(57)【要約】【課題】調整機構の可動範囲を小さくできるとともに、起動時の温度変化に伴う変動に追従して投射画像の位置を調整できるプロジェクションシステムの提供。【解決手段】プロジェクションシステムは、画像投射機構３１を備える２つのプロジェクタ３と、ＣＣＤカメラと、ＰＣ５とを備える。画像投射機構３１は、画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構３１５を備える。ＰＣ５は、ＣＣＤカメラにて撮像される撮像画像に基づいて、画像データを補正するための補正パラメータを生成する補正情報生成部５２と、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部５３と、補正パラメータに基づいて、画像データを補正する画像補正部５４と、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、調整機構３１５による調整を促すための調整情報を出力する調整情報出力部５６とを備える。【選択図】図２
2009224929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、
前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、
前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、
前記各画像投射機構は、
前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構を備え、
前記制御手段は、
前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、
前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、
前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していないと判定されると、前記調整機構による調整を促すための調整情報を出力する調整情報出力部とを備えることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項２】
光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、
前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、
前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、
前記各画像投射機構は、
前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構を備え、
前記制御手段は、
前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、
前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、
前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していると判定されると、前記調整機構による調整を規制し、変化していないと判定されると、前記規制を解除する調整規制部とを備えることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項３】
光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、
前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、
前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、
前記各画像投射機構は、
前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構とを備え、
前記制御手段は、
前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、
前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、
前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していないと判定されると、前記撮像画像に基づいて、前記調整機構を駆動する調整機構駆動部とを備えることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記温度平衡判定部は、前記補正情報が変化しているか否かに基づいて、前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定することを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記プロジェクションシステムは、前記各画像投射機構、前記制御手段、及び前記撮像装置を備えるプロジェクタであることを特徴とする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、プロジェクションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置を有し、この光変調装置にて形成される画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステム、及びプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクションシステムでは、アクチュエータを介して機械的に２つの光シフト素子の位置を制御する調整機構を備えている。そして、各プロジェクタ（画像投射機構）から投射される画像光に基づいてスクリーン上に表示される投射画像をイメージセンサ（撮像装置）にて撮像して撮像画像を取得し、取得した撮像画像に基づいて、各プロジェクタによる投射画像の位置を調整機構に調整させることで高精細な画像を表示している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６８０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなプロジェクタでは、電源を投入して起動すると、光源や、電源等の部品が発熱するので、光変調装置などの光学部品や、調整機構等の温度が変化し、温度変化に伴って投射画像の位置が大きく変動する。
