JP5477185B2 - マルチプロジェクションシステム、プロジェクター、及び、画像投射制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のプロジェクターを備えたマルチプロジェクションシステム、プロジェクター、及び、画像投射制御方法に関する。

従来、複数のプロジェクターにより１つの画像を投射するマルチプロジェクションシステムが知られている。この種のシステムでは、隣り合うプロジェクターの投射範囲の境界が目立たなくなるように投射範囲の一部を重複させる。ここで、重ね合わせ部分の輝度が他の部分よりも高くなってしまうことを避けるため、プロジェクターの光束の通過経路上に遮光装置を設けて、重ね合わせ部に投射される光を減光する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２６８４７６号公報

ところで、プロジェクターの中には、画像の視聴目的等に応じて投射画像の色相や輝度を調整するカラーモードを、複数有するものがある。この種のプロジェクターを上記のマルチプロジェクションシステムに用いることも可能であるが、カラーモードを変更して色相や輝度が変化した場合に、重ね合わせ部の減光の状態が常に適正であるとは限らない。このため、各プロジェクターの投射範囲の境界が目立ってしまい、見る人に違和感を与えてしまう可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数のカラーモードで投射可能なプロジェクターを複数用いたマルチプロジェクションシステムにおいて、カラーモードを切り替えても、違和感の無い高品位な画像を投射できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、複数のプロジェクターから投射面に対し、隣接するプロジェクターから投射される投射画像が重畳領域を形成するように投射するマルチプロジェクションシステムであって、各々の前記プロジェクターは、複数のカラーモードを切り替え可能に構成され、光源が発した光束を変調する変調装置と、前記変調装置によって変調された光を投射する投射装置と、前記投射装置によって投射された前記投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光する減光装置と、前記変調装置のカラーモードの変更に伴って、前記減光装置により減光する範囲を調整する減光制御装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、マルチプロジェクションシステムにおいて、プロジェクターのカラーモードの変更に伴って減光する範囲を調整することにより、カラーモードに対応して、投射画像が形成する重畳領域の輝度や色調を調整できる。これにより、どのカラーモードでも重畳領域が目立たないように投射を行い、カラーモードの切り替えを行っても違和感の無い高品位の画像を投射できる。

また、本発明は、上記マルチプロジェクションシステムにおいて、全ての前記プロジェクターに対して同一のカラーモードへの切り替えの指示を送信するカラーモード制御装置を備え、各々の前記プロジェクターは、前記カラーモード制御装置から送信された指示に従って前記変調装置のカラーモードを切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、カラーモード制御装置から指示を送信することで、複数のプロジェクターを一斉に同一のカラーモードに変更させることができる。これにより、各プロジェクターのカラーモードが揃わずに違和感を生む事態を防止し、カラーモードの切り替えを行っても違和感の無い高品位な画像を投射できる。

また、本発明は、上記マルチプロジェクションシステムにおいて、各々の前記プロジェクターに対して切り替え後のカラーモードに対応する遮光位置を指定する情報を送信する減光情報制御装置を備え、前記減光情報制御装置は、前記カラーモード制御装置から送信された指示に従って前記変調装置のカラーモードを切り替え、さらに、前記減光情報制御装置から送信された情報に従って前記減光装置により減光する範囲を調整することを特徴とする。
本発明によれば、カラーモード制御装置によって複数のプロジェクターを一斉に同一のカラーモードに変更させ、さらに、減光情報制御装置が各プロジェクターに送信する情報に基づいて各プロジェクターの減光状態を速やかに調整させることができる。これにより、複数のプロジェクターを一斉に同一のカラーモードに変更させ、かつ、速やかにカラーモードに合わせて減光する範囲の調整を行える。また、カラーモードに対応した減光状態を減光情報制御装置で一元的に管理することができるという利点がある。

また、本発明は、上記マルチプロジェクションシステムにおいて、前記プロジェクターは、予め各カラーモードに対応して減光する範囲を記憶し、前記変調装置のカラーモードを切り替えた場合に、前記減光制御装置によって、前記減光装置が減光する範囲を切り替え後のカラーモードに対応する範囲に調整することを特徴とする。
本発明によれば、各プロジェクターがカラーモードに対応して減光する範囲を記憶しており、カラーモードの切り替え時に、プロジェクターが、切り替え後のカラーモードに対応して減光する範囲を調整する。このため、減光する範囲にかかるデータを管理する装置を必要とせず、カラーモードの変更に合わせて速やかに減光状態を調整できる。

また、本発明は、上記マルチプロジェクションシステムにおいて、前記減光装置は、前記投射装置によって投射された前記投射画像の外周から前記投射画像内の遮光位置までの範囲を遮光する遮光装置であり、前記減光制御装置は前記遮光装置の遮光位置を調整する遮光制御装置で構成されること、を特徴とする。
本発明によれば、投射画像を外周から所定位置まで遮光する遮光装置と、この遮光装置の遮光位置を調整する遮光制御装置とによって、投射画像の外周を確実に減光することができ、プロジェクターのカラーモードに対応して、投射画像が形成する重畳領域の輝度や色調を調整できる。

