(57)【要約】【課題】より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことが可能なプロジェクター等を提供すること。【解決手段】プロジェクター１００が、少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写面に投写する投写部１９０と、前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部１４０と、前記投写距離情報に基づき、投写部１９０のフォーカス調整を行うフォーカス調整部１６０を含んで構成される。【選択図】図１
2010288062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写面に投写する投写部と、
前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、
前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行うフォーカス調整部と、
を含むプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記パターン画像は、線状であって、かつ、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状である、
プロジェクター。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記撮像画像に基づき、前記撮像画像に含まれる前記パターン画像に関する少なくとも１点の３次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部と、
前記座標情報に基づき、投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部と、
前記投写角度情報に基づき、台形歪み補正を行う台形歪み補正部と、
を含むプロジェクター。
【請求項４】
請求項２、３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記パターン画像は、４つの矩形が２行２列で接続して配置された各矩形の外周線の画像を含み、
前記座標情報生成部は、前記撮像画像に含まれる前記パターン画像に関する少なくとも３点の３次元座標を示す座標情報を生成し、
前記少なくとも３点は、前記外周線の交点および端点の少なくとも一方である、
プロジェクター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記パターン画像は、交差した２本の直線状の画像を含み、
前記投写距離情報生成部は、前記撮像画像に含まれる前記２本の直線の交点の座標に基づき、前記投写距離情報を生成する、
プロジェクター。
【請求項６】
投写部を含むプロジェクターの有するコンピューターに、
少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を前記投写部によって投写面に投写させ、
撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、
前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、
前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行わせる、
プログラム。
【請求項７】
プロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項６に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
【請求項８】
プロジェクターが、
少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写し、
撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、
前記撮像画像に基づき、投写距離を示す投写距離情報を生成し、
前記投写距離情報に基づき、投写用のフォーカス調整を行う、
画像投写方法。
【請求項９】
第１の階調を有する第１の領域と、前記第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域と、前記第１の階調よりも暗くかつ前記第２の階調よりも明るい第３の階調とを有し、前記第１の領域および前記第２の領域の間に設けられた第３の領域を含むキャリブレーション画像を投写面に投写する投写部と、
前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、
前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行うフォーカス調整部と、
を含むプロジェクター。
【請求項１０】
プロジェクターが、
第１の階調を有する第１の領域と、前記第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域と、前記第１の階調よりも暗くかつ前記第２の階調よりも明るい第３の階調とを有し、前記第１の領域および前記第２の領域の間に設けられた第３の領域を含むキャリブレーション画像を投写面に投写し、
撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、
前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、
前記投写距離情報に基づき、投写用のフォーカス調整を行う、
