(57)【要約】【課題】複数のプロジェクタにて、それぞれ異なる画像を投影する際のユーザの負担を軽減するプロジェクタを提供する。【解決手段】各プロジェクタ１００は、それぞれの画像の投影領域外の領域を少なくとも撮像可能な撮像視野を有する撮像部を備えている。各プロジェクタ１００は、通信可能な他のプロジェクタ１００を探索し（ステップ２０３）、他のプロジェクタ１００のＩＤを取得する（ステップ２０９）。そして、１台ずつ投影を行うとともに、残りの３台で撮像を行い、相互に撮像結果を通知する（ステップ２１１〜２４７）。各プロジェクタ１００は、すべてのプロジェクタ１００の撮像視野Ｓ１〜Ｓ４での撮像結果に基づいて、自分の投影位置を認識し（ステップ２５１）、その位置に応じた適切な画像を、自動的に選択して投影する（ステップ２５５、２５７）。【選択図】図３
2008249907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影する投影部と、
前記投影部による画像の投影領域外の領域からの光を少なくとも受光可能な受光面を有する受光部と、
通信可能な他のプロジェクタを探索する探索部と、
前記他のプロジェクタとの間で前記受光部の受光結果を相互に通知する通知部と、
前記受光部の受光結果と、前記他のプロジェクタから通知された受光結果とに基づいて、前記投影部による画像の投影領域と前記他のプロジェクタの画像の投影領域とを含む複数の投影領域の位置関係を認識する位置関係認識部と、を備え、
前記複数の投影領域における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じた画像を前記投影部によって投影することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投影部は、ユニークなパターン画像を投影可能であり、
前記受光部は、前記投影部による画像の投影領域外の領域を少なくとも撮像可能な撮像視野を有する撮像素子を有し、
前記位置関係認識部は、
前記撮像素子の撮像結果に含まれるパターン画像のパターンに基づいて、前記他のプロジェクタの画像の投影領域を特定して、前記複数の投影領域の位置関係を認識することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記複数の投影領域における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じた動作モードを設定する動作モード設定部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記動作モード設定部は、
前記複数の投影領域における各投影領域の位置と前記動作モードとを関連付けるテーブルを有し、
前記テーブルを参照して、前記動作モードを設定することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
最初に表示される主画像としての第１の画像の画像データとこの第１の画像に付随する第２の画像の画像データとを取得する画像データ取得手段を備え、
前記動作モード設定部は、
前記位置関係認識部によって認識された位置関係における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じて、前記第１の画像を投影する第１のモードと、前記第２の画像を投影する第２のモードとのいずれかを設定可能であり、
前記第１のモードが設定された場合に、前記第１の画像の画像データを選択し、前記第２の画像の画像データを前記他のプロジェクタに送信するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記第２の画像の画像データとして、複数の異なる画像データがあり、
前記データ処理部は、
前記第１のモードが設定された場合に、前記位置関係認識部によって認識された位置関係における各前記他のプロジェクタの画像の投影領域の位置に応じた前記第２の画像の画像データを、各前記他のプロジェクタに分配して送信することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備える表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他のプロジェクタと連携して使用され、同時に投影される複数の画像のうち、１つの画像を投影するプロジェクタと、該プロジェクタを備える表示システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プレゼンテーション等においては、２台以上のプロジェクタを用い、一方のプロジェクタでは、プレゼンテーション用のスライド画像などの主画像を投影し、他方のプロジェクタでは、その主画像に対する補助的な画像を副画像として投影しようとする場合がある。このような場合のために、複数のプロジェクタのうち、一方をマスタとして動作するプロジェクタ（マスタプロジェクタ）として設定し、他方をスレーブとして動作するプロジェクタ（スレーブプロジェクタ）として設定し、マスタプロジェクタが、スレーブプロジェクタに送る画像データを選択して送信し、スレーブプロジェクタは、受信された画像データを投影して、主画像と副画像との同期をとるシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、複数のプロジェクタを用い、各プロジェクタの画像の投影領域を連結して１つのマルチ画面を形成しようとする場合がある。このような場合には、各プロジェクタによって投影される画像をつなぎ合わせるために、各プロジェクタの投影位置の位置合わせを行う必要がある。そこで、各プロジェクタからスクリーン上に例えばテストパターン等を投影し、そのテストパターン像等の位置を、そのテストパターン像を撮影するなどして検出し、その検出結果に基づいて、各プロジェクタの投影位置の調整を行う技術が開示されている（例えば、特許文献２〜４参照）。
【０００４】
