(57)【要約】【課題】投写画像の歪みが補正されても投写画像が、オブジェクトの定める投写領域に維持するように、利用者がプロジェクターの投写する投写画像の位置とオブジェクトの位置とのいずれかまたは両方を容易に調整可能にする技術を提供する。【解決手段】プロジェクターは、投写画像を、前記投写画像が投写されるべき投写領域を定めるオブジェクトが位置する投写面に投写する投写部と、前記投写画像の歪みを補正する歪補正部と、前記歪みの補正に応じて前記投写画像の所定箇所が移動可能な範囲を示すガイド画像を、前記投写部に投写させて、前記オブジェクトと前記範囲との位置関係の調整を利用者に促す投写制御部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写画像を、前記投写画像が投写されるべき投写領域を定めるオブジェクトが位置する投写面に投写する投写部と、
前記投写画像の歪みを補正する歪補正部と、
前記歪みの補正に応じて前記投写画像の所定箇所が移動可能な範囲を示すガイド画像を、前記投写部に投写させて、前記オブジェクトと前記範囲との位置関係の調整を利用者に促す投写制御部と、
を含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記オブジェクトは、第１オブジェクトおよび第２オブジェクトを含み、
前記投写面には、前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトが配置され、
前記投写領域は、前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトの位置に基づいて定められる
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記所定箇所は、前記投写画像の四隅であり、
前記オブジェクトは、第１オブジェクト、第２オブジェクト、第３オブジェクトおよび第４オブジェクトを含み、
前記投写面には、前記第１オブジェクト、前記第２オブジェクト、前記第３オブジェクトおよび前記第４オブジェクトが少なくとも配置され、
前記投写領域の四隅は、前記第１オブジェクト、前記第２オブジェクト、前記第３オブジェクトおよび前記第４オブジェクトの位置に基づいて定められる、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記オブジェクトは、第１オブジェクト、第２オブジェクト、第３オブジェクト、第４オブジェクト、第５オブジェクトおよび第６オブジェクトを含み、
前記投写面には、前記第１オブジェクト、前記第２オブジェクト、前記第３オブジェクト、前記第４オブジェクト、前記第５オブジェクトおよび前記第６オブジェクトが少なくとも配置され、
前記投写領域は、前記第１オブジェクト、前記第２オブジェクト、前記第３オブジェクト、前記第４オブジェクト、前記第５オブジェクトおよび前記第６オブジェクトの位置に基づいて定められ、
前記投写領域の対辺の一方の中央は、前記第５オブジェクトに基づいて定められ、
前記投写領域の対辺の他方の中央は、前記第６オブジェクトに基づいて定められる、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記ガイド画像は、前記第１オブジェクト、前記第２オブジェクト、前記第３オブジェクトおよび前記第４オブジェクトが前記範囲に位置するように、前記ガイド画像の位置と前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトと前記第３オブジェクトと前記第４オブジェクトとのうち少なくとも１つを調整することを促す第１メッセージをさらに示す、
ことを特徴とする請求項３または４に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記投写制御部は、前記ガイド画像の投写の後に、所定パターンを前記投写部に投写させ、
前記ガイド画像は、前記所定パターンが投写される領域をさらに示す、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記ガイド画像は、前記投写領域の中に前記所定パターンが投写される領域が位置するように前記ガイド画像の位置と前記オブジェクトのいずれかまたは両方を調整することを促す第２メッセージをさらに示す、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項８】
投写画像を、前記投写画像が投写されるべき投写領域を定めるオブジェクトが位置する投写面に投写し、
前記投写画像の歪みの補正に応じて前記投写画像の所定箇所が移動可能な範囲を示すガイド画像を投写して前記オブジェクトと前記範囲との位置関係の調整を利用者に促す、
ことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン等の投写面に対してプロジェクターが正対していない場合、投写画像に歪みが生じる。特許文献１には、当該歪みが相殺されるように投写画像を歪ませることによって投写面上の投写画像の歪みを補正できるプロジェクターが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のプロジェクターが歪みの補正を行うと、投写面上で投写画像が移動する。このため、歪みの補正が行われることによって、投写画像の一部が、投写面上の予定される投写領域から外れるおそれがある。このため、投写画像の歪みが補正されても投写画像が投写領域に維持するように、利用者がプロジェクターの投写する投写画像の位置と投写領域の位置とのいずれかまたは両方を容易に調整可能にする技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るプロジェクターの一態様は、投写画像を、前記投写画像が投写されるべき投写領域を定めるオブジェクトが位置する投写面に投写する投写部と、前記投写画像の歪みを補正する歪補正部と、前記歪みの補正に応じて前記投写画像の所定箇所が移動可能な範囲を示すガイド画像を、前記投写部に投写させて、前記オブジェクトと前記範囲との位置関係の調整を利用者に促す投写制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るプロジェクターの制御方法の一態様は、投写画像を、前記投写画像が投写されるべき投写領域を定めるオブジェクトが位置する投写面に投写し、前記投写画像の歪みを補正し、前記歪みの補正に応じて移動する前記投写画像の所定箇所が位置し得る範囲を示すガイド画像を投写して前記オブジェクトと前記範囲との位置関係の調整を利用者に促すことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクター１を示す図である。
【図２】プロジェクター１を模式的に示す図である。
【図３】台形歪補正の一例を説明するための図である。
【図４】ガイド画像Ｉ１の一例を示す図である。
【図５】投写位置検出用パターンＩ２の一例を示す図である。
【図６】オブジェクト検出用パターンＩ３の一例を示す図である。
【図７】プロジェクター１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】投写面５ａの一例を示すである。
【図９】ガイド画像Ｉ１の投写例を示す図である。
【図１０】投写位置検出用パターンＩ２の投写の一例を示す図である。
【図１１】オブジェクト検出用パターンＩ３の投写の一例を示す図である。
【図１２】投写画像Ｐの投写の一例を示す図である。
【図１３】投写画像Ｐの投写の他の例を示す図である。
【図１４】投写画像Ｐの投写のさらに他の例を示す図である。
【図１５】投写位置のずれている投写画像Ｐの一例を示す図である。
【図１６】投写位置検出用パターンＩ２の投写の他の例を示す図である。
【図１７】オブジェクト検出用パターンＩ３の投写の他の例を示す図である。
【図１８】投写画像Ｐの一例を示す図である。
【図１９】オブジェクト７の他の例を示す図である。
【図２０】図１９をＨ方向から示した図面である。
【図２１】オブジェクト７の他の例を示す図である。
【図２２】オブジェクト７の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ１．概要＞
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１を示す図である。
プロジェクター１は、天井２に設置される第１支持装置３によって支持される。第１支持装置３は、天井２ではなく、壁等に設置されてもよい。プロジェクター１は、ＰＣ（Personal Computer）４と、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）または無線ＬＡＮ等で接続される。なお、プロジェクター１とＰＣ４との接続は、有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮに限らず、適宜変更可能である。例えば、プロジェクター１は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）ケーブルまたはＶＧＡ（Video Graphics Array）ケーブルを介してＰＣ４と接続されてもよい。ＵＳＢは登録商標である。ＨＤＭＩは登録商標である。
【０００９】
