(57)【要約】【課題】投写光学系の投写光を用いた投写対象の測量を容易に精度よく実行できる技術を提供する。【解決手段】プロジェクタ１００の投写光学系１５０は、測定線ＬＭ１を有する測定用パターン画像ＭＩを、投写スクリーンＳＣに投写する。撮像部１８０は、投写された測定用投写画像ＭＩｐを撮影する。撮像測定線検出部１２１は、撮影画像ＳＩから、測定線ＬＭ１に対応する撮像測定線ＬＭ１ｓを検出する。投写測定線検出部１２２は、撮像測定線ＬＭ１ｓから、投写スクリーンＳＣ上の投写測定線ＬＭ１ｐを求め、投写面の位置及び傾斜角度を決定する。なお、投写測定線ＬＭ１ｐは、測定線ＬＭ１を表す光線により規定される仮想平面ＰＡと、撮像部１８０の主点ＰＰと撮像測定線ＬＭ１ｓによって規定される仮想平面ＳＡとの交線として求めることができる。【選択図】図７
2010109659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタを用いて、前記投写光学系に対する前記投写面の位置または傾きを測定する方法であって、
（ａ）前記プロジェクタが、前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写面に投写する工程と、
（ｂ）前記プロジェクタが、前記投写光学系に対する相対的な位置が固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する工程と、
（ｃ）前記プロジェクタが、前記撮像部による撮影画像から、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する工程と、
（ｄ）前記プロジェクタが、前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾きを決定する工程と、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記投写光学系は、前記投写光学系のズーム比を調整するズーム機構を備え、
前記測定用画像は、前記投写光学系の光軸が、前記測定線又はその延長線上を通過するように、前記投写面に投写される、方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法であって、
（ｅ）前記プロジェクタが、決定された前記投写面の位置または傾きを用いて、前記画像光を制御する所定の制御処理を実行する工程を備える、方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の方法であって、
前記投写面の位置は、前記投写面と前記投写光学系の光軸との交点の位置を含み、
前記所定の制御処理は、前記投写光学系の主点と前記交点との距離に応じて、前記投写光学系のフォーカスを調整するフォーカス処理を含む、方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の方法であって、
前記所定の制御処理は、前記投写面に投写表示される投写画像の台形歪みを補正する補正処理を含む、方法。
【請求項６】
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタの投写画像を用いた画像処理の方法であって、
（ａ）前記プロジェクタが、前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写光学系によって前記投写面に投写する工程と、
（ｂ）前記プロジェクタが、前記投写光学系に対する相対的な位置が固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する工程と、
（ｃ）前記プロジェクタが、前記撮像部により撮影された撮影画像に含まれ、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する工程と、
（ｄ）前記プロジェクタが、前記投写面上に存在し、前記測定線に対応する前記投写測定線を、前記撮像部の主点と前記撮像測定線とで規定される第１の平面と、前記投写光学系の主点と前記測定線とで規定される第２の平面との交線として求める工程と、
を備える、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記投写光学系は、前記投写光学系のズーム比を調整するズーム機構を備え、
前記測定用画像は、前記投写光学系の光軸が、前記測定線の直線またはその延長線上を通過するように、前記投写面に投写される、方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の方法であって、
（ｅ）前記プロジェクタが、求められた前記交線の位置または傾きを用いて、前記画像光を制御する所定の制御処理を実行する工程を備える、方法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の方法であって、
前記投写面の位置は、前記投写面と前記投写光学系の光軸との交点の位置を含み、
前記所定の制御処理は、前記投写光学系の主点と前記交点との距離に応じて、前記投写光学系のフォーカスを調整するフォーカス処理を含む、方法。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の方法であって、
前記所定の制御処理は、前記投写面に投写表示される投写画像の台形歪みを補正する補正処理を含む、方法。
【請求項１１】
投写面に画像を表す画像光を投写して投写画像を表示するプロジェクタであって、
照明光が照射されるパネル面に、前記照明光を変調して前記画像光を生成するためのパネル画像を形成し、前記画像光を射出する光変調部と、
前記画像光を投写するための投写光学系と、
前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を格納する測定用画像格納部と、
前記投写光学系に対する相対的な位置に固定され、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する撮像部と、
前記投写光学系と前記光変調部とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記撮像部による撮影画像に含まれ、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出し、
前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾斜角度を決定するとともに、
決定された前記投写面の位置または傾斜角度に応じて、前記投写画像の表示状態を補正する、プロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクタであって、
前記測定線は、少なくとも互いに傾きの異なる第１と第２の測定線を含み、
前記制御部は、前記投写画像の台形歪み又はフォーカスを補正する、プロジェクタ。
【請求項１３】
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタにおいて実行され、前記投写光学系に対する前記投写面の位置または傾きを測定するためのプログラムであって、
