジェクター１００Ａの構成図である。プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとは、ほぼ同一の構成を備える。このため、プロジェクター１００の構成として、プロジェクター１００Ａの構成について説明し、プロジェクター１００Ｂの構成についての説明は省略する。
また、以下では、プロジェクター１００Ａの構成と、プロジェクター１００Ｂの構成とを区別するため、プロジェクター１００Ａの構成には符号「Ａ」を付し、プロジェクター１００Ｂの構成には符号「Ｂ」を付す。例えば、プロジェクター１００Ａの制御部１７０は「制御部１７０Ａ」と表記し、プロジェクター１００Ｂの制御部は「制御部１７０Ｂ」と表記する。
【００２０】
プロジェクター１００Ａは、画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａを備える。画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａは、ケーブルを接続するコネクター及びインターフェース回路（いずれも不図示）を備える。
画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａは、画像供給装置２００から送信される信号を受信する。画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａは、受信した信号に含まれる画像データや、同期信号（垂直同期信号及び水平同期信号）を取り出す。画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａは、取り出した画像データをフレームメモリー１５３Ａに出力して、フレームメモリー１５３Ａに記憶させ、また、同期信号を画像処理部１５５Ａや、制御部１７０Ａに出力する。画像処理部１５５Ａは、同期信号に同期して画像データに対する処理を行う。また、制御部１７０Ａは、同期信号に基づいて、プロジェクター１００Ａを構成する各部の動作を制御する。
【００２１】
画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ａのインターフェースには、例えば、以下のインターフェースを用いることができる。
インターフェースとして、ＨＤＭＩ｛登録商標（High-Definition Multimedia Interface）｝や、Ｄｉｓｐｌａｙｐｏｒｔ、ＭＨＬ（Mobile High-definition Link、登録商標）、ＨＤＢａｓｅＴ（登録商標）、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃ、３Ｇ−ＳＤＩ（Serial Digital Interface）等の映像信号及び音声信号をデジタルで伝送可能なインターフェースを用いることができる。また、インターフェースとして、イーサネット（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ等のデータ通信用のインターフェースを用いることができる。また、画像供給装置２００とプロジェクター１００ＡとにＲＣＡ端子や、ＶＧＡ端子、Ｓ端子、Ｄ端子等のアナログの映像端子を設けて、アナログの映像信号を送受信する構成であってもよい。
【００２２】
プロジェクター１００Ａは、光学的な画像を形成してスクリーンＳＣに投射する投射部１１０Ａと、投射部１１０Ａを駆動する駆動部１２０Ａとを備える。投射部１１０Ａは、光源部１１１Ａ、光変調装置１１２Ａ及び投射光学系１１３Ａを備える。また、駆動部１２０Ａは、光源駆動部１２１Ａ、光変調装置駆動部１２２Ａ及び投射光学系駆動部１２３Ａを備える。投射部１１０Ａは、本発明の「第１投射部」及び「投射部」に相当する。また、プロジェクター１００Ｂの投射部１１０Ｂは、本発明の「第２投射部」に相当する。
【００２３】
光源部１１１Ａは、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はレーザー光源等の光源を備える。また、光源部１１１Ａは、光源が発した光を光変調装置１１２Ａに導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。さらに光源部１１１Ａは、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調装置１１２Ａに至る経路上で低減させる調光素子等（いずれも不図示）を備えていてもよい。
【００２４】
光源部１１１Ａは、光源駆動部１２１Ａにより駆動される。光源駆動部１２１Ａは、バス１８０Ａに接続され、同じくバス１８０Ａに接続された制御部１７０Ａ（後述する）の制御に従って、光源部１１１Ａの光源を点灯又は消灯させる。
【００２５】
光変調装置１１２Ａは、例えばＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備える。光源部１１１Ａが発した光は、ダイクロイックミラーや、反射ミラー、リレーレンズ等（いずれも不図示）によってＲＧＢの３色の色光に分離され、対応する色の液晶パネルに入射される。３枚の液晶パネルは、透過型の液晶パネルであり、透過する光を変調して画像光を生成する。各液晶パネルを通過して変調された画像光は、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系１１３Ａに射出される。
【００２６】
光変調装置１１２Ａは、光変調装置駆動部１２２Ａにより駆動される。光変調装置駆動部１２２Ａは、バス１８０Ａに接続され、制御部１７０Ａの制御に従って光変調装置１１２Ａを駆動する。
光変調装置駆動部１２２Ａは、画像処理部１５５Ａから入力される画像データに基づいて、液晶パネルを駆動する駆動信号をＲ，Ｇ，Ｂの色ごとに生成する。光変調装置駆動部１２２Ａは、生成したＲ，Ｇ，Ｂの駆動信号に基づいて対応する色の液晶パネルを駆動し、各液晶パネルに画像を描画する。
【００２７】
投射光学系１１３Ａは、光変調装置１１２Ａにより変調された画像光をスクリーンＳＣ方向へ投射して、スクリーンＳＣ上に結像させるレンズ群を備える。また、投射光学系１１３Ａは、スクリーンＳＣの投射画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズーム機構、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構を備えていてもよい。
【００２８】
投射光学系１１３Ａは、投射光学系駆動部１２３Ａにより駆動される。投射光学系駆動部１２３Ａは、例えば、モーターを備え、制御部１７０Ａの制御に従ってモーターを駆動して、ズームやフォーカスの調整を行う。
【００２９】
プロジェクター１００Ａは、操作部を備える。操作部は、操作パネル１３１Ａ、リモコン受光部１３３Ａ及び入出力Ｉ／Ｆ部１３５Ａを備える。
【００３０】
ユーザーインターフェースとして機能する操作パネル１３１Ａには、各種の操作キーや、液晶パネルが設けられる。入出力Ｉ／Ｆ部１３５Ａは、操作パネル１３１Ａ、リモコン受光部１３３Ａ及びバス１８０Ａに接続される。入出力Ｉ／Ｆ部１３５Ａは、操作キーが操作されると、操作された操作キーに対応した操作信号を制御部１７０Ａに出力する。また、入出力Ｉ／Ｆ部１３５Ａは、制御部１７０Ａの制御に従って、液晶パネルに各種の操作画面を表示させる。操作画面には、プロジェクター１００Ａを操作可能な各種ボタンが表示される。
【００３１】
赤外線信号を受光するリモコン受光部１３３Ａは、ユーザーインターフェースとして機能するリモコン５から送信される赤外線信号を受光する。リモコン受光部１３３Ａは、受光した赤外線信号をデコードして、リモコン５における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部１７０Ａに出力する。
【００３２】