また、本発明は、上記マルチプロジェクションシステムにおいて、前記遮光装置は、前記投射装置によって投射された矩形の前記投射画像の辺ごとに、前記投射画像の外側から前記投射画像内に進退可能な遮光板を備え、前記遮光板の先端位置を矩形の前記投射画像の辺ごとに独立して調整することを特徴とする。
本発明によれば、矩形の投射画像を辺ごとに遮光板によって遮光し、各辺に対応する遮光板を独立して調整できる。これにより、プロジェクターを上下左右に並べて配置した場合に各プロジェクターの遮光位置を自在に調整し、高品位で画像を投射できる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、プロジェクターであって、複数のカラーモードを切り替え可能に構成され、光源が発した光束を変調する変調装置と、前記変調装置によって変調された光を投射する投射装置と、前記投射装置によって投射された投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光する減光装置と、前記変調装置のカラーモードの変更に伴って、前記減光装置が減光する範囲を調整する減光制御装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、他のプロジェクターの投射画像と重畳領域を形成するように画像を投射する場合に、投射画像を減光して重畳領域の輝度や色調を調整し、この重畳領域を目立たないようにすることができる。そして、カラーモードを切り替える場合には、カラーモードに合わせて減光する範囲を調整するので、カラーモードを切り替えた場合も重畳領域を目立たないように投射できる。これにより、当該プロジェクターを複数組み合わせることで、重畳領域が目立たないように、高品位な画像を投射できるマルチプロジェクションシステムを実現できる。

上記課題を解決するため、本発明は、複数のカラーモードを切り替え可能な複数のプロジェクターを制御して、隣接するプロジェクターから投射される投射画像が重畳領域を形成するように、前記プロジェクターから投射面に投射を行わせる画像投射制御方法であって、各々の前記プロジェクターが投射する前記投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光し、この減光する範囲を各プロジェクターのカラーモードに応じて調整すること、を特徴とする。
本発明によれば、複数のプロジェクターを使用して投射を行う場合に、投射画像の外周から所定範囲を減光して重畳領域を目立たないようにし、プロジェクターのカラーモードの変更に伴って、減光する範囲を調整することにより、カラーモードに対応して減光状態を調整して重畳領域の輝度や色調を調整できる。これにより、どのカラーモードでも重畳領域が目立たないように投射を行い、カラーモードの切り替えを行っても違和感の無い高品位の画像を投射できる。

本発明によれば、プロジェクターのカラーモードを切り替えても重畳領域が目立たないようにすることができ、違和感の無い高品位な画像を投射できる。

実施形態のマルチプロジェクションシステムの概略構成を示す図である。 マルチプロジェクションシステムによる投射態様を模式的に示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ遮光装置の動作状態を示す図である。 プロジェクター及び画像処理装置の構成を示す図である。 プロジェクターの動作を示すフローチャートである。 変形例におけるプロジェクターの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るマルチ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。
この図１に示すマルチプロジェクションシステム１は、複数のプロジェクター２を並べて配置し、これら複数のプロジェクター２による投射画像を組み合わせて、タイリング表示による一つの大画面画像を投射するシステムである。マルチプロジェクションシステム１が備える各プロジェクター２には、投射される画像の画像データをプロジェクター２に出力する画像処理装置１０が、画像送信ケーブル４１を介して接続される。
画像処理装置１０は、マルチプロジェクションシステム１により投射される上記大画面画像の原画像をプロジェクター２の数に対応するブロックに分割し、各プロジェクター２が投射すべきブロック画像データを生成する。そして、画像処理装置１０は生成した各ブロック画像データを、そのブロックに対応する位置に配置されたプロジェクター２に対し、画像送信ケーブル４１を介して出力する。このため、各々のプロジェクター２は、画像処理装置１０から入力される画像データを投射するだけで、マルチプロジェクションシステム１全体としてタイリングによる画像投射を行える。

図２は、複数のプロジェクター２を用いた投射態様を模式的に示す図である。
この図２には、４台のプロジェクター２を用い、タイリングによってスクリーンＳＣ（投射面）に一つの投射画像１００を投射する場合を例示する。この例では、スクリーンＳＣの左上にプロジェクター２Ａが投射し、スクリーンＳＣの右上にプロジェクター２Ｂが、左下にプロジェクター２Ｃが、右下にプロジェクター２Ｄが投射する。ここで、タイリングによる境界がスクリーンＳＣで目立たないように、各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが投射する投射画像は少しずつ重ね合わされる。すなわち、プロジェクター２Ａが投射する投射画像１０１と、その右隣にプロジェクター２Ｂが投射する投射画像１０２とは、図中に示すように互いの縁が重ね合わされ、重畳領域１１１が形成されている。同様に、プロジェクター２Ｃが投射する投射画像１０３と、プロジェクター２Ｃの右隣のプロジェクター２Ｄによる投射画像１０４とは重畳領域１１２を形成するよう重ねられる。さらに、投射画像は上下方向にも重ね合わされ、重畳領域１１３、１１４が形成される。

スクリーンＳＣ上において各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが画像を投射する範囲は、スクリーンＳＣと各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとの距離、隣接するプロジェクター２どうしの間隔、及び、スクリーンＳＣに対する各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの光軸の角度により決定される。つまり、各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２ＤはスクリーンＳＣ上で重畳領域１１１〜１１４を形成する位置及び角度に、予め設置されている。
画像処理装置１０は、投射画像１００を４台のプロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄで投射するため、投射画像１００を４つのブロックに分割する。ここで、重畳領域１１１〜１１４が形成されることを加味し、投射画像１００の４分の１よりも大きい範囲が、各々のプロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに割り当られる。そして、画像処理装置１０は、各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの割り当て分のブロック画像データを、画像送信ケーブル４１を介して各プロジェクター２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに出力する。

