(57)【要約】【課題】  プロジェクタの設置の自由度を確保し、適切な形状であって、かつ、適切な大きさの投写画像を効率的に得ることが可能な投写システム等を提供すること。【解決手段】  位置決定センシング部５０−１、５０−２からのセンシング情報１４４に基づき位置情報１４６を生成する位置情報生成部１５２と、角度決定センシング部５２からのセンシング情報１４４に基づき角度情報１４８を生成する角度情報生成部１５４と、位置情報１４６および角度情報１４８に基づき画像が所望の状態で表示されるように調整処理を実行する調整処理部１５６とを含んでプロジェクタを構成する。【選択図】      図５
2006217371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投写するプロジェクタと、
前記プロジェクタによって投写された前記画像が表示される対象部と、
を有する投写システムであって、
前記プロジェクタまたは前記対象部は、
前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置に関する情報を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、
前記プロジェクタと前記対象部との相対的な角度に関する情報を示す角度情報を生成する角度情報生成手段と、
前記位置情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記画像の投写に用いられる画像情報の補正処理および前記プロジェクタの有する投写部の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する調整処理手段と、
を含み、
前記プロジェクタおよび前記対象部の一方は、
第１の位置決定センシング手段と、当該第１の位置決定センシング手段とは異なる位置に設けられる第２の位置決定センシング手段と、
角度標識部と、
を有し、
前記プロジェクタおよび前記対象部の他方は、
位置標識部と、
角度決定センシング手段と、
を有し、
前記第１の位置決定センシング手段は、センシングにより、前記位置標識部と前記第１の位置決定センシング手段との相対的な角度である第１の角度を導出し、
前記第２の位置決定センシング手段は、センシングにより、前記位置標識部と前記第２の位置決定センシング手段との相対的な角度である第２の角度を導出し、
前記角度決定センシング手段は、センシングにより、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段との相対的な角度である第４の角度を導出し、
前記位置情報生成手段は、少なくとも前記第１の角度と、前記第２の角度とを用いて、前記位置情報を生成し、
前記角度情報生成手段は、少なくとも前記第１の角度と、前記第２の角度と、前記第４の角度とを用いて、前記角度情報を生成し、
前記位置情報および前記角度情報は、所定平面内に規定される情報であることを特徴とする投写システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記位置情報生成手段は、前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づき、前記位置情報を生成し、
前記角度情報生成手段は、前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づく前記位置情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段とを結ぶ直線と、前記角度標識部の法線とのなす角度である第３の角度を導出し、当該第３の角度と、前記第４の角度とに基づき、前記角度情報を生成することを特徴とする投写システム。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかにおいて、
前記位置標識部および前記角度標識部は、光の投射または反射によって発光し、
前記第１および第２の位置決定センシング手段並びに前記角度決定センシング手段は、前記センシングによるセンシング情報に含まれる輝度情報および前記センシングにおけるセンシング角度に基づき、前記第１の角度、前記第２の角度または前記第４の角度を導出することを特徴とする投写システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記位置情報および前記角度情報が前記所定平面内で規定されるように、前記プロジェクタと、前記対象部とを支持する支持部を有することを特徴とする投写システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記支持部は、伸縮動作または回転動作によって前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置を変化させることが可能に形成されたアーム部を有することを特徴とする投写システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記投写部は、前記画像の投写位置を調整するレンズシフト部、前記画像の大きさを調整するズーム部、前記画像の焦点位置を調整するフォーカス部のうちの少なくとも１つを含み、
前記調整処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記レンズシフト部、前記ズーム部、前記フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御することを特徴とする投写システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記投写部は、空間光変調器を含み、
前記調整処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記空間光変調器における画像の領域を変化させる処理、前記空間光変調器における変調量を変化させる処理のうちの少なくとも１つの処理を実行することを特徴とする投写システム。
【請求項８】
画像を投写するプロジェクタと、
前記プロジェクタによって投写された前記画像が表示される対象部と、
を有する投写システム用の投写調整方法であって、
前記プロジェクタおよび前記対象部の一方は、
第１の位置決定センシング手段と、当該第１の位置決定センシング手段とは異なる位置に設けられる第２の位置決定センシング手段と、