プロジェクター１００Ａは、撮像部１４０Ａを備える。撮像部１４０Ａは、撮像光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の撮像素子と、インターフェース回路とを備える。撮像素子は、ＸＹＺ三刺激値のうちのＹ（輝度）を測定可能な構成であってもよいし、一般的なＲＧＢの色ごとの色成分を測定可能なものであってもよい。撮像部１４０Ａは、制御部１７０Ａの制御に従って、投射光学系１１３Ａの投射方向を撮像する。撮像部１４０Ａの撮像範囲、すなわち画角は、スクリーンＳＣとその周辺部とを含む範囲である。撮像部１４０Ａは、撮像した撮像画像データを制御部１７０Ａに出力する。撮像部１４０Ａは、本発明の「第１撮像部」及び「撮像部」に相当する。また、プロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂは、本発明の「第２撮像部」に相当する。
【００３３】
プロジェクター１００Ａは、通信Ｉ／Ｆ部１４５Ａを備える。通信Ｉ／Ｆ部１４５Ａは、本発明の「取得部」に相当する。通信Ｉ／Ｆ部１４５Ａは、制御部１７０Ａの制御に従い、プロジェクター１００Ｂとの間で各種データを送受信する。プロジェクター１００Ａからプロジェクター１００Ｂにはプロジェクター１００Ｂを制御する制御情報が送信される。また、プロジェクター１００Ｂからプロジェクター１００Ａには、制御情報に対する応答や、プロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂが撮像した撮像画像データ等が含まれる。
また、本実施形態は、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとを有線により接続した場合について説明するが、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂの通信は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信であってもよい。
【００３４】
プロジェクター１００Ａは、画像処理系を備える。画像処理系は、プロジェクター１００Ａの全体を統括的に制御する制御部１７０Ａを中心に構成され、この他に、フレームメモリー１５３Ａ、画像処理部１５５Ａ及び記憶部１６０Ａを備える。制御部１７０Ａ、画像処理部１５５Ａ及び記憶部１６０Ａは、バス１８０Ａを介して相互に通信可能に接続される。
【００３５】
フレームメモリー１５３Ａは、複数のバンクを備える。各バンクは、画像データの１フレームを書き込み可能な記憶容量をする。フレームメモリー１５３Ａは、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）により構成される。ＳＤＲＡＭは、クロックに同期してデータの読み出し及び書き込みを行うＤＲＡＭである。
【００３６】
画像処理部１５５Ａは、フレームメモリー１５３Ａに展開された画像データに対して、例えば、解像度変換（スケーリング）処理又はリサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等の処理を行う。画像処理部１５５Ａは、制御部１７０Ａにより指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部１７０Ａから入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、画像処理部１５５Ａは、上記のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
画像処理部１５５Ａは、処理の終了した画像データをフレームメモリー１５３Ａから読み出して光変調装置駆動部１２２Ａに出力する。画像処理部１５５Ａは、本発明の「第１画像処理部」に相当する。また、プロジェクター１００Ｂの画像処理部１５５Ｂは、本発明の「第２画像処理部」に相当する。
【００３７】
記憶部１６０Ａは、例えば、ハードディスク装置等の補助記憶装置である。記憶部１６０Ａは、フラッシュメモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の半導体メモリーや、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の光ディスクにより代替可能である。記憶部１６０Ａは、制御部１７０Ａが実行する制御プログラムや、画像処理部１５５Ａが実行する画像処理に使用するパラメーター等の各種データを記憶する。また、記憶部１６０Ａは、画像データを記憶する。プロジェクター１００Ａは、記憶部１６０Ａから画像データを読み出して画像処理し、処理後の画像データを投射部１１０ＡによりスクリーンＳＣに投射する。
【００３８】
また、記憶部１６０Ａは、マーク画像データ１６１Ａ、第１パターン画像データ１６３Ａ、第２パターン画像データ１６５Ａ及び補正関数ｆ（ｎ）を記憶する。同様に、プロジェクター１００Ｂの記憶部１６０Ｂは、マーク画像データ１６１Ｂ、第１パターン画像データ１６３Ｂ、第２パターン画像データ１６５Ｂ及び補正関数ｆ（ｎ）を記憶する。
マーク画像データ１６１Ａは、第１ブレンド領域１７（図３参照）の特定に用いられる画像データである。同様に、マーク画像データ１６１Ｂは、第２ブレンド領域１９（図３参照）の特定に用いられる画像データである。第１ブレンド領域１７及び第２ブレンド領域１９の詳細については後述する。補正関数ｆ（ｎ）は、後述するエッジブレンド処理に用いる関数である。
【００３９】
第１パターン画像データ１６３Ａ及び第２パターン画像データ１６５Ａは、投射領域１１や投射領域１２の輝度検出に用いられる画像データである。
投射領域１１の輝度を検出する場合、プロジェクター１００Ａは投射領域１１に第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像を投射し、プロジェクター１００Ｂは投射領域１２に第２パターン画像データ１６５Ｂに基づく画像を投射する。プロジェクター１００Ａが第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像を投射することで、投射領域１１の全面に白色の画像が投射される。また、プロジェクター１００Ｂが第２パターン画像データ１６５Ｂに基づく画像を投射することで、投射領域１２の全面に黒色の画像が投射される。第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像は、本発明の「第１画像」に相当する。
【００４０】
また、投射領域１２の輝度を検出する場合、プロジェクター１００Ａは投射領域１１に第２パターン画像データ１６５Ａに基づく画像を投射し、プロジェクター１００Ｂは投射領域１２に第１パターン画像データ１６３Ｂに基づく画像を投射する。プロジェクター１００Ａが第２パターン画像データ１６５Ａに基づく画像を投射することで、投射領域１１の全面に黒色の画像が投射される。また、プロジェクター１００Ｂが第１パターン画像データ１６３Ｂに基づく画像を投射することで、投射領域１２の全面に白色の画像が投射される。第１パターン画像データ１６３Ｂに基づく画像は、本発明の「第２画像」に相当する。
【００４１】
ここで、エッジブレンド処理及び補正関数ｆ（ｎ）について説明する。エッジブレンド処理は、プロジェクター１００Ａが投射する画像と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像との一部を重ね合わせる場合に、重ね合わされた画像のつなぎ目を目立たなくする処理である。具体的には、ブレンド領域１５（図３参照）を設定して、設定したブレンド領域１５に投射する画像の輝度を補正関数ｆ（ｎ）により調整することで、重ね合わされた画像のつなぎ目を目立たなくする処理である。ブレンド領域１５は、エッジブレンド処理の対象となる領域であり、補正関数ｆ（ｎ）により画像の輝度を調整する領域である。ブレンド領域１５は、重畳領域１３と同一の領域に設定してもよいし、重畳領域１３を包含する範囲に設定してもよい。また、ブレンド領域１５は、ユーザーが操作パネル１３１Ａやリモコン５を操作して指定してもよいし、プロジェクター１００Ａが重畳領域１３を検出して、検出した重畳領域１３をブレンド領域１５に設定してもよい。
【００４２】
図３は、スクリーンＳＣの投射領域１１及び１２を示す図である。
図３において、プロジェクター１００Ａがエッジブレンド処理を行う領域を第１ブレンド領域１７と表記し、プロジェクター１００Ｂがエッジブレンド処理を行う領域を第２ブレンド領域１９と表記する。ブレンド領域１５には、第１ブレンド領域１７と第２ブレンド領域１９との２つの領域が含まれる。第１ブレンド領域１７の一部と第２ブレンド領域１９の一部とは重なり合っている。