プロジェクター１は、ＰＣ４から画像情報を受け取る。ＰＣ４は、画像情報提供装置の一例である。画像情報提供装置は、ＰＣ４に限らず適宜変更可能である。例えば、画像情報提供装置は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤーでもよい。ＤＶＤは登録商標である。なお、プロジェクター１は、ＵＳＢメモリーのような記録媒体から画像情報を読み取ることによって画像情報を受け取ってもよい。プロジェクター１が受け取る画像情報は、例えば、広告を示す。なお、プロジェクター１が受け取る画像情報は、広告とは異なる情報、例えば、プレゼンテーション用の資料を示してもよい。
【００１０】
プロジェクター１は、後述する液晶ライトバルブ１２において生成される画像、具体的には、画像情報が示す画像を、投写部１０４から投写面５ａに向けて投写する。
以下、液晶ライトバルブ１２において生成される画像を「生成画像」と称する。また、プロジェクター１が生成画像を投写面５ａに向けて投写することによって投写面５ａに表示される画像を「投写画像」と称する。投写画像は、生成画像において、例えばプロジェクター１と投写面５ａとの位置関係に基づく歪みが生じている画像となる。
プロジェクター１は、投写画像の歪みを補正する台形歪補正を実行可能である。
【００１１】
投写面５ａの色は、例えば、白色である。なお、投写面５ａの色は、白色に限らないが、投写画像を見やすくするためには、白に近い色、例えば、薄い灰色またはクリーム色であることが望ましい。投写面５ａは、投写用ボード５が有する面である。投写面５ａは、投写用ボード５が有する面に限らず適宜変更可能である。投写面５ａは、例えば、スクリーン、壁、黒板、ホワイトボード、または扉でもよい。投写用ボード５は、天井２に設置される第２支持装置６によって支持される。第２支持装置６は、天井２ではなく、壁等に設置されてもよい。
【００１２】
投写面５ａには、第１オブジェクト７ａと、第２オブジェクト７ｂと、第３オブジェクト７ｃと、第４オブジェクト７ｄとが取り付けられる。以下、第１オブジェクト７ａと、第２オブジェクト７ｂと、第３オブジェクト７ｃと、第４オブジェクト７ｄとを相互に区別する必要がない場合、第１オブジェクト７ａと第２オブジェクト７ｂと第３オブジェクト７ｃと第４オブジェクト７ｄとの各々を「オブジェクト７」と称する。
【００１３】
オブジェクト７は、投写面５ａにおいて投写画像が投写されるべき投写領域８を定める。投写領域８の形状は、四角形である。投写領域８の四隅は、４つのオブジェクト７の位置に基づいて定められる。本実施形態では、４つのオブジェクト７の位置が投写領域８の四隅を構成する。図１では、４つのオブジェクト７が投写面５ａの四隅に配置される。このため、図１では、投写面５ａ全体が投写領域８を構成する。
【００１４】
オブジェクト７は、再帰性反射部材である。このため、オブジェクト７は、入射する光を、当該光の入射方向に反射する。オブジェクト７の光の反射特性は、投写面５ａの光の反射特性と異なる。この反射特性の違いにより、オブジェクト７と投写面５ａとのコントラストの差を利用することで、オブジェクト７を検出することができる。
オブジェクト７は、上記の例以外にも、投写面５ａより反射率の高い素材であれば何でもよい。また、オブジェクト７は、入射する光を吸収するような素材でもよい。
また、オブジェクト７と投写面５ａとのコントラストの差を利用してオブジェクト７を検出する以外にも、オブジェクト７と投写面５aの色味の違いを利用してオブジェクト７を検出してもよい。
【００１５】
プロジェクター１は、プロジェクター１が有する撮像部１０６を用いて投写面５ａを撮像することによって、撮像画像を示す撮像画像情報を生成する。プロジェクター１は、撮像画像情報に基づいてオブジェクト７を検出する。
【００１６】
投写画像が投写領域８に位置する場合、オブジェクト７に投写画像の一部が入射するため、プロジェクター１は、撮像画像情報に基づいてオブジェクト７を検出できる。本実施形態では、プロジェクター１が撮像部１０６を有しているので、再帰性反射部材であるオブジェクト７での反射光は、コントラストの差を利用して容易に検出できる。
しかしながら、例えば、プロジェクター１の自重によりプロジェクター１の姿勢が変わったり、オブジェクト７が利用者によって移動されたりして、投写画像の少なくとも一部が投写領域８から外れてオブジェクト７に投写画像が入射しなくなると、プロジェクター１は、撮像画像情報に基づいてオブジェクト７を検出できなくなる。
そして、投写画像の少なくとも一部が投写領域８から外れている状態は、目立たせたくない状態である。
そこで、プロジェクター１は、オブジェクト７の検出結果に基づいて、投写画像の明るさを制御する。例えば、プロジェクター１は、４つのオブジェクト７のいずれかが検出されない場合、投写画像の明るさを、４つのオブジェクト７が検出される場合の投写画像の明るさよりも暗くする。
【００１７】
＜Ａ２．構成＞
図２は、プロジェクター１を模式的に示す図である。プロジェクター１は、操作受取部１０１と、画像処理部１０２と、ライトバルブ駆動部１０３と、投写部１０４と、光源駆動部１０５と、撮像部１０６と、記憶部１０７と、制御部１０８と、バス１０９と、を含む。画像処理部１０２は、画像合成部１０２ａと、歪補正部１０２ｂと、を含む。投写部１０４は、光源１１と、赤色用液晶ライトバルブ１２Ｒと、緑色用液晶ライトバルブ１２Ｇと、青色用液晶ライトバルブ１２Ｂと、投写光学系１３と、を含む。以下、赤色用液晶ライトバルブ１２Ｒと、緑色用液晶ライトバルブ１２Ｇと、青色用液晶ライトバルブ１２Ｂとを相互に区別する必要がない場合、赤色用液晶ライトバルブ１２Ｒと、緑色用液晶ライトバルブ１２Ｇと、青色用液晶ライトバルブ１２Ｂの各々を単に「液晶ライトバルブ１２」と称する。
【００１８】
操作受取部１０１は、例えば、各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルである。操作受取部１０１は、利用者の入力操作を受け取る。操作受取部１０１は、入力操作に基づく情報を無線または有線で送信するリモートコントローラーでもよい。この場合、プロジェクター１は、リモートコントローラーから情報を受信する受信部を含む。リモートコントローラーは、入力操作を受け取る各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルを備える。また、操作受取部１０１は、スマートフォン等の情報端末装置上で動作するアプリケーションに対する操作入力を情報端末装置から無線で受け付けてもよい。
【００１９】
画像処理部１０２は、画像情報に画像処理を施すことによって画像信号を生成する。例えば、画像処理部１０２は、ＰＣ４等から受信する画像情報に画像処理を施すことによって画像信号を生成する。以下、画像処理部１０２が他の機器から受け取る画像情報を「受信画像情報」と称する。
【００２０】
画像合成部１０２ａは、複数の画像情報を合成したり、単一の画像情報を出力したりする。例えば、画像合成部１０２ａは、画像情報を格納する画像メモリーを有する。画像合成部１０２ａは、画像メモリーが格納する画像情報を合成したり出力したりする。なお、画像合成部１０２ａが画像メモリーを有さずに、記憶部１０７が画像メモリーを有してもよい。この場合、画像合成部１０２ａは、記憶部１０７が有する画像メモリーを用いて、画像情報を合成したり出力したりする。
【００２１】
本実施形態では、画像合成部１０２ａは、第１画像メモリーと第２画像メモリーとを備える。第１画像メモリーには、例えば、受信画像情報が書き込まれる。第２画像メモリーには、例えば、ガイド画像情報と、投写位置検出用パターン情報と、オブジェクト検出用パターン情報とが択一に書き込まれる。
【００２２】
ガイド画像情報は、図４に示すような、プロジェクター１の設置をガイドするガイド画像Ｉ１を示す。具体的には、ガイド画像Ｉ１は、台形歪補正が実行されても投写画像を投写領域８の範囲内に投写することが可能な状態にするためのガイドを行う。
【００２３】
投写位置検出用パターン情報は、図５に示すような、投写位置を検出するための投写位置検出用パターンＩ２を示す。投写位置検出用パターンＩ２は、カメラ座標系と液晶パネル座標系とを対応づけるキャリブレーションのために用いられる。ここで、カメラ座標系とは、撮像部１０６が生成する撮像画像情報によって示される撮像画像に適用される座標系である。液晶パネル座標系とは、液晶ライトバルブ１２に適用される座標系である。キャリブレーションでは、カメラ座標系と液晶パネル座標系とを対応づける射影変換行列が生成される。
【００２４】
オブジェクト検出用パターン情報は、図６に示すような、オブジェクト７の位置を検出するためのオブジェクト検出用パターンＩ３を示す。
【００２５】
受信画像情報と、ガイド画像情報と、投写位置検出用パターン情報と、オブジェクト検出用パターン情報との各々は、画像情報である。
【００２６】
第２画像メモリーに画像情報が書き込まれずに第１画像メモリーに画像情報が書き込まれる場合、画像合成部１０２ａは、第１画像メモリーに書き込まれる画像情報を出力する。
第１画像メモリーに画像情報が書き込まれずに第２画像メモリーに画像情報が書き込まれる場合、画像合成部１０２ａは、第２画像メモリーに書き込まれる画像情報を出力する。
第１画像メモリーと第２画像メモリーとの双方に画像情報が書き込まれる場合、画像合成部１０２ａは、まず、第１画像メモリーに書き込まれる画像情報と第２画像メモリーに書き込まれる画像情報とを合成することによって合成画像情報を生成する。続いて、画像合成部１０２ａは、合成画像情報を出力する。合成画像情報は、画像情報である。
