(57)【要約】【課題】撮像画像に表される複数のドットの位置を容易に検出することが可能な技術を提供する。【解決手段】プロジェクターの制御方法は、第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写することと、前記投写面に表されている前記投写画像を撮像部で撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成することと、前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出することと、を含む。前記投写面に表されている前記第１マークと前記撮像部との間の第１距離が、前記投写面に表されている前記第２マークと前記撮像部との間の第２距離よりも長くなるように、前記投写画像に前記第１マークと前記第２マークとが位置する。前記投写画像において、前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい。【選択図】図２
2020112711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部を含むプロジェクターの制御方法であって、
第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写することと、
前記投写面に投写される前記投写画像を前記撮像部で撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成することと、
前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出することと、を含み、
前記投写面に投写される前記第１マークと前記撮像部との間の第１距離は、前記投写面に投写される前記第２マークと前記撮像部との間の第２距離よりも長く、
前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい、
プロジェクターの制御方法。
【請求項２】
前記第１マークと前記第２マークは、ドットまたは多角形を表す、
請求項１に記載のプロジェクターの制御方法。
【請求項３】
前記撮像部は、魚眼レンズを通して撮像し、
前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第１マークとの間の距離は、前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第２マークとの間の距離以上である、
請求項１または２に記載のプロジェクターの制御方法。
【請求項４】
前記投写画像のサイズの変更を指示するサイズ変更指示を受け取ることと、
前記第１マークのサイズと前記第２マークのサイズとを維持しつつ前記サイズ変更指示に基づいて前記投写画像のサイズを変更することと、をさらに含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載のプロジェクターの制御方法。
【請求項５】
前記投写画像のサイズの変更を指示するサイズ変更指示を受け取ることと、
前記サイズ変更指示に基づいて、前記投写画像のサイズと、前記第１マークのサイズと、前記第２マークのサイズと、を変更することと、をさらに含み、
前記サイズ変更指示に基づく前記第１マークのサイズの変更の程度と、
前記サイズ変更指示に基づく前記第２マークのサイズの変更の程度は、
前記サイズ変更指示に基づく前記投写画像のサイズの変更の程度とは異なる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のプロジェクターの制御方法。
【請求項６】
前記投写画像の位置の変更を指示する位置変更指示を受け取ることと、
前記位置変更指示に基づいて、前記投写画像の位置と、前記第１マークのサイズと、前記第２マークのサイズと、を変更することと、をさらに含む、
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の制御方法。
【請求項７】
前記位置変更指示が、前記投写画像の位置を前記撮像部から離れる方向に移動させる指示である場合、前記第１マークの変更後のサイズを前記第１マークの変更前のサイズよりも大きくする、
請求項６に記載のプロジェクターの制御方法。
【請求項８】
第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写する投写部と、
前記投写面に投写される前記投写画像を撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成する撮像部と、
前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出する第１検出部と、を含み、
前記投写面に投写される前記第１マークと前記撮像部との間の第１距離は、前記投写面に投写される前記第２マークと前記撮像部との間の第２距離よりも長く、
前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい、
プロジェクター。
【請求項９】
前記第１マークと前記第２マークは、ドットまたは多角形を表す、
請求項８に記載のプロジェクター。
【請求項１０】
前記撮像部は、魚眼レンズを通して撮像し、
前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第１マークとの間の距離は、前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第２マークとの間の距離以上である、
請求項８または９に記載のプロジェクター。
【請求項１１】
前記投写画像のサイズの変更を指示するサイズ変更指示を受け取る第１受取部と、
前記第１マークのサイズと前記第２マークのサイズとを維持しつつ前記サイズ変更指示に基づいて前記投写画像のサイズを変更する第２サイズ変更部と、をさらに含む、
請求項８から１０のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項１２】
前記投写画像のサイズの変更を指示するサイズ変更指示を受け取る第１受取部と、
前記サイズ変更指示に基づいて、前記投写画像のサイズと、前記第１マークのサイズと、前記第２マークのサイズと、を変更する第１サイズ変更部と、をさらに含み、
前記サイズ変更指示に基づく前記第１マークのサイズの変更の程度と、
前記サイズ変更指示に基づく前記第２マークのサイズの変更の程度は、
前記サイズ変更指示に基づく前記投写画像のサイズの変更の程度とは異なる、
請求項８から１０のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項１３】
前記投写画像の位置の変更を指示する位置変更指示を受け取る第２受取部と、
前記位置変更指示に基づいて、前記投写画像の位置と、前記第１マークのサイズと、前記第２マークのサイズと、を変更する位置サイズ変更部と、をさらに含む、
請求項８から１２のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項１４】
前記位置サイズ変更部は、
前記位置変更指示が、前記投写画像の位置を前記撮像部から離れる方向に移動させる指示である場合、前記第１マークの変更後のサイズを前記第１マークの変更前のサイズよりも大きくする、
請求項１３に記載のプロジェクター。
【請求項１５】
投写面に配置される第１オブジェクトと、前記投写面に配置される第２オブジェクトと、前記投写面に投写画像を投写するプロジェクターと、を含み、
前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトは、前記投写面において前記投写画像が投写されるべき領域を定め、
前記プロジェクターは、
前記投写面に設置されている前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトを撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成する撮像部と、
前記撮像画像データに基づいて、前記第１オブジェクトの位置と前記第２オブジェクトの位置とを検出する第２検出部と、を含み、
前記撮像部と前記第１オブジェクトとの間の距離は、前記撮像部と前記第２オブジェクトとの間の距離よりも長く、
前記第１オブジェクトのサイズは、前記第２オブジェクトのサイズよりも大きい、
投写システム。
【請求項１６】
前記プロジェクターは、前記第１オブジェクトの位置と前記第２オブジェクトの位置との検出結果に基づいて、前記投写画像の投写位置を調整する調整部を、さらに含む、
請求項１５に記載の投写システム。
【請求項１７】
撮像部を含むプロジェクターの制御方法であって、
第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写することと、
前記投写面に投写される前記投写画像を前記撮像部で魚眼レンズを通して撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成することと、
前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出することと、を含み、
前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第１マークとの間の距離は、前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第２マークとの間の距離以上であり、
前記投写画像において、前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい、
プロジェクターの制御方法。
【請求項１８】
第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写する投写部と、
前記投写面に投写される前記投写画像を、魚眼レンズを通して撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成する撮像部と、
前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出する第１検出部と、を含み、
前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第１マークとの間の距離は、前記撮像画像における前記魚眼レンズの中心位置と前記撮像画像における前記第２マークとの間の距離以上であり、
前記投写画像において、前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい、
プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターの制御方法、プロジェクターおよび投写システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、投写面に位置する相互にサイズの等しい複数のドットを撮像部で撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成し、当該撮像画像データに基づいて、複数のドットの位置を検出す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２０１８−１６０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投写面に位置するドット等のマークは、撮像部からの距離が長いほど、撮像画像においてはサイズが小さくなる。このため、特許文献１に記載のプロジェクターでは、投写面に位置する相互にサイズの等しい複数のドットは、撮像画像においては、撮像部からの距離に応じて大きさが異なってしまう。撮像画像に表されるドットのサイズの違いが大きいほど、撮像画像データに基づく複数のドットの位置検出処理は複雑になる。よって、特許文献１に記載のプロジェクターでは、位置検出処理が複雑になってしまう。
【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制御方法の一態様は、撮像部を含むプロジェクターの制御方法であって、第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写することと、前記投写面に投写される前記投写画像を前記撮像部で撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成することと、前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出することと、を含み、前記投写面に投写される前記第１マークと前記撮像部との間の第１距離は、前記投写面に投写される前記第２マークと前記撮像部との間の第２距離よりも長く、前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい。
【０００６】
本発明に係るプロジェクターの一態様は、第１マークと第２マークとを表す投写画像を投写面に投写する投写部と、前記投写面に投写される前記投写画像を撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成する撮像部と、前記撮像画像データに基づいて、前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とを検出する第１検出部と、を含み、前記投写面に投写される前記第１マークと前記撮像部との間の第１距離は、前記投写面に投写される前記第２マークと前記撮像部との間の第２距離よりも長く、前記第１マークのサイズは、前記第２マークのサイズよりも大きい。
【０００７】
本発明に係る投写システムの一態様は、投写面に配置される第１オブジェクトと、前記投写面に配置される第２オブジェクトと、前記投写面に投写画像を投写するプロジェクターと、を含み、前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトは、前記投写面において前記投写画像が投写されるべき領域を定め、前記プロジェクターは、前記投写面に設置されている前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトを撮像することによって撮像画像を表す撮像画像データを生成する撮像部と、前記撮像画像データに基づいて、前記第１オブジェクトの位置と前記第２オブジェクトの位置とを検出する第２検出部と、を含み、前記撮像部と前記第１オブジェクトとの間の距離は、前記撮像部と前記第２オブジェクトとの間の距離よりも長く、前記第１オブジェクトのサイズは、前記第２オブジェクトのサイズよりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】ガイド画像Ｉ１の投写の一例を示すである。
【図９】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１０】ドット撮像画像Ｐ１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】台形歪補正後投写画像Ｐの一例を示す図である。
【図１３】台形歪補正後投写画像Ｐの他の例を示す図である。
【図１４】台形歪補正後投写画像Ｐのさらに他の例を示す図である。
【図１５】０％投写画像Ｐ２の一例を示す図である。
【図１６】変形例１の一例を示す図である。
【図１７】変形例２の一例を示す図である。
【図１８】変形例３の一例を示す図である。
【図１９】投写位置検出用パターンＩ２の移動例を示す図である。
【図２０】変形例３の一例を示す図である。
【図２１】オブジェクト撮像画像Ｐ３の一例を示す図である。
【図２２】変形例６の一例を示す図である。
【図２３】変形例６におけるドット撮像画像Ｐ１の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜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、スローレシオが０．３８以下、例えばスローレシオが０．２８以下のいわゆる超短焦点プロジェクターである。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。
【００１０】
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。
【００１１】
プロジェクター１は、ＰＣ４から画像データを受け取る。ＰＣ４は、画像データ提供装置と称され得る。画像データ提供装置は、ＰＣ４に限らず適宜変更可能である。例えば、画像データ提供装置は、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データを読み取ることによって画像データを受け取ってもよい。プロジェクター１が受け取る画像データは、例えば、広告を示す。なお、プロジェクター１が受け取る画像データは、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。
【００１２】
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、画像データが示す画像を、投写部１０４から、プロジェクター１の斜め下に位置する投写面５ａに向けて投写する。すなわち、プロジェクター１は、投写面５ａの法線に対して傾いている投写方向で、画像データが示す画像を投写面５ａに投写する。
【００１３】
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り得る。
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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とが設置されている。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とは、互いに同じサイズである。なお、後述するように、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とは、互いに同じサイズである必要はない。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、当該光の入射方向と反対の方向に反射する。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とで明るさに差が生じる。この明るさ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。また、オブジェクト７は、可視光または非可視光を発光する発光部を備える物体でもよい。非可視光の一例としては、赤外光が挙げられる。
【００１９】
なお、オブジェクト７と投写面５ａとの明るさの差を利用してオブジェクト７を検出する構成以外にも、オブジェクト７と投写面５ａとの色味の違いを利用してオブジェクト７を検出する構成が用いられてもよい。プロジェクター１とオブジェクト７は、投写システムに含まれる。
【００２０】
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で投写面５ａを撮像することによって、撮像画像を示す撮像画像データを生成し、撮像画像データに基づいてオブジェクト７を検出する。なお、プロジェクター１は、投写面５ａの法線に対して傾いている撮像方向で投写面５ａを撮像する。ここで、撮像方向と投写方向とはほぼ一致する。図１では、撮像方向と投写方向とがほぼ一致するように、投写部１０４と撮像部１０６は、プロジェクター１の同じ面に配置される例を示す。また、撮像部１０６は、投写面５ａより広い領域を撮像可能に配置される。投写面５ａの位置またはサイズによっては、撮像部１０６は、プロジェクター１の投写部１０４と同じ面に配置されなくてもよい。
【００２１】
例えば、投写画像がプロジェクター１から投写領域８に投写される場合、投写画像の一部が、オブジェクト７に入射する。再帰性反射部材であるオブジェクト７での反射光は、投写画像の投写元であるプロジェクター１に向かって進み、プロジェクター１の撮像部１０６に入射する。一方、投写面５ａでの反射光は散乱する。または、投写面５ａに入射した光は、投写面５ａによって吸収される。このため、撮像画像データが示す撮像画像では、オブジェクト７と投写面５ａとで明るさにおいて差が生じる。プロジェクター１は、撮像画像データに基づいて、オブジェクト７と投写面５ａとの明るさの差を検出し、この明るさの差に基づいて、オブジェクト７を検出する。
【００２２】
＜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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
画像処理部１０２は、画像データ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データ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データを「受信画像データ」と称する。
【００２６】
画像合成部１０２ａは、複数の画像データを合成したり、単一の画像データを出力したりする。例えば、画像合成部１０２ａは、受信画像データと、ガイド画像データと、投写位置検出用画像データと、オブジェクト検出用画像データとを出力する。
【００２７】
ガイド画像データは、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。ガイド画像Ｉ１の一例については、図４を用いて後述する。
