(57)【要約】【課題】複数の撮影画像が重なった領域における照射画像を精度良く検出する画像投影装置を提供する。【解決手段】入力画像を複数の色成分毎に時分割して所定の投影面に投影する投影手段と、少なくとも、投影手段により投影面に投影された入力画像と、他装置から投影面に投影された他画像と、を撮像する撮像手段と、投影手段での色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を他装置へ出力する同期信号出力手段と、他装置から他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する同期信号入力手段と、同期信号入力手段により入力された他装置側同期信号と自装置側同期信号が異なるとき、他装置側同期信号と同期するように投影手段での色成分毎の時分割タイミングを制御する制御手段と、を備える。【選択図】図２
2016004086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を複数の色成分毎に時分割して所定の投影面に投影する投影手段と、
少なくとも、前記投影手段により前記投影面に投影された前記入力画像と、他装置から前記投影面に投影された他画像と、を撮像する撮像手段と、
前記投影手段での色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を前記他装置へ出力する同期信号出力手段と、
前記他装置から前記他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記同期信号入力手段により入力された前記他装置側同期信号と前記自装置側同期信号が異なるとき、前記他装置側同期信号と同期するように前記投影手段での色成分毎の時分割タイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記同期信号出力手段は、前記投影手段により前記投影面に投影する入力画像に前記自装置側同期信号を埋め込むことを特徴とする請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記同期信号入力手段は、前記撮像手段により撮像された前記他画像に前記他装置側同期信号が埋め込まれているかどうか検出する同期信号検出手段を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記同期信号検出手段は、前記入力画像の少なくとも一端側で前記他画像が表示されている領域に前記他装置側同期信号が埋め込まれているかどうかを検出することを特徴とする請求項３記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記投影手段は、前記同期信号入力手段により入力された前記他装置側同期信号と前記自装置側同期信号が異なるとき、前記投影面を全て覆う黒画像を投影することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像投影装置。
【請求項６】
自装置における入力画像を複数の色成分毎に時分割して所定の投影面に投影する工程と、
少なくとも、前記投影面に投影された前記入力画像と、他装置から前記投影面に投影された他画像と、を撮像する工程と、
色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を前記他装置へ出力する工程と、
前記他装置から前記他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する工程と、
入力された前記他装置側同期信号と前記自装置側同期信号が異なるとき、前記他装置側同期信号と同期するように前記自装置での色成分毎の時分割タイミングを制御する工程と、
を備えることを特徴とする画像投影方法。
【請求項７】
２以上の画像投影装置を備えたマルチプロジェクションシステムであって、
前記２以上の画像投影装置はそれぞれ、
入力画像を複数の色成分毎に時分割して所定の投影面に投影する投影手段と、
少なくとも、前記投影手段により前記投影面に投影された前記入力画像と、他装置から前記投影面に投影された他画像と、を撮像する撮像手段と、
前記投影手段での色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を前記他装置へ出力する同期信号出力手段と、
前記他装置から前記他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する同期信号入力手段と、