画像投写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および画像投写方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プロジェクターが、フォーカス調整と台形歪み補正（台形補正、キーストーン補正等とも呼ばれる。）を行う場合、フォーカス調整用の画像の投写、撮像、フォーカス調整、台形歪み補正用の画像の投写、撮像、歪み補正という手順で実行する。
【０００３】
これは、プロジェクターが、フォーカスを調整していない状態で歪み補正を行うと、光の干渉や画像の不鮮明さ等によって台形歪み補正用の画像パターンを正確に検出できないからである。
【０００４】
例えば、特開２００６−１０１１４０号公報には、台形歪み補正時間を短縮する目的で、ストライプ画像を撮像してフォーカス調整と横方向の台形歪み補正を行い、傾きセンサーの出力に基づいて縦方向台形歪み補正を行う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】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０１１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記公報に記載されているストライプ画像やチェッカーパターン画像、点状のパターン画像等の空間周波数が高く、コントラストが急激に変化する画像をフォーカス調整と台形歪み補正に用いる場合、ストライプ画像等の全体が撮像範囲に含まれることが前提となる上、プロジェクターは、フォーカス調整が行われた状態の撮像画像を用いる必要がある。
【０００７】
また、プロジェクターがストライプ画像等を用いてフォーカス調整を行う場合、フォーカスが合っていない場合にはストライプ画像内の線等の位置を正確に決定できないので、適切なフォーカスになるまで撮像とフォーカス調整を繰り返し実行する必要があるため、フォーカス調整に時間がかかる。
【０００８】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことが可能なプロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および画像投写方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様の１つであるプロジェクターは、少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写面に投写する投写部と、前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行うフォーカス調整部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の態様の１つであるプロジェクターは、第１の階調を有する第１の領域と、前記第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域と、前記第１の階調よりも暗くかつ前記第２の階調よりも明るい第３の階調とを有し、前記第１の領域および前記第２の領域の間に設けられた第３の領域を含むキャリブレーション画像を投写面に投写する投写部と、前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行うフォーカス調整部と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の態様の１つであるプログラムは、投写部を含むプロジェクターの有するコンピューターに、少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を前記投写部によって投写面に投写させ、撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、前記投写距離情報に基づき、前記投写部のフォーカス調整を行わせることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の態様の１つである情報記憶媒体は、プロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の態様の１つである画像投写方法は、プロジェクターが、少なくとも３つの異なる階調を有する少なくとも１つのパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写し、撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、前記撮像画像に基づき、投写距離を示す投写距離情報を生成し、前記投写距離情報に基づき、投写用のフォーカス調整を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の態様の１つである画像投写方法は、プロジェクターが、第１の階調を有する第１の領域と、前記第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域と、前記第１の階調よりも暗くかつ前記第２の階調よりも明るい第３の階調とを有し、前記第１の領域および前記第２の領域の間に設けられた第３の領域を含むキャリブレーション画像を投写面に投写し、撮像装置に前記キャリブレーション画像を撮像させて撮像画像を生成させ、前記撮像画像に基づき、前記投写面までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、前記投写距離情報に基づき、投写用のフォーカス調整を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、プロジェクターは、撮像画像に少なくとも３つの異なる階調を有する画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から投写距離等の基準となる基準点を容易に決定することができるため、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【００１６】
