プロジェクタおよびマルチプロジェクションディスプレイ
【課題】スクリーンの姿勢やプロジェクタの姿勢に応じて最適な画像を投写可能とする。
【解決手段】スクリーンＳＣＲの枠Ｆを含む範囲を撮像して撮像画像を得て、その撮像画像から前記スクリーン枠Ｆを検出する。そして、そのスクリーン枠Ｆの形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像Ｉａの形状に基づいて、該投写画像の形状を補正する。その補正は、たとえば、前記スクリーンの枠の形状に前記スクリーンに投写された投写画像の形状が一致または近似するようにプロジェクタの姿勢を補正する。
【解決手段】スクリーンＳＣＲの枠Ｆを含む範囲を撮像して撮像画像を得て、その撮像画像から前記スクリーン枠Ｆを検出する。そして、そのスクリーン枠Ｆの形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像Ｉａの形状に基づいて、該投写画像の形状を補正する。その補正は、たとえば、前記スクリーンの枠の形状に前記スクリーンに投写された投写画像の形状が一致または近似するようにプロジェクタの姿勢を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、プロジェクタの投写画像補正方法、マルチプロジェクションディスプレイ、マルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法およびスクリーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写光学ユニット（プロジェクタとする）を、水平方向または垂直方向にそれぞれ複数、または、水平方向と垂直方向にそれぞれ複数配置し、これらの複数のプロジェクタからの投写画像をスクリーンにタイリング投写することにより１つの大画面画像を表示することのできるマルチプロジェクションディスプレイが知られている（たとえば、特許文献１〜４参照）。なお、タイリング投写とは、複数のプロジェクタの各投写領域をスクリーン上でタイル状に配置して、１つの大画面画像の表示を可能とする投写方式である。
【０００３】
このようなマルチプロジェクションディスプレイは、通常のプロジェクタに比較して、高精細かつ高輝度の画像を表示することができるため、映画館、美術館、博物館、セミナー会場、集会場、ミニシアター、公共機関、企業などの業務用分野やアミューズメント、ホームシアターなどの家庭用分野において今後広く普及されていくことが期待されている。
【０００４】
このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、隣接するプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で一部重複させることが従来から一般的に行われている。このように、隣接するプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で一部重複させる場合、重複部分の輝度が他の部分に比べて高くなることから、つなぎ目が目立ってしまうという問題がある。
【０００５】
ところで、このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、各プロジェクタユニットからの投写画像がスクリーン上で、如何に表示されているかが正確に分からないと、これらの投写画像をスクリーン上で滑らかに接続することができないため、特許文献１〜４に開示されたマルチプロジェクションディスプレイにおいては、監視カメラやデジタルカメラ等の撮像装置を視聴者側に設置して、スクリーン上に表示される各プロジェクタユニットからの投写画像（調整用画像）を撮影してこれらの投写画像がスクリーン上で如何に表示されているのかを正確に測定できるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３９６７２号公報
【特許文献２】国際公開第９９／３１８７７号パンフレット
【特許文献３】特開平９−３２６９８１号公報
【特許文献４】特開２００１−２５１６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されたマルチプロジェクションディスプレイにおいては、撮像装置を視聴者側に設置して調整用画像の撮影を行うようにしているため、調整作業が終了すると撮像装置の後片付け（撤収作業）が行われる。このため、調整作業を再び行う際には、再度撮像装置を設置することになるが、その際にはマルチプロジェクションディスプレイに対して正確な位置に撮像装置を設置する必要があり、さらには、この撮像装置の設置作業は通常人手で行われるため、調整作業が煩雑になり調整時間も長くなるという問題があった。
このため、このようなマルチプロジェクションディスプレイを比較的小型の業務用用途や家庭用用途に応用することは容易ではないという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、調整作業が容易で調整時間も短くて済み、もって比較的小型の業務用用途や家庭用用途にも好適に用いることができるプロジェクタ、プロジェクタの投写画像補正方法、マルチプロジェクションディスプレイ、マルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法およびスクリーン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】
【０００８】
（１）本発明のプロジェクタは、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、このスクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有することを特徴としている。
【０００９】
このように、スクリーンの枠の形状と前記スクリーンに投写された投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正することにより、スクリーン上の投写画像の形状歪を容易かつ適切に、しかも、大掛かりな手段を必要とせずに補正することができる。また、たとえば、プレゼンテーション会場の状況などによりスクリーンを傾けて設置せざるを得ないような場合であっても、スクリーンの傾きに応じて、適切に形状補正のなされた投写画像を表示させることができる。
【００１０】
（２）前記（１）に記載のプロジェクタにおいて、前記スクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するための形状補正情報を生成する形状補正情報生成部をさらに有し、前記形状補正手段は、前記形状補正情報生成部で生成された形状補正情報に基づいて、前記スクリーン上の投写画像の形状が前記スクリーンの枠の形状に一致または近似するように前記プロジェクタの姿勢を制御する機能を有することが好ましい。
【００１１】
このように、スクリーンの枠の形状に前記スクリーンに投写された投写画像の形状が一致または近似するように、前記姿勢補正手段がプロジェクタの姿勢を補正するだけで、投写画像の形状を容易かつ適切に補正することができるので、従来のような煩雑な調整作業が不要となる。
【００１２】
（３）前記（２）に記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正情報に基づいてどのような補正を行えばよいかを指示する形状補正指示情報を前記スクリーン上に投写可能とすることも可能である。
これにより、ユーザはスクリーン上に投写された形状補正指示情報を見ながらプロジェクタの姿勢を補正できるので、簡単かつ適切に形状補正を行うことができる。
【００１３】
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正することで前記投写画像の形状補正が可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像処理によって前記投写画像の形状補正が可能な画像補正手段の少なくとも一方を有し、これら姿勢補正手段とソフトウエア処理による画像補正手段の少なくとも一方によって、前記投写画像の形状補正を行うことが好ましい。
このように、形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像補正手段の両方または一方を有することで、容易かつ適切な投写画像の形状補正を行うことができる。
特に、プロジェクタの姿勢を補正可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像補正手段を両方備えることで、たとえば、まず、姿勢補正手段によって機械的にプロジェクタの姿勢制御を行って投写画像の形状補正を行ったあと、必要に応じて、ソフトウエア処理による画像補正処理を施すことが可能となる。これにより、機械的なプロジェクタの姿勢制御で補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。それによって、より一層、適切な形状補正が可能となり、また、有効画素数を増やすこともできる。
【００１４】
（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、プロジェクタの姿勢を検出して、プロジェクタの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報の生成が可能な姿勢補正情報生成手段とをさらに有することが好ましい。
【００１５】
このように、姿勢検出手段（方位センサなど）で得られるプロジェクタの姿勢情報を用いることによって、形状補正の精度をより高めることが可能となる。また、スクリーン枠検出情報と投写画像情報の形状に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの姿勢を補正するための情報（スクリーン姿勢補正情報）を生成し、そのスクリーン姿勢補正情報を用いてプロジェクタやスクリーンの姿勢を補正することもできる。このとき、前記姿勢情報に基づいて、どのように補正すればよいかをユーザに指示するための姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写し、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を手動で補正することも可能であり、また、前記姿勢情報に基づいて自動的にプロジェクタやスクリーンの姿勢を補正することも可能である。
【００１６】
（６）前記（５）に記載のプロジェクタにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることも可能である。
これによって、姿勢補正情報をスクリーン側に送信することができ、スクリーンの姿勢制御が可能となる。
【００１７】
（７）本発明のプロジェクタの投写画像補正方法は、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するプロジェクタの投写画像補正方法であって、前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するステップと、該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップとを有することを特徴としている。
【００１８】
この（７）に記載のプロジェクタの投写画像補正方法によれば、前記（１）のプロジェクタで得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、この（７）に記載のプロジェクタの投写画像補正方法においても、前記（２）から（６）のプロジェクタと同様の特徴とを有することが好ましい。
【００１９】
（８）本発明のマルチプロジェクションディスプレイは、複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタとを有するマルチプロジェクションディスプレイであって、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有することを特徴としている。
【００２０】
これにより、前記（１）のプロジェクタと同様の効果が得られる。特に、複数のプロジェクタを用いたマルチプロジェクションディスプレイにあっては、それぞれのプロジェクタからの投写画像の形状補正を適正かつ効率よく行うことが要求されるが、本発明によれば、投写画像の形状補正などの調整作業を短時間で済ますことができるので、その効果はより顕著なものとなる。なお、この（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいても、前記（２），（３），（４）に記載のプロジェクタと同様の特徴を有することが好ましい。
【００２１】
（９）前記（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることが好ましい。
これにより、スクリーン上の投写画像を正確にかつ容易に撮像することができる。
【００２２】
（１０）前記（８）または（９）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、前記各プロジェクタに設けられることが好ましい。
このように、各プロジェクタに撮像手段を設け、これら各プロジェクタの撮像手段で得られる撮像画像に基づいた形状補正を行うことによって、より高精度な形状補正が可能となる。
【００２３】
（１１）前記（８）から（１０）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢を検出して該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたマルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報に基づいて、マルチプロジェクションディスプレイとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成手段とをさらに有することが好ましい。
【００２４】
これにより、前記（５）に記載のプロジェクタと同様の効果が得られる。特に、複数のプロジェクタを用いたタイリング投写を行うマルチプロジェクションディスプレイにあっては、それぞれのプロジェクタからの投写画像の形状補正を適正かつ効率よく行うことが要求されるが、本発明によれば、投写画像の形状補正などの調整作業を短時間で済ますことができるので、その効果はより顕著なものとなる。
