(57)【要約】【課題】照明光等の影響を受ける場合であっても、撮像画像における測定位置を正確に決定する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、少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を生成する画像生成部１８０と、前記画像を投写する投写部１９０と、投写部１９０によって投写対象領域に投写された前記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、測定位置を決定する位置決定部１３０を含んで構成される。【選択図】図５
2010134215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を生成する画像生成部と、
前記画像を投写する投写部と、
前記投写部によって投写対象領域に投写された前記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、測定位置を決定する位置決定部と、
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、
前記画像生成部は、前記画像として、第１のパターンを含む第１のキャリブレーション画像と、第２のパターンを含む第２のキャリブレーション画像とを生成し、
前記投写部は、前記第１のキャリブレーション画像と、前記第２のキャリブレーション画像とを投写し、
前記撮像部は、前記第１のキャリブレーション画像を撮像して第１の撮像画像を生成するとともに、前記第２のキャリブレーション画像を撮像して第２の撮像画像を生成し、
前記位置決定部は、前記第１の撮像画像と、前記第２の撮像画像との差違に基づいて前記測定位置を決定する、
プロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１のパターンは、複数の平行な線で構成され、
前記第２のパターンは、前記第１のパターンにおける線の角度とは異なる角度の複数の平行な線で構成され、
前記位置決定部は、前記測定位置として、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを重ねた状態における各線の交点の位置を決定する、
プロジェクター。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは、各線の間隔が中央になるほど狭くなっている、
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、
前記測定位置に基づき、投写距離を決定する投写距離決定部を含む、
プロジェクター。
【請求項６】
請求項３、４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
投写距離を決定する投写距離決定部を含み、
前記位置決定部は、前記第１の撮像画像と、前記第２の撮像画像との差分画像における各線の交点の位置を決定し、
前記投写距離決定部は、前記各線の交点の位置に基づき、投写された前記画像における前記各線の交点に相当する位置から前記投写部までの投写距離を決定する、
プロジェクター。
【請求項７】
請求項５、６のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記投写距離に基づき、前記投写部のフォーカスを調整するフォーカス調整部を含む、
プロジェクター。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記投写距離に基づき、画像の歪みを補正する歪み補正部を含む、
プロジェクター。
【請求項９】
投写部と、撮像部とを含む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であって、
前記コンピューターを、
少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を生成する画像生成部と、
前記画像を前記投写部に投写させる投写制御部と、
前記投写部によって投写対象領域に投写された前記画像を前記撮像部に撮像させて撮像画像を生成させる撮像制御部と、
前記撮像画像に基づき、測定位置を決定する位置決定部として機能させる、
プログラム。
【請求項１０】
投写部と、撮像部とを含む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９に記載したプログラムを記憶した、
情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開平１０−３１９５０６号公報では、プロジェクションテレビが、テストパターンを含む画像を投写し、当該画像を撮像し、撮像画像におけるテストパターンの位置と基準位置とのずれに応じて投写部のフォーカス調整を行うことが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３１９５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記公報におけるテストパターンでは複数の線が均等に配置されている。このようなテストパターンの場合、例えば、外光や蛍光灯の照明光等が当該線と重なっていると撮像画像における線の情報が消えてしまい、プロジェクションテレビは、各線の位置を正確に決定することができない。