【００４３】
投射領域１１の左端を原点（ｎ＝０）として水平方向に座標を設定する。また、エッジブレンド処理の開始座標をｎｓと表記し、終了座標をｎｅと表記する。座標ｎにおける輝度の低下量（以下、輝度低下量という）を示す補正関数ｆ（ｎ）は、ｎｅ＜ｎｓの場合、すなわち、第１ブレンド領域１７を対象としてエッジブレンド処理を行う場合、以下のようになる。
０≦ｎ／Ｍ＜０．５のとき、
ｆ（ｎ）＝｛０．５（２ｎ／Ｍ）ｐ｝ｋ・・・（１）
また、０．５≦ｎ／Ｍ≦１のとき、
ｆ（ｎ）＝｛１−０．５（２（１−ｎ／Ｍ））ｐ｝ｋ・・・（２）
となる。
【００４４】
また、補正関数ｆ（ｎ）は、ｎｅ＞ｎｓの場合、すなわち、第２ブレンド領域１９を対象としてエッジブレンド処理を行う場合、以下のようになる。
０≦ｎ／Ｍ＜０．５のとき、
ｆ（ｎ）＝１−｛０．５（２ｎ／Ｍ）ｐ｝ｋ・・・（３）
また、０．５≦ｎ／Ｍ≦１のとき、
ｆ（ｎ）＝１−｛１−０．５（２（１−ｎ／Ｍ））ｐ｝ｋ・・・（４）
となる。
【００４５】
上記式（１）、（２）、（３）及び（４）において、「Ｍ」はｎｓとｎｅとの差の絶対値に１を加算した値である。すなわち、「Ｍ」は座標ｎｓと座標ｎｅとの間にある画素数を示す。また、「ｐ」は、補正関数ｆ（ｎ）の傾きを決定する係数である。また、係数「ｋ」は輝度を調整する係数であり、第１ブレンド領域１７又は第２ブレンド領域１９に投射される画像を構成する各画素の明るさを決定する係数である。
【００４６】
図４は、係数「ｋ」を変更した場合の各座標における輝度低下量を示す図である。特に、図４は、「ｎｅ」＝０、「ｎｓ」＝１００、「ｐ」＝２とし、係数「ｋ」を「１．０」、「０．９」、「０．８」、「０．７」に変更した場合の各座標ｎ（ｎ＝０〜１００）での輝度低下量をプロットした図である。「ｎｅ」＝０、「ｎｓ」＝１００であるため、すなわち、開始座標ｎｅが終了座標ｎｓよりも右側にあるため、図４に示す輝度低下量は、第２ブレンド領域１９の輝度低下量に対応する。
【００４７】
例えば、図４に実線で示す係数「ｋ」＝１．０の場合の輝度低下量の曲線と、二点鎖線で示す係数「ｋ」＝０．７の場合の輝度低下量の曲線とを比較すると明らかなように、係数「ｋ」の値を小さくすることで、輝度低下量が大きくなる。すなわち、画像の輝度を小さくすることができる。
【００４８】
プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが、係数「ｋ」＝１．０、「ｐ」＝２の補正関数ｆ（ｎ）を用いて画像の輝度を補正し、補正した画像を投射領域１１及び１２に投射したと仮定する。この場合、プロジェクター１００Ａが投射する画像と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像とが重なった領域（すなわち、重畳領域１３）での輝度低下量の和が１．０となる。また、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが、係数「ｋ」＝０．７、「ｐ」＝２の補正関数ｆ（ｎ）を用いて画像の輝度を補正し、補正した画像を投射領域１１及び１２に投射したと仮定する。この場合、プロジェクター１００Ａが投射する画像と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像とが重なった重畳領域１３の輝度低下量の和は１．０より大きくなる。すなわち、輝度低下量が、係数「ｋ」＝１．０の場合よりも大きくなる。
【００４９】
制御部１７０Ａは、ハードウェアとしてＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びその他の周辺回路（いずれも不図示）を備える。ＣＰＵは、演算処理を実行するプロセッサーであり、ＲＯＭや記憶部１６０Ａが記憶する制御プログラムに従って演算処理を実行する。ＲＯＭは、不揮発性のメモリーであり、例えば、制御プログラムや演算データを記憶する。ＲＡＭは、プロセッサーが実行する制御プログラムや演算データを一時記憶するワークエリアとして使用される。制御部１７０Ａは、本発明の「演算部」として動作する。
【００５０】
本実施形態は、制御部１７０Ａが一つのプロセッサー（ＣＰＵ）を備え、このプロセッサーが制御プログラムに従った処理を実行することで制御部１７０Ａの機能を実現するが、複数のプロセッサー又は半導体チップにより制御部１７０Ａの機能を実現してもよい。例えば、制御部１７０Ａが、ＳｏＣ（System-on-a-Chip）やＭＣＵ（Micro Control Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の副処理装置（co-processor）をさらに備える構成であってもよい。また、制御部１７０Ａは、ＣＰＵ及び副処理装置の双方を協働させるか、あるいは双方のうちの一方を選択的に用いて各種の制御を行ってもよい。
【００５１】
制御部１７０Ａは、機能ブロックとして、投射制御部１７１Ａ、撮像制御部１７３Ａ及び輝度調整部１７５Ａを備える。これらの機能ブロックは、ＣＰＵが制御プログラムに従って演算処理を実行することで実現される機能をブロックとして便宜的に示したものであり、特定のアプリケーションソフトウェアやハードウェアを示すものではない。
【００５２】
投射制御部１７１Ａは、画像処理部１５５Ａや駆動部１２０Ａを制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。具体的には、投射制御部１７１Ａは、画像処理部１５５Ａを制御して、フレームメモリー１５３Ａに展開された画像データを画像処理部１５５Ａに処理させる。この際、投射制御部１７１Ａは、画像処理部１５５Ａが処理に必要なパラメーターを記憶部１６０Ａから読み出して画像処理部１５５Ａに出力する。
【００５３】
また、投射制御部１７１Ａは、光源駆動部１２１Ａを制御して光源部１１１Ａの光源を点灯させ、また、点灯させた光源の輝度を調整させる。さらに、投射制御部１７１Ａは、光変調装置駆動部１２２Ａを制御して光変調装置１１２Ａの液晶パネルに画像を描画させる。また、投射制御部１７１Ａは、投射光学系駆動部１２３Ａを制御してモーターを駆動させ、投射光学系１１３Ａのズームやフォーカスを調整する。
【００５４】
撮像制御部１７３Ａは、撮像部１４０Ａを制御して撮像画像データを生成する。撮像制御部１７３Ａは、撮像部１４０Ａに撮像を実行させ、撮像部１４０Ａが撮像した撮像画像データを取得する。撮像部１４０Ａが撮像した撮像画像データには、投射領域１１を含む範囲が撮像される。投射領域１１を含む範囲は、本発明の「第１画像を含む範囲」に相当する。撮像制御部１７３Ａは、取得した撮像画像データを記憶部１６０Ａに記憶させる。
【００５５】
また、プロジェクター１００Ｂの撮像制御部１７３Ｂは、撮像部１４０Ｂを制御して撮像画像データを生成する。撮像制御部１７３Ｂは、撮像部１４０Ｂに撮像を実行させ、撮像部１４０Ｂが撮像した撮像画像データを取得する。撮像部１４０Ｂが撮像した撮像画像データには、投射領域１２を含む範囲が撮像される。投射領域１２を含む範囲は、本発明の「第２画像を含む範囲」に相当する。撮像制御部１７３Ｂは、通信Ｉ／Ｆ部１４５Ｂを制御して、取得した撮像画像データをプロジェクター１００Ａに送信する。
【００５６】
輝度調整部１７５Ａは、エッジブレンド処理を実行して、ブレンド領域１５に投射される画像の輝度を調整する。
輝度調整部１７５Ａは、第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像を投射領域１１に投射させ、また、プロジェクター１００Ｂと通信を行って、第２パターン画像データ１６５Ｂに基づく画像をプロジェクター１００Ｂに投射させる。輝度調整部１７５Ａは、投射領域１１及び１２に画像が投射された状態で、撮像制御部１７３Ａに、撮像部１４０ＡによるスクリーンＳＣの撮像を実行させる。
【００５７】
また、輝度調整部１７５Ａは、プロジェクター１００ＢにスクリーンＳＣの撮像を実行させ、プロジェクター１００Ｂから撮像画像データを取得する。
輝度調整部１７５Ａは、第２パターン画像データ１６５Ａに基づく画像を投射領域１１に投射させ、また、プロジェクター１００Ｂと通信を行って、第１パターン画像データ１６３Ｂに基づく画像をプロジェクター１００Ｂに投射させる。輝度調整部１７５Ａは、投射領域１１及び１２に画像が投射された状態で、プロジェクター１００Ｂに、スクリーンＳＣの撮像を実行させる。プロジェクター１００Ｂの撮像制御部１７３Ｂは、撮像部１４０Ｂを制御してスクリーンＳＣを撮像させ、生成した撮像画像データをプロジェクター１００Ａに送信する。