なお、画像合成部１０２ａは、例えば制御部１０８からの指示に従って、第１画像メモリーに書き込まれる画像情報と、第２画像メモリーに書き込まれる画像情報と、のどちらかを出力してもよいし、それらの画像情報を重畳して出力してもよい。このため、画像合成部１０２ａは、例えば、第２画像メモリーに画像情報が書き込まれている状況でも、第１画像メモリーに書き込まれる画像情報と第２画像メモリーに書き込まれる画像情報とを合成することなく、第１画像メモリーに書き込まれている画像情報を出力することが可能である。
【００２７】
歪補正部１０２ｂは、投写面５ａにおける投写画像の歪みを補正する台形歪み補正を実行する。本実施形態では、歪補正部１０２ｂは、画像合成部１０２ａが出力する画像情報に台形歪補正を施すことによって画像信号を生成する。
具体的には、台形歪補正は、投写面５ａの投写領域８のみに投写画像が投写されるように、投写領域８に対応する液晶ライトバルブ１２上の領域のみに生成画像を生成する処理である。歪補正部１０２ｂは、画像合成部１０２ａが出力する画像情報の示す画像が、投写領域８に対応する液晶ライトバルブ１２上の領域のみに生成されるように、当該画像情報を処理することによって、画像信号を生成する。
【００２８】
ライトバルブ駆動部１０３は、画像信号に基づいて、液晶ライトバルブ１２、具体的には赤色用液晶ライトバルブ１２Ｒ、緑色用液晶ライトバルブ１２Ｇおよび青色用液晶ライトバルブ１２Ｂを駆動する。
【００２９】
投写部１０４は、投写面５ａに投写画像を投写する。例えば、投写部１０４は、投写領域８を定めるオブジェクト７が位置する投写面５ａに投写画像を投写する。
【００３０】
光源１１は、例えば、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはレーザー光源である。光源１１から射出される光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の３原色である赤色、緑色、青色の色光成分に分離される。以下、赤色を「Ｒ」と称し、緑色を「Ｇ」と称し、青色を「Ｂ」と称する。Ｒの色光成分は赤色用液晶ライトバルブ１２Ｒに入射する。Ｇの色光成分は緑色用液晶ライトバルブ１２Ｇに入射する。Ｂの色光成分は青色用液晶ライトバルブ１２Ｂに入射する。
【００３１】
液晶ライトバルブ１２は、一対の透明基板間に液晶が存在する液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ１２は、マトリクス状に配列された複数の画素１２ｐからなる矩形の画素領域１２ａを有する。液晶ライトバルブ１２は、液晶に対して画素１２ｐごとに駆動電圧を印加できる。ライトバルブ駆動部１０３が、画像処理部１０２から入力される画像信号に基づく駆動電圧を各画素１２ｐに印加すると、各画素１２ｐは、画像信号に基づく光透過率に設定される。このため、光源１１から射出される光は、画素領域１２ａを透過することで変調され、画像信号に基づく画像が色光ごとに形成される。
【００３２】
各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素１２ｐごとに合成され、カラー画像である画像が生成される。当該画像が投写光学系１３によって拡大され、投写面５ａに投写画像が投写される。
【００３３】
光源駆動部１０５は、光源１１を駆動する。例えば、光源駆動部１０５は、操作受取部１０１が電源オンの操作入力を受け取ると、光源１１を発光させる。
【００３４】
撮像部１０６は、投写面５ａを撮像することによって撮像画像を示す撮像画像情報を生成する。撮像部１０６は、レンズ等の光学系と、当該光学系にて集光される光を電気信号に変換する撮像素子と、を含む。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーである。撮像部１０６は、投写面５ａを繰り返し撮像することによって撮像画像情報を時系列で生成する。
【００３５】
記憶部１０７は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部１０７は、プロジェクター１の動作を規定するプログラムと、種々の情報とを記憶する。
【００３６】
制御部１０８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピューターである。制御部１０８は、記憶部１０７が記憶するプログラムを読み取り実行することによって、投写制御部４１と、撮像制御部４２と、投写位置検出部４３と、座標調整部４４、オブジェクト検出部４５とを実現する。
【００３７】
投写制御部４１は、画像処理部１０２および光源駆動部１０５を制御することによって、投写部１０４が投写する投写画像を制御する。投写制御部４１は、例えば、プロジェクター１の設置をガイドするガイド画像Ｉ１と、投写位置検出用パターンＩ２と、オブジェクト検出用パターンＩ３と、を投写部１０４に投写させる。
【００３８】
ガイド画像Ｉ１が投写面５ａに投写されると、利用者は、ガイド画像Ｉ１に従ってプロジェクター１の位置と投写領域８の位置とのいずれか、または両方を調整する。この調整は、台形歪補正が実行されても投写画像を投写領域８に収めるために行われる。この調整により、プロジェクター１は、台形歪補正が実行後の投写画像を投写領域８の範囲内に投写することができる。
【００３９】
投写位置検出用パターンＩ２が投写面５ａに投写される場合、および、オブジェクト検出用パターンＩ３が投写面５ａに投写される場合、撮像部１０６による撮像が実行される。
【００４０】
撮像制御部４２は、撮像部１０６を制御して、撮像部１０６に撮像画像情報を生成させる。例えば、投写位置検出用パターンＩ２が投写面５ａに投写されている状況において、撮像制御部４２は、撮像部１０６に撮像画像情報を生成させる。また、オブジェクト検出用パターンＩ３が投写面５ａに投写されている状況で、撮像制御部４２は、撮像部１０６に撮像画像情報を生成させる。
【００４１】
投写位置検出部４３は、投写面５ａ上の投写位置検出用パターンＩ２を撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報に基づいて、投写位置検出用パターンＩ２を検出する。以下、投写面５ａ上の投写位置検出用パターンＩ２を撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報を「第１撮像画像情報」と称する。
【００４２】
座標調整部４４は、投写位置検出用パターンＩ２の検出結果、さらに言えば、液晶パネル座標上の投写位置検出用パターンＩ２の位置と、カメラ座標上の投写位置検出用パターンＩ２の位置と、を用いて射影変換行列を生成する。座標調整部４４は、射影変換行列を記憶部１０７に記憶する。
なお、カメラ座標系において、撮像部１０６が有するレンズの歪みが影響する場合、座標調整部４４は、液晶パネル座標系が適用される液晶ライトバルブ１２上の投写位置検出用パターンＩ２の位置と、カメラ座標系において撮像部１０６のレンズの歪みの影響を補正した標準座標系における投写位置検出用パターンＩ２の位置と、を用いて射影変換行列を生成してもよい。
投写位置検出用パターンＩ２は、４つのドットパターンによって構成されてもよい。また、投写部１０４は、図５に示すように、オブジェクト７の位置の近くにそれぞれ４つ以上のドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄを投写し、座標調整部４４が、オブジェクト７ごとに、当該オブジェクト７の位置の近くにある４つ以上のドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄを用いて、射影変換行列を生成してもよい。この場合、局所的に見ると、撮像部１０６のレンズの歪みの影響を軽減することが可能になる。
【００４３】
オブジェクト検出部４５は、投写面５ａ上のオブジェクト検出用パターンＩ３を撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報に基づいて、オブジェクト７を検出する。例えば、オブジェクト検出部４５は、撮像画像情報に基づいて、オブジェクト７の位置を検出する。以下、投写面５ａ上のオブジェクト検出用パターンＩ３を撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報を「第２撮像画像情報」と称する。
【００４４】
なお、利用者がガイド画像に従ってプロジェクター１の位置と投写領域８の位置とのいずれかまたは両方を調整することによって、台形歪補正が実行されても投写画像を投写領域８に収めることが可能な状態になっていれば、オブジェクト検出部４５は、オブジェクト７を検出できる。
しかしながら、当該調整の後、例えば、プロジェクター１の自重によりプロジェクター１の姿勢が徐々に変わり、台形歪補正が実行されても投写画像を投写領域８に収めることができない状態になることが考えられる。例えば、投写領域８において投写画像が投写されない領域が増大する状態や、投写領域８以外に投写される投写画像の部分が増大する状態が考えられる。この状態では、台形歪補正が施された投写画像が投写領域８に収まらない。よって、この状態が目立つことは好ましくない。そして、この状態では、オブジェクト検出部４５は、オブジェクト７を検出できなくなる。