また、前記パターン画像は、線状であって、かつ、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状であってもよい。
【００１７】
これによれば、プロジェクターは、撮像画像に線状かつグラデーション状の画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から投写距離等の基準となる基準点を容易に決定することができるため、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【００１８】
また、前記プロジェクターは、前記撮像画像に基づき、前記撮像画像に含まれる前記パターン画像に関する少なくとも１点の３次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部と、前記座標情報に基づき、投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部と、前記投写角度情報に基づき、台形歪み補正を行う台形歪み補正部と、を含んでもよい。
【００１９】
これによれば、プロジェクターは、撮像画像にグラデーション状の画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から投写距離等の基準となる基準点を容易に決定することができるため、フォーカス調整と台形歪み補正をほぼ同時に実行することができる。
【００２０】
また、前記パターン画像は、４つの矩形が２行２列で接続して配置された各矩形の外周線の画像を含み、前記座標情報生成部は、前記撮像画像に含まれる前記パターン画像に関する少なくとも３点の３次元座標を示す座標情報を生成し、前記少なくとも３点は、前記外周線の交点および端点の少なくとも一方であってもよい。
【００２１】
これによれば、プロジェクターは、４つの矩形が２行２列で接続して配置された各矩形の外周線の交点等を投写距離等の基準となる基準点として用いることにより、ある程度距離が離れた複数の基準点の座標情報を用いることができるため、より正確に台形歪み補正を行うことができる。
【００２２】
また、前記パターン画像は、交差した２本の直線状の画像を含み、前記投写距離情報生成部は、前記撮像画像に含まれる前記２本の直線の交点の座標に基づき、前記投写距離情報を生成してもよい。
【００２３】
これによれば、プロジェクターは、撮像画像にグラデーション状の画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から各直線の交点の座標を容易に決定することができるため、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施例における画像投写手順を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施例におけるキャリブレーション画像の一例を示す図である。
【図４】従来の撮像画像の一部における輝度値を示す模式図である。
【図５】第１の実施例における撮像画像の一部における輝度値を示す模式図である。
【図６】第２の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図７】第２の実施例における画像投写手順を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施例におけるキャリブレーション画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２６】
（第１の実施例）
本実施例のプロジェクターは、ユーザーの指示に応じて台形歪み補正とフォーカス調整を行う機能を有する。また、本実施例のプロジェクターは、フォーカス調整の行われていない状態であっても台形歪み補正を行えるようにするため、グラデーション状のパターン画像を有するキャリブレーション画像を投写し、当該キャリブレーション画像の撮像画像を用いて台形歪み補正等を行う機能を有する。
【００２７】
次に、このような機能を有するプロジェクターの機能ブロックについて説明する。図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、キャリブレーション画像等を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、ＰＣ(Personal Computer)等から画像情報（例えば、ＲＧＢ信号等）を入力する画像入力部１１２と、ボタンの押下等による指示情報を入力する指示部１２０と、撮像画像に含まれる投写距離等の基準となる基準点の座標情報を生成する座標情報生成部１３０と、座標情報に基づいて投写距離情報を生成する投写距離情報生成部１４０と、座標情報に基づいて投写角度情報を生成する画像生成部１５０と、投写距離情報に基づいて投写用のフォーカス調整を行うフォーカス調整部１６０と、画像情報等に基づいて画像を生成する画像生成部１７０と、種々の判定を行う判定部１８０と、画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。なお、画像生成部１７０は、投写角度情報に基づいて台形歪み補正を行う台形歪み補正部としても機能する。
【００２８】