角度標識部と、
を有し、
前記プロジェクタおよび前記対象部の他方は、
位置標識部と、
角度決定センシング手段と、
を有し、
前記第１の位置決定センシング手段を用いて前記位置標識部付近をセンシングして第１のセンシング情報を生成し、
前記第１のセンシング情報に基づき、前記位置標識部と前記第１の位置決定センシング手段との相対的な角度である第１の角度を導出し、
前記第２の位置決定センシング手段を用いて前記位置標識部付近をセンシングして第２のセンシング情報を生成し、
前記第２のセンシング情報に基づき、前記位置標識部と前記第２の位置決定センシング手段との相対的な角度である第２の角度を導出し、
前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づき、前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置に関する情報を示し、所定平面内に規定される位置情報を生成し、
前記位置情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段とを結ぶ直線と、前記角度標識部の法線とのなす角度である第３の角度を導出し、
前記角度決定センシング手段を用いて前記角度標識部付近をセンシングして第３のセンシング情報を生成し、
前記第３のセンシング情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段との相対的な角度である第４の角度を導出し、
前記第３の角度と、前記第４の角度とに基づき、前記プロジェクタと前記対象部との相対的な角度に関する情報を示し、前記所定平面内に規定される角度情報を生成し、
前記位置情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記画像の投写に用いられる画像情報の補正処理および前記プロジェクタの有する投写部の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行することを特徴とする投写調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センシング情報に基づいて所望の画像を投写するための調整処理を実行する投写システムおよび投写調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プロジェクタとスクリーンがアームを介して一体化された投写システムが記載されている。
【０００３】
この投写システムは、映像表示素子により形成した映像光を投写レンズにより拡大投写するプロジェクタと、プロジェクタにより投写された映像光を表示するスクリーンと、プロジェクタとスクリーンとを接続する接続アーム部とを備えている。
【０００４】
また、この投写システムは、使用時に接続アーム部を伸ばした状態でプロジェクタを使用し、不使用時に接続アーム部を縮めてプロジェクタを収納する。
【０００５】
このような構成によれば、プロジェクタは、画像を投写する場合において、プロジェクタとスクリーンの相対的な位置関係を一意に固定することができる。これにより、プロジェクタは、あらかじめ上記位置関係を判別できるため、使用されるたびにスクリーンに投写される画像とスクリーンとの位置関係のデータを入力することなく、所望の画像をスクリーンに投写することができる。
【０００６】
また、特許文献２には、プロジェクタに設けられたデジタルカメラが、スクリーンにおける投写予定位置に設けられた矩形領域の４隅のマーカーを撮像し、撮像情報に基づいて画像データを補正することにより、投写画像の台形歪み補正を行う投影システムが記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、スクリーンの４辺にそれぞれフォトダイオードを設け、フォトダイオードの出力値に基づいてスクリーンの姿勢を制御することによって投写画像の台形歪み補正を行うスクリーンが記載されている。
【０００８】
特許文献２、３のように、従来のシステムでは、プロジェクタ側かスクリーン側の一方に光量等の検出手段が設けられている。
【特許文献１】特開２００３−３３０１０８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７４２８３号公報
【特許文献３】特開２００４−７８１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の手法の場合、アーム部、プロジェクタの移動経路に障害物等があると移動することができず、投写光路に障害物等があると適切な画像を投写することができない。
【００１０】
このため、この投写システムは設置の自由度に欠ける。特に、プロジェクタを手の届く範囲で移動できるようにするために、プロジェクタをスクリーンの下部等にアーム部を介して取り付ける構成にした場合には、手動でプロジェクタを収納させたりできる代わりに、障害物の影響を受けやすい状態となる。したがって、設置の自由度を確保することが重要となる。
【００１１】
また、特許文献２の手法の場合、投写したい矩形領域の位置や大きさを変更するためにはマーカーの位置を変更する必要があり、ユーザーにとって手間がかかる。また、投写したい矩形領域の位置や大きさを変更するために投写画像の四隅の位置に関する情報を取得する必要があるため、所望の画像を投写しながらプロジェクタの位置を移動した場合に、投写画像のパターンが制約されてしまい、所望の画像を投写することを中断したりしなければならなくなる。
【００１２】
また、特許文献３の手法の場合、プロジェクタとスクリーンとの相対的な角度は判別しているため画像の歪みは変更できるが、プロジェクタとスクリーンとの相対的な位置は判別できないため、投写画像の大きさが判別できず、投写画像の大きさを考慮しながら変更することができない。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、プロジェクタの設置の自由度を確保し、適切な形状であって、かつ、適切な大きさの投写画像を効率的に得ることが可能な投写システムおよび投写調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る投写システムは、画像を投写するプロジェクタと、
前記プロジェクタによって投写された前記画像が表示される対象部と、
を有する投写システムであって、
前記プロジェクタまたは前記対象部は、