また、複数のプロジェクタの画像の投影領域をスクリーン上に並べ、マルチ画面を形成する場合に、スクリーン上におけるプロジェクタの投影領域の並び方を考慮し、その並び方における投影領域の位置に応じた画像を、各プロジェクタに投影させる必要がある。このため、マルチ画面でどのような並び方をしているかをユーザが手動で設定するプロジェクタが開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００５】
この特許文献５に記載のシステムのように、複数のプロジェクタを同時に用いる場合には、それらの並び方を予め把握し、その並び方に応じて各プロジェクタが適切な画像を投影できるように設定しておく必要がある。例えば、図９に示されるように、４台のプロジェクタ１００’が、横一列に並べられており、左のプロジェクタから順に、主画像、副画像１、副画像２、副画像３という順で各画像を投影する必要があるとする。この場合、主画面、副画像１、副画像２、副画像３をそれぞれ投影するプロジェクタを、左から順番に正確に配置する必要がある。
【０００６】
また、図９に示されるシステムでは、４台のプロジェクタ１００’が、シリアルの通信ネットワーク１０５によってカスケード接続されており、一番左のプロジェクタ１００’が、パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略述する）１２０と無線ＬＡＮで接続され、パソコン１２０とデータ通信可能となっている。この場合、パソコン１２０は、主画像、副画像１、副画像２、副画像３として投影される画像データを、その画像を投影すべき適切な相手先に送信する必要がある。仮に、特許文献２〜４に記載のシステムのように、各プロジェクタの画像の投影領域の位置合わせを行って、各投影領域のつなぎ目を合わせたとしても、各プロジェクタによって投影される画像が適切でなければ、所定のシナリオに沿って各画像を投影するのは困難である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６５９４９号公報
【特許文献２】特開平８−１６８０３９号公報
【特許文献３】特開２００５−２４４８３５号公報
【特許文献４】特開２００６−１０９０８８号公報
【特許文献５】特開２００３−２７１１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像の並びを考慮して、プロジェクタを設置したり、通信ネットワークを間違わずに接続したりするのは、ユーザにとって負担となる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数のプロジェクタを用いて複数の異なる画像を同時に投影する際のユーザの負担を軽減するプロジェクタ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のプロジェクタは、画像を投影する投影部と、前記投影部による画像の投影領域外の領域からの光を少なくとも受光可能な受光面を有する受光部と、通信可能な他のプロジェクタを探索する探索部と、前記他のプロジェクタとの間で前記受光部の受光結果を相互に通知する通知部と、前記受光部の受光結果と、前記他のプロジェクタから通知された受光結果とに基づいて、前記投影部による画像の投影領域と前記他のプロジェクタの画像の投影領域とを含む複数の投影領域の位置関係を認識する位置関係認識部と、を備え、前記複数の投影領域における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じた画像を前記投影部によって投影することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のプロジェクタは、請求項１に記載のプロジェクタにおいて、前記投影部は、ユニークなパターン画像を投影可能であり、前記受光部は、前記投影部による画像の投影領域外の領域を少なくとも撮像可能な撮像視野を有する撮像素子を有し、前記位置関係認識部は、前記撮像素子の撮像結果に含まれるパターン画像のパターンに基づいて、前記他のプロジェクタの画像の投影領域を特定して、前記複数の投影領域の位置関係を認識することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載のプロジェクタは、請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、前記複数の投影領域における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じた動作モードを設定する動作モード設定部を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載のプロジェクタは、請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記動作モード設定部は、前記複数の投影領域における各投影領域の位置と前記動作モードとを関連付けるテーブルを有し、前記テーブルを参照して、前記動作モードを設定することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載のプロジェクタは、請求項３又は４に記載のプロジェクタにおいて、最初に表示される主画像としての第１の画像の画像データとこの第１の画像に付随する第２の画像の画像データとを取得する画像データ取得手段を備え、前記動作モード設定部は、前記位置関係認識部によって認識された位置関係における前記投影部による画像の投影領域の位置に応じて、前記第１の画像を投影する第１のモードと、前記第２の画像を投影する第２のモードとのいずれかを設定可能であり、前記第１のモードが設定された場合に、前記第１の画像の画像データを選択し、前記第２の画像の画像データを前記他のプロジェクタに送信するデータ処理部を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載のプロジェクタは、請求項５に記載のプロジェクタにおいて、前記第２の画像の画像データとして、複数の異なる画像データがあり、前記データ処理部は、前記第１のモードが設定された場合に、前記位置関係認識部によって認識された位置関係における各前記他のプロジェクタの画像の投影領域の位置に応じた前記第２の画像の画像データを、各前記他のプロジェクタに分配して送信することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の表示システムは、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備えている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載のプロジェクタによれば、投影部による画像の投影領域外の領域からの光を少なくとも受光可能な受光面を有する受光部を備えている。したがって、受光部によって受光される光に、他のプロジェクタの画像の投影領域からの光が含まれていれば、その受光結果に基づいて、その他のプロジェクタの画像の投影領域と、投影部の投影領域との位置関係を概略的に認識することが可能となる。