前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写面に投写させる機能と、
前記投写光学系に対する相対的な位置に固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定された倍率で撮影させる機能と、
前記撮像部による撮影画像から、前記特定点により前記投写面上に形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する機能と、
前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾きを決定する機能と、
を備える、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光を投写面に投写する投写光学系を有するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタでは、液晶パネルに表示される原画像を表す画像光を投写光学系を介して投写スクリーンに投写することにより画像を表示する。しかし、プロジェクタの投写画像は、投写スクリーンの状態（例えば、投写光学系に対する投写スクリーンの位置や傾斜角度、投写スクリーンの面の形状など）によっては、台形歪みなどの歪みを生じてしまう場合がある。これまで、投写スクリーンの状態に応じて、原画像に対して補正処理を実行することにより、投写画像の歪みを低減する種々の技術が提案されてきた（特許文献１等）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０６１１２１号公報
【特許文献２】特開２００１−３２０６５２号公報
【特許文献３】特開２００４−１４０８４５号公報
【０００４】
一般に、プロジェクタの台形歪み補正は、投写光学系に対する投写スクリーンの位置や傾斜角度を三角測量によって測定することにより実行される。しかし、投写光学系のズーム比がズーム機構などにより調整された場合には、その焦点距離も変化してしまう。上記三角測量では、投写光学系の焦点距離を投写光学系の内部パラメータとして用いるため、焦点距離の変化により、三角測量の測定精度が低下してしまう場合があった。このように、投写面スクリーンを三角測量により測定する場合には、投写光学系の内部パラメータの変化や誤差により、測定精度が低下してしまうという問題があった。こうした問題はズーム機構を備えるプロジェクタに限らず、投写光学系の投写光を用いて投写対象の測量を行う光学機器において共通する問題であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、投写光学系の投写光を用いた投写対象の測量を容易に精度よく実行できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタを用いて、前記投写光学系に対する前記投写面の位置または傾きを測定する方法であって、
（ａ）前記プロジェクタが、前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写面に投写する工程と、
（ｂ）前記プロジェクタが、前記投写光学系に対する相対的な位置が固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する工程と、
（ｃ）前記プロジェクタが、前記撮像部による撮影画像から、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する工程と、
（ｄ）前記プロジェクタが、前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾きを決定する工程と、
を備える、方法。
この方法によれば、撮像測定線を検出することにより、投写対象である投写面の位置または傾きを測定できる。従って、投写光学系の投写光を用いた投写対象の測量を容易に精度よく実行できる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載の方法であって、
前記投写光学系は、前記投写光学系のズーム比を調整するズーム機構を備え、
前記測定用画像は、前記投写光学系の光軸が、前記測定線又はその延長線上を通過するように、前記投写面に投写される、方法。
この方法によれば、投写光学系のズーム比に拘わらず、検出した撮像測定線に対して投写面の位置または傾きを一意に特定することができる。従って、投写光学系の投写光を用いた投写対象の測量を容易に精度よく実行できる。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の方法であって、
（ｅ）前記プロジェクタが、決定された前記投写面の位置または傾きを用いて、前記画像光を制御する所定の制御処理を実行する工程を備える、方法。
この方法によれば、測量された投写面の位置または傾きに応じて画像光が制御されるため、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１０】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の方法であって、
前記投写面の位置は、前記投写面と前記投写光学系の光軸との交点の位置を含み、
前記所定の制御処理は、前記投写光学系の主点と前記交点との距離に応じて、前記投写光学系のフォーカスを調整するフォーカス処理を含む、方法。
この方法によれば、測量された交点の位置に応じて、投写対象に投写表示される投写画像のフォーカスが調整されるため、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１１】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の方法であって、
前記所定の制御処理は、前記投写面に投写表示される投写画像の台形歪みを補正する補正処理を含む、方法。
この方法によれば、測量された投写面の位置及び傾きに応じて、投写対象に投写表示される投写画像の台形歪みが調整されるため、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１２】
［適用例６］
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタの投写画像を用いた画像処理の方法であって、
（ａ）前記プロジェクタが、前記画像面内において特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写光学系によって前記投写面に投写する工程と、
（ｂ）前記プロジェクタが、前記投写光学系に対する相対的な位置が固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する工程と、
（ｃ）前記プロジェクタが、前記撮像部により撮影された撮影画像に含まれ、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する工程と、
（ｄ）前記プロジェクタが、前記投写面上に存在し、前記測定線に対応する前記投写測定線を、前記撮像部の主点と前記撮像測定線とで規定される第１の平面と、前記投写光学系の主点と前記測定線とで規定される第２の平面との交線として求める工程と、