また、プロジェクター１００は、以下のハードウェアを用いてこれらの各部として機能してもよい。例えば、プロジェクター１００は、撮像部１１０はＣＣＤカメラ等、画像入力部１１２は画像信号入力ポート、コンバーター等、指示部１２０はボタン、リモートコントローラー、受光ユニット等、座標情報生成部１３０、投写距離情報生成部１４０、投写角度情報生成部１５０、フォーカス調整部１６０、判定部１８０はＣＰＵ等、画像生成部１７０は画像処理回路等、投写部１９０はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、ズームレンズ、ズームレンズ駆動回路、ズームレンズ駆動モーター、投写レンズ等を用いてもよい。
【００２９】
また、プロジェクター１００の有するコンピューターは、情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って投写距離情報生成部１４０等として機能してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用できる。
【００３０】
次に、これらの各部を用いた画像投写手順について説明する。図２は、第１の実施例における画像投写手順を示すフローチャートである。ユーザーは、プロジェクター１００を所望の場所に設置してプロジェクター１００本体に設けられた自動台形歪み補正ボタン等を押す。
【００３１】
判定部１８０は、指示部１２０からの情報に基づき、自動台形歪み補正の指示を示す指示情報が入力されたかどうかを判定する（ステップＳ１）。指示情報が入力されたと判定部１８０が判定した場合、画像生成部１７０は、判定部１８０からの指示に応じてキャリブレーション画像を生成し、投写部１９０は、当該キャリブレーション画像をスクリーン（投写面）に投写する（ステップＳ２）。
【００３２】
なお、画像生成部１７０は、プログラムに応じてキャリブレーション画像を生成してもよいし、ＲＯＭ等に記憶された画像データを用いてキャリブレーション画像を生成してもよいし、ＰＣ等から入力された画像情報を用いてキャリブレーション画像を生成してもよい。
【００３３】
図３は、第１の実施例におけるキャリブレーション画像３００の一例を示す図である。キャリブレーション画像３００は、４つの矩形が２行２列で接続して配置された形状のパターン画像を含む。すなわち、当該パターン画像は、垂直方向に平行かつ等間隔で配置された３本の直線と、水平方向に平行かつ等間隔で配置された３本の直線が直交した状態で形成されており、合計９個の交点（基準点）を有する。なお、この間隔は、例えば、液晶パネルが１０２４×７６８ピクセルである場合、２００ピクセル以上であってもよい。このように、プロジェクター１００は、パターンを構成する各線の間隔を空けておくことにより、輝度値等を測定する際に、隣の線との干渉を抑制することができる。
【００３４】
パターン画像に含まれる直線は、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状である。例えば、図３に示すキャリブレーション画像３００では、線の中心部に白の領域が設けられ、当該白の領域を挟む形で薄いグレーの領域が設けられ、当該薄いグレーの領域を挟む形で濃いグレーの領域が設けられている。
【００３５】
なお、各領域の幅は、例えば、それぞれ４ピクセル以上であってもよい。また、パターン画像の背景は、パターン画像の外縁部の領域（本実施例では濃いグレーの領域）とは異なる階調を有する領域（例えば、白、黒等の領域）である。パターン画像の背景が、パターン画像の外縁部の領域よりも暗い階調（例えば、黒）を有する場合、キャリブレーション画像３００は、パターン画像および背景を含む全体で４つの異なる階調を有する。また、キャリブレーション画像３００は、パターン画像および背景画像を含む全体で３つの異なる階調を有していてもよく、白の領域および薄いグレーの領域から形成されるパターン画像並びに濃いグレーの領域から形成される背景画像を含む画像であってもよい。換言すると、キャリブレーション画像３００は、第１の階調を有する第１の領域（白の領域）、第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域（濃いグレーの領域）および第１の階調よりも暗くかつ第２の階調よりも明るい第３の階調を有し、第１の領域および第３の領域の間に設けられた第３の領域（薄いグレーの領域）を含む画像であってもよい。
【００３６】
撮像部１１０は、スクリーンに投写されたキャリブレーション画像３００を撮像し、撮像画像を生成する（ステップＳ３）。座標情報生成部１３０は、撮像画像の輝度情報等を用いて放物線近似演算や重心演算等を行うことにより、撮像画像に含まれる上記９個の基準点である白の領域の座標を決定する。なお、この座標は、撮像部１１０の結像領域における２次元座標である。
【００３７】
図４は、従来の撮像画像の一部における輝度値を示す模式図である。また、図５は、第１の実施例における撮像画像の一部における輝度値を示す模式図である。
【００３８】
例えば、従来のように白の縦線のみのキャリブレーション画像の場合、フォーカスが調整されていない状態では、図４に示すように白の領域の輝度値の平坦な部分が大きくなるため、プロジェクターは当該白の領域の中心位置を正確に決定することは困難である。
【００３９】
一方、本実施例のようにグラデーション状のキャリブレーション画像３００の場合、フォーカスが調整されていない状態であっても、測定値（例えば、輝度値等）が図５に示すように凸状になるため、プロジェクター１００は当該白の領域の中心位置を正確に決定することができる。
【００４０】