画像処理装置１０は、投射画像１０１と投射画像１０２とが重畳領域１１１で同じ画像となるようにブロック画像データを生成するので、重畳領域１１１には他の部分と同様の鮮明な画像が投射されている。重畳領域１１２〜１１４でも同様である。しかしながら、重畳領域１１１〜１１４では、複数のプロジェクター２から投射された光が合成されているので、光量が他の部分より多く、結果として重畳領域１１１〜１１４の輝度が他の部分より高くなってしまう。これでは各プロジェクター２の投射画像の境界が目立ってしまうので、マルチプロジェクションシステム１は、重畳領域１１１〜１１４の輝度を他の部分と同程度に抑えるため、プロジェクター２に遮光装置３（減光装置）を設けている。

すなわち、図１に示すように、プロジェクター２は、投射光が出力される投射光学系２５の周囲に配置された複数の遮光板３１と、これら遮光板３１を駆動する遮光部３０とを有する遮光装置３を備えている。遮光板３１は、不透明または透光性の低い矩形の板であり、プロジェクター２が投射する矩形の投射画像の各辺に対応して４枚設けられている。各々の遮光板３１は、遮光部３０により独立してスライドされ、投射光学系２５の前側に進出して投射画像を遮ることも、投射画像に影響を与えないように投射光学系２５を遮らない位置まで後退させることも可能である。複数の遮光板３１によって、投射光学系２５からの光が通過可能な投射窓２０Ａが形成される。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）には、プロジェクター２における遮光装置３の動作状態を示す。
図３（Ａ）に示すように、遮光装置３が備える４枚の矩形の遮光板３１は、投射光学系２５を完全に遮らない位置まで後退し、投射画像を全く遮らない状態とすることもできる。また、図３（Ｂ）に示すように１枚の遮光板３１のみを独立して駆動し、この遮光板３１の遮光位置を投射光学系２５の中央に設定することで、投射画像の一辺のみを中央付近まで遮光することもできる。また、遮光板３１の移動量を大きくして、例えば図３（Ｃ）に示すように、投射光学系２５を完全に覆ってしまうような状態とすることも可能である。
このように、プロジェクター２は、遮光部３０によって遮光板３１を投射光学系２５を遮るように移動させることで、投射光学系２５から投射される光の一部を遮って、投射画像の周縁部を遮光する。これにより、各プロジェクター２の投射画像の周縁の光量を減らして、図２に示した重畳領域１１１〜１１４の輝度を他の部分と同程度に抑え、タイリングの境界を目立たなくすることができる。

本実施形態のプロジェクター２では、遮光装置３による遮光量を、各々の遮光板３１がどこまで進出するか、その先端の位置で表すことができる。以下、遮光板３１の先端の位置を、遮光位置とする。この遮光位置は、後述するように、投射光学系２５の位置に基づいて定められる。
図２に示したように、複数のプロジェクター２を並べた場合、投射画像１０１〜１０４と、重畳領域１１１〜１１４との位置関係は、投射画像１０１〜１０４ごとに異なっている。すなわち、プロジェクター２Ａが投射する投射画像１０１は右端と下端が重畳領域となっており、プロジェクター２Ｄが投射する投射画像１０４は左端と上端が重畳領域となっている。このため、タイリングの境界を目立たなくするために好適な遮光位置は、プロジェクター２ごとに異なっており、一つのプロジェクター２においても遮光板３１の辺ごとに異なっている。従って、プロジェクター２は、マルチプロジェクションシステム１が有するプロジェクター２群の中における自己の位置に応じた遮光位置を調整し、遮光装置３は、４枚の遮光板３１を独立して遮光位置を調整する。

また、本実施形態のプロジェクター２は、複数のカラーモードを有し、これらのカラーモードを切り替えて画像を投射できる。カラーモードは、特定の色相及び／又は輝度で投射画像を投射する状態である。そのため、あるカラーモードと他のカラーモードでは投射画像の色相及び／又は輝度が異なる。このカラーモードは、投射する画像や周辺環境の特性等に合わせて使用者が選択することができる。カラーモードには、入力画像データをそのまま投射する状態も含まれる。カラーモードの具体例としては、スクリーンの周囲を暗くして映画を観賞する場合に適合するように入力画像データの色相及び輝度を調整するシアターモード、スクリーンの周囲が明るくても画像を鮮明に視認できるように入力画像データの色相及び輝度を調整するダイナミックモード、特に色相及び輝度を補正しないで入力画像データの投射する通常モード等が挙げられる。プロジェクター２は、カラーモードを切り替えて投射を行うことが可能であるが、マルチプロジェクションシステム１は複数のプロジェクター２でタイリング投射を行うものであるから、各プロジェクター２のカラーモードが異なっていると、投射画像全体として違和感のある画像となってしまう。そこで、マルチプロジェクションシステム１は、後述するように全てのプロジェクター２のカラーモードが統一されるよう制御を行う。

