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WO2013042199A1 - 画像表示方法および画像表示システム - Google Patents

画像表示方法および画像表示システム Download PDF

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Publication number
WO2013042199A1
WO2013042199A1 PCT/JP2011/071373 JP2011071373W WO2013042199A1 WO 2013042199 A1 WO2013042199 A1 WO 2013042199A1 JP 2011071373 W JP2011071373 W JP 2011071373W WO 2013042199 A1 WO2013042199 A1 WO 2013042199A1
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WO
WIPO (PCT)
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image
projector
screen
angle
projection
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/071373
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一暁 坂元
佑輔 荻原
Original Assignee
Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 filed Critical Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
Priority to JP2013534485A priority Critical patent/JP5814381B2/ja
Priority to PCT/JP2011/071373 priority patent/WO2013042199A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3147—Multi-projection systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1423—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display
    • G06F3/1446—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display display composed of modules, e.g. video walls
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/10—Mixing of images, i.e. displayed pixel being the result of an operation, e.g. adding, on the corresponding input pixels

Definitions

  • the present invention relates to an image display method and an image display system.
  • a stacking projection method in which projected images from the respective projectors are superimposed on a screen. According to this method, it is possible to obtain a high-luminance video display using an inexpensive projector.
  • the projection images from the two projectors are captured by the camera, the captured images are subjected to image processing by the PC, and the correction amount for correcting the distortion of the projection image is calculated.
  • the corrected image calculated based on the correction amount from the projector it is possible to accurately superimpose the projected images from the two projectors on the screen.
  • the calculation of the corrected image requires a complicated test pattern to be displayed and photographed, and the correction amount needs to be calculated based on the display, so the processing becomes very complicated.
  • an object of the present invention is to provide an image display method and an image display system that can superimpose projected images from a projector on a screen in a relatively simple and easy manner.
  • an image display method of the present invention includes a projection unit that projects an image, an image generation unit that generates an image based on an image signal, and a control that controls the projection unit and the image generation unit.
  • An image display method performed by a first projector and a second projector, each of which includes an image capturing unit installed in the vicinity of the projection unit and an optical axis parallel to the projection optical axis of the projection unit.
  • the screen on which the image by the projection unit is projected is arranged so that the projection plane is perpendicular to the horizontal plane, and the first and second projectors are arranged so that the projection optical axis by the projection unit is parallel to the horizontal plane and on the screen.
  • a correction image for angle evaluation is calculated by image correction using as a parameter, a step of obtaining an angle at which the correction image for angle evaluation coincides with the inverted image, and a control unit of the second projector determines the angle of each projector from the obtained angle.
  • the step of calculating the tilt angle of the optical axis with respect to the normal of the screen, respectively, and the image generation unit of each projector based on the tilt angle information calculated by the control unit of the second projector, using the angle as a parameter A step of generating a corrected image by image correction, and a step of projecting each corrected image on a screen by a projection unit of each projector, Image correction using the angle as a parameter performed by the control unit of the projector and the image generation unit of each projector is projected from the projector when the projector is at a position inclined by a predetermined angle with respect to the normal line of the screen.
  • An observed image of the projected image viewed from the normal direction of the screen is a corrected image of the projected image viewed from the optical axis direction of the projector.
  • the image display system of the present invention includes a projection unit that projects an image, an image generation unit that generates an image based on an image signal, a control unit that controls the projection unit and the image generation unit, and an optical axis that projects.
  • An image display system including first and second projectors each having an image photographing unit installed in the vicinity of the projection unit and parallel to the projection optical axis of the projection unit, wherein the projection unit of the first projector includes: The predetermined projection image is projected onto the screen, the image photographing unit of the second projector photographs the predetermined projection image on the screen, and the control unit of the second projector captures the observation image photographed by the image photographing unit.
  • an angle evaluation correction image is calculated by image correction using the angle as a parameter, and an angle at which the angle evaluation correction image matches the inverted image is obtained.