前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置に関する情報を示す位置情報を生成する位置情報生成手段と、
前記プロジェクタと前記対象部との相対的な角度に関する情報を示す角度情報を生成する角度情報生成手段と、
前記位置情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記画像の投写に用いられる画像情報の補正処理および前記プロジェクタの有する投写部の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する調整処理手段と、
を含み、
前記プロジェクタおよび前記対象部の一方は、
第１の位置決定センシング手段と、当該第１の位置決定センシング手段とは異なる位置に設けられる第２の位置決定センシング手段と、
角度標識部と、
を有し、
前記プロジェクタおよび前記対象部の他方は、
位置標識部と、
角度決定センシング手段と、
を有し、
前記第１の位置決定センシング手段は、センシングにより、前記位置標識部と前記第１の位置決定センシング手段との相対的な角度である第１の角度を導出し、
前記第２の位置決定センシング手段は、センシングにより、前記位置標識部と前記第２の位置決定センシング手段との相対的な角度である第２の角度を導出し、
前記角度決定センシング手段は、センシングにより、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段との相対的な角度である第４の角度を導出し、
前記位置情報生成手段は、少なくとも前記第１の角度と、前記第２の角度とを用いて、前記位置情報を生成し、
前記角度情報生成手段は、少なくとも前記第１の角度と、前記第２の角度と、前記第４の角度とを用いて、前記角度情報を生成し、
前記位置情報および前記角度情報は、所定平面内に規定される情報であることを特徴とする。
【００１５】
また、前記投写システムにおいて、前記位置情報生成手段は、前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づき、前記位置情報を生成し、
前記角度情報生成手段は、前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づく前記位置情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段とを結ぶ直線と、前記角度標識部の法線とのなす角度である第３の角度を導出し、当該第３の角度と、前記第４の角度とに基づき、前記角度情報を生成してもよい。
【００１６】
また、本発明に係る投写調整方法は、画像を投写するプロジェクタと、
前記プロジェクタによって投写された前記画像が表示される対象部と、
を有する投写システム用の投写調整方法であって、
前記プロジェクタおよび前記対象部の一方は、
第１の位置決定センシング手段と、当該第１の位置決定センシング手段とは異なる位置に設けられる第２の位置決定センシング手段と、
角度標識部と、
を有し、
前記プロジェクタおよび前記対象部の他方は、
位置標識部と、
角度決定センシング手段と、
を有し、
前記第１の位置決定センシング手段を用いて前記位置標識部付近をセンシングして第１のセンシング情報を生成し、
前記第１のセンシング情報に基づき、前記位置標識部と前記第１の位置決定センシング手段との相対的な角度である第１の角度を導出し、
前記第２の位置決定センシング手段を用いて前記位置標識部付近をセンシングして第２のセンシング情報を生成し、
前記第２のセンシング情報に基づき、前記位置標識部と前記第２の位置決定センシング手段との相対的な角度である第２の角度を導出し、
前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づき、前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置に関する情報を示し、所定平面内に規定される位置情報を生成し、
前記位置情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段とを結ぶ直線と、前記角度標識部の法線とのなす角度である第３の角度を導出し、
前記角度決定センシング手段を用いて前記角度標識部付近をセンシングして第３のセンシング情報を生成し、
前記第３のセンシング情報に基づき、前記角度標識部と前記角度決定センシング手段との相対的な角度である第４の角度を導出し、
前記第３の角度と、前記第４の角度とに基づき、前記プロジェクタと前記対象部との相対的な角度に関する情報を示し、前記所定平面内に規定される角度情報を生成し、
前記位置情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記画像の投写に用いられる画像情報の補正処理および前記プロジェクタの有する投写部の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、投写システム等は、各標識部をセンシングすることによってプロジェクタと対象部との相対的な位置と角度を判別し、当該判別結果に応じて画像が所望の状態で表示されるように画像情報の補正等を行うことができるため、プロジェクタを対象部に対して正対する位置以外の位置にも設置することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、投写システム等は、投写領域やスクリーンの４隅や４辺にマーカー等を設けることなく画像歪み補正等を行うことができるため、ユーザーにとっての手間を軽減できる。
【００１９】
したがって、本発明によれば、投写システム等は、プロジェクタの設置の自由度を確保し、適切な形状であって、かつ、適切な大きさの投写画像を効率的に得ることができる。
【００２０】
また、前記投写システムおよび前記投写調整方法において、前記位置標識部および前記角度標識部は、光の投射または反射によって発光し、
前記第１および第２の位置決定センシング手段並びに前記角度決定センシング手段は、前記センシングによるセンシング情報に含まれる輝度情報および前記センシングにおけるセンシング角度に基づき、前記第１の角度、前記第２の角度または前記第４の角度を導出してもよい。
【００２１】
これによれば、投写システム等は、輝度情報に基づいてプロジェクタと対象部との相対的な位置と角度を判別することができる。
【００２２】