【００２５】
（１２）前記（１１）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、該マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることが好ましい。
これによって、マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を効率よく取得することができる。
【００２６】
（１３）前記（１１）または（１２）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、前記各プロジェクタに設けられることが好ましい。
このように、姿勢検出手段を各プロジェクタに設けることによって、個々のプロジェクタの姿勢情報を得ることができる。また、姿勢検出手段を各プロジェクタに設けることによって、各プロジェクタとスクリーンとの位置関係を高精度に求めることができ、より精度の高い投写画像の形状補正が可能となるとともに、スクリーンの姿勢補正を行うための姿勢補正情報を高精度なものとすることができる。
【００２７】
（１４）前記（１１）から（１３）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることが好ましい。
これによって、姿勢補正情報をスクリーン側に送信することができ、スクリーンの姿勢制御が可能となる。
【００２８】
（１５）本発明のマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法は、複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタと、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法であって、前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出するステップと、該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップとを有することを特徴としている。
これによって、前記（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイと同様の効果が得られる。また、この（１５）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいても、前記（９）から（１４）に記載のマルチプロジェクションディスプレイと同様の特徴を有することが好ましい。
【００２９】
（１６）本発明のスクリーン装置は、請求項６に記載のプロジェクタまたは請求項１４記載のマルチプロジェクションディスプレイから投写される投写画像を表示するスクリーンを有するスクリーン装置であって、前記姿勢補正情報送信部から送信される姿勢補正情報に基づいた姿勢補正制御を行う姿勢補正制御部と、この姿勢補正制御部による制御によって前記スクリーンの姿勢を補正するスクリーン動作部とを有することを特徴としている。
【００３０】
これによって、投写画像を表示させるためのスクリーンをプロジェクタの姿勢に応じた最適な姿勢とすることができる。なお、このスクリーン装置は、単体のプロジェクタ用のスクリーン装置として用いることができ、また、複数のプロジェクタからなるマルチプロジェクションディスプレイ用のスクリーン装置として用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係るプロジェクタ１の外観構成を概略的に説明するための図であり、筐体２には投写レンズ３と、この投写レンズ３のごく近傍に撮像素子１４１が設けられている。
【００３２】
図２はプロジェクタ１の機能を説明するための構成図であり、本発明の説明に必要な構成要素のみが示され、それ以外の構成要素については図示が省略されている。
この図２に示す構成は、スクリーン枠検出部１１０、形状補正情報生成部１１１、画像情報生成部１１２、光学補正手段１１３、画像情報補正部１１４、画像処理部１１５を有する制御部１１、ＴＶアンテナなどを介して供給される映像やＤＶＤプレーヤなどからの映像を受信する映像信号受信部１２、調整用画像情報を記憶する調整用画像情報記憶部１３、撮像装置１４、補正パラメータ記憶部１５を有している。
【００３３】
撮像装置１４は、撮像素子１４１と、この撮像素子１４１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換素子１４２とを有している。また、この撮像素子１４１は、スクリーンＳＣＲ全体、すなわち、スクリーンＳＣＲの枠Ｆ（図３および図４などを参照）を含む所定範囲を撮像することができるように撮像範囲が設定されている。また、この撮像素子１４１はズーム機能とオートフォーカス機能を有している。このため、撮像範囲や倍率を適宜変更できるので、撮影の自由度や柔軟性が向上し、自動的にフォーカス調整がなされるので便利である。
【００３４】
スクリーン枠検出部１１０は、撮像装置１４からの撮像画像に基づいてスクリーンＳＣＲの枠Ｆ（以下、スクリーン枠Ｆという）を検出してスクリーン枠検出情報を出力する機能を有している。
【００３５】
また、形状補正情報生成部１１１は、撮像装置１４から得られる撮像画像を基にスクリーン枠検出部１１０で検出されたスクリーン枠検出情報とスクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像とに基づいて、形状補正情報を生成する機能を有している。
【００３６】
画像情報生成部１１２は、映像信号受信部１２で受信された映像信号に対応する原画像情報Ａに基づいて投写すべき画像情報を生成可能であるとともに、調整用画像情報記憶部１３に記憶された原調整用画像情報Ｂに基づいて所定の調整用画像情報を生成可能としている。
【００３７】
この画像情報生成部１１２は、プロジェクタ１を単体で用いる場合には、原画像情報Ａに基づいて、該プロジェクタ１が単体で投影すべき画像情報を生成する。同様に、その場合の調整用画像情報も原調整用画像情報Ｂに基づいて、該プロジェクタ１が単体で調整すべき調整用画像情報を生成する。
【００３８】
一方、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行う場合には、原画像情報Ａに基づいて、複数のプロジェクタそれぞれに対応する単位画像情報を生成する機能および原調整用画像情報Ｂに基づいて、複数のプロジェクタそれぞれに対応する調整用単位画像情報を生成する機能をも有している。
【００３９】
光学補正手段１１３は、プロジェクタ１の姿勢補正手段としての役目を有しており、プロジェクタ１における筐体２の姿勢（筐体２の傾きや投写レンズ３の投写方向など）についての光学的な補正を可能とするものである。なお、この光学補正手段１１３は、本発明では、上述の形状補正情報生成部１１１で生成された形状補正情報によってプロジェクタ１の姿勢を補正する機能を有している。
【００４０】
画像情報補正部１１４は、撮像装置１４の撮影結果に基づいて、ソフトウエア処理による画像処理を行うことで、投写画像の補正を可能とする機能を有している。また、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行うような場合、複数のプロジェクタのうち互いに隣接するプロジェクタにより投写される単位画像間における境目（重なり部を含む）がスクリーンＳＣＲ上で目立たないように、単位画像情報の補正を行う機能を有している。
【００４１】
たとえば、プロジェクタ１を単体で用いる場合には、プロジェクタ１により投写される調整用画像情報によって形成される調整用画像と原調整用画像情報Ｂとの比較を行って、プロジェクタ１により投写される投写画像の形状、位置および傾きについての補正（これらをまとめて形状補正という）を行う機能と、プロジェクタ１により投写される投写画像の輝度および色（画素値）についての補正を行う機能などをも有している。
【００４２】
また、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行うような場合には、この画像情報補正部１１４は、複数（４台とする）のプロジェクタ１により投写される４つの調整用単位画像情報によって形成される全体としての調整用画像と原調整用画像情報Ｂとの比較を行って、各プロジェクタ１により投写される単位画像の形状、位置および傾きについての補正を行う機能と、各プロジェクタ１により投写される投写画像の輝度および色（画素値）についての補正を行う機能などをも有している。
【００４３】
画像処理部１１５は、撮像素子１４１の撮像結果についての画像処理を行って、原調整用画像情報Ｂなどとの比較を行って、その結果を画像情報補正部１１４に出力する機能を有している。
また、補正パラメータ記憶部１５は、画像情報補正部１１４で画像情報の補正を行う際に決定された補正パラメータを記憶する機能を有している。
【００４４】
このように構成されたプロジェクタ１の機能について図３および図４を参照して説明する。まず、調整用画像情報記憶部１３に記憶されている原調整用画像情報Ｂに基づいた調整用画像情報を画像情報生成部１１２によって生成し、その生成された調整用画像情報に対応する調整用画像をスクリーンＳＣＲ上に投写する。
【００４５】
図３（ａ），（ｂ）は、１台のプロジェクタ１から長方形のスクリーンＳＣＲ上に投写された画像（投写画像Ｉａという）を撮像素子１４１で撮像して得られた撮像画像であり、スクリーンＳＣＲの枠ＦとスクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像Ｉａとが撮像画像として得られている。なお、撮像素子１４１は投写レンズ３に極めて近い位置に設けられており、その光軸は投写レンズ３の投写軸と大きな差がないものとする。
【００４６】
図３（ａ）は、１台のプロジェクタ１を図４（ａ）に示すように、その投写軸が水平方向に対して所定角度だけ上方に傾くように筺体２を設置して、垂直方向に立設されたスクリーンＳＣＲ上に投写した場合の撮像素子１４１で得られた撮像画像である。
【００４７】
なお、この図４（ａ）および後に説明する図４（ｂ）、さらには、図５、図８、図１１には本発明のスクリーン装置２００の一例が示されており、このスクリーン装置２００は、外観的には、投写画像を表示するスクリーンＳＣＲと、このスクリーンＳＣＲが取り付けられるスクリーン取り付け板２１と、このスクリーン取り付け板２１は可動自在に支持するスクリーン支持台２２を有した構成となっている。
また、この図４、図５、図８、図１１において、撮像素子１４１の撮像範囲は実線、投写レンズ３による投写範囲は破線、投写レンズ３の投写軸は一点鎖線で示されている。
【００４８】
ところで、図４（ａ）のようにプロジェクタを設置した場合は、図３（ａ）に示す撮像画像からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａの形状は、図３（ａ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合、スクリーンＳＣＲに直交する視線方向からスクリーンＳＣＲを見たとき、投写画像Ｉａはスクリーン枠Ｆに対して形状歪の生じた状態となる。
【００４９】
この形状歪の生じた投写画像Ｉａに対し、該投写画像Ｉａの形状がスクリーンＳＣＲの形状と同じか、または、限りなく近似するような形状補正を行う。すなわち、該投写画像Ｉａの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図３（ａ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａは、図３（ａ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００５０】
一方、図３（ｂ）の場合は、プロジェクタ１を、図４（ｂ）に示すように、その投写軸がスクリーンＳＣＲに対して所定角度だけ水平方向右側に傾くように設置して、垂直方向に立設されたスクリーンＳＣＲ上に投写した場合である。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）のスクリーンＳＣＲを上方から見た平面図であり、図４（ａ）と同一部分には同一符号が付されている。
【００５１】
この図４（ｂ）のようにプロジェクタを設置した場合は、図３（ｂ）に示す撮像画像からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａの形状は、図３（ｂ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、図３（ａ）同様、形状歪の生じた投写画像Ｉａに対し、投写画像Ｉａの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるような形状補正を行う。これによって、図３（ｂ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａは、図３（ｂ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００５２】
この図３（ａ），（ｂ）における形状補正は、たとえば、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と、同じく撮像画像に基づいて得られた投写画像情報とを形状補正情報生成部１１１が受け取り、該形状補正情報生成部１１１がスクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて形状補正情報を生成し、その形状補正情報を、光学補正手段１１３に与えることによって行うことができる。この場合、光学補正手段１１３は、形状補正情報に基づいて、投写画像の各辺がスクリーンＳＣＲの外枠と平行になるように、プロジェクタ１の姿勢補正を行う。これによって、図３（ａ），（ｂ）で示したような形状補正が可能となる。
【００５３】
また、形状補正の他の方法としては、形状補正情報生成部１１１が生成した形状補正情報を、スクリーンＳＣＲなどに表示し、ユーザがその表示を見ながら、手動でプロジェクタの姿勢を調整することもできる。さらに、ユーザがその表示を見ながらプロジェクタ１の姿勢補正を行うための指示を光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３がその指示に基づいて補正を行うことも可能である。