しかしながら、起動時の温度変化に伴う投射画像の位置の変動は非常に大きいので、この変動に追従して各プロジェクタによる投射画像の位置を調整するには、調整機構の可動範囲を大きく取らなければならず、ひいてはプロジェクタが大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、調整機構の可動範囲を小さくすることができるとともに、起動時の温度変化に伴う変動に追従して投射画像の位置を調整することができるプロジェクションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクションシステムは、光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、前記各画像投射機構は、前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構を備え、前記制御手段は、前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していないと判定されると、前記調整機構による調整を促すための調整情報を出力する調整情報出力部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、調整機構は、各画像投射機構から投射される画像光の投射位置を調整するものであればよく、例えば、アクチュエータを介して光変調装置などの光学部品の位置を移動させることで画像光の投射位置を調整する機構を採用することができる。なお、このように画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構によると、高分解能で投射画像の位置を調整することができるので、プロジェクションシステムは、高精細な画像を表示することができる。
一方、制御手段において、画像情報を補正することでソフトウェア的に投射画像の位置を調整する調整方法によると、投射画像の位置を容易に大きく変動させることができるものの、画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構にて投射画像の位置を調整する場合と比較して分解能が低いので、画像品質が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明によれば、プロジェクションシステムは、撮像装置と、制御手段とを備え、制御手段は、補正情報生成部と、画像補正部とを備えるので、撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、画像情報を補正することでソフトウェア的に投射画像の位置を調整することができる。したがって、プロジェクションシステムは、起動時の温度変化に伴う変動に追従して投射画像の位置を調整することができる。
また、制御手段は、温度平衡判定部と、調整情報出力部とを備えるので、プロジェクションシステムの使用者は、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していないと判定されたときに、調整情報出力部にて出力される調整情報に基づいて、調整機構を用いて画像光の投射位置を機械的に調整することができる。すなわち、調整機構は、各画像投射機構の温度が変化していない状態で画像光の投射位置を機械的に調整する。したがって、調整機構の可動範囲を小さくすることができる。さらに、調整機構は、高分解能で投射画像の位置を調整することができるので、プロジェクションシステムは、高精細な画像を表示することができる。
【０００９】
本発明のプロジェクションシステムは、光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、前記各画像投射機構は、前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構を備え、前記制御手段は、前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していると判定されると、前記調整機構による調整を規制し、変化していないと判定されると、前記規制を解除する調整規制部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、制御手段は、温度平衡判定部と、調整規制部とを備えるので、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していないと判定されたときに調整規制部にて調整機構による調整の規制が解除され、プロジェクションシステムの使用者は、調整機構を用いて画像光の投射位置を調整することができる。したがって、前述したプロジェクションシステムと同様の効果を奏することができる。
また、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していると判定されたときに調整規制部にて調整機構による調整が規制されるので、ソフトウェア的に投射画像の位置を調整している際に画像光の投射位置が機械的に調整されるのを防止することができる。したがって、起動時の温度変化に伴う変動に確実に追従して投射画像の位置を調整することができる。
【００１１】
