(57)【要約】【課題】  映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】  プロジェクタ１００の投写部１は、本体部５０がフット部４の回転脚４ｂにより固定脚３を中心にして回転移動した位置で、フット部４の支柱４ａの本体部５０からの突出長さに応じて傾いた方向に沿って映像を投写する。プロジェクタ１００は、ＣＣＤ２により投写映像を含む範囲を撮像し、ＣＣＤ２の撮像視点により観察されるスクリーンの形状が矩形に近づくようにフット部４によりプロジェクタ１００の設置方向を調整する。【選択図】      図１
2006350174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出されたスクリーンに映像を投写するプロジェクタであって、
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を映像を規定する映像信号に応じて変調された変調光に変換する略矩形をなした光変調素子を含む光学部と、
前記光学部から射出された変調光を拡大し、投写される投写映像を表す投写光を生成する投写部と、
前記スクリーンを検出するために前記投写部の光軸と略平行な視点により前記スクリーンを含む投写面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像データから、スクリーンを検出する画像解析部と、
少なくとも前記投写部を含む前記プロジェクタの本体である本体部と、
前記本体部を支持し、前記投写部の下方に設けられ、前記本体部からの突出長さを変えることにより前記本体部の傾き度合いを調整し、前記投写部からの投写光による投写映像の位置を略垂直方向に移動させる支柱を有するフット部と、を備え、
前記フット部は、前記画像解析部により検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように前記支柱の突出長さを調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
さらに前記本体部は、前記本体部が水平方向に回転移動するときの支点となる固定脚を有し、
前記フット部は、前記支柱と接続し、前記固定脚を中心として前記本体部を略水平方向に回転移動させる回転脚を備え、
前記フット部は、前記検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、前記回転脚を駆動することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投写部は、前記変調光を拡大する投写レンズと、
検出された前記スクリーンの大きさに前記投写映像の大きさを合わせるために前記投写レンズの拡大率を調整し、さらに前記スクリーン位置に前記投写映像の位置を合わせるために前記投写レンズの光軸が略直交する面上に沿って前記投写レンズの位置を調整する投写レンズ調整部と、を備え、
前記撮像部による前記撮像データの撮像範囲は、前記投写レンズ調整部による投写映像の大きさ、および位置の調整可能範囲である所定の範囲を含む広さを有し、
前記フット部は、前記検出されたスクリーンの形状補正動作に先立ち、前記撮像データの撮像範囲における前記所定の範囲内に、検出されたスクリーンの全貌が収まるように前記支柱の突出長さ調整、および前記回転脚を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記フット部による前記検出されたスクリーンの形状補正動作は、前記形状補正後の前記撮像データから検出されるスクリーンの全貌が前記所定の範囲内に収まる範疇で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記映像信号により規定された映像の形状を補正する処理を施す映像信号処理部をさらに備え、
前記映像信号処理部は、前記形状補正後に検出されるスクリーンの形状と、投写映像の有効な映像部分の形状とが略一致するように映像信号にて規定された映像の形状を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記フット部の回転脚は、クローラ式の回転脚であり、前記クローラは弾性部材から構成され、前記クローラの接地長さは、少なくとも３ｃｍ以上の長さであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
映像を拡大して投写する投写レンズと、
前記投写レンズの光軸と略平行な視点から、映像を写し出すスクリーンを含む投写面を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した撮像データの中からスクリーンを検出する画像解析部と、
前記画像解析部により検出されたスクリーンの大きさに前記投写映像の大きさを合わせるために前記投写レンズの拡大率を調整し、さらに前記スクリーン位置に前記投写映像の位置を合わせるために前記投写レンズの光軸が略直交する面上に沿って前記投写レンズの位置を調整する投写レンズ調整部と、
前記映像を投写する投写レンズの光軸の向きを、前記投写レンズを備えた本体を傾かせること、または回転させることにより垂直および水平方向に調整するフット部と、を備えたプロジェクタの投写映像の調整方法であって、