また、座標情報生成部１３０は、当該２次元座標に対し、投写部１９０の投写レンズと撮像部１１０の撮像レンズの視差を利用した能動型のアクティブステレオ法を用いた演算を行ってスクリーンにおける上記基準点の３次元座標を決定し、当該３次元座標を示す座標情報を生成する（ステップＳ４）。なお、この３次元座標は、投写レンズの主点を原点とする投写座標系における３次元座標である。
【００４１】
投写角度情報生成部１５０は、上記９個の基準点の３次元座標のうち、少なくとも３個の３次元座標を用いて投写光とスクリーンとの相対的な垂直方向および水平方向の傾き（投写角度）を示す投写角度情報を生成する（ステップＳ５）。
【００４２】
画像生成部１７０は、投写角度情報に基づき、画像の歪み量を把握し、当該歪み量に応じて液晶パネルにおける歪み補正後の望ましい画像形成領域である補正目標領域を設定することにより、台形歪み補正を行う（ステップＳ６）。
【００４３】
投写距離情報生成部１４０は、当該３次元座標を用いてプロジェクター１００からスクリーンまでの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する（ステップＳ７）。なお、ここでは、投写レンズの主点が原点であるため、投写距離情報生成部１４０は、投写レンズの主点からスクリーンにおける中央の基準点までの距離を投写距離として投写距離情報を生成している。
【００４４】
フォーカス調整部１６０は、投写距離情報に基づき、投写距離に応じて投写部１９０のズームレンズ駆動回路にズームレンズモーターを駆動させることにより、フォーカス調整を行う（ステップＳ８）。
【００４５】
画像生成部１７０は、台形歪み補正とフォーカス調整の行われた状態でＰＣ等からの画像情報に基づく画像を生成し、投写部１９０は、当該画像をスクリーンに投写する（ステップＳ９）。
【００４６】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、撮像画像に少なくとも３つの異なる階調を有する画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から基準点を容易に決定することができるため、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、撮像画像に少なくとも３つの異なる階調を有する画像が含まれるため、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、台形歪み補正を行うことができる。すなわち、本実施例によれば、１種類のキャリブレーション画像３００を用いて台形歪み補正とフォーカス調整をほぼ同時に行うことができるため、より短時間で台形歪み補正等のキャリブレーションを行うことができる。
【００４８】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、撮像画像に線状かつグラデーション状の画像が含まれる上、空間周波数の低い線状のパターンが一定距離以上離れた状態で配置されているので、撮像画像のフォーカスが適切でない状態であっても、階調の相違から基準点を容易に決定することができるため、より短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【００４９】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、４つの矩形が２行２列で接続して配置された各矩形の外周線の交点等を基準点として用いることにより、ある程度距離が離れた複数の基準点の座標情報を用いることができるため、より正確に台形歪み補正を行うことができる。
【００５０】
（第２の実施例）
第１の実施例では、プロジェクター１００は、台形歪み補正とフォーカス調整を行ったが、フォーカス調整のみを行ってもよい。次に、プロジェクターが上述したグラデーション状のキャリブレーション画像を用いてフォーカス調整のみを行う実施例について説明する。
【００５１】
図６は、第２の実施例におけるプロジェクター１０１の機能ブロック図である。プロジェクター１０１の構成は第１の実施例のプロジェクター１００と同様であるが、投写角度情報生成部１５０を有しておらず、画像生成部１７１が台形歪み補正機能を有していない点でプロジェクター１００の構成と異なっている。また、プロジェクター１０１も情報記憶媒体２０１からプログラムを読み取って投写距離情報生成部１４０等として機能してもよい。
【００５２】
次に、第２の実施例における画像投写手順について説明する。図７は、第２の実施例における画像投写手順を示すフローチャートである。ユーザーは、プロジェクター１００を所望の場所に設置してプロジェクター１００本体に設けられた自動フォーカス調整ボタン等を押す。
【００５３】
判定部１８０は、指示部１２０からの情報に基づき、自動フォーカス調整の指示を示す指示情報が入力されたかどうかを判定する（ステップＳ１１）。指示情報が入力された場合、画像生成部１７１は、判定部１８０からの指示に応じてキャリブレーション画像を生成し、投写部１９０は、当該キャリブレーション画像をスクリーンに投写する（ステップＳ１２）。
【００５４】
図８は、第２の実施例におけるキャリブレーション画像３０１の一例を示す図である。フォーカス調整用のキャリブレーション画像３０１は、２本の直線が直交した状態の＋状のパターン画像を含む。パターン画像に含まれる直線は、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状である。また、本実施例では、パターン画像における２本の直線の交点が基準点である。すなわち、フォーカス調整の場合は少なくとも１つの基準点があればよい。
【００５５】