本発明のプロジェクションシステムは、光源から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射する複数の画像投射機構を備え、各画像投射機構から投射される画像光を重ね合わせて表示するプロジェクションシステムであって、前記画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像する撮像装置と、前記プロジェクションシステムを制御する制御手段とを備え、前記各画像投射機構は、前記画像光の投射位置を機械的に調整する調整機構とを備え、前記制御手段は、前記撮像装置にて撮像される撮像画像に基づいて、前記画像情報を補正して各画像投射機構から投射される画像光の重ね合わせ位置を調整するための補正情報を生成する補正情報生成部と、前記補正情報に基づいて、前記画像情報を補正する画像補正部と、前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する温度平衡判定部と、前記温度平衡判定部にて前記各画像投射機構の温度が変化していないと判定されると、前記撮像画像に基づいて、前記調整機構を駆動する調整機構駆動部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、制御手段は、温度平衡判定部と、調整機構駆動部とを備えるので、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していないと判定されたときに調整機構駆動部にて撮像画像に基づいて自動的に調整機構を用いて画像光の投射位置を調整することができる。したがって、前述したプロジェクションシステムと同様の効果を奏することができる。
【００１３】
本発明では、前記温度平衡判定部は、前記補正情報が変化しているか否かに基づいて、前記各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定することが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、温度センサ等を設けることなく、各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定することができるので、各画像投射機構の部品点数を削減することができる。
また、例えば、温度センサ等にて温度を測定する部位において温度が変化していない状態であっても、他の部位において温度が変化している状態においては、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していないと判定されたとしても各投射画像の位置が変動している場合がある。このような場合に温度センサ等にて各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定すると、温度平衡判定部は、起動時の温度変化に伴う投射画像の位置の変動を検出することができない。これに対して、本発明によれば、補正情報は、画像光を重ね合わせて表示される投射画像を撮像装置にて撮像した撮像画像に基づいて補正情報生成部にて生成されるので、起動時の温度変化に伴う投射画像の位置の変動を直接検出することができる。したがって、温度平衡判定部による判定の精度を向上させることができる。
【００１５】
本発明では、前記プロジェクションシステムは、前記各画像投射機構、前記制御手段、及び前記撮像装置を備えるプロジェクタであることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、前述したプロジェクションシステムの作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
また、画像投射機構を有する２台のプロジェクタを用いることでプロジェクションシステムを構成すると、設置スペースが大きくなるという問題がある。これに対して、本発明によれば、２つの画像投射機構を有する１台のプロジェクタでプロジェクションシステムが構成されるので、省スペース化を実現することができる。
さらに、２台のプロジェクタを用いることでプロジェクションシステムを構成すると、例えば、一方のプロジェクタの近傍に熱源があるような環境では、一方のプロジェクタの温度変化が他方のプロジェクタの温度変化と比較して大きくなり、温度変化に要する時間が異なる場合がある。これに対して、本発明によれば、１台のプロジェクタでプロジェクションシステムが構成されるので、環境の影響を受けにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクションシステムの概略構成〕
図１は、プロジェクションシステム１の概略構成を示す図である。
プロジェクションシステム１は、図１に示すように、スクリーン２と、入力される画像情報に基づく画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン２上に投射する２つのプロジェクタ３と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ４と、各プロジェクタ３、及びＣＣＤカメラ４に接続されるＰＣ（Personal Computer）５とを備える。
撮像装置としてのＣＣＤカメラ４は、ＰＣ５による制御の下、各プロジェクタ３から投射される画像光に基づいて、スクリーン２上に表示される投射画像を撮像し、撮像することで取得された撮像画像をＰＣ５に転送する。
【００１８】
図２は、各プロジェクタ３、及びＰＣ５の内部構成を示すブロック図である。なお、図２においては、各プロジェクタ３のうち、一方のプロジェクタ３の内部構成を図示するが、他方のプロジェクタ３の内部構成もこれと同様である。
各プロジェクタ３は、図２に示すように、画像投射機構３１と、操作手段３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３とを備える。
画像投射機構３１は、光源から射出される光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン２に向けて投射する。画像投射機構３１は、光源ランプ３１１と、液晶パネル３１２と、クロスダイクロイックプリズム３１３と、投射レンズ３１４と、調整機構３１５とを備える。
【００１９】
光源としての光源ランプ３１１は、高圧放電ランプにて構成され、光を液晶パネル３１２に向けて射出する。なお、光源ランプ３１１に代えて、発光ダイオード、レーザダイオード、有機ＥＬ素子等の各種自己発光素子を光源としてもよい。
液晶パネル３１２は、透過型の液晶パネルであり、画像情報に基づいて液晶セル（画素）に封入された液晶分子の配列を変化させ、光源ランプ３１１から射出された光を、画像情報に応じて透過若しくは遮断することにより変調して画像光を形成する。液晶パネル３１２によって形成された画像光は、クロスダイクロイックプリズム３１３に射出される。