前記撮像部により前記投写面を撮像する工程と、
前記画像解析部により前記撮像された撮像データの中からスクリーンを検出する工程と、
前記検出されたスクリーンが、前記投写レンズ調整部による投写映像の大きさ、および位置の調整可能範囲である所定の範囲内に収まっていない場合、前記スクリーンを前記フット部により前記所定の範囲内に収まるように前記投写レンズの光軸の向きを調整する工程と、
前記検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、前記フット部により前記投写レンズ光軸の向きを調整する工程と、
前記スクリーンの位置および大きさと、前記投写映像の位置および大きさが略一致するように、前記投写レンズ調整部により前記投写映像を調整する工程と、を含むことを特徴とするプロジェクタの投写映像の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像の投写位置を移動可能なプロジェクタであって、映像を映し出すスクリーンの位置を検出し、スクリーンの形状に合致するように映像を自動調整して投写するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクタにおいて、スクリーンの形状に投写する映像の画面形状を合わせるためには、ズーム、レンズシフトおよび台形歪み補正（以降、「台形補正」という）などの機能が用いられている。
例えば、特許文献１に記載のプロジェクタは、ズームおよびフォーカス機能を備えた投写レンズと、ＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）などの撮像センサからなる撮像部と、を備え、撮像部により様々なテストパターンを投写したスクリーンを撮像し、撮像した映像のコントラストなどを解析することにより、投写映像の大きさおよび焦点をスクリーンに適合させる。ズーム機能は、投写される画面形状を変えずに、画面の大きさのみを拡大および縮小する。
また、例えば、特許文献２に記載のプロジェクタは、映像を拡大投写する投写レンズの位置を光軸と直行する方向に動かすレンズシフト機能を備え、投写映像の位置を、投写される画面形状を変えずに上下方向などに移動させる。なお、このようなレンズシフト機能による画面位置の調整範囲は、投写レンズの口径などの制約があるため、概ね上下および水平方向にそれぞれ１／３〜１／２画面程度である。
【０００３】
プロジェクタの投写レンズが、スクリーンと正対している場合、このようなズームおよびレンズシフト機能を用いて、投写映像の解像度を落すことなく、スクリーンの形状と、投写映像の画面形状とを合わせることが可能である。
しかし、スクリーンの設置状態や、プロジェクタが設置される会議室のレイアウトなどの制約により、実態としては、プロジェクタの投写レンズと、スクリーンとを正対させることが難しい場面が多い。
このため、投写映像の形状をスクリーンの形状に合わせる台形補正機能が用いられている。例えば、特許文献３に記載のプロジェクタは、撮像部により撮像されたスクリーンの形状と、投写映像における有効映像部の形状とが、合致するように台形補正を施すことにより、スクリーンの形状に合致した映像を投写する。
【０００４】
図９は、このような機能を備えた従来のプロジェクタ５００が、映像を投写している様子を示した図である。図９において、スクリーンＳＣは、図９の紙面に対して正対して設置されている。以降、スクリーンＳＣを正対して観察する視点を「スクリーン視点」という。
プロジェクタ５００は、使用者により投写レンズ５０１ができるだけスクリーンＳＣと正対するように、投写レンズ５０１の下側に設けられた脚部５０２の高さ調整により上下（Ｙ軸）方向を、プロジェクタ５００本体の設置向きの調整により水平方向（Ｘ軸）を設定された後、ズーム、レンズシフト、台形補正機能を用いて自動調整した映像ＶをスクリーンＳＣに投写している。
スクリーン視点における投写映像Ｖは、台形補正機能によりスクリーンＳＣの形状に合わせて切り出された有効な映像部分を示す映像部Ｅと、それ以外の部分を背景と同化させるための黒の映像を示す黒映像部Ｂとから構成されている。
台形補正は、投写映像Ｖの形状自体を補正するものではなく、台形状の投写映像Ｖの形状の中において、スクリーンＳＣの形状部分に有効な映像部分である映像部Ｅが表示されるように機能する。
【０００５】
プロジェクタ５００の撮像部５０３は、投写レンズ５０１の光軸Ｌと略平行な視点Ｐ（以降、「プロジェクタ視点」という）から、スクリーンＳＣを含む投写面を撮像する。
撮像部５０３の撮像範囲Ｒは、レンズシフトおよびズーム機能による投写映像Ｖの位置を調整可能な範囲と略一致する広さとなっている。よって、プロジェクタ５００が設置された際に、撮像範囲Ｒの中にスクリーンＳＣの全貌が収まっていれば、当該スクリーンＳＣに投写映像Ｖの位置および大きさを略合わせることが可能であった。
また、プロジェクタ視点Ｐにより観察される投写面の態様は、スクリーンＳＣに投写された映像Ｖとは異なり、矩形状の投写映像Ｖの中に、台形状のスクリーンＳＣがあるように観察される。プロジェクタ５００は、撮像された台形状のスクリーンＳＣの形状と、映像部Ｅとの形状が相似するように映像信号にて表される映像に台形補正を施している。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２９２４９６号公報