前記同期信号入力手段により入力された前記他装置側同期信号と前記自装置側同期信号が異なるとき、前記他装置側同期信号と同期するように前記投影手段での色成分毎の時分割タイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置、画像投影方法、及び、マルチプロジェクションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、スクリーンに文字やグラフなどの画像を拡大投影するので、多人数に対するプレゼンテーションなどに広く用いられている。このプレゼンテーションの際に、プレゼンターである、司会者や解説者が説明を判りやすくするために、スクリーンに投影された画像を、レーザーポインタなどを用いて指し示すことは、通常、広く実行されている行為である。
【０００３】
ただし、レーザーポインタで投影画像を直接的に指し示すのは、手振れによって見にくいし、単色であるがゆえにメリハリもない。そこで、近年では、例えば特許文献１に記載されているように、使用者がレーザーポインタによって照射した地点を、プロジェクタに内蔵されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラが検知し、この照射地点と同じ地点にポインタあるいはマーキング画像を表示する、という技術が既に知られている。
【０００４】
他方、例えば特許文献２には、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式を採用したプロジェクタ装置が開示されている。ＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタ装置は、光源ランプからの高輝度白色光を、カラーホイールを回転駆動して時分割で着色させた後に、その色成分に対応した光像を形成するべく表示駆動されるマイクロミラー素子で反射させ、その反射光を投影光学系のレンズを介して投影対象のスクリーン等に投影するものである。
【０００５】
なお、カラーホイールは、同一円周状にＲｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）及びＷｈｉｔｅ（透明）の各色セグメントを区分配置された円盤状の部材である。また、上記「着色」とは、正確には択一的に当該色成分の光のみを透過することをいう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば特許文献１に記載されたように、レーザーポインタによって照射した地点をカメラで撮影した映像から検出する方法では、精度面においてレーザーポインタの色と投影映像の色や輝度感が似通っている場合等、投影内容に応じてレーザーポインタが検知できなくなるという問題がある。
【０００７】
この問題に対し、単板ＤＬＰ方式において、特定色を発色する区間に同期してポインティングデバイスの照射点画像をカメラで撮影し、カメラで撮影された照射点の色彩情報を検出することで、映像信号の影響を受けることなく精度良くポインタを検出する手法が考えられる。本手法は、１台のプロジェクタ装置によって投影画像中におけるレーザーポインタのような光の照射点を精度良く検出するものである。
【０００８】
他方、複数台のプロジェクタ装置を用いたマルチプロジェクション投影においては、各プロジェクタの投影画面を重ねることにより繋ぎ目を目立たなくするブレンディング処理が行われている。
【０００９】
この場合、上記手法を用いて、投影画面が重なっている箇所について、一方のプロジェクタ装置において、特定色を発色する区間に同期してポインティングデバイスの照射点画像をカメラで撮影しても、他方のプロジェクタから投射された色と混同してしまう。このため、複数の撮影画像が重なった領域における照射画像を精度良く検出することが困難になってしまう。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、複数の撮影画像が重なった領域における照射画像を精度良く検出する画像投影装置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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の画像投影システムは、入力画像を複数の色成分毎に時分割して所定の投影面に投影する投影手段と、少なくとも、投影手段により投影面に投影された入力画像と、他装置から投影面に投影された他画像と、を撮像する撮像手段と、投影手段での色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を他装置へ出力する同期信号出力手段と、他装置から他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する同期信号入力手段と、同期信号入力手段により入力された他装置側同期信号と自装置側同期信号が異なるとき、他装置側同期信号と同期するように投影手段での色成分毎の時分割タイミングを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の撮影画像が重なった領域における照射画像を精度良く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるプロジェクタ２台によるマルチプロジェクションシステムの概観図である。