【０００４】
本発明の目的は、照明光等の影響を受ける場合であっても、撮像画像における測定位置を正確に決定することが可能なプロジェクター、プログラムおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を生成する画像生成部と、前記画像を投写する投写部と、前記投写部によって投写対象領域に投写された前記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、測定位置を決定する位置決定部と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るプログラムは、投写部と、撮像部とを含む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であって、前記コンピューターを、少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を生成する画像生成部と、前記画像を前記投写部に投写させる投写制御部と、前記投写部によって投写対象領域に投写された前記画像を前記撮像部に撮像させて撮像画像を生成させる撮像制御部と、前記撮像画像に基づき、測定位置を決定する位置決定部として機能させることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、投写部と、撮像部とを含む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。
【０００８】
本発明によれば、プロジェクターは、不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を用いることにより、照明光等の影響を受ける場合であってもパターンと照明光等を区別することができるため、撮像画像における測定位置を正確に決定することができる。
【０００９】
また、前記画像生成部は、前記画像として、第１のパターンを含む第１のキャリブレーション画像と、第２のパターンを含む第２のキャリブレーション画像とを生成し、前記投写部は、前記第１のキャリブレーション画像と、前記第２のキャリブレーション画像とを投写し、前記撮像部は、前記第１のキャリブレーション画像を撮像して第１の撮像画像を生成するとともに、前記第２のキャリブレーション画像を撮像して第２の撮像画像を生成し、前記位置決定部は、前記第１の撮像画像と、前記第２の撮像画像との差違に基づいて前記測定位置を決定してもよい。
【００１０】
これによれば、プロジェクターは、異なるキャリブレーション画像の撮像画像の差違を把握することにより、照明光等の影響をなくした状態で測定位置を決定することができるため、より正確に測定位置を決定することができる。
【００１１】
また、前記第１のパターンは、複数の平行な線で構成され、前記第２のパターンは、前記第１のパターンにおける線の角度とは異なる角度の複数の平行な線で構成され、前記位置決定部は、前記測定位置として、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを重ねた状態における各線の交点の位置を決定してもよい。
【００１２】
これによれば、プロジェクターは、複数の交点の情報を用いることができるため、元の画像が投写されることによってどのように変化したか適切に把握することができる。
【００１３】
また、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは、各線の間隔が中央になるほど狭くなっていてもよい。
【００１４】
これによれば、各線の間隔が中央になるほど狭くなっていることにより、プロジェクターは、照明光等の影響を受ける場合であっても、撮像画像における画像の中央を決定しやすく、より正確に交点の位置を決定することができる。
【００１５】
また、前記プロジェクターは、前記測定位置に基づき、投写距離を決定する投写距離決定部を含んでもよい。
【００１６】
これによれば、プロジェクターは、照明光等の影響を受ける場合であっても、より正確に投写距離を決定することができる。
【００１７】
また、前記プロジェクターは、投写距離を決定する投写距離決定部を含み、前記位置決定部は、前記第１の撮像画像と、前記第２の撮像画像との差分画像における各線の交点の位置を決定し、前記投写距離決定部は、前記各線の交点の位置に基づき、投写された前記画像における前記各線の交点に相当する位置から前記投写部までの投写距離を決定してもよい。
【００１８】