なお、図示は省略したが、各プロジェクタ３は、光源ランプ３１１から射出される光をＲＧＢ（Red Green Blue）の３色の光に分離する色光分離光学装置を備えている。また、液晶パネル３１２は、色光分離光学装置にて分離されたＲＧＢの３色に対応して３箇所に設けられている。
【００２０】
クロスダイクロイックプリズム３１３は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、各直角プリズムを貼り合わせた界面に形成された２つの誘電体多層膜において、各液晶パネル３１２にて形成された３色の画像光を透過または反射することで合成して射出する。なお、各液晶パネル３１２は、クロスダイクロイックプリズム３１３における画像光の入射端面に固定されて一体化している。
投射レンズ３１４は、筒状の鏡筒（図示略）内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム３１３から射出された画像光（カラー画像）をスクリーン２に向けて投射する。そして、スクリーン２上には、投射された画像光に基づく投射画像が表示される。
【００２１】
調整機構３１５は、各液晶パネル３１２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３の位置を調整することで投射レンズ３１４から投射される画像光の投射位置を機械的に調整する。この調整機構３１５は、図示は省略するが、クロスダイクロイックプリズム３１３を支持する基台と、この基台を移動させる複数のアクチュエータとで構成されている。
なお、本実施形態では、調整機構３１５は、電源の投入によって各プロジェクタ３が起動してから十分な時間が経過した状態、すなわち各プロジェクタ３の温度が変化していない状態において、各プロジェクタ３にて投射される各投射画像が、スクリーン２上で縦横に互いに半画素ずれた状態で重ね合わせられるように予め調整されている。
【００２２】
操作手段３２は、図示は省略したが、各プロジェクタ３の外装筐体に設けられた操作ボタンや、リモートコントローラ等で構成され、プロジェクションシステム１の使用者からの操作入力に基づく操作信号をＣＰＵ３３に出力する。
ＣＰＵ３３は、画像投射機構３１を含むプロジェクタ３全体を制御するものであり、本実施形態では、操作手段３２から出力される操作信号に基づいて、調整機構３１５を駆動するための駆動信号を出力する。すなわち、各プロジェクタ３は、プロジェクションシステム１の使用者からの操作入力に基づいて、画像投射機構３１から投射される画像光の投射位置を調整可能に構成されている。
【００２３】
制御手段としてのＰＣ５は、例えば、ＣＰＵや、メモリ等を含んで構成され、各プロジェクタ３に対して画像情報を出力するとともに、ＣＣＤカメラ４を制御する。このＰＣ５は、図２に示すように、記憶部５１と、補正情報生成部５２と、温度平衡判定部５３と、画像補正部５４と、補正パラメータ判定部５５と、調整情報出力部５６とを備える。
記憶部５１は、ＰＣ５にて用いられる情報を記憶するものであり、本実施形態では、後述する補正パラメータを記憶する。
【００２４】
補正情報生成部５２は、ＣＣＤカメラ４にて撮像される撮像画像に基づいて、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に記録された画像データ（画像情報）を補正するための補正パラメータ（補正情報）を生成する。
具体的に、補正情報生成部５２は、撮像画像において、各プロジェクタ３によって表示される各投射画像間のずれ量を検出する。そして、補正情報生成部５２は、検出した各投射画像のずれ量に基づいて、各投射画像が縦横に互いに半画素ずれた状態で重ね合わせられるように画像情報を補正するための補正パラメータを生成する。すなわち、電源の投入によって各プロジェクタ３が起動してから十分な時間が経過した状態においては、調整機構３１５は、各プロジェクタ３にて投射される各投射画像を縦横に互いに半画素ずれた状態で重ね合わせるように予め調整されているので、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータは０となる。
なお、各投射画像間のずれ量を検出する方法としては、例えば、スクリーン２上に表示される各投射画像における四隅部分の形状に基づいて各投射画像の形状を検出し、検出した各投射画像の形状に基づいてずれ量を検出する方法を採用することができる。
【００２５】
温度平衡判定部５３は、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが変化しているか否かに基づいて、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定する。
画像補正部５４は、例えば、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された画像データに、補正情報生成部５２にて生成された補正パラメータに基づいて、スケーリング、平行移動、及び回転等の画像補正処理を実施する。すなわち、画像補正部５４は、補正情報生成部５２にて生成された補正パラメータに基づいて、画像データを補正する。
補正パラメータ判定部５５は、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０であるか否かを判定する。
【００２６】
調整情報出力部５６は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定され、かつ、補正パラメータ判定部５５にて補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０でないと判定されると、調整機構３１５による調整を促すための調整情報を出力する。具体的に、調整情報出力部５６は、調整機構３１５による調整を促すための調整情報として、プロジェクションシステム１の使用者に対して、操作手段３２を操作することで調整機構３１５による調整を行う必要がある旨の文字情報を、画像補正部５４にて補正された画像情報に重畳させる。これにより、スクリーン２上に文字情報が表示され、プロジェクションシステム１の使用者に調整機構３１５による調整を促す。