そこで、投写制御部４１は、オブジェクト検出部４５の検出結果すなわちオブジェクト７の検出結果に基づいて、投写画像の明るさを制御する。例えば、投写制御部４１は、オブジェクト７の検出結果がオブジェクト７は検出されないという条件を満たす場合、投写部１０４が投写する投写画像の明るさを、オブジェクト７の検出結果がオブジェクト７は検出されないという条件を満たさない場合に投写部１０４が投写する投写画像の明るさよりも暗くする。オブジェクト７が検出されないという条件は、第１条件の一例である。
【００４５】
バス１０９は、操作受取部１０１と、画像処理部１０２と、ライトバルブ駆動部１０３と、光源駆動部１０５と、撮像部１０６と、記憶部１０７と、制御部１０８と接続する。
【００４６】
＜Ａ３．台形歪補正＞
図３は、台形歪補正の一例を説明するための図であり、液晶ライトバルブ１２において生成される画像を示している。歪補正部１０２ｂは、操作受取部１０１が受け取る操作入力に応じて、画像情報が示す第１画像Ｇ１の四隅を構成する第１隅Ａ、第２隅Ｂ、第３隅Ｃおよび第４隅Ｄの各々を個別に移動させることによって、台形歪補正を実行して第２画像Ｇ２を生成する。第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２の各々は、生成画像の一例である。図３に示す例では、歪補正部１０２ｂは、第１隅Ａを第１位置ａ１から第５位置ａ５に移動し、第２隅Ｂを第２位置ａ２から第６位置ａ６に移動し、第３隅Ｃを第３位置ａ３から第７位置ａ７に移動し、第４隅Ｄを第４位置ａ４から第８位置ａ８に移動する。プロジェクター１は、第１画像Ｇ１を投写面５ａに向けて投写した投写画像が台形歪を有している場合、第２画像Ｇ２を投写することで投写画像の台形補正を実行できる。
【００４７】
図３には、第１範囲Ｒａと、第２範囲Ｒｂと、第３範囲Ｒｃと、第４範囲Ｒｄが示されている。
第１範囲Ｒａは、台形歪補正に応じて第１隅Ａが移動可能な範囲である。換言すると、歪補正部１０２ｂは、第１範囲Ｒａ内で第１隅Ａを移動させる。
第２範囲Ｒｂは、台形歪補正に応じて第２隅Ｂが移動可能な範囲である。換言すると、歪補正部１０２ｂは、第２範囲Ｒｂ内で第２隅Ｂを移動させる。
第３範囲Ｒｃは、台形歪補正に応じて第３隅Ｃが移動可能な範囲である。換言すると、歪補正部１０２ｂは、第３範囲Ｒｃ内で第３隅Ｃを移動させる。
第４範囲Ｒｄは、台形歪補正に応じて第４隅Ｄが移動可能な範囲である。換言すると、歪補正部１０２ｂは、第４範囲Ｒｄ内で第４隅Ｄを移動させる。
【００４８】
＜Ａ４．画像＞
次に、記憶部１０７が記憶する種々の情報の例を説明する。
種々の情報は、例えば、画像合成部１０２ａが使用する画像情報である。画像合成部１０２ａが使用する画像情報は、例えば、ガイド画像情報と、投写位置検出用パターン情報と、オブジェクト検出用パターン情報である。ガイド画像情報と、投写位置検出用パターン情報と、オブジェクト検出用パターン情報は、記憶部１０７に予め記憶されずに、制御部１０８によって生成されてもよい。ここで、ガイド画像情報と、投写位置検出用パターン情報と、オブジェクト検出用パターン情報について説明する。
【００４９】
図４は、ガイド画像情報に基づくガイド画像Ｉ１の一例を示す図である。ガイド画像Ｉ１は、第１領域Ｉ１１と、第２領域Ｉ１２と、を有する。本実施形態のガイド画像Ｉ１は、図４において斜線で示す第１背景Ｉ１３を含み、その色は、例えば、黒色である。第１背景Ｉ１３の色は、黒色に限らず、第１領域Ｉ１１の色と第２領域Ｉ１２の色とのいずれとも異なっていればよい。
【００５０】
第１領域Ｉ１１は、歪補正部１０２ｂによる歪みの補正に応じて投写画像の四隅、すなわち、第１隅Ａ、第２隅Ｂ、第３隅Ｃおよび第４隅Ｄが移動可能な範囲を示す。第１領域Ｉ１１は、例えば、白色で示される。投写画像の四隅は、「投写画像の所定箇所」の一例である。
第１領域Ｉ１１は、右上領域Ｉ１ａと右下領域Ｉ１ｂと左下領域Ｉ１ｃと左上領域Ｉ１ｄとを有する。右上領域Ｉ１ａは、歪補正部１０２ｂによる歪みの補正に応じて第１隅Ａが移動可能な範囲を示す。右下領域Ｉ１ｂは、歪補正部１０２ｂによる歪みの補正に応じて第２隅Ｂが移動可能な範囲を示す。左下領域Ｉ１ｃは、歪補正部１０２ｂによる歪みの補正に応じて第３隅Ｃが移動可能な範囲を示す。左上領域Ｉ１ｄは、歪補正部１０２ｂによる歪みの補正に応じて第４隅Ｄが移動可能な範囲を示す。
ガイド画像Ｉ１における右上領域Ｉ１ａ、右下領域Ｉ１ｂ、左下領域Ｉ１ｃおよび左上領域Ｉ１ｄの位置関係は、図３に示す第１画像Ｇ１における第１範囲Ｒａ〜第４範囲Ｒｄの位置関係と同様である。
右上領域Ｉ１ａと右下領域Ｉ１ｂと左下領域Ｉ１ｃと左上領域Ｉ１ｄとの各々の形状は、例えば、矩形である。右上領域Ｉ１ａと右下領域Ｉ１ｂと左下領域Ｉ１ｃと左上領域Ｉ１ｄとの各々の形状は、矩形に限らず、歪補正部１０２ｂが行う台形歪補正に応じて適宜変更可能である。
【００５１】
第２領域Ｉ１２は、投写位置検出用パターンＩ２が投写されるエリアを示す。第２領域Ｉ１２は、例えば、白色で示される。第２領域Ｉ１２の形状は、例えば、矩形である。第２領域Ｉ１２の形状は矩形に限らず適宜変更可能である。
【００５２】
ガイド画像Ｉ１は、オブジェクト７が第１領域Ｉ１１に位置するようにガイド画像Ｉ１の位置およびオブジェクト７の位置の両方または一方を調整することを促す第１メッセージＭ１をさらに示す。右上領域Ｉ１ａと右下領域Ｉ１ｂと左下領域Ｉ１ｃと左上領域Ｉ１ｄとの各々の形状が矩形である場合、第１メッセージＭ１として、例えば「投写領域の四隅の白い矩形の中にオブジェクトがおさまるように投写位置を調整して下さい。」というメッセージが用いられる。第１メッセージＭ１は、第１領域Ｉ１１にオブジェクト７を位置させることを促すメッセージであれば適宜変更可能である。第１メッセージＭ１は、第２領域Ｉ１２に示されてもよいし、第１背景Ｉ１３に示されてもよい。
【００５３】
ガイド画像Ｉ１は、第２領域Ｉ１２を投写領域８に位置させることを促す第２メッセージＭ２も示す。第２領域Ｉ１２の形状が矩形である場合、第２メッセージＭ２として、例えば「投写画像中央の矩形領域が投写面の中におさまるように、投写位置を調整して下さい。」というメッセージが用いられる。なお、第２メッセージＭ２は、第２領域Ｉ１２を投写領域８に位置させることを促すメッセージであれば適宜変更可能である。第２メッセージＭ２は、第２領域Ｉ１２に示されてもよいし、第１背景Ｉ１３に示されてもよい。
【００５４】
図５は、投写位置検出用パターン画像情報に基づく投写位置検出用パターンＩ２の一例を示す図である。投写位置検出用パターンＩ２は、黒色の第２背景Ｉ２１の上に示される白色のドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄを有する。第２背景Ｉ２１の色は黒色に限らずドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの色と異なっていればよい。ドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの色は白色に限らず第２背景Ｉ２１の色と異なっていればよい。投写位置検出用パターンＩ２、さらに言えば、ドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄは、射影変換行列を生成するために用いられる。ドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々における輝度の分布は、例えば、ガウス分布である。なお、ドットパターンの輝度分布は、ガウス分布のように階調性を持った輝度分布に限らず、階調性のない輝度分布でもよい。ドットパターンの形状は、円形状が好ましいが、矩形形状でもよい。
【００５５】
図６は、オブジェクト検出用パターン情報に基づくオブジェクト検出用パターンＩ３の一例を示す図である。オブジェクト検出用パターンＩ３は、黒色の第３背景Ｉ３１の上に示される白色のパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄを有する。第３背景Ｉ３１の色は黒色に限らずパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの色と異なっていればよい。パターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの色は白色に限らず第３背景Ｉ３１の色と異なっていればよい。オブジェクト検出用パターンＩ３は、オブジェクト７を検出するために用いられる。
【００５６】
パターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの位置関係は、図４に示すガイド画像Ｉ１における右上領域Ｉ１ａ、右下領域Ｉ１ｂ、左下領域Ｉ１ｃおよび左上領域Ｉ１ｄの位置関係と同様である。このため、ガイド画像Ｉ１に従ってガイド画像Ｉ１の位置が設定される場合、第１オブジェクト７ａにパターンＩ３ａが照射され、第２オブジェクト７ｂにパターンＩ３ｂが照射され、第３オブジェクト７ｃにパターンＩ３ｃが照射され、第４オブジェクト７ｄにパターンＩ３ｄが照射される。
図４に示す右上領域Ｉ１ａ、右下領域Ｉ１ｂ、左下領域Ｉ１ｃおよび左上領域Ｉ１ｄの色と、図６に示すパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの色は同じでもよいし違っていてもよい。