【００２８】
投写位置検出用画像データは、位置検出の対象であるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄを表す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の一例については、図５を用いて後述する。
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に適用される座標系、さらに言えば、撮像部１０６が生成する撮像画像データ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。
【００２９】
オブジェクト検出用画像データは、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。オブジェクト検出用パターンＩ３の一例については、図６を用いて後述する。
【００３０】
受信画像データと、ガイド画像データと、投写位置検出用画像データと、オブジェクト検出用画像データとの各々は、当然のことながら画像データである。
【００３１】
歪補正部１０２ｂは、画像合成部１０２ａが出力する画像データに台形歪補正を施すことによって画像信号を生成する。
歪補正部１０２ｂが実行する台形歪補正は、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。具体的には、歪補正部１０２ｂは、画像合成部１０２ａが出力する画像データの示す画像が、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、当該画像データに対して台形歪補正を実行することによって、画像信号を生成する。
【００３２】
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。
【００３３】
投写部１０４は、投写面５ａに生成画像に対応した投写画像を投写する。例えば、投写部１０４は、オブジェクト７が設置されている投写面５ａに、投写画像を投写する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
各色の画像は、不図示の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。
【００３７】
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。
【００３８】
撮像部１０６は、例えばカメラである。撮像部１０６は、投写面５ａに投写される投写画像を撮像することによって撮像画像を示す撮像画像データを生成する。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に投写されている投写画像を繰り返し撮像することによって撮像画像データを時系列で生成する。
超短焦点プロジェクターであるプロジェクター１に撮像部１０６が内蔵される場合、投写範囲を確実に撮像できるように、撮像部１０６の撮像方向が投写面５ａの法線に対して傾けられたり、魚眼レンズが用いられたりする。
【００３９】
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。
【００４０】
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、１または複数の処理装置で構成されてもよい。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と、オブジェクト検出部４５とを実現する。
【００４１】
投写制御部４１は、画像処理部１０２と光源駆動部１０５と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、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。
【００４２】
撮像制御部４２は、撮像部１０６を制御して、撮像部１０６に撮像画像データを生成させる。
【００４３】
例えば、撮像制御部４２は、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で撮像部１０６に撮像画像データを生成させる。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データを「ドット撮像画像データ」と称する。
【００４４】
また、撮像制御部４２は、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部１０６に撮像画像データを生成させる。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データを「オブジェクト撮像画像データ」と称する。
【００４５】
投写位置検出部４３は、ドット撮像画像データに基づいて、投写位置検出用パターンＩ２に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置を検出する。投写位置検出部４３は、第１検出部の一例である。
【００４６】
座標調整部４４は、投写位置検出部４３によるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置の検出結果、つまりカメラ座標上のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置と、液晶パネル座標上のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄ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。座標調整部４４は、調整部の一例である。
【００４７】
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、例えば魚眼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上のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄ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ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置と、を用いて射影変換行列を生成してもよい。
【００４８】
オブジェクト検出部４５は、オブジェクト撮像画像データに基づいて、オブジェクト７の位置を検出する。オブジェクト検出部４５は、第２検出部の一例である。
【００４９】
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。
【００５０】
＜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生成画像を示している。
【００５１】
歪補正部１０２ｂは、画像データが示す第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、操作受取部１０１が受け取る操作入力に応じて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。
【００５２】
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１画像Ｇ１の代わりに第２画像Ｇ２を投写することで投写画像において台形歪補正を実行できる。
【００５３】
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。
【００５４】
＜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が使用する画像データである。画像合成部１０２ａが使用する画像データは、例えば、ガイド画像データと、投写位置検出用画像データと、オブジェクト検出用画像データである。
なお、ガイド画像データと、投写位置検出用画像データと、オブジェクト検出用画像データは、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。
以下、ガイド画像データと、投写位置検出用画像データと、オブジェクト検出用画像データについて説明する。
【００５５】
＜Ａ４−１．ガイド画像Ｉ１＞
図４は、ガイド画像データ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。なお、第１背景Ｉ１３の色は、黒色に限らず、少なくとも第１領域Ｉ１１の色と異なっていればよい。例えば、第１背景Ｉ１３の色は、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てもよい。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。なお、第２領域Ｉ１２の形状は矩形に限らず適宜変更可能である。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
なお、ガイド画像Ｉ１には、第１メッセージＭ１と第２メッセージＭ２のいずれかのみが示されてもよいし、あるいは、第１メッセージＭ１と第２メッセージＭ２の両方が示されてもよい。
【００６３】
＜Ａ４−２．投写位置検出用パターンＩ２＞
図５は、投写位置検出用画像データ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。
【００６４】
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Ｉ２ａ〜Ｉ２ｄを有する。第２背景Ｉ２１の色は黒色に限らずドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの色と異なっていればよい。ドット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。
【００６５】
ドットＩ２ｂおよびドットＩ２ｃの各々は、第１マークの一例である。ドットＩ２ａおよびドットＩ２ｄの各々は、第２マークの一例である。なお、第１マークおよび第２マークは、ドットに限らず適宜変更可能である。例えば、第１マークおよび第２マークとして、円形状のドットではなく、矩形のマークまたは六角形等の多角形のマークが用いられてもよい。
【００６６】
図１に示すように配置されたプロジェクター１では、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、投写面５ａ上の投写位置検出用パターンＩ２において、上端Ｉ２２の辺が撮像部１０６に最も近くなり、下端Ｉ２３の辺が撮像部１０６から最も遠くなる。
さらに言えば、投写面５ａ上の投写位置検出パターンＩ２内の位置は、上端Ｉ２２に近いほど撮像部１０６との間の距離が短くなり、下端Ｉ２３に近いほど撮像部１０６との間の距離が長くなる。