これによれば、プロジェクターは、照明光等の影響を受ける場合であっても、より正確に投写距離を決定することができる。
【００１９】
また、前記プロジェクターは、前記投写距離に基づき、前記投写部のフォーカスを調整するフォーカス調整部を含んでもよい。
【００２０】
これによれば、プロジェクターは、照明光等の影響を受ける場合であっても、より正確に投写部のフォーカス調整を行うことができる。
【００２１】
また、前記プロジェクターは、前記投写距離に基づき、画像の歪みを補正する歪み補正部を含んでもよい。
【００２２】
これによれば、プロジェクターは、照明光等の影響を受ける場合であっても、より正確に画像の歪みを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
（第１の実施例）
図１は、従来のキャリブレーション画像３００の投写状態を示す図である。例えば、キャリブレーション画像３００では、縦線のパターンが４つあり、各パターンが等間隔で配置されている。なお、実際のキャリブレーション画像３００では、縦線のパターンは白で、パターン以外の部分は黒であるものとする。このようなキャリブレーション画像３００がスクリーンに投写された場合、図１に示すように照明光４００がキャリブレーション画像３００の一部に照射されることがある。
【００２５】
図２は、従来の画素ごとの輝度値を示す図である。図１に示す状態で、ＣＭＯＳカメラ等がキャリブレーション画像３００を撮像すると、パターンの部分と同様に照明光４００の部分も輝度値が高くなる。フォーカス調整や画像の歪み補正等を行うためには、画像処理装置が、撮像画像における輝度値が高い部分がキャリブレーション画像３００におけるどのパターンに相当するかを判定することが重要になる。しかし、図２に示す状態では、画像処理装置が撮像画像におけるパターンの位置を特定することは困難である。
【００２６】
図３は、第１の実施例における第１のキャリブレーション画像３１０の投写状態を示す図である。本実施例では、プロジェクターは、第１のキャリブレーション画像３１０を用いる。第１のキャリブレーション画像３１０では、平行な縦線のパターンが５つあり、中央付近の２つ目〜４つ目のパターンの間隔が、１つ目と２つ目の間隔および４つ目と５つ目の間隔と比べて狭くなっている。すなわち、第１のキャリブレーション画像３１０は、一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像であって、各線の間隔が中央になるほど狭くなっている画像である。
【００２７】
図３に示す状態では、図１と同様に、１つ目のパターンと２つ目のパターンを跨ぐように照明光４００が照射されているものとする。
【００２８】
図４は、第１の実施例における画素ごとの輝度値を示す図である。図３に示す状態で、ＣＭＯＳカメラ等が第１のキャリブレーション画像３１０を撮像すると、パターンの部分と同様に照明光４００の部分も輝度値が高くなる。図２と図４を比較すればわかるように、第１のキャリブレーション画像３１０では、パターンの間隔が均一ではないことにより、プロジェクターは、撮像画像から間隔が均一でないパターンの部分を特定することができれば、どのパターンが何番目のパターンであるかを決定することができるため、照明光４００の影響を受ける場合であっても撮像画像における各パターンの位置（測定位置）をより正確に決定することができる。
【００２９】
本実施例では、プロジェクターが、撮像画像における各パターンの位置を決定し、当該位置に応じて投写部のフォーカスを調整して画像を投写する実施例について説明する。
【００３０】
図５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、第１のキャリブレーション画像３１０等を生成する画像生成部１８０と、種々の画像を投写する投写部１９０と、投写部１９０によってスクリーン等の投写対象領域に投写された画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、種々のデータを記憶する記憶部１２０と、撮像画像におけるパターンの位置を決定する位置決定部１３０と、パターンの位置に基づき、投写距離を決定する投写距離決定部１４０と、投写距離に基づき、投写部１９０のフォーカスを調整するフォーカス調整部１５０を含んで構成されている。
【００３１】
また、記憶部１２０は、第１のキャリブレーション画像３１０等を生成するための画像データ１２１、撮像画像における各パターンの基準位置等を示す基準データ１２２、各パターンの基準位置と実際の位置とのずれ量と投写距離との対応付けを示す投写距離データ１２３、撮像画像を示す撮像データ１２４等を記憶している。
【００３２】
なお、プロジェクター１００は、これらの各部の機能を、以下のハードウェアを用いて実装してもよい。例えば、プロジェクター１００は、撮像部１１０はＣＭＯＳカメラ等、記憶部１２０はＲＡＭ等、位置決定部１３０、投写距離決定部１４０、フォーカス調整部１５０はＣＰＵ等、画像生成部１８０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、フォーカスレンズ、投写レンズ等を用いて実装してもよい。