  • An inclination angle of the optical axis of each projector with respect to the normal of the screen is calculated from the obtained angle, and the image generation unit of each projector is based on the information of the inclination angle calculated by the control unit of the second projector.
  • a corrected image is generated by image correction using the angle as a parameter, and the projection unit of each projector projects each corrected image onto the screen, and the angle performed by the control unit of the second projector and the image generation unit of each projector
  • the image correction using as a parameter is the observation image viewed from the normal direction of the screen of the projected image projected from the projector when the projector is at a position inclined by a predetermined angle with respect to the normal line of the screen.
  • the projected image is corrected when viewed from the optical axis direction of the projector.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of the image display system of the present invention, as viewed from the vertical direction.
  • the image display system 1 is composed of two projectors 10 and 20.
  • the two projectors 10 and 20 are arranged so that the optical axes A and B are parallel to the horizontal plane and intersect on the screen 2 with respect to the screen 2 arranged so that the projection plane is perpendicular to the horizontal plane.
  • the projectors 10 and 20 control the projection units 11 and 21 that project images, the image generation units 12 and 22 that generate images based on image signals, and the projection units 11 and 21 and the image generation units 12 and 22, respectively. And control units 13 and 23 to perform.
  • Each projector 10, 20 includes a built-in camera (image capturing unit) that captures an image projected on the screen.
  • the built-in cameras 14 and 24 have their optical axes parallel to the optical axes A and B of the projection units 11 and 21 of the projectors 10 and 20, respectively, and are built in positions near the projection units 11 and 21, respectively.
  • the control units 13 and 23 of the projectors 10 and 20 are communicably connected by the communication means 3 and can exchange signals and the like with each other. In the illustrated embodiment, the wired communication means 3 is used, but wireless communication is also possible.
  • a half mirror or prism can be used so that the optical axis of the projection unit and the optical axis of the built-in camera are completely matched.
  • FIGS. 2A to 5 show projected images projected from the projectors shown in FIG. 1 and observed images thereof.
  • the broken line shown in each figure represents the projected image of the projector when viewed from the optical axis direction of the projector, in other words, the image projected on a virtual screen perpendicular to the optical axis of the projector.
  • the solid line shown in each figure represents an observation image obtained by observing a projection image projected on a screen from a projector at a position inclined with respect to the screen from a predetermined position.
  • the optical axis of the projection unit and the optical axis of the built-in camera are not exactly the same, but if the distance between the projection unit and the built-in camera is sufficiently small relative to the projection distance, the optical axes of the two will match. The image correction is not a problem even if it is treated as being.
  • the distance between the projection unit and the built-in camera is known, and if necessary, correction data can be prepared in advance.
  • FIG. 2A shows an observed image 10b of the projected image 10a of the all-white screen that is projected from the first projector 10 onto the screen 2 and is not image-corrected, as viewed from the front direction (normal direction) of the screen 2.
  • the observed image 10b can be said to be an image obtained by rotating the projection image 10a by the rotation angle ⁇ of the first projector 10 with respect to the front direction of the screen 2.
  • FIG. 2B shows an observation image 10c obtained by projecting the projected image 10a of the all-white screen projected from the first projector 10 onto the screen 2 with the built-in camera 24 of the second projector 20.
  • the observed image 10c can be said to be an image obtained by rotating the projection image 10a by the rotation angle 2 ⁇ of the first projector 10 with respect to the optical axis direction of the second projector 20.
  • FIG. 3A shows an observation image 20 b that is projected from the second projector 20 onto the screen 2 and viewed from the front direction of the screen 2 of a projected image 20 a of an all-white screen that is not subjected to image correction. That is, the observed image 20b can be said to be an image obtained by rotating the projection image 20a by the rotation angle ⁇ of the second projector 20 with respect to the front direction of the screen 2.