また、投写面５ａ上の投写位置検出パターンＩ２に示されるドットは、撮像部１０６からの距離が長いほど、ドット撮像画像データが示すドット撮像画像Ｐ１においてサイズが小さくなる。
【００６７】
そこで、プロジェクター１では、投写位置検出パターンＩ２に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの大きさが相互に同一である場合に比べて、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズの差異が小さくなるように、投写位置検出用パターンＩ２が図５に例示されるように設定されている。
具体的には、上端Ｉ２２とドットＩ２ｂとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ａとの間の距離よりも長い。そして、ドットＩ２ｂのサイズは、ドットＩ２ａのサイズよりも大きい。また、上端Ｉ２２とドットＩ２ｃとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ｄとの間の距離よりも長い。そして、ドットＩ２ｃのサイズは、ドットＩ２ｄのサイズよりも大きい。
【００６８】
ここで、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズは、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが相互に同一またはほぼ同一になりやすいように、プロジェクター１ごとに予め設定される。
本実施形態では、プロジェクター１の底面が、天井２に設置される第１支持装置３によって支持され、プロジェクター１は、設置モードとして、天井から吊るされる天吊りモードと、テーブル等の台の上に設置される正置モードと、を有し、天吊りモードでは、正置モードにおいて投写される投写画像とは上下反転した投写画像が投写される。なお、正置モードと天吊りモードとの各々の名称は適宜変更可能である。
プロジェクター１は、設置モードの情報と、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを特定するパラメーターと、に基づいて、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが相互に同一またはほぼ同一になりやすいように、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを決定する。
ここで、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが相互にほぼ同一とは、例えば、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのうち最大のドットと最小のドットのサイズ差が、最小のドットの直径の５％以内に収まることを意味してもよいし、当該直径の１０％以内に収まることを意味してもよく、適宜変更可能であり、後述するドットの重心検出が精度良く行われる範囲で、略同サイズになっていればよい。
本実施形態では、プロジェクター１の製造段階で、プロジェクター１が、想定される一般的な使用状態に設定された状態で、ドット撮像画像Ｐ１でのドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが相互に同一となるように、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが設定される。
【００６９】
上端Ｉ２２とドットＩ２ａとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ｄとの間の距離と等しい。ドットＩ２ａのサイズは、ドットＩ２ｄのサイズと等しい。なお、上端Ｉ２２とドットＩ２ａとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ｄとの間の距離と異なっていてもよい。この場合、ドットＩ２ａとドットＩ２ｄとの各々のサイズは、上端Ｉ２２からの距離が長いほど大きくなるように設定される。
【００７０】
また、上端Ｉ２２とドットＩ２ｂとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ｃとの間の距離と等しい。ドットＩ２ｂのサイズは、ドットＩ２ｃのサイズと等しい。なお、上端Ｉ２２とドットＩ２ｂとの間の距離は、上端Ｉ２２とドットＩ２ｃとの間の距離と異なっていてもよい。この場合、ドットＩ２ｂとドットＩ２ｃとの各々のサイズは、ドットＩ２ａのドットＩ２ｄの各々のサイズと同様に、上端Ｉ２２からの距離が長いほど大きくなるように設定される。
なお、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々のサイズは、相互に異なってもよい。
【００７１】
＜Ａ４−３．オブジェクト検出用パターンＩ３＞
図６は、オブジェクト検出用画像データ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。
【００７２】
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。
【００７３】
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に示されるドットの色と図６に示されるパターンの色は、白ではなく緑であることが望ましい。
【００７４】
＜Ａ５．動作＞
次に、プロジェクター１の動作の流れを説明する。図７は、プロジェクター１の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００７５】
まず、投写面５ａの四隅にオブジェクト７が１つずつ配置されている投写用ボード５が、図１に例示されるように第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。
【００７６】
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、図７に示すステップＳ１において投写制御部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。
【００７７】
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。
【００７８】
ステップＳ２において操作受取部１０１が調整開始指示を受け取ると、投写制御部４１は、記憶部１０７からガイド画像データを読み取り、当該ガイド画像データを画像合成部１０２ａに提供する。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、画像合成部１０２ａにガイド画像データを提供する処理と、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。
なお、ステップＳ２において操作受取部１０１が特定時間内に調整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。
【００７９】
続いて、画像処理部１０２は、ガイド画像データに基づく画像信号を生成する。続いて、ステップＳ３において、投写部１０４は、ガイド画像データに基づく画像信号に応じて、図４に対応するガイド画像Ｉ１を投写面５ａに投写する。ガイド画像Ｉ１の投写の一例については、図８を用いて後述する。
【００８０】
利用者は、ステップＳ３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。
【００８１】
利用者は、ステップＳ３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。
【００８２】
ステップＳ４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画像データを読み取り、当該投写位置検出用画像データを画像合成部１０２ａに提供する。画像処理部１０２は、投写位置検出用画像データに基づく画像信号を生成する。
なお、ステップＳ４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Ｓ４の先頭に戻ってもよいし、終了してもよい。
【００８３】
画像処理部１０２が、投写位置検出用画像データに基づく画像信号を生成すると、ステップＳ５において、投写部１０４は、投写位置検出用画像データ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。投写位置検出用パターンＩ２の投写の一例については、図９を用いて後述する。
【００８４】
続いて、ステップＳ６において、撮像制御部４２は、投写面５ａに表されている投写位置検出用パターンＩ２を撮像部１０６に撮像させる。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、ドット撮像画像データを生成する。
ステップＳ６では、撮像制御部４２は、例えば、ドット撮像画像データに示されるドットＩ１ａ〜Ｉ１ｄ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。ドット撮像画像データが示すドット撮像画像Ｐ１の一例については、図１０を用いて後述する。
【００８５】
続いて、ステップＳ７において、投写位置検出部４３は、ドット撮像画像データが示すドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の位置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ドット撮像画像データ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データと、ドット撮像画像データと、の差分を用いて、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々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、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの検出に及ぶことを抑制可能になる。
【００８６】
ステップＳ７では、投写位置検出部４３は、例えば、ドット撮像画像Ｐ１において、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うち、第１規定サイズ以上第２規定サイズ以下の部分を、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄとして検出する。なお、第２規定サイズは第１規定サイズよりも大きい。以下、ドット撮像画像Ｐ１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であって第１規定サイズ以上第２規定サイズ以下の部分を「ドット部」と称する。