【００３３】
また、プロジェクター１００は、画像生成部１８０等の機能を情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って実装してもよい。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。
【００３４】
次に、フォーカス調整部１５０等を用いたフォーカス調整手順について説明する。図６は、第１の実施例におけるフォーカス調整手順を示すフローチャートである。
【００３５】
例えば、プロジェクター１００は、重力センサー等によって移動を感知した場合、下記のフォーカス調整処理（いわゆるオートフォーカス）を実行する。
【００３６】
画像生成部１８０は、画像データ１２１に基づき、第１のキャリブレーション画像３１０を生成し、投写部１９０は、第１のキャリブレーション画像３１０をスクリーンに投写する（ステップＳ１）。
【００３７】
撮像部１１０は、スクリーンに投写された第１のキャリブレーション画像３１０を自動露出で撮像し、第１の撮像画像を生成し、撮像データ１２４の一部として記憶部１２０に記憶する（ステップＳ２）。
【００３８】
図７は、第１の実施例における第１のキャリブレーション画像３１０の第１の撮像画像５００を示す図である。例えば、第１の撮像画像５００には、投写対象領域の一種であるスクリーン４１０に投写された第１のキャリブレーション画像３１０の全体が含まれる。
【００３９】
画像生成部１８０は、画像データ１２１に基づき、第２のキャリブレーション画像３２０を生成し、投写部１９０は、第２のキャリブレーション画像３２０をスクリーン４１０に投写する（ステップＳ３）。
【００４０】
撮像部１１０は、スクリーン４１０に投写された第２のキャリブレーション画像３２０を自動露出で撮像し、第２の撮像画像を生成し、撮像データ１２４の一部として記憶部１２０に記憶する（ステップＳ４）。
【００４１】
図８は、第１の実施例における第２のキャリブレーション画像３２０の第２の撮像画像５０１を示す図である。第２のキャリブレーション画像３２０は、平行な横線のパターンが５つあり、中央付近の２つ目〜４つ目のパターンの間隔が、１つ目と２つ目の間隔および４つ目と５つ目の間隔と比べて狭くなっている。すなわち、第２のキャリブレーション画像３２０は、一部が不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像であって、各線の間隔が中央になるほど狭くなっている画像である。
【００４２】
なお、実際の第１のキャリブレーション画像３１０および第２のキャリブレーション画像３２０では、縦線および横線のパターンは白で、パターン以外の部分は黒であるものとする。
【００４３】
位置決定部１３０は、撮像データ１２４で示される第１のキャリブレーション画像３１０のＹ軸（縦軸）の左端中央からＸ軸（横軸）方向（右方向）に各画素の輝度値を判定することにより、Ｘ軸におけるパターンの位置を仮決定する。さらに、位置決定部１３０は、当該位置の周辺画素の輝度値を検索することにより、第１の撮像画像５００における各パターンの直線（近似線）を決定する（ステップＳ５）。
【００４４】
また、位置決定部１３０は、撮像データ１２４で示される第２のキャリブレーション画像３２０のＸ軸の上端中央からＹ軸方向（下方向）に各画素の輝度値を判定することにより、Ｙ軸におけるパターンの位置を仮決定する。さらに、位置決定部１３０は、当該位置の周辺画素の輝度値を検索することにより、第２の撮像画像５０１における各パターンの直線（近似線）を決定する（ステップＳ６）。
【００４５】
さらに、位置決定部１３０は、ステップＳ５、Ｓ６で決定した各直線の交点を決定する（ステップＳ７）。
【００４６】
図９は、第１の実施例における各直線の交点を示す模式図である。例えば、本実施例では、位置決定部１３０は、縦横それぞれ５本ずつの直線を決定し、Ｐ１〜Ｐ２５の２５個の交点の座標位置を決定する。なお、基準データ１２２は、標準的な状態におけるＰ１〜Ｐ２５の座標位置を示すものとする。
【００４７】
投写距離決定部１４０は、基準データ１２２の各交点の座標位置と実際の各交点の座標位置とのずれ量と、投写距離データ１２３に基づき、実際に投写された第１のキャリブレーション画像３１０および第２のキャリブレーション画像３２０における各交点に相当する位置までの投写距離を決定する（ステップＳ８）。
【００４８】
図１０は、第１の実施例における投写距離を示す模式図である。例えば、投写部１９０の正面の液晶パネル（例えば、緑光の液晶パネル）の中央から撮像部１１０の結像領域の中央までの距離Ｌ１は既知で固定値であり、撮像部１１０の画角の半分の角度θも既知で固定値である。プロジェクター１００が、標準的な環境でキャリブレーション画像を投写し、撮像した時の投写距離がＤ１であり、実際の環境でキャリブレーション画像を投写し、撮像した時の投写距離がＤ２であるものとする。