【００５４】
さらに、上述の光学補正手段１１３による形状補正に加えて、画像情報補正部１１４でのソフトウエアによる画像補正処理を行うことも可能である。これは、まず、光学補正手段１１３によって機械的にプロジェクタ１の姿勢制御を行うことで投写画像の形状補正を行ったあと、必要に応じて、ソフトウエア処理による画像補正処理を施すものである。
【００５５】
これにより、プロジェクタ１の機械的な姿勢制御だけでは補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。それによって、より一層、適切な形状補正が可能となり、また、有効画素数を増やすこともできる。なお、画像情報補正部１１４による画像補正処理のみで形状補正することも可能である。
なお、上述の説明では、スクリーンＳＣＲが垂直となっている場合であったが、スクリーンＳＣＲがたとえば前後に傾いているような場合にも、最適な形状補正が可能となる。
【００５６】
また、上述した機能を有するプロジェクタ１に、自身の姿勢を検出する方位センサなどの姿勢検出手段（この実施形態１では図示せず）をさらに設け、スクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて生成された形状補正情報に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、形状補正の精度をより高めることも可能である。
【００５７】
また、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタ１の姿勢とスクリーンＳＣＲの姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成し、この姿勢補正情報を用いてプロジェクタ１およびスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することもできる。
【００５８】
なお、スクリーンＳＣＲの姿勢を補正するには、ここでは図示しないが、たとえば、プロジェクタ１側には、その姿勢補正情報をスクリーンＳＣＲ側に送信する姿勢補正情報送信機能を設ける。一方、スクリーンＳＣＲを有するスクリーン装置２００側には、プロジェクタ１から送信されてくる姿勢補正情報を受信する姿勢補正情報受信部と、スクリーンＳＣＲの姿勢（傾きなど）を補正するスクリーン動作部としてのスクリーン動作部と、姿勢補正情報受信部で受信した姿勢補正情報に基づいてスクリーン動作部を制御する姿勢補正制御部を設けることによって、プロジェクタ１から送信されてきた姿勢補正情報に基づいて自動的にスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することが可能である。
【００５９】
また、プロジェクタ１で得られた姿勢情報に基づいて、どのように補正すればよいかをユーザに指示するための姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写して、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を手動で補正するということも可能である。
【００６０】
〔実施形態２〕
図５は本発明の実施形態２に係る前面投写型マルチプロジェクションディスプレイ（以下では、単にマルチプロジェクションディスプレイという）の構成を示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側方から見た断面図り、図５（ｃ）は、スクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像を示す図である。
【００６１】
この実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図５に示すように、筐体１０２内に配置された４つのプロジェクタ１からの投写画像Ｉａ，Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄが、スクリーンＳＣＲに投写されるマルチプロジェクションディスプレイである。このマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図５に示すように、たとえば、台１０１の上に設置されて使用される。
【００６２】
また、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２の内部（前面のすぐ内側）には撮像装置１４（図６参照）の撮像素子１４１が設けられている。この撮像素子１４１は実施形態１で説明したように、スクリーンＳＣＲ全体、すなわち、スクリーンの枠Ｆを含む所定範囲を撮像することができるように撮像範囲が設定されている。
【００６３】
なお、撮像素子１４１は図５に示すようにマルチプロジェクションディスプレイ１００の筺体１０２に設けられるが、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筺体１０２だけでなく、個々のプロジェクタ１にも設けられることが好ましく、この実施形態２では、個々のプロジェクタ１にも撮像素子１４１が設けられているものとする。なお、個々のプロジェクタ１に設けられる撮像素子１４１は、実施形態１でも述べたように、それぞれのプロジェクタ１の投写レンズ３の極めて近くに設けることが好ましい。
【００６４】
また、各プロジェクタ１には、個々のプロジェクタ１の姿勢補正が可能な光学補正手段１１３が設けられており、その機能は、実施形態１で説明したように、プロジェクタ１における筐体２の姿勢（プロジェクタ１の筐体２の傾きや投写レンズ３の投写方向など）についての光学的な補正を可能とするものであり、上述の形状補正情報生成部１１１で生成された形状補正情報によってプロジェクタ１の姿勢を補正可能な機能を有している。
【００６５】
図６は実施形態に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００の機能を説明するための構成図であり、基本的な構成は実施形態１で説明した図２と同じであり、同一部分には同一符号が付されている。
【００６６】
この実施形態２はマルチプロジェクションディスプレイの例であるので、映像信号受信部１２で受信された原画像情報Ａまたは調整用画像情報記憶部１３に記憶されている原調整用画像情報Ｂに基づいて、それぞれのプロジェクタ１が表示する単位画像情報（単位画像情報Ａ１〜Ａｎ、調整用単位画像情報Ｂ１〜Ｂｎとする）を生成する。このため、図２で示した画像情報生成部１１２は、この図６では単位画像情報生成部１１６としている。また、図２で示した画像情報補正部１１４も同様にこの図６では単位画像情報補正部１１７としている。
【００６７】
このようなマルチプロジェクションディスプレイ１００において、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と投写画像とを用いた形状補正の例について図７を参照しながら証明する。
【００６８】
この実施形態２では、４台のプロジェクタ１を縦方向および横方向に２台×２台の配置とした場合であるが、ここでは、説明を簡単にするため、縦方向に２台のプロジェクタ（プロジェクタＰＪａ，ＰＪｂとする）を配置してタイリング投写を行う場合について説明する。
【００６９】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂを図８に示すように、縦方向に重ねて配置し、かつ、プロジェクタＰＪａの投写軸（一点鎖線で示す）が水平方向に対して所定角度だけ上方に傾くように設置し、また、プロジェクタＰＪｂの投写軸（一点鎖線で示す）が水平方向に対して所定角度だけ下方に傾くように設置して、画像を投写したときの撮像画像を示すものであり、スクリーンＳＣＲの枠ＦとスクリーンＳＣＲに投写された投写画像Ｉａ，Ｉｂとが撮像画像として得られている。
【００７０】
図７（ａ）は、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像を用いて形状補正を行う場合である。なお、この撮像素子１４１は、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂの間、すなわち、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂのそれぞれの投写レンズ３の中心を結ぶ線上の中央に設置されているものとする。
【００７１】
このように、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ａ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ａ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合、スクリーンＳＣＲに直交する視線方向からスクリーンＳＣＲを見たとき、投写画像Ｉａ，Ｉｂはそれぞれがスクリーン枠Ｆに対して形状歪の生じた状態となる。
【００７２】
この形状歪の生じた投写画像Ｉａ，Ｉｂに対し、実施形態１の図３で説明したとように、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ａ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ａ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７３】
また、図７（ｂ）は、上側に設置されたプロジェクタＰＪａに設けられた撮像素子１４１で撮像した撮像画像が示されている。
このように、上側に設置されたプロジェクタＰＪａに設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ｂ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ｂ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、形状歪の生じた投写画像Ｉａ，Ｉｂに対し、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ｂ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ｂ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７４】
また、図７（ｃ）は、下側に設置されたプロジェクタＰＪｂに設けられた撮像素子１４１で撮像した撮像画像が示されている。
このように、下側に設置されたプロジェクタＰＪｂに設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ｃ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ｃ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ｃ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ｃ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７５】
この図７（ａ），（ｂ），（ｃ）における形状補正は、実施形態１で説明したように、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と、同じく撮像画像に基づいて得られた投写画像情報とを形状補正情報生成部１１１が受け取り、該形状補正情報生成部１１１がスクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて形状補正情報を生成し、その形状補正情報を、それぞれのプロジェクタ１の光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３が各プロジェクタ１の姿勢補正を行うことで実現できる。
【００７６】
また、形状補正の他の方法としては、形状補正情報生成部１１１が生成した形状補正情報を、スクリーンＳＣＲなどに表示し、ユーザがその表示を見ながら、手動で各プロジェクタの姿勢を調整することもできる。さらに、ユーザがその表示を見ながら各プロジェクタ１の姿勢補正を行うための指示を光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３がその指示に基づいて補正を行うことも可能である。
【００７７】
さらに、上述の光学補正手段１１３による形状補正に加えて、画像情報補正部１１４でのソフトウエアによる画像補正処理を行うことも可能である。これにより、プロジェクタの機械的な姿勢制御だけでは補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。また、画像情報補正部１１４による画像補正処理のみで形状補正することも可能である。
【００７８】
なお、上述の説明では、スクリーンＳＣＲが垂直となっている場合であったが、スクリーンＳＣＲがたとえば前後に傾いているような場合にも、最適な形状補正が可能となる。
【００７９】
なお、上述した図７における形状補正処理は、実際には、１つの撮像素子１４１からの撮像画像だけではなく、他の撮像素子１４１で得られた撮像画像をも用いた形状補正処理を行うことが好ましい。たとえば、図７（ａ）の場合であれば、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１からの撮像画像だけでなく、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂに設けられたそれぞれの撮像素子１４１からの撮像画像を用いる。これによって、より高精度な形状補正が可能となる。
【００８０】
〔実施形態３〕
この実施形態３は、前述の実施形態２において、各プロジェクタ１に自身の姿勢を検出する方位センサなどの姿勢検出手段を設け、前述したスクリーンＳＣＲの枠Ｆの形状、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の形状に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、投写画像の形状補正さらにはスクリーンＳＣＲの姿勢（上下方向・左右方向の傾きや位置を含む）を制御可能としたものである。
【００８１】