【００１８】
また、このプロジェクタによれば、通信可能な他のプロジェクタを探索する探索部を備えており、探索された他のプロジェクタとの間で、受光部の受光結果を相互に通知する。したがって、位置関係認識部は、すべてのプロジェクタにおける受光部の受光結果を取得することができるので、すべてのプロジェクタの画像の投影領域の位置関係における投影部による投影領域の位置を、認識することができるようになる。これにより、その位置関係における投影部の画像の投影領域の位置に応じた適切な画像をその投影部によって自動的に投影することが可能となるので、複数のプロジェクタを用いて複数の異なる画像を同時に投影する際のユーザの作業負担を軽減することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載のプロジェクタによれば、投影部はユニークなパターン画像を投影可能である。したがって、そのパターンを撮像素子で撮像し、その撮像結果からそのパターンを抽出すれば、撮像素子の撮像視野内に投影領域が含まれるプロジェクタを特定することが可能となる。
【００２０】
また、請求項３に記載のプロジェクタによれば、複数のプロジェクタの位置関係における投影部による画像の投影領域の位置に応じた動作モードを、自動的に設定することができる。この動作モードの設定により、その位置関係における投影部の画像の投影領域の位置に応じた適切な画像を自動的に選択することが可能となる。
【００２１】
また、請求項４に記載のプロジェクタによれば、動作モード設定部が、複数の投影領域における各投影領域の位置と動作モードとを関連付けるテーブルを有しているので、複数のプロジェクタの位置関係における投影部による画像の投影領域の位置に応じた動作モードを設定するのが容易となる。
【００２２】
また、請求項５に記載のプロジェクタによれば、主画像としての第１の画像の画像データと、この第１の画像に付随する第２の画像の画像データとを取得する画像データ取得手段を備えている。また、動作モード設定部は、位置関係認識部によって認識された位置関係における投影部による画像の投影領域の位置に応じて、第１の画像を投影する第１のモードと、第２の画像を投影する第２のモードのいずれかを設定する。さらに、データ処理部は、第１のモードが選択された場合には、第１の画像の画像データを選択し、第２の画像の画像データを他のプロジェクタに送信する。このようにすれば、複数の投影領域の位置関係における自らの投影位置に応じて、第１の画像を投影するプロジェクタとしても、第２の画像を投影するプロジェクタとしても機能することができるようになる。
【００２３】
また、請求項６に記載のプロジェクタによれば、第１のモードが設定された場合に、第２のモードで動作するプロジェクタが複数存在する場合には、それぞれのプロジェクタの投影部の画像の投影領域の位置に応じて、適切な第２の画像が分配され、送信されるようになるので、３台以上のプロジェクタを用いて３枚以上の異なる画像を同時に投影する際のユーザの負担を軽減することが可能となる。
【００２４】
また、請求項７に記載のプロジェクタによれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタを複数備えている。それらのプロジェクタは、互いに、受光部の受光結果を通知しあい、それらの投影領域の位置関係を自動的に認識し、その位置関係における投影部の投影領域の位置に応じた適切な画像を、それぞれのプロジェクタが自動的に投影することができるようになる。この結果、複数のプロジェクタを用いて複数の異なる画像を同時に投影する際のユーザの負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１には、本発明の一実施形態に係る表示システムの概略構成が示されている。図１に示されるように、本実施形態に係る表示システム２００は、４台のプロジェクタ１００と１台のパソコン１２０とを備えている。４台のプロジェクタ１００は、画像をスクリーン上に投影する同型の投影装置である。なお、４台のプロジェクタ１００と、パソコン１２０との間は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワーク１０４で接続されている。なお、このＬＡＮに代えて、無線ＬＡＮやＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブルのカスケード接続などで、プロジェクタ間がデータ通信可能となっていてもよい。また、各プロジェクタ１００には、赤外線によって、各プロジェクタ１００を遠隔操作するためのリモコン１０２が装備されている。このリモコン１０２により、プロジェクタ１００に対して、各種操作コマンドが送信され、プロジェクタ１００は、その操作コマンドに従って動作するようになる。
【００２７】
図２には、各プロジェクタ１００の内部構成を示すブロック図が示されている。図２に示されるように、プロジェクタ１００は、投影部１０と、画像処理部２０と、制御部３０と、内部バス４０と、撮像部５０とを備えている。投影部１０は、画像をスクリーンＳ上に投影するための投影光を射出するための各種光学系を有している。また、画像処理部２０は、一連の画像処理を行って、投影部１０によって投影される画像を形成する。制御部３０は、投影部１０と画像処理部２０とを統括制御する。