【図２】本発明の第１実施形態における画像投影装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における画像投影装置に搭載される光学エンジンの１例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態における画像投影装置に搭載されるカラーホイールの模式図である。
【図５】図４のカラーホイールのカラーセグメントと検出色との関係を示す模式図である。
【図６】上記カラーホイールの各セグメントと投影光色との関係を示す模式図である。
【図７】マルチ投影時のカラーホイール１周期に対する投影光との関係を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態における画像投影装置２台によるマルチ投影時の接続構成を示す概略図である。
【図９】本発明の第１実施形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態において２台の画像投影装置のカラーホイールが同期している場合の１周期に対する投影光との関係を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における画像投影装置の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の第２実施形態において投影画像に埋め込まれた同期信号の１例について説明する模式図である。
【図１３】本発明の第２実施形態におけるプロジェクタ２台によるマルチプロジェクションシステムの概観図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における撮像領域での同期信号判定領域について説明する模式図である。
【図１５】本発明の第３実施形態におけるプロジェクタ３台によるマルチプロジェクションシステムの概観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の画像投影装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。
【００１５】
本発明の実施形態における画像投影装置としてのプロジェクタ２台を用いたマルチプロジェクションシステムの概略構成について図１を参照して説明する。本図は、プロジェクタを２台使用したマルチ投影により投影面であるスクリーン上に映像を投射し、レーザーポインタにより投影画像に赤色の照射点を指し示した例である。
【００１６】
なお、本実施形態におけるマルチプロジェクションシステムを構成する２以上の画像投影装置を、同期信号の入出力の流れが分かるように便宜的に自装置又は他装置とする。そして、以下の説明では、例えば、投影手段において色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した同期信号を他の画像投影装置に出力する側を便宜的に自装置とし、このとき出力される同期信号を便宜的に自装置側同期信号とする。
【００１７】
他方、例えば、自装置側同期信号を受け付ける他の画像投影装置を便宜的に他装置とし、他装置から自装置に出力される同期信号を便宜的に他装置側同期信号とする。つまり、自装置及び他装置、並びに自装置側同期信号及び他装置側同期信号は、説明の便宜のための表現にすぎない。例えば、２つの画像投影装置からなるマルチプロジェクションシステムにおいて、何れか一方だけが自装置や他装置であることを限定するものではない。
【００１８】
２台のプロジェクタはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と接続され、ＰＣから各プロジェクタに映像信号が出力されている。ＰＣと各プロジェクタの接続は、例えばＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）等の映像ケーブルを使用した有線ネットワークや、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線によるネットワーク等が使用される。
【００１９】
マルチ投影においては、例えば、プロジェクタＡの投影画像及びプロジェクタＢから投影面に投影された投影画像同士の一部を重ね合わせるブレンディング処理を行うことにより、２つの投影画像が重なり合った部分の繋ぎ目を目立たなくしている。
【００２０】
プロジェクタＡ及びプロジェクタＢは、投影画像をそれぞれに内蔵したカメラで撮影し、カメラで撮影された照射点の色彩情報として、例えばＲＧＢの何れかのチャンネルのデータを特異的に検出する。これによって、映像信号の影響を受けることなく精度良く照射点を検出している。
【００２１】