図９は実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００の機能を説明する構成図である。この実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、基本的な構成は図６と同じであり、図６と同一部分には同一符号が付されている。
【００８２】
この図９が図６と異なるのは、各プロジェクタ１には、方位センサ１６１とＡ／Ｄ変換素子１６２を有する姿勢検出装置１６と、プロジェクタ１とスクリーンＳＣＲの両方またはいずれかの姿勢補正を可能とするための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成部１１８が設けられている点である。
【００８３】
姿勢検出装置１６の方位センサ１６１からは姿勢検出情報（プロジェクタ１が現在どのような姿勢になっているかを示す情報）が出力される。なお、この図９に示された方位センサ１６１は、この図９では、プロジェクタ１とは別に設けられているかのように図示されているが、方位センサ１６１は個々のプロジェクタ１に設けられているものとする。
【００８４】
このように、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、個々のプロジェクタ１に自身の姿勢を検出する方位センサ１６１を設け、前述したスクリーンＳＣＲの枠Ｆの形状、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の形状に加えて、この姿勢検出装置１６で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、より精度の高い形状補正を行うことができ、加えて、プロジェクタ自身やスクリーンＳＣＲの姿勢補正をも可能とする。
【００８５】
このスクリーンＳＣＲの姿勢補正を行うには、姿勢補正情報生成部１１８によって生成された姿勢補正情報に基づいて、スクリーンＳＣＲの姿勢をどのように補正すればよいかを指示する姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写して、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することが１つの方法として考えられる。
【００８６】
また、このスクリーンＳＣＲの姿勢補正する他の方法として、たとえば、図１０に示すように、マルチプロジェクションディスプレイ１００側には姿勢補正情報をスクリーン装置２００（スクリーンＳＣＲ、スクリーン取り付け板２１、スクリーン支持台２２を含む）側に送信（無線・有線のいずれでも可）する機能を有する姿勢補正情報送信部１７を設ける。
【００８７】
一方、スクリーン装置２００側には、マルチプロジェクションディスプレイ１００から送信されてくる姿勢補正情報を受信する姿勢補正情報受信部２０１と、スクリーンＳＣＲの姿勢を補正するスクリーン動作部２０２と、姿勢補正情報受信部２０１で受信した姿勢補正情報に基づいてスクリーン動作部２０２を制御する姿勢補正制御部２０３を設ける。
【００８８】
これにより、スクリーン装置２００は、プロジェクタ１から送信されてくる姿勢補正情報に基づいて自動的にスクリーンＳＣＲを上下方向および左右方向に傾けるなどの姿勢補正を行うことが可能である。
【００８９】
たとえば、マルチプロジェクションディスプレイ１００から送信されてくる姿勢補正情報がスクリーンＳＣＲを前方に所定角度だけ傾けることを指示する内容であるとすれば、図１１に示すように、スクリーン装置２００側では、スクリーンＳＣＲを支持台２２に対して前方（矢印ａ方向）に傾けるといったスクリーンＳＣＲの姿勢補正制御がなされる。
【００９０】
このように、マルチプロジェクションディスプレイ１００の各プロジェクタ１に方位センサ１６１を設け、それによって得られる姿勢検出情報に基づいて、プロジェクタ１自身の姿勢制御は勿論、スクリーンＳＣＲの姿勢をも制御可能となる。これによって、マルチプロジェクションディスプレイ１００とスクリーンＳＣＲが様々な条件の基で設置された場合であっても、最適な投写が可能となる。
【００９１】
これにより、たとえば、外光や室内灯など種々の事情でスクリーンを傾けて設置したい場合にも、マルチプロジェクションディスプレイ側からの指示で、スクリーンを最適な設置状態とすることができる。
【００９２】
なお、方位センサ１６１は各プロジェクタ１側だけでなく、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２にも設けるようにしてもよい。
【００９３】
また、この実施形態３では、マルチプロジェクションディスプレイ１００側に、複数個の撮像素子１４１と複数個の方位センサ１６１が設けられているので、これら複数個の撮像素子１４１からの撮像画像情報と複数個の方位センサ１６１からの姿勢検出情報を用いることによって、スクリーンＳＣＲの枠Ｆが無い場合（枠Ｆがあってもそれを認識できない場合も含む）でも、投写画像の形状補正、各プロジェクタ１の姿勢補正とスクリーンＳＣＲの姿勢補正が可能となる。
【００９４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、上述の実施形態２および実施形態３においては、４台のプロジェクタ１を２台×２台の配列としたが、このような配列に限られるものではない。たとえば、９台のプロジェクタ１を用いて、３台×３台の配列として、これら９台のプロジェクタ１によりタイリング投写する場合にも適用することができる。
【００９５】
また、前述の実施形態２および実施形態３の説明で用いた図６、図９、図１０においては、制御部１１、補正パラメータ記憶部１５などは、プロジェクタ１とは別個に設ける例が示されているが、これらの構成要素はプロジェクタ１に組み込むようにすることもできる。
【００９６】
その場合、タイリング投写を行う全てのプロジェクタ１がこれらの構成要素を有し、そのうちの１台が前述の実施形態で説明したような機能を行う形態であってもよいが、タイリング投写を行う複数のプロジェクタ１のうち、ある１台のみがこれらの構成要素を有し、そのプロジェクタがホストコンピュータ的な役割を行うような形態であってもよい。さらに、映像信号受信部１２や調整用画像情報記憶部１３なども、タイリング投写を行う複数のプロジェクタ１のうちの１台のプロジェクタに持たせることも可能である。
【００９７】
また、方位センサ１６１は各プロジェクタ１側には設けずにマルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２のみに設けるようにすることも可能であり、それによっても、一定の効果を得ることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロジェクタの外観構成を示す図。
【図２】実施形態１に係るプロジェクタの機能を説明する構成図。
【図３】プロジェクタを上方向および右方向に傾けた状態で設置して、画像を投写した場合の形状歪を補正する例を説明する図。
【図４】図３の投写状態を示すプロジェクタとスクリーンの関係を説明する図。
【図５】実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイの構成を説明する図。
【図６】実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイの機能を説明する構成図。
【図７】２台のプロジェクタを上方および下方に傾けた状態で設置して、それぞれのプロジェクタから画像を投写した場合の形状歪を補正する例を説明する図。
【図８】図７の投写状態を示すプロジェクタとスクリーンの関係を説明する図。
【図９】実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの機能を説明する構成図。
【図１０】本発明のスクリーン装置の機能を図９に加えて示す構成図である。
【図１１】マルチプロジェクションディスプレイから送信されてくる姿勢補正情報によるスクリーン装置の動作の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００９９】
１…プロジェクタ、３…投写レンズ、１１…制御部、１４…撮像装置、１６…姿勢検出装置、１００…マルチプロジェクションディスプレイ、１１０…スクリーン枠検出部、１１１…形状補正情報生成部、１１２…画像情報性西部、１１３…光学補正手段、１１４…画像情報補正部、１４１…撮像素子、１６１…方位センサ、２００…スクリーン装置、ＳＣＲ…スクリーン、Ｆ…スクリーンの枠、１ａ、Ｉｂ…投写画像。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、プロジェクタの投写画像補正方法、マルチプロジェクションディスプレイ、マルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法およびスクリーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写光学ユニット（プロジェクタとする）を、水平方向または垂直方向にそれぞれ複数、または、水平方向と垂直方向にそれぞれ複数配置し、これらの複数のプロジェクタからの投写画像をスクリーンにタイリング投写することにより１つの大画面画像を表示することのできるマルチプロジェクションディスプレイが知られている（たとえば、特許文献１〜４参照）。なお、タイリング投写とは、複数のプロジェクタの各投写領域をスクリーン上でタイル状に配置して、１つの大画面画像の表示を可能とする投写方式である。
【０００３】
このようなマルチプロジェクションディスプレイは、通常のプロジェクタに比較して、高精細かつ高輝度の画像を表示することができるため、映画館、美術館、博物館、セミナー会場、集会場、ミニシアター、公共機関、企業などの業務用分野やアミューズメント、ホームシアターなどの家庭用分野において今後広く普及されていくことが期待されている。
【０００４】
このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、隣接するプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で一部重複させることが従来から一般的に行われている。このように、隣接するプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で一部重複させる場合、重複部分の輝度が他の部分に比べて高くなることから、つなぎ目が目立ってしまうという問題がある。
【０００５】
ところで、このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、各プロジェクタユニットからの投写画像がスクリーン上で、如何に表示されているかが正確に分からないと、これらの投写画像をスクリーン上で滑らかに接続することができないため、特許文献１〜４に開示されたマルチプロジェクションディスプレイにおいては、監視カメラやデジタルカメラ等の撮像装置を視聴者側に設置して、スクリーン上に表示される各プロジェクタユニットからの投写画像（調整用画像）を撮影してこれらの投写画像がスクリーン上で如何に表示されているのかを正確に測定できるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３９６７２号公報
【特許文献２】国際公開第９９／３１８７７号パンフレット
【特許文献３】特開平９−３２６９８１号公報
【特許文献４】特開２００１−２５１６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されたマルチプロジェクションディスプレイにおいては、撮像装置を視聴者側に設置して調整用画像の撮影を行うようにしているため、調整作業が終了すると撮像装置の後片付け（撤収作業）が行われる。このため、調整作業を再び行う際には、再度撮像装置を設置することになるが、その際にはマルチプロジェクションディスプレイに対して正確な位置に撮像装置を設置する必要があり、さらには、この撮像装置の設置作業は通常人手で行われるため、調整作業が煩雑になり調整時間も長くなるという問題があった。
このため、このようなマルチプロジェクションディスプレイを比較的小型の業務用用途や家庭用用途に応用することは容易ではないという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、調整作業が容易で調整時間も短くて済み、もって比較的小型の業務用用途や家庭用用途にも好適に用いることができるプロジェクタ、プロジェクタの投写画像補正方法、マルチプロジェクションディスプレイ、マルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法およびスクリーン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】
【０００８】
（１）本発明のプロジェクタは、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、このスクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有することを特徴としている。
【０００９】
このように、スクリーンの枠の形状と前記スクリーンに投写された投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正することにより、スクリーン上の投写画像の形状歪を容易かつ適切に、しかも、大掛かりな手段を必要とせずに補正することができる。また、たとえば、プレゼンテーション会場の状況などによりスクリーンを傾けて設置せざるを得ないような場合であっても、スクリーンの傾きに応じて、適切に形状補正のなされた投写画像を表示させることができる。
【００１０】
（２）前記（１）に記載のプロジェクタにおいて、前記スクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するための形状補正情報を生成する形状補正情報生成部をさらに有し、前記形状補正手段は、前記形状補正情報生成部で生成された形状補正情報に基づいて、前記スクリーン上の投写画像の形状が前記スクリーンの枠の形状に一致または近似するように前記プロジェクタの姿勢を制御する機能を有することが好ましい。
【００１１】
このように、スクリーンの枠の形状に前記スクリーンに投写された投写画像の形状が一致または近似するように、前記姿勢補正手段がプロジェクタの姿勢を補正するだけで、投写画像の形状を容易かつ適切に補正することができるので、従来のような煩雑な調整作業が不要となる。