【特許文献２】特開平９−２３０２８４号公報
【特許文献３】特開２００４−２６０７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スクリーンＳＣに投写されている台形補正が施された映像部Ｅは、黒映像部Ｂの解像度分だけ、投写映像Ｖと比べて解像度が落ちてしまっている。
解像度の低下は、画質の劣化を意味しており、大画面で高画質な映像を期待されているプロジェクタにとっては、大きな問題である。
解像度を落さずにスクリーンに合致した投写映像を得るためには、解像度の低下を招く台形補正機能を使わずに投写映像の形状を補正する必要がある。しかし、既存のレンズシフトおよびズーム機能では、投写映像の形状を補正することは困難であり、スクリーンとプロジェクタが正対するように人手により調整するしか有効な手段がなかった。
また、レンズシフト機能による、投写画面位置の調整可能範囲が、上下および水平方向にそれぞれ１／３〜１／２画面程度しかないため、スクリーンの全貌が調整範囲内に収まっていない場合は、やはり、人手により、プロジェクタの位置を調整する必要があった。
【０００８】
このように、従来のプロジェクタは、台形補正機能により、投写映像の形状補正を行うと解像度が落ちてしまい、画質が劣化してしまうという問題点があった。
また、台形補正機能を使わずに投写映像の形状補正を行うためには、補正の程度如何に係らず、人手が必要であるということ、および投写画面位置の調整可能範囲が狭いという問題点を有していた。
【０００９】
このような問題を解決するために、本発明では、映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができるプロジェクタ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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明によるプロジェクタは、検出されたスクリーンに映像を投写するプロジェクタであって、光を供給する光源部と、光源部からの光を映像を規定する映像信号に応じて変調された変調光に変換する略矩形をなした光変調素子を含む光学部と、光学部から射出された変調光を拡大し、投写される投写映像を表す投写光を生成する投写部と、スクリーンを検出するために投写部の光軸と略平行な視点によりスクリーンを含む投写面を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された撮像データから、スクリーンを検出する画像解析部と、少なくとも投写部を含むプロジェクタの本体である本体部と、本体部を支持し、投写部の下方に設けられ、本体部からの突出長さを変えることにより本体部の傾き度合いを調整し、投写部からの投写光による投写映像の位置を略垂直方向に移動させる支柱を有するフット部と、を備え、フット部は、画像解析部により検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように支柱の突出長さを調整することを特徴とする。
【００１１】
投写部から投写される投写光は、略矩形をなした光変調素子により変調された変調光を拡大したものであることから、投写部の光軸と直行するスクリーンに投写光を投写した場合、略矩形の映像を写し出す。この場合、所定のアスペクト比を持つ光変調素子のフル解像度の映像を、解像度を落すことなく投写することが可能である。
この構成によれば、撮像部は、投写部の光軸と略平行な視点により投写面を撮像することから、投写部の光軸と、矩形をなしたスクリーンとが略直交している場合、撮像された投写面のスクリーンは、略矩形として写し出される。他方、投写部の光軸と、矩形をなしたスクリーンとが直交せず、傾きを持っている場合、撮像された投写面のスクリーンは、台形状の四角形として写し出される。
【００１２】
さらにフット部は、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように支柱の突出長さを調整することから、プロジェクタは、投写部の光軸と、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸の略垂直方向の向きを調整してから映像を投写する。
よって、解像度が落ちないように調整された高画質の映像を投写することができる。
また、フット部は、投写部からの投写光による投写映像の位置を略垂直方向に移動させる支柱を有することから、プロジェクタは、映像の投写範囲が広い。
従って、本発明のプロジェクタは、映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができる。
【００１３】