一方、上述のように、２つの投影画像が重なり合った部分では照射点の色彩情報を特異的に検出することが困難である。そこで、以下に示す本実施形態の構成により、２つの投影画像が重なり合った部分においても照射点を特異的に検出することを可能とする。
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態における画像投影装置１の機能ブロック構成について図２を参照して説明する。本実施形態における画像投影装置１は、映像信号入力処理部１１と、映像処理部１２と、制御部１３と、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）（登録商標）１４と、光源駆動部１５と、光源１６と、カラーホイール１７と、Ｉｎｄｅｘ検出センサ１８を備える。
【００２３】
また、画像投影装置１は、同期信号入力部（以下「ＩＮ」という。）１９と、同期信号出力部（以下「ＯＵＴ」という。）２０と、撮像装置２１と、撮像信号入力処理部２２と、照射点検出部２３と、射影変換処理部２４と、ポインタ生成部２５と、を備える。
【００２４】
映像信号入力処理部１１は、入力画像を構成する、ＨＤＭＩなどのデジタル信号やＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ）やコンポーネント信号等のアナログ信号の入力を受け付ける。映像信号入力処理部１１では、入力信号に応じてＲＧＢやＹＰｂＰｒ信号等映像を加工するための処理を行う。
【００２５】
映像信号入力処理部１１は、デジタル信号を、入力信号のビット数に応じて後述する映像処理部１２が規定するビットフォーマットに変換する。また、映像信号入力処理部１１は、アナログ信号をデジタルサンプリングするＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）処理等を行い、ＲＧＢあるいはＹＰｂＰｒのフォーマット信号を映像処理部１２に入力する。
【００２６】
映像処理部１２は、入力信号に応じてデジタル画像処理等を行う。具体的には、コントラスト、明るさ、彩度、色相、ＲＧＢゲイン、シャープネス、拡大縮小等のスケーラー機能、あるいは制御部１３の特性に応じて適切な画像処理を行う。なお、映像処理部１２は、任意に指定した、又は登録したレイアウトの画像信号を生成してもよい。
【００２７】
制御部１３は、後述するＤＭＤ１４や光源駆動部１５やカラーホイール１７等の各デバイスの駆動条件を決定し、それら各デバイスを駆動制御する制御手段である。制御部１３は、例えば、デジタル画像処理後の入力信号を受け付ける。また、制御部１３は、カラーホイール１７の同期信号に合わせて後述の撮像装置２１に撮影指示を行う。
【００２８】
ＤＭＤ１４は、光の出捨を選択するマイクロミラーアレイである。マイクロミラーアレイは、それぞれオン位置とオフ位置との２つの角度にその傾斜方向の位置が切り換え設定可能な複数のマイクロミラーからなり、全体として矩形状のミラー面を構成可能である。
【００２９】
光源駆動部１５は、光源１６の駆動電流を制御する。光源１６は、白色光をカラーホイール１７に向けて照射する。カラーホイール１７は、制御部１３からの入力信号に応じて光源１６から照射された白色光に色をつける。
【００３０】
カラーホイール１７には、それ自体を回転検出するためのＩｎｄｅｘとなる黒色シールと、カラーホイール１７を保持するホルダーに黒色シールを検知するためのＩｎｄｅｘ検出センサ１８が備わる。そして、Ｉｎｄｅｘ検出センサ１８で検出したＩｎｄｅｘタイミングに基づいて同期信号が生成される。
【００３１】
すなわち、カラーホイール１７は、入力画像を複数の色成分毎に時分割する手段である。そして、カラーホイール１７の同期信号に合わせて撮像装置２１の撮影シャッタータイミングを制御することができる。なお、カラーホイール１７を含み、複数の色成分毎に時分割された入力画像を投影面に投影する手段を投影手段とし、例えば、上述したＤＭＤ１４、光源駆動部１５、光源１６は投影手段に含まれる構成要素である。
【００３２】
他方、撮像装置２１からの撮影画像入力の際は、撮像信号入力処理部２２にて、撮像画像にシェーディング補正、ベイヤー変換、色補正等を行い、ＲＧＢ信号を生成する。撮像装置２１は、投影手段により、投影面に投影された入力画像と、他装置から投影面に投影された入力画像を撮像する撮像手段である。なお、他装置から投影面に投影される入力画像を記載の便宜上、他画像とする。
【００３３】
照射点検出部２３は、レーザーポインタ等を用いて投影面に照射された照射点の座標を検出する。検出された照射点座標（ｘ’、ｙ’）は、射影変換処理部２４によって射影変換が行われ、照射点の映像信号上の座標（ｘ、ｙ）に変換される。
【００３４】
ポインタ生成部２５は、座標（ｘ、ｙ）にポインタ信号を生成する。ポインタ信号は、例えば座標（ｘ、ｙ）を中心に半径ｎ画素分の円形を描画したものでもよいし、予め登録されたポインタ画像等、任意の生成の仕方で生成してもよい。
【００３５】