【００１２】
（３）前記（２）に記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正情報に基づいてどのような補正を行えばよいかを指示する形状補正指示情報を前記スクリーン上に投写可能とすることも可能である。
これにより、ユーザはスクリーン上に投写された形状補正指示情報を見ながらプロジェクタの姿勢を補正できるので、簡単かつ適切に形状補正を行うことができる。
【００１３】
（４）前記（１）から（３）のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正することで前記投写画像の形状補正が可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像処理によって前記投写画像の形状補正が可能な画像補正手段の少なくとも一方を有し、これら姿勢補正手段とソフトウエア処理による画像補正手段の少なくとも一方によって、前記投写画像の形状補正を行うことが好ましい。
このように、形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像補正手段の両方または一方を有することで、容易かつ適切な投写画像の形状補正を行うことができる。
特に、プロジェクタの姿勢を補正可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像補正手段を両方備えることで、たとえば、まず、姿勢補正手段によって機械的にプロジェクタの姿勢制御を行って投写画像の形状補正を行ったあと、必要に応じて、ソフトウエア処理による画像補正処理を施すことが可能となる。これにより、機械的なプロジェクタの姿勢制御で補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。それによって、より一層、適切な形状補正が可能となり、また、有効画素数を増やすこともできる。
【００１４】
（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、プロジェクタの姿勢を検出して、プロジェクタの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報の生成が可能な姿勢補正情報生成手段とをさらに有することが好ましい。
【００１５】
このように、姿勢検出手段（方位センサなど）で得られるプロジェクタの姿勢情報を用いることによって、形状補正の精度をより高めることが可能となる。また、スクリーン枠検出情報と投写画像情報の形状に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの姿勢を補正するための情報（スクリーン姿勢補正情報）を生成し、そのスクリーン姿勢補正情報を用いてプロジェクタやスクリーンの姿勢を補正することもできる。このとき、前記姿勢情報に基づいて、どのように補正すればよいかをユーザに指示するための姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写し、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を手動で補正することも可能であり、また、前記姿勢情報に基づいて自動的にプロジェクタやスクリーンの姿勢を補正することも可能である。
【００１６】
（６）前記（５）に記載のプロジェクタにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることも可能である。
これによって、姿勢補正情報をスクリーン側に送信することができ、スクリーンの姿勢制御が可能となる。
【００１７】
（７）本発明のプロジェクタの投写画像補正方法は、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するプロジェクタの投写画像補正方法であって、前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するステップと、該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップとを有することを特徴としている。
【００１８】
この（７）に記載のプロジェクタの投写画像補正方法によれば、前記（１）のプロジェクタで得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、この（７）に記載のプロジェクタの投写画像補正方法においても、前記（２）から（６）のプロジェクタと同様の特徴とを有することが好ましい。
【００１９】
（８）本発明のマルチプロジェクションディスプレイは、複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタとを有するマルチプロジェクションディスプレイであって、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有することを特徴としている。
【００２０】
これにより、前記（１）のプロジェクタと同様の効果が得られる。特に、複数のプロジェクタを用いたマルチプロジェクションディスプレイにあっては、それぞれのプロジェクタからの投写画像の形状補正を適正かつ効率よく行うことが要求されるが、本発明によれば、投写画像の形状補正などの調整作業を短時間で済ますことができるので、その効果はより顕著なものとなる。なお、この（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいても、前記（２），（３），（４）に記載のプロジェクタと同様の特徴を有することが好ましい。
【００２１】
（９）前記（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることが好ましい。
これにより、スクリーン上の投写画像を正確にかつ容易に撮像することができる。
【００２２】
（１０）前記（８）または（９）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、前記各プロジェクタに設けられることが好ましい。
このように、各プロジェクタに撮像手段を設け、これら各プロジェクタの撮像手段で得られる撮像画像に基づいた形状補正を行うことによって、より高精度な形状補正が可能となる。
【００２３】
（１１）前記（８）から（１０）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢を検出して該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたマルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報に基づいて、マルチプロジェクションディスプレイとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成手段とをさらに有することが好ましい。
【００２４】
これにより、前記（５）に記載のプロジェクタと同様の効果が得られる。特に、複数のプロジェクタを用いたタイリング投写を行うマルチプロジェクションディスプレイにあっては、それぞれのプロジェクタからの投写画像の形状補正を適正かつ効率よく行うことが要求されるが、本発明によれば、投写画像の形状補正などの調整作業を短時間で済ますことができるので、その効果はより顕著なものとなる。
【００２５】
（１２）前記（１１）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、該マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることが好ましい。
これによって、マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を効率よく取得することができる。
【００２６】
（１３）前記（１１）または（１２）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、前記各プロジェクタに設けられることが好ましい。
このように、姿勢検出手段を各プロジェクタに設けることによって、個々のプロジェクタの姿勢情報を得ることができる。また、姿勢検出手段を各プロジェクタに設けることによって、各プロジェクタとスクリーンとの位置関係を高精度に求めることができ、より精度の高い投写画像の形状補正が可能となるとともに、スクリーンの姿勢補正を行うための姿勢補正情報を高精度なものとすることができる。
【００２７】
（１４）前記（１１）から（１３）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることが好ましい。
これによって、姿勢補正情報をスクリーン側に送信することができ、スクリーンの姿勢制御が可能となる。
【００２８】
（１５）本発明のマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法は、複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタと、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法であって、前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出するステップと、該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップとを有することを特徴としている。
これによって、前記（８）に記載のマルチプロジェクションディスプレイと同様の効果が得られる。また、この（１５）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいても、前記（９）から（１４）に記載のマルチプロジェクションディスプレイと同様の特徴を有することが好ましい。
【００２９】
（１６）本発明のスクリーン装置は、請求項６に記載のプロジェクタまたは請求項１４記載のマルチプロジェクションディスプレイから投写される投写画像を表示するスクリーンを有するスクリーン装置であって、前記姿勢補正情報送信部から送信される姿勢補正情報に基づいた姿勢補正制御を行う姿勢補正制御部と、この姿勢補正制御部による制御によって前記スクリーンの姿勢を補正するスクリーン動作部とを有することを特徴としている。
【００３０】
これによって、投写画像を表示させるためのスクリーンをプロジェクタの姿勢に応じた最適な姿勢とすることができる。なお、このスクリーン装置は、単体のプロジェクタ用のスクリーン装置として用いることができ、また、複数のプロジェクタからなるマルチプロジェクションディスプレイ用のスクリーン装置として用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係るプロジェクタ１の外観構成を概略的に説明するための図であり、筐体２には投写レンズ３と、この投写レンズ３のごく近傍に撮像素子１４１が設けられている。
【００３２】
図２はプロジェクタ１の機能を説明するための構成図であり、本発明の説明に必要な構成要素のみが示され、それ以外の構成要素については図示が省略されている。
この図２に示す構成は、スクリーン枠検出部１１０、形状補正情報生成部１１１、画像情報生成部１１２、光学補正手段１１３、画像情報補正部１１４、画像処理部１１５を有する制御部１１、ＴＶアンテナなどを介して供給される映像やＤＶＤプレーヤなどからの映像を受信する映像信号受信部１２、調整用画像情報を記憶する調整用画像情報記憶部１３、撮像装置１４、補正パラメータ記憶部１５を有している。
【００３３】
撮像装置１４は、撮像素子１４１と、この撮像素子１４１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換素子１４２とを有している。また、この撮像素子１４１は、スクリーンＳＣＲ全体、すなわち、スクリーンＳＣＲの枠Ｆ（図３および図４などを参照）を含む所定範囲を撮像することができるように撮像範囲が設定されている。また、この撮像素子１４１はズーム機能とオートフォーカス機能を有している。このため、撮像範囲や倍率を適宜変更できるので、撮影の自由度や柔軟性が向上し、自動的にフォーカス調整がなされるので便利である。
【００３４】
スクリーン枠検出部１１０は、撮像装置１４からの撮像画像に基づいてスクリーンＳＣＲの枠Ｆ（以下、スクリーン枠Ｆという）を検出してスクリーン枠検出情報を出力する機能を有している。
【００３５】
また、形状補正情報生成部１１１は、撮像装置１４から得られる撮像画像を基にスクリーン枠検出部１１０で検出されたスクリーン枠検出情報とスクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像とに基づいて、形状補正情報を生成する機能を有している。
【００３６】
画像情報生成部１１２は、映像信号受信部１２で受信された映像信号に対応する原画像情報Ａに基づいて投写すべき画像情報を生成可能であるとともに、調整用画像情報記憶部１３に記憶された原調整用画像情報Ｂに基づいて所定の調整用画像情報を生成可能としている。
【００３７】
この画像情報生成部１１２は、プロジェクタ１を単体で用いる場合には、原画像情報Ａに基づいて、該プロジェクタ１が単体で投影すべき画像情報を生成する。同様に、その場合の調整用画像情報も原調整用画像情報Ｂに基づいて、該プロジェクタ１が単体で調整すべき調整用画像情報を生成する。
【００３８】
一方、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行う場合には、原画像情報Ａに基づいて、複数のプロジェクタそれぞれに対応する単位画像情報を生成する機能および原調整用画像情報Ｂに基づいて、複数のプロジェクタそれぞれに対応する調整用単位画像情報を生成する機能をも有している。
【００３９】
光学補正手段１１３は、プロジェクタ１の姿勢補正手段としての役目を有しており、プロジェクタ１における筐体２の姿勢（筐体２の傾きや投写レンズ３の投写方向など）についての光学的な補正を可能とするものである。なお、この光学補正手段１１３は、本発明では、上述の形状補正情報生成部１１１で生成された形状補正情報によってプロジェクタ１の姿勢を補正する機能を有している。
【００４０】
