(57)【要約】【課題】利便性の向上が図れるプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１は、画像情報に応じた画像を形成し被投射面Ｓｃに投射して投射画像Ｆｇを表示する画像投射手段２と、画像投射手段２を制御する制御手段５とを備える。被投射面Ｓｃには、プロジェクタ１による投射画像Ｆｇの表示領域の四隅位置を指示する４つの指示手段Ｍ１〜Ｍ４が着脱自在に取り付けられている。制御手段５は、４つの指示手段Ｍ１〜Ｍ４による各指示位置を認識する指示位置認識手段５１１と、各指示位置に投射画像Ｆｇの四隅位置が合致する画像を画像投射手段２に形成させる表示補正手段５１５とを備える。【選択図】図１
2010166360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタであって、
前記被投射面には、当該プロジェクタによる前記投射画像の表示領域の四隅位置を指示する４つの指示手段が着脱自在に取り付けられ、
前記制御手段は、
前記４つの指示手段による各指示位置を認識する指示位置認識手段と、
前記各指示位置に前記投射画像の四隅位置が合致する画像を前記画像投射手段に形成させる表示補正手段とを備える
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像投射手段の配設位置から前記各指示位置までの各距離を測定する測距手段を備え、
前記指示位置認識手段は、
前記各距離に基づいて、前記各指示位置を認識し、
前記制御手段は、
前記各指示位置に基づいて、前記配設位置から前記被投射面までの投射距離を算出する投射距離算出手段と、
前記画像を形成可能とする有効領域全体に前記画像を形成させた場合に、当該プロジェクタに対して前記投射距離だけ離れかつ正対した前記被投射面に表示される仮想投射画像の四隅の各仮想位置を特定する仮想位置特定手段と、
前記配設位置及び前記各指示位置を結ぶ各直線と前記各仮想位置で形成される仮想平面とが交差する各第1交差位置を算出する第1交差位置算出手段とを備え、
前記表示補正手段は、
前記各仮想位置及び前記各第１交差位置に基づいて、前記有効領域内における前記各第１交差位置に対応する各位置で囲まれる形成領域全体に前記画像を形成させる
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記制御手段は、
前記各指示位置の中心位置及び前記配設位置を結ぶ直線と前記仮想平面とが交差する第２交差位置を算出する第２交差位置算出手段を備え、
前記表示補正手段は、
前記各仮想位置及び前記第２交差位置に基づいて、前記有効領域内における前記第２交差位置に対応する位置に画像中心が合致する前記画像を前記形成領域全体に形成させる
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタの制御方法であって、
前記被投射面には、前記プロジェクタによる前記投射画像の表示領域の四隅位置を指示する４つの指示手段が着脱自在に取り付けられ、
前記制御手段が、
前記４つの指示手段による各指示位置を認識する指示位置認識ステップと、
前記各指示位置に前記投射画像の四隅位置が合致する画像を前記画像投射手段に形成させる表示補正ステップとを実行する
ことを特徴とする制御方法。
【請求項５】
画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタの制御プログラムであって、
請求項４に記載の制御方法を前記制御手段に実行させる
ことを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、その制御方法、及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタにおいて、デジタル処理により、投射画像のサイズ調整、投射画像の位置調整、及び台形歪補正等を実施する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術では、リモートコントローラや操作パネル等の操作部に入力された投射画像のサイズに関する寸法情報や、投射画像の位置を所定方向に所定量移動させる旨の位置情報等に基づいて、上記各種のデジタル処理を実施している。
すなわち、利用者は、被投射面において、所望のサイズ及び所望の位置の表示領域に投射画像を表示させる場合には、操作部を利用して上述した寸法情報や位置情報を入力する。以上の操作により、利用者が指定する表示領域に投射画像が表示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９２１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、操作部を利用して表示領域を指定する必要があるため、操作部の操作に慣れてない利用者にとっては、操作が煩雑化してしまう、という問題がある。