【００２８】
図２に示されるように、投影部１０は、ランプ制御回路１１と、ランプ１２と、照明光学系１３と、光変調素子１４と、結像光学系１５とを備えている。ランプ制御回路１１は、制御部３０の統括制御の下で、ランプ１２を点灯させる。ランプ１２は、投影用の照明光を出射する。ランプ１２から発せられた照明光は、照明光学系１３に入射され整形される。照明光学系１３より出射した照明光は、光変調素子１４を均一に照明する。光変調素子１４としては、例えば液晶パネルが用いられるが、デジタルミラーデバイスなどを用いるようにしてもよい。光変調素子１４には、後述する画像処理部２０の駆動により、投影されるべき画像が形成されている。したがって、光変調素子１４を通過した照明光は、その画像情報を含む光となる。光変調素子１４を通過した照明光は、結像光学系１５に入射し、結像光学系１５を介してスクリーンＳ上に到達する。光変調素子１４とスクリーンＳとは、共役の関係にあり、結像光学系１５は、光変調素子１４に形成された画像を、スクリーンＳ上に結像させる。ランプ制御回路１１は、内部バス４０に接続されている。
【００２９】
画像処理部２０は、映像信号入力手段２１と、画像処理回路２２と、光変調素子ドライブ回路２３とを備えている。映像信号入力手段２１により、外部からの映像信号が入力される。入力された映像信号は、画像処理回路２２に入力される。画像処理回路２２は、入力された映像信号に対して所定の画像処理を行い、その画像データ信号を出力する。この画像データ信号は、光変調素子ドライブ回路２３に入力される。光変調素子ドライブ回路２３は、画像データ信号に対応する駆動信号を生成して、その駆動信号に従って光変調素子１４を駆動する。これにより、光変調素子１４上に画像が形成される。画像処理回路２２は、内部バス４０に接続されている。画像処理回路２２は、内部バス４０からも画像データとして投影されるべきデジタル信号を入力可能である。
【００３０】
探索部、位置関係認識部、動作モード設定部、画像データ取得手段、データ処理部としての制御部３０は、マイクロコンピュータ３１を中心に構成されている。マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（いずれも不図示）などを備えており、ＣＰＵがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより、プロジェクタ１００を統括制御する。制御部３０は、マイクロコンピュータ３１の他に、通信ネットワーク１０４を介して、他のプロジェクタ１００やパソコン１２０と通信を行う通信部３２を備えている。また、制御部３０は、マンマシンインターフェイスとして、操作パネル３４を備えている。また、制御部３０は、リモートコントローラのインターフェイスとしての、赤外線制御部３６と、赤外線受光部３７とを備えている。この操作パネル３４からの操作入力の内容は、マイクロコンピュータ３１に送信され、マイクロコンピュータ３１は、その操作内容を解析して、その操作内容に従ってプロジェクタ１００を制御する。これにより、プロジェクタ１００は、操作パネル３４の操作内容に従って動作するようになる。なお、以下では、リモコン１０２又は操作パネル３４の操作を、単に、リモコン１０２等の操作と略述する。また、マイクロコンピュータ３１と各種インターフェイスとは、内部バス４０に接続されている。
【００３１】
受光部としての撮像部５０は、撮像素子としてのＣＣＤ（電荷結合素子）カメラを備えている。図３には、このＣＣＤカメラの撮像範囲と、投影部１０による画像との位置関係が模式的に示されている。図３に示されるように、ＣＣＤカメラは、投影部１０による画像の投影領域Ａを含み、その投影領域Ａよりも大きな撮像視野ＳＡを有している。なお、ＣＣＤカメラの撮像視野は、図３に示されるものに限られず、投影部１０による画像の投影領域Ａの外の領域を少なくとも撮像可能な撮像視野を有していればよい。なお、ＣＣＤカメラでなくＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。ここで、画像の投影領域Ａの外の領域は、画像の投影領域Ａと略同一平面内で、かつ画像の投影領域Ａに隣接する領域であるのが望ましい。このようにすれば、隣接して配置された他のプロジェクタ１００の位置を把握しやすくなるからである。
【００３２】
以上述べたように、投影部１０、画像処理部２０、制御部３０、撮像部５０の各構成要素は、内部バス４０に接続されている。各部のデータ通信は、この内部バス４０を介して行われ、制御部３０のマイクロコンピュータ３１は、この内部バス４０を介して、各部を統括制御している。
【００３３】
図１に戻り、表示システム２００では、それぞれ左から順番に、主画像、副画像１、副画像２、副画像３の並びで各画像が投影される。ここで、主画像とは、すべての画像の中で最初に投影される画像であり、例えば、スライドショーソフトのスライド画像などである。また、副画像１〜３は、その主画像に付随する画像であり、これらの画像は、互いに関連性を有している。
【００３４】
各画像のデータは、予め、パソコン１２０に格納されており、パソコン１２０から、各プロジェクタ１００に送信される。本実施形態では、パソコン１２０は、主画像及び副画像１〜３のデータを、まず、主画像を投影するプロジェクタ１００に送信する。主画像を投影するプロジェクタ１００は、パソコン１２０から受信されたデータから、主画像に相当するデータを抽出し、このデータに基づく画像を投影するとともに、副画像１〜３を、それぞれの画像を投影すべきプロジェクタ１００に分配して送信する。副画像１〜３を投影するプロジェクタ１００は、主画像を投影するプロジェクタ１００から受信された画像データを、副画像に相当するデータとして取得し、このデータに基づく副画像を投影する。
【００３５】
プロジェクタ１００は、主画像を投影するメインモードと、副画像を投影するサブモードという２つの動作モードを設定可能である。すなわち、メインモードに設定された場合には、パソコン１２０からの画像データの受信、主画像の画像データの抽出、副画像の画像データの他のプロジェクタ１００への送信を行うようになる。また、サブモードに設定された場合には、メインモードに設定されたプロジェクタ１００からの画像データの受信、受信した画像データに基づく画像の投影を行う。