を備える、方法。
この方法によれば、撮影画像から撮影像測定線を検出することにより、三次元空間における測定線の投写像である投写測定線を特定できる。この投写測定線の特定により、投写対象である投写面の測量を容易に精度よく実行できる。
【００１３】
［適用例７］
適用例６に記載の方法であって、
前記投写光学系は、前記投写光学系のズーム比を調整するズーム機構を備え、
前記測定用画像は、前記投写光学系の光軸が、前記測定線の直線またはその直線上を通過するように、前記投写面に投写される、方法。
この方法によれば、投写光学系のズーム比に拘わらず、第２の平面を予め準備することができる。従って、投写光学系の投写光を用いた投写対象の測量を容易に精度よく実行できる。
【００１４】
［適用例８］
適用例６または適用例７に記載の方法であって、
（ｅ）前記プロジェクタが、求められた前記交線の位置または傾きを用いて、前記画像光を制御する所定の制御処理を実行する工程を備える、方法。
この方法によれば、測量された投写測定線の位置または傾きに応じて画像光が制御される。これにより、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１５】
［適用例９］
適用例６ないし適用例８のいずれかに記載の方法であって、
前記投写面の位置は、前記投写面と前記投写光学系の光軸との交点の位置を含み、
前記所定の制御処理は、前記投写光学系の主点と前記交点との距離に応じて、前記投写光学系のフォーカスを調整するフォーカス処理を含む、方法。
この方法によれば、測量された交点の位置に応じて、投写対象に投写表示される投写画像のフォーカスが調整されるため、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１６】
［適用例１０］
適用例６ないし適用例９のいずれかに記載の方法であって、
前記所定の制御処理は、前記投写面に投写表示される投写画像の台形歪みを補正する補正処理を含む、方法。
この方法によれば、測量された投写測定線に応じて、投写対象に投写表示される投写画像の台形歪みが調整されるため、プロジェクタの画像表示性能が向上する。
【００１７】
［適用例１１］
投写面に画像を表す画像光を投写して投写画像を表示するプロジェクタであって、
照明光が照射されるパネル面に、前記照明光を変調して前記画像光を生成するためのパネル画像を形成し、前記画像光を射出する光変調部と、
前記画像光を投写するための投写光学系と、
前記画像面内において、特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を格納する測定用画像格納部と、
前記投写光学系に対する相対的な位置に固定され、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定されたズーム比で撮影する撮像部と、
前記投写光学系と前記光変調部とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記撮像部による撮影画像に含まれ、前記特定点により前記投写面上で形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出し、
前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾斜角度を決定するとともに、
決定された前記投写面の位置または傾斜角度に応じて、前記投写画像の表示状態を補正する、プロジェクタ。
【００１８】
［適用例１２］
適用例１１に記載のプロジェクタであって、
前記測定線は、少なくとも互いに傾きの異なる第１と第２の測定線を含み、
前記制御部は、前記投写画像の台形歪み又はフォーカスを補正する、プロジェクタ。
【００１９】
［適用例１３］
画像を表す画像光を投写面に投写する投写光学系を備えるプロジェクタにおいて実行され、前記投写光学系に対する前記投写面の位置または傾きを測定するためのプログラムであって、
前記画像面内において、特定の座標を有する特定点を２点以上含む測定用画像を、前記投写面に投写させる機能と、
前記投写光学系に対する相対的な位置に固定された撮像部により、前記測定用画像が前記投写面に投写された測定用投写画像を、予め設定された倍率で撮影させる機能と、
前記撮像部による撮影画像から、前記特定点により前記投写面上に形成できる測定線に対応する撮像測定線を検出する機能と、
前記撮像測定線に応じて、前記投写面の位置または傾きを決定する機能と、
を備える、プログラム。
【００２０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、投写光学系に対する投写面の位置または傾きを測定する方法およびその方法を実行する光学機器、当該光学機器の制御方法およびその制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A．第１実施例：
B．第２実施例：
C．第３実施例：
D．変形例：
【００２２】
A．第１実施例：
図１は本発明の一実施例としてのプロジェクタの内部構成の概略を示すブロック図である。このプロジェクタ１００は、画像を表す画像光を投写スクリーンＳＣなどの投写面上に投写して画像を表示する。
【００２３】
プロジェクタ１００は、Ａ／Ｄ変換部１１０と、中央処理装置１２０（ＣＰＵ１２０）と、映像用プロセッサ１３４と、内部メモリ１６０（ＲＡＭ１６０）と、不揮発性記憶部１７０（ＲＯＭ１７０）と、撮影画像メモリ１８２とを備えている。プロジェクタ１００は、さらに、照明光学系１４０と、液晶パネル１３０と、投写光学系１５０と、液晶パネル駆動部１３２と、ズームレンズ駆動部１５５と、撮像部１８０と、リモコン制御部１９０と、リモコン１９１とを備えている。なお、ＣＰＵ１２０と、液晶パネル駆動部１３２と、映像用プロセッサ１３４と、ズームレンズ駆動部１５５と、ＲＡＭ１６０と、ＲＯＭ１７０と、撮像部１８０と、撮影画像メモリ１８２と、リモコン制御部１９０とは内部バス１０２を介して互いに接続されている。
【００２４】
プロジェクタ１００は、リモコン１９１を介してユーザからのプロジェクタ１００の操作に関する指示入力を受け付ける。リモコン制御部１９０は、ユーザによる指示入力を示す信号をリモコン１９１から受信してＣＰＵ１２０へと送信する。ＣＰＵ１２０は、その信号に応じてプロジェクタ１００の各構成部を制御する。
【００２５】
プロジェクタ１００は、図示しないＤＶＤプレーヤやパソコンなどの外部機器から表示画像を表す画像信号をケーブル３００を介して受け取る。外部機器から入力されたアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル画像信号へと変換され、映像用プロセッサ１３４に供給される。
【００２６】
映像用プロセッサ１３４は、台形歪み補正部１３６を備える。台形歪み補正部１３６は、Ａ／Ｄ変換部１１０から入力されたデジタル画像信号に対して台形補正を実行する。台形補正については後述する。なお、以後、本明細書においては、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されるデジタル画像信号によって表される画像を「補正前原画像」と呼ぶ。一方、映像用プロセッサ１３４によって補正された後のデジタル画像信号が表す画像を「補正後原画像」または、単に「原画像」と呼ぶ。