【００８７】
ステップＳ７では、投写位置検出部４３は、さらに、ドット部の各々の重心位置をドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置として検出する。
【００８８】
なお、投写位置検出部４３は、ドット部の重心位置を、ドット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部における重心位置を検出する。
【００８９】
続いて、ステップＳ８においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのいずれかが検出されない場合、ステップＳ９において、投写制御部４１は投写画像の明るさを、現状の明るさよりも暗くする。
【００９０】
ステップＳ８においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのいずれかが検出されない状況として、例えば、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ことによって、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのいずれかが投写面５ａから外れてしまう状況が想定される。この状況では、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの明るさを調整してもドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのすべてを検出することは困難となる。
このため、ステップＳ９では、投写制御部４１は、投写面５ａに対してずれた状態で投写されている投写画像を目立ち難くするために、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが検出されないと判定された際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Ｓ９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Ｓ９が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。
【００９１】
一方、ステップＳ８においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが検出される場合、ステップＳ１０において、座標調整部４４は、液晶パネル座標系において投写位置検出用画像データから特定されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の重心座標と、カメラ座標系においてドット撮像画像データから特定されるドット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。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。
【００９２】
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画像データを読み取り、当該オブジェクト検出用画像データを画像合成部１０２ａに提供する。画像処理部１０２は、オブジェクト検出用画像データに基づく画像信号を生成する。
【００９３】
続いて、ステップＳ１１において、投写部１０４は、当該画像信号に応じて、図６に対応するオブジェクト検出用パターンＩ３を投写面５ａに投写する。オブジェクト検出用パターンＩ３の投写の一例については、図１１を用いて後述する。
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に含まれるパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄとして、白色の画像が用いられる。
【００９４】
続いて、ステップＳ１２において、撮像制御部４２は、撮像部１０６に投写面５ａに投写されているオブジェクト検出用パターンＩ３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、オブジェクト撮像画像データを生成する。
なお、ステップＳ１２では、撮像制御部４２は、投写位置パターン撮像時と同様に、オブジェクト撮像画像データに示されるオブジェクト検出用パターンＩ３のパターンＩ３ａ〜Ｉ３ｄ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。
【００９５】
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。
【００９６】
撮像部１０６がオブジェクト撮像画像データを生成すると、ステップＳ１３において、オブジェクト検出部４５は、まず、オブジェクト撮像画像データが示すオブジェクト撮像画像において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領域として検出する。続いて、オブジェクト検出部４５は、オブジェクト領域ごとに、オブジェクト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。
【００９７】
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、上述と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オブジェクト撮像画像データの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データと、オブジェクト撮像画像データと、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。
【００９８】
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。
【００９９】
続いて、ステップＳ１４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Ｓ９が実行される。
【０１００】
一方、ステップＳ１４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Ｓ１５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、液晶パネル座標系における投写範囲は、図２に示す液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａのうち、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が生成される範囲である。以下、画素領域１２ａのうち、投写領域８の全領域に投写される画像が生成される領域を「特定領域」と称する。
【０１０１】
ステップＳ１５では、座標調整部４４は、ステップＳ１０で生成される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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
なお、特定領域に内包される投写範囲の算出手法は、上述の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。
【０１０５】
続いて、ステップＳ１６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。台形歪補正後投写画像Ｐの一例については、図１２を用いて後述する。
【０１０６】
なお、ステップＳ１６の実行の後に、上述の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、台形歪補正後の投写画像が投写領域８から外れてしまう。
そこで、ステップＳ１７において、ステップＳ１６が完了してから所定時間が経過すると、処理がステップＳ５から実行される。
【０１０７】
ステップＳ１７において、ステップＳ１６が完了してから所定時間が経過していない状況では、操作受取部１０１が終了操作を受け取っていない場合には、処理がステップＳ１７に戻り、操作受取部１０１が終了操作を受け取っている場合には、処理が終了する。
【０１０８】
＜Ａ６．投写画像および撮像画像＞
次に、投写画像および撮像画像の一例を説明する。
【０１０９】
＜Ａ６−１．ガイド画像Ｉ１の投写画像＞
図８は、ステップＳ３において投写されるガイド画像Ｉ１の投写画像の一例を示す図である。図８に示す例では、投写画像は投写面５ａを含む領域に投写されているが、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は台形歪が生じた投写画像となっている。
【０１１０】
＜Ａ６−２．投写位置検出用パターンＩ２の投写画像＞
図９は、ステップＳ５において投写される投写位置検出用パターンＩ２の投写画像の一例を示す図である。
【０１１１】
上述の通り、プロジェクター１は、投写位置検出用パターンＩ２を、プロジェクター１の斜め下に位置する投写面５ａに向けて投写する。
このため、投写面５ａに投写されているドットＩ２ｂと撮像部１０６との間の第１距離Ｌ１は、投写面５ａに投写されているドットＩ２ａと撮像部１０６との間の第２距離Ｌ２よりも長い。また、投写面５ａに投写されているドットＩ２ｃと撮像部１０６との間の第３距離Ｌ３は、投写面５ａに投写されているドットＩ２ｄと撮像部１０６との間の第４距離Ｌ４よりも長い。
【０１１２】
そして、図５を用いて説明したように、投写位置検出用パターンＩ２においてドットＩ２ｂのサイズがドットＩ２ａのサイズよりも大きいため、投写面５ａにおいてドットＩ２ｂのサイズがドットＩ２ａのサイズよりも大きい。また、投写位置検出用パターンＩ２においてドットＩ２ｃのサイズがドットＩ２ｄのサイズよりも大きいため、投写面５ａにおいてドットＩ２ｃのサイズがドットＩ２ｄのサイズよりも大きい。
【０１１３】
＜Ａ６−３．ドット撮像画像Ｐ１＞
図１０は、ステップＳ６において生成されるドット撮像画像データが示すドット撮像画像Ｐ１の一例を示す図である。図１０では、ドット撮像画像Ｐ１は、投写面５ａより広い領域も含んでいるが、マスク処理等により投写面５ａに対応した領域のみをドット撮像画像Ｐ１としてもよい。
【０１１４】
上述の通り、投写面５ａに位置するドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄは、撮像部１０６からの距離が長いほど、ドット撮像画像Ｐ１においてサイズの縮小の程度が大きくなる。