【００４９】
投写距離決定部１４０は、投写距離がＤ１と投写距離Ｄ２の違いを、撮像部１１０の結像領域での交点の座標値のずれ量Ｌ２から三角測量等の手法を用いて把握することができる。
【００５０】
投写距離決定部１４０は、２５個の交点の投写距離を決定し、すべての投写距離の平均値を演算する。フォーカス調整部１５０は、当該平均値に基づき、当該平均値に最適なフォーカスとなるように投写部１９０のフォーカスを調整する（ステップＳ９）。
【００５１】
画像生成部１８０は、画像信号等に基づき、通常の画像を生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００５２】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、不均一な間隔で配置された複数のパターンを含む画像を用いることにより、照明光４００等の影響を受ける場合であってもパターンと照明光４００等を区別することができるため、撮像画像におけるパターンの位置を正確に決定することができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、第１のキャリブレーション画像３１０と第２のキャリブレーション画像３２０の撮像画像の差違を把握することにより、照明光４００等の影響をなくした状態でパターンの位置を決定することができるため、より正確にパターンの位置を決定することができる。
【００５４】
また、本実施例によれば、第１のキャリブレーション画像３１０における第１のパターンは、複数の平行な線で構成され、第２のキャリブレーション画像３２０における第２のパターンは、第１のパターンにおける線の角度とは異なる角度の複数の平行な線で構成されていることにより、プロジェクター１００は、複数の交点の情報を用いることができるため、元の画像が投写されることによってどのように変化したか適切に把握することができる。
【００５５】
また、第１のキャリブレーション画像３１０および第２のキャリブレーション画像３２０における各パターンは、各線の間隔が中央になるほど狭くなっていることにより、プロジェクター１００は、照明光４００等の影響を受ける場合であっても、撮像画像における画像の中央を決定しやすく、より正確に交点の位置を決定することができる。
【００５６】
また、キャリブレーション画像として、各線の間隔を変えるのではなく、各線の太さを変えることも考えられるが、太い線の場合は交点等を決定する際の正確さに欠けるため、本実施例の各線の間隔を変える手法のほうがより優れた作用効果を奏する。
【００５７】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、照明光４００等の影響を受ける場合であっても、より正確に投写距離を決定することができ、投写部１９０のフォーカスも適切に調整することができる。
【００５８】
また、本実施例によれば、第１のキャリブレーション画像３１０および第２のキャリブレーション画像３２０は白と黒の比率がほぼ同じであるため、撮像部１１０が自動露出で撮像する場合であっても、ほぼ同じ露出で撮像することができるため、プロジェクター１００は、第１の撮像画像５００と第２の撮像画像５０１の差異を求める場合であっても正確に求めることができる。
【００５９】
また、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、近似的な直線を決定して交点の情報のみを用いることにより、照明光４００の情報を用いなくて済むため、より正確に交点の位置を決定することができる。
【００６０】
（第２の実施例）
第１の実施例では、プロジェクター１００は、各キャリブレーション画像における各直線を決定して各直線の差違に応じて各交点の位置を測定位置として決定し、当該位置に応じて投写部１９０のフォーカスを調整したが、当該差違の決定手法は上述した実施例には限定されず、投写距離に応じた調整もフォーカス調整には限定されない。第２の実施例では、第１の撮像画像５００と第２の撮像画像５０１の差違として排他的論理和を演算して各交点の位置を決定して投写距離を決定し、投写距離に応じた画像の歪みを補正する実施例について説明する。
【００６１】
図１１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、プロジェクター１００と同様であるが、歪み補正部１６０を有し、フォーカス調整部１５０を有していない点で相違している。また、プロジェクター１０１の位置決定部１３１は排他的論理和を演算して上述した交点の位置を決定する点でプロジェクター１００の位置決定部１３０と相違している。
【００６２】
また、プロジェクター１０１は、位置決定部１３１等の機能を情報記憶媒体２０１に記憶されたプログラムを読み取って実装してもよい。
【００６３】