画像情報補正部１１４は、撮像装置１４の撮影結果に基づいて、ソフトウエア処理による画像処理を行うことで、投写画像の補正を可能とする機能を有している。また、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行うような場合、複数のプロジェクタのうち互いに隣接するプロジェクタにより投写される単位画像間における境目（重なり部を含む）がスクリーンＳＣＲ上で目立たないように、単位画像情報の補正を行う機能を有している。
【００４１】
たとえば、プロジェクタ１を単体で用いる場合には、プロジェクタ１により投写される調整用画像情報によって形成される調整用画像と原調整用画像情報Ｂとの比較を行って、プロジェクタ１により投写される投写画像の形状、位置および傾きについての補正（これらをまとめて形状補正という）を行う機能と、プロジェクタ１により投写される投写画像の輝度および色（画素値）についての補正を行う機能などをも有している。
【００４２】
また、複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行うような場合には、この画像情報補正部１１４は、複数（４台とする）のプロジェクタ１により投写される４つの調整用単位画像情報によって形成される全体としての調整用画像と原調整用画像情報Ｂとの比較を行って、各プロジェクタ１により投写される単位画像の形状、位置および傾きについての補正を行う機能と、各プロジェクタ１により投写される投写画像の輝度および色（画素値）についての補正を行う機能などをも有している。
【００４３】
画像処理部１１５は、撮像素子１４１の撮像結果についての画像処理を行って、原調整用画像情報Ｂなどとの比較を行って、その結果を画像情報補正部１１４に出力する機能を有している。
また、補正パラメータ記憶部１５は、画像情報補正部１１４で画像情報の補正を行う際に決定された補正パラメータを記憶する機能を有している。
【００４４】
このように構成されたプロジェクタ１の機能について図３および図４を参照して説明する。まず、調整用画像情報記憶部１３に記憶されている原調整用画像情報Ｂに基づいた調整用画像情報を画像情報生成部１１２によって生成し、その生成された調整用画像情報に対応する調整用画像をスクリーンＳＣＲ上に投写する。
【００４５】
図３（ａ），（ｂ）は、１台のプロジェクタ１から長方形のスクリーンＳＣＲ上に投写された画像（投写画像Ｉａという）を撮像素子１４１で撮像して得られた撮像画像であり、スクリーンＳＣＲの枠ＦとスクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像Ｉａとが撮像画像として得られている。なお、撮像素子１４１は投写レンズ３に極めて近い位置に設けられており、その光軸は投写レンズ３の投写軸と大きな差がないものとする。
【００４６】
図３（ａ）は、１台のプロジェクタ１を図４（ａ）に示すように、その投写軸が水平方向に対して所定角度だけ上方に傾くように筺体２を設置して、垂直方向に立設されたスクリーンＳＣＲ上に投写した場合の撮像素子１４１で得られた撮像画像である。
【００４７】
なお、この図４（ａ）および後に説明する図４（ｂ）、さらには、図５、図８、図１１には本発明のスクリーン装置２００の一例が示されており、このスクリーン装置２００は、外観的には、投写画像を表示するスクリーンＳＣＲと、このスクリーンＳＣＲが取り付けられるスクリーン取り付け板２１と、このスクリーン取り付け板２１は可動自在に支持するスクリーン支持台２２を有した構成となっている。
また、この図４、図５、図８、図１１において、撮像素子１４１の撮像範囲は実線、投写レンズ３による投写範囲は破線、投写レンズ３の投写軸は一点鎖線で示されている。
【００４８】
ところで、図４（ａ）のようにプロジェクタを設置した場合は、図３（ａ）に示す撮像画像からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａの形状は、図３（ａ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合、スクリーンＳＣＲに直交する視線方向からスクリーンＳＣＲを見たとき、投写画像Ｉａはスクリーン枠Ｆに対して形状歪の生じた状態となる。
【００４９】
この形状歪の生じた投写画像Ｉａに対し、該投写画像Ｉａの形状がスクリーンＳＣＲの形状と同じか、または、限りなく近似するような形状補正を行う。すなわち、該投写画像Ｉａの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図３（ａ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａは、図３（ａ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００５０】
一方、図３（ｂ）の場合は、プロジェクタ１を、図４（ｂ）に示すように、その投写軸がスクリーンＳＣＲに対して所定角度だけ水平方向右側に傾くように設置して、垂直方向に立設されたスクリーンＳＣＲ上に投写した場合である。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）のスクリーンＳＣＲを上方から見た平面図であり、図４（ａ）と同一部分には同一符号が付されている。
【００５１】
この図４（ｂ）のようにプロジェクタを設置した場合は、図３（ｂ）に示す撮像画像からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａの形状は、図３（ｂ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、図３（ａ）同様、形状歪の生じた投写画像Ｉａに対し、投写画像Ｉａの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるような形状補正を行う。これによって、図３（ｂ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａは、図３（ｂ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００５２】
この図３（ａ），（ｂ）における形状補正は、たとえば、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と、同じく撮像画像に基づいて得られた投写画像情報とを形状補正情報生成部１１１が受け取り、該形状補正情報生成部１１１がスクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて形状補正情報を生成し、その形状補正情報を、光学補正手段１１３に与えることによって行うことができる。この場合、光学補正手段１１３は、形状補正情報に基づいて、投写画像の各辺がスクリーンＳＣＲの外枠と平行になるように、プロジェクタ１の姿勢補正を行う。これによって、図３（ａ），（ｂ）で示したような形状補正が可能となる。
【００５３】
また、形状補正の他の方法としては、形状補正情報生成部１１１が生成した形状補正情報を、スクリーンＳＣＲなどに表示し、ユーザがその表示を見ながら、手動でプロジェクタの姿勢を調整することもできる。さらに、ユーザがその表示を見ながらプロジェクタ１の姿勢補正を行うための指示を光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３がその指示に基づいて補正を行うことも可能である。
【００５４】
さらに、上述の光学補正手段１１３による形状補正に加えて、画像情報補正部１１４でのソフトウエアによる画像補正処理を行うことも可能である。これは、まず、光学補正手段１１３によって機械的にプロジェクタ１の姿勢制御を行うことで投写画像の形状補正を行ったあと、必要に応じて、ソフトウエア処理による画像補正処理を施すものである。
【００５５】
これにより、プロジェクタ１の機械的な姿勢制御だけでは補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。それによって、より一層、適切な形状補正が可能となり、また、有効画素数を増やすこともできる。なお、画像情報補正部１１４による画像補正処理のみで形状補正することも可能である。
なお、上述の説明では、スクリーンＳＣＲが垂直となっている場合であったが、スクリーンＳＣＲがたとえば前後に傾いているような場合にも、最適な形状補正が可能となる。
【００５６】
また、上述した機能を有するプロジェクタ１に、自身の姿勢を検出する方位センサなどの姿勢検出手段（この実施形態１では図示せず）をさらに設け、スクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて生成された形状補正情報に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、形状補正の精度をより高めることも可能である。
【００５７】
また、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタ１の姿勢とスクリーンＳＣＲの姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成し、この姿勢補正情報を用いてプロジェクタ１およびスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することもできる。
【００５８】
なお、スクリーンＳＣＲの姿勢を補正するには、ここでは図示しないが、たとえば、プロジェクタ１側には、その姿勢補正情報をスクリーンＳＣＲ側に送信する姿勢補正情報送信機能を設ける。一方、スクリーンＳＣＲを有するスクリーン装置２００側には、プロジェクタ１から送信されてくる姿勢補正情報を受信する姿勢補正情報受信部と、スクリーンＳＣＲの姿勢（傾きなど）を補正するスクリーン動作部としてのスクリーン動作部と、姿勢補正情報受信部で受信した姿勢補正情報に基づいてスクリーン動作部を制御する姿勢補正制御部を設けることによって、プロジェクタ１から送信されてきた姿勢補正情報に基づいて自動的にスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することが可能である。
【００５９】
また、プロジェクタ１で得られた姿勢情報に基づいて、どのように補正すればよいかをユーザに指示するための姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写して、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を手動で補正するということも可能である。
【００６０】
〔実施形態２〕
図５は本発明の実施形態２に係る前面投写型マルチプロジェクションディスプレイ（以下では、単にマルチプロジェクションディスプレイという）の構成を示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側方から見た断面図り、図５（ｃ）は、スクリーンＳＣＲ上に投写された投写画像を示す図である。
【００６１】
この実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図５に示すように、筐体１０２内に配置された４つのプロジェクタ１からの投写画像Ｉａ，Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄが、スクリーンＳＣＲに投写されるマルチプロジェクションディスプレイである。このマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図５に示すように、たとえば、台１０１の上に設置されて使用される。
【００６２】
また、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２の内部（前面のすぐ内側）には撮像装置１４（図６参照）の撮像素子１４１が設けられている。この撮像素子１４１は実施形態１で説明したように、スクリーンＳＣＲ全体、すなわち、スクリーンの枠Ｆを含む所定範囲を撮像することができるように撮像範囲が設定されている。
【００６３】
なお、撮像素子１４１は図５に示すようにマルチプロジェクションディスプレイ１００の筺体１０２に設けられるが、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筺体１０２だけでなく、個々のプロジェクタ１にも設けられることが好ましく、この実施形態２では、個々のプロジェクタ１にも撮像素子１４１が設けられているものとする。なお、個々のプロジェクタ１に設けられる撮像素子１４１は、実施形態１でも述べたように、それぞれのプロジェクタ１の投写レンズ３の極めて近くに設けることが好ましい。
【００６４】
また、各プロジェクタ１には、個々のプロジェクタ１の姿勢補正が可能な光学補正手段１１３が設けられており、その機能は、実施形態１で説明したように、プロジェクタ１における筐体２の姿勢（プロジェクタ１の筐体２の傾きや投写レンズ３の投写方向など）についての光学的な補正を可能とするものであり、上述の形状補正情報生成部１１１で生成された形状補正情報によってプロジェクタ１の姿勢を補正可能な機能を有している。
【００６５】
図６は実施形態に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００の機能を説明するための構成図であり、基本的な構成は実施形態１で説明した図２と同じであり、同一部分には同一符号が付されている。
【００６６】
この実施形態２はマルチプロジェクションディスプレイの例であるので、映像信号受信部１２で受信された原画像情報Ａまたは調整用画像情報記憶部１３に記憶されている原調整用画像情報Ｂに基づいて、それぞれのプロジェクタ１が表示する単位画像情報（単位画像情報Ａ１〜Ａｎ、調整用単位画像情報Ｂ１〜Ｂｎとする）を生成する。このため、図２で示した画像情報生成部１１２は、この図６では単位画像情報生成部１１６としている。また、図２で示した画像情報補正部１１４も同様にこの図６では単位画像情報補正部１１７としている。
【００６７】
このようなマルチプロジェクションディスプレイ１００において、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と投写画像とを用いた形状補正の例について図７を参照しながら証明する。
【００６８】
この実施形態２では、４台のプロジェクタ１を縦方向および横方向に２台×２台の配置とした場合であるが、ここでは、説明を簡単にするため、縦方向に２台のプロジェクタ（プロジェクタＰＪａ，ＰＪｂとする）を配置してタイリング投写を行う場合について説明する。