このため、投射画像を所望の表示領域に容易に表示させることができ、利便性の向上が図れる技術が要望されている。
【０００５】
本発明の目的は、利便性の向上が図れるプロジェクタ、その制御方法、その制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタであって、前記被投射面には、当該プロジェクタによる前記投射画像の表示領域の四隅位置を指示する４つの指示手段が着脱自在に取り付けられ、前記制御手段は、前記４つの指示手段による各指示位置を認識する指示位置認識手段と、前記各指示位置に記投射画像の四隅位置が合致する画像を前記画像投射手段に形成させる表示補正手段とを備えることを特徴とする。
ここで、指示位置の認識方法としては、超音波距離測定装置等の測距手段にて測定された画像投射手段の配設位置から各指示手段までの各距離に基づいて指示位置を認識する方法や、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ等の撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて指示位置を認識する方法等が例示できる。
【０００７】
本発明では、制御手段は、指示位置認識手段及び表示補正手段を備えるので、以下に示すように、各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示させることができる。
すなわち、指示位置認識手段は、例えば上述した指示位置の認識方法により、４つの指示手段による各指示位置を認識する（指示位置認識ステップ）。
そして、表示補正手段は、画像情報を補正することで、各指示位置に投射画像の四隅位置が合致する画像を画像投射手段に形成させる（表示補正ステップ）。
【０００８】
このため、利用者は、被投射面において、４つの指示手段を取り付け、所望のサイズ及び所望の位置の表示領域を指定するだけで、プロジェクタにて上述した処理が実行され指定した表示領域に投射画像が表示される。したがって、操作部の操作に慣れていない利用者であっても、操作部を操作することなく、容易に表示領域を指定でき、利便性の向上が図れる。
また、表示補正手段は、各指示位置に投射画像の四隅位置が合致する画像を画像投射手段に形成させるため、投射画像のサイズ調整及び位置調整の他、台形歪補正も自動で実施することとなる。このため、利用者は、被投射面に４つの指示手段を取り付けるだけで、操作部を操作することなく、プロジェクタに自動で台形歪補正をも実施させることができ、利便性の向上がさらに図れる。
【０００９】
本発明のプロジェクタでは、前記画像投射手段の配設位置から前記各指示位置までの各距離を測定する測距手段を備え、前記指示位置認識手段は、前記各距離に基づいて、前記各指示位置を認識し、前記制御手段は、前記各指示位置に基づいて、前記配設位置から前記被投射面までの投射距離を算出する投射距離算出手段と、前記画像を形成可能とする有効領域全体に前記画像を形成させた場合に、当該プロジェクタに対して前記投射距離だけ離れかつ正対した前記被投射面に表示される仮想投射画像の四隅の仮想位置を特定する仮想位置特定手段と、前記配設位置及び前記各指示位置を結ぶ各直線と前記各仮想位置で形成される仮想平面とが交差する各第１交差位置を算出する第１交差位置算出手段とを備え、前記表示補正手段は、前記各仮想位置及び前記各第１交差位置に基づいて、前記有効領域内における前記各第１交差位置に対応する各位置で囲まれる形成領域全体に前記画像を形成させることが好ましい。
【００１０】
本発明では、制御手段は、指示位置認識手段及び表示補正手段の他、投射距離算出手段、仮想位置特定手段、及び第１交差位置算出手段を備えるので、以下に示すように、各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示させることができる。
すなわち、投射距離算出手段は、指示位置認識手段にて認識された各指示位置に基づいて、投射距離を算出する。
ここで、画像投射手段の仕様（投射レンズの光学特性）により、投射距離が決まれば、画像投射手段の有効領域全体に画像を形成させた場合に、プロジェクタに対して投射距離だけ離れ、かつ、正対した被投射面に表示される投射画像の大きさも決まるものである。
このため、仮想位置特定手段は、上述した画像投射手段の仕様により決まる投射距離と投射画像（仮想投射画像）の大きさとの関係を利用することで、投射距離算出手段にて算出された投射距離だけ離れ、かつ、正対した被投射面に表示される仮想投射画像の四隅の仮想位置を特定する。