  • FIG. 3B shows an observed image 20c obtained by projecting the projected image 20a of the whole white screen projected from the second projector 20 onto the screen 2 with the built-in camera 14 of the first projector 10 without image correction. ing. That is, it can be said that the observed image 20c is an image obtained by rotating the projection image 20a by the rotation angle ⁇ 2 ⁇ of the second projector 20 with respect to the optical axis direction of the first projector 10.
  • the first projector 10 projects the corrected image, which is corrected so that the projected image 10a shown in FIG. 2A is rotated in the reverse direction to the observed image 10b, that is, by ⁇ , onto the screen 2.
  • the corrected image at this time is shown in FIG. 4A.
  • the corrected image 10d is equivalent to the observed image 20b shown in FIG. 3A. Therefore, when the first projector is at a position inclined by ⁇ with respect to the normal line of the screen, the first projector moves from the screen to the screen. This is equivalent to the observed image of the projected white screen without image correction, viewed from the normal direction of the screen.
  • the projected image 20 a shown in FIG. 3A is reversely rotated from the observed image 20 b, that is, a corrected image corrected so as to be rotated by ⁇ is projected onto the screen 2, so that the screen 2
  • the projected image 20a can be seen from the front direction.
  • the corrected image 20d at this time is shown in FIG. 4B.
  • the corrected image 20d is equivalent to the observed image 10b shown in FIG. 2A. Therefore, when the second projector is at a position inclined by ⁇ with respect to the normal line of the screen, the second image is projected onto the screen. This is equivalent to an observed image of an all-white screen that is not image corrected, viewed from the normal direction of the screen.
  • FIG. 6 is a flowchart of the image display method of the present embodiment.
  • a corrected image 10f indicated by a broken line in FIG. Become.
  • This corrected image 10f is a left-right symmetric image of the observed image 10c shown in FIG.
  • the observation image 10c is obtained by rotating the projection image 10a of the first projector 10 by the rotation angle 2 ⁇ of the first projector 10 with the optical axis direction of the second projector 20 as a reference. It can be said that it is an image. Therefore, the inclination angle ⁇ of the projectors 10 and 20 can be obtained by the following procedure.
  • the screen 2 and the first and second projectors 10 and 20 are arranged so as to be in the positions shown in FIG. 1 (step S1). Then, the projection unit 11 of the first projector 10 projects an all-white screen without image correction on the screen 2 (step S2), and the built-in camera 24 of the second projector 20 captures the projected image on the screen 2. (Step S3).
  • the control unit 23 of the second projector 20 calculates an inverted image obtained by inverting the captured observation image with respect to the perpendicular (step S4), and then performs image correction using the angle as a parameter as described above. An angle calculation corrected image is calculated.
  • step S5 when the angle at which the angle calculation correction image matches the above-described inverted image is obtained (step S5), the angle at this time becomes 2 ⁇ .
  • the inclination angle (inclination angle of each optical axis 10a, 10b with respect to the normal X of the screen 2) ⁇ is calculated by the control unit 23 of the second projector 20 (step S6).
  • the information of the obtained inclination angle ⁇ is sent to the image generation units 12 and 22 of the projectors 10 and 20 together with the respective image signals. Based on the information, the image generation units 12 and 22 are shown in FIGS. 4A and 4B.
  • Such a corrected image is generated (step S7).
  • the corrected images are projected on the screen 2 by the projection units 11 and 21 of the projectors 10 and 20 (step S8).