そして、映像処理部１２にてＨＤＭＩ等からの映像信号に、ポインタ生成部２５で生成された映像信号を重畳し、任意の画像処理を行った後、制御部１３へ制御信号を出力する。これによって、ポインタ画像が重畳された投影画像が投影される。
【００３６】
ＯＵＴ２０は、投影手段での色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成した自装置側同期信号を他装置へ出力する同期信号出力手段である。具体的には、例えば、ＯＵＴ２０は制御部１３から出力されたカラーホイール１７の同期信号を他プロジェクタ３０に出力する。
【００３７】
ＩＮ１９は、他装置から他画像が投影される際の色成分毎の時分割タイミングに基づいて生成された他装置側同期信号を入力する同期信号入力手段である。具体的には、例えば、ＩＮ１９は他プロジェクタ３０から入力されたカラーホイール１７の同期信号を制御部１３に入力する。
【００３８】
制御部１３は、ＩＮ１９により入力された他装置側同期信号と自装置側同期信号が異なるとき、他装置側同期信号と同期するように投影手段での色成分毎の時分割タイミングを制御する。
【００３９】
次に、本実施形態における画像投影装置の１例としてのプロジェクタに搭載される光学エンジン部について図３を参照して簡単に説明する。光学エンジン部は、例えば、照明ユニット１００と投射ユニット２００からなる。照明ユニット１００は、例えば、ランプユニットである光源手段１１０と、カラーホイール１２０と、ライトトンネル１３０と、リレーレンズ１４０と、ＤＭＤ１５０と、平面ミラー１６０と、凹面ミラー１７０を含み構成されている。
【００４０】
光源手段１１０から発せられた光は、カラーホイール１２０を通過した後、ライトトンネル１３０を通過し、リレーレンズ１４０、平面ミラー１６０、凹面ミラー１７０等複数のミラーを用いて反射され、ＤＭＤ１５０に入射される。ＤＭＤ１５０は、入力信号に応じてマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで投射ユニット２００へ光を出力する光を選別する。
【００４１】
次に、カラーホイール１７について図４を参照して説明する。本実施形態では、例えば、シアン（Ｃｙ）、ホワイト（Ｗ）、レッド（Ｒ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の７つのフィルタセグメントからなる構成とする。なお、以下では、フィルタセグメントを、セグメント又は色セグメントと略記する。
【００４２】
次に、色セグメントと検出色との関係について図５を参照して説明する。図５には、カラーホイール１７の７セグメントと、各セグメントが投影面に表示されたときのカメラ撮影画像、すなわちＲＧＢデータとして取得したときの相関関係が示されている。制御部１３は、入力された画像データの光色によって決定されるカラーホイール１７の複数色の領域に時間単位で光を透過させる制御を行い、画像データの色を実現させる。
【００４３】
例えば、レッド（Ｒ）セグメントでは、Ｒの光、つまり波長成分の透過率が大きく、ＲＧＢデータでもＲのデータが大半を占め、グリーン（Ｇ）とブルー（Ｂ）の透過率が小さくこれらの色の光は制限される。
【００４４】
同様に、グリーン（Ｇ）セグメントでは、Ｇのデータが大半を占め、ブルー（Ｂ）とレッド（Ｒ）の波長成分は制限される。同様に、ブルー（Ｂ）セグメントでは、Ｂのデータが大半を占め、グリーン（Ｇ）とレッド（Ｒ）の波長成分は制限される。
【００４５】
また、２次色のシアン（Ｃｙ）セグメント、マゼンタ（Ｍ）セグメント、イエロー（Ｙ）セグメントでは、それぞれ、ブルー（Ｂ）とグリーン（Ｇ）の光、ブルー（Ｂ）とレッド（Ｒ）の光、及びグリーン（Ｇ）とレッド（Ｒ）の光を透過させる。また、３次色のホワイト（Ｗ）セグメントではＲＧＢ全ての光を透過させる。
【００４６】
次に、カラーホイール１７の７セグメントと投影光色との関係について図６を参照して説明する。カラーホイール１７が１回転する間に７つの色セグメントの円周方向全域に光源１６からの光が照射される。なお、光色とは、光源１６のランプそのものの光の色と、装置から投射された光から視覚的に認識できる色の双方を含む概念である。
【００４７】
本図中に、実線の矢印で示される該当期間の区間は、その発光色において、該当するカラーホイール１７のセグメントを通じて画像信号が投影されている領域であることを示している。例えば、投影光色Ｒｅｄに注目するとＲｅｄに分類される成分はＲセグメント、Ｍセグメント、Ｙセグメントの区間、及びＷセグメントの区間である。
【００４８】
一方、Ｔｉｍｉｎｇ  Ａの破線の矢印で示された区間は、Ｒｅｄの映像信号に対応する投影光色が確実に発光しない領域である。この区間を便宜上、ブランク期間とする。例えば、Ｔｉｍｉｎｇ  Ａの区間に対応するカラーホイール１７のＧセグメント、Ｂセグメント、及びＣｙセグメントに該当する区間に着目する。これらの区間では、投影光色がＲｅｄであっても、実際に映像信号に対応する光学画像が投影されていないことから、レーザーポインタから照射された赤色の照射点でも検出しやすくなる。