次に、歪み補正部１６０等を用いた歪み補正手順について説明する。図１２は、第２の実施例における歪み補正手順を示すフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ４は第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００６４】
位置決定部１３１は、撮像データ１２４で示される第１の撮像画像５００と第２の撮像画像５０１との排他的論理和を演算し（ステップＳ１１）、演算結果に基づき、各直線の交点を決定する（ステップＳ１２）。
【００６５】
図１３は、第２の実施例における交点付近の排他的論理和の演算結果を示す模式図である。図１３に示すように、交点の部分は２つの直線が重なっているため、直線部分とは異なる色になる。したがって、位置決定部１３１は、交点を特定しやすい。
【００６６】
投写距離決定部１４０は、基準データ１２２の交点と実際の交点とのずれ量と、投写距離データ１２３に基づき、実際に投写された第１のキャリブレーション画像３１０および第２のキャリブレーション画像３２０における各交点に相当する位置までの投写距離を決定する（ステップＳ８）。
【００６７】
歪み補正部１６０は、各投写距離に基づき、画像の歪みを補正する（ステップＳ１３）。具体的には、例えば、歪み補正部１６０は、各投写距離を用いて投写面（液晶パネル）とスクリーン４１０との相対的な傾きを決定し、当該傾きに応じて画像の各領域（例えば、４隅の位置等）と液晶パネルの各領域との対応付けを示す情報を画像生成部１８０に通知する。
【００６８】
画像生成部１８０は、当該情報に応じて液晶パネルに画像を生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００６９】
以上のように、本実施例によれば、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する。また、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、照明光４００等の影響を受ける場合であっても、より正確に画像の歪みを補正することができる。
【００７０】
また、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、第１の撮像画像５００と第２の撮像画像５０１の排他的論理和を演算することにより、撮像画像に含まれる照明光４００を消すことができるため、より正確に交点の位置を決定することができる。
【００７１】
（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、第１の実施例と第２の実施例を組み合わせてもよく、プロジェクターが、投写距離に基づき、フォーカスを調整するとともに、画像の歪みを補正してもよい。
【００７２】
また、パターンは、線には限定されず、例えば、点、円、矩形等であってもよい。また、位置決定部１３０、１３１が決定する対象（測定位置）は、直線の交点には限定されず、点、円等のパターンそのもの等のパターンに関する種々の位置を採用可能である。また、上述した実施例では一部のパターンの間隔が異なっているが、すべてのパターンの間隔が異なっていてもよい。
【００７３】
また、各キャリブレーション画像における線の本数は５本には限定されず、４本以下であってもいし、６本以上であってもよい。また、上述した実施例では、第１のキャリブレーション画像３１０における直線と、第２のキャリブレーション画像３２０における直線は直角に交わっているが、両者の角度が異なっていればよく、必ずしも直角に交わる必要はない。
【００７４】
また、位置決定部１３０は、中央の線の情報のみを用いてもよい。投写部１９０がズームを行った場合であっても、中央の線の位置の変化は少ないため、プロジェクター１００は、正確にフォーカス調整を行うことができる。
【００７５】
また、画像生成部１８０は、上述した実施例では２種類のキャリブレーション画像を生成しているが、フォーカス調整や歪み補正を行うための１種類のキャリブレーション画像のみを生成してもよい。例えば、画像生成部１８０は、少なくとも一部が不均一な間隔で配置された複数の点を含むキャリブレーション画像を生成し、位置決定部１３０、１３１は、撮像画像における当該キャリブレーション画像内の各点の位置を決定してもよい。なお、１種類のキャリブレーション画像に含まれるパターンは複数の点に限定されず、複数の直線で構成された格子であってもよい。
【００７６】
図１４は、その他の実施例におけるキャリブレーション画像３３０の一例を示す図である。また、図１５は、その他の実施例におけるキャリブレーション画像３３１の他の一例を示す図である。図１６は、その他の実施例におけるキャリブレーション画像３３２の他の一例を示す図である。図１７は、その他の実施例におけるキャリブレーション画像３３３の他の一例を示す図である。
【００７７】
例えば、キャリブレーション画像３３０では、すべてのパターンの間隔が異なっている。また、キャリブレーション画像３３１では、２つのパターン（左側が右側よりも上がっている直線と、左側が右側よりも下がっている直線）が直角に交わっていない。また、キャリブレーション画像３３２では、各パターンが点で構成されている。また、キャリブレーション画像３３３では、複数の線が直角に交わっており、各線の間隔が中央になるほど狭くなっている。