  • the projected images (corrected images) from the projectors 10 and 20 can be superimposed on the screen 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

　本発明の課題は、比較的簡単かつ容易な方法で、プロジェクタからの投写画像をスクリーン上で重ね合わせることができる画像表示方法を提供することにある。そのために、本発明では、第１のプロジェクタ(１０)がスクリーン(２)に投写した所定の投写画像が、第２のプロジェクタ(２０)で撮影され、撮影された観測画像を垂線に対して反転させた反転画像が算出される。第２のプロジェクタ(２０)で、この反転画像と、角度をパラメータとした画像補正により算出された角度算出用補正画像とが一致する角度が算出される。この角度から計算された、第１および第２のプロジェクタ(１０)，(２０)の傾斜角α，－αに基づいて、各プロジェクタ(１０)，(２０)で角度をパラメータとした画像補正が行われる。角度をパラメータとした画像補正は、プロジェクタがスクリーンの法線に対して所定の角度だけ傾斜した位置にあるとしたときの、スクリーンの法線方向から見た観測画像を、投写画像の補正された画像とするように行われる。

Description

画像表示方法および画像表示システム
　本発明は、画像表示方法および画像表示システムに関する。
　複数のプロジェクタを備えた画像表示システムにおいて、それぞれのプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で重ね合わせるスタッキング投写方法が知られている。この方法によれば、安価なプロジェクタを用いて高輝度な映像表示を得ることが可能となる。
　一方、スタッキング投写方法では、高画質の映像表示を実現するために、複数のプロジェクタからの投写画像をスクリーン上で正確に重ね合わせることが課題となる。このような課題に対して、例えば特許文献１では、２台のプロジェクタと、演算処理用のＰＣと、画像撮影用のカメラとを備えた映像投影装置において、プロジェクタから投写される投写画像の歪みを補正する方法が提案されている。
特開２００１－０８３９４９号公報
　上述の映像投影装置では、２台のプロジェクタからの投写画像がカメラで撮影され、その撮影画像がＰＣで画像処理され、投写画像の歪みを補正する補正量が計算されている。この補正量に基づいて算出された補正画像をプロジェクタから投写することで、２台のプロジェクタからの投写画像をスクリーン上に正確に重ね合わせることが可能となる。しかしながら、上述の映像投影装置では、２台のプロジェクタと、演算処理用のＰＣと、画像撮影用のカメラとを接続しなければならず、その接続は煩雑になる。また、補正画像の算出には、複雑なテストパターンを複数表示して撮影し、それに基づいて補正量を計算する必要があるため、処理が非常に複雑になる。
　そこで本発明は、比較的簡単かつ容易な方法で、プロジェクタからの投写画像をスクリーン上で重ね合わせることができる、画像表示方法および画像表示システムを提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するために、本発明の画像表示方法は、画像を投写する投写部と、画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、投写部および画像生成部の制御を行う制御部と、光軸が投写部の投写光軸と平行であって、投写部の近傍に設置された画像撮影手段とをそれぞれ有する第１および第２のプロジェクタで行われる画像表示方法であって、投写部による画像が投写されるスクリーンを、投写面が水平面に垂直となるように配置し、第１および第２のプロジェクタを、投写部による投写光軸が水平面に平行となり、かつ、スクリーン上で交差するように、スクリーンの法線に対して対称に配置するステップと、第１のプロジェクタの投写部が、所定の投写画像をスクリーンに投写するステップと、第２のプロジェクタの画像撮影手段が、スクリーン上の所定の投写画像を撮影するステップと、第２のプロジェクタの制御部が、画像撮影手段で撮影した観測画像を垂線に対して反転させた反転画像