【００１１】
また、第１交差位置算出手段は、画像投射手段の配設位置（投射レンズのレンズ中心位置）及び各指示位置を結ぶ各直線と、各仮想位置で形成される仮想平面とが交差する各第１交差位置を算出する。
ここで、各第１交差位置は、上述した各直線と仮想平面とが交差する位置であるため、仮想平面において各第１交差位置で囲まれる領域に投射画像を表示するように構成すれば、被投射面において各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示できる。
また、各仮想位置は、有効領域全体に画像を形成させた場合に被投射面に表示される仮想投射画像の四隅位置である。このため、各仮想位置で囲まれる領域は、画像投射手段の有効領域に対応する領域である。
したがって、表示補正手段は、各仮想位置と各第１交差位置との位置関係を、有効領域上の座標に展開することで、仮想平面において各第１交差位置で囲まれる領域を有効領域内に展開し、各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示するための形成領域を特定できる。そして、表示補正手段は、形成領域全体に画像を形成させる。
以上の構成により、各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示するために必要な形成領域を精度良く特定できる。したがって、各指示位置に四隅位置が精度良く合致した投射画像を表示できる。
【００１２】
本発明のプロジェクタでは、前記制御手段は、前記各指示位置の中心位置及び前記配設位置を結ぶ直線と前記仮想平面とが交差する第２交差位置を算出する第２交差位置算出手段を備え、前記表示補正手段は、前記各仮想位置及び前記第２交差位置に基づいて、前記有効領域内における前記第２交差位置に対応する位置に画像中心が合致する前記画像を前記形成領域全体に形成させることが好ましい。
ところで、プロジェクタに対して被投射面が正対しておらず傾斜している場合には、上述した処理を実施することで各指示位置に四隅位置が合致した投射画像を表示させることができるが、投射画像に以下に示す歪みが生じてしまう。
すなわち、投射画像において、被投射面におけるプロジェクタに近接した側に表示される領域は、プロジェクタからの距離が近いため、圧縮されたような画像となる。一方、プロジェクタに離間した側に表示される領域は、プロジェクタからの距離が遠いため、引き伸ばされたような画像となる。
【００１３】
本発明では、制御手段が第２交差位置算出手段を備えているので、表示補正手段は、以下に示すように、上述した投射画像に生じる歪みを補正できる。
すなわち、第２交差位置算出手段は、各指示位置の中心位置及び画像投射手段の配設位置を結ぶ直線と、仮想平面とが交差する第２交差位置を算出する。
ここで、第２交差位置は、上述した直線と仮想平面とが交差する位置であるため、仮想平面において第２交差位置に画像中心が合致した投射画像を表示するように構成すれば、被投射面において各指示位置の中心位置に投射画像の画像中心を位置付けることができる。
したがって、表示補正手段は、画像を圧縮または伸張し、有効領域内における第２交差位置に対応する位置に画像中心が合致する画像を形成領域全体に形成させることで、プロジェクタに対して被投射面が傾斜している場合に生じる上述した投射画像の歪みを相殺し、各指示位置に四隅位置が合致し、かつ、歪みのない良好な投射画像を表示できる。
【００１４】
本発明の制御方法は、画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタの制御方法であって、前記被投射面には、前記プロジェクタによる前記投射画像の表示領域の四隅位置を指示する４つの指示手段が着脱自在に取り付けられ、前記制御手段が、前記４つの指示手段による各指示位置を認識する指示位置認識ステップと、前記各指示位置に前記投射画像の四隅位置が合致する画像を前記画像投射手段に形成させる表示補正ステップとを実行することを特徴とする。
本発明の制御方法は、上述したプロジェクタにより実施されるものであるため、上述したプロジェクタと同様の作用及び効果を享受できる。
【００１５】
本発明の制御プログラムは、画像情報に応じた画像を形成し被投射面に投射して投射画像を表示する画像投射手段と、前記画像投射手段を制御する制御手段とを備えたプロジェクタの制御プログラムであって、上述した制御方法を前記制御手段に実行させることを特徴とする。