【００４９】
すなわち、Ｔｉｍｉｎｇ  Ａの区間では赤色の照射点が顕著になるため、赤色の照射点を検知する場合はＴｉｍｉｎｇ  Ａにおいて撮像装置２１を用いて撮像することにより検出可能となる。同様に、Ｔｉｍｉｎｇ  Ｂでは緑色の照射点が、Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃでは青色の照射点がそれぞれ検出可能となる。このように、タイミング毎によって検出しやすい色があり、また各Ｔｉｍｉｎｇを有効活用することによって複数の照射点を同時に検出することが可能となる。
【００５０】
次に、マルチ投影時のカラーホイール１周期に対する投影光との関係について図７を参照して説明する。ここでは、上述した図１におけるプロジェクタＡ及びプロジェクタＢの２台を用いてマルチ投影を行う例を用いて説明する。
【００５１】
ここで、各プロジェクタ同士のカラーホイール１７は同期していない。このため、プロジェクタＡの投影光色とプロジェクタＢの投影光色では該当セグメントでの発光タイミングにズレが生じる。そのため、投影画像が重なった部分に関しては、プロジェクタＡがＴｉｍｉｎｇ  Ａでカメラ撮影を行ってもプロジェクタＢの投影光に含まれるＲｅｄ成分も撮影されてしまう。その結果、赤色の照射点と投影光のＲｅｄが重なってしまい検出することができなくなる。Ｔｉｍｉｎｇ  Ｂ、Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃにおいて撮像を行っても同様であり、プロジェクタＢにおいても同様である。
【００５２】
本実施形態における画像投影装置としてのプロジェクタ２台によるマルチ投影時の接続構成について図８を参照して説明する。本実施形態においては、プロジェクタＡとプロジェクタＢを同期用ケーブルを用いて接続する。このとき、プロジェクタＡの同期信号出力用端子とプロジェクタＢの同期信号入力用端子を同期用のケーブルで接続すればよい。これにより、プロジェクタＢにはプロジェクタＡのカラーホイール１７の同期信号が入力される。
【００５３】
そして、プロジェクタＢにおいて、入力されたプロジェクタＡの同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転数を制御することにより、各プロジェクタ同士のカラーホイール１７が同期する。なお、図８における同期信号出力用端子は上述した同期信号出力手段に含まれる物理的な手段である。同様に、図８における同期信号入力用端子は上述した同期信号入力手段に含まれる物理的な手段である。
【００５４】
次に、本実施形態における処理手順について図９を参照して説明する。制御部１３は、ＩＮ１９において他装置から同期信号が入力されたかどうかを判断する（ステップＳ１００）。制御部１３が、同期信号の入力があると判断した場合（Ｓ１００、Ｙｅｓ）、次に、制御部１３は、入力された同期信号と自装置におけるカラーホイール１７が同期しているかどうかを、カラーホイール１７の同期信号との比較に基づいて判断する（ステップＳ１０１）。
【００５５】
次に、投影手段は、入力されている同期信号とカラーホイール１７の同期信号が異なるとき、つまり同期していない場合（Ｓ１０１、Ｎｏ）、投影面を全て覆う黒画像を投影する（Ｓ１０２）。他方、入力されている同期信号とカラーホイール１７の同期信号が一致しているとき（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、同期処理は不要であるため、処理を終了する。
【００５６】
入力された同期信号とカラーホイール１７を同期させるためにカラーホイール１７の回転を変更すれば、投影画像の色ズレやチラつき等の現象が発生する。本実施形態によれば、例えば黒画像を投影することで、投影画像の色ズレやチラつき等を防止することができる。黒画像を投影することにより、ＤＭＤ１４のマイクロミラーは全てＯＦＦ状態となり、投射ユニットに光が出力されなくなるからである。なお、黒画像に限定されず、投影画像の色ズレやチラつき等を防止することができるような画像であればよい。
【００５７】
その後、制御部１３は入力された同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転を制御する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
そして、カラーホイール１７の同期信号が、入力された同期信号と一致したとき（Ｓ１０４、Ｙｅｓ）、投影手段は、黒画像の投影を解除し、入力画像の投影を再開する（Ｓ１０５）。他方、カラーホイール１７の同期信号が、入力された同期信号と一致しないとき（Ｓ１０４、Ｎｏ）、再度、カラーホイール１７の回転制御を実行する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