本発明に係るプロジェクタによれば、さらに本体部は、本体部が水平方向に回転移動するときの支点となる固定脚を有し、フット部は、支柱と接続し、固定脚を中心として本体部を略水平方向に回転移動させる回転脚を備え、フット部は、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、回転脚を駆動することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、フット部は、投写部からの投写光による投写映像の位置を略垂直方向に移動させる支柱と接続し、固定脚を中心として前記本体部を略水平方向に回転移動させる回転脚を備えることから、プロジェクタは、映像の投写範囲が広い。
フット部は、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、回転脚を駆動することから、プロジェクタは、投写部の光軸と、スクリーンとが、直交する状態に近づくように、光軸の略垂直方向に加えて、水平方向の向きも調整してから映像を投写する。
よって、より高度に解像度が落ちないように調整された高画質の映像を投写することができる。
従って、本発明のプロジェクタは、映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができる。
【００１５】
本発明に係るプロジェクタによれば、投写部は、変調光を拡大する投写レンズと、検出されたスクリーンの大きさに投写映像の大きさを合わせるために投写レンズの拡大率を調整し、さらにスクリーン位置に投写映像の位置を合わせるために投写レンズの光軸が略直交する面上に沿って投写レンズの位置を調整する投写レンズ調整部と、を備え、撮像部による撮像データの撮像範囲は、投写レンズ調整部による投写映像の大きさ、および位置の調整可能範囲である所定の範囲を含む広さを有し、フット部は、検出されたスクリーンの形状補正動作に先立ち、撮像データの撮像範囲における所定の範囲内に、検出されたスクリーンの全貌が収まるように支柱の突出長さ調整、および回転脚を駆動することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、撮像部による撮像データの撮像範囲は、投写レンズ調整部による投写映像の大きさ、および位置の調整可能範囲である所定の範囲を含む広さを有することから、本発明のプロジェクタの撮像範囲は、撮像範囲が、ズームおよびレンズシフト機能の調整範囲と略同一の大きさであった従来のプロジェクタに比べて広い。
さらに、フット部は、前記検出されたスクリーンの形状補正動作に先立ち、撮像データの撮像範囲における所定の範囲内に、検出されたスクリーンの全貌が収まるように支柱の突出長さ調整、および回転脚を駆動することから、プロジェクタは、所定の範囲外において検出されたスクリーンが、投写映像の大きさおよび位置の調整が可能な所定の範囲内で観察されるようにフット部を駆動する。
よって、従来のプロジェクタでは、検出されたスクリーンが、所定の範囲内に収まっていないため投写映像の大きさおよび位置を合わせることができなかった場合であっても、本発明のプロジェクタによれば、フット部により、所定の範囲内に収めてから、投写映像の大きさおよび位置を調整することができる。
従って、本発明のプロジェクタは、映像を投写可能な投写範囲が広い。
【００１７】
本発明に係るプロジェクタによれば、フット部による検出されたスクリーンの形状補正動作は、形状補正後の撮像データから検出されるスクリーンの全貌が所定の範囲内に収まる範疇で行われることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、フット部による検出されたスクリーンの形状補正動作は、形状補正後の撮像データから検出されるスクリーンの全貌が所定の範囲内に収まる範疇で行われることから、プロジェクタは、形状補正後に検出されるスクリーンに、ズームおよびレンズシフトにより投写映像の大きさおよび位置を略一致させることができる。
また、形状補正後に検出されるスクリーンは、フット部により投写部の光軸と、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸の向きの調整がなされていることから、当該スクリーンに合致するように投写される映像の解像度は高い。
従って、本発明のプロジェクタは、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な高画質の映像を投写することができる。
【００１９】
本発明に係るプロジェクタによれば、映像信号により規定された映像の形状を補正する処理を施す映像信号処理部をさらに備え、映像信号処理部は、形状補正後に検出されるスクリーンの形状と、投写映像の有効な映像部分の形状とが略一致するように映像信号にて規定された映像の形状を補正することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、映像信号処理部は、形状補正後に検出されるスクリーンの形状と、投写映像の有効な映像部分の形状とが略一致するように映像信号にて規定された映像の形状を補正することから、プロジェクタは、投写映像の大きさおよび位置に加えて、投写映像の有効な映像部分の形状をスクリーンの形状に略一致させる。
よって、フット部による投写レンズの光軸の方向調整が、スクリーンと直交するように調整し切れない場合であっても、投写映像の有効な映像部分の形状をスクリーンの形状に略一致させることができる。
従って、本発明のプロジェクタは、投写範囲内に設置されたスクリーンの形状に合った映像を投写することができる。