【００５８】
次に、輝度調整部１７５Ａは、撮像部１４０Ａの撮像画像データに基づいて第１ブレンド領域１７の輝度分布を求める。求めた輝度分布を第１輝度分布という。輝度調整部１７５Ａは、求めた第１輝度分布を、補正関数ｆ（ｎ）により補正して補正後の輝度分布を求める。求めた輝度分布を補正後輝度分布という。さらに、輝度調整部１７５Ａは、係数ｋの値を変更して補正関数ｆ（ｎ）を変更しながら、変更した補正関数ｆ（ｎ）により第１輝度分布を補正して、補正後輝度分布を複数求める。
【００５９】
また、輝度調整部１７５Ａは、プロジェクター１００Ｂから取得した撮像画像データに基づいて第２ブレンド領域１９の輝度分布を求める。求めた輝度分布を第２輝度分布という。輝度調整部１７５Ａは、求めた第２輝度分布を、補正関数ｆ（ｎ）により補正して補正後の輝度分布を求める。求めた輝度分布を補正後輝度分布という。さらに、輝度調整部１７５Ａは、係数ｋの値を変更して補正関数ｆ（ｎ）を変更しながら、変更した補正関数ｆ（ｎ）により第２輝度分布を補正して、補正後輝度分布を複数求める。
【００６０】
さらに、輝度調整部１７５Ａは、第１ブレンド領域１７の補正後輝度分布と、第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布とを足し合わせて、ブレンド領域１５の輝度分布を求める。ここで求められた輝度分布をブレンド後輝度分布という。第１ブレンド領域１７及び第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布を足し合わせることで、プロジェクター１００Ａが投射領域１１に画像を投射し、プロジェクター１００Ｂが投射領域１２に画像を投射した状態でのブレンド領域１５の輝度分布が求められる。
【００６１】
また、輝度調整部１７５Ａは、足し合わせる補正後輝度分布の組み合わせを変更して、ブレンド後輝度分布を複数求める。輝度調整部１７５Ａは、複数求めたブレンド後輝度分布の中から、ブレンド領域１５の輝度分布が最適な輝度分布を選択する。輝度調整部１７５Ａは、選択したブレンド後輝度分布を算出するために足し合わせた補正後輝度分布を特定し、特定した補正後輝度分布の算出に用いられた補正関数ｆ（ｎ）の係数ｋを特定する。
【００６２】
輝度調整部１７５Ａは、特定した係数ｋをプロジェクター１００Ｂに送信して、プロジェクター１００Ｂに、係数ｋの補正関数ｆ（ｎ）による輝度調整を実行させる。また、輝度調整部１７５Ａは、特定した係数ｋの補正関数ｆ（ｎ）を画像処理部１５５Ａに出力して、画像処理部１５５Ａに、補正関数ｆ（ｎ）による画像データの輝度調整を実行させる。
【００６３】
図５は、ブレンド領域１５のブレンド後輝度分布を示す図である。
図５に破線で示す曲線２１〜２３が、補正後輝度分布の組み合わせを変更して複数求めたブレンド後輝度分布を示す。また、図５に実線で示す直線２５が理想的な輝度分布を示す直線である。輝度調整部１７５Ａは、複数のブレンド後輝度分布の輝度値と、理想的な輝度分布の輝度値との差分をそれぞれに求め、求めた差分が最も小さいブレンド後輝度分布を最適な輝度分布として選択する。
【００６４】
図６は、プロジェクター１００Ａの動作を示すフローチャートである。
まず、制御部１７０Ａは、ブレンド領域１５の設定を操作パネル１３１Ａ又はリモコン５により受け付ける（ステップＳ１）。ユーザーは、操作パネル１３１Ａ又はリモコン５を操作して、例えば、スクリーンＳＣの左側に位置する投射領域１１の右端からの距離と、スクリーンＳＣの右側に位置する投射領域１２の左端からの距離とを設定する。このフローチャートの説明では、ブレンド領域１５として重畳領域１３が設定された場合について説明する。
【００６５】
制御部１７０Ａは、ブレンド領域１５の設定を受け付けると、受け付けた設定情報を記憶部１６０Ａに記憶させ、また、受け付けた設定情報をプロジェクター１００Ｂに送信する。次に、制御部１７０Ａは、設定情報に従ってマーク画像データ１６１Ａを生成し（ステップＳ２）、生成したマーク画像データ１６１Ａを記憶部１６０Ａに記憶させる。
【００６６】
図７は、マーク画像３００の一例を示す図である。マーク画像３００は、プロジェクター１００Ａがマーク画像データ１６１Ａに基づく画像を投射した場合に、投射領域１１に投射される画像である。図７には、投射領域１１にマーク画像３００が投射された状態であることを示すため、投射領域１１を斜線で示す。制御部１７０Ａが生成するマーク画像３００には、３つのマーク３０１、３０２及び３０３が形成される。図７には、マーク３０１〜３０３として黒丸の画像を示すが、マーク３０１〜３０３の形状や大きさは任意である。例えば、マーク３０１〜３０３の形状は、三角や四角等の多角形であってもよいし、「Ｘ」等の記号であってもよい。
【００６７】
また、マーク３０１〜３０３は、マーク画像３００の縦方向の中央に配置される。マーク３０１〜３０３の縦方向の位置は、縦方向の中央に限定されるものではないが、マーク３０１〜３０３の縦方向の位置を揃えることで、スクリーンＳＣの縦方向の輝度の変化を考慮する必要がなくなる。また、マーク３０１〜３０３を、マーク画像３００の縦方向の中央に配置したのは、画面の中央の輝度が最も高く、輝度が最も高い位置を基準として輝度低下量を設定したほうが、補正関数ｆ（ｎ）の設定が容易になるためである。
マーク３０１は、スクリーンＳＣに対向する側から見て重畳領域１３の左端に位置し、マーク３０２は、同じくスクリーンＳＣに対向する側から見て重畳領域１３の右端に位置する。また、マーク３０３は、マーク３０１とマーク３０２との中央に位置する。
【００６８】
次に、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａからマーク画像データ１６１Ａを読み出して、マーク画像データ１６１Ａに基づく画像であるマーク画像３００を投射部１１０Ａにより投射領域１１に投射させる（ステップＳ３）。
【００６９】
制御部１７０Ａは、投射領域１１にマーク画像３００を投射させると、撮像部１４０ＡにスクリーンＳＣを撮像させる（ステップＳ４）。撮像部１４０Ａが生成する撮像画像データには、スクリーンＳＣに投射されたマーク画像が撮像される。制御部１７０Ａは、撮像部１４０Ａから撮像画像データを取得し、取得した撮像画像データを記憶部１６０Ａに記憶させる。以下では、撮像部１４０Ａが撮像した撮像画像データを第１撮像画像データという。
【００７０】
次に、制御部１７０Ａは、スクリーンＳＣの撮像指示と、撮像した撮像画像データの取得要求とをプロジェクター１００Ｂに送信する（ステップＳ５）。
プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから受信した指示に従い、撮像部１４０ＢにスクリーンＳＣを撮像させて撮像画像データを生成する。また、プロジェクター１００Ｂは、取得要求に従い、生成した撮像画像データをプロジェクター１００Ａに送信する。
【００７１】
制御部１７０Ａは、プロジェクター１００Ｂに取得要求を送信すると、プロジェクター１００Ｂから撮像画像データを受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。制御部１７０Ａは、撮像画像データを受信していない場合（ステップＳ６／ＮＯ）、撮像画像データを受信するまで次の処理の開始を待機する。また、制御部１７０Ａは、撮像画像データを受信した場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、受信した撮像画像データを記憶部１６０Ａに記憶させる。プロジェクター１００Ｂから受信した撮像画像データを、以下では第２撮像画像データという。
【００７２】