本発明の制御プログラムは、上述した制御方法を実施するために用いられるものであるため、上述した制御方法と同様の作用及び効果を享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、第１実施形態におけるプロジェクタ１の構成を示すブロック図である。
プロジェクタ１は、画像情報に応じた画像を形成して被投射面Ｓｃ（図１）に投射し、被投射面Ｓｃに投射画像Ｆｇ（図１）を表示する。
ここで、被投射面Ｓｃとしては、スクリーンやホワイトボード等を採用できる。また、被投射面Ｓｃには、図１に示すように、プロジェクタ１による投射画像Ｆｇの表示領域の四隅位置を指示する指示手段としての４つの指示マークＭ１〜Ｍ４が取り付けられている。
これら指示マークＭ１〜Ｍ４は、具体的な図示は省略したが、超音波を反射する材質で構成され、利用者により被投射面Ｓｃに着脱自在に取り付けられるものである。
上述したプロジェクタ１は、図１に示すように、画像投射手段２と、入力手段３と、測距手段４と、制御手段５とで大略構成されている。
【００１７】
画像投射手段２は、制御手段５による制御の下、画像を形成して被投射面Ｓｃに投射する。この画像投射手段２は、図１に示すように、光源装置２１と、光変調装置２２と、投射光学装置としての投射レンズ２３とを備える。
光源装置２１は、制御手段５による制御の下、光束を光変調装置２２に向けて射出する。
光変調装置２２は、液晶パネルで構成され、制御手段５からの駆動信号に基づいて、光源装置２１から射出された光束を変調して画像を形成し、投射レンズ２３に射出する。
投射レンズ２３は、光変調装置２２から射出された画像を被投射面Ｓｃに投射する。
【００１８】
入力手段３は、図示しないリモートコントローラや、プロジェクタ１の外装筐体に露出して設けられた操作パネルにより構成され、利用者による操作を認識して所定の操作信号を制御手段５に出力する。
測距手段４は、投射レンズ２３近傍に設けられ、投射レンズ２３の配設位置（レンズ中心位置）から対象とする物体までの距離を測定するものであり、本実施形態では超音波距離測定装置で構成されている。
すなわち、測距手段４は、具体的な図示は省略したが、対象とする物体（被投射面Ｓｃに取り付けられた指示マークＭ１〜Ｍ４）に超音波を送信する送信手段と、指示マークＭ１〜Ｍ４にて反射された超音波を受信する受信手段と、超音波の送信から受信までの時間に基づいて指示マークＭ１〜Ｍ４までの各距離を算出する演算手段とを備える。
そして、測距手段４は、算出した距離に応じた信号を制御手段５に出力する。
【００１９】
制御手段５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等を含んで構成される主制御部５１を備え、メモリ５２に記憶された制御プログラムにしたがって、プロジェクタ１全体を制御する。なお、制御手段５としては、投射画像Ｆｇが指示マークＭ１〜Ｍ４により指示された表示領域に合致するように画像処理を実施する機能を主に説明し、その他の機能については説明を省略する。
この制御手段５は、図１に示すように、主制御部５１及びメモリ５２の他、信号処理部５３と、パネル駆動制御部５４と、測距制御部５５等を備える。これら各構成要素５１〜５５は、図示しないバスにより接続され、必要な情報が伝送可能に構成されている。
【００２０】
信号処理部５３は、外部機器から入力した画像信号（画像情報）を、パネル駆動制御部５４にて処理可能なデジタル信号（デジタル画像データ）に変換してパネル駆動制御部５４に出力する。
パネル駆動制御部５４は、主制御部５１からの制御信号に応じて、光変調装置２２の動作を制御する部分である。このパネル駆動制御部５４は、図１に示すように、画像処理部５４１と、パネル駆動部５４２等を備える。
画像処理部５４１は、信号処理部５３から出力されたデジタル画像データに対して、解像度を光変調装置２２の解像度（画素数）に合わせる解像度変換処理、拡大・縮小等の画像サイズ調整処理、光変調装置２２における画像を形成可能とする有効領域内での画像を形成させる形成領域の位置を変更する形成位置変更処理、輝度調整処理、コントラスト調整処理、シャープネス調整処理、台形歪補正処理、ガンマ補正処理等の各種の画像処理を実施する。なお、画像処理部５４１は、図１に示すように、上述した画像処理を実施する際の画像メモリ５４１Ａを有している。
画像メモリ５４１Ａは、所定のアドレスが設定されたデータ記憶領域を有し、１画面分の画像データを記憶するフレームバッファで構成されている。
【００２１】
パネル駆動部５４２は、画像処理部５４１にて画像処理が施された画像データから光変調装置２２を駆動するための駆動信号を生成し、光変調装置２２に駆動信号を出力することで、光変調装置２２に前記画像データに基づく画像を形成させる。
【００２２】