【００７８】
このように、１種類のキャリブレーション画像３３０〜３３３としては、種々の形態を採用可能であり、上述した実施例のように、複数のキャリブレーション画像に分けて各キャリブレーション画像の撮像画像に基づいてキャリブレーション画像３３０〜３３３のような画像が生成されてもよい。
【００７９】
また、画像が投写されていない状態の撮像画像またはキャリブレーション画像３３０〜３３３の背景色画像が投写された状態の撮像画像と、キャリブレーション画像３３０〜３３３の撮像画像との差分画像等に基づいて測定位置（各パターンに関する位置）が決定されてもよい。これによれば、差分画像等の差違を用いることにより、プロジェクターは、スクリーンに照明光や障害物等が存在している場合の影響を抑制し、より正確に測定位置を決定することができる。
【００８０】
また、位置決定部１３０、１３１は、撮像部１１０の結像領域における２次元座標位置に代えて３次元座標位置を決定してもよい。また、投写対象領域は、スクリーン４１０には限定されず、例えば、白板、黒板、壁等であってもよい。
【００８１】
また、第１の撮像画像５００と第２の撮像画像５０１との差違は、上述した直線の差違や、排他的論理和には限定されず、例えば、差分画像、輝度値の比率等であってもよい。また、上述した実施例では、プロジェクターは、ずれ量と投写距離データ１２３を用いて投写距離を求めているが、基準データ１２２や投写距離データ１２３を用いずに結像領域における座標位置と三角測量の手法等を用いて投写距離を演算して求めてもよい。
【００８２】
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）には限定されず、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とプロジェクター等）に分散して実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来のキャリブレーション画像の投写状態を示す図である。
【図２】従来の画素ごとの輝度値を示す図である。
【図３】第１の実施例における第１のキャリブレーション画像の投写状態を示す図である。
【図４】第１の実施例における画素ごとの輝度値を示す図である。
【図５】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６】第１の実施例におけるフォーカス調整手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施例における第１のキャリブレーション画像の第１の撮像画像を示す図である。
【図８】第１の実施例における第２のキャリブレーション画像の第２の撮像画像を示す図である。
【図９】第１の実施例における各直線の交点を示す模式図である。
【図１０】第１の実施例における投写距離を示す模式図である。
【図１１】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１２】第２の実施例における歪み補正手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施例における交点付近の排他的論理和の演算結果を示す模式図である。
【図１４】その他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１５】その他の実施例におけるキャリブレーション画像の他の一例を示す図である。
【図１６】その他の実施例におけるキャリブレーション画像の他の一例を示す図である。
【図１７】その他の実施例におけるキャリブレーション画像の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００、１０１  プロジェクター、１１０  撮像部、１２０  記憶部、１２１  画像データ、１２２  基準データ、１２３  投写距離データ、１２４  撮像データ、１３０、１３１  位置決定部、１４０  投写距離決定部、１５０  フォーカス調整部、１６０  歪み補正部、２００、２０１  情報記憶媒体、３００、３３０〜３３３  キャリブレーション画像、３１０  第１のキャリブレーション画像、３２０  第２のキャリブレーション画像、４００  照明光、４１０  スクリーン、５００  第１の撮像画像、５０１  第２の撮像画像、５０２  差分画像
【図１】
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【図２】
2010134215.tif 000004
【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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