次に、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第１撮像画像データを読み出す。制御部１７０Ａは、読み出した第１撮像画像データを解析して、第１撮像画像データに撮像されたマーク３０１、３０２及び３０３の画像を検出する。制御部１７０Ａは、マーク３０１、３０２及び３０３の画像を検出することで、撮像部１４０Ａが撮像した第１撮像画像データ上でのブレンド領域１５を特定する（ステップＳ７）。制御部１７０Ａは、マーク３０１、３０２及び３０３の画像が検出された座標、又はマーク３０１、３０２及び３０３の画像が検出された座標の中心座標を、それぞれブレンド領域１５の左端、右端及び中央の座標として特定する。ここで特定される座標は、撮像部１４０Ａにより撮像される撮像画像データに設定される座標系での座標である。制御部１７０Ａは、例えば、第１撮像画像データの左上を原点、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする座標系を設定し、ブレンド領域１５の左端、右端及び中央の座標を特定する。
【００７３】
次に、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第２撮像画像データを読み出し、第１撮像画像データと同様に解析して、マーク３０１、３０２及び３０３の画像を検出する。これにより、プロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂが撮像した第２撮像画像データ上でのブレンド領域１５が特定される。制御部１７０Ａは、マーク３０１、３０２及び３０３の画像が検出された座標、又はマーク３０１、３０２及び３０３の画像が検出された座標の中心座標を、それぞれブレンド領域１５の左端、右端及び中央の座標として特定する。ここで特定される座標は、撮像部１４０Ｂにより撮像される撮像画像データに設定される座標系での座標である。制御部１７０Ａは、例えば、第２撮像画像データの左上を原点、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする座標系を設定して、ブレンド領域１５の左端、右端及び中央の座標を特定する。
【００７４】
次に、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第１パターン画像データ１６３Ａを読み出し、読み出した第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像（第１パターン画像という）を投射部１１０Ａに投射させる（ステップＳ８）。本実施形態では、第１パターン画像として白色の画像が投射領域１１に投射される。
【００７５】
次に、制御部１７０Ａは、第２パターン画像データ１６５Ｂの投射指示をプロジェクター１００Ｂに送信する（ステップＳ９）。プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから受信した投射指示に従い、第２パターン画像データ１６５Ｂに基づく画像（第２パターン画像という）を投射領域１２に投射する。本実施形態では、プロジェクター１００Ｂが投射領域１２に黒色の画像を投射する場合を例にして説明するが、プロジェクター１００Ｂが備える光源部１１１Ｂの光が外部に漏れないようにしてもよい。例えば、光源部１１１Ｂの光源を消灯させたり、投射光学系１１３Ｂが備える投射レンズのシャッターを閉じたりすることで、光源部１１１Ｂの光が外部に漏れないようにしてもよい。
【００７６】
次に、制御部１７０Ａは、撮像部１４０ＡにスクリーンＳＣを撮像させる（ステップＳ１０）。撮像部１４０Ａが生成する撮像画像データには、スクリーンＳＣに投射された第１パターン画像及び第２パターン画像が撮像される。制御部１７０Ａは、撮像部１４０Ａから撮像画像データを取得し、取得した撮像画像データを記憶部１６０Ａに記憶させる。以下では、撮像部１４０Ａが撮像した撮像画像データを第３撮像画像データという。
【００７７】
次に、制御部１７０Ａは、第１パターン画像の投射指示をプロジェクター１００Ｂに送信する（ステップＳ１１）。プロジェクター１００Ｂは、投射指示に従い、第１パターン画像データ１６３Ｂに基づく画像である第１パターン画像を投射領域１２に投射する。また、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第２パターン画像データ１６５Ａを読み出して、読み出した第２パターン画像データ１６５Ａに基づく画像である第２パターン画像を投射領域１１に投射する（ステップＳ１２）。さらに、制御部１７０Ａは、スクリーンＳＣの撮像指示と、撮像した撮像画像データの取得要求とをプロジェクター１００Ｂに送信する（ステップＳ１３）。
【００７８】
プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから受信した撮像指示に従い、撮像部１４０ＢによりスクリーンＳＣを撮像して撮像画像データを生成する。また、プロジェクター１００Ｂは、取得要求に従い、生成した撮像画像データをプロジェクター１００Ａに送信する。
【００７９】
制御部１７０Ａは、プロジェクター１００Ｂに取得要求を送信すると、プロジェクター１００Ｂから撮像画像データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１４）。制御部１７０Ａは、撮像画像データを受信していない場合（ステップＳ１４／ＮＯ）、撮像画像データを受信するまで次の処理の開始を待機する。また、制御部１７０Ａは、撮像画像データを受信した場合（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、受信した撮像画像データを記憶部１６０Ａに記憶させる。プロジェクター１００Ｂから受信した撮像画像データを、以下では第４撮像画像データという。
【００８０】
次に、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第３撮像画像データを読み出し、読み出した第３撮像画像データに基づいて第１ブレンド領域１７の第１輝度分布を求める（ステップＳ１５）。また、制御部１７０Ａは、記憶部１６０Ａから第４撮像画像データを読み出し、読み出した第４撮像画像データに基づいて第２ブレンド領域１９の第２輝度分布を求める（ステップＳ１６）。
【００８１】
ステップＳ１５及びＳ１６の詳細について説明する。ステップＳ７において、第１撮像画像データにより特定したブレンド領域１５の左端座標を（Ｘ１Ｌ，Ｙ１Ｌ）と表記し、右端座標を（Ｘ１Ｒ，Ｙ１Ｒ）と表記し、中央座標を（Ｘ１Ｃ，Ｙ１Ｃ）と表記する。また、ステップＳ７において、第２撮像画像データにより特定したブレンド領域１５の左端座標を（Ｘ２Ｌ，Ｙ２Ｌ）と表記し、右端座標を（Ｘ２Ｒ，Ｙ２Ｒ）と表記し、中央座標を（Ｘ２Ｃ，Ｙ２Ｃ）と表記する。
【００８２】
以下の計算において、垂直方向の座標のズレは十分に小さいものとして、Ｙ１Ｌ＝Ｙ１Ｃ＝Ｙ１Ｒであると仮定する。同様に、Ｙ２Ｌ＝Ｙ２Ｃ＝Ｙ２Ｒであると仮定する。
【００８３】
制御部１７０Ａは、任意の座標系（以下、設定座標という）を設定して、第３撮像画像データ上の座標と、第４撮像画像データ上の座標とを設定座標上の座標に対応付ける。制御部１７０Ａにこの処理を実行させる理由について説明する。
【００８４】
図８は、スクリーンＳＣと、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂとの配置を示す平面図である。プロジェクター１００Ａと、プロジェクター１００ＢとはスクリーンＳＣに対して異なる角度で設置されている。プロジェクター１００Ａと、プロジェクター１００ＢとをスクリーンＳＣに対して異なる角度で設置すると、以下の問題が生じる。すなわち、第１撮像画像データにより特定した左端座標（Ｘ１Ｌ，Ｙ１Ｌ）と右端座標（Ｘ１Ｒ，Ｙ１Ｒ）との間に存在する画素数と、第２撮像画像データにより特定した左端座標（Ｘ２Ｌ，Ｙ２Ｌ）と右端座標（Ｘ２Ｒ，Ｙ２Ｒ）との間に存在する画素数とが異なる場合がある。
【００８５】
例えば、プロジェクター１００Ａは、スクリーンＳＣの水平方向の中央に設置され、撮像部１４０ＡによりスクリーンＳＣの法線に対して平行な方向に撮像を行うと仮定する。この場合、撮像部１４０Ａの撮像画像データには、スクリーンＳＣの左半分が撮像された画素と、スクリーンＳＣの右半分が撮像された画素とがほぼ同数含まれる。これに対して、プロジェクター１００Ｂは、スクリーンＳＣの法線に対して斜めに設置され、スクリーンＳＣを斜め方向から撮像すると仮定する。この場合、撮像部１４０Ｂの撮像画像データを構成する画素には、スクリーンＳＣの左半分を撮像した画素と、スクリーンＳＣの右半分を撮像した画素とが同数含まれない。このため、制御部１７０Ａは、設定座標を設定して、この設定座標上の座標に、第３撮像画像データの画素と、第４撮像画像データの画素とを対応付ける。すなわち、第３撮像画像データの画素数と、第４撮像画像データの画素数とが同数になるように調整する。