【００２７】
次に、ＰＣ５の制御処理について、図３を参照して説明する。
図３は、ＰＣ５の制御処理を示すフローチャートである。
各プロジェクタ３の電源を投入するとともに、ＰＣ５にて制御処理を実行すると、ＰＣ５は以下のステップＳ１〜Ｓ６を実行する。
まず、補正情報生成部５２は、スクリーン２上に表示される投射画像をＣＣＤカメラ４に撮像させることで撮像画像を取得する（ステップＳ１：撮像画像取得ステップ）。
撮像画像取得ステップＳ１にて撮像画像が取得されると、補正情報生成部５２は、この撮像画像に基づいて、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された画像データを補正するための補正パラメータを生成する（ステップＳ２：補正パラメータ生成ステップ）。
【００２８】
補正パラメータ生成ステップＳ２にて補正パラメータが生成されると、温度平衡判定部５３は、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが変化しているか否かに基づいて、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定する（ステップＳ３：温度判定ステップ）。具体的に、温度平衡判定部５３は、補正パラメータ生成ステップＳ２にて生成された補正パラメータと、記憶部５１に記憶された補正パラメータとを比較し、各補正パラメータが同じ場合には、各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定し、各補正パラメータが異なる場合には、各画像投射機構３１の温度が変化していると判定する。なお、記憶部５１に記憶される補正パラメータの初期値は０である。
【００２９】
温度判定ステップＳ３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、補正パラメータ判定部５５は、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０であるか否かを判定する（ステップＳ４：補正パラメータ判定ステップ）。
補正パラメータ判定ステップＳ４にて補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０でないと判定されると、調整情報出力部５６は、調整機構３１５による調整を促すための調整情報を出力する（ステップＳ５：調整情報出力ステップ）。
【００３０】
調整情報出力ステップＳ５にて調整情報が出力されると、画像補正部５４は、補正情報生成部５２にて生成された補正パラメータに基づいて、画像データを補正する（ステップＳ６：画像補正ステップ）。この際、ＰＣ５は、記憶部５１に記憶された補正パラメータを補正パラメータ生成ステップＳ２にて生成された補正パラメータに書き換える。
なお、温度判定ステップＳ３にて各画像投射機構３１の温度が変化していると判定された場合、補正パラメータ判定ステップＳ４にて補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０であると判定された場合においても画像補正部５４は画像補正ステップＳ６を実行する。
【００３１】
画像補正ステップＳ６にて画像補正処理が実施されると、ＰＣ５は、画像補正処理が施された画像データを画像情報として各プロジェクタ３に対して出力し、再度、撮像画像取得ステップＳ１を実行する。なお、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０である場合には、ＰＣ５は、画像補正処理を施すことなく画像データを画像情報として各プロジェクタ３に対して出力する。
【００３２】
以上のようなステップＳ１〜Ｓ６を実行することで、ＰＣ５は、各プロジェクタ３から投射される画像光に基づいてスクリーン２上に表示される投射画像の位置をソフトウェア的に調整することができる。
また、プロジェクションシステム１の使用者は、調整情報出力部５６にて出力される調整情報に基づいて、ＰＣ５による制御処理を停止し、操作手段３２を操作することで、調整機構３１５を用いて画像光の投射位置を調整することができる。
【００３３】
本実施形態に係るプロジェクションシステム１によれば、次のような効果がある。
（１）プロジェクションシステム１は、ＣＣＤカメラ４と、ＰＣ５とを備え、ＰＣ５は、補正情報生成部５２と、画像補正部５４とを備えるので、ＣＣＤカメラ４にて撮像される撮像画像に基づいて、画像情報を補正することでソフトウェア的に投射画像の位置を調整することができる。したがって、プロジェクションシステム１は、起動時の温度変化に伴う変動に追従して投射画像の位置を調整することができる。
（２）ＰＣ５は、温度平衡判定部５３と、調整情報出力部５６とを備えるので、プロジェクションシステム１の使用者は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されたときに調整情報出力部５６にて出力される調整情報に基づいて、調整機構３１５を用いて画像光の投射位置を機械的に調整することができる。したがって、調整機構３１５の可動範囲を小さくすることができる。さらに、調整機構３１５は、高分解能で投射画像の位置を調整することができるので、プロジェクションシステム１は、高精細な画像を表示することができる。
【００３４】
（３）温度平衡判定部５３は、補正パラメータが変化しているか否かに基づいて、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定する。したがって、温度センサ等を設けることなく、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定することができるので、各画像投射機構３１の部品点数を削減することができる。また、補正パラメータは、スクリーン２上に表示される投射画像をＣＣＤカメラ４にて撮像した撮像画像に基づいて補正情報生成部５２にて生成されるので、起動時の温度変化に伴う投射画像の位置の変動を直接検出することができる。したがって、温度平衡判定部５３による判定の精度を向上させることができる。