測距制御部５５は、主制御部５１からの制御信号に応じて、測距手段４に指示マークＭ１〜Ｍ４までの各距離を算出させる。また、測距制御部５５は、主制御部５１からの制御信号に応じて、モータ等の駆動部（図示略）を駆動し、測距手段４からの超音波の送信方向（角度）を変更する。
【００２３】
主制御部５１は、メモリ５２に記憶された制御プログラムにしたがって、各構成要素５３〜５５に所定の制御信号を出力し、所定の処理を実行させる。この主制御部５１は、図１に示すように、指示位置認識手段５１１と、投射距離算出手段５１２と、仮想位置特定手段５１３と、第１交差位置算出手段５１４と、表示補正手段５１５等を備える。
指示位置認識手段５１１は、測距制御部５５に制御信号を出力し、測距手段４にレンズ中心位置から指示マークＭ１〜Ｍ４までの各距離を測定させ、測定された各距離、及び測定した際の測距手段４の角度（超音波を送信する角度）に基づいて、各指示マークＭ１〜Ｍ４の各指示位置を認識する。
【００２４】
投射距離算出手段５１２は、各指示位置に基づいて、レンズ中心位置から被投射面Ｓｃまでの投射距離を算出する。
仮想位置特定手段５１３は、光変調装置２２の有効領域全体に画像を形成させた場合に、プロジェクタ１に対して投射距離算出手段５１２にて算出された投射距離だけ離れかつ正対した被投射面Ｓｃに仮想的に表示される仮想投射画像の四隅の各仮想位置を特定する。
【００２５】
第１交差位置算出手段５１４は、レンズ中心位置及び各指示位置を結ぶ各直線と各仮想位置で形成される仮想平面とが交差する各第１交差位置を算出する。
表示補正手段５１５は、各仮想位置及び各第１交差位置に基づいて、光変調装置２２の有効領域内における各第１交差位置に対応する各位置で囲まれる形成領域を特定する。そして、表示補正手段５１５は、パネル駆動制御部５４に制御信号を出力し、画像処理を実施させ、光変調装置２２の有効領域内における形成領域全体に画像を形成させる。
【００２６】
メモリ５２は、制御プログラムの他、各仮想位置を算出する際に用いる複数の関連情報を記憶する。
ところで、投射レンズ２３の仕様（光学特性）により、投射距離が決まれば、光変調装置２２の有効領域全体に画像を形成させた場合に、プロジェクタ１（レンズ中心位置）に対して投射距離だけ離れ、かつ、正対した被投射面Ｓｃに表示される投射画像の大きさ（仮想表示領域）も決まるものである。
そして、メモリ５２には、投射レンズ２３の仕様で決まる情報として、投射距離と、前記仮想表示領域の四隅位置（仮想位置）とが関連付けられた関連情報が複数記憶されている。
すなわち、仮想位置特定手段５１３は、投射距離算出手段５１２にて算出された投射距離に対応する関連情報をメモリ５２から読み出し、読み出した関連情報に基づく各仮想位置を特定する。
【００２７】
〔プロジェクタの制御方法〕
次に、上述したプロジェクタ１の制御方法を図面に基づいて説明する。
図２は、プロジェクタ１の制御方法を説明するフローチャートである。
図３は、プロジェクタ１の制御方法を説明するための図である。
なお、図３において、Ｐｏは、レンズ中心位置を示している。また、図３では、説明の便宜上、投射レンズ２３のレンズ光軸（レンズ中心位置Ｐｏを通る）をＹ軸とし、Ｙ軸に直交する２つの軸をＺ軸（鉛直軸）及びＸ軸（水平軸）とした直交座標系を採用する。また、レンズ中心位置Ｐｏを直交座標系における原点とする。
また、以下では、利用者により、被投射面Ｓｃにおける所望の表示領域の四隅位置に予め４つの指示マークＭ１〜Ｍ４が取り付けられているものとする。
【００２８】
主制御部５１は、利用者による入力手段３への操作により、各指示マークＭ１〜Ｍ４で指示した表示領域に投射画像を表示する旨が入力されると、メモリ５２から制御プログラムを読み出し、該制御プログラムにしたがって、以下の処理を実行する。
すなわち、指示位置認識手段５１１は、測距制御部５５に制御信号を出力し、測距手段４の角度を適宜、変更しながら、レンズ中心位置Ｐｏから各指示マークＭ１〜Ｍ４までの距離ａ〜ｄ（図３）を順次、測定させ、測定された各距離ａ〜ｄ、及び測定した際の測距手段４の角度に基づいて、各指示マークＭ１〜Ｍ４の各指示位置Ａ〜Ｄ（図３、直交座標系の座標値）を認識する（ステップＳ１：指示位置認識ステップ）。
【００２９】
ステップＳ１の後、投射距離算出手段５１２は、各指示位置Ａ〜Ｄに基づいて、投射距離Ｓ（図３）を算出する（ステップＳ２）。
具体的に、投射距離算出手段５１２は、図３に示すように、各指示位置Ａ〜Ｄに基づいて、各指示位置Ａ〜Ｄを含む平面Ｅを認識し、該平面Ｅ上でのＸ＝Ｚ＝０となる位置Ｏｓ（直交座標系の座標値）を算出する。そして、投射距離算出手段５１２は、レンズ中心位置Ｐｏから位置Ｏｓまでの距離（投射距離Ｓ）を算出する。
【００３０】