を算出した後、角度をパラメータとした画像補正により角度評価用補正画像を算出し、角度評価用補正画像が反転画像に一致する角度を求めるステップと、第２のプロジェクタの制御部が、求めた角度から、各プロジェクタの光軸の、スクリーンの法線に対する傾斜角をそれぞれ計算するステップと、各プロジェクタの画像生成部が、第２のプロジェクタの制御部で計算された傾斜角の情報に基づいて、角度をパラメータとした画像補正による補正画像を生成するステップと、各プロジェクタの投写部が、各補正画像をスクリーンに投写するステップと、を含み、第２のプロジェクタの制御部、および各プロジェクタの画像生成部で行われる角度をパラメータとした画像補正は、プロジェクタがスクリーンの法線に対して所定の角度だけ傾斜した位置にあるとしたときにプロジェクタから投写される投写画像の、スクリーンの法線方向から見た観測画像を、プロジェクタの光軸方向から見たときの、投写画像の補正された画像とすることを特徴とする。
　また、本発明の画像表示システムは、画像を投写する投写部と、画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、投写部および画像生成部の制御を行う制御部と、光軸が投写部の投写光軸と平行であって、投写部の近傍に設置された画像撮影手段とをそれぞれ有する第１および第２のプロジェクタからなる画像表示システムであって、第１のプロジェクタの投写部は、所定の投写画像をスクリーンに投写し、第２のプロジェクタの画像撮影手段は、スクリーン上の所定の投写画像を撮影し、第２のプロジェクタの制御部は、画像撮影手段で撮影した観測画像を垂線に対して反転させた反転画像を算出した後、角度をパラメータとした画像補正により角度評価用補正画像を算出し、角度評価用補正画像が前記反転画像に一致する角度を求め、求めた角度から、各プロジェクタの光軸の、スクリーンの法線に対する傾斜角をそれぞれ計算し、各プロジェクタの画像生成部は、第２のプロジェクタの制御部で計算された傾斜角の情報に基づいて、角度をパラメータとした画像補正による補正画像を生成し、各プロジェクタの投写部は、各補正画像をスクリーンに投写し、第２のプロジェクタの制御部、および各プロジェクタの画像生成部で行われる角度をパラメータとした画像補正は、プロジェクタがスクリーンの法線に対して所定の角度だけ傾斜した位置にあるとしたときにプロジェクタから投写される投写画像の、スクリーンの法線方向から見た観測画像を、プロジェクタの光軸方向から見たときの、投写画像の補正された画像とすることを特徴とする。
　以上、本発明によれば、比較的簡単かつ容易な方法で、プロジェクタからの投写画像をスクリーン上で重ね合わせることができる、画像表示方法および画像表示システムを提供することができる。
本発明の画像表示システムの一実施形態を示すブロック図である。 本実施形態の画像表示システムの第１のプロジェクタから投写される投写画像とその観測画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第１のプロジェクタから投写される投写画像とその観測画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第２のプロジェクタから投写される投写画像とその観測画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第２のプロジェクタから投写される投写画像とその観測画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第１のプロジェクタから投写される補正画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第２のプロジェクタから投写される補正画像を示す図である。 本実施形態の画像表示システムの第１のプロジェクタから投写される補正画像とその観測画像を示す図である。 本発明の画像表示方法の一実施形態を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
　図１は、本発明の画像表示システムの一実施形態を示す概略平面図であり、鉛直方向から見た図である。