また、前記投写システムおよび前記投写調整方法は、前記位置情報および前記角度情報が前記所定平面内で規定されるように、前記プロジェクタと、前記対象部とを支持する支持部を有してもよい。
【００２３】
これによれば、投写システム等は、平面的な位置関係を判別すればよいため、立体的な位置関係を判別する場合と比べ、より効率的にプロジェクタと対象部との相対的な位置と角度を判別することができる。
【００２４】
また、前記投写システムおよび前記投写調整方法において、前記支持部は、伸縮動作または回転動作によって前記プロジェクタと前記対象部との相対的な位置を変化させることが可能に形成されたアーム部を有してもよい。
【００２５】
これによれば、投写システム等は、伸縮動作または回転動作によってプロジェクタと対象部との相対的な位置を変化させることができるため、ユーザーにとっての使い勝手を向上させることができる。
【００２６】
また、前記投写システムおよび前記投写調整方法において、前記投写部は、前記画像の投写位置を調整するレンズシフト部、前記画像の大きさを調整するズーム部、前記画像の焦点位置を調整するフォーカス部のうちの少なくとも１つを含み、
前記調整処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記レンズシフト部、前記ズーム部、前記フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御してもよい。
【００２７】
これによれば、投写システムは、レンズシフト部、ズーム部、フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御することによって所望の状態で画像を投写できる。
【００２８】
また、前記投写システムおよび前記投写調整方法において、前記投写部は、空間光変調器を含み、
前記調整処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記空間光変調器における画像の領域を変化させる処理、前記空間光変調器における変調量を変化させる処理のうちの少なくとも１つの処理を実行してもよい。
【００２９】
これによれば、投写システムは、空間光変調器を制御することによって所望の状態で画像を投写できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を、プロジェクタを有する投写システムに適用した場合を例に採り、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全てが、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。
【００３１】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例における投写システムの斜視図である。また、図２は、第１の実施例における投写システムの平面図である。また、図３は、第１の実施例における投写システムの側面図である。また、図４は、第１の実施例における投写システムの正面図である。
【００３２】
投写システムは、スクリーン１０に画像を投写するプロジェクタ２０と、プロジェクタ２０によって投写された投写画像１２を表示する対象部の一種であるスクリーン１０と、プロジェクタ２０と、スクリーン１０とを接続するアーム部３０とを含んで構成されている。
【００３３】
また、アーム部３０は、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された３つの可動部３２−１〜３２−３と、アーム３４−１、３４−２を有している。より具体的には、可動部３２−１は、スクリーン１０の下部に設けられ、アーム３４−１と接続され、スクリーン１０またはアーム３４−１を回転駆動可能に支持する。また、可動部３２−２は、アーム３４−１、３４−２を接続し、アーム３４−１、３４−２を回転駆動可能に支持する。また、可動部３２−１は、プロジェクタ２０の下部に設けられ、アーム３４−２と接続され、プロジェクタ２０またはアーム３４−２を回転駆動可能に支持する。なお、本実施例における可動部３２−１〜３２−３の回転軸は後述するＹ軸に平行であり、可動部３２−１〜３２−３は水平方向に回転可能である。
【００３４】
また、本実施例におけるスクリーン１０は、投写対象領域の下方左端に位置決定センシング部５０−１を有し、投写対象領域の下方中央に角度標識部４２を有し、投写対象領域の下方右端に位置決定センシング部５０−２を有している。また、本実施例におけるプロジェクタ２０は、下方に位置標識部４０と、角度決定センシング部５２を有している。なお、アーム部３０は、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０および角度決定センシング部５２が同一平面に配置されるようにスクリーン１０とプロジェクタ２０を指示する支持部として機能する。さらに、位置決定センシング部５０によるセンシング情報は、アーム部３０内部に設けられたケーブルを介してプロジェクタ２０に入力される。
【００３５】
なお、図１および図４では投写画像１２は長方形状になっているが、図２に示すように、プロジェクタ２０がスクリーン１０に対して斜めの位置から投写しているため、実際には投写画像１２は歪んだ状態となっており、所望の状態とはなっていない。
【００３６】
投写画像１２を所望の状態とするため、本実施例では、プロジェクタ２０は、位置決定センシング部５０−１、５０−２による位置標識部４０のセンシング情報に基づいて位置標識部４０の位置を決定することにより、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置を判別する。また、プロジェクタ２０は、角度決定センシング部５２による角度標識部４２のセンシング情報に基づいてプロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な角度を判別する。
【００３７】
さらに、プロジェクタ２０は、判別した相対的な位置と角度に基づいて投写画像１２の位置や形状を判別し、所望の状態で投写画像１２が表示されるように投写画像１２の歪み補正処理等の調整処理を実行する。
【００３８】
次に、このような機能を実装するためのプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００３９】
図５は、プロジェクタ２０の機能ブロックの一例を示す図である。
【００４０】