本実施形態により、例えば２台のプロジェクタのカラーホイール１７を同期させた場合における、１周期に対する投影光との関係について図１０を参照して説明する。
【００６０】
プロジェクタＡ及びプロジェクタＢの２台によるマルチ投影を行った場合、各プロジェクタ同士のカラーホイール１７が同期していると、プロジェクタＡの投影光色とプロジェクタＢの投影光色で該当セグメントでの発光タイミングが一致する。そのため、投影画像が重なった部分に関しても、Ｔｉｍｉｎｇ  Ａの区間はＲｅｄの発光色が確実に発光しない領域となる。
【００６１】
このＴｉｍｉｎｇ  Ａの区間では赤色の照射点が顕著になるため、赤色の照射点を検知する場合、Ｔｉｍｉｎｇ  Ａにおいて撮影を行うことで照射点を検出可能となる。同様に、Ｔｉｍｉｎｇ  Ｂでは緑色の照射点が、Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃでは青色の照射点が検出可能となる。このことは、プロジェクタＢにおいても同様である。
【００６２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態における画像投影装置５０の機能ブロック構成について図１１を参照して説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。本実施形態は、制御部１３が、自装置におけるカラーホイール１７の同期信号を、投影手段により投影面に投影する入力画像を構成する画像信号に埋め込む点が、第１実施形態と異なる。なお、本実施形態において、同期信号を入力画像に埋め込むことは、同期信号を出力する概念に含まれるものとし、制御部１３が同期信号出力手段の機能を担うものとする。
【００６３】
具体的には、制御部１３は、カラーホイール１７の同期信号を入力画像の投影信号に埋め込むようにＤＭＤ１４、光源１６、カラーホイール１７を制御する。
【００６４】
同期信号検出部５１は、撮像装置２１により撮像された他画像に他装置側同期信号が埋め込まれているかどうか検出する同期信号検出手段である。なお、同期信号検出部５１は、同期信号入力手段に含まれる概念構成である。同期信号検出部５１により検出された他装置側同期信号は制御部１３に入力される。そして、制御部１３は、入力された同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転を制御する。
【００６５】
本実施形態によれば、第１実施形態のように、物理的な構成であるＩＮ１９やＯＵＴ２０を備える必要がない。よって、システム構成を簡素化できるとともに、その分コスト削減を図ることが可能となる。
【００６６】
第２実施形態における、投影信号に埋め込まれた同期信号の１例について図１２を参照して説明する。ここでは、図４のようなＣｙ−Ｗ−Ｒ−Ｍ−Ｙ−Ｇ−Ｂの７セグメント構成で、ＩｎｄｅｘがＣｙとＷの間に設定されているカラーホイールを例として、画像投影時におけるカラーホイール１７の回転に応じた投影信号例を示している。
【００６７】
本図に示すように、カラーホイール１７が１回転する毎にＩｎｄｅｘから生成された同期信号がＷ区間の直前に埋め込まれる。具体的には、例えば、カラーホイール１７の同期信号を検出した直後のＷ区間はオフ期間とし、投影信号を出力しないでおく。そして、ｔ１時間が経過した後に、同期用信号をｔ２時間分出力することで、Ｗ区間に同期信号を埋め込む。
【００６８】
ただし、回転のたびにＷ区間に同期信号を埋め込むと投影画像の明るさが暗くなってしまう。このため、例えばＮ回転に１回、同期信号を埋め込むようにすることで、投影画像の明るさへの影響を最小限に抑えることができる。なお、ここでは、２回転に１回の割合で同期信号を埋め込むこととしているが、１例であることは言うまでもない。
【００６９】
第２実施形態におけるプロジェクタ２台によるマルチプロジェクションシステムを用いた動作概要について図１３を参照して説明する。ここで、装置の起動後、撮像装置２１による撮影データに同期信号が入っていない場合、上述したようにカラーホイール１７の同期信号を投影信号に埋め込む。一方、撮像装置２１による撮影データに同期信号が入っていた場合、撮影データの同期信号と自装置におけるカラーホイール１７の回転を同期させる。つまり、先に起動したプロジェクタが同期信号の出力側となり、後に起動したプロジェクタが同期信号の入力側となる。
【００７０】
以下、例えば、プロジェクタＡが先に起動されたプロジェクタであるとして説明する。プロジェクタＡは、起動後に入力画像の投影を開始すると同時に撮像装置２１であるカメラによる撮影で撮影データに同期信号が埋め込まれているかをチェックする。プロジェクタＢがまだ起動されていない、もしくは起動中であった場合、プロジェクタＢから同期信号は出力されていないため、プロジェクタＡの撮影データに同期信号は入っていない。そのため、プロジェクタＡは投影画像にカラーホイール１７の同期信号を埋め込む。
【００７１】