このため、図９に示すドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが撮像部１０６によって撮像される場合、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａとドットＩ２ｂとのサイズとの差は、投写面５ａにおけるドットＩ２ａとドットＩ２ｂとのサイズとの差よりも小さくなり、かつ、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ｃとドットＩ２ｄとのサイズとの差は、投写面５ａにおけるドットＩ２ｃとドットＩ２ｄとのサイズとの差よりも小さくなる。
さらに言えば、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの相互のサイズの差は、投写面５ａにおけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの相互のサイズの差よりも小さくなる。
【０１１５】
本実施形態では、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々のサイズは、互いに同一となっている。なお、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々のサイズは、互いに同一でなくてもよく、例えばほぼ同一でもよい。
【０１１６】
このように本実施形態によれば、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの相互のサイズの差は、投写面５ａにおけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの相互のサイズの差よりも小さくなる。
このため、例えば、投写面５ａにおけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが相互に同一である場合に比べて、ステップＳ７で用いられる第１規定サイズと第２規定サイズとの差を小さくできる。
したがって、すべてのドット部に対して、共通の重心位置検出処理を適用可能になる。ちなみに、重心位置が検出される複数のドット部においてサイズのばらつきが大きい場合、ドット部のサイズごとに、別々の重心位置検出処理が必要になるが、本実施形態では、その必要性を低くできる。
【０１１７】
＜Ａ６−４．オブジェクト検出用パターンＩ３の投写画像＞
図１１は、ステップＳ１１において投写されるオブジェクト検出用パターンＩ３の投写画像の一例を示す図である。
【０１１８】
＜Ａ６−５．台形歪補正後の投写画像＞
図１２は、ステップＳ１６において台形歪補正がなされた後に投写される、台形歪補正後投写画像Ｐの一例を示す図である。図１２に示す例では、台形歪補正後投写画像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ている。
【０１１９】
ここで、台形歪補正として、画像データに基づいた投写画像のアスペクト比を維持しつつ当該投写画像を投写領域８に収める台形歪補正が実行されてもよい。この場合、図１３または図１４に例示されるように、台形歪補正後投写画像Ｐ全体が投写領域８に収まっており、かつ、投写領域８のうち台形歪補正後投写画像Ｐが存在しない領域が黒で表示される。この場合、台形歪補正後投写画像Ｐの縦横比の乱れを抑制することが可能になる。
【０１２０】
なお、投写領域８に対してどのように台形歪補正後投写画像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。
【０１２１】
＜Ａ６−６．ステップＳ９で投写される投写画像＞
図１５は、ステップＳ９において投写され得る明るさが０％の０％投写画像Ｐ２の一例を示す図である。
【０１２２】
＜Ａ７．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、投写面５ａに投写されるドットＩ２ｂと撮像部１０６との間の第１距離Ｌ１が、投写面５ａに投写されるドットＩ２ａと撮像部１０６との間の第２距離Ｌ２よりも長く、ドットＩ２ｂのサイズが、ドットＩ２ａのサイズよりも大きい。
【０１２３】
このため、投写面５ａにおいて互いに同一サイズのドットＩ２ｂとドットＩ２ａとが表される場合よりも、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ｂとドットＩ２ａとのサイズの差を小さくでき、ドットＩ２ｂとドットＩ２ａとの位置検出を容易にできる。
【０１２４】
＜Ｂ：変形例＞
上述の実施形態について、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。
【０１２５】
＜変形例１＞
第１実施形態において、撮像部１０６は、投写面５ａに表されている投写画像を、図１６に例示されるように魚眼レンズ１０６ａを通して撮像してもよい。変形例１では、ドット撮像画像Ｐ１における魚眼レンズ１０６ａの中心の位置が、ドット撮像画像Ｐ１の中心の位置と一致している。なお、ドット撮像画像Ｐ１における魚眼レンズ１０６ａの中心の位置は、ドット撮像画像Ｐ１の中心の位置と一致しなくてもよい。
変形例１における撮像部１０６が魚眼レンズ１０６ａを通して投写面５ａ上の投写画像を撮像する場合、ドット撮像画像Ｐ１では、魚眼レンズ１０６ａのうち魚眼レンズの１０６ａの中心位置から離れる場所で取り込まれるドットの画像ほど、そのドットの像の縮小率が増大する。
投写部１０４は、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２より長く、ドットＩ２ｂのサイズがドットＩ２ａのサイズより大きく、かつ、ドット撮像画像Ｐ１での魚眼レンズ１０６ａの中心位置とドット撮像画像Ｐ１に表されるドットＩ２ｂとの間の距離が、ドット撮像画像Ｐ１での魚眼レンズ１０６ａの中心位置とドット撮像画像Ｐ１に表されるドットＩ２ａとの間の距離以上となるように、投写位置検出用パターンＩ２を投写面５ａに投写する。
このため、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ｂとドットＩ２ａが、魚眼レンズ１０６ａの影響を受けても、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ｂとドットＩ２ａとのサイズの差を小さくでき、ドットＩ２ｂとドットＩ２ａとの位置検出を容易に行える。
【０１２６】
＜変形例２＞
第１実施形態および変形例１において、投写画像のサイズの変更を指示するサイズ変更指示に応じて、投写位置検出用パターンＩ２のサイズを変更してもよい。
図１７は、変形例２の一例を示す図である。
図１７に示されるプロジェクター１ａは、サイズ変更部４６を含む点において、図２に示されるプロジェクター１と異なる。以下、プロジェクター１ａについて、プロジェクター１と異なる点を中心に説明する。
【０１２７】
サイズ変更部４６は、制御部１０８が記憶部１０７に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって実現される。サイズ変更部４６は、第２サイズ変更部の一例である。
【０１２８】
サイズ変更部４６は、操作受取部１０１がサイズ変更指示を受け取ると、サイズ変更指示に基づいて、投写画像のサイズを変更する。変形例２では、操作受取部１０１は、第１受取部の一例となる。
【０１２９】
投写部１０４が投写位置検出用パターンＩ２を投写している状況において操作受取部１０１がサイズ変更指示を受け取ると、サイズ変更部４６は、まず、液晶ライトバルブ１２上において生成画像が生成される投写範囲を、サイズ変更指示に従って変更する。
例えば、サイズ変更指示がサイズの拡大を示す場合、サイズ変更部４６は、液晶ライトバルブ１２に設定されている投写範囲を拡大する。一方、サイズ変更指示がサイズの縮小を示す場合、サイズ変更部４６は、液晶ライトバルブ１２に設定されている投写範囲を縮小する。この処理は、いわゆる電子テレワイド処理と称されることもある。
【０１３０】
続いて、サイズ変更部４６は、サイズ変更指示がサイズの拡大を示す場合、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの拡大に伴い拡大しているドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを、投写位置検出用パターンＩ２が拡大されてもドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが維持されるように縮小する。具体的には、サイズ変更部４６は、投写位置検出用画像データを変更することによってドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを縮小する。
なお、サイズ変更部４６は、サイズ変更指示が示すサイズの拡大の程度、例えば、拡大率を加味して、予め、投写位置検出用画像データを変更することによってドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを縮小し、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが縮小された投写位置検出用画像データを、電子テレワイド処理で拡大してもよい。
【０１３１】
また、サイズ変更部４６は、サイズ変更指示がサイズの縮小を示す場合、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの縮小に伴い縮小しているドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを、投写位置検出用パターンＩ２が縮小されてもドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが維持されるように拡大する。具体的には、サイズ変更部４６は、投写位置検出用画像データを変更することによってドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを拡大する。
なお、サイズ変更部４６は、サイズ変更指示が示すサイズの縮小の程度、例えば、縮小率を加味して、予め、投写位置検出用画像データを変更することによってドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを拡大し、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが拡大された投写位置検出用画像データを、電子テレワイド処理で縮小してもよい。
ここで、サイズ変更部４６は、液晶ライトバルブ１２に設定されている投写範囲を、サイズ変更指示に従って変更し、変更後の投写範囲に、投写位置検出用画像データに基づきドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄを生成してもよい。この場合、サイズ変更部４６は、変更後の投写範囲に生成されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々のサイズを、投写範囲の変更の前後で変化させない。