プロジェクタ２０は、位置決定センシング部５０−１、５０−２と、角度決定センシング部５２と、ＰＣ等から画像情報を入力してＡ／Ｄ変換等を行う画像情報入力部１１０と、キャリブレーション画像用の画像情報を生成するキャリブレーション情報生成部１２０と、Ｄ／Ａ変換等を行う画像情報出力部１３０と、記憶部１４０と、調整処理等を実行する処理部１５０と、位置決定センシング部５０等からセンシング情報等を入力する入出力部１６０と、画像情報出力部１３０からの画像情報を入力する投写部１９０とを含んで構成されている。
【００４１】
また、記憶部１４０は、長さ情報１４２、位置決定センシング部５０および角度決定センシング部５２からのセンシング情報１４４、位置情報１４６、角度情報１４８等を記憶している。
【００４２】
また、処理部１５０は、位置情報１４４を生成する位置情報生成部１５２と、角度情報１４６を生成する角度情報生成部１５４と、空間光変調器１９１の制御処理等を実行する調整処理部１５６とを含んで構成されている。
【００４３】
また、投写部１９０は、空間光変調器１９１と、投写光を投写する投写レンズ１９２と、画角調整を行うズーム部１９４と、オートフォーカス機能を有するフォーカス部１９６と、任意の方向に投写光を投写するためのレンズシフト部１９８とを含んで構成されている。
【００４４】
なお、これらの各部の機能を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００４５】
図６は、プロジェクタ２０のハードウェアブロックの一例を示す図である。
【００４６】
例えば、画像情報入力部１１０としては、例えば、Ａ／Ｄコンバーター９３０、画像処理回路９７０等、記憶部１４０としては、例えば、ＲＡＭ９５０、ＲＯＭ９６０等、処理部１５０としては、例えば、画像処理回路９７０、ＣＰＵ９１０等、キャリブレーション情報生成部１２０としては、例えば、画像処理回路９７０、ＲＡＭ９５０等、画像情報出力部１３０としては、例えば、Ｄ／Ａコンバーター９４０等、空間光変調器１９１としては、例えば、液晶パネル５００等を用いて実装できる。
【００４７】
なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。
【００４８】
また、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２としては、例えば、ＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサー、ラインセンサー、水平方向に回転駆動可能な単画素センサー等を採用してもよい。なお、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２を回転駆動する場合、調整処理部１５６が制御情報を生成し、入出力部１６０が当該制御情報を位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２に出力することによって回転駆動制御してもよい。また、位置標識部４０、角度標識部４２としては、例えば、光を発光するＬＥＤ、光を反射するミラー等を採用してもよい。
【００４９】
また、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実装してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実装してもよい。
【００５０】
さらに、処理部１５０等としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体９００からプログラムを読み取って処理部１５０等の機能をコンピュータに実装してもよい。
【００５１】
このような情報記憶媒体９００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００５２】
また、情報記憶媒体９００に代えて、上述した各機能を実装するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した各機能を実装することも可能である。
【００５３】
次に、これらの各部を用いた投写調整処理について説明する。
【００５４】
前提として、本実施例では、スクリーン１０の中心Ｃの座標を（０，０，０）とし、プロジェクタ２０の位置として、投写レンズ１９２の射出瞳の中心Ｐの座標を（ｘ，ｙ，ｚ）とする。また、スクリーン１０の横がＸ軸であり、縦がＹ軸であり、法線方向がＺ軸である。
【００５５】
また、スクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な位置を、中心Ｃの座標（０，０，０）と投写レンズ１９２の射出瞳の中心Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）との位置関係とする。
【００５６】
また、図３に示すように、投写レンズ１９２の射出瞳の中心を含むＺＸ平面に平行な平面を平面Ｈ１とする。なお、平面Ｈ１は、中心Ｃから−Ｙ軸方向にＹ１の距離に位置する。
【００５７】
また、本実施例では、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０および角度決定センシング部５２は、ＺＸ平面に平行な平面である平面Ｈ２上に設けられている。なお、平面Ｈ２は、中心Ｃから−Ｙ軸方向にＹ１＋Ｙ２の距離に位置する。
【００５８】
また、図４に示すように、角度標識部４２は、中心Ｃを通過する平面Ｈ２の垂線と平面Ｈ２との交点に位置する。また、位置決定センシング部５０−１、５０−２は、ＸＹ平面と、平面Ｈ２の交差する直線上で、角度標識部４２からＸ１離れた場所にそれぞれ位置する。
【００５９】
また、位置標識部４０、角度決定センシング部５２は、中心Ｐを通過する平面Ｈ２の垂線と平面Ｈ２との交点に重なって位置する。なお、図をわかりやすくするため、図３等において、位置標識部４０、角度決定センシング部５２は重なっていないが、重なっていない場合であっても、プロジェクタ２０は、両者の位置の差を演算したりすることによって重なっている場合と同様に処理することができる。
【００６０】
以上の前提から、Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２は、既知の値であり、長さ情報１４２として記憶部１４０に記憶されている。
【００６１】