図１に示すように、プロジェクター２は、それぞれ通信回線４３を介してネットワーク５に接続されている。ここで、通信回線４３はプロジェクター２をネットワーク５に有線接続するケーブルであってもよいし、プロジェクター２に外部接続または内蔵された無線通信モジュールにより形成される無線通信回線であってもよい。
ネットワーク５は、有線又は無線通信回線により構成されるＬＡＮ（Local Area Network）等の双方向通信可能なネットワークであり、各プロジェクター２とともに、カラーモード制御サーバー６及びコントロールサーバー７が接続されている。

カラーモード制御サーバー６（カラーモード制御装置）は、ネットワーク５を介して各プロジェクター２に対して制御情報を送信可能であり、プロジェクター２のカラーモードを変更する際に、全てのプロジェクター２に対してカラーモードの切り替えを指示する制御情報を送信する。
コントロールサーバー７（減光情報制御装置）は、カラーモード制御サーバー６により各プロジェクター２にカラーモードの切り替えを指示する制御情報が送信された場合に、プロジェクター２が切り替え後のカラーモードに対応して、遮光装置３を調整するための制御情報を送信する。上記のように遮光位置はプロジェクター２ごと、及び遮光板３１ごとに異なるので、コントロールサーバー７は、個々のプロジェクター２に対して、そのプロジェクター２の最適な遮光位置を示す制御情報を送信し、この制御情報には当該プロジェクター２が有する各遮光装置３の遮光位置を個別に指定する情報を含んでいる。

ところで、上記のようにプロジェクター２は複数のカラーモードを切り替え可能であるが、各カラーモードは色相や輝度が異なるので、タイリングの境界を目立たなくするために好適な遮光位置は、カラーモードによって異なっている。例えば、上述したダイナミックモードではスクリーンＳＣの周囲が明るくても映像が鮮明に見えるようにするため、投射画像１００の輝度が全体的に高いので、重畳領域の輝度が高いと目立ち難く、重畳領域の輝度が他の部分より低いと重畳領域が目立つ。このため、ダイナミックモードでは、プロジェクター２が投射画像を映し出す投射光を遮る量（遮光量）が小さくなるよう、遮光位置を、投射光学系２５の前方、すなわち投射光学系２５が光を投射する範囲の外側寄りの位置にすることが好ましい。反対に、上記のシアターモードではスクリーンＳＣの周囲が暗い状態に合わせて投射画像１００の輝度が全体的に抑えられるため、重畳領域の輝度が高いと境界が目立ちやすい。従って、シアターモードでは遮光量が大きくなるように、遮光位置を、投射光学系２５の前方において中央寄りにすることが好ましい。さらに、遮光板３１を投射光学系２５の前方に進出させて物理的に光を遮ることで、プロジェクター２の光学的特性の影響により、投射画像の周縁部すなわち重畳領域に、青味または赤味が現れることがある。この色味が各カラーモードの色相と明らかに異なる場合には、重畳領域が目立ちやすい。
そこで、本実施形態のマルチプロジェクションシステム１では、コントロールサーバー７から各プロジェクター２へ制御情報を送信することによって、カラーモードごとに、好適な遮光装置３の遮光位置を設定し、カラーモードが切り替わる場合には遮光位置を変更する。

本実施形態では、コントロールサーバー７が、プロジェクター２ごとに、カラーモードごとの遮光位置を示すデータを予め記憶している。カラーモード制御サーバー６は、カラーモードを変更する場合、プロジェクター２及びコントロールサーバー７に対してカラーモードの変更を指示する制御情報を送信し、コントロールサーバー７は、この制御情報を受信して、変更後のカラーモードに適した遮光板３１の遮光位置を指定する制御情報を、各々のプロジェクター２に対して個別に送信する。
コントロールサーバー７がプロジェクター２へ送信する制御情報は、遮光板３１の絶対的な位置を指定する絶対位置指定情報であっても、現在の遮光板３１の位置を基準とした相対的な移動量を示す相対位置指定情報のどちらであってもよい。

プロジェクター２が備える遮光部３０は、遮光板３１の遮光位置を基準位置からの移動量で制御し、例えば、遮光板３１が投射光学系２５の中心（投射光学系２５が光を投射する領域の軸中心）から最も離れた位置を基準位置（位置０）とし、この基準位置から投射光学系２５の中心に向けて移動した量を、遮光位置を示す値とする。
一例として、通常モードで投射中のマルチプロジェクションシステム１において、カラーモードをシアターモードに変更する場合について説明する。絶対位置指定情報を用いる場合、コントロールサーバー７は、変更後のカラーモードであるシアターモードの遮光板３１の位置を指定する制御情報を送信し、プロジェクター２の遮光部３０は、受信した制御情報が示す位置まで遮光板３１を移動させる。一方、相対位置指定情報を用いる場合、コントロールサーバー７は、変更前の通常モードの遮光位置と変更後のシアターモードにおける遮光位置とを比較し、その差分を示す制御情報をプロジェクター２へ送信する。遮光部３０は、現在の遮光板３１の遮光位置を基準として、受信した制御情報が示す量だけ、遮光板３１を移動させる。絶対位置指定情報を用いる場合には、コントロールサーバー７は変更後のカラーモードに対応する遮光位置のデータを読み出して、そのままプロジェクター２へ送信すればよいのでコントロールサーバー７の処理負荷が軽く、多数のプロジェクター２に対して高速に制御情報を送信できるという利点がある。また、相対位置指定情報を用いる場合、各々のプロジェクター２は、受信した制御情報が示す量だけ、遮光板３１を現在位置から移動させればよいので、プロジェクター２における処理負荷が小さくて済み、各々のプロジェクター２が速やかに遮光位置を変更でき、重畳領域がより一層目立ちにくいという利点がある。