【０１３２】
このように、サイズ変更部４６は、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを維持しつつサイズ変更指示に基づいて投写位置検出用パターンＩ２のサイズを変更する。このため、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更に伴い、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが検出され難くなることを抑制できる。
【０１３３】
なお、サイズ変更部４６は、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更に伴いドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置が変化しても、ドット撮像画像Ｐ１に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの大きさが変化し難くするために、サイズ変更後の投写位置検出用パターンＩ２に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置に基づいて、サイズ変更後のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズをさらに変更してもよい。この場合、サイズ変更部４６は、投写位置検出用画像データを変更することによってドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを変更する。
例えば、プロジェクター１の製造段階で作成された、ドットの位置とドットのサイズとの関係を示す関係情報が、予め記憶部１０７に記憶され、サイズ変更部４６は、この関係情報を用いて、ドットのサイズを調整する。
【０１３４】
一例を挙げると、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更により図５に示す下端Ｉ２３側へ移動するドットは、ドット撮像画像Ｐ１ではサイズが縮小するため、サイズ変更部４６は、そのサイズの縮小を相殺するように、当該ドットの移動先の位置に応じてサイズを拡大する。この場合、サイズ変更部４６は、その移動量が大きいほど、ドットのサイズの拡大率を大きくする。
【０１３５】
一方、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更により図５に示す上端Ｉ２２側へ移動するドットは、ドット撮像画像Ｐ１ではサイズが拡大するため、サイズ変更部４６は、そのサイズの拡大を相殺するように、当該ドットの移動先の位置に応じてサイズを縮小する。この場合、サイズ変更部４６は、その移動量が大きいほど、ドットのサイズの縮小率を大きくする。
【０１３６】
すなわち、サイズ変更部４６は、サイズ変更指示に基づくドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズの変更の程度を、サイズ変更指示に基づく投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更の程度とは異ならせる。
この場合も、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更に伴い、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが検出され難くなることを抑制できる。なお、この場合、サイズ変更部４６は、第１サイズ変更部の一例となる。
【０１３７】
なお、変形例２において、撮像部１０６が不図示のズームレンズを通して撮像を行う場合、サイズ変更部４６は、投写位置検出用パターンＩ２のサイズの変更を、電子テレワイド処理ではなく、ズームレンズのズーム倍率を変更することで実現してもよい。
【０１３８】
ズームレンズのズーム倍率を変更することで投写位置検出用パターンＩ２のサイズを変更する構成では、サイズ変更部４６は、ズームレンズのズーム倍率が大きくなる場合、投写面５ａ上のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが維持されるように、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを縮小する。一方、ズームレンズのズーム倍率が小さくなる場合、投写面５ａ上のドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが維持されるように、投写位置検出用パターンＩ２におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを拡大する。
【０１３９】
＜変形例３＞
第１実施形態および変形例１〜変形例２において、投写画像の位置の変更を指示する位置変更指示に応じて、投写位置検出用パターンＩ２の位置と、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズとを、変更してもよい。
図１８は、変形例３の一例を示す図である。
図１８に示されるプロジェクター１ｂは、位置サイズ変更部４７を含む点において、図１７に示されるプロジェクター１ａと異なる。以下、プロジェクター１ｂについて、プロジェクター１ａと異なる点を中心に説明する。
【０１４０】
位置サイズ変更部４７は、制御部１０８が記憶部１０７に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって実現される。
【０１４１】
位置サイズ変更部４７は、操作受取部１０１が位置変更指示を受け取ると、位置変更指示に基づいて、投写画像の位置を変更する。変形例３では、操作受取部１０１は、第２受取部の一例となる。
電子テレワイド処理により投写位置検出用パターンＩ２が縮小されている場合、図１９に例示されるように、投写位置検出用パターンＩ２を液晶ライトバルブ１２上で移動可能となる。
【０１４２】
投写部１０４が投写位置検出用パターンＩ２を投写している状況において操作受取部１０１が位置変更指示を受け取ると、位置サイズ変更部４７は、まず、液晶ライトバルブ１２上において投写位置検出用パターンＩ２の位置を位置変更指示に従って移動する。続いて、位置サイズ変更部４７は、上述の関係情報を用いて、上述のようにドットの移動先の位置に応じて当該ドットのサイズを変更する。
例えば、位置変更指示が、投写面５ａにおける投写位置検出用パターンＩ２の位置を撮像部１０６から離れる方向に移動させる指示である場合、ドットＩ２ｂの変更後のサイズをドットＩ２ｂの変更前のサイズよりも大きくし、かつ、ドットＩ２ａの変更後のサイズをドットＩ２ａの変更前のサイズよりも大きくする。
【０１４３】
変形例３によれば、投写位置検出用パターンＩ２の位置の変更に伴い、ドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが検出され難くなることを抑制できる。
【０１４４】
＜変形例４＞
第１実施形態および変形例１〜変形例３において、投写制御部４１は、ステップＳ１７に続いてステップＳ５を行う場合、ステップＳ１３で検出するオブジェクト７の位置に基づいて、ステップＳ５で使用するドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置およびサイズを調整してもよい。
【０１４５】
例えば、投写制御部４１は、ステップＳ１３で検出する第１オブジェクト７ａと第３オブジェクト７ｃとを結ぶ直線上にドットＩ２ａとドットＩ２ｃが配置され、ステップＳ１３で検出する第２オブジェクト７ｂと第４オブジェクト７ｄとを結ぶ直線上にドットＩ２ｂとドットＩ２ｄが配置されるように、位置検出用パターンＩ２の生成画像におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの位置を調整する。続いて、投写制御部４１は、位置検出用パターンＩ２の生成画像におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを、上端Ｉ２２からの距離が長い程大きくする。
【０１４６】
なお、投写制御部４１は、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが互いに同一またはほぼ同一となるように、位置検出用パターンＩ２の生成画像におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズを調整することが好ましい。
【０１４７】
＜変形例５＞
第１実施形態および変形例１〜変形例４において、図２０に例示されるように、第２オブジェクト７ｂのサイズを第１オブジェクト７ａのサイズよりも大きくし、第３オブジェクト７ｃのサイズを第４オブジェクト７ｄのサイズよりも大きくしてもよい。さらに、第１オブジェクト７ａのサイズを第４オブジェクト７ｄのサイズと等しくし、第２オブジェクト７ｂのサイズを第３オブジェクト７ｃのサイズと等しくしてもよい。
【０１４８】
この場合、図２１に例示されるオブジェクト撮像画像Ｐ３における第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との各々のサイズの差は、図２０に例示される投写面５ａにおける第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との各々のサイズの差よりも小さくなる。
【０１４９】
変形例５によれば、投写面５ａにおける第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との各々のサイズが相互に同一である場合に比べて、オブジェクト撮像画像Ｐ３から第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との各々を検出しやすくなる。
【０１５０】
ここで、オブジェクト撮像画像Ｐ３において、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との各々のサイズが相互に同一となるように、第１オブジェクト７ａよりもサイズが大きい第２オブジェクト７ｂが用いられ、第４オブジェクト７ｄよりもサイズが大きい第３オブジェクト７ｃが用いられてもよい。この場合、オブジェクト撮像画像Ｐ３から第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との各々をより検出しやすくなる。
【０１５１】