【００３６】
図４には、本実施形態における、４台のプロジェクタ１００の配置例が示されている。それぞれのプロジェクタ１００には、識別番号としてのＩＤが付けられている。図４では、例えば、ＩＤが、ＩＤ１〜ＩＤ４のプロジェクタ１００が４台設置されている。ユーザは、このＩＤを考慮することなくランダムにプロジェクタ１００を設置しているため、並び方と、各プロジェクタ１００のＩＤとは、無関係となっている。
【００３７】
次に、プロジェクタ１００の動作について説明する。図５には、プロジェクタ１００のマイクロコンピュータ３１において実行される制御プログラムのフローチャートが示されている。図５に示されるように、まず、ステップ２０１において、プロジェクタ１００の起動処理（電源投入後の処理）を行う。ここで、図４に示されるように、ＩＤ１〜ＩＤ４のプロジェクタ１００すべての起動処理が行われるものとする。次のステップ２０３では、通信部３２を介して、他のプロジェクタ１００の探索を行う。この探索により、探索部の機能が実現されている。
【００３８】
ステップ２０５では、他のプロジェクタ１００が有るか否かを判断する。この判断が否定されれば、ステップ２０７に進み、１台のプロジェクタ１００として投影処理を行う。
【００３９】
ステップ２０５における判断が肯定されると、ステップ２０９に進み、他のプロジェクタ１００のＩＤを取得する。ここで、図４に示される配置例において、ＩＤがＩＤ１であるプロジェクタ１００であれば、他のプロジェクタ１００のＩＤ２〜ＩＤ４が取得されることになる。次のステップ２１１では、自分のＩＤが小さいか否かを判断する。この判断が肯定されれば、ステップ２１２に進み、否定されればステップ２３１に進む。ここで、自分のＩＤがＩＤ１であれば、判断は肯定され、そうでなければ、判断は否定されることになる。
【００４０】
すなわち、図４に示されるシステムでは、ＩＤ１のプロジェクタ１００だけで、この判断が肯定され、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００では、判断が否定される。以下ではこのフローチャートを参照しつつ、ＩＤ１のプロジェクタ１００における動作と、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００における動作とを並行して説明する。
【００４１】
ＩＤ１のプロジェクタ１００は、ステップ２１２において、自分宛のダミーの投影コマンドを、他のプロジェクタ１００に対して送信する。ここで、投影コマンドとは、本来、他のプロジェクタ１００に対して画像を投影させるための指令であるが、ここでは、自分宛であるので、ダミーの投影コマンドとなる。一方、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２３１において、投影コマンドが送信されるまで待っている。ここで、ＩＤ１のプロジェクタ１００から投影コマンドが送られてくると、ステップ２３１の判断は肯定され、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２３３に進む。ステップ２３３では、受信した投影コマンドが自分宛であるか否かを判断する。ここで送られた投影コマンドは、ＩＤ１のプロジェクタ１００宛であるため、判断は否定され、ステップ２４１に進む。
【００４２】
次に、ＩＤ１のプロジェクタ１００は、ステップ２１３において、画像の投影を行う。このときの画像はどのような画像であってもよいが、その投影画像の明るさは、撮像部５０の撮像結果において、投影領域と、それ以外の部分とが、輝度の差によって区別できる程度とする必要がある。一方、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２４１に進み、撮像部５０による撮像を行う。そして、ステップ２４３において、他のプロジェクタ１００との間で、撮像結果の送受信を行う。ここで、ＩＤ１のプロジェクタ１００についても、ステップ２１５において、他のプロジェクタ１００からこれらの撮像結果を受信するようになる。すなわち、ここでは、プロジェクタ間で、撮像結果の相互通知が行われる。このステップ２１５、２４３の動作により、通知部が実現されている。
【００４３】
この段階では、各プロジェクタ１００は、図６に示される撮像視野Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の撮像結果を取得していることになる。ここで、画像を投影しているのは、ＩＤ１のプロジェクタ１００だけであるため、図７（Ａ）に示されるように、撮像視野Ｓ２、Ｓ４の撮像結果に投影画像が含まれるようになる。なお、これらの撮像結果を１回目の撮像結果とする。
【００４４】
この後、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２４７で、位置演算コマンドが送信されているか否かの判断を行う。ここで、位置演算コマンドとは、あるプロジェクタ１００から、他のプロジェクタ１００に対して、投影位置を演算するように指示する指令である。この位置演算コマンドは、ＩＤ１のプロジェクタ１００に、後述するステップ２２３における判断が否定されたときに、ＩＤ１のプロジェクタ１００から、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００に送信される。ここでは、位置演算コマンドが送信されていないので、判断が否定され、ステップ２３１に戻る。
【００４５】
一方、ＩＤ１のプロジェクタ１００は、ステップ２１７において、次にＩＤが大きなプロジェクタ１００へ投影コマンドを送信する。ここでは、ＩＤ２のプロジェクタ１００宛の投影コマンドが送信される。ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、再び、ステップ２３１において、投影コマンド待ちとなっており、この投影コマンドを受けると、ステップ２３３に進む。ステップ２３３では、ＩＤ２のプロジェクタ１００だけ判断が肯定され、ステップ２３５に進み、残りのプロジェクタ１００は、ステップ２４１に進む。