図４は、画像処理装置１０及びプロジェクター２の機能的構成を示す図であり、プロジェクター２のハードウェア構成についても模式的に図示する。
画像処理装置１０は、プロジェクター２によって投射する投射画像１００の画像データを取得する画像取得部１１と、各々のプロジェクター２の投射位置が設定された投射位置設定部１２と、重畳領域の位置および大きさが設定されたオーバーラップ量設定部１３と、各々のプロジェクター２により投射するブロック画像データを生成する分割画像生成部１４と、を備える。
画像取得部１１は、内蔵する記憶装置に記憶した画像データまたは外部の映像ソース機器から入力される画像データを取得する。マルチプロジェクションシステム１の各プロジェクター２には固有の識別情報が付与されており、投射位置設定部１２には、各プロジェクター２の識別情報と、各プロジェクター２の位置関係が設定されている。投射位置設定部１２は、この設定状態を示す情報をオーバーラップ量設定部１３へ出力する。
オーバーラップ量設定部１３には、各プロジェクター２の識別情報と、各プロジェクター２が投射する画像において、隣接するプロジェクター２の投射画像と重複する領域（重畳領域）の位置及びサイズとが対応付けて設定されている。この設定は、外部の装置からオーバーラップ量設定部１３に予め入力され、オーバーラップ量設定部１３が記憶していてもよいし、投射位置設定部１２から入力される情報に基づいてオーバーラップ量設定部１３が算出する構成としてもよい。オーバーラップ量設定部１３は、投射位置設定部１２から入力される情報と、各プロジェクター２が投射する画像における重畳領域の位置及びサイズを示す情報とを、分割画像生成部１４に出力する。

分割画像生成部１４は、オーバーラップ量設定部１３から入力される情報に基づいて、画像取得部１１が取得した画像データをプロジェクター２の数に分割し、分割した各々の画像データを重畳領域の分だけ拡張してブロック画像データを生成する。そして、分割画像生成部１４は、生成したブロック画像データを、各々のプロジェクター２に出力する。なお、画像処理装置１０に個々のプロジェクター２に専用の画像送信ケーブル４１がプロジェクター２の数だけ接続された構成としてもよいし、複数のプロジェクター２が共通の画像送信ケーブル４１を介して画像処理装置１０に接続された構成としてもよい。後者の構成では、画像処理装置１０は、プロジェクター２の識別情報を付加してブロック画像データを送信し、プロジェクター２は、自身の識別情報が付加されたブロック画像データのみを受信して投射すればよい。

一方、プロジェクター２は、リフレクター２３を備えたランプ２２と、ランプ２２が発した光を変調する光変調装置２４（変調装置）と、光変調装置２４が変調した光をスクリーンＳＣに向けて投射する投射光学系２５と、これらの各部を制御する制御装置２１を本体２０に具備している。
光源としてのランプ２２は、例えば、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ、レーザー等を用いることができ、リフレクター２３の他に、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、補助リフレクター（図示略）等を備えたものとしてもよい。また、ランプ２２及び光変調装置２４の組み合わせによる構成を、レーザー光源とレーザー光を走査する走査機構とによって置き換えてもよい。
光変調装置２４は、例えば、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶ライトバルブを用いた方式、１枚の液晶ライトバルブとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイスを用いたＤＭＤ方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成される。また、投射光学系２５（投射装置）は、光変調装置２４により変調されたＲＧＢ３色の変調光を合成するプリズム２６と、プリズム２６により合成された投射画像をスクリーンＳＣで結像させるレンズ２７を備えている。プリズム２６は光変調装置２４の構成に合わせて、１または複数の光学プリズムやミラーを組み合わせて構成される。本実施形態では光変調装置２４として３枚の液晶ライトバルブを備え、これら３枚の液晶ライトバルブにより変調された光をプリズム２６で合成する構成とする。なお、光変調装置２４として１枚のみの液晶ライトバルブまたはＤＭＤを用いる場合には、プリズム２６に相当する部材は不要である。
レンズ２７は、例えば複数のレンズ群で構成され、フォーカスを調整する駆動機構（図示略）により駆動される。
そして、投射光学系２５の周辺には遮光板３１が配置され、これら遮光板３１を個々に駆動する遮光部３０が設けられている。

制御装置２１は、通信回線４３に接続され、カラーモード制御サーバー６及びコントロールサーバー７から送信された制御情報を受信する通信制御装置２１２と、通信制御装置２１２が受信した制御情報に基づいて各部を制御する制御部２１１と、を備えている。制御部２１１は、本体２０のランプ２２の点灯／消灯の制御、光変調装置２４における描画制御、及び、遮光部３０による遮光制御等を行う。すなわち、制御部２１１は、プロジェクター２のスイッチがオンにされ、画像処理装置１０から投射画像データが入力されると、ランプ２２に電源を供給する光源駆動部２１３を制御してランプ２２を点灯させる。制御部２１１は、通信制御装置２１２により受信した制御情報に基づいて、カラーモードを設定し、設定したカラーモードで画像を投射するために光変調装置２４の制御を行い、また、遮光部３０により遮光板３１の遮光位置を調整させるための制御を行う。