また、以上の前提からスクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、ｙが−Ｙ１であり既知であるため、ｘとｚが求まれば決まることになる。また、スクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な角度（θｙｚ，θｚｘ，θｘｙ）は、θｙｚとθｘｙが０であるため、θｚｘが求まれば決まることになる。なお、θｙｚはＹＺ平面における平面的な角度であり、θｚｘはＺＸ平面における平面的な角度であり、θｘｙはＸＹ平面における平面的な角度である。
【００６２】
図７は、第１の実施例における投写調整処理のフローチャートを示す図である。また、図８は、第１および第２の角度を示す模式図である。また、図９は、第１の位置決定センシング部５０−１におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。また、図１０は、第２の位置決定センシング部５０−２におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。
【００６３】
まず、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置を導出する手順について説明する。
【００６４】
第１の位置決定センシング手段である位置決定センシング部５０−１は、Ｙ軸に平行な軸を回転軸として図８の矢印に示す方向に回転しながら位置標識部４０付近をセンシングすることにより、センシング角度ごとの輝度値を示す第１のセンシング情報を生成する（ステップＳ１）。位置情報生成部１５２は、第１のセンシング情報をセンシング情報１４４として画像情報出力部１４０に記憶する。
【００６５】
また、ステップＳ１と同時に、第２の位置決定センシング手段である位置決定センシング部５０−２は、Ｙ軸に平行な軸を回転軸として図８の矢印に示す方向に回転しながら位置標識部４０付近をセンシングすることにより、センシング角度ごとの輝度値を示す第２のセンシング情報を生成する（ステップＳ２）。位置情報生成部１５２は、第２のセンシング情報をセンシング情報１４４として画像情報出力部１４０に記憶する。
【００６６】
そして、位置情報生成部１５２は、センシング情報１４４に含まれる第１のセンシング情報に基づき、輝度値がピークとなったセンシング角度（第１の角度）を決定する（ステップＳ３）。例えば、図９に示すように、センシング角度θ１において、輝度値はピークとなっている。
【００６７】
また、位置情報生成部１５２は、センシング情報１４４に含まれる第２のセンシング情報に基づき、輝度値がピークとなったセンシング角度（第２の角度）を決定する（ステップＳ４）。例えば、図１０に示すように、センシング角度θ２において、輝度値はピークとなっている。
【００６８】
そして、位置情報生成部１５２は、第１および第２の角度に基づき、位置情報１４６を生成し（ステップＳ５）、記憶部１４０に記憶する。より具体的には、位置情報生成部１５２は、平面Ｈ２（ＺＸ平面）における位置標識部４０の位置を示すｘおよびｚを導出する。ここで、位置決定センシング部５０−１と位置標識部４０を通過する直線は、ｚ＝ｔａｎ（９０−θ１）ｘ＋Ｘ１・ｔａｎ（９０−θ１）で表される。また、位置決定センシング部５０−２と位置標識部４０を通過する直線は、ｚ＝−ｔａｎ（９０＋θ２）ｘ＋Ｘ１・ｔａｎ（９０＋θ２）で表される。
【００６９】
したがって、これらの２つの式からｘ＝Ｘ１｛−ｔａｎ（９０−θ１）・ｔａｎ（９０＋θ２）｝／｛ｔａｎ（９０−θ１）＋ｔａｎ（９０＋θ２）｝と、ｚ＝２・Ｘ１｛ｔａｎ（９０−θ１）・ｔａｎ（９０＋θ２）｝／｛ｔａｎ（９０−θ１）＋ｔａｎ（９０＋θ２）｝を導出できる。
【００７０】
以上の手順により、位置情報生成部１５２は、位置標識部４０の相対的な位置（ｘ，ｙ，ｚ）を示す情報を、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置を示す位置情報１４６として生成することができる。
【００７１】
次に、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な角度を導出する手順について説明する。
【００７２】
図１１は、第３および第４の角度を示す模式図である。また、図１２は、角度決定センシング部５２におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。
【００７３】
図１１に示すように、角度標識部４２と角度決定センシング部５２とを結ぶ直線と、角度標識部４２の法線（スクリーン１０の法線）とのなす角度をθ３とする。
【００７４】
この場合、角度標識部４２はＺＸ平面における原点の位置にあり、位置標識部４０と角度決定センシング部５２は同じ位置にあるため、ｔａｎθ３＝ｘ／ｚである。この式と上述したｘおよびｚを求める式からθ３＝ｔａｎ−１［｛−ｔａｎ（９０−θ１）＋ｔａｎ（９０＋θ２）｝／２｛ｔａｎ（９０−θ１）・ｔａｎ（９０＋θ２）｝］である。角度情報生成部１５４は、このような演算式を用いて位置情報１４６から第３の角度θ３を導出する（ステップＳ６）。
【００７５】
角度決定センシング部５２は、Ｙ軸に平行な軸を回転軸として水平方向に回転しながら角度標識部４２付近をセンシングすることにより、センシング角度ごとの輝度値を示す第３のセンシング情報を生成する（ステップＳ７）。角度情報生成部１５４は、第３のセンシング情報をセンシング情報１４４の一部として記憶部１４０に記憶する。
【００７６】
また、角度情報生成部１５４は、センシング情報１４４に含まれる第３のセンシング情報に基づき、輝度値がピークとなったセンシング角度（第４の角度）を決定する（ステップＳ８）。例えば、図１２に示すように、センシング角度θ４において、輝度値はピークとなっている。
【００７７】
角度情報生成部１５４は、第３および第４の角度から角度情報１４８を生成し（ステップＳ９）、記憶部１４０に記憶する。より具体的には、図１１に示すように、θ３を形成する法線と、θｚｘを形成する法線とは平行であることからθｚｘ＝｜θ３｜＋｜θ４｜であり、θｚｘ＝θ３−θ４である。θ３およびθ４はステップＳ６、Ｓ７で導出済みであり既知である。したがって、角度情報生成部１５４は、第３および第４の角度からθｚｘを導出することができ、スクリーン１０とスクリーン１０との相対的な角度に関する情報を示す角度情報１４８を生成することができる。
【００７８】