図４は、仮想位置及び第１交差位置の算出方法を模式的に示す図である。
なお、図４では、説明の便宜上、図３に示す直交座標系において、被投射面Ｓｃの上方側がレンズ中心位置Ｐｏに近接し下方側がレンズ中心位置Ｐｏに離間するようにＸＺ平面に対して傾斜しているものとし、該被投射面Ｓｃを＋Ｘ軸方向側から見ている。
また、図４では、＋Ｘ軸方向側から見ているため、−Ｘ軸方向側に位置する各指示位置Ｃ，Ｄを各指示位置Ａ，Ｂに対してかっこ書きで示している。後述する各仮想位置Ｉ〜Ｌ、各直線Ｎ〜Ｑ、及び各第１交差位置Ｔ〜Ｗについても同様のものとする。
【００３１】
ステップＳ２の後、仮想位置特定手段５１３は、投射距離Ｓに対応する関連情報をメモリ５２から読み出し、読み出した関連情報に基づく各仮想位置Ｉ〜Ｌ（図４、図３に示す直交座標系の座標値）を特定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３の後、第１交差位置算出手段５１４は、図４に示すように、レンズ中心位置Ｐｏと各指示位置Ａ〜Ｄを結ぶ各直線Ｎ〜Ｑと、各仮想位置Ｉ〜Ｌで形成される仮想平面Ｍとが交差する各第１交差位置Ｔ〜Ｗ（図３に示す直交座標系の座標値）を算出する（ステップＳ４）。
ここで、各第１交差位置Ｔ〜Ｗは、各直線Ｎ〜Ｑと仮想平面Ｍとが交差する位置であるため、仮想平面Ｍにおいて各第１交差位置Ｔ〜Ｗで囲まれる領域に投射画像Ｆｇを表示するように構成すれば、被投射面Ｓｃにおいて各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示できる。
【００３２】
図５は、光変調装置２２の有効領域ＡｒＶを模式的に示す図である。なお、図５では、図４に示すように被投射面Ｓｃが位置している場合での形成領域ＡｒＦを示している。
ステップＳ４の後、表示補正手段５１５は、各仮想位置Ｉ〜Ｌ及び各第１交差位置Ｔ〜Ｗに基づいて、有効領域ＡｒＶ内における各第１交差位置Ｔ〜Ｗに対応する各位置Ｔ´〜Ｗ´で囲まれる形成領域ＡｒＦを特定する（ステップＳ５）。
具体的には、上述したように、各仮想位置Ｉ〜Ｌは、有効領域ＡｒＶ全体に画像を形成させた場合に表示される仮想投射画像（仮想表示領域）の四隅位置である。このため、各仮想位置Ｉ〜Ｌは、有効領域ＡｒＶの四隅位置Ｉ´〜Ｌ´（図５）に対応している。このため、表示補正手段５１５は、各仮想位置Ｉ〜Ｌと各第１交差位置Ｔ〜Ｗとの位置関係を、有効領域ＡｒＶ上の座標に展開することで、有効領域ＡｒＶ内における各第１交差位置Ｔ〜Ｗに対応する各位置Ｔ´〜Ｗ´を算出し、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示するための形成領域ＡｒＦを特定できる。
【００３３】
ステップＳ５の後、表示補正手段５１５は、パネル駆動制御部５４に制御信号を出力し、画像処理を実施させ、光変調装置２２の有効領域ＡｒＶ内における形成領域ＡｒＦ全体に画像を形成させる（ステップＳ６）。
上述したステップＳ５，Ｓ６が本発明に係る表示補正ステップに相当する。
以上の処理により、被投射面Ｓｃには、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇが表示されることとなる。
【００３４】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、制御手段５は、指示位置認識手段５１１及び表示補正手段５１５を備え、上述した処理を実行する。このことにより、利用者は、被投射面Ｓｃにおいて、４つの指示マークＭ１〜Ｍ４を取り付け、所望のサイズ及び所望の位置の表示領域（各指示位置Ａ〜Ｄで囲まれる領域）を指定するだけで、プロジェクタ１にて上述した処理が実行され指定した表示領域に投射画像Ｆｇが表示される。したがって、入力手段３の操作に慣れていない利用者であっても、入力手段３を操作することなく、容易に表示領域を指定でき、利便性の向上が図れる。
また、表示補正手段５１５は、各指示位置Ａ〜Ｄに投射画像Ｆｇの四隅位置が合致する画像を光変調装置２２に形成させるため、投射画像Ｆｇのサイズ調整及び位置調整の他、台形歪補正も自動で実施することとなる。このため、利用者は、被投射面Ｓｃに４つの指示マークＭ１〜Ｍ４を取り付けるだけで、入力手段３を操作することなく、プロジェクタ１に自動で台形歪補正をも実施させることができ、利便性の向上がさらに図れる。
【００３５】
また、制御手段５は、指示位置認識手段５１１及び表示補正手段５１５の他、投射距離算出手段５１２、仮想位置特定手段５１３、及び第１交差位置算出手段５１４を備え、上述した処理を実行する。このことにより、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示するために必要な形成領域ＡｒＦを精度良く特定できる。したがって、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が精度良く合致した投射画像Ｆｇを表示できる。