【００２７】
ここで、ＣＰＵ１２０は、撮像測定線検出部１２１と、投写測定線検出部１２２と、投写面検出部１２３と、投写距離測定部１２４と、投写角度測定部１２５とを有する。これらの各構成部１２１〜１２５の連携処理により、台形歪み補正部１３６が実行する台形補正で用いられるパラメータが決定される。具体的なその連携処理の内容については後述する。なお、ＣＰＵ１２０が備える各構成部１２１〜１２５は、ＲＡＭ１６０に格納されたコンピュータプログラムとして実現され、必要に応じてＣＰＵ１２０に読み込まれるものとしても良い。一方、映像用プロセッサ１３４の台形歪み補正部１３６は、ハードウェア的に構成されるものとしても良い。
【００２８】
映像用プロセッサ１３４は、補正後原画像を表すデジタル画像信号を液晶パネル駆動部１３２へと出力する。液晶パネル駆動部１３２は、当該デジタル画像信号に基づいて液晶パネル１３０を駆動する。液晶パネル１３０は、照明光学系１４０から照射された照明光を画像を表す画像光へと変調する。液晶パネル１３０から出力された画像光は、投写光学系１５０を介して投写スクリーンＳＣへと投写される。以後、本明細書においては、投写スクリーンＳＣに投写表示された画像を「投写画像」と呼ぶ。
【００２９】
なお、投写光学系１５０は、ズームレンズ１５２を備えている。ズームレンズ１５２は、ズームレンズ駆動部１５５のズーム調整用モータ１５６やフォーカス調整用モータ１５７によって焦点距離が調整される。これによって、投写画像は、その表示倍率やフォーカスが調整される。
【００３０】
撮像部１８０は、投写画像が表示されている投写スクリーンＳＣを撮影することが可能である。プロジェクタ１００は、この撮影画像に基づいて、プロジェクタ１００に対する投写スクリーンＳＣの配置状態を検出することができる。ここで、「投写スクリーンＳＣの配置状態」とは、プロジェクタ１００に対する投写スクリーンＳＣの位置及び傾斜角度を意味する。
【００３１】
撮像部１８０は、投写光学系１５０に対する相対的な位置が固定されており、予め設定された倍率での撮影が可能である。撮像部１８０は、例えば、ＣＭＯＳセンサや、ＣＣＤセンサなどのイメージセンサによって構成される。撮像部１８０の撮像データは、撮像部１８０から直接的に撮影画像メモリ１８２に格納される。ＣＰＵ１２０は、内部バス１０２を介して当該撮像データを撮影画像メモリ１８２から読み込むことができる。
【００３２】
図２（Ａ）は、プロジェクタ１００の外観を示す概略正面図である。なお、図２（Ａ）には、説明の便宜のため、三次元方向（ｘ，ｙ，ｚ方向）を矢印で示してある。プロジェクタ１００は、略直方体形状を有しており、矢印ｘ方向及び矢印ｙ方向に沿った同一の面１００ｓに投写光学系１５０と撮像部１８０とが配置されている。より具体的には、投写光学系１５０と撮像部１８０とは、面１００ｓの矢印ｘ方向（長辺方向）に沿って並列に配置されており、それぞれが対向する短辺側に寄った位置に設けられている。なお、プロジェクタ１００の底面には、脚部１０５が設けられている。プロジェクタ１００は、脚部１０５の高さを調整することにより、投写光学系１５０の光軸及び撮像部１８０の光軸をともに図中の矢印ｙ方向に沿って移動させることが可能である。
【００３３】
図２（Ｂ），（Ｃ）は、プロジェクタ１００の投写光学系１５０が投写スクリーンＳＣへ画像光を投写している状態及び撮像部１８０が投写スクリーンＳＣを撮影している状態を模式的に示す説明図である。なお、図２（Ｂ），（Ｃ）に図示した矢印ｘ，ｙ，ｚの示す方向はそれぞれ、図２（Ａ）の矢印ｘ，ｙ，ｚの示す方向と対応している。
【００３４】
投写光学系１５０と撮像部１８０とは、プロジェクタ１００を上面方向（矢印ｙに沿った方向）に沿って見たときに（図２（Ｂ））、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐと撮像部１８０の光軸ＯＡｉとが交わるように配置されている。また、プロジェクタ１００の側面方向（矢印ｘに沿った方向）に沿ってみたときに（図２（Ｃ））、２つの光軸ＯＡｐ，ＯＡｉはほぼ重なる。なお、図２（Ｃ）では、光軸ＯＡｉの図示は省略されている。
【００３５】
ここで、投写光学系１５０から投写スクリーンＳＣへと互いに放射状に延びる２本の直線ＰＡ1，ＰＡ2に挟まれている領域は、画像光の投写領域を示している。また、撮像部１８０から投写スクリーンＳＣに互いに放射状に延びる２本の破線ＳＡ1，ＳＡ2に挟まれた領域は、撮像部１８０による撮像領域を示している。このように、撮像部１８０は、投写スクリーンＳＣの投写画像全体を撮影することが可能である。
【００３６】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、液晶パネル１３０に形成される原画像と、投写画像と、撮像部１８０の撮影画像との関係を説明するための説明図である。  図３（Ａ）は、液晶パネル１３０（図１）を模式的に示す正面図である。液晶パネル１３０は、略長方形のパネル面１３０ｓを有している。液晶パネル１３０は、そのパネル面１３０ｓに、照明光を画像光へと変調するためのパネル画像を形成するための画像形成領域ＩＦを有している。画像形成領域ＩＦは、ｍ×ｎドットの画素によって構成されている（ｍ，ｎは任意の実数）。なお、本実施例の画像形成領域ＩＦは、パネル面１３０ｓの外周より２ドットずつ小さい内周領域として形成されているが、画像形成領域ＩＦの大きさは任意に設定可能である。
【００３７】
図３（Ｂ）は、投写スクリーンＳＣに全白投写画像ＰＩが投写表示された状態を示す模式図である。なお、全白投写画像ＰＩは、便宜上、ハッチングによって図示してある。プロジェクタ１００と投写スクリーンＳＣの投写面とが正対しておらず、投写スクリーンＳＣの投写面がプロジェクタ１００に対して傾きを有している場合には、全白投写画像ＰＩは、その傾きに応じてその形状が歪む。
【００３８】
図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）の全白投写画像ＰＩが表示された投写スクリーンＳＣを撮像部１８０が撮影したときの撮影画像ＳＩを示す模式図である。撮像部１８０は、投写光学系１５０の横位置から、投写スクリーンＳＣに対して斜め方向に向かって撮影するため、投写スクリーンＳＣは、略台形形状に歪んだ形状となる。
【００３９】
プロジェクタでは、一般に、その投写光学系の光軸と画像光の投写面とが垂直に交わるように配置されない場合が多く、原画像をそのまま投写表示すると、図３（Ｂ）に示すように投写画像は歪んでしまう。そこで、このプロジェクタ１００では、プロジェクタ１００に対する投写スクリーンＳＣの配置状態を検出し、その配置状態に応じて原画像の台形歪みを補正する台形補正処理を実行する。
【００４０】
図４は、プロジェクタ１００において実行される台形補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図５は、台形補正処理実行時におけるプロジェクタ１００の内部の機能を示すブロック図である。図５は、図１で示したプロジェクタ１００の内部構成の一部を書き換えたものであり、各構成部の符号は対応している。なお、この台形補正処理は、リモコン１９１（図１）を介したユーザからの指示により開始されるものとしても良いし、プロジェクタ１００の起動時に常に実行されるものとしても良い。