制御装置２１は、画像処理装置１０から入力されるブロック画像データを受信する画像信号受信部２１４と、画像信号受信部２１４が受信したブロック画像データを解析して、光変調装置２４の表示画素数に対応した投射画像データを生成する信号解析部２１５と、信号解析部２１５により生成された投射画像データに対して、制御部２１１により指定されたカラーモードに合わせて色相及び輝度を調整する出力信号変換部２１６と、出力信号変換部によりカラーモードが調整された投射画像データに基づいて光変調装置２４を駆動する駆動信号を生成する出力信号処理部２１７と、出力信号処理部２１７が生成した駆動信号に基づいて光変調装置２４を駆動し、投射光を変調させる光変調装置駆動部２１８と、を備える。

また、制御装置２１は、制御部２１１の制御に従って遮光部３０を動作させるための駆動信号を生成するとともに、現在の遮光板３１の遮光位置を記憶する遮光制御部２１９と、遮光制御部２１９が生成した駆動信号に基づいて遮光部３０を駆動する遮光装置駆動部２２０と、を備えている。これら制御部２１１、遮光制御部２１９及び遮光装置駆動部２２０が動作することで、制御装置２１は減光制御装置、および遮光制御装置として機能する。
遮光板３１は、投射光学系２５の前方に重なるように、投射光学系２５の中央に向けて進退可能にスライド移動するよう、図示しないレールにより支持される。遮光部３０は、例えば、遮光板３１を移動させる駆動機構（図示略）と、この駆動機構を動作させるステッピングモーター（図示略）とを備え、遮光装置駆動部２２０は、遮光部３０が備えるステッピングモーターに対して駆動パルスを出力する。なお、遮光部３０がモーターまたはアクチュエーターと、遮光板３１の位置を検出するリニアエンコーダーとを備えた構成としてもよく、この場合、遮光装置駆動部２２０は、遮光部３０のモーターまたはアクチュエーターに駆動電流を供給するとともに、リニアエンコーダーにより遮光板３１の位置を検出する。

図５は、カラーモードの変更に係るマルチプロジェクションシステム１の動作を示すフローチャートであり、図５（Ａ）はカラーモード制御サーバー６の動作を示し図５（Ｂ）はコントロールサーバー７の動作を示し、図５（Ｃ）はプロジェクター２の動作を示す。
カラーモードを変更する場合、カラーモード制御サーバー６に対して、カラーモードの変更の指示が入力される（ステップＳ１１）。このカラーモードの変更の指示は、オペレーターが直接カラーモード制御サーバー６を操作して入力する方法の他、一つのプロジェクター２に対してカラーモードの変更が指示された場合に、このプロジェクター２がカラーモード制御サーバー６に対してカラーモードの変更の指示を送信する方法、カラーモードの変更の指示を行うための端末装置（図示略）をネットワーク５に接続し、この端末装置の操作に応じてカラーモード制御サーバー６へカラーモードの変更の指示を送信する方法等がある。

カラーモード制御サーバー６は、カラーモードの変更の指示が入力されると、指示されたカラーモードへの変更を示す制御情報を生成し、全てのプロジェクター２及びコントロールサーバー７へ送信する（ステップＳ１２）。
プロジェクター２は、カラーモード制御サーバー６から送信された制御情報を受信し（ステップＳ３１）、この制御情報に従ってカラーモードを変更する（ステップＳ３２）。
一方、コントロールサーバー７は、カラーモード制御サーバー６から送信された制御情報を受信し（ステップＳ２１）、受信した制御情報により指示される変更後のカラーモードを特定し、特定したカラーモードに対応する各々のプロジェクター２の遮光位置を決定する（ステップＳ２２）。この決定は、例えば、特定したカラーモードに対応付けて記憶している遮光位置をプロジェクター２ごとに読み出すことで行われる。コントロールサーバー７は、各々のプロジェクター２に対して遮光位置の調整を指示する制御情報を送信し（ステップＳ２３）、プロジェクター２は、この制御情報を受信して（ステップＳ３３）、受信した制御情報に従い遮光部３０を駆動して遮光板３１の遮光位置を調整する（ステップＳ３４）。

以上のように、本発明を適用した実施形態に係るマルチプロジェクションシステム１は、複数のプロジェクター２からスクリーンＳＣに対し、隣接するプロジェクター２から投射される投射画像が重畳領域を形成するように投射するマルチプロジェクションシステム１は、各々のプロジェクター２は、複数のカラーモードを切り替え可能に構成され、ランプ２２が発した光束を変調する光変調装置２４と、光変調装置２４によって変調された光を投射する投射光学系２５と、投射光学系２５によって投射された投射画像の外周から所定位置（投射画像内の遮光位置）までの範囲を遮光する遮光装置３と、プロジェクター２のカラーモードの変更に伴って、遮光装置３が遮光する範囲、すなわち遮光装置３の遮光位置を調整する制御装置２１と、を備える。これにより、プロジェクター２のカラーモードの変更に伴って遮光位置を調整し、カラーモードに対応した遮光量で投射画像を遮光して、投射画像が形成する重畳領域の輝度を調整できる。従って、どのカラーモードでも重畳領域が目立たないように投射を行い、カラーモードの切り替えを行っても違和感の無い高品位の画像を投射できる。