　画像表示システム１は、２台のプロジェクタ１０，２０から構成されている。２台のプロジェクタ１０，２０は、投写面が水平面と垂直となるように配置されたスクリーン２に対して、それぞれの光軸Ａ，Ｂが水平面に平行となり、かつ、スクリーン２上で交差するように、スクリーン２の法線Ｘに対して対称に設置されている。すなわち、第１のプロジェクタ１０の光軸Ａがスクリーン２の法線Ｘに対してφだけ傾いており、第２のプロジェクタ２０の光軸Ｂがスクリーン２の法線Ｘに対して－φだけ傾いている。また、スクリーン２からの距離が、第１のプロジェクタ１０と第２のプロジェクタ２０とで同一である。
　各プロジェクタ１０，２０は、画像を投写する投写部１１，２１と、画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部１２，２２と、投写部１１，２１および画像生成部１２，２２の制御を行う制御部１３，２３と、を有している。また、各プロジェクタ１０，２０は、スクリーンに投写された画像を撮影する内蔵カメラ（画像撮影手段）と、を備えている。内蔵カメラ１４，２４は、その光軸がプロジェクタ１０，２０の投写部１１，２１の光軸Ａ，Ｂとそれぞれ平行であって、それぞれ投写部１１，２１の近傍な位置に内蔵されている。各プロジェクタ１０，２０の制御部１３，２３同士は、通信手段３により通信可能に接続され、相互に信号などの授受が可能である。なお、図示した実施形態では、有線の通信手段３が用いられているが、無線の通信可能を用いることもできる。
　なお、ハーフミラーやプリズム等を使用して、投写部の光軸と内蔵カメラの光軸を完全に一致させるように構成することもできる。
　図２Ａから図５には、図１に示す各プロジェクタから投写される投写画像と、その観測画像が示されている。各図に示す破線は、プロジェクタの光軸方向から見たときの、プロジェクタの投写画像を表しており、言い換えれば、プロジェクタの光軸に垂直な仮想的なスクリーンに投写される画像を表している。また、各図に示す実線は、スクリーンに対して傾斜した位置にあるプロジェクタからスクリーンに投写された投写画像を、所定の位置から観測した観測画像を表している。
　実際には、投写部の光軸と内蔵カメラの光軸とは厳密には一致していないが、投写距離に対して投写部と内蔵カメラの距離が充分小さければ、両者の光軸は一致しているものとして扱っても画像補正には支障はない。
また、投写部と内蔵カメラ間の距離は既知であり、必要であれば予め補正用のデータを用意しておくことも可能である。
　図２Ａは、第１のプロジェクタ１０からスクリーン２に対して投写された、画像補正しない全白画面の投写画像１０ａを、スクリーン２の正面方向（法線方向）から見た観測画像１０ｂを示している。すなわち、この観測画像１０ｂは、投写画像１０ａを、スクリーン２の正面方向を基準にした第１のプロジェクタ１０の回転角φだけ回転させて得られた画像であるといえる。
　また、図２Ｂは、第１のプロジェクタ１０からスクリーン２に対して投写された、画像補正しない全白画面の投写画像１０ａを、第２のプロジェクタ２０の内蔵カメラ２４で撮影した観測画像１０ｃを示している。すなわち、この観測画像１０ｃは、投写画像１０ａを、第２のプロジェクタ２０の光軸方向を基準にした第１のプロジェクタ１０の回転角２φだけ回転させて得られた画像であるといえる。
　図３Ａは、第２のプロジェクタ２０からスクリーン２に対して投写された、画像補正しない全白画面の投写画像２０ａを、スクリーン２の正面方向から見た観測画像２０ｂを示している。すなわち、この観測画像２０ｂは、投写画像２０ａを、スクリーン２の正面方向を基準にした第２のプロジェクタ２０の回転角－φだけ回転させて得られた画像であるといえる。
　また、図３Ｂは、第２のプロジェクタ２０からスクリーン２に対して投写された、画像補正しない全白画面の投写画像２０ａを、第１のプロジェクタ１０の内蔵カメラ１４で撮影した観測画像２０ｃを示している。すなわち、この観測画像２０ｃは、投写画像２０ａを、第１のプロジェクタ１０の光軸方向を基準にした第２のプロジェクタ２０の回転角－２φだけ回転させて得られた画像であるといえる。