なお、オブジェクト撮像画像Ｐ３において第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との各々のサイズが互いに同一でなくてもよく、例えばほぼ同一となる第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とが用いられてもよい。
オブジェクト撮像画像Ｐ３において第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との各々のサイズがほぼ同一とは、例えば、オブジェクト撮像画像Ｐ３における第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のうち最大のオブジェクトと最小のオブジェクトのサイズ差が、最小のオブジェクトの直径の５％以内に収まることを意味する。なお、当該ほぼ同一とは、上述の最小のオブジェクトの直径の１０％以内に収まることを意味してもよく、適宜変更可能である。
【０１５２】
＜変形例６＞
第１実施形態および変形例１〜変形例５において、投写部１０４は、オブジェクト７ごとに、オブジェクト７の位置の近くにそれぞれ４つドット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ドット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。なお、この場合も、オブジェクト７の位置の近くに投写されるドットの数は４より多くてもよい。
この場合も、図２２に例示されるように、位置検出用パターンＩ２の生成画像におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが、上端Ｉ２２からの距離が長い程大きくなるように、投写位置検出パターンＩ２が設定される。
例えば、図２３に例示されるように、ドット撮像画像Ｐ１においてドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのサイズが互いに同一またはほぼ同一になるように、位置検出用パターンＩ２にドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄが設定される。
【０１５３】
＜変形例７＞
第１実施形態および変形例１〜変形例６において、オブジェクト７は、再帰性反射部材に限らない。オブジェクト７は、投写面５ａと、光の反射特性が異なっていればよく、例えば、投写面５ａよりも反射率の高い素材で構成されてもよいし、入射する光を投写面５ａよりも吸収する素材で構成されてもよい。
また、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オブジェクト撮像画像データと、オブジェクト７が発光していないときに生成されるオブジェクト撮像画像データと、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つのオブジェクト撮像画像データ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。
【０１５４】
オブジェクト７が発光する場合、撮像制御部４２は、例えば図１２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台形歪補正後投写画像Ｐが投写されている投写面５ａを撮像することによって、オブジェクト検出用撮像画像データを生成する。
オブジェクト検出部４５は、オブジェクト検出用撮像画像データ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、オブジェクト検出用撮像画像データが示す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、オブジェクト検出用撮像画像データを用いて検出されるオブジェクト７の位置が、台形歪補正後投写画像Ｐの一部が外れている投写領域８を定める場合に、ステップＳ９を実行してもよい。また、投写制御部４１は、オブジェクト検出用撮像画像データを用いて検出されるオブジェクト７の位置が、台形歪補正後投写画像Ｐの一部が外れている投写領域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。
【０１５５】
＜変形例８＞
第１実施形態および変形例１〜変形例７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。
【０１５６】
＜変形例９＞
第１実施形態および変形例１〜変形例８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、投写面５ａよりも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、オブジェクト撮像画像のうち、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領域として検出する。
【０１５７】
また、オブジェクト７を、オブジェクト７の反射面そのものの切り替え、または、オブジェクト７の反射面に設けられている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。
【０１５８】
＜変形例１０＞
第１実施形態および変形例１〜変形例９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。
【０１５９】
＜変形例１１＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１０において、オブジェクト７の数は４に限らず２以上であればよい。
【０１６０】
＜変形例１２＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１１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。
【０１６１】
＜変形例１３＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１２において、第１領域Ｉ１１の範囲は、歪補正部１０２ｂが台形歪補正を実行することによって投写画像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。
【０１６２】
＜変形例１４＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１３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Ｓ５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Ｓ１１を実行することが可能になる。
【０１６３】
＜変形例１５＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１４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。
【０１６４】
＜変形例１６＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１５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。
【０１６５】
＜変形例１７＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１６において、記憶部１０７が画像データを記憶している場合には、画像合成部１０２ａは、受信画像データの代わりに、記憶部１０７が記憶している画像データを用いてもよい。
【０１６６】
＜変形例１８＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１７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。
【０１６７】
＜変形例１９＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１８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。
【０１６８】
＜変形例２０＞
第１実施形態および変形例１〜変形例１９において、ステップＳ９は、省略されてもよい。
【０１６９】
＜変形例２１＞
投写位置検出パターンＩ２に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の輝度が相互に等しく撮像部１０６の露出値が一定である場合、投写面５ａに位置するドットは、撮像部１０６からの距離が長いほど、ドット撮像画像Ｐ１において明るさが暗くなる。
また、投写位置検出パターンＩ２に示されるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄの各々の輝度が相互に等しく撮像部１０６の露出値が一定である場合、魚眼レンズ１０６ａを通して撮像したドット撮像画像Ｐ１におけるドットは、魚眼レンズ１０６ａによるレンズシェーディングの影響のため、ドット撮像画像Ｐ１における魚眼レンズ１０６ａの中心位置からの距離が長いほど、明るさが暗くなる。
【０１７０】
このため、例えば、ドット撮像画像Ｐ１におけるドットＩ２ａ〜Ｉ２ｄのうち最も暗いドットは、撮像部１０６で生じるノイズの影響を受けやすくなり、当該ドットの重心検出精度が低下したり、当該ドットの検出に失敗したりする可能性がある。
【０１７１】
この課題を解決するために、ドットまたはオブジェクトごとに、順次、明るさが調整されたパターンを投写してもよいし、撮像部１０６の露出値を調整しながら重心検出のための撮像を行ってもよい。例えば、撮像部１０６からの距離が長いドットほど明るくしたパターンを投写したり、撮像部１０６からの距離が長いドットほど、撮像部１０６の露出値を上げたりする。
この場合、ドットまたはオブジェクトごとに最適な露出値で撮影画像を得られるため、ドットまたはオブジェクトの検出が安定して行われる。
また、ドットまたはオブジェクトの検出を順次行うため、検出に失敗した場合に、ユーザーはどのドットまたはオブジェクトで検出に失敗したかを視覚的に把握することができ、その周辺を調べることで何かしらの対策を行うことが可能となる。例えば、一部のドットに環境光が強く当たっていたり、壁に汚れ等がある上にドットを投写していたり、ガイド画像Ｉ１の白矩形内にオブジェクト７が入っていない場合、これらの原因に対して対策を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【０１７２】
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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【図２３】
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