また、マルチプロジェクションシステム１は、全てのプロジェクター２に対して同一のカラーモードへの切り替えの指示を送信するカラーモード制御サーバー６を備え、各々のプロジェクター２は、カラーモード制御サーバー６から送信された指示に従ってプロジェクター２のカラーモードを切り替える。これにより、各プロジェクター２を一斉に同一のカラーモードに変更させることができるので、各プロジェクター２のカラーモードが揃わずに違和感を生む事態を防止でき、カラーモードの切り替えを行っても違和感の無い高品位な画像を投射できる。

さらに、コントロールサーバー７は、各々のプロジェクター２に対して切り替え後のカラーモードに対応する遮光位置を示す制御情報を送信し、プロジェクター２の制御装置２１は、カラーモード制御サーバー６から送信された制御情報に従ってプロジェクター２のカラーモードを切り替え、さらに、コントロールサーバー７から送信された制御情報に従って遮光装置３の遮光位置を調整する。これにより、複数のプロジェクター２を一斉に同一のカラーモードに変更させることができ、かつ、各プロジェクター２が速やかに遮光位置を調整できる。また、カラーモードごとの遮光位置をコントロールサーバー７で一元的に管理することができる。

また、遮光装置３は、投射光学系２５によって投射された矩形の投射画像の辺ごとに、投射光学系２５が投射画像を投射する範囲の外側から投射画像内に進退可能な遮光板３１を備え、遮光板３１の先端位置を矩形の投射画像の辺ごとに独立して調整する。これにより、矩形の投射画像を辺ごとに遮光できるので、プロジェクター２を上下左右に並べて配置した場合に重畳領域の輝度や色調を自在に調整し、高品位で画像を投射できる。

また、プロジェクター２は、複数のカラーモードを切り替え可能に構成され、ランプ２２が発した光束を変調する光変調装置２４と、光変調装置２４によって変調された光を投射する投射光学系２５と、投射光学系２５によって投射された投射画像の外周から投射画像内の遮光位置までの範囲を遮光する遮光装置３と、プロジェクター２のカラーモードの変更に伴って、遮光装置３の遮光位置を調整する制御装置２１と、を備える。このプロジェクター２を複数組み合わせることで、重畳領域が目立たないように、高品位な画像を投射できるマルチプロジェクションシステム１を実現できる。

なお、上記実施形態では、プロジェクター２において切り替え可能なカラーモードに対応する遮光位置をコントロールサーバー７が記憶しており、この遮光位置をコントロールサーバー７からプロジェクター２へ送信する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プロジェクター２自身がカラーモードごとの遮光位置を記憶した構成としてもよい。以下、この場合について変形例として説明する。

（変形例）
図６は、変形例におけるプロジェクター２の動作を示すフローチャートである。
この変形例では、上記のマルチプロジェクションシステム１において、コントロールサーバー７が記憶していたカラーモードごとの遮光位置を、個々のプロジェクター２が記憶している。各々のプロジェクター２には、全てのプロジェクター２の中における当該プロジェクター２の配置位置と、この位置に対応するカラーモードごとの遮光位置とが、予め設定され、この設定値を制御装置２１が記憶している。
プロジェクター２は、スクリーンＳＣへの投射を開始し（ステップＳ４１）、カラーモード制御サーバー６からカラーモードの変更を指示する制御情報を受信するまで待機する（ステップＳ４２）。カラーモードの変更を指示する制御情報を受信した場合（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、プロジェクター２は、指示されたカラーモードに対応する遮光位置のデータを制御装置２１が記憶しているか否かを判別し（ステップＳ４３）、遮光位置を記憶している場合は、この遮光位置に合わせて遮光部３０を駆動し、遮光板３１の位置を調整する（ステップＳ４４）。その後、プロジェクター２は、投射を終了するまでの間（ステップＳ４５）、ステップＳ４２に戻って処理を繰り返す。また、変更するカラーモードに対応する遮光位置を記憶していない場合に（ステップＳ４３；Ｎｏ）、遮光板３１の位置を、予め設定された初期位置に調整してもよい（ステップＳ４６）。

この構成によれば、各プロジェクター２がカラーモードに対応する遮光位置を記憶しており、カラーモードの切り替え時に、プロジェクター２が遮光位置を切り替え後のカラーモードに対応して調整する。このため、遮光位置のデータを管理する装置を必要とせず、カラーモードの変更に合わせて速やかに遮光位置を調整できる。