他方、プロジェクタＢも起動後に入力画像の投影を開始すると同時にカメラによる撮影で撮影データに同期信号が埋め込まれているかをチェックする。上記のとおり、プロジェクタＡから同期信号が埋め込まれた入力画像が投影されているため、プロジェクタＢの撮影データにはプロジェクタＡが出力した同期信号が入っていることになる。プロジェクタＢは、カメラで検出した同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転を制御し、プロジェクタＡにおけるカラーホイール１７の同期信号と同期させる。これにより、各プロジェクタ同士のカラーホイール１７を同期させることができる。
【００７２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態における撮像領域に同期信号判定領域を設ける構成について図１４及び１５を参照して説明する。本実施形態では、カメラからの撮影データにおける同期信号の検出は、例えば図１４に示すように撮像領域に対して左側のみを対象とし、例えばこの左側の領域を同期信号判定領域とする。
【００７３】
本実施形態では、例えば、図１５に示すように３台のプロジェクタを使用してマルチ投影を行った場合について説明する。各プロジェクタが投影している投影画像には、それぞれのカラーホイール１７の同期信号が埋め込まれているものとする。
【００７４】
プロジェクタＡによる投影画像に着目すると、プロジェクタＡによる投影画像の左側には隣接する投影画像がないため、カメラによる撮影データに同期信号が埋め込まれていないことになる。この場合、プロジェクタＡは同期処理を行う必要がない。
【００７５】
一方、プロジェクタＢによる投影画像に着目すると、プロジェクタＢによる投影画像の左側にはプロジェクタＡの投影画像の一部が、プロジェクタＢによる投影画像の右側にはプロジェクタＣの投影画像の一部が重なっている。ここで、上述のように、本実施形態では、カメラによる撮影データでの同期信号の検出は左側のみを対象としている。このため、プロジェクタＢではプロジェクタＡが出力している同期信号のみが検出される。
【００７６】
そして、プロジェクタＢは、カメラで検出したプロジェクタＡにおけるカラーホイール１７の同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転を制御する。
【００７７】
同様に、プロジェクタＣではプロジェクタＢが出力している同期信号のみが検出され、検出したプロジェクタＢにおけるカラーホイール１７の同期信号に同期するようにカラーホイール１７の回転を制御する。
【００７８】
上述したように、本実施形態では、各プロジェクタにおける同期信号検出部５１が、入力画像の少なくとも一端側で他画像が表示されている領域に他装置側同期信号が埋め込まれているかどうかを検出する。本実施形態によれば、起動順に関係なく、かつ、３台以上のプロジェクタ同士のカラーホイール１７を同期させることができる。
【００７９】
なお、同期信号検出領域を４分割とし、左側で検出した場合は左側のプロジェクタと、上側で検出した場合は上側のプロジェクタと同期するようし、かつ検出領域に優先順位をつけることとしてもよい。これにより、第３実施形態のように複数の投影画像の左右端を横方向に重ねたマルチ投影だけでなく、上下端を縦方向に重ねたマルチ投影や、縦横両方向に重ねたマルチ投影時にも、全てのプロジェク同士のカラーホイールを同期させることができる。
【００８０】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の画像投影装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【００８１】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１、５０    画像投影装置
１１    映像信号入力処理部
１２    映像処理部
１３    制御部
１４    ＤＭＤ
１５    光源駆動部
１６    光源
１７    カラーホイール
１８    Ｉｎｄｅｘ検出センサ
１９    ＩＮ
２０    ＯＵＴ
２１    撮像装置
２２    撮像信号入力処理部
２３    照射点検出部
２４    射影変換処理部
２５    ポインタ生成部
５１    同期信号検出部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開平１１−２７１６７５号公報
【特許文献２】特許第３９０１１８５号公報
【図１】
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【図２】
2016004086.tif 000004
【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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