図５に示すドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの色と、図６に示すパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの色は同じであることが好ましい。なお、カメラ座標系において撮像部１０６が有するレンズの歪みが補正される場合、図５に示すドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄと図６に示すパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄの色は、撮像部１０６が有するレンズの歪みを補正する際に使われているパラメーターの波長成分に近い色であることが望ましい。この場合、例えば、図５と図６に示すパターンの色は、白ではなく緑であることが望ましい。
【００５７】
＜Ａ５．動作＞
次に、動作を説明する。
図７は、プロジェクター１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５８】
まず、図７に示す動作を開始する前段階について説明する。
図８に示すように、投写面５ａの四隅にオブジェクト７が１つずつ位置する投写用ボード５が、第２支持装置６によって天井２から吊るされる。投写面５ａの四隅にオブジェクト７が１つずつ位置するため、投写面５ａの全面が投写領域８となる。
【００５９】
続いて、利用者は、操作受取部１０１を操作することによってプロジェクター１の電源をオン状態にする。プロジェクター１の電源がオン状態になると、投写制御部４１は、光源駆動部１０５を制御することによって光源１１を点灯させる。
【００６０】
続いて、利用者は、操作受取部１０１を操作して、投写画像の形状の自動調整を開始する旨の調整開始指示を入力する。調整開始指示が入力されると、投写制御部４１は、記憶部１０７からガイド画像情報を読み取り、当該ガイド画像情報を第２画像メモリーに書き込む。続いて、投写制御部４１は、歪補正部１０２ｂにおける台形歪補正の補正量をゼロにする。なお、第２画像メモリーにガイド画像情報を書き込む処理と、台形歪補正の補正量をゼロにする処理との順序は、どちらが先でもよい。続いて、画像処理部１０２は、ガイド画像情報に基づく画像信号を生成する。ここまでが、図７に示す動作を開始する前段階となる。
【００６１】
前段階が完了すると、図７に示すステップＳ１において、投写部１０４は、この画像信号に応じて図４に対応するガイド画像Ｉ１を投写面５ａに投写する。
【００６２】
ステップＳ１でのガイド画像Ｉ１の投写例が、図９に示される。図９に示す例では、プロジェクター１と投写面５ａとの相対的な位置関係等に起因してガイド画像Ｉ１に台形歪が生じる。
【００６３】
利用者は、ステップＳ１で投写されるガイド画像Ｉ１に促されて、例えば、第１メッセージＭ１および第２メッセージＭ２に促されて、プロジェクター１の向きまたは位置、あるいはオブジェクト７の位置を手動で調整する。例えば、利用者は、第１オブジェクト７ａが右上領域Ｉ１ａに位置し、第２オブジェクト７ｂが右下領域Ｉ１ｂに位置し、第３オブジェクト７ｃが左下領域Ｉ１ｃに位置し、第４オブジェクト７ｄが左上領域Ｉ１ｄに位置し、第２領域Ｉ１２が投写面５ａに位置するように、プロジェクター１の向きまたは位置、あるいはオブジェクト７の位置を手動で調整する。図９は、手動での調整の完了状態を示す。
【００６４】
利用者は、ステップＳ１で投写されるガイド画像Ｉ１に従う手動での調整を終了すると、操作受取部１０１を操作することによって、投写画像の形状の自動調整の実行を開始する旨の実行開始指示を入力する。
【００６５】
プロジェクター１では、ステップＳ２において操作受取部１０１が実行開始指示を受け取ると、投写制御部４１は、記憶部１０７から投写位置検出用パターン情報を読み取り、当該投写位置検出用パターン情報を第２画像メモリーに書き込む。画像処理部１０２は、投写位置検出用パターン情報に基づく画像信号を生成する。
なお、ステップＳ２において操作受取部１０１が既定時間内に実行開始指示を受け取らない場合、処理は、ステップＳ１に戻ってもよいし、ステップＳ２の先頭に戻ってもよいし、終了してもよい。
【００６６】
画像処理部１０２が、投写位置検出用パターン情報に基づく画像信号を生成すると、ステップＳ３において、投写部１０４は、投写位置検出用パターン情報に基づく画像信号に応じて、図５に対応する投写位置検出用パターンＩ２を投写面５ａに投写する。ステップＳ３での投写位置検出用パターンＩ２の投写例が、図１０に示される。
【００６７】
続いて、ステップＳ４において、撮像制御部４２は、撮像部１０６に投写面５ａを撮像させる。撮像部１０６は、投写位置検出用パターンＩ２が投写されている投写面５ａを撮像することによって、第１撮像画像情報を生成する。
ステップＳ４では、撮像制御部４２は、例えば、第１撮像画像情報に含まれるドットパターンの最大輝度が所定の範囲に収まるように、撮像部１０６の露出を調整してから撮像部１０６に投写面５ａを撮像させる。
【００６８】
続いて、ステップＳ５において、投写位置検出部４３は、第１撮像画像情報が示す撮像画像から投写位置検出用パターンＩ２を検出する処理を実行する。なお、投写位置検出部４３は、全面が黒色の画像を投写部１０４が投写している状況において第１撮像画像生成時の露出値に設定されている撮像部１０６によって生成される撮像画像情報と、第１撮像画像情報と、の差分を用いて、投写位置検出用パターンＩ２を検出する処理を実行してもよい。この場合、環境光の影響が、投写位置検出用パターンＩ２の検出に及ぶことを抑制可能になる。
【００６９】
ステップＳ５では、投写位置検出部４３は、例えば、撮像画像のうち、最低輝度を示す部分よりも第１閾値以上高い輝度を示す部分を、投写位置検出用パターンＩ２として検出する。以下、撮像画像のうち、最低輝度を示す部分よりも第１閾値以上高い輝度を示す部分の各々を「ドットパターン部」と称する。
例えば、ステップＳ５では、投写位置検出部４３は、ドットパターン部の重心位置を、ドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置として検出する。
【００７０】
なお、投写位置検出部４３は、ドットパターン部の重心位置を、ドットパターン部における輝度分布も用いて検出してもよい。例えば、投写位置検出部４３は、ドットパターン部を構成する各画素に対して当該画素の輝度に基づく重み付けを行い、重み付けされているドットパターン部における重心位置を検出する。
【００７１】
続いて、ステップＳ６において投写位置検出用パターンＩ２が検出されない場合、図７に示すステップＳ７において、投写制御部４１は投写画像の明るさを調整する。投写制御部４１は、例えば、投写位置検出用パターンＩ２を構成するドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄのいずれかが検出されない場合、ステップＳ７を実行する。
【００７２】
ステップＳ７では、投写制御部４１は、例えば、投写画像の明るさを、現状の明るさよりも暗くする。
一例を挙げると、ステップＳ７では、投写制御部４１は、投写位置検出用パターンＩ２が検出されない場合の投写画像の明るさを１００％とする場合、投写画像の明るさを１００％未満の明るさにする。例えば、ステップＳ７では、投写制御部４１は、投写画像の明るさを３０％の明るさにする。なお、１００％未満の明るさは、３０％の明るさに限らない。例えば、１００％未満の明るさは０％の明るさでもよい。ここで、０％の明るさは投写画像の全面を黒色にすることを意味する。ステップＳ７が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。
【００７３】
一方、ステップＳ６において投写位置検出用パターンＩ２が検出される場合、ステップＳ８において、座標調整部４４は、投写位置検出用パターン情報によって特定されるドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の重心座標と、撮像画像におけるドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の重心座標と、の位置関係に基づいて、カメラ座標系を液晶パネル座標系に変換する射影変換行列を算出する。
【００７４】
続いて、座標調整部４４は、射影変換行列を記憶部１０７に記憶する。なお、投写位置検出用パターンＩ２として、ドットパターンＩ２ａ〜Ｉ２ｄの代わりに、２つの直線がクロスする状態を示すパターンが用いられ、当該２つの直線の位置に基づいて、射影変換行列が算出されてもよいし、市松模様のパターンを用いてもよい。
【００７５】
続いて、投写制御部４１は、記憶部１０７からオブジェクト検出用パターン情報を読み取り、当該オブジェクト検出用パターン情報を第２画像メモリーに書き込む。画像処理部１０２は、オブジェクト検出用パターン情報に基づく画像信号を生成する。続いて、ステップＳ９において、投写部１０４は、当該画像信号に応じて、オブジェクト検出用パターンＩ３を投写面５ａに投写する。ステップＳ９でのオブジェクト検出用パターンＩ３の投写例が、図１１に示される。このオブジェクト検出用パターンＩ３は、図６に対応するものである。