【００３６】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図６は、第２実施形態におけるプロジェクタ１の構成を示すブロック図である。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、形成領域ＡｒＦ全体に画像を形成させる際に、画像中心をずらすように画像処理を実施させる機能を主制御部５１に追加した点が異なるものである。
具体的に、本実施形態では、表示補正手段５１５が上述した機能を有するとともに、図６に示すように、主制御部５１が第２交差位置算出手段５１６を備える。
【００３７】
第２交差位置算出手段５１６は、各指示位置Ａ〜Ｄの中心位置及びレンズ中心位置Ｐｏを結ぶ直線と仮想平面Ｍとが交差する第２交差位置を算出する。
表示補正手段５１５は、前記第１実施形態で説明した機能に加え、パネル駆動制御部５４に制御信号を出力し、有効領域ＡｒＶ内における第２交差位置に対応する位置に画像中心が合致する画像を形成領域ＡｒＦ全体に形成させる。
【００３８】
次に、本実施形態におけるプロジェクタ１の制御方法を図面に基づいて説明する。
図７は、プロジェクタ１の制御方法を説明するフローチャートである。
図８は、第２交差位置の算出方法を模式的に示す図である。具体的に、図８は、図４に対応した図である。
なお、本実施形態における制御方法は、前記第１実施形態で説明したステップＳ５以降の処理が異なるため、ステップＳ５以降の処理のみを説明する。
例えば、図４に示すようにプロジェクタ１に対して被投射面Ｓｃが正対しておらず傾斜している場合には、前記第１実施形態で説明したステップＳ１〜Ｓ６を実施することで、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示させることができるが、投射画像Ｆｇには、以下に示す歪みが生じてしまう。
すなわち、投射画像Ｆｇにおいて、被投射面Ｓｃにおけるプロジェクタ１に近接した側に表示される上方側の領域は、プロジェクタ１からの距離が近いため、圧縮されたような画像となる。一方、プロジェクタ１に離間した側に表示される下方側の領域は、プロジェクタ１からの距離が遠いため、引き伸ばされたような画像となる。
そこで、ステップＳ５以降に、第２交差位置算出手段５１６及び表示補正手段５１５が以下に示すステップＳ７，Ｓ８，Ｓ６´を実施することで、上述した投射画像Ｆｇに生じる歪みを補正する。
【００３９】
先ず、ステップＳ５の後、第２交差位置算出手段５１６は、図８に示すように、各指示位置Ａ〜Ｄの中心位置Ｆ及びレンズ中心位置Ｐｏを結ぶ直線Ｇと、仮想平面Ｍとが交差する第２交差位置Ｈを算出する（ステップＳ７）。
ここで、第２交差位置Ｈは、上述した直線Ｇと仮想平面Ｍとが交差する位置であるため、仮想平面Ｍにおいて第２交差位置Ｈに画像中心が合致した投射画像Ｆｇを表示するように構成すれば、被投射面Ｓｃにおいて各指示位置Ａ〜Ｄの中心位置Ｆに投射画像Ｆｇの画像中心を位置付けることができる。
【００４０】
図９は、光変調装置２２の有効領域ＡｒＶを模式的に示す図である。具体的に、図９は、図５に対応した図である。
なお、図９では、説明の便宜上、形成領域ＡｒＦに「Ａ」の文字を形成させている。
ステップＳ７の後、表示補正手段５１５は、有効領域ＡｆＶ内における第２交差位置Ｈに対応する位置Ｈ´を算出する（ステップＳ８）。
なお、位置Ｈ´の算出方法は、前記第１実施形態で説明した各位置Ｔ´〜Ｗ´の算出方法と同様のものである。
ステップＳ８の後、表示補正手段５１５は、パネル駆動制御部５４に制御信号を出力し、画像処理を実施させ、画像中心Ｒが位置Ｈ´に合致する画像を形成領域ＡｒＦ全体に形成させる（ステップＳ６´）。
すなわち、パネル駆動制御部５４は、図９に示す例では、元画像（「Ａ」の文字）の上方側の領域ＡｒＵを伸張させ下方側の領域ＡｒＬを圧縮する画像処理を実施することで、画像中心Ｒが位置Ｈ´に合致する画像を形成領域ＡｒＦ全体に形成させる。
上述したステップＳ５，Ｓ８，Ｓ６´が本発明に係る表示補正ステップに相当する。
【００４１】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、制御手段５が第２交差位置算出手段５１６を備え、第２交差位置算出手段５１６及び表示補正手段５１５が上述したステップＳ７，Ｓ８，Ｓ６´を実行する。このことにより、プロジェクタ１に対して被投射面Ｓｃが傾斜している場合に生じる投射画像Ｆｇの歪みを相殺し、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致し、かつ、歪みのない良好な投射画像Ｆｇを表示できる。