　以上のことから、第１のプロジェクタ１０では、図２Ａに示す投写画像１０ａを観測画像１０ｂとは逆回転、つまり－φだけ回転させるように補正した補正画像をスクリーン２に投写することで、スクリーン２の正面方向から見て投写画像１０ａのように見えることがわかる。このときの補正画像を図４Ａに示している。補正画像１０ｄは、図３Ａに示す観測画像２０ｂと等価であり、したがって、第１のプロジェクタがスクリーンの法線に対して－φだけ傾斜した位置にあるとしたときに第１のプロジェクタからスクリーンに投写された、画像補正しない全白画面の、スクリーンの法線方向から見た観測画像と等価である。
　同様に、第２のプロジェクタ２０では、図３Ａに示す投写画像２０ａを観測画像２０ｂとは逆回転、つまりφだけ回転させるように補正した補正画像をスクリーン２に対して投写することで、スクリーン２の正面方向から見て投写画像２０ａのように見ることができる。このときの補正画像２０ｄを図４Ｂに示している。補正画像２０ｄは、図２Ａに示す観測画像１０ｂと等価であり、したがって、第２のプロジェクタがスクリーンの法線に対してφだけ傾斜した位置にあるとしたときに第２のプロジェクタからスクリーンに投写された、画像補正しない全白画面の、スクリーンの法線方向から見た観測画像と等価である。
　したがって、スクリーン２の正面方向を基準とした各プロジェクタ１０，２０の回転角（傾斜角）φ，－φを求めることができれば、スクリーン２の正面から見たときに正しく観測するための補正画像１０ｄ，２０ｄを得ることができる。
　ここで、図２Ｂおよび図６を参照して、各プロジェクタの傾斜角を算出して、図４Ａおよび図４Ｂに示す補正画像を生成し、スクリーンに投写するまでの本実施形態の画像表示方法について説明する。図６は、本実施形態の画像表示方法のフローチャートである。
　第２のプロジェクタ２０の内蔵カメラ２４で撮影した画像が正しい観測画像１０ｅ（図５参照）となるように、第１のプロジェクタ１０の投写画像を補正すると、図５の破線で示す補正画像１０ｆとなる。この補正画像１０ｆは、図２Ｂに示す観測画像１０ｃの、垂線に対する左右対称な画像である。上述したように、この観測画像１０ｃは、第１のプロジェクタ１０の投写画像１０ａを、第２のプロジェクタ２０の光軸方向を基準とした第１のプロジェクタ１０の回転角２φだけ回転させて得られた画像であるといえる。したがって、以下のような手順で、プロジェクタ１０，２０の傾斜角φを求めることができる。
　まず、スクリーン２と、第１および第２のプロジェクタ１０，２０とを、図１に示す位置になるように配置する（ステップＳ１）。そして、第１のプロジェクタ１０の投写部１１が、画像補正しない全白画面をスクリーン２に投写し（ステップＳ２）、スクリーン２上のその投写画像を第２のプロジェクタ２０の内蔵カメラ２４が撮影する（ステップＳ３）。次に、第２のプロジェクタ２０の制御部２３が、撮影した観測画像を垂線に対して反転させた反転画像を算出し（ステップＳ４）、その後、上述したような角度をパラメータとした画像補正により角度算出用補正画像を算出する。そして、この角度算出用補正画像が上述の反転画像と一致するときの角度を求める（ステップＳ５）と、このときの角度が２φとなる。こうして、各プロジェクタ１０，２０の傾斜角（スクリーン２の法線Ｘに対する各光軸１０ａ，１０ｂの傾斜角）φが、第２のプロジェクタ２０の制御部２３で計算される（ステップＳ６）。求めた傾斜角φの情報は、それぞれの画像信号と共に各プロジェクタ１０，２０の画像生成部１２，２２に送られ、それらに基づいて、画像生成部１２，２２が、図４Ａおよび図４Ｂに示すような補正画像を生成する（ステップＳ７）。その補正画像を各プロジェクタ１０，２０の投写部１１，２１がスクリーン２に投写する（ステップＳ８）。
　このようにして、各プロジェクタ１０，２０からの投写画像（補正画像）をスクリーン２上で重ね合わせることができる。
　１　画像表示システム
　２　スクリーン
　３　通信手段
　１０　第１のプロジェクタ
　２０　第２のプロジェクタ
　Ａ，Ｂ　光軸
　１１、２１　投写部
　１２，２２　画像生成部
　１３，２３　制御部
　１４，２４　内蔵カメラ
　１０ａ，２０ａ　投写画像
　１０ｂ，１０ｃ，２０ｂ，２０ｃ，１０ｅ　観測画像
　１０ｄ，１０ｆ，２０ｄ　補正画像

Claims (4)