オブジェクト検出用パターンＩ３は、オブジェクト７で反射された光を検出するために使用される。本実施形態では、オブジェクト７での反射光を検出しやすくするために、オブジェクト検出用パターンＩ３として、白色の画像が用いられる。
【００７６】
続いて、ステップＳ１０において、撮像制御部４２は、撮像部１０６に投写面５ａを撮像させる。撮像部１０６は、オブジェクト検出用パターンＩ３が投写されている投写面５ａを撮像することによって、第２撮像画像情報を生成する。
なお、ステップＳ１０では、撮像制御部４２は、投写位置パターン撮像時と同様に、第２撮像画像情報に示されるオブジェクト検出用パターンＩ３の白矩形部分の輝度が所定の範囲に収まるように、撮像部１０６の露出を調整してから撮像部１０６に投写面５ａを撮像させる。
【００７７】
本実施形態では、オブジェクト７として再帰性反射部材が用いられる。このため、オブジェクト７は、プロジェクター１からオブジェクト検出用パターンＩ３の光が照射されると、当該光をプロジェクター１の撮像部１０６に向けて反射する。このため、撮像画像上では、オブジェクト７は周囲と比べて輝度が高い。
【００７８】
撮像部１０６が第１撮像画像情報を生成すると、ステップＳ１１において、オブジェクト検出部４５は、まず、撮像画像上で周囲と比べて輝度が高い領域を、オブジェクト７が存在するオブジェクト存在領域として検出し、オブジェクト存在領域ごとに、オブジェクト存在領域の重心位置をオブジェクト７の重心位置として検出する。
【００７９】
なお、オブジェクト７は、重心位置の検出精度が高くなる形状および反射特性を有することが望ましい。例えば、オブジェクト７は、平面視で円形であって、重心位置に近いほど反射率が高い反射特性を有することが望ましい。
また、オブジェクト検出部４５は、上記同様に全面が黒色の画像を投写部１０４が投写している状況において第２撮像画像生成時の露出値に設定されている撮像部１０６によって生成される撮像画像情報と、第２撮像画像情報と、の差分を用いて、オブジェクト７の位置を検出する処理を実行してもよい。この場合、環境光の影響が、オブジェクト７の検出に及ぶことを抑制可能になる。
【００８０】
また、オブジェクト７の位置は、オブジェクト７の重心位置に限らず適宜変更可能である。例えば、オブジェクト７が多角形、例えば、四角形またはＬ字形の形体である場合、オブジェクト７の位置として、オブジェクト７の頂点、エッジまたはコーナーが用いられてもよい。また、オブジェクト７が厚みのある立体形状であるの場合には、オブジェクト検出部４５は、その厚み分のオフセット量を加味して、オブジェクト７の位置を求めてもよい。
【００８１】
続いて、ステップＳ１２において、オブジェクト７、さらに言えば、オブジェクト７の重心位置が検出されない場合、ステップＳ７が実行される。
【００８２】
一方、ステップＳ１２において、オブジェクト７、さらに言えば、オブジェクト７の重心位置が検出される場合、ステップＳ１３において、座標調整部４４は、歪補正部１０２ｂにおける台形歪補正の補正量として、液晶パネル座標系における投写範囲の位置を示す位置情報を算出する。
ここで、投写範囲は、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａ（図２参照）のうち、投写面５ａ上の４つのオブジェクト７にて定められる投写領域８の全領域または一部の領域に投写される画像すなわち生成画像が生成される範囲である。以下、画素領域１２ａのうち、４つのオブジェクト７にて定められる投写領域８の全領域に投写される生成画像が生成される領域を「特定領域」と称する。
【００８３】
ステップＳ１３では、座標調整部４４は、前記射影変換行列を用いて、カメラ座標系が採用される撮像画像上でのオブジェクト７の位置を、液晶パネル座標系の座標位置に変換する。続いて、座標調整部４４は、例えば、液晶ライトバルブ１２上での４つのオブジェクト７の位置を頂点とする四角形の領域つまり特定領域を、投写範囲として決定する。
なお、座標調整部４４は、生成画像の外縁が特定領域の外縁よりも内側に位置するように投写範囲を算出してもよい。
例えば、座標調整部４４は、まず、液晶パネル座標系での画素領域１２ａの四隅の位置を、液晶パネル座標系での特定領域の四隅の位置に変換する台形歪補正用の射影変換行列を生成する。続いて、座標調整部４４は、液晶パネル座標系での画素領域１２ａの四隅の位置の各々について、当該隅の位置から画素領域１２ａの中心位置に向けて所定のオフセット量だけ離れている補正位置を算出する。続いて、座標調整部４４は、台形歪補正用の射影変換行列を用いて、画素領域１２ａの四隅の位置の各々の補正位置を、特定領域に内包される投写範囲の四隅の位置に変換する。
なお、特定領域に内包される投写範囲の算出手法は、上記手法に限らず適宜変更可能である。例えば、特定領域に内包される投写範囲を設定するために特定領域の倍率を縮小する縮小操作が、ＯＳＤ（On Screen Display）メニューを用いて実行可能でもよいし、当該縮小操作がリモコンで行われてもよい。
続いて、座標調整部４４は、当該投写範囲の位置情報を歪補正部１０２ｂに設定する。
【００８４】
続いて、ステップＳ１４において、歪補正部１０２ｂは、投写範囲の位置情報が設定されると、当該位置情報に基づいて、画像合成部１０２ａの出力に対して台形歪補正を実行する。このため、例えば、図１２に示すように、オブジェクト７の位置にて定められる投写領域８に台形歪補正後の投写画像として投写画像Ｐが投写される。なお、図１２に示す例は、投写画像Ｐの外縁が投写領域８の外縁と一致するように台形歪補正が行われる例である。
【００８５】
なお、ステップＳ１２において、座標調整部４４は、画像情報に基づいた投写画像のアスペクト比を維持しつつ投写領域８に投写画像を収めるための補正量を算出してもよい。
例えば、座標調整部４４は、図１３または図１４に示すように、投写画像Ｐ全体が投写領域８に収まっており、投写領域８のうち投写画像Ｐが存在しない領域が黒で表示されるように、補正量を算出する。この場合、投写画像Ｐの縦横比の乱れを抑制することが可能になる。
【００８６】
なお、投写領域８に対してどのように投写画像Ｐを配置するかについての設定は、投写位置の自動調整の開始前または開始後に、利用者がメニュー操作等によって選択できるようにすることが望ましい。
【００８７】
ステップＳ１４の実行の後に、上述したようにプロジェクター１の姿勢がプロジェクター１の自重等によって変化する場合が考えられる。この場合、例えば、図１５に示すように、投写画像Ｐが投写領域８から外れてしまう。
そこで、本実施形態では、ステップＳ１５において、ステップＳ１４が完了してから所定時間が経過すると、処理がステップＳ３から実行される。
投写画像Ｐが投写領域８から外れることに起因して、投写位置検出用パターンＩ２またはオブジェクト７が検出されない場合、ステップＳ７において投写画像Ｐの明るさが低減される。なお、プロジェクター１の姿勢が変化しても投写位置検出用パターンＩ２とオブジェクト７が検出される場合は、台形歪補正が実施され、投写画像Ｐは投写領域８の範囲内に投写される。
【００８８】
図１６は、投写画像Ｐが投写領域８から外れる状況で、ステップＳ３において投写位置検出用パターンＩ２が投写される一例を示す図である。図１６に示す状況では、投写位置検出用パターンＩ２が検出されるため、ステップＳ７は実行されない。
【００８９】
図１７は、投写画像Ｐが投写領域８から外れる状況で、ステップＳ９においてオブジェクト検出用パターンＩ３が投写される一例を示す図である。図１７に示す状況では、第４オブジェクト７ｄが検出されないため、ステップＳ７が実行される。
図１８は、ステップＳ７において明るさが０％の投写画像Ｐの一例を示す図である。図１８に示す状況では、投写画像Ｐの少なくとも一部が投写領域８から外れている状態は目立ち難くなる。
【００９０】
＜Ａ６．まとめ＞
本実施形態に係るプロジェクター１およびプロジェクター１の制御方法によれば、投写部１０４は、投写画像Ｐを、投写画像Ｐが投写されるべき投写領域８を定めるオブジェクト７が位置する投写面５ａに投写する。撮像部１０６は、投写面５ａを撮像することによって撮像画像を生成する。オブジェクト検出部４５は、撮像部１０６が生成する撮像画像に基づいて、オブジェクト７を検出する。投写制御部４１は、オブジェクト検出部４５が検出するオブジェクト７の検出の結果に基づいて投写画像の明るさを制御する。
撮像画像上でのオブジェクト７の位置は、プロジェクター１と投写面５ａとの位置関係によって変化する。このため、撮像画像上でのオブジェクト７の検出の結果には、投写面５ａに対する投写画像Ｐの位置が変化して投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態が反映される。よって、オブジェクト７の検出の結果に基づいて投写画像Ｐの明るさを制御することで、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態を目立ち難くすることが可能になる。
【００９１】
投写制御部４１は、オブジェクト７の検出の結果が第１条件を満たす場合に、投写画像Ｐの明るさを、オブジェクト７の検出の結果が第１条件を満たさない場合の投写画像Ｐの明るさよりも暗くしてもよい。
この場合、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態が反映されるオブジェクト７の検出の結果が、第１条件を満たすか否かに応じて、投写画像Ｐの明るさを調整することが可能になる。
【００９２】