そして、調整処理部１５６は、位置情報１４６および角度情報１４８に基づき、スクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な位置および角度を判別し、画像が所望の状態で表示されるように画像歪み補正等の調整処理を実行する（ステップＳ１０）。
【００７９】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ２０は、位置標識部４０および角度標識部４２をセンシングすることによってプロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置と角度を判別し、当該判別結果に応じて画像が所望の状態で表示されるように画像情報の補正等を行うことができるため、プロジェクタ２０をスクリーン１０に対して正対する位置以外の位置にも設置することができる。
【００８０】
また、本実施例によれば、投写システムは、投写領域やスクリーン１０の４隅や４辺にマーカー等を設けることなく画像歪み補正等を行うことができるため、ユーザーにとっての手間を軽減できる。
【００８１】
したがって、本実施例によれば、投写システムは、プロジェクタ２０の設置の自由度を確保し、適切な形状であって、かつ、適切な大きさの投写画像１２を得ることができる。
【００８２】
また、本実施例によれば、プロジェクタ２０は、平面的な位置関係を判別すればよいため、立体的な位置関係を判別する場合と比べ、より効率的にプロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置と角度を判別することができる。
【００８３】
また、本実施例によれば、アーム部３０を設けることにより、アーム部３０の伸縮動作または回転動作によってプロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置を変化させることができるため、ユーザーにとっての使い勝手を向上させることができる。
【００８４】
なお、画像歪み補正等の調整処理の手法は任意である。例えば、調整処理部１５６が、空間光変調器１９１、レンズシフト部１９８、ズーム部１９４、フォーカス部１９６のうちの少なくとも１つを制御することによってハードウェア的に調整処理を実行してもよいし、調整処理部１５６が入力画像情報を補正することによってソフトウェア的に調整処理を実行してもよい。
【００８５】
（第２の実施例）
第１の実施例では、説明を簡単にするため、プロジェクタ２０は、３つの自由度としてｘ、ｚ、θｚｘを導出したが、これら以外の自由度（変数）が含まれる場合であっても、上述した手順と同様の手順により変数を導出することができる。
【００８６】
図１３は、第２の実施例における投写システムの側面図である。
【００８７】
例えば、図１３に示すように、プロジェクタ２０の光軸が平面Ｈ１に対してθｚｙ傾いている場合、プロジェクタ２０に内蔵された傾きセンサー（例えば、ポテンショメーター、重力センサー等）によってθｚｙを導出することができ、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な角度（θｙｚ、θｚｘ、θｘｙ）を導出することができる。
【００８８】
（第３の実施例）
第１の実施例では、投写システムは、アーム部３０を有しているが、アーム部３０がない構成であってもよい。
【００８９】
図１４は、第３の実施例における投写システムの側面図である。
【００９０】
例えば、図１４に示すように、平らな床の上にプロジェクタ２０とスクリーン１０を配置した場合等に、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２が同一平面にあり、投写レンズ１９２の中心位置Ｐの高さや、スクリーン１０の中心位置Ｃの高さを規定できる状態であれば、プロジェクタ２０は、上述した手順により、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置および角度を導出することができる。
【００９１】
つまり、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２から導出される位置情報および角度情報が所定平面内の情報として規定されればよい。
【００９２】
なお、アーム部３０を有していない場合には、スクリーン１０とプロジェクタ２０をケーブルで接続してセンシング情報等を送受信してもよいし、スクリーン１０とプロジェクタ２０に無線通信手段を設けてセンシング情報等を無線で送受信してもよい。
【００９３】
（変形例）
以上、本発明を適用した好適な実施例について説明してきたが、本発明の適用は上記実施例に限定されない。
【００９４】
例えば、上記実施例では、プロジェクタ２０が位置情報生成部１５２等を有していたが、スクリーン１０に位置情報生成部１５２等を設け、スクリーン１０が位置情報と角度情報を生成したり、制御情報を生成したりしてもよく、プロジェクタ２０がスクリーン１０からの位置情報等に基づいて調整処理を実行してもよい。
【００９５】
また、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２の配置、プロジェクタ２０とスクリーン１０との角度、基準となる点Ｃおよび点Ｐ等は上記実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【００９６】
つまり、位置標識部４０等の位置が上記実施例と異なる位置にある場合であっても、プロジェクタ２０等が、位置の差を計算で補正し、位置情報と角度情報を生成することで、上記実施例の計算と同等の計算ができればよい。また、同様にスクリーン１０に関する角度についても、上記実施例と異なる場合であっても、プロジェクタ２０等が、角度の差を計算で補正し、位置情報と角度情報を生成することで、上記実施例の計算と同等の計算ができればよい。
【００９７】
また、上記実施例では、プロジェクタ２０とスクリーン１０は、位置標識部４０、角度標識部４２、位置決定センシング部５０、角度決定センシング部５２を備えているが、物理的な位置関係を特定できる物体を介して、プロジェクタ２０に位置標識部４０等が取り付けられていれば、プロジェクタ２０に位置標識部４０等が取り付けられていることと同じであるものとする。例えば、位置標識部４０等が、アーム３４を介して取り付けられていたとしても、プロジェクタ２０から見て位置標識部４０等の位置関係を特定できている状態であれば、計算でプロジェクタ２０に取り付けたものとして補正できるので、プロジェクタ２０に位置標識部４０等が取り付けられていると考える。同様に、スクリーン１０においても、スクリーン１０に物理的な位置関係を特定できる物体を介して、スクリーン１０に位置標識部４０等が取り付けられていれば、計算でスクリーン１０に取り付けたものとして補正できるので、スクリーン１０に位置標識部４０等が取り付けられていることと同じであるものとする。