【００４２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、各指示位置Ａ〜Ｄを認識するために、測距手段４を採用していたが、これに限らず、その他の構成を採用しても構わない。例えば、ＣＣＤを撮像素子とするＣＣＤカメラ等の撮像手段を採用しても構わない。
例えば、撮像手段において、撮像画像に含まれる指示マークＭ１〜Ｍ４が合焦状態となるまでにフォーカスレンズを移動させた距離と、撮像手段と指示マークＭ１〜Ｍ４までの距離とは相関があるものである。したがって、撮像手段を採用し、上記相関を利用することで、測距手段４を採用した場合と同様に、各指示位置Ａ〜Ｄを認識することも可能である。
また、例えば、撮像画像中において、指示マークＭ１〜Ｍ４の大きさは、撮像手段と指示マークＭ１〜Ｍ４までの距離に相関があるものである。したがって、撮像手段を採用すし、上記相関を利用することで、測距手段４を採用した場合と同様に、各指示位置Ａ〜Ｄを認識することも可能である。
【００４３】
前記各実施形態では、測距手段４を採用し、測距手段４にて測定された各距離ａ〜ｄを利用して、各指示位置Ａ〜Ｄに四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示させていたが、これに限らず、上述した撮像手段を採用し、以下に示すように、各指示マークＭ１〜Ｍ４に四隅位置が合致した投射画像Ｆｇを表示させる構成としても構わない。
すなわち、順次、撮像手段にて被投射面Ｓｃを撮像させる。また、撮像手段にて撮像された撮像画像中において、各指示マークＭ１〜Ｍ４による指示位置を認識するとともに、投射画像Ｆｇの四隅位置を認識する。そして、撮像画像中において、各指示位置と投射画像Ｆｇの四隅位置とが合致するまで、パネル駆動制御部５４に画像処理を実施させ、順次、形成領域ＡｒＦを変更させる。
【００４４】
前記各実施形態では、光変調装置２２として液晶パネルを採用したが、光変調装置２２としては、透過型の液晶パネルや反射型の液晶パネルの他、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)(米国テキサスインスツルメント社の商標)等を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のプロジェクタは、利便性の向上が図れるため、プレゼンテーションやホームシアタ等に用いられるプロジェクタに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの制御方法を説明するフローチャート。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの制御方法を説明するための図。
【図４】前記実施形態における仮想位置及び第１交差位置の算出方法を模式的に示す図。
【図５】前記実施形態における光変調装置の有効領域を模式的に示す図。
【図６】第２実施形態におけるプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図７】前記実施形態におけるプロジェクタの制御方法を説明するフローチャート。
【図８】前記実施形態における第２交差位置の算出方法を模式的に示す図。
【図９】前記実施形態における光変調装置の有効領域を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・プロジェクタ、２・・・画像投射手段、４・・・測距手段、５・・・制御手段、５１１・・・指示位置認識手段、５１２・・・投射距離算出手段、５１３・・・仮想位置特定手段、５１４・・・第１交差位置算出手段、５１５・・・表示補正手段、５１６・・・第２交差位置算出手段、Ａ〜Ｄ・・・指示位置、ａ〜ｄ・・・距離、ＡｒＶ・・・有効領域、ＡｒＦ・・・形成領域、Ｆｇ・・・投射画像、Ｈ・・・第２交差位置、Ｉ〜Ｌ・・・仮想位置、Ｍ・・・仮想平面、Ｍ１〜Ｍ４・・・指示マーク（指示手段）、Ｎ〜Ｑ・・・直線、Ｐｏ・・・レンズ中心位置（配設位置）、Ｓ・・・投射距離、Ｓｃ・・・被投射面、Ｔ〜Ｗ・・・第１交差位置、Ｓ１・・・指示位置認識ステップ、Ｓ５，Ｓ６，Ｓ６´，Ｓ８・・・表示補正ステップ。
【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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