第１条件として、オブジェクト７が検出されないという条件が用いられてもよい。
オブジェクト７は、投写領域８を定める。このため、オブジェクト７が検出されない場合、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れているおそれがある。よって、第１条件として、オブジェクト７が検出されないという条件が用いられると、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる場合に、投写画像を暗くすることが可能になる。
【００９３】
オブジェクト検出部４５は、撮像画像情報に基づいて、オブジェクト７の位置を検出してもよい。この場合、第１条件として、オブジェクト７が第１範囲外に位置するという条件が用いられてもよい。
この場合、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れることに起因してオブジェクト７が第１範囲外に位置する場合に、投写画像Ｐを暗くすることが可能になる。
【００９４】
歪補正部１０２ｂは、投写画像Ｐの歪みを補正する。第１範囲は、歪みの補正に応じて投写画像の四隅が移動可能な範囲でもよい。
この場合、投写画像Ｐの歪みが補正されると投写領域８に投写画像Ｐが位置しなくなる場合に、投写画像Ｐを暗くすることが可能になる。
【００９５】
投写部１０４は、オブジェクト７を検出するためのオブジェクト検出用パターンＩ３を投写してもよい。オブジェクト検出部４５は、投写部１０４がオブジェクト検出用パターンＩ３を投写する投写面５ａを撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報に基づいて、オブジェクト７を検出してもよい。
この場合、オブジェクト７にオブジェクト検出用パターンＩ３が投写されていない状況よりも、オブジェクト７を検出しやすくなる。
【００９６】
オブジェクト７は、再帰性反射部材であることが望ましい。この場合、プロジェクター１から投写されるオブジェクト検出用パターンＩ３のうち、オブジェクト７で反射される部分は、プロジェクター１に向かう。このため、オブジェクト７にオブジェクト検出用パターンＩ３が投写されていない状況よりも、オブジェクト７をより検出しやすくなる。
【００９７】
投写部１０４は、投写位置を検出するための投写位置検出用パターンＩ２を投写面５ａに投写してもよい。
投写位置検出部４３は、投写部１０４が投写位置検出用パターンＩ２を投写する投写面５ａを撮像部１０６が撮像することによって生成する撮像画像情報に基づいて、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置を検出する。
投写制御部４１は、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置が検出されない場合に、投写画像Ｐの明るさを、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置が検出される場合の投写画像Ｐの明るさよりも暗くしてもよい。なお、投写制御部４１は、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置が検出されない場合に、投写画像Ｐの投写を停止してもよい。
この場合、例えば、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態が生じることによって、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置が検出されない場合に、投写画像を暗くすることが可能になる。
【００９８】
座標調整部４４は、投写位置検出用パターンＩ２の投写位置を用いて、撮像画像におけるカメラ座標系と投写画像における液晶パネル座標系とを対応づける。
この場合、撮像画像におけるカメラ座標系と投写画像における液晶パネル座標系とを対応づけるための投写位置検出用パターンＩ２を、投写画像の明るさを調整するためのパターンとして兼用できる。このため、投写画像の明るさを調整するための専用パターンが用いられる場合に比べて、必要となるパターンの数を減らすことが可能になる。
【００９９】
投写制御部４１は、ガイド画像Ｉ１を投写部１０４に投写させて、オブジェクト７と第１領域Ｉ１１との位置関係の調整を利用者に促す。
このため、利用者は、投写画像Ｐの歪みが補正されても投写画像Ｐが投写領域８に維持するように、プロジェクター１の位置を調整できる。
【０１００】
投写面５ａには、第１オブジェクト７ａおよび第２オブジェクト７ｂが配置されてもよい。投写領域８は、第１オブジェクト７ａおよび第２オブジェクト７ｂの位置に基づいて定められてもよい。
この場合、利用者は、第１オブジェクト７ａと第２オブジェクト７ｂを利用して、プロジェクター１の位置と投写領域８との位置関係を調整できる。
【０１０１】
ガイド画像Ｉ１は、第１オブジェクト７ａ、第２オブジェクト７ｂ、第３オブジェクト７ｃおよび第４オブジェクト７ｄが第１領域Ｉ１１に位置するようにガイド画像Ｉ１の位置を調整することを促す第１メッセージＭ１をさらに示してもよい。
この場合、第１メッセージＭ１が示されない構成に比べて、オブジェクト７と第１領域Ｉ１１との位置関係の調整を利用者により促すことが可能になる。
【０１０２】
投写制御部４１は、ガイド画像Ｉ１の投写の後に、投写位置検出用パターンＩ２を投写部１０４に投写させてもよい。投写位置検出用パターンＩ２は、所定パターンの一例である。ガイド画像Ｉ１は、投写位置検出用パターンＩ２が投写される第２領域Ｉ１２をさらに示してもよい。
この場合、利用者は、投写面５ａにおける第２領域Ｉ１２の位置を調整することによって、予定される領域に投写位置検出用パターンＩ２が投写されることが可能になる。
【０１０３】
ガイド画像Ｉ１は、投写領域８内に第２領域Ｉ１２が位置するようにガイド画像Ｉ１の位置を調整することを促す第２メッセージＭ２をさらに示してもよい。
この場合、第２メッセージＭ２が示されない構成に比べて、第２領域Ｉ１２の位置の調整を利用者により促すことが可能になる。
【０１０４】
＜Ｂ：変形例＞
上記実施形態について、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることも可能である。
【０１０５】
＜変形例１＞
第１実施形態において、投写制御部４１は、オブジェクト７の検出の結果に基づいて、投写画像Ｐの投写を停止させるか否かを制御してもよい。例えば、投写制御部４１は、オブジェクト７の検出の結果に基づいて、光源１１点灯と消灯とを制御する。また、液晶ライトバルブ１２と投写光学系１３との間にメカニカルなシャッターが設けられ、投写制御部４１が、オブジェクト７の検出の結果に基づいて、当該シャッターの開閉を制御する。
この場合も、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態を目立ち難くすることが可能になる。
【０１０６】
＜変形例２＞
変形例１において、投写制御部４１は、オブジェクト７の検出の結果が、オブジェクトが検出されないという条件を満たす場合に、投写画像Ｐの投写を停止してもよい。
この場合、投写画像Ｐの一部が投写領域８から外れる状態が反映されるオブジェクト７の検出の結果が、第１条件を満たすか否かに応じて、投写画像Ｐの投写の停止を制御できる。
【０１０７】
＜変形例３＞
第１実施形態、変形例１または変形例２において、オブジェクト７として、自ら発光する発光部材が用いられてもよい。発光部材としては、例えば、光源を備えた部材が挙げられる。光源は、例えば、ＬＥＤまたはライトである。
この場合、オブジェクト検出部４５は、例えば、オブジェクト７が発光しているときに生成される撮像画像情報と、オブジェクト７が発光していないときに生成される撮像画像情報と、の差分を用いて、オブジェクト７の位置を検出する。この２つの撮像画像情報が生成される際に投写部１０４から投写される投写画像は、互いに同一の投写画像であればよい。
【０１０８】
また、撮像制御部４２は、例えば図１５に示すように、台形歪補正の施されている投写画像を投写部１０４が投写面５ａに投写しているときに、撮像部１０６に投写面５ａを撮像させてもよい。撮像部１０６は、台形歪補正の施されている投写画像Ｐが投写されている投写面５ａを撮像することによって、第３撮像画像情報を生成する。
オブジェクト検出部４５は、第３撮像画像情報に基づいてオブジェクト７を検出してもよい。この場合、オブジェクト７は光を発するため、オブジェクト検出部４５は、撮像画像における輝度に基づいてオブジェクト７を検出する。
投写制御部４１は、図１５に示すように、オブジェクト７の位置が、投写画像Ｐの一部が外れる投写領域８を定める場合に、ステップＳ７を実行してもよい。また、投写制御部４１は、オブジェクト７の位置が、投写画像Ｐの一部が外れる投写領域８を定める場合に、投写画像Ｐの投写を停止してもよい。
この場合、オブジェクト検出用パターンＩ３を投写することによってオブジェクト７を検出する処理を省略することが可能になる。よって、オブジェクト検出用パターンＩ３を記憶したり生成したりする必要がなくなる。
【０１０９】
＜変形例４＞
第１実施形態、変形例１〜変形例３において、オブジェクト７として用いられる再帰性反射部材は、可視光について再帰性反射特性を有してもよいし、赤外光等の非可視光について再帰性反射特性を有してもよい。