【００４６】
この後、ＩＤ１のプロジェクタ１００は、次のステップ２１９で撮像部５０による撮像を行い、ＩＤ２のプロジェクタ１００は、ステップ２３５で、投影を行い、ＩＤ３、ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２４１で、撮像を行う。そして、ＩＤ２のプロジェクタ１００以外のプロジェクタ１００は、ステップ２２１、２４３で、それぞれの撮像結果を送受信する。
【００４７】
この段階では、各プロジェクタ１００は、図６に示される撮像視野Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４の撮像結果を取得していることになる。ここで、画像を投影しているのは、ＩＤ２のプロジェクタ１００だけであるため、図７（Ｂ）に示されるように、撮像視野Ｓ１の撮像結果だけに投影画像が含まれるようになる。なお、これらの撮像結果を２回目の撮像結果とする。
【００４８】
ＩＤ１のプロジェクタ１００は、ステップ２２３において、投影コマンド未受信のプロジェクタが有るか否かを判断する。この段階では判断が肯定され、ステップ２１７に戻る。一方、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２４７で、位置演算コマンドが送信されているか否かの判断を行う。ここでは、判断が否定され、ステップ２３１に戻る。
【００４９】
以降、同様にして、ＩＤ１のプロジェクタ１００から１Ｄ３のプロジェクタ１００への投影コマンドの送信（ステップ２１７）、ＩＤ３のプロジェクタ１００の投影（ステップ２３５）、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ４のプロジェクタ１００の撮影（ステップ２１９、２４１）、撮像結果の相互通知（ステップ２２１、２４３）が行われる。これにより、図７（Ｃ）に示されるような撮像結果が得られる。このときに取得される撮像結果を３回目の撮像結果とする。その後、ＩＤ１のプロジェクタ１００から１Ｄ４のプロジェクタ１００への投影コマンドの送信（ステップ２１７）、ＩＤ４のプロジェクタ１００の投影（ステップ２３５）、他のプロジェクタ１００での撮像（ステップ２１９、２４１）、撮像結果の相互通知（ステップ２２１、２４３）が行われる。このときに取得される撮像結果を４回目の撮像結果とする。
【００５０】
ＩＤ１のプロジェクタ１００では、投影コマンドを未受信のプロジェクタ１００がなくなると、ステップ２２３の判断が否定されるが、このとき、ＩＤ１のプロジェクタ１００は、他のプロジェクタ１００に対して、位置演算コマンドを送信する。これにより、ＩＤ２〜ＩＤ４のプロジェクタ１００では、ステップ２４７における判断が肯定されるようになる。この結果、ＩＤ１〜ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２５１に進む。
【００５１】
ステップ２５１では、各プロジェクタ１００は、これまでに取得した撮像結果に基づいて、４台のプロジェクタ１００の投影領域の位置関係を認識する。具体的には、マイクロコンピュータ３１が、１回目〜４回目の撮像結果に対して画像処理を施し、各撮像結果の中の輝度が所定レベルよりも高い部分、すなわち画像の投影領域を抽出することにより、画像を投影しているプロジェクタ１００を特定する。本実施形態では、あるタイミングで画像を投影しているプロジェクタ１００のＩＤは１つだけなので、輝度の高い部分を抽出すれば、そのプロジェクタを特定することができる。
【００５２】
例えば、図７（Ａ）に示される１回目の撮像結果によれば、ＩＤ１のプロジェクタ１００の投影画像は、ＩＤ２のプロジェクタ１００の撮像視野Ｓ２の右端と、ＩＤ４のプロジェクタ１００の撮像視野Ｓ４の左端とに存在しているため、それらの部分の輝度が高くなっている。この場合、マイクロコンピュータ３１は、ＩＤ１のプロジェクタ１００が、ＩＤ２のプロジェクタ１００の右側であって、ＩＤ４のプロジェクタ１００の左側に設置されていることを認識することができる。
【００５３】
また、図７（Ｂ）に示される２回目の撮像結果によれば、撮像視野Ｓ１の左側だけ輝度が高くなっている、この場合、マイクロコンピュータ３１は、ＩＤ２のプロジェクタ１００が、ＩＤ１のプロジェクタ１００の左側に設置されていることを認識することができる。また、図７（Ｃ）に示される３回目の撮像結果によれば、マイクロコンピュータ３１は、撮像視野Ｓ４の右側だけ輝度が高くなっている。この場合、マイクロコンピュータ３１は、ＩＤ３のプロジェクタ１００が、ＩＤ４のプロジェクタ１００の右側に設置されていることを認識することができる。さらに、図７（Ｄ）に示される４回目の撮像結果によれば、撮像視野Ｓ１の右側と、撮像視野Ｓ３の左側の輝度が高くなっている。この場合、マイクロコンピュータ３１は、ＩＤ４のプロジェクタ１００が、ＩＤ１のプロジェクタ１００の右側であって、ＩＤ３のプロジェクタ１００の左側に設置されていることを認識することができる。
【００５４】
そして、マイクロコンピュータ３１は、以上の認識結果から、４台のプロジェクタ１００の並びが、左から順に、ＩＤ２→ＩＤ１→ＩＤ４→ＩＤ３であることを最終的な認識結果として算出する。このステップ２５１の動作により、位置関係認識部が実現されている。
【００５５】
なお、本実施形態では、マイクロコンピュータ３１は、この並びと、動作モードとの関係が記述されたテーブルを保持している。このテーブルによれば、一番左に配置されたプロジェクタ１００がメインモードに設定されるようになっており、その他のプロジェクタ１００は、サブモードに設定されるようになっている。そこで、次のステップ２５３では、一番左に配置されているか否かを判断する。この判断が肯定されるのは、ＩＤ２のプロジェクタ１００のみである。ＩＤ２のプロジェクタ１００は、ステップ２５５に進み、メインモードが設定され、以後は、メインモードで動作する。一方、ＩＤ１、ＩＤ３、ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ステップ２５７に進み、サブモードが設定され、以後は、サブモードで動作する。このステップ２５３の動作により、動作モード設定部が実現されている。