【００８６】
図９は、座標変換について説明するための説明図である。
図９に示す（Ａ）には、横軸が第３撮像画像データのＸ軸、縦軸が輝度値を示す座標を示す。また、（Ａ）には、左端座標Ｘ１Ｌ，中央座標Ｘ１Ｃ，右端座標Ｘ１Ｒの各点における輝度値Ｙ（Ｘ１Ｌ）、Ｙ（Ｘ１Ｃ）、Ｙ（Ｘ１Ｒ）を示す。また、図９に示す（Ｂ）には、設定座標を示す。
本実施形態では、設定座標としてｎ＝０からｎ＝１００までの１０１個の座標を有する座標を設定する。制御部１７０Ａは、複比による座標変換により、設定座標の座標ｎ（０≦ｎ≦１００の整数）に相当する第３撮像画像データ上の座標Ｘｎを求める。第３撮像画像データ上の座標Ｘｎは、以下の示す式（５）により求めることができる。
【００８７】
【数１】
2019078786.tif 000003
【００８８】
図１０は、線形補間について説明するための説明図である。図１０には、横軸が第３撮像画像データのＸ軸、縦軸が輝度値を示す座標を示す。
次に、制御部１７０Ａは、線形補間により座標Ｘｎにおける輝度値を求める。第１ブレンド領域１７の第１輝度分布から求めた輝度値をＹ１（ｎ）とおくと、座標Ｘｎにおける輝度値は、以下に示す式（６）のようになる。
【００８９】
【数２】
2019078786.tif 000004
【００９０】
上記の式（６）において、Ｘｎ１は、Ｘｎの小数点以下を切り捨てたＸ座標である。また、Ｘｎ２は、Ｘｎ１に１を加算したＸ座標である。制御部１７０Ａは、ｎの値を０〜１００まで変更して、任意の座標系の各座標ｎ＝０〜１００における輝度値Ｙ１（０）〜Ｙ１（１００）をそれぞれ求める。
【００９１】
また、制御部１７０Ａは、第４撮像画像データについても同様に、上記の式（５）により設定座標の座標ｎ（０≦ｎ≦１００の整数）に相当する第４撮像画像データ上の座標Ｘｎを求める。さらに、制御部１７０Ａは、第２ブレンド領域１９の第２輝度分布から求めた輝度値をＹ２（ｎ）とおき、線形補間により座標Ｘｎにおける輝度値を求める。
【００９２】
次に、制御部１７０Ａは、輝度値Ｙ１（ｎ）に補正関数ｆ（ｎ）を乗算して、第１ブレンド領域１７の補正後輝度分布を求める。補正後輝度分布は、以下の式（７）により求められる。
Ｙｋ１（ｎ）＝Ｙ１（ｎ）×ｆｋ１（ｎ）・・・式（７）
式（７）において、ｆｋ１（ｎ）は、ｎｅ＝１００、ｎｓ＝０、ｐ＝２とし、係数ｋを０．７≦ｋ≦１．０の範囲で変化させた補正関数とする。
【００９３】
次に、制御部１７０Ａは、輝度値Ｙ２（ｎ）に補正関数ｆ（ｎ）を乗算して、第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布を求める。第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布は、以下の式（８）により求められる。
Ｙｋ２（ｎ）＝Ｙ２（ｎ）×ｆｋ２（ｎ）・・・式（８）
式（８）において、ｆｋ２（ｎ）は、ｎｅ＝０、ｎｓ＝１００、ｐ＝２とし、係数ｋを０．７≦ｋ≦１．０の範囲で変化させた補正関数とする。
【００９４】
次に、制御部１７０Ａは、第１ブレンド領域１７の補正後輝度分布と、第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布とを加算してブレンド後輝度分布を求める（ステップＳ１７）。第１ブレンド領域１７の補正後輝度分布と、第２ブレンド領域１９の補正後輝度分布とを足し合わせることで、ブレンド後輝度分布が求められる。ブレンド後輝度分布をＹｋ（ｎ）とすると、ブレンド後輝度分布Ｙｋ（ｎ）は、以下の式（９）により求められる。
Ｙｋ（ｎ）＝Ｙｋ１（ｎ）＋Ｙｋ２（ｎ）・・・式（９）
【００９５】
次に、制御部１７０Ａは、ブレンド領域１５における理想線ｇ（ｘ）を定義する。本実施形態では、制御部１７０Ａは、ブレンド領域１５の左端の輝度値Ｙ（ＸＬ）と、ブレンド領域１５の右端の輝度値Ｙ（ＸＲ）とを結ぶ直線を理想線ｇ（ｘ）として設定する。制御部１７０Ａは、第１撮像画像データを構成する画素のうち、ブレンド領域１５の左端に対応する画素であって縦方向の中央に位置する画素の輝度値を、輝度値Ｙ（ＸＬ）に設定する。同様に、制御部１７０Ａは、第２撮像画像データを構成する画素のうち、ブレンド領域１５の右端に対応する画素であって縦方向の中央に位置する画素の輝度値を、輝度値Ｙ（ＸＲ）に設定する。
【００９６】
次に、制御部１７０Ａは、式（９）により求めた輝度分布Ｙｋ（ｎ）と、理想線ｇ（ｘ）との差を示す指標値Ｓｋを求める（ステップＳ１８）。指標値Ｓｋは、以下に示す式（１０）により求められる。
【００９７】
【数３】
2019078786.tif 000005
【００９８】
式（１０）において、ＸＲは、ブレンド領域１５の右端のＸ座標であり、ＸＬは、ブレンド領域１５の左端のＸ座標である。
制御部１７０Ａは、指標値Ｓｋを求めると、０．７≦ｋ≦１．０の範囲で係数ｋの値を変更して指標値Ｓｋが最も小さくなるときの係数ｋの値を選択する（ステップＳ１９）。係数ｋは、本発明の「輝度変化を示す第１輝度調整情報」及び「輝度変化を示す第２輝度調整情報」に相当する。
【００９９】
制御部１７０Ａは、係数ｋの値を選択すると、選択した係数ｋの値をプロジェクター１００Ｂに送信する（ステップＳ２０）。また、制御部１７０Ａは、求めた係数ｋにより補正関数ｆ（ｎ）を設定する（ステップＳ２１）。制御部１７０Ａは、設定した補正関数ｆ（ｎ）を画像処理部１５５Ａに出力する。画像処理部１５５Ａは、制御部１７０Ａから入力された補正関数ｆ(ｎ)により画像データの輝度を補正し（ステップＳ２２）、補正した画像データを光変調装置駆動部１２２Ａに出力する。光変調装置駆動部１２２Ａは、入力された画像データに基づいて、液晶パネルを駆動する駆動信号をＲ，Ｇ，Ｂの色ごとに生成する。また、光変調装置駆動部１２２Ａは、生成した駆動信号に基づいて対応する色の液晶パネルを駆動して各液晶パネルに画像を描画する。これにより、ブレンド領域１５の輝度が補正された画像がスクリーンＳＣの投射領域１１に投射される（ステップＳ２３）。
【０１００】
また、プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから受信した係数ｋにより補正関数ｆ（ｎ）を設定し、設定した補正関数ｆ（ｎ）により画像データの輝度を画像処理部１５５Ｂで補正する。この後、光変調装置駆動部１２２Ｂが補正した画像データに基づいて液晶パネルを駆動して各液晶パネルに画像を描画する。これにより、ブレンド領域１５の輝度が補正された画像がスクリーンＳＣの投射領域１２に投射される。
【０１０１】
次に、図１１〜図１３を参照して、投射領域１１の輝度分布と、投射領域１２の輝度分布とをそれぞれ別々の撮像部１４０Ａ、１４０Ｂにより撮像した撮像画像データにより求める理由について説明する。図１１〜図１３は、スクリーン特性を示す図である。スクリーン特性とは、入射された光を反射するスクリーンＳＣの反射特性を示し、光の反射方向ごとの光の強度を示す。
図１１は、スクリーンＳＣの正面に設置されたプロジェクター１００により画像光を投射した場合に、光が反射される反射角と、輝度の相対値との関係を示す図である。また、図１２は、入射角が１５度、すなわち、プロジェクター１００から射出される画像光がスクリーンＳＣに対して１５度で入射される場合の画像光の反射角と、輝度の相対値との関係を示す図である。また、図１３は、入射角が４５度、すなわち、プロジェクター１００から射出される画像光がスクリーンＳＣに対して４５度で入射される場合の画像光の反射角と、輝度の相対値との関係を示す図である。
【０１０２】
まず、１台のプロジェクター１００の撮像部１４０によりスクリーンＳＣを撮像して、投射領域１１及び投射領域１２の輝度分布を求める場合について説明する。例えば、プロジェクター１００Ｂにより投射領域１２に画像光を投射して、投射領域１２で反射された反射光の強度分布を、プロジェクター１００Ａの撮像部１４０Ａにより撮像して測定すると仮定する。スクリーンＳＣはスクリーン特性を有しており、スクリーンＳＣにおける輝度分布が観測位置によって異なる。このため、プロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂにより撮像した反射光の輝度分布と、プロジェクター１００Ａの撮像部１４０Ａで撮像した反射光の輝度分布とは同一の輝度分布とはならない。このため、プロジェクター１００Ｂが画像を投射する投射領域１２の輝度分布を、プロジェクター１００Ａの撮像部１４０Ａで求めても、投射領域１２の輝度分布を正確に求めることができない。