【００３５】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図４は、各プロジェクタ３、及びＰＣ５Ａの内部構成を示すブロック図である。
なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。
前記第１実施形態では、ＰＣ５は、調整情報出力部５６を備え、調整情報出力部５６は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、調整機構３１５による調整を促すための調整情報を出力していた。これに対して、本実施形態では、図４に示すように、ＰＣ５Ａは、調整規制部５７を備え、調整規制部５７は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していると判定されると、調整機構３１５による調整を規制し、変化していないと判定されると、規制を解除する点で異なる。
具体的に、調整規制部５７は、操作手段３２から出力される操作信号に基づいて、ＣＰＵ３３にて出力される駆動信号を遮断することで調整機構３１５による調整を規制する。
【００３６】
次に、ＰＣ５Ａの制御処理について、図５を参照して説明する。
図５は、ＰＣ５Ａの制御処理を示すフローチャートである。
各プロジェクタ３の電源を投入するとともに、ＰＣ５Ａにて制御処理を実行すると、ＰＣ５Ａは以下のステップＳ１〜Ｓ１５を実行する。なお、各プロジェクタ３の電源を投入したときには、調整機構３１５による調整は調整規制部５７にて規制されている。
まず、ＰＣ５Ａは、前記第１実施形態におけるＰＣ５と同様に、ステップＳ１〜Ｓ３を実行する。
【００３７】
温度判定ステップＳ３にて各画像投射機構３１の温度が変化していると判定されると、調整規制部５７は、調整機構３１５による調整を規制する（ステップＳ１４：調整規制ステップ）。
また、温度判定ステップＳ３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、調整規制部５７は、規制を解除する（ステップＳ１５：規制解除ステップ）。
【００３８】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１），（３）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（４）ＰＣ５Ａは、温度平衡判定部５３と、調整規制部５７とを備えるので、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されたときに、調整規制部５７にて調整機構３１５による調整の規制が解除され、プロジェクションシステム１の使用者は、調整機構３１５を用いて画像光の投射位置を調整することができる。したがって、調整機構３１５の可動範囲を小さくすることができる。さらに、調整機構３１５は、高分解能で投射画像の位置を調整することができるので、プロジェクションシステム１は、高精細な画像を表示することができる。
【００３９】
（５）ＰＣ５Ａは、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していると判定されたときに調整規制部５７にて調整機構３１５による調整が規制されるので、ソフトウェア的に投射画像の位置を調整している際に画像光の投射位置が機械的に調整されるのを防止することができる。したがって、起動時の温度変化に伴う変動に確実に追従して投射画像の位置を調整することができる。
【００４０】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図６は、各プロジェクタ３、及びＰＣ５Ｂの内部構成を示すブロック図である。
前記第１実施形態では、ＰＣ５は、調整情報出力部５６を備え、調整情報出力部５６は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、調整機構３１５による調整を促すための調整情報を出力していた。これに対して、本実施形態では、図６に示すように、ＰＣ５Ｂは、調整機構駆動部５８を備え、調整機構駆動部５８は、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されると、ＣＣＤカメラ４にて撮像される撮像画像に基づいて、調整機構３１５を駆動する点で異なる。
【００４１】
具体的に、調整機構駆動部５８は、各プロジェクタ３に調整機構３１５を駆動するための駆動信号を出力し、ＣＰＵ３３を介して調整機構３１５を駆動することで、ＣＣＤカメラ４にて撮像される撮像画像に基づいて、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０になるように、各液晶パネル３１２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３の位置を調整する。
【００４２】
次に、ＰＣ５Ｂの制御処理について、図７を参照して説明する。
図７は、ＰＣ５Ｂの制御処理を示すフローチャートである。
各プロジェクタ３の電源を投入するとともに、ＰＣ５Ｂにて制御処理を実行すると、ＰＣ５Ｂは以下のステップＳ１〜Ｓ６を実行する。
まず、ＰＣ５Ｂは、前記第１実施形態におけるＰＣ５と同様に、ステップＳ１〜Ｓ４を実行する。
【００４３】
補正パラメータ判定ステップＳ４にて補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０でないと判定されると、調整機構駆動部５８は、ＣＣＤカメラ４にて撮像される撮像画像に基づいて、調整機構３１５を駆動する（ステップＳ２５：調整機構駆動ステップ）。なお、調整機構駆動部５８は、調整機構３１５を駆動する際、画像補正部５４に画像補正処理の実施を停止させる。
調整機構駆動ステップＳ２５にて調整機構３１５が駆動されると、ＰＣ５Ｂは、再度、撮像画像取得ステップＳ１を実行する。