撮像部１１０は、スクリーンに投写されたキャリブレーション画像３０１を撮像し、撮像画像を生成する（ステップＳ１３）。座標情報生成部１３１は、撮像画像の輝度情報等を用いて放物線近似演算や重心演算等を行うことにより、撮像画像に含まれる１つの基準点である白の領域の２次元座標を決定する。
【００５６】
また、座標情報生成部１３１は、当該２次元座標に対し、投写部１９０の投写レンズと撮像部１１０の撮像レンズの視差を利用した能動型のアクティブステレオ法を用いた演算を行ってスクリーンにおける上記基準点の３次元座標を決定し、当該３次元座標を示す座標情報を生成する（ステップＳ１４）。
【００５７】
投写距離情報生成部１４０は、投写レンズの主点が原点であるため、当該３次元座標を用いて投写レンズの主点からスクリーンにおける中央の基準点までの距離（投写距離）を示す投写距離情報を生成する（ステップＳ１５）。
【００５８】
フォーカス調整部１６０は、投写距離情報に基づき、投写距離に応じて投写部１９０のズームレンズ駆動回路にズームレンズモーターを駆動させることにより、フォーカス調整を行う（ステップＳ１６）。
【００５９】
画像生成部１７０は、フォーカス調整の行われた状態でＰＣ等からの画像情報に基づく画像を生成し、投写部１９０は、当該画像をスクリーンに投写する（ステップＳ１７）。
【００６０】
以上のように、本実施例によっても、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏し、短時間かつ高精度にフォーカス調整を行うことができる。
【００６１】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、キャリブレーション画像３００、３０１は上述した形状に限定されない。例えば、キャリブレーション画像３００のパターン画像は、各直線が図３に示すパターン画像の外周線からはみ出した状態（例えば、パターン画像が四角形の場合は♯等）の画像であってもよい。
【００６２】
また、上述したパターン画像は３階調であるが、４階調以上であってもよい。また、上述したパターン画像は白の領域の両側に同一階調の領域が配置されているが、片側にのみ異なる階調の領域が配置されてもよい。例えば、パターン画像は、最も左が濃いグレーの領域、中央が薄いグレーの領域、最も右が白の領域の線状の画像であってもよい。
【００６３】
また、１つの画像内に複数のパターン画像を含む台形歪み補正画像等が採用されてもよい。例えば、基準点ごとに＋状のパターン画像を含む台形歪み補正画像が採用されてもよい。また、台形歪み補正等のための基準点の個数は９個に限定されず、８個以下であってもよいし、１０個以上であってもよい。
【００６４】
また、パターン画像の形状は直線状に限定されず、曲線状であってもよいし、点状であってもよい。また、パターン画像の各線は、直交していなくてもよく、斜めに傾いていてもよい。すなわち、パターン画像は＋状でなく、×状であってもよい。
【００６５】
また、フォーカス調整の手法は、上述した実施例の手法に限定されない。例えば、プロジェクター１００、１０１は、複数の撮像部を用いて異なる視点での複数の撮像画像を生成し、受動型のステレオ法を用いた演算を行ってスクリーンにおけるパターン画像の基準点の３次元座標を演算してもよい。
【００６６】
また、台形歪み補正の手法も上述した実施例の手法に限定されない。例えば、プロジェクター１００、１０１は、非投写状態でスクリーンを撮像し、撮像画像におけるスクリーンの各辺の位置および傾きに基づいて消失点を設定し、当該消失点のカメラ座標系における２次元座標を投写座標系における３次元座標に射影変換することにより、画像の歪み具合を把握してもよい。
【００６７】
また、投写距離情報生成部１４０は、距離センサーの測定値、投写距離を選択させる画像が投写された状態におけるユーザーによる投写距離の選択、ユーザーによる投写距離を示す値の入力等に応じて投写距離情報を生成してもよい。また、投写距離は、投写レンズの主点から上記基準点までの距離に限定されず、プロジェクター１００、１０１からスクリーン、壁、黒板等の投写対象物（投写面）までの距離を示すものであればよい。
【００６８】
また、座標情報生成部１３０、１３１が生成する座標情報は、投写座標系における３次元座標を示す情報に限定されず、例えば、撮像座標系における３次元座標を示す情報等であってもよい。すなわち、投写レンズと撮像レンズがほぼ同じ位置にある場合、プロジェクター１００、１０１は、撮像座標系における２次元座標をそのまま撮像座標系の３次元座標に変換してもよい。
【００６９】
また、プロジェクター１００、１０１は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）に限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクター１００、１０１の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター、外付けのカメラとプロジェクター等）に分散してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００、１０１  プロジェクター、１１０  撮像部、１１２  画像入力部、１２０  指示部、１３０、１３１  座標情報生成部、１４０  投写距離情報生成部、１５０  投写角度情報生成部、１６０  フォーカス調整部、１７０  画像生成部（画像歪み補正部）、１７１  画像生成部、１８０  判定部、１９０  投写部、２００、２０１  情報記憶媒体、３００、３０１  キャリブレーション画像
【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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