【００６９】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂを図８に示すように、縦方向に重ねて配置し、かつ、プロジェクタＰＪａの投写軸（一点鎖線で示す）が水平方向に対して所定角度だけ上方に傾くように設置し、また、プロジェクタＰＪｂの投写軸（一点鎖線で示す）が水平方向に対して所定角度だけ下方に傾くように設置して、画像を投写したときの撮像画像を示すものであり、スクリーンＳＣＲの枠ＦとスクリーンＳＣＲに投写された投写画像Ｉａ，Ｉｂとが撮像画像として得られている。
【００７０】
図７（ａ）は、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像を用いて形状補正を行う場合である。なお、この撮像素子１４１は、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂの間、すなわち、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂのそれぞれの投写レンズ３の中心を結ぶ線上の中央に設置されているものとする。
【００７１】
このように、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ａ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ａ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合、スクリーンＳＣＲに直交する視線方向からスクリーンＳＣＲを見たとき、投写画像Ｉａ，Ｉｂはそれぞれがスクリーン枠Ｆに対して形状歪の生じた状態となる。
【００７２】
この形状歪の生じた投写画像Ｉａ，Ｉｂに対し、実施形態１の図３で説明したとように、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ａ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ａ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７３】
また、図７（ｂ）は、上側に設置されたプロジェクタＰＪａに設けられた撮像素子１４１で撮像した撮像画像が示されている。
このように、上側に設置されたプロジェクタＰＪａに設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ｂ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ｂ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、形状歪の生じた投写画像Ｉａ，Ｉｂに対し、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ｂ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ｂ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７４】
また、図７（ｃ）は、下側に設置されたプロジェクタＰＪｂに設けられた撮像素子１４１で撮像した撮像画像が示されている。
このように、下側に設置されたプロジェクタＰＪｂに設けられた撮像素子１４１によって得られた撮像画像では、図７（ｃ）からもわかるように、スクリーンＳＣＲの枠Ｆと投写画像Ｉａ，Ｉｂの形状が、図７（ｃ）の（ｉ）に示すような形状となる。この場合も、投写画像Ｉａ，Ｉｂの各辺がスクリーンＳＣＲの枠Ｆの各辺と平行になるように形状補正を行う。これによって、図７（ｃ）の（ｉ）に示す投写画像Ｉａ，Ｉｂは、図７（ｃ）の（ｉｉ）のように形状補正される。
【００７５】
この図７（ａ），（ｂ），（ｃ）における形状補正は、実施形態１で説明したように、撮像素子１４１からの撮像画像に基づいて得られたスクリーン枠検出情報と、同じく撮像画像に基づいて得られた投写画像情報とを形状補正情報生成部１１１が受け取り、該形状補正情報生成部１１１がスクリーン枠検出情報と投写画像情報とに基づいて形状補正情報を生成し、その形状補正情報を、それぞれのプロジェクタ１の光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３が各プロジェクタ１の姿勢補正を行うことで実現できる。
【００７６】
また、形状補正の他の方法としては、形状補正情報生成部１１１が生成した形状補正情報を、スクリーンＳＣＲなどに表示し、ユーザがその表示を見ながら、手動で各プロジェクタの姿勢を調整することもできる。さらに、ユーザがその表示を見ながら各プロジェクタ１の姿勢補正を行うための指示を光学補正手段１１３に与えることによって、光学補正手段１１３がその指示に基づいて補正を行うことも可能である。
【００７７】
さらに、上述の光学補正手段１１３による形状補正に加えて、画像情報補正部１１４でのソフトウエアによる画像補正処理を行うことも可能である。これにより、プロジェクタの機械的な姿勢制御だけでは補正しきれない形状歪をより適切に補正することができる。また、画像情報補正部１１４による画像補正処理のみで形状補正することも可能である。
【００７８】
なお、上述の説明では、スクリーンＳＣＲが垂直となっている場合であったが、スクリーンＳＣＲがたとえば前後に傾いているような場合にも、最適な形状補正が可能となる。
【００７９】
なお、上述した図７における形状補正処理は、実際には、１つの撮像素子１４１からの撮像画像だけではなく、他の撮像素子１４１で得られた撮像画像をも用いた形状補正処理を行うことが好ましい。たとえば、図７（ａ）の場合であれば、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２に設けられた撮像素子１４１からの撮像画像だけでなく、２台のプロジェクタＰＪａ，ＰＪｂに設けられたそれぞれの撮像素子１４１からの撮像画像を用いる。これによって、より高精度な形状補正が可能となる。
【００８０】
〔実施形態３〕
この実施形態３は、前述の実施形態２において、各プロジェクタ１に自身の姿勢を検出する方位センサなどの姿勢検出手段を設け、前述したスクリーンＳＣＲの枠Ｆの形状、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の形状に加えて、この姿勢検出手段で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、投写画像の形状補正さらにはスクリーンＳＣＲの姿勢（上下方向・左右方向の傾きや位置を含む）を制御可能としたものである。
【００８１】
図９は実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００の機能を説明する構成図である。この実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、基本的な構成は図６と同じであり、図６と同一部分には同一符号が付されている。
【００８２】
この図９が図６と異なるのは、各プロジェクタ１には、方位センサ１６１とＡ／Ｄ変換素子１６２を有する姿勢検出装置１６と、プロジェクタ１とスクリーンＳＣＲの両方またはいずれかの姿勢補正を可能とするための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成部１１８が設けられている点である。
【００８３】
姿勢検出装置１６の方位センサ１６１からは姿勢検出情報（プロジェクタ１が現在どのような姿勢になっているかを示す情報）が出力される。なお、この図９に示された方位センサ１６１は、この図９では、プロジェクタ１とは別に設けられているかのように図示されているが、方位センサ１６１は個々のプロジェクタ１に設けられているものとする。
【００８４】
このように、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、個々のプロジェクタ１に自身の姿勢を検出する方位センサ１６１を設け、前述したスクリーンＳＣＲの枠Ｆの形状、スクリーンＳＣＲに投写される投写画像の形状に加えて、この姿勢検出装置１６で得られるプロジェクタ１の姿勢情報を用いることによって、より精度の高い形状補正を行うことができ、加えて、プロジェクタ自身やスクリーンＳＣＲの姿勢補正をも可能とする。
【００８５】
このスクリーンＳＣＲの姿勢補正を行うには、姿勢補正情報生成部１１８によって生成された姿勢補正情報に基づいて、スクリーンＳＣＲの姿勢をどのように補正すればよいかを指示する姿勢補正指示情報をスクリーンＳＣＲ上に投写して、ユーザは、その投写された姿勢補正指示情報を見ながらスクリーンＳＣＲの姿勢を補正することが１つの方法として考えられる。
【００８６】
また、このスクリーンＳＣＲの姿勢補正する他の方法として、たとえば、図１０に示すように、マルチプロジェクションディスプレイ１００側には姿勢補正情報をスクリーン装置２００（スクリーンＳＣＲ、スクリーン取り付け板２１、スクリーン支持台２２を含む）側に送信（無線・有線のいずれでも可）する機能を有する姿勢補正情報送信部１７を設ける。
【００８７】
一方、スクリーン装置２００側には、マルチプロジェクションディスプレイ１００から送信されてくる姿勢補正情報を受信する姿勢補正情報受信部２０１と、スクリーンＳＣＲの姿勢を補正するスクリーン動作部２０２と、姿勢補正情報受信部２０１で受信した姿勢補正情報に基づいてスクリーン動作部２０２を制御する姿勢補正制御部２０３を設ける。
【００８８】
これにより、スクリーン装置２００は、プロジェクタ１から送信されてくる姿勢補正情報に基づいて自動的にスクリーンＳＣＲを上下方向および左右方向に傾けるなどの姿勢補正を行うことが可能である。
【００８９】
たとえば、マルチプロジェクションディスプレイ１００から送信されてくる姿勢補正情報がスクリーンＳＣＲを前方に所定角度だけ傾けることを指示する内容であるとすれば、図１１に示すように、スクリーン装置２００側では、スクリーンＳＣＲを支持台２２に対して前方（矢印ａ方向）に傾けるといったスクリーンＳＣＲの姿勢補正制御がなされる。
【００９０】
このように、マルチプロジェクションディスプレイ１００の各プロジェクタ１に方位センサ１６１を設け、それによって得られる姿勢検出情報に基づいて、プロジェクタ１自身の姿勢制御は勿論、スクリーンＳＣＲの姿勢をも制御可能となる。これによって、マルチプロジェクションディスプレイ１００とスクリーンＳＣＲが様々な条件の基で設置された場合であっても、最適な投写が可能となる。
【００９１】
これにより、たとえば、外光や室内灯など種々の事情でスクリーンを傾けて設置したい場合にも、マルチプロジェクションディスプレイ側からの指示で、スクリーンを最適な設置状態とすることができる。
【００９２】
なお、方位センサ１６１は各プロジェクタ１側だけでなく、マルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２にも設けるようにしてもよい。
【００９３】
また、この実施形態３では、マルチプロジェクションディスプレイ１００側に、複数個の撮像素子１４１と複数個の方位センサ１６１が設けられているので、これら複数個の撮像素子１４１からの撮像画像情報と複数個の方位センサ１６１からの姿勢検出情報を用いることによって、スクリーンＳＣＲの枠Ｆが無い場合（枠Ｆがあってもそれを認識できない場合も含む）でも、投写画像の形状補正、各プロジェクタ１の姿勢補正とスクリーンＳＣＲの姿勢補正が可能となる。
【００９４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、上述の実施形態２および実施形態３においては、４台のプロジェクタ１を２台×２台の配列としたが、このような配列に限られるものではない。たとえば、９台のプロジェクタ１を用いて、３台×３台の配列として、これら９台のプロジェクタ１によりタイリング投写する場合にも適用することができる。
【００９５】
また、前述の実施形態２および実施形態３の説明で用いた図６、図９、図１０においては、制御部１１、補正パラメータ記憶部１５などは、プロジェクタ１とは別個に設ける例が示されているが、これらの構成要素はプロジェクタ１に組み込むようにすることもできる。
【００９６】
その場合、タイリング投写を行う全てのプロジェクタ１がこれらの構成要素を有し、そのうちの１台が前述の実施形態で説明したような機能を行う形態であってもよいが、タイリング投写を行う複数のプロジェクタ１のうち、ある１台のみがこれらの構成要素を有し、そのプロジェクタがホストコンピュータ的な役割を行うような形態であってもよい。さらに、映像信号受信部１２や調整用画像情報記憶部１３なども、タイリング投写を行う複数のプロジェクタ１のうちの１台のプロジェクタに持たせることも可能である。
【００９７】
また、方位センサ１６１は各プロジェクタ１側には設けずにマルチプロジェクションディスプレイ１００の筐体１０２のみに設けるようにすることも可能であり、それによっても、一定の効果を得ることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロジェクタの外観構成を示す図。
【図２】実施形態１に係るプロジェクタの機能を説明する構成図。
【図３】プロジェクタを上方向および右方向に傾けた状態で設置して、画像を投写した場合の形状歪を補正する例を説明する図。
【図４】図３の投写状態を示すプロジェクタとスクリーンの関係を説明する図。
【図５】実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイの構成を説明する図。
【図６】実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイの機能を説明する構成図。
【図７】２台のプロジェクタを上方および下方に傾けた状態で設置して、それぞれのプロジェクタから画像を投写した場合の形状歪を補正する例を説明する図。
【図８】図７の投写状態を示すプロジェクタとスクリーンの関係を説明する図。
【図９】実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの機能を説明する構成図。
【図１０】本発明のスクリーン装置の機能を図９に加えて示す構成図である。
【図１１】マルチプロジェクションディスプレイから送信されてくる姿勢補正情報によるスクリーン装置の動作の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００９９】