オブジェクト７として、可視光について再帰性反射特性を有する再帰性反射部材が用いられる場合、オブジェクト検出用パターンＩ３は可視光を含む光で構成される。
オブジェクト７として、非可視光について再帰性反射特性を有する再帰性反射部材が用いられる場合、オブジェクト検出用パターンＩ３は非可視光を含む光で構成される。
【０１１０】
＜変形例５＞
第１実施形態、変形例１〜変形例４において、オブジェクト７は、光の反射特性において投写面５ａと異なっていればよい。このため、例えば、投写面５ａが白色である場合、オブジェクト７として、光を吸収する特性を有する部材、例えば黒色の部材が用いられてもよい。この場合、オブジェクト検出部４５は、撮像画像のうち、周囲と比べて輝度が低い領域を、オブジェクト７が存在するオブジェクト存在領域として検出する。
また、オブジェクト７を、反射面そのものの切り替えまたは光学フィルターの切り替え等によって反射特性を変更可能な構成とすれば、様々な投写面５ａ上でオブジェクト７を容易に検出することが可能となる。この場合、オブジェクト７が、無線通信により制御信号を受信する受信部と、当該制御信号に基づいて反射特性を変更する変更部を備えると、利用者がリモコン操作で反射特性を変更することができる。また、プロジェクター１が撮像部１０６での撮像画像に基づく制御信号をオブジェクト７に送信することによって、オブジェクト７が自動で反射特性を切り替えるようにしてもよい。
【０１１１】
＜変形例６＞
第１実施形態、変形例１〜変形例５において、４つのオブジェクト７の位置は、投写面５ａの四隅に限らず適宜変更可能である。例えば、４つのオブジェクト７の各々の位置は、投写面５ａの隅よりも内側の位置でもよい。
【０１１２】
＜変形例７＞
第１実施形態、変形例１〜変形例６において、オブジェクト７の数は４に限らず１以上であればよい。また、複数のオブジェクト７を含むオブジェクトが用いられてもよい。
【０１１３】
例えば、図１９に示すように、第１オブジェクト７ａと、第２オブジェクト７ｂと、第３オブジェクト７ｃと、第４オブジェクト７ｄに加えて、第５オブジェクト７ｅと第６オブジェクト７ｆとが用いられる場合、オブジェクト７の数は６となる。第５オブジェクト７ｅは、投写領域８の上辺８ａの中央８ａｃに位置する。上辺８ａは、投写領域８の対辺の一方の一例である。第６オブジェクト７ｆは、投写領域８の下辺８ｂの中央８ｂｃに位置する。下辺８ｂは、投写領域８の対辺の他方の一例である。図２０は、図１９に示す投写用ボード５を矢印Ｈ方向から示す図である。図２０に示すように、図１９に示す投写面５ａは、中央ａｃおよび中央ｂｃが凹むように湾曲している。なお、このように５以上の数のオブジェクト７が用いられると、投写領域８の形状は四角形と異なる形状にすることが可能なる。なお、投写領域８の対辺の一方は、投写領域８の左辺８ｃでもよい。この場合、投写領域８の対辺の他方は、投写領域８の右辺８ｄとなる。
【０１１４】
また、図２１に示すように、矩形の投写領域８を囲う形態の第７オブジェクト７ｇが用いられる場合、オブジェクト７の数は１でよい。この場合、利用者は、第７オブジェクト７ｇの四隅の各々が、ガイド画像Ｉ１における第１領域Ｉ１１に位置するように、ガイド画像Ｉ１の位置と第７オブジェクト７ｇの位置とのいずれかまたは両方を調整する。
【０１１５】
図２２に示すように、投写領域８の右辺を定める直線状の第８オブジェクト７ｈと、投写領域８の左辺を定める直線状の第９オブジェクト７Ｉが用いられる場合、オブジェクト７の数は２でよい。この場合、利用者は、第８オブジェクト７ｈの一端７ｈ１が右上領域Ｉ１ａに位置し、第８オブジェクト７ｈの他端７ｈ２が右下領域Ｉ１ｂに位置し、第９オブジェクト７Ｉの一端７Ｉ１が左下領域Ｉ１ｃに位置し、第９オブジェクト７Ｉの他端７Ｉ２が左上領域Ｉ１ｄに位置するように、ガイド画像Ｉ１の位置と第８オブジェクト７ｈの位置と第９オブジェクト７Ｉの位置とのいずれかまたは両方を調整する。また、２つのオブジェクト７によって投写領域８を設定できるので、例えば、４つのオブジェクト７を用いて投写領域８を設定する場合に比べて、投写領域８の設定が容易になる。
【０１１６】
＜変形例８＞
第１実施形態、変形例１〜変形例７において、ガイド画像Ｉ１において、第１メッセージＭ１と第２メッセージＭ２との全部または一部が省略されてもよい。また、ガイド画像Ｉ１において、第２領域Ｉ１２が第２メッセージＭ２と共に省略されてもよい。
【０１１７】
＜変形例９＞
第１実施形態、変形例１〜変形例８において、第１領域Ｉ１１の範囲は、歪補正部１０２ｂが台形歪み補正を実行することによって投写画像Ｐの四隅が移動可能な移動可能範囲でもよいし、移動可能範囲に含まれる範囲でもよい。
【０１１８】
＜変形例１０＞
第１実施形態、変形例１〜変形例９において、投写位置検出用パターンＩ２が赤外光等の非可視光で行われる場合、ガイド画像Ｉ１において、第２領域Ｉ１２と第２メッセージＭ２は省略される。なお、投写位置検出用パターンＩ２が赤外光等の非可視光で行われる場合、利用者に投写位置検出用パターンＩ２が認識されないので、利用者に気づかれずにステップＳ３を実行することが可能になる。
オブジェクト検出用パターンＩ３が赤外光等の非可視光で行われる場合、利用者にオブジェクト検出用パターンＩ３が認識されないので、利用者に気づかれずにステップＳ９を実行することが可能になる。
【０１１９】
＜変形例１１＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１０において、投写面５ａとして、エレベーターのドアのように移動可能な面が用いられてもよい。この場合、例えばオブジェクト７が位置するエレベーターのドアが開くと、投写画像を暗くしたり、投写画像の投写を停止したりすることが可能になる。
【０１２０】
＜変形例１２＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１１において、オブジェクト７は、磁力または粘着部材によって、投写面５ａに固定されてもよい。なお、オブジェクト７を投写面５ａに固定する手法は適宜変更可能である。
【０１２１】
＜変形例１３＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１２において、記憶部１０７が画像情報を記憶している場合には、画像合成部１０２ａは、受信画像情報の代わりに、記憶部１０７が記憶している画像情報を用いてもよい。
【０１２２】
＜変形例１４＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１３において、制御部１０８がプログラムを実行することによって実現される要素の全部または一部は、電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。電子回路は、例えば、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）である。
【０１２３】
＜変形例１５＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１４において、投写部１０４では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置は、３枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、１枚の液晶パネル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の構成であってもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはデジタルミラーデバイスが用いられる場合には、色分離光学系と色合成光学系とに相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびデジタルミラーデバイス以外にも、光源が発する光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
【０１２４】
＜変形例１６＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１５において、座標調整部４４は、投写面５ａの全面について１つの射影変換行列を生成する代わりに、投写面５ａを複数の部分領域に分け、当該部分領域ごとに射影変換行列を生成してもよい。この場合、部分領域ごとに、投写位置検出用パターンＩ２が投写され、当該投写位置検出用パターンＩ２の撮像画像に基づいて、当該部分領域の射影変換行列が生成される。
【０１２５】
＜変形例１７＞
第１実施形態、変形例１〜変形例１６において、ステップＳ７は省略されてもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１…プロジェクター、４１…投写制御部、４２…撮像制御部、４３…投写位置検出部、４４…座標調整部、４５…オブジェクト検出部、１０１…操作受取部、１０２…画像処理部、１０２ａ…画像合成部、１０２ｂ…歪補正部、１０３…ライトバルブ駆動部、１０４…投写部、１０５…光源駆動部、１０６…撮像部、１０７…記憶部、１０８…制御部、１０９…バス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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