【００５６】
すなわち、ＩＤ２のプロジェクタ１００は、パソコン１２０から画像データを受信し、その中から主画像のデータを抽出する。そして、残りの画像データを、サブモードで設定されたプロジェクタ１００の並びに応じて、副画像１、副画像２、副画像３のデータに分け、副画像１の画像データを、ＩＤ１のプロジェクタ１００に送信し、副画像２の画像データをＩＤ４のプロジェクタ１００に送信し、副画像３の画像データをＩＤ３のプロジェクタ１００に送信する。ＩＤ１、ＩＤ３、ＩＤ４のプロジェクタ１００は、受信した画像データに基づく画像を投影する。すなわち、ステップ２５５により、画像データ取得手段及びデータ処理部が実現されている。
【００５７】
次のステップ２５９では、他のプロジェクタ１００が新たに追加されたか否かを判断するまで待つ。この判断が肯定されれば、すべてのプロジェクタ１００の位置関係をもう一度認識しなおす必要があるので、ステップ２０９に戻って、上述した処理を再び行う。
【００５８】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態によれば、撮像部５０が受光部に対応し、制御部３０が、探索部、通知部、位置関係認識部、画像データ取得手段、データ処理部に対応する。特に、図５のステップ２０３が探索部に対応し、ステップ２２１、２４３が通知部に対応し、ステップ２５１が、位置関係認識部に対応し、ステップ２５３が、動作モード設定部に対応し、ステップ２５５が画像データ取得手段、データ処理部に対応する。
【００５９】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、投影部１０による投影領域外の領域を少なくとも撮像可能な撮像視野を有する撮像部５０を備えている。ここで、撮像部５０の撮像結果は、投影部１０の投影領域外を撮像可能な撮像視野を有しているので、その撮像結果に、他のプロジェクタ１００の画像の投影画像が含まれていれば、その撮像結果に基づいて、その他のプロジェクタ１００の画像の投影領域と、投影部１０の投影領域との概略的な位置関係を認識することが可能となる。また、本実施形態では、他のプロジェクタ１００との間で、撮像部５０の撮像結果を相互に通知する。このようにすれば、各プロジェクタ１００は、全ての撮像結果に基づいて、全てのプロジェクタ１００の画像の投影領域の位置関係を認識することが可能となる。この結果、各プロジェクタ１００は、その位置関係における投影部の画像の投影領域の位置に応じた、適切な画像を、その投影部１０により自動的に投影することが可能となる。
【００６０】
すなわち、複数台のプロジェクタ１００を適当に並べても、各プロジェクタ１００が自動的に投影位置を認識して、正しい順番で画像を投影することができるようになる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、複数のプロジェクタ１００の画像の投影領域の位置に応じて、メインモードとサブモードとを自動的に設定することができる。このため、ユーザが手動で、プロジェクタ１００の主従関係を設定したり、メインプロジェクタを判別する必要がなくなるため、ユーザの負担を軽減することができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、各プロジェクタ１００は、認識された複数の投影領域の位置関係における投影部１０による画像の投影領域の位置に応じて、主画像を投影するメインモードと、副画像を投影するサブモードのいずれかを設定する。そして、各プロジェクタ１００は、主画像の画像データと、この主画像に付随する副画像の画像データとを取得可能となっており、メインモードが設定された場合には、主画像の画像データを抽出し、残りの副画像の画像データを他のプロジェクタ１００に送信する。そして、サブモードが設定された場合には、受信された画像データに基づく画像を副画像として投影する。このようにすれば、このプロジェクタ１００は、主画像を投影するプロジェクタ１００としても、副画像を投影するプロジェクタ１００としても動作するようになる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、メインモードが設定された場合に、サブモードで動作するプロジェクタ１００が複数存在する場合には、それらの位置関係に応じて、その位置関係における投影部１０の画像の投影領域の位置に応じた、適切な副画像（副画像１〜３）を、他のプロジェクタ１００各々により自動的に投影させることが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、複数の投影領域の位置関係における各投影領域の位置と動作モードとを関連付けるテーブルを有しているので、複数のプロジェクタ１００の位置関係における投影部１０による画像の投影領域の位置に応じた動作モードを設定するのが容易となる。
【００６５】
なお、投影領域の位置関係によって設定可能な動作モードは、メインモード、サブモードには、限定されない。例えば、各プロジェクタ１００の投影領域を２×２のマトリクス状に連結して、１つのマルチ画面を構成する場合には、左上に投影領域が位置するプロジェクタ１００を左上部分の画像を投影する左上モードに設定するようにしてもよい。
【００６６】
なお、本実施形態では、投影のタイミングを、各プロジェクタ１００でずらすことにより、撮像結果から、画像を投影するプロジェクタ１００を特定できるようにしたが、本発明はこれには限られない。例えば、各プロジェクタ１００が、それぞれユニークなパターン画像を投影可能とし、そのパターン画像を撮像部５０のＣＣＤカメラで撮像し、その撮像結果からそのパターンを抽出すれば、撮像部５０のＣＣＤカメラの撮像視野内に投影領域が含まれるプロジェクタ１００を特定することが可能となることから、これらの撮像結果に基づけば、全てのプロジェクタ１００の投影領域の中での各プロジェクタ１００の投影領域の位置を特定することも可能である。
【００６７】