【００４１】
ステップＳ１０（図４）では、プロジェクタ１００は、投写スクリーンＳＣに、投写スクリーンＳＣの配置状態を測定するための測定用パターン画像を投写する。ステップＳ１０における具体的な処理手順としては、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ１７０の測定パターン記憶部１７１に予め格納された測定用パターン画像ＭＩを表す画像データを、ＣＰＵ１２０が液晶パネル駆動部１３２へと送信する。液晶パネル駆動部１３２は、液晶パネル１３０に測定用パターン画像ＭＩを表すパネル画像を画像形成領域ＩＦに形成させる。これによって、測定用パターン画像ＭＩが、投写光学系１５０を介して投写スクリーンＳＣに表示される。
【００４２】
図６（Ａ）は、測定用パターン画像ＭＩの一例を示す説明図であり、画像形成領域ＩＦに測定用パターン画像ＭＩが形成された液晶パネル１３０が模式的に示されている。図６（Ａ）は、画像形成領域ＩＦに測定用パターン画像ＭＩが形成されている点と、投写光学系１５０の光軸とパネル面１３０ｓとの交点ＯＰｐ（以後、「パネル光軸交点ＯＰｐ」と呼ぶ）が「×」で示されている点以外は、図３（Ａ）とほぼ同じである。
【００４３】
測定用パターン画像ＭＩは、互いに直交する２本の直線である第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２を有している。第１の測定線ＬＭ１は、パネル光軸交点ＯＰｐを通るとともに、画像形成領域ＩＦの対向する２つの長辺と直交している。一方、第２の測定線ＬＭ２は、パネル光軸交点ＯＰｐを通るとともに、画像形成領域ＩＦの対向する２つの短辺と直交している。なお、この測定用パターン画像ＭＩでは、第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２の交点と、パネル光軸交点ＯＰｐとが一致している。ところで、このプロジェクタ１００では、投写光学系１５０の光軸が投写面に対して仰角を有することによって生じる投写画像の歪みを低減するために、予めパネル光軸交点ＯＰｐが、パネル面１３０ｓの中央より下側に位置するように、投写光学系１５０と液晶パネル１３０との位置が決められている。
【００４４】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の測定用パターン画像ＭＩが投写スクリーンＳＣに投写表示された状態を示す模式図である。図６（Ｂ）は、測定用パターン画像ＭＩの投写画像（以後、「測定用投写画像ＭＩｐ」と呼ぶ）が追加されている点以外は図３（Ｂ）と同様である。また、図６（Ｂ）には、投写光学系１５０の光軸と投写スクリーンＳＣの投写面との交点ＯＰｓ（以後、「スクリーン光軸交点ＯＰｓ」と呼ぶ）を「×」で図示してある。
【００４５】
測定用投写画像ＭＩｐは、投写面において略台形形状に歪んでいる。また、測定用投写画像ＭＩｐ中には、測定用パターン画像ＭＩの第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２に対応する直線が含まれている。以後、これらの直線を「第１と第２の投写測定線ＬＭ１ｐ，ＬＭ２ｐ」と呼ぶ。ステップＳ２０（図４）では、撮像部１８０（図５）によって、この測定用投写画像ＭＩｐが表示されている投写スクリーンＳＣが撮影される。
【００４６】
図６（Ｃ）は、撮像部１８０によって撮影された撮影画像ＳＩを示す模式図である。なお、図６（Ｃ）には、スクリーン光軸交点ＯＰｓを「×」で図示してある。この撮影画像ＳＩには、投写スクリーンＳＣ上に投写された測定用投写画像ＭＩｐが映り込んでいる。以後、この撮像された測定用投写画像ＭＩｐを「測定用撮像画像ＭＩｓ」と呼ぶ。また、測定用撮像画像ＭＩｓに含まれる第１と第２の投写測定線ＬＭ１ｐ，ＬＭ２ｐに対応する直線をそれぞれ、「第１と第２の撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓ」と呼ぶ。撮像部１８０は、この撮影画像ＳＩを表す画像データ（以後、「撮像データ」と呼ぶ）を撮影画像メモリ１８２に格納する。
【００４７】
ステップＳ３０（図４）では、ＣＰＵ１２０は、撮影画像メモリ１８２に格納された撮像データを読み込み、撮像測定線検出部１２１に、撮影画像ＳＩ上の座標系における撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓ（図６（Ｃ））の位置及び傾きを検出させる。具体的には、撮像測定線検出部１２１は、撮影画像ＳＩを長辺方向及び短辺方向に走査して、各撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓのそれぞれについて、画像のコントラス比によって直線上に存在する少なくとも２点以上の点を検出し、各点を表す画素の重心座標を求める。例えば、各撮像測定線ＬＭ１ｓ、ＬＭ２ｓの２つの端点の座標を検出するものとしても良い。
【００４８】
撮像測定線検出部１２１は、得られた座標データから、撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓの傾きを算出し、算出された傾きと、検出した座標データのうちの少なくとも１つとを投写測定線検出部１２２へと送信する。以後、撮像測定線検出部１２１が投写測定線検出部１２２へと送信するパラメータを「直線パラメータ」と呼ぶ。ステップＳ４０では、投写測定線検出部１２２が、受信した直線パラメータを用いて、投写スクリーンＳＣに投写された投写測定線ＬＭ１ｐ、ＬＭ２ｐの三次元座標における位置及び傾きを求める。
【００４９】
図７は、測定用パターン画像ＭＩ中の第１の測定線ＬＭ１と、投写スクリーンＳＣ上の第１の投写測定線ＬＭ１ｐと、撮影画像ＳＩ中の第１の撮像測定線ＬＭ１ｓとの関係を説明するための説明図である。図７は、投写光学系１５０が測定用パターン画像ＭＩを投写スクリーンＳＣへ投写している状態と、撮像部１８０が投写スクリーンＳＣ上の測定用投写画像ＭＩｐを撮影している状態とを模式的に示している。
【００５０】
なお、以下の説明においては、第２の測定線ＬＭ２、第２の投写測定線ＬＭ２ｐ及び第２の撮像測定線ＬＭ２ｓについても、第１の測定線ＬＭ１、第１の投写測定線ＬＭ１ｐ及び第１の撮像測定線ＬＭ１ｓと同様である。そのため、第２の測定線ＬＭ２、第２の投写測定線ＬＭ２ｐ及び第２の撮像測定線ＬＭ２ｓの図示及び説明は省略する。
【００５１】
ここで、投写光学系１５０が投写する測定用パターン画像ＭＩ中の第１の測定線ＬＭ１を表す光線で規定される仮想的平面ＰＡ（以後、「投写平面ＰＡ」と呼ぶ。）を考える。この投写平面ＰＡは、投写光学系１５０の主点ＰＰの座標と第１の測定線ＬＭ１の式が既知であるので、予め求めておくことができる。
【００５２】