【０１０３】
次に、投射領域１１の輝度分布をプロジェクター１００Ａの撮像部１４０Ａにより求め、投射領域１２の輝度分布をプロジェクター１００Ｂの撮像部１４０Ｂにより求める場合について説明する。
プロジェクター１００をスクリーンＳＣの水平方向の中央に設置し、スクリーンＳＣに対して０度の入射角でスクリーンＳＣに画像光を投射すると仮定する。この投射を正面投射という。このとき、プロジェクター１００から射出された画像光がスクリーンＳＣで反射した反射光を撮像部１４０で撮像して得られた輝度分布を図１１に示す。図１１に示すように、反射角０度の輝度の相対値は「１」に近い値となる。すなわち、スクリーンＳＣに射出される入射光の輝度とほぼ等しい輝度が得られる。
【０１０４】
また、プロジェクター１００から射出される画像光が、スクリーンＳＣに対して１５度の入射角でスクリーンＳＣに投射されるようにプロジェクター１００を設置したと仮定する。このとき、プロジェクター１００から射出された画像光がスクリーンＳＣで反射した反射光を撮像部１４０で撮像して得られた輝度分布を図１２に示す。図１２に示すように、プロジェクター１００の設置位置｛入射角≒−反射角（撮像角）となる位置｝において撮像される反射光の輝度が正面投射の場合の輝度の相対値「１」に近い値となる。すなわち、スクリーンＳＣに対して１５度の入射角でスクリーンＳＣに画像光が投射されるようにプロジェクター１００を設置しても、撮像部１４０により正面投射の場合の輝度とほぼ同等の輝度を測定することができる。
【０１０５】
また、図１３は、スクリーンＳＣに対して４５度の入射角でスクリーンＳＣに投射されるようにプロジェクター１００を設置した場合に、撮像部１４０で撮像して得られた輝度分布を示す。図１３に示すように、プロジェクター１００の設置位置｛入射角≒−反射角（撮像角）となる位置｝において撮像される反射光の輝度が正面投射の場合の輝度の相対値「１」に近い値となる。すなわち、スクリーンＳＣに対して４５度の入射角でスクリーンＳＣに画像光が投射されるようにプロジェクター１００を設置しても、撮像部１４０により正面投射の場合の輝度の相対値とほぼ同等の輝度を測定することができる。
【０１０６】
このように撮像部１４０Ａにより投射領域１１の輝度分布を求め、撮像部１４０Ｂにより投射領域１２の輝度分布を求めることにより、以下に示す利点がある。
すなわち、一般的なスクリーンＳＣの多くは、スクリーン特性が、光の入射角≒−反射角となる場合の輝度値は、正面投射（反射角度＝０度）に近い値となるため、正面投射に近い輝度分布を測定することができる。
また、スクリーンＳＣに対するプロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００Ｂの設置角度がどのような角度であっても、光の入射角≒−反射角となり、輝度分布がプロジェクター１００の設置条件によらずに安定して測定することができる。
【０１０７】
以上説明したように本実施形態は、第１プロジェクターとしてのプロジェクター１００Ａと、第２プロジェクターとしてのプロジェクター１００Ｂとを備える画像投射システム１である。
プロジェクター１００Ａは、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部１１０Ａと、投射部１１０Ａにより投射された画像を含む範囲を撮像する撮像部１４０Ａと、を備える。
プロジェクター１００Ｂは、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部１１０Ｂと、投射部１１０Ｂにより投射された画像を含む範囲を撮像する撮像部１４０Ｂと、を備える。
【０１０８】
また、プロジェクター１００Ａは、演算部として動作する制御部１７０Ａを備える。制御部１７０Ａは、投射部１１０Ａの投射領域１１を撮像した撮像画像データに基づいて投射領域１１の輝度分布を求め、また、投射部１１０Ｂの投射領域１２を撮像した撮像画像データに基づいて投射領域１２の輝度分布を求める。
また、制御部１７０Ａは、投射領域１１の輝度分布と、投射領域１２の輝度分布とに基づいて、プロジェクター１００Ａが投射する画像の輝度を調整する係数「ｋ」の値を設定する。また、制御部１７０Ａは、投射領域１１の輝度分布と、投射領域１２の輝度分布とに基づいて、プロジェクター１００Ｂが投射する画像の輝度を調整する係数「ｋ」の値を設定する。
【０１０９】
この構成によれば、投射領域１１を撮像部１４０Ａにより撮像して投射領域１１の輝度分布を求め、投射領域１２を撮像部１４０Ｂにより撮像して投射領域１２の輝度分布を求める。このため、投射領域１１及び１２の輝度分布を精度よく求めることができる。
特に、入射方向とほぼ同一の方向に反射した光の輝度が、入射角度が０度で入射され、反射角度が０度で反射した光の輝度とほぼ等しい反射特性を有するスクリーンＳＣである場合、正面投射の場合の輝度分布に近い輝度分布を求めることができる。このため、スクリーンＳＣの反射特性に起因して生じる撮像結果の誤差を抑制して、画像の輝度調整を高精度に行うことができる。
【０１１０】
また、制御部１７０Ａは、スクリーンＳＣにおいて、プロジェクター１００Ａが投射する画像と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像とが重複する重畳領域１３の輝度を調整するための係数「ｋ」を求める。
従って、重畳領域１３の輝度を調整することができる。
【０１１１】
また、制御部１７０Ａは、重畳領域１３に対応する輝度変化を示す係数「ｋ」を求める。
従って、プロジェクター１００Ａが投射する画像の重畳領域１３に対応する領域の輝度を調整する係数「ｋ」と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像の重畳領域１３に対応する領域の輝度を調整する係数「ｋ」とを求めることができる。
【０１１２】
また、プロジェクター１００Ａは、制御部１７０Ａが求めた係数「ｋ」に基づいて、投射部１１０Ａが投射する画像の輝度を調整する画像処理部１５５Ａを備える。また、プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａにより求められた係数「ｋ」に基づいて、投射部１１０Ｂが投射する画像の輝度を調整する画像処理部１５５Ｂを備える。
従って、プロジェクター１００Ａにおいて、係数「ｋ」に基づいて投射領域１１に投射する画像の輝度を調整することができる。また、プロジェクター１００Ｂにおいて、係数「ｋ」に基づいて投射領域１２に投射する画像の輝度を調整することができる。
【０１１３】
また、プロジェクター１００Ａの制御部１７０Ａが演算部として動作する。制御部１７０Ａは、プロジェクター１００Ａが投射する画像のうち、重畳領域１３の輝度を調整する係数「ｋ」と、プロジェクター１００Ｂが投射する画像のうち、重畳領域１３の輝度を調整する係数「ｋ」とを求める。従って、プロジェクター１００Ａをマスタープロジェクターとして動作させることができる。
【０１１４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態のプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの構成は、上述した第１実施形態と同一である。このため、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの構成についての説明は省略する。
【０１１５】
上述した第１実施形態では、予め用意された複数の補正関数ｆ（ｎ）により補正したブレンド後輝度分布の中から理想線ｇ（ｘ）に最も近いブレンド後輝度分布を特定して、係数ｋ及び補正関数ｆ(ｎ)を特定した。
第２実施形態では、理想とする補正関数ｆ（ｎ）を求める。
【０１１６】
上述した式（６）に基づいて輝度値Ｙ１（ｎ）、Ｙ２（ｎ）を算出するまでの手順は、上述した第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【０１１７】