  1. 　画像を投写する投写部と、画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、前記投写部および画像生成部の制御を行う制御部と、光軸が前記投写部の投写光軸と平行であって、前記投写部の近傍に配置された画像撮影手段とをそれぞれ有する第１および第２のプロジェクタで行われる画像表示方法であって、
    　前記投写部による画像が投写されるスクリーンを、投写面が水平面に垂直となるように配置し、前記第１および第２のプロジェクタを、前記投写部による前記投写光軸が前記水平面に平行となり、かつ、前記スクリーン上で交差するように、前記スクリーンの法線に対して対称に配置するステップと、
    　前記第１のプロジェクタの前記投写部が、所定の投写画像を前記スクリーンに投写するステップと、
    　前記第２のプロジェクタの前記画像撮影手段が、前記スクリーン上の前記所定の投写画像を撮影するステップと、
    　前記第２のプロジェクタの前記制御部が、前記画像撮影手段で撮影した観測画像を垂線に対して反転させた反転画像を算出した後、角度をパラメータとした画像補正により角度評価用補正画像を算出し、該角度評価用補正画像が前記反転画像に一致する角度を求めるステップと、
    　前記第２のプロジェクタの前記制御部が、前記求めた角度から、前記各プロジェクタの前記光軸の、前記スクリーンの前記法線に対する傾斜角をそれぞれ計算するステップと、
    　前記各プロジェクタの前記画像生成部が、前記第２のプロジェクタの前記制御部で計算された前記傾斜角の情報に基づいて、前記角度をパラメータとした画像補正による補正画像を生成するステップと、
    　前記各プロジェクタの前記投写部が、前記各補正画像を前記スクリーンに投写するステップと、を含み、
    　前記第２のプロジェクタの前記制御部、および前記各プロジェクタの前記画像生成部で行われる前記角度をパラメータとした画像補正は、前記プロジェクタが前記スクリーンの前記法線に対して所定の角度だけ傾斜した位置にあるとしたときに前記プロジェクタから投写される投写画像の、前記スクリーンの法線方向から見た観測画像を、前記プロジェクタの光軸方向から見たときの、前記投写画像の補正された画像とすることを特徴とする、画像表示方法。
  2. 　前記傾斜角は、前記算出角度の１／２である、請求項１に記載の画像表示方法。
  3. 　前記所定の投写画像は、画像補正しない全白画面である、請求項１または２に記載の画像表示方法。
  4. 　画像を投写する投写部と、画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、前記投写部および画像生成部の制御を行う制御部と、光軸が前記投写部と平行であって、前記投写部の近傍に配置された画像撮影手段とをそれぞれ有する第１および第２のプロジェクタからなる画像表示システムであって、
    　前記第１のプロジェクタの前記投写部は、所定の投写画像をスクリーンに投写し、
    　前記第２のプロジェクタの前記画像撮影手段は、前記スクリーン上の前記所定の投写画像を撮影し、
    　前記第２のプロジェクタの前記制御部は、前記画像撮影手段で撮影した観測画像を垂線に対して反転させた反転画像を算出した後、角度をパラメータとした画像補正により角度評価用補正画像を算出し、該角度評価用補正画像が前記反転画像に一致する角度を求め、該求めた角度から、前記各プロジェクタの前記光軸の、前記スクリーンの前記法線に対する傾斜角をそれぞれ計算し、
    　前記各プロジェクタの前記画像生成部は、前記第２のプロジェクタの前記制御部で計算された前記傾斜角の情報に基づいて、前記角度をパラメータとした画像補正による補正画像を生成し、
    　前記各プロジェクタの前記投写部は、前記各補正画像を前記スクリーンに投写し、
    　前記第２のプロジェクタの前記制御部、および前記各プロジェクタの前記画像生成部で行われる前記角度をパラメータとした画像補正は、前記プロジェクタが前記スクリーンの前記法線に対して所定の角度だけ傾斜した位置にあるとしたときに前記プロジェクタから投写される投写画像の、前記スクリーンの法線方向から見た観測画像を、前記プロジェクタの光軸方向から見たときの、前記投写画像の補正された画像とすることを特徴とする、画像表示システム。
     
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