ところで、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐを通る直線画像の投写像は、投写光学系１５０のズーム比が変化しても、その直線方向に伸縮するのみである。ここで、第１の測定線ＬＭ１は、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐと交わる直線である。そのため、投写光学系１５０のズーム比が変化しても、第１の測定線ＬＭ１を表す光線は、投写光学系１５０の主点ＰＰを中心に、投写平面ＰＡ上で傾きが変化するにすぎない。従って、投写光学系１５０がズームレンズ駆動部１５５により、そのズーム比を変化させた場合であっても、投写平面ＰＡは不変である。
【００５３】
ここで、さらに、撮像部１８０の主点ＰＰｓと、投写スクリーンＳＣ上の第１の投写測定線ＬＭ１ｐとで規定される仮想的平面ＳＡ（以後、「撮影平面ＳＡ」と呼ぶ）を考える。撮影画像ＳＩ中の第１の撮像測定線ＬＭ１ｓは、撮影平面ＳＡと撮影画像ＳＩの画像面との交線として解釈できる。ここで、撮像部１８０の主点ＰＰｓの座標は既知である。従って、撮影画像ＳＩの画像面内における第１の撮像測定線ＬＭ１ｓを検出することにより、撮影平面ＳＡを決定することができる。撮影平面ＳＡが決まれば、投写スクリーンＳＣ上の第１の投写測定線ＬＭ１ｐは、２つの平面ＰＡ，ＳＡの交線として求めることが可能である。
【００５４】
ここで、撮影画像ＳＩの座標系（ｕ−ｖ座標系）における第１の撮像測定線ＬＭ１ｓの直線の式は、一般に以下の（１）式で与えられる。
α1ｕ＋α2ｖ＋α3＝０  …（１）
α1，α2，α3 は、定数であり、撮像測定線検出部１２１が投写測定線検出部１２２へと送信する直線パラメータに相当する。
【００５５】
また、投写光学系１５０の主点ＰＰを原点とする世界座標系を考えると、既知の座標変換により、世界座標系における第１の撮像測定線ＬＭ１ｓの式は、以下の（２）式として求まる。
（ｘ−ｐ1）／ｑ1＝（ｙ−ｐ2）／ｑ2＝（ｚ−ｐ3）／ｑ3  …（２）
ｐ1〜ｐ3，ｑ1〜ｑ3は定数であり、α1，α2，α3 によって決まる値である。さらに、上記（２）式と、既知である撮像部１８０の座標ｘ0，ｙ0，ｚ0とを用いれば、撮影平面ＳＡの平面の式は、以下の（３）式として求めることができる。
ｒ1ｘ＋ｒ2ｙ＋ｒ3ｚ＋ｒ4＝０  …（３）
ここで、ｒ1〜ｒ4は定数であり、ｘ0，ｙ0，ｚ0とα1，α2，α3 によって決まる値である。
【００５６】
前述したように、投写スクリーンＳＣ上に投写される投写平面ＰＡは既知であり、その平面の式は、一般に以下の（４）式で与えられる。
ｓ1ｘ＋ｓ2ｙ＋ｓ3ｚ＋ｓ4＝０  …（４）
ここで、ｓ1〜ｓ4は定数である。上記（３）式、（４）式を用いることにより、世界座標系における第１の投写測定線ＬＭ１ｐを表す直線の式を、以下の（５）式として求めることができる。
（ｘ−ｍ1）／ｎ1＝（ｙ−ｍ2）／ｎ2＝（ｚ−ｍ3）／ｎ3  …（５）
ｍ1〜ｍ3は、直線上の任意の点の位置を示す定数であり、ｎ1〜ｎ3は直線の傾きを示す定数である。また、これらの定数は、α1，α2，α3 によって決まる値である。即ち、撮影画像ＳＩの座標系（ｕ−ｖ座標系）における第１の撮像測定線ＬＭ１ｓを特定できれば、世界座標系における第１の投写測定線ＬＭ１ｐを一意に決定することが可能である。
【００５７】
投写測定線検出部１２２（図５）は、撮像測定線検出部１２１から受信した直線パラメータと、第１と第２の投写測定線ＬＭ１ｐ、ＬＭ２ｐの式とを対応させたマップを予め備えている。ステップＳ４０（図４）では、投写測定線検出部１２２は、そのマップを用いて、第１と第２の投写測定線ＬＭ１ｐ、ＬＭ２ｐを特定する。さらに、ステップＳ５０では、投写面検出部１２３が、第１と第２の投写測定線ＬＭ１ｐ，ＬＭ２ｐの通過する位置および傾きに基づいて、投写スクリーンＳＣの投写面を決定する。なお、以下に説明するように、２本の撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓから、投写スクリーンＳＣの配置状態を一意に特定することも可能である。
【００５８】
図８は、さらに、撮像測定線ＬＭ１ｓと投写スクリーンＳＣの配置状態との関係を説明するための説明図である。図８（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、撮影画像ＳＩが模式的に示されているが、便宜上、撮像測定線ＬＭ１ｓ以外の画面内の図示は省略されている。また、図８（Ａ），（Ｂ）の撮影画像ＳＩにはそれぞれ、スクリーン光軸交点ＯＰｓが「×」で図示してある。
【００５９】
図８（Ａ）は、投写スクリーンＳＣの傾斜角度が一定に保持されたまま、投写光学系１５０の主点ＰＰと投写スクリーンＳＣとの距離を変化させたときの撮像測定線ＬＭ１ｓを段階的に示した模式図である。図８（Ａ）には、投写光学系１５０の光軸が移動する軌跡を示す仮想的直線Ｌｏａを破線で図示してある。投写光学系１５０と撮像部１８０とは相対的な位置関係が固定されているため、撮影画像ＳＩにおける投写光学系１５０の光軸の通過する位置は一本の直線Ｌｏａ上に存在する。また、直線Ｌｏａ上の点は、横軸ｕ方向の座標が大きな点ほど、投写光学系１５０の主点ＰＰの近くに位置する点である。スクリーン光軸交点ＯＰｓは、この直線Ｌｏａ上の点であるとともに、撮像測定線ＬＭ１ｓ上の点でもある。従って、投写スクリーンＳＣの傾斜角度を一定に保持して投写スクリーンＳＣと投写光学系１５０との距離を増大させていくと、撮像測定線ＬＭ１ｓの撮影画像ＳＩにおける表示位置は、直線Ｌｏａに沿って、ｕ軸方向とは逆の方向に、次第に平行移動していく。
【００６０】
図８（Ｂ）は、スクリーン光軸交点ＯＰｓの位置を一定に保持したまま、投写スクリーンＳＣの傾斜角度を変化させたときの撮像測定線ＬＭ１ｓを段階的に示した模式図である。投写スクリーンＳＣの傾斜角度が変化すると、投写面に表示される投写測定線ＬＭ１ｐの傾きも変化する。従って、撮像測定線ＬＭ１ｓも投写スクリーンＳＣの傾斜角度に応じてその傾きが変化する。ただし、この撮像測定線ＬＭ１ｓの傾きの変化には、投写測定線ＬＭ１ｐの直線方向における傾斜角度の変化は反映されない。従って、互いに異なる傾きを有する２本の撮像測定線ＬＭ１ｓ、ＬＭ２ｓのそれぞれの傾きを検出することにより、投写スクリーンＳＣの投写面の傾斜角度を特定することが可能である。
【００６１】
このように、２本の撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓを求め、撮影画像ＳＩの座標系におけるスクリーン光軸交点ＯＰｓの位置を得ることにより、投写光学系１５０に対する投写スクリーンＳＣの位置を特定できる。また、２本の撮像測定線ＬＭ１ｓ、ＬＭ２ｓのそれぞれの傾きを特定することにより、投写スクリーンＳＣの投写光学系１５０の光軸に対する傾斜角度を特定することができる。
【００６２】
ステップＳ６０では、投写距離測定部１２４が、投写スクリーンＳＣの投写面と投写光学系１５０との距離（投写距離）を算出する。具体的には、投写スクリーンＳＣの投写面と、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐとの交点を求め、当該交点と、投写光学系１５０の主点ＰＰとの間の距離を算出する。ステップＳ７０では、ズームレンズ駆動部１５５が、算出された投写距離に応じてフォーカス調整用モータ１５７を駆動し、投写画像のフォーカスを調整する。
【００６３】