【００４４】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１），（３）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（６）ＰＣ５Ｂは、温度平衡判定部５３と、調整機構駆動部５８とを備えるので、温度平衡判定部５３にて各画像投射機構３１の温度が変化していないと判定されたときに調整機構駆動部５８にて撮像画像に基づいて自動的に調整機構３１５を用いて画像光の投射位置を調整することができる。したがって、調整機構３１５の可動範囲を小さくすることができる。さらに、調整機構３１５は、高分解能で投射画像の位置を調整することができるので、プロジェクションシステム１は、高精細な画像を表示することができる。
【００４５】
〔第４実施形態〕
以下、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
図８は、プロジェクタ３Ｃの内部構成を示すブロック図である。
前記第１実施形態から前記第３実施形態では、プロジェクションシステム１は、２台のプロジェクタ３と、ＣＣＤカメラ４と、ＰＣ５とを備え、各プロジェクタ３は、画像投射機構３１を備えていた。これに対して、本実施形態では、プロジェクションシステムは、図８に示すように、２つの画像投射機構を有する合成画像投射機構３１Ｃと、ＣＣＤカメラ４Ｃと、ＣＰＵ５Ｃとを備えるプロジェクタ３Ｃである点で異なる。
また、前記第１実施形態から前記第３実施形態では、温度平衡判定部５３は、補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが変化しているか否かに基づいて、各画像投射機構３１の温度が変化しているか否かを判定していた。これに対して、本実施形態では、温度平衡判定部５３Ｃは、合成画像投射機構３１Ｃに設けられた温度センサ３１７から出力される温度情報に基づいて、各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定している点で異なる。
【００４６】
プロジェクタ３Ｃは、合成画像投射機構３１Ｃと、操作手段３２と、ＣＰＵ５Ｃと、前記第１実施形態におけるＣＣＤカメラ４と同様の機能を有する撮像装置としてのＣＣＤカメラ４Ｃとを備える。
合成画像投射機構３１Ｃは、光源ランプ３１１Ｃ１，３１１Ｃ２と、液晶パネル３１２Ｃ１，３１２Ｃ２と、クロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１，３１３Ｃ２と、投射レンズ３１４と、調整機構３１５Ｃと、ＰＢＳ（Polarized Beam Splitter）３１６と、温度センサ３１７とを備える。
ここで、光源ランプ３１１Ｃ１，３１１Ｃ２、液晶パネル３１２Ｃ１，３１２Ｃ２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１，３１３Ｃ２は、それぞれ前記第１実施形態における光源ランプ３１１、液晶パネル３１２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３と同様の機能を有している。また、本実施形態では、各クロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１，３１３Ｃ２から射出される画像光は、それぞれ１種類の偏光方向（Ｐ波またはＳ波）に揃えられ、これらの画像光の偏光方向は互いに異なっている。
【００４７】
ＰＢＳ３１６は、２つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、各直角プリズムを貼り合わせた界面に形成された誘電体偏光膜にて一方の偏光方向の光を透過させ、他方の偏光方向の光を反射させる。本実施形態では、クロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１から射出される画像光は誘電体偏光膜を透過し、クロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ２から射出される画像光は誘電体偏光膜を反射して、それぞれ投射レンズ３１４に導かれる。
したがって、本実施形態では、光源ランプ３１１Ｃ１、液晶パネル３１２Ｃ１、及びクロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１、及び投射レンズ３１４で一方の画像投射機構を構成し、光源ランプ３１１Ｃ２、液晶パネル３１２Ｃ２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ２、及び投射レンズ３１４で他方の画像投射機構を構成している。
【００４８】
調整機構３１５Ｃは、前記第１実施形態における調整機構３１５と同様の構成を有し、各液晶パネル３１２Ｃ１、及びクロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ１の位置と、各液晶パネル３１２Ｃ２、及びクロスダイクロイックプリズム３１３Ｃ２の位置とをそれぞれ独立に調整する。
温度センサ３１７は、合成画像投射機構３１Ｃの内部温度を検出し、検出した温度に係る温度情報をＣＰＵ５Ｃに出力する。
【００４９】
制御手段としてのＣＰＵ５Ｃは、合成画像投射機構３１Ｃを含むプロジェクタ３Ｃ全体を制御するものであり、本実施形態では、操作手段３２から出力される操作信号に基づいて、調整機構３１５Ｃを駆動するための駆動信号を出力する。また、ＣＰＵ５Ｃは、記憶部５１と、補正情報生成部５２と、温度平衡判定部５３Ｃと、画像補正部５４と、補正パラメータ判定部５５と、調整情報出力部５６とを備える。
温度平衡判定部５３Ｃは、温度センサ３１７から出力される温度情報に基づいて、合成画像投射機構３１Ｃの温度が変化しているか否かを判定することで、各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判定する。
具体的に、温度平衡判定部５３Ｃは、所定時間ごとに温度センサ３１７から出力される温度情報をサンプリングし、サンプリングした各温度情報の微分値を算出することで合成画像投射機構３１Ｃの温度が変化しているか否かを判定する。
【００５０】
次に、ＣＰＵ５Ｃの制御処理について、図９を参照して説明する。
図９は、ＣＰＵ５Ｃの制御処理を示すフローチャートである。
プロジェクタ３Ｃの電源を投入すると、ＣＰＵ５Ｃは以下のステップＳ１〜Ｓ６を実行する。