本実施形態は、式（６）により求めた輝度値から理想的な補正関数を求める。プロジェクター１００Ａが投射する画像について、輝度を補正する補正関数ｈ１（ｎ）は、以下の式（１１）により求められる。
ｈ１（ｎ）＝ｆ１１（ｎ）×Ｙ１（０）／Ｙ１（ｎ）・・・（１１）
【０１１８】
ｆ１１（ｎ）は、上記式（１）において、開始座標ｎｓ＝０、終了座標ｎｅ＝１００、ｐ＝２、ｋ＝１に設定した場合の補正関数を示す。また、Ｙ１（０）は、開始座標ｎｓ＝０における輝度値であり、Ｙ１（ｎ）は、座標ｎにおける輝度値である。また、Ｙ１（０）／Ｙ１（ｎ）は、開始座標ｎｓ＝０における輝度値Ｙ１（０）を基準とした座標ｎの輝度値Ｙ１（ｎ）の比の逆数、すなわち、輝度値を持ち上げる持ち上げ量に相当する。
【０１１９】
また、第２ブレンド領域１９についても同様に、輝度を補正する補正関数ｈ２（ｎ）は、以下の式（１２）により求められる。
ｈ２（ｎ）＝ｆ１２（ｎ）×Ｙ２（１００）／Ｙ２（ｎ）・・・（１２）
【０１２０】
ｆ１２（ｎ）は、上記式（２）において、開始座標ｎｓ＝１００、終了座標ｎｅ＝０、ｐ＝２、ｋ＝１に設定した場合の補正関数を示す。また、Ｙ２（０）は、終了座標ｎｅ＝０における輝度値であり、Ｙ２（ｎ）は、座標ｎにおける輝度値である。また、Ｙ２（１００）／Ｙ２（ｎ）は、開始座標ｎｓ＝１００における輝度値Ｙ２（１００）を基準とした座標ｎの輝度値Ｙ２（ｎ）の比の逆数、すなわち、輝度値を持ち上げる持ち上げ量に相当する。
【０１２１】
制御部１７０Ａは、補正関数ｈ１（ｎ）、ｈ２（ｎ）を求めると、求めた補正関数ｈ２（ｎ）をプロジェクター１００Ｂに送信する。その後、プロジェクター１００Ａは、補正関数ｈ１（ｎ）を画像処理部１５５Ａに出力する。画像処理部１５５Ａは、制御部１７０Ａから入力された補正関数ｈ１（ｎ）により画像データの輝度を補正し、補正した画像データを光変調装置駆動部１２２Ａに出力する。光変調装置駆動部１２２Ａは、入力された画像データに基づいて、液晶パネルを駆動する駆動信号をＲ，Ｇ，Ｂの色ごとに生成し、生成した駆動信号に基づいて対応する色の液晶パネルを駆動して各液晶パネルに画像を描画する。これにより、ブレンド領域１５の輝度が補正された画像がスクリーンＳＣの投射領域１１に投射される。
【０１２２】
プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから補正関数ｈ２（ｎ）を受信すると、受信した補正関数ｈ２（ｎ）を画像処理部１５５Ｂに出力する。画像処理部１５５Ｂは、画像入力Ｉ／Ｆ部１５１Ｂにより受信した画像データの輝度を補正関数ｈ２（ｎ）により補正し、補正した画像データを光変調装置駆動部１２２Ｂに出力する。光変調装置駆動部１２２Ｂは、入力された画像データに基づいて、液晶パネルを駆動する駆動信号をＲ，Ｇ，Ｂの色ごとに生成し、生成した駆動信号に基づいて対応する色の液晶パネルを駆動して各液晶パネルに画像を描画する。これにより、ブレンド領域１５の輝度が補正された画像がスクリーンＳＣの投射領域１２に投射される。
【０１２３】
このように第２実施形態の画像投射システム１も、第１実施形態の画像投射システム１と同様に、各プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが投射する画像の輝度調整を精度よく行うことができる。
【０１２４】
上述した第１及び第２実施形態及びその変形例は、本発明の好適な実施の形態である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した第１及び第２実施形態では、投射領域１１及び１２を撮像して撮像画像データを取得し、取得した撮像画像データに基づいて、投射領域１１及び１２に投射する画像の輝度を好適に補正する補正関数ｆ（ｎ）の係数ｋを求めた。変形例として、補正関数ｆ(ｎ)により第１パターン画像データ１６３Ａの輝度を補正して、輝度を補正した第１パターン画像データ１６３Ａに基づく画像を投射領域１１に投射する。そして、この画像を撮像部１４０Ａにより撮像して投射領域１１の輝度分布を求める。この処理を、補正関数ｆ(ｎ)の係数ｋの値を変更しながら複数回繰り返す。また、投射領域１２についてもプロジェクター１００Ｂが同様に処理を行う。そして、複数の撮像画像データにより求めた輝度分布に基づいて、最適な補正関数ｆ(ｎ)の係数ｋの値を決定してもよい。
【０１２５】
また、上述した第１及び第２実施形態では、記憶部１６０Ａに補正関数ｆ(ｎ)を記憶させて、画像データの輝度を補正関数ｆ(ｎ)により補正する場合について説明した。変形例として、補正関数ｆ（ｎ）の値を示す補正値を、変更した係数ｋごとに記憶部１６０Ａ及び１６０Ｂに記憶させてもよい。
【０１２６】
また、上述した実施形態では、プロジェクター１００Ａをマスタープロジェクターとして動作させる場合について説明したが、プロジェクター１００Ｂをマスタープロジェクターとして動作させることも可能である。また、図６に示すフローチャートで説明した最適な係数ｋを求める処理を、プロジェクター１００Ａの制御部１７０Ａではなく、パーソナルコンピューター等の画像投射システム１以外の装置に実行させてもよい。
【０１２７】
また、図６に示すフローチャートの処理単位は、プロジェクター１００Ａの制御部１７０Ａの処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図６のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、制御部１７０Ａの処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【０１２８】
また、図２に示すプロジェクター１００Ａ、１００Ｂの各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【０１２９】
また、上述した第１及び第２実施形態では、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが、透過型の液晶パネルを用いた液晶プロジェクターである場合について説明したが、反射型の液晶パネルやデジタルミラーデバイスを用いたプロジェクターであってもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１…画像投射システム、５…リモコン、１１…投射領域、１２…投射領域、１３…重畳領域、１５…ブレンド領域、１７…第１ブレンド領域、１９…第２ブレンド領域、１００、１００Ａ、１００Ｂ…プロジェクター、１１０Ａ、１１０Ｂ…投射部、１１１Ａ、１１１Ｂ…光源部、１１２Ａ…光変調装置、１１３Ａ、１１３Ｂ…投射光学系、１２０Ａ…駆動部、１２１Ａ…光源駆動部、１２２Ａ…光変調装置駆動部、１２３Ａ…投射光学系駆動部、１３１Ａ…操作パネル、１３３Ａ…リモコン受光部、１３５Ａ…入出力Ｉ／Ｆ部、１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ…撮像部、１４５Ａ…通信Ｉ／Ｆ部、１５１Ａ…画像入力Ｉ／Ｆ部、１５３Ａ…フレームメモリー、１５５Ａ、１５５Ｂ…画像処理部、１６０Ａ、１６０Ｂ…記憶部、１６１Ａ、１６１Ｂ…マーク画像データ、１６３Ａ、１６３Ｂ…第１パターン画像データ、１６５Ａ、１６５Ｂ…第２パターン画像データ、１７０Ａ…制御部、１７１Ａ…投射制御部、１７３Ａ…撮像制御部、１７５Ａ…輝度調整部、１８０Ａ…バス、２００…画像供給装置、３００…マーク画像、３０１、３０２、３０３…マーク、ＳＣ…スクリーン、Ｓｋ…指標値、ｎｓ…開始座標、ｎｅ…終了座標。
【図１】
2019078786.tif 000006
【図２】
2019078786.tif 000007
【図３】
2019078786.tif 000008
【図４】
2019078786.tif 000009
【図５】
2019078786.tif 000010
【図６】
2019078786.tif 000011
【図７】
2019078786.tif 000012
【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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