１…プロジェクタ、３…投写レンズ、１１…制御部、１４…撮像装置、１６…姿勢検出装置、１００…マルチプロジェクションディスプレイ、１１０…スクリーン枠検出部、１１１…形状補正情報生成部、１１２…画像情報性西部、１１３…光学補正手段、１１４…画像情報補正部、１４１…撮像素子、１６１…方位センサ、２００…スクリーン装置、ＳＣＲ…スクリーン、Ｆ…スクリーンの枠、１ａ、Ｉｂ…投写画像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、
該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、
このスクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタにおいて、前記スクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するための形状補正情報を生成する形状補正情報生成部をさらに有し、前記形状補正手段は、前記形状補正情報生成部で生成された形状補正情報に基づいて、前記スクリーン上の投写画像の形状が前記スクリーンの枠の形状に一致または近似するように前記プロジェクタの姿勢を制御する機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正情報に基づいてどのような補正を行えばよいかを指示する形状補正指示情報を前記スクリーン上に投写可能としたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正することで前記投写画像の形状補正が可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像処理によって前記投写画像の形状補正が可能な画像補正手段の少なくとも一方を有し、これら姿勢補正手段とソフトウエア処理による画像補正手段の少なくとも一方によって、前記投写画像の形状補正を行うことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、プロジェクタの姿勢を検出して、プロジェクタの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報の生成が可能な姿勢補正情報生成手段とをさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５記載のプロジェクタにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するプロジェクタの投写画像補正方法であって、
前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するステップと、
該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップと、
を有することを特徴とするプロジェクタの投写画像補正方法。
【請求項８】
複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタとを有するマルチプロジェクションディスプレイであって、
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、
該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、
該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段と、
を有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項９】
請求項８記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１０】
請求項８または９記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、前記各プロジェクタに設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢を検出して該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたマルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報に基づいて、マルチプロジェクションディスプレイとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成手段とをさらに有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１１記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、該マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、前記各プロジェクタに設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けたことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１５】
複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタと、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法であって、
前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出するステップと、
該ステップで検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップと、
を有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法。
【請求項１６】
請求項６に記載のプロジェクタまたは請求項１４記載のマルチプロジェクションディスプレイから投写される投写画像を表示するスクリーンを有するスクリーン装置であって、前記姿勢補正情報送信部から送信される姿勢補正情報に基づいた姿勢補正制御を行う姿勢補正制御部と、この姿勢補正制御部による制御によって前記スクリーンの姿勢を補正するスクリーン動作部とを有することを特徴とするスクリーン装置。
【請求項１】
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、
該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、
このスクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタにおいて、前記スクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するための形状補正情報を生成する形状補正情報生成部をさらに有し、前記形状補正手段は、前記形状補正情報生成部で生成された形状補正情報に基づいて、前記スクリーン上の投写画像の形状が前記スクリーンの枠の形状に一致または近似するように前記プロジェクタの姿勢を制御する機能を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正情報に基づいてどのような補正を行えばよいかを指示する形状補正指示情報を前記スクリーン上に投写可能としたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記形状補正手段として、プロジェクタの姿勢を補正することで前記投写画像の形状補正が可能な姿勢補正手段と、ソフトウエア処理による画像処理によって前記投写画像の形状補正が可能な画像補正手段の少なくとも一方を有し、これら姿勢補正手段とソフトウエア処理による画像補正手段の少なくとも一方によって、前記投写画像の形状補正を行うことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、プロジェクタの姿勢を検出して、プロジェクタの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたプロジェクタの姿勢情報に基づいて、プロジェクタとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報の生成が可能な姿勢補正情報生成手段とをさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５記載のプロジェクタにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するプロジェクタの投写画像補正方法であって、
前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するステップと、
該ステップによって検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップと、
を有することを特徴とするプロジェクタの投写画像補正方法。
【請求項８】
複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタとを有するマルチプロジェクションディスプレイであって、
スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、
該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、
該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段と、
を有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項９】
請求項８記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１０】
請求項８または９記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記撮像手段は、前記各プロジェクタに設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢を検出して該マルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報を出力可能な姿勢検出手段と、該姿勢検出手段によって得られたマルチプロジェクションディスプレイの姿勢情報に基づいて、マルチプロジェクションディスプレイとスクリーンの少なくとも一方の姿勢を補正するための姿勢補正情報を生成する姿勢補正情報生成手段とをさらに有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１１記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、該マルチプロジェクションディスプレイの筺体に設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢検出手段は、前記各プロジェクタに設けられることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記姿勢補正情報生成手段で生成された姿勢補正情報を前記スクリーンに送信可能な姿勢補正情報送信部をさらに設けたことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【請求項１５】
複数の単位画像情報を生成可能な単位画像情報生成手段と、この単位画像情報生成手段で生成された単位画像情報に基づく単位画像を投写する複数のプロジェクタと、スクリーンの枠を含む所定範囲を撮像してその撮像画像を出力可能な撮像手段と、該撮像手段で得られた撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出手段と、該スクリーン枠検出手段で検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正可能な形状補正手段とを有するマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法であって、
前記撮像画像から前記スクリーンの枠を検出するスクリーン枠検出するステップと、
該ステップで検出されたスクリーンの枠の形状と前記撮像画像から得られたスクリーン上の投写画像の形状に基づいて、該投写画像の形状を補正するステップと、
を有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイの投写画像補正方法。
【請求項１６】
請求項６に記載のプロジェクタまたは請求項１４記載のマルチプロジェクションディスプレイから投写される投写画像を表示するスクリーンを有するスクリーン装置であって、前記姿勢補正情報送信部から送信される姿勢補正情報に基づいた姿勢補正制御を行う姿勢補正制御部と、この姿勢補正制御部による制御によって前記スクリーンの姿勢を補正するスクリーン動作部とを有することを特徴とするスクリーン装置。
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図４】
【図５】
【図８】
【図１１】
【図３】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図４】
【図５】
【図８】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２０２１７７（Ｐ２００７−２０２１７７Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４６６１７（Ｐ２００７−４６６１７）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【分割の表示】特願２００４−３５０９９（Ｐ２００４−３５０９９）の分割
【原出願日】平成１６年２月１２日（２００４．２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【分割の表示】特願２００４−３５０９９（Ｐ２００４−３５０９９）の分割
【原出願日】平成１６年２月１２日（２００４．２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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