ステップＳ８０では、投写角度測定部１２５が、投写面検出部１２３が決定した投写スクリーンＳＣの投写面の傾きに基づいて、投写面に対する投写光学系１５０の光軸ＯＡｐの角度（投写角度）を算出する。ステップＳ９０では、算出された投写角度に基づいて、映像用プロセッサ１３４の台形歪み補正部１３６が、Ａ／Ｄ変換部１１０から受信した補正前原画像を表すデジタル画像信号に対して投写角度に応じた台形補正処理を実行する。台形歪み補正部１３６は、補正後原画像を表すデジタル画像信号を液晶パネル駆動部１３２へと送信する。
【００６４】
このように、本実施例のプロジェクタ１００では、投写スクリーンＳＣに投写された測定線を撮影し、その撮影画像上における測定線を検出することにより、投写面上の測定線の投写像の通過する位置及び傾きを求め、当該投写面を特定する。即ち、このプロジェクタ１００によれば、投写光の投写対象である投写面の測定を、容易に、かつ、精度良く実行することが可能である。また、その測定結果を用いて投写画像のフォーカスや台形歪みを調整できるため、プロジェクタ１００の表示画質を向上させることができる。
【００６５】
ところで、プロジェクタ１００では、投写光学系１５０のズームレンズ１５２の位置を検出してズーム比を特定するズーム比検出部を追加することも可能である。しかし、本発明を適用すれば、当該ズーム比検出部を設けることなく投写スクリーンＳＣの投写面を測量することが可能であり、ズーム比検出部を省略できる分だけプロジェクタ１００を小型化・軽量化することが可能である。また、本実施例のプロジェクタ１００では、少なくとも１つの撮像部１８０で三角測量が可能な能動的ステレオ法を採用している。従って、プロジェクタ１００は、撮像部として２つ以上のカメラを用いて行う受動的ステレオ法を採用したプロジェクタに比較して、より小型化・軽量化が可能である。
【００６６】
B．第２実施例：
図９は、本発明の第２実施例としてのプロジェクタ１００Ａにおいて実行されるフォーカス調整処理の処理手順を示すフローチャートである。図９は、各ステップＳ５０，Ｓ８０，Ｓ９０の処理工程が設けられていない点以外は、図４とほぼ同じである。また、図１０は、フォーカス調整処理実行時におけるプロジェクタ１００Ａの内部の機能を示す図５と同様なブロック図である。このフォーカス調整処理は、ユーザからのリモコン１９１を介した指示により実行されるものとしても良いし、プロジェクタの起動時に実行されるものとしても良い。なお、第２実施例のプロジェクタ１００Ａの構成は、以下において特に説明する点以外は、第１実施例のプロジェクタ１００とほぼ同じである（図１）。
【００６７】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、フォーカス調整処理のための測定用パターン画像及びその投写画像とその投写画像を撮影した撮影画像を説明するための説明図である。図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、第２の測定線ＬＭ２及び第２の投写測定線ＬＭ２ｐ、第２の撮像測定線ＬＭ２ｓが図示されていない点以外は、図６（Ａ）〜（Ｃ）とほぼ同じである。
【００６８】
ステップＳ１０では、プロジェクタ１００Ａは、投写スクリーンＳＣに、測定用パターン画像ＭＩａ（図１１（Ａ））を投写する。ステップＳ２０では、撮像部１８０が、投写スクリーンＳＣに投写された測定用投写画像ＭＩｐａ（図１１（Ｂ））を撮影する。ステップＳ３０では、撮像測定線検出部１２１が、撮影画像ＳＩ（図１１（Ｃ））から第１の撮像測定線ＬＭ１ｓを検出し、第１の撮像測定線ＬＭ１ｓの直線パラメータを算出する。
【００６９】
ステップＳ４０では、投写測定線検出部１２２が、撮像測定線検出部１２１から受信した直線パラメータに基づいて、世界座標系における投写スクリーンＳＣ上の第１の投写測定線ＬＭ１ｐの位置及び傾きを決定する。ステップＳ５０では、投写距離測定部１２４が、決定された第１の投写測定線ＬＭ１ｐと投写光学系１５０の光軸ＯＡｐとの交点を求め、投写距離を算出する。ステップＳ７０では、ズームレンズ駆動部１５５が、算出された投写距離に応じて投写光学系１５０のフォーカスを調整する。
【００７０】
このように、この第２実施例の構成によれば、少なくとも１本の測定線を投写スクリーンＳＣに投写表示して、その投写像を撮影し、その撮影画像中の測定線を検出することにより、投写距離を容易に求めることができる。従って、容易に投写画像のフォーカス調整が可能であり、プロジェクタ１００Ａの表示画質を向上させることができる。
【００７１】
C．第３実施例：
図１２は、本発明の第３実施例としてのプロジェクタによって投写表示される測定用パターン画像の他の例を示す説明図である。なお、本実施例のプロジェクタの構成は、第２実施例のプロジェクタ１００Ａ（図１）と同様であり、プロジェクタ１００Ａと同様なフォーカス調整処理（図１０）を実行する。
【００７２】
図１２は、第１の測定線ＬＭ１に換えて、第１と第２の測定点ＭＰ１，ＭＰ２が設けられている点と、液晶パネル１３０が図示されていない点以外は、図１１（Ａ）とほぼ同じである。この測定用パターン画像ＭＩｂの第１と第２の測定点ＭＰ１，ＭＰ２は、測定用パターン画像ＭＩｂの互いに対向する２つの長辺の中点を結ぶ中央線ＣＬ上に設けられている。第１の測定点ＭＰ１は、紙面に向かって上側の長辺により近い位置に設けられており、第２の測定点ＭＰ２は、紙面に向かって下側の長辺により近い位置に設けられている。なお、この測定用パターン画像ＭＩｂが液晶パネル１３０（図１）のパネル面に形成された場合には、パネル光軸交点ＯＰｐは、この中央線ＣＬ上に位置する。
【００７３】
ＣＰＵ１２０の撮像測定線検出部１２１は、この２つの測定点ＭＰ１，ＭＰ２の投写像を撮影画像から検出し、この２点を表す画素の重心座標を結ぶことによって得られる直線についての直線パラメータを算出する。このように、測定用パターン画像には、実線としての測定線が表示されていなくとも良く、少なくとも１本の測定線（仮想的な測定線を含む）を形成できる２点以上の特定の座標を有する特定点を含んでいれば良い。このような構成であっても、撮影画像ＳＩ中の当該特定点を検出することにより、当該測定線を検出でき、投写スクリーンＳＣ上における当該測定線の位置及び傾きを検出することが可能である。なお、特定点には、例えば、複数の直線同士の交点や、直線の端点、多角形の角、円の中心などが含まれる。また、特定点の位置は、特定点同士の距離が離れているほど、撮像測定線の検出において測定誤差を低減できるため好ましい。
【００７４】
D．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００７５】
D1．変形例１：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ１２０が有していた各構成部１２１〜１２５の機能の一部または全部を映像用プロセッサ１３４が実行するものとしても良い。
【００７６】
D2．変形例２：
上記第１実施例において、測定用パターン画像ＭＩは、第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２を有していた。しかし、測定用パターン画像ＭＩは、投写距離を測定するためには、第２実施例のように、少なくとも１本の測定線を有していれば良い。また、投写面の傾きを測定するためには、第１実施例のように、少なくとも２本の測定線を有していればよい。測定用パターン画像ＭＩは、さらに複数の測定線や、その他の測定用の図形や模様を有しているものとしても良い。