なお、本実施形態及び変形例では、プロジェクター２が投射画像の投射光を発する投射光学系２５を備えた本体２０の前面に、遮光板３１を設けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遮光板３１をプロジェクター２の本体２０に内蔵して、投射光学系２５を通る投射光を遮る位置、或いは投射光学系２５と投射窓２０Ａとの間に設けてもよい。
また、上記実施形態及び変形例では、減光装置の構成例として、４枚の遮光板３１を投射光学系２５に向けて移動させる遮光装置３を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光変調装置２４が液晶ライトバルブで構成される場合に、遮光板３１のような板状部材に代えて、液晶ライトバルブにおいて投射画像の周縁を減光することで、光変調装置２４を減光装置として用いてもよい。
すなわち、光変調装置２４の周縁部分において階調値を下げて、投射画像の外周部を減光することにより、マルチプロジェクションシステム１の重畳領域の輝度を調整して、プロジェクター２のカラーモードが変更された場合も重畳領域が目立たないようにすることができる。この場合、光変調装置２４の外周において、輝度だけでなく色調を調整すれば、重畳領域の輝度及び色調を調整して、より一層、重畳領域を目立たなくすることができる。この構成では、制御部２１１は、出力信号変換部２１６を制御して光変調装置２４における階調値や輝度を調整する。この構成によれば、遮光板３１のようなハードウェアを用いることなく、遮光板３１を進出させた場合と同様に投射光学系２５が投射する投射画像の外周部を減光し、重畳領域における輝度や色調を調整し、高品位な画像を投射できる。
また、マルチプロジェクションシステム１は、スクリーンＳＣの正面側にプロジェクター２を配置して、スクリーンＳＣからの反射光をスクリーンＳＣの正面で観察する構成であってもよく、プロジェクター２をスクリーンＳＣの背面側に配置して、スクリーンＳＣからの透過光をスクリーンＳＣの正面で観察する構成であってもよい。さらに、マルチプロジェクションシステム１が備えるプロジェクター２の数は任意であり、カラーモード制御サーバー６とコントロールサーバー７とを一つのコンピューターで構成しても良く、その他の細部構成についても任意に変更可能である。

１…マルチプロジェクションシステム、２…プロジェクター、３…遮光装置（減光装置）、５…ネットワーク、６…カラーモード制御サーバー（カラーモード制御装置）、７…コントロールサーバー（減光情報制御装置）、１０…画像処理装置、２０Ａ…投射窓、２１…制御装置（減光制御装置、遮光制御装置）、２２…ランプ（光源）、２４…光変調装置（変調装置）、２５…投射光学系（投射装置）、３０…遮光部、３１…遮光板、１００、１０１、１０２、１０３、１０４…投射画像、１１１、１１２、１１３、１１４…重畳領域、２１１…制御部、ＳＣ…スクリーン（投射面）。

Claims (8)

1. 複数のプロジェクターを備え、隣接するプロジェクターから投射される投射画像が重畳領域を形成するように、前記複数のプロジェクターから前記投射画像を投射するマルチプロジェクションシステムであって、
   各々の前記プロジェクターは、
   光源が発した光束を変調する変調装置と、
   前記変調装置によって変調された光を投射する投射装置と、
   前記投射装置によって投射された前記投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光する減光装置と、
   当該プロジェクターのカラーモードを切り替えるカラーモード切り替え部と、
   当該プロジェクターのカラーモードの変更に伴って、前記減光装置により減光する範囲を調整する減光制御装置と、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。
2. 全ての前記プロジェクターに対して同一のカラーモードへの切り替えの指示を送信するカラーモード制御装置を備え、
   前記カラーモード切り替え部は、前記カラーモード制御装置から送信された指示に従って当該プロジェクターのカラーモードを切り替えることを特徴とする請求項１記載のマルチプロジェクションシステム。
3. 各々の前記プロジェクターに対して切り替え後のカラーモードに対応する減光状態を指定する情報を送信する減光情報制御装置を備え、
   前記プロジェクターは、前記カラーモード制御装置から送信された指示に従って当該プロジェクターのカラーモードを切り替え、さらに、前記減光情報制御装置から送信された情報に従って前記減光装置により減光する範囲を調整することを特徴とする請求項２記載のマルチプロジェクションシステム。
4. 前記プロジェクターは、予め各カラーモードに対応して減光する範囲を記憶し、当該プロジェクターのカラーモードを切り替えた場合に、前記減光制御装置によって、前記減光装置により減光する範囲を切り替え後のカラーモードに対応する範囲に調整することを特徴とする請求項１または２記載のマルチプロジェクションシステム。
5. 前記減光装置は、前記投射装置によって投射された前記投射画像の外周から前記投射画像内の遮光位置までの範囲を遮光する遮光装置であり、
   前記減光制御装置は前記遮光装置の遮光位置を調整する遮光制御装置で構成されること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマルチプロジェクションシステム。
6. 前記遮光装置は、前記投射装置によって投射された矩形の前記投射画像の辺ごとに、前記投射画像の外側から前記投射画像内に進退可能な遮光板を備え、前記遮光板の先端位置を矩形の前記投射画像の辺ごとに独立して調整することを特徴とする請求項５記載のマルチプロジェクションシステム。
7. プロジェクターであって、
   光源が発した光束を変調する変調装置と、
   前記変調装置によって変調された光を投射する投射装置と、
   前記投射装置によって投射された投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光する減光装置と、
   当該プロジェクターのカラーモードを切り替えるカラーモード切り替え部と、
   当該プロジェクターのカラーモードの変更に伴って、前記減光装置により減光する範囲を調整する減光制御装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
8. 複数のカラーモードを切り替え可能な複数のプロジェクターを制御して、隣接するプロジェクターから投射される投射画像が重畳領域を形成するように、前記プロジェクターから投射面に投射を行わせる画像投射制御方法であって、
   各プロジェクターのカラーモードを切り替え、
   各々の前記プロジェクターが投射する前記投射画像の外周から所定位置までの範囲を減光し、この減光する範囲を各プロジェクターのカラーモードに応じて調整すること、
   を特徴とする画像投射制御方法。

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