図８には、これらのユニークなパターン画像と、撮像部５０の撮像視野との関係が示されている。例えば、ＩＤ１のプロジェクタ１００は、ユニークなパターン１を投影可能であり、ＩＤ２のプロジェクタ１００は、ユニークなパターン２を投影可能であり、ＩＤ３のプロジェクタ１００は、ユニークなパターン３を投影可能であり、ＩＤ４のプロジェクタ１００は、ユニークなパターン４を投影可能であるものとする。このようにすれば、撮像視野Ｓ１〜Ｓ４のいずれかに投影されたパターン画像が含まれていれば、マイクロコンピュータ３１において画像処理を施して、そのパターン１〜４を抽出することにより、そのパターン画像を投影するプロジェクタ１００を特定することができる。
【００６８】
また、このようにすれば、上記実施形態のように、画像の投影タイミングをずらさずに、すべてのプロジェクタ１００で一度に投影と撮像とを行うことができるので、投影領域の位置関係を認識するまでの時間を短くすることが可能となる。
【００６９】
この他、プロジェクタ１００によって異なる色や文字や記号の画像を投影することにより、プロジェクタ１００を特定することができるようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施形態に係る表示システム２００によれば、撮像部５０を有するプロジェクタ１００を複数備えているので、それらのプロジェクタ１００は、互いに、撮像部５０の撮像結果を相互通知し、それらの撮像結果に基づいて、投影領域の位置関係を自動的に認識し、その位置関係における投影部１０の投影領域の位置に応じた適切な画像を自動的に投影することが可能となる。
【００７１】
なお、上記実施形態では、ＩＤが最小であるプロジェクタ１００を基準とするアルゴリズムを採用して、位置関係の把握を行っているが、基準となるＩＤは、最小のものでも最大のものでもよく、任意のものとすることができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、プロジェクタ１００の撮像部５０の撮像視野を、隣接する画像の投影領域の一部を含む程度の広さとしたが、例えば、すべてのプロジェクタ１００の投影領域を含む広さとしてもよい。このため、撮像部５０に、広角レンズを導入するようにすることもできる。また、上記実施形態では、ＣＣＤカメラの撮像視野内に投影領域が含まれるプロジェクタ１００をその撮像結果から特定することができればよいので、ＣＣＤカメラの画素を、可能な限り少なくして、コストを低減することも可能である。
【００７３】
なお、上記実施形態では、投影領域の位置関係を認識するための情報を、撮像素子による撮像結果としたが、本発明はこれには限られない。例えば、撮像素子の代わりに、単に受光素子を備えているだけでもよい。この場合、この受光素子は、投影部１０による画像の投影領域外の領域からの光を少なくとも受光可能な受光面を有しており、この受光素子の受光結果により、受光した光に含まれる光を発したプロジェクタを特定できるようになっていることが必要とされる。一般的には、投影領域外の複数の領域からの光を特定可能とするために、各方向にそれぞれ対応する受光素子を複数備えるのが好ましい。
【００７４】
また、上記実施形態では、左右一列に、主画像、副画像１〜３を並べているが、これらは、上下方向などでもよく、本発明はこれらの並び方には制限されない。
【００７５】
また、上記実施形態では、各画像のデータは、パソコン１２０からプロジェクタ１００に送信されるものとしたが、各画像のデータが、プロジェクタ１００のＵＳＢインターフェイスに接続されたＵＳＢメモリ等の情報記録媒体に格納されており、その情報記録媒体から読み込まれるようにしてもよい。この場合にも、ユーザは、どのプロジェクタ１００に情報記録媒体を接続するかを考慮する必要はない。
【００７６】
なお、本実施形態では、各プロジェクタをすべて同型とした。このようにすれば、プロジェクタの製造コストを低減することができるためである。しかしながら、本発明はこれには限られず、システム内に、本発明の主旨を満たす範囲内で種類の異なるプロジェクタを含めることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上述べたように、本発明のプロジェクタ及び表示システムは、複数の異なる画面を指定された並び方で同時に投影するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示システムの構成を示す模式図である。
【図２】図１のプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図３】撮像部の撮像視野と投影部の投影領域との関係を示す図である。
【図４】複数のプロジェクタの配置の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示システムにおける撮像視野と、投影される画像との関係を示す図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係る表示システムにおける撮像結果の一例を示す図である。
【図８】投影領域の位置関係の認識方法の他の例を説明するための図である。
【図９】表示システムにおいて利用可能な別のネットワーク形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  投影部
１１  ランプ制御回路
１２  ランプ
１３  照明光学系
１４  光変調素子
１５  結像光学系
２０  画像処理部
２１  映像信号入力手段
２２  画像処理回路
２３  光変調素子ドライブ回路
３０  制御部
３１  マイクロコンピュータ
３２  通信部
３４  操作パネル
３６  赤外線制御部
３７  赤外線受光部
４０  内部バス
５０  撮像部
１００、１００’  プロジェクタ
１０１  ＵＳＢメモリ
１０２  リモコン
１０４、１０５  通信ネットワーク
１２０  パーソナルコンピュータ（パソコン）
２００  表示システム
Ｓ  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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