【００７７】
また、測定用パターン画像ＭＩの測定線は、第１実施例の第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２（図６（Ａ））とは異なる傾きを有する直線であっても良く、互いに直交していなくとも良い。ただし、測定線が測定用パターン画像ＭＩの画像面において垂直または水平の方向に延びる直線であれば、撮像測定線の検出工程において、液晶パネル１３０のドット構成によるジャギーの影響が低減されるため好ましい。
【００７８】
D3．変形例３：
上記実施例において、第１と第２の測定線ＬＭ１，ＬＭ２は、液晶パネル１３０のパネル面において投写光学系１５０の光軸ＯＡｐと交わるように投写スクリーンＳＣに投写されていた。しかし、測定用パターン画像ＭＩの測定線は、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐと直接的に交わるように投写スクリーンＳＣに投写されなくとも良い。即ち、当該測定線が延伸された直線上を光軸ＯＡｐが通過するように、測定用パターン画像ＭＩが投写スクリーンＳＣに投写されるものとしても良い。このような構成であっても、投写光学系１５０のズーム比にかかわらず、投写平面ＰＡを予め求めておくことが可能である。
【００７９】
また、測定用パターン画像ＭＩの測定線上、または、測定線が延伸された直線上を、投写光学系１５０の光軸ＯＡｐが通過しない状態で、測定用パターン画像ＭＩが投写スクリーンＳＣに投写されるものとしても良い。ただし、この場合には、投写光学系１５０のズーム比に応じた投写平面ＰＡが既知であることが好ましい。
【００８０】
D4．変形例４：
上記第１実施例において、投写測定線検出部１２２は、直線パラメータと投写測定線の位置及び傾きとを一意に対応させたマップを用いて、投写測定線の位置及び傾きを決定していた。しかし、投写測定線検出部１２２は、当該マップを用いなくとも良く、直線パラメータを用いて投写測定線の位置及び傾きを予め準備された数式により算出するものとしても良い。
【００８１】
また、投写測定線検出部１２２は省略されるものとしても良い。この場合には、例えば、投写面検出部１２３が、撮像測定線検出部１２１から直線パラメータを受信する。そして、図８で説明した関係を用いて撮像測定線と投写スクリーンＳＣの配置状態とを一意に関係づけたマップを用いて、投写スクリーンＳＣの配置状態を決定するものとしても良い。あるいは、投写面検出部１２３が、直線パラメータを用いて、予め準備された数式により、投写スクリーンＳＣの配置状態を算出するものとしても良い。
【００８２】
D5．変形例５：
上記実施例において、撮像測定線検出部１２１が送信する直線パラメータは、第１と第２の撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓの傾き及び少なくとも１つの端点の座標データであった。しかし、直線パラメータとしては、他のパラメータであっても良く、撮像測定線ＬＭ１ｓ，ＬＭ２ｓを特定できるパラメータであれば良い。例えば、検出された測定線の２つの端点の座標データであるとしても良い。
【００８３】
D6．変形例６：
上記実施例において、撮像部１８０の位置は投写光学系１５０の位置に対して固定された位置に設けられていた。しかし、撮像部１８０は、固定された位置に設けられていなくとも良く、位置が可動であるものとしても良い。ただし、この場合には、撮像部１８０の投写光学系１５０に対する位置情報を検出可能な位置検出部が設けられていることが好ましい。
【００８４】
D7．変形例７：
上記第１実施例では、測定された投写光学系１５０の投写面の位置及び傾斜角度に応じて、台形歪み補正部１３６が原画像に対して台形補正を実行していた。しかし、プロジェクタ１００は、測定された投写面の位置及び傾斜角度を利用して、台形補正以外の処理を実行するものとしても良い。また、上記第２実施例では、測定された投写光学系１５０の位置に応じて、ズームレンズ駆動部１５５が投写画像のフォーカスを調整していた。しかし、プロジェクタ１００Ａは、測定された投写面の位置を利用して、投写画像のフォーカス調整以外の処理を実行するものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】プロジェクタの内部構成を示す概略ブロック図。
【図２】プロジェクタの外観を示す概略正面図及びプロジェクタによる投写スクリーンへの投写を説明するための模式図。
【図３】液晶パネルのパネル画像と投写スクリーンに表示された投写画像と撮像部による撮影画像とを示す概略図。
【図４】台形補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】台形補正処理におけるプロジェクタの機能を示すブロック図。
【図６】測定用パターン画像を説明するための説明図。
【図７】投写光学系のズーム比測定方法の原理を説明するための説明図。
【図８】撮像測定線と投写スクリーンの配置状態との関係を説明するための説明図。
【図９】第２実施例におけるフォーカス処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】第２実施例におけるフォーカス処理におけるプロジェクタの機能を示すブロック図。
【図１１】第２実施例における測定用パターン画像を説明するための説明図。
【図１２】第３実施例における測定用パターン画像を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００８６】
１００，１００Ａ…プロジェクタ
１００ｓ…面
１０２…内部バス
１０５…脚部
１１０…Ａ／Ｄ変換部
１２０…ＣＰＵ
１２１…撮像測定線検出部
１２２…投写測定線検出部
１２３…投写面検出部
１２４…投写距離測定部
１２５…投写角度測定部
１３０…液晶パネル
１３０ｓ…パネル面
１３２…液晶パネル駆動部
１３４…映像用プロセッサ
１３６…台形歪み補正部
１４０…照明光学系
１５０…投写光学系
１５２…ズームレンズ
１５５…ズームレンズ駆動部
１５６…ズーム調整用モータ
１５７…フォーカス調整用モータ
１６０…ＲＡＭ
１７０…ＲＯＭ
１８０…撮像部
１８２…撮影画像メモリ
１９０…リモコン制御部
１９１…リモコン
３００…ケーブル
ＣＬ…中央線
ＩＦ…画像形成領域
ＬＭ１…第１の測定線
ＬＭ２…第２の測定線
ＬＭ１ｐ…第１の投写測定線
ＬＭ２ｐ…第２の投写測定線
ＬＭ１ｓ…第１の撮像測定線
ＬＭ２ｓ…第２の撮像測定線
Ｌｏａ…直線
ＭＩ，ＭＩａ，ＭＩｂ…測定用パターン画像
ＭＩｐ，ＭＩｐａ…測定用投写画像
ＭＩｓ…測定用撮像画像
ＭＰ１…第１の測定点
ＭＰ２…第２の測定点
ＯＡｉ…光軸（撮像部）
ＯＡｐ…光軸（投写光学系）
ＯＰｐ…パネル光軸交点
ＯＰｓ…スクリーン光軸交点
ＰＡ…投写平面
ＰＩ…全白投写画像
ＰＰ…主点（投写光学系）
ＰＰｓ…主点（撮像部）
ＳＡ…撮影平面
ＳＣ…投写スクリーン
ＳＩ…撮影画像
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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