まず、ＰＣ５Ｃは、前記第１実施形態におけるＰＣ５と同様に、ステップＳ１，Ｓ２を実行する。
【００５１】
補正パラメータ生成ステップＳ２にて補正パラメータが生成されると、温度平衡判定部５３Ｃは、温度センサ３１７から出力される温度情報に基づいて、合成画像投射機構３１Ｃの温度が変化しているか否かを判定する（ステップＳ３３：温度判定ステップ）。
温度判定ステップＳ３３にて合成画像投射機構３１Ｃの温度が変化していないと判定されると、ＰＣ５Ｃは、前記第１実施形態におけるＰＣ５と同様に、ステップＳ４〜Ｓ６を実行する。
また、温度判定ステップＳ３３にて合成画像投射機構３１Ｃの温度が変化していると判定されると、ＰＣ５Ｃは、前記第１実施形態におけるＰＣ５と同様に、ステップＳ６を実行する。
【００５２】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１），（２）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（７）２つの画像投射機構を有する１台のプロジェクタ３Ｃでプロジェクションシステムが構成されるので、省スペース化を実現することができ、環境の影響を受けにくくすることができる。
【００５３】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。また、前記各実施形態を組み合わせることは自由である。
前記各実施形態では、温度平衡判定部５３，５３Ｃは、補正パラメータまたは温度センサ３１７を用いて各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判断していた。これに対して、例えば、プロジェクタに電源を投入してから各画像投射機構の温度が変化しなくなるまでの時間を予めメモリ等に記憶しておき、プロジェクタに設けられた計時装置にて、この時間が経過したか否かを検出することで各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判断するように温度平衡判定部を構成してもよい。要するに、温度平衡判定部は、各画像投射機構の温度が変化しているか否かを判断することができればよい。
【００５４】
前記各実施形態では、調整機構３１５，３１５Ｃは、ＣＰＵ３３，５Ｃから出力される駆動信号に基づいて駆動していた。これに対して、例えば、プロジェクションシステムの使用者が手動で各液晶パネル、及びクロスダイクロイックプリズムの位置を調整することができるように調整機構を構成してもよい。要するに、調整機構は、画像光の投射位置を機械的に調整することができればよい。
前記第１実施形態および前記第４実施形態では、ＰＣ５およびＣＰＵ５Ｃは、補正パラメータ判定部５５を備えていた。これに対して、補正パラメータが０であるか否かを判定することなく、温度平衡判定部にて各画像投射機構の温度が変化していると判定されたときに調整情報を出力するように調整情報出力部を構成すれば、制御手段は補正パラメータ判定部を備えていなくてもよい。
【００５５】
前記第１実施形態では、調整情報出力部５６にて出力される調整情報に基づいてプロジェクションシステム１の使用者がＰＣ５による制御処理を停止し、前記第４実施形態では、調整情報出力部５６にて出力される調整情報に基づいてプロジェクタ３Ｃの使用者がＣＰＵ５Ｃによる制御処理を停止していた。これに対して、補正パラメータ判定ステップＳ４にて補正情報生成部５２にて生成される補正パラメータが０であると判定された場合、または調整情報出力ステップＳ５にて調整情報が出力された場合に、ＰＣ５およびＣＰＵ５Ｃが自動的に制御処理を停止するようにしてもよい。
【００５６】
前記各実施形態では、２つの画像投射機構を備えるプロジェクションシステムを例示したが、３つ以上の画像投射機構を備えるプロジェクションシステムに本発明を適用してもよい。要するに、プロジェクションシステムは、複数の画像投射機構を備えていればよい。
前記各実施形態では、透過型の液晶パネル３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を採用してもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、複数の画像投射機構を備えるプロジェクションシステムに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成を示す図。
【図２】前記実施形態における各プロジェクタ、及びＰＣの内部構成を示すブロック図。
【図３】前記実施形態におけるＰＣの制御処理を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態に係る各プロジェクタ、及びＰＣの内部構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態におけるＰＣの制御処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３実施形態に係る各プロジェクタ、及びＰＣの内部構成を示すブロック図。
【図７】前記実施形態におけるＰＣの制御処理を示すフローチャート。
【図８】本発明の第４実施形態に係るプロジェクタの内部構成を示すブロック図。
【図９】前記実施形態におけるＣＰＵの制御処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５９】
１…プロジェクションシステム、３Ｃ…プロジェクタ（プロジェクションシステム）、４，４Ｃ…ＣＣＤカメラ（撮像装置）、３１…画像投射機構、３１Ｃ…合成画像投射機構（画像投射機構）、５２…補正情報生成部、５３，５３Ｃ…温度平衡判定部、５４…画像補正部、５６…調整情報出力部、５７…調整規制部、５８…調整機構駆動部、３１１，３１１Ｃ１，３１１Ｃ２…光源ランプ（光源）、３１５，３１５Ｃ…調整機構。
【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】
2009224929.tif 000010
【図９】
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