【００９８】
例えば、位置標識部４０および角度決定センシング部５２をスクリーン１０に設け、角度標識部４２および位置決定センシング部５０をプロジェクタ２０に設けてもよい。
【００９９】
また、上記実施例では、位置標識部４０、角度標識部４２は発光するように形成されているが、光を反射する構成であってもよく、周囲と異なる色や明るさを有しているものであればよい。
【０１００】
また、上記実施例では、角度標識部４２を検出しやすいようにスクリーン１０の枠が黒色になっているが、位置標識部４０の後方にも黒色の板等を設けてもよい。
【０１０１】
また、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置と角度を求める演算式は上述した例に限定されず、種々の変形例を採用可能である。
【０１０２】
また、処理手順は図７に示す例に限定されない。例えば、位置決定センシング部５０および角度決定センシング部５２は同時にセンシングしてもよい。
【０１０３】
また、スクリーン１０として、上記実施例では反射型のスクリーンを用いたが、透過型のスクリーンを用いてもよい。また、画像が投写される対象部として、スクリーン１０以外にも、例えば、黒板、白板等を採用してもよい。
【０１０４】
また、支持部は、アーム部３０に限定されず、プロジェクタ２０とスクリーン１０との相対的な位置を変化させる種々の部材を採用可能である。また、アーム部３０は、上記実施例に限定されず、伸縮動作を行うものであってもよく、可動部３２−１等やアーム３４−１等の個数や形状は任意である。
【０１０５】
また、プロジェクタ２０は、位置情報および角度情報に基づいて調整処理だけでは所望の画像を投写できない位置にプロジェクタ２０やスクリーン１０が配置されたかどうかを判定する手段と、所望の画像を投写できないと判定された場合にユーザーに通知する手段を有してもよい。より具体的には、例えば、プロジェクタ２０は、画像を所望の状態で表示できないと判定した場合、画像、音声、光のうちの少なくとも１つを出力することによってユーザーに表示できないことを通知する通知手段を用いてユーザーに通知してもよい。
【０１０６】
また、上記実施例では投写システムを床等に置く形で使用したが、スクリーン１０を壁等に固定して投写システムを支持する形で使用してもよい。
【０１０７】
また、例えば、上記実施例では、液晶プロジェクタをプロジェクタ２０に実装した例について説明したが、液晶プロジェクタ以外にも例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を用いたプロジェクタを用いてもよい。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。
【０１０８】
また、投写部１９０は、曲面ミラーを用いた構成であってもよい。
【０１０９】
また、上述したプロジェクタ２０の機能は、例えば、プロジェクタ単体で実装してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタとＰＣとで分散処理）実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】第１の実施例における投写システムの斜視図である。
【図２】第１の実施例における投写システムの平面図である。
【図３】第１の実施例における投写システムの側面図である。
【図４】第１の実施例における投写システムの正面図である。
【図５】プロジェクタの機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】プロジェクタのハードウェアブロックの一例を示す図である。
【図７】第１の実施例における投写調整処理のフローチャートを示す図である。
【図８】第１および第２の角度を示す模式図である。
【図９】第１の位置決定センシング部におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。
【図１０】第２の位置決定センシング部におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。
【図１１】第３および第４の角度を示す模式図である。
【図１２】角度決定センシング部におけるセンシング角度と輝度値との関係を示すグラフである。
【図１３】第２の実施例における投写システムの側面図である。
【図１４】第３の実施例における投写システムの側面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  スクリーン、１２  投写画像、２０  プロジェクタ、３０  アーム部、３２−１〜３２−３  可動部、３４−１、３４−２、３５−１、３５−２  アーム、３６−１、３６−２  伸縮部、４０  位置標識部、４２  角度標識部、５０  位置決定センシング部、５２  角度決定センシング部、１５０  処理部、１５２  位置情報生成部、１５４  角度情報生成部、１５６  調整処理部、１９０  投写部、１９１  空間光変調器、１９２  投写レンズ、１９４  ズーム部、１９６  フォーカス部、１９８  レンズシフト部、５００  液晶パネル
【図１】
2006217371.tif 000003
【図２】
2006217371.tif 000004
【図３】
2006217371.tif 000005
【図４】
2006217371.tif 000006
【図５】
2006217371.tif 000007
【図６】
2006217371.tif 000008
【図７】
2006217371.tif 000009
【図８】
2006217371.tif 000010
【図９】
2006217371.tif 000011
【図１０】
2006217371.tif 000012
【図１１】
2006217371.tif 000013
【図１２】
2006217371.tif 000014
【図１３】
2006217371.tif 000015
【図１４】
2006217371.tif 000016