【００２１】
本発明に係るプロジェクタによれば、フット部の回転脚は、クローラ式の回転脚であり、クローラは弾性部材から構成され、クローラの接地長さは、少なくとも３ｃｍ以上の長さであることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、回転脚のクローラは弾性部材から構成され、クローラの接地長さは、少なくとも３ｃｍ以上の長さであることから、回転脚の駆動時に接地面との間で発生する音は、弾性部材により小さく抑えられる。さらに、本体部の重量はクローラの接地長さにより常に均等に分散支持されることから、本体部は常に安定している。
従って、本発明のプロジェクタは、クローラ式の回転脚により、静かに旋回するとともに、常に安定した姿勢を保ち、安定した映像を投写することができる。
【００２３】
本発明に係るプロジェクタの投写映像の調整方法は、映像を拡大して投写する投写レンズと、投写レンズの光軸と略平行な視点から、映像を写し出すスクリーンを含む投写面を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した撮像データの中からスクリーンを検出する画像解析部と、画像解析部により検出されたスクリーンの大きさに投写映像の大きさを合わせるために投写レンズの拡大率を調整し、さらにスクリーン位置に投写映像の位置を合わせるために投写レンズの光軸が略直交する面上に沿って投写レンズの位置を調整する投写レンズ調整部と、映像を投写する投写レンズの光軸の向きを、投写レンズを備えた本体を傾かせること、または回転させることにより垂直および水平方向に調整するフット部と、を備えたプロジェクタの投写映像の調整方法であって、撮像部により投写面を撮像する工程と、画像解析部により撮像された撮像データの中からスクリーンを検出する工程と、検出されたスクリーンが、投写レンズ調整部による投写映像の大きさ、および位置の調整可能範囲である所定の範囲内に収まっていない場合、スクリーンをフット部により所定の範囲内に収まるように投写レンズの光軸の向きを調整する工程と、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、フット部により投写レンズ光軸の向きを調整する工程と、スクリーンの位置および大きさと、投写映像の位置および大きさが略一致するように、投写レンズ調整部により投写映像を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
このプロジェクタの投写映像の調整方法によれば、検出されたスクリーンが、所定の範囲内に収まっていない場合、スクリーンをフット部により所定の範囲内に収まるように投写レンズの光軸の向きを調整する工程を含むことから、所定の範囲外において検出されたスクリーンは、フット部により投写映像の大きさおよび位置の調整が可能な所定の範囲内で観察されるように調整される。
よって、所定の範囲外で検出されたスクリーンであっても、所定の範囲内で観察されるように調整することが可能であることから、映像の投写範囲が広い。
さらに、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように、フット部により投写レンズ光軸の向きを調整する工程を含むことから、投写レンズの光軸と、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸の向きを調整する。
よって、解像度が落ちないように調整された高画質の映像を投写することができる。
【００２５】
さらに、スクリーンの位置および大きさと、投写映像の位置および大きさが略一致するように、投写レンズ調整部により投写映像を調整する工程を含むことから、形状補正後に検出されるスクリーンに、ズームおよびレンズシフトにより投写映像の大きさおよび位置を略一致させることができる。
従って、本発明のプロジェクタの投写映像の調整方法によれば、映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
《映像の投写方向とスクリーンとの関係》
図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ｄ）〜（ｆ）は、プロジェクタの映像の投写方向を示す投写レンズの光軸と、スクリーンとが成す角度の相対関係を示した図である。
ここでは、ＣＣＤなどの撮像部を備えたプロジェクタからのプロジェクタ視点による、スクリーンの見え方、および当該スクリーンへ映像を合致させるための手段について説明する。なお、ここでの説明は一般論であるため、従来のプロジェクタ５００を用いて説明する。
図７（ａ）は、図９において従来のプロジェクタ５００をＸ軸の（＋）方向から観察したときの模式図である。図７（ａ）において、スクリーンＳＣは、プロジェクタ５００の投写レンズ５０１と正対しており、投写レンズの光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度αは、約９０℃となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に矩形として観察される。この状態であれば、台形補正の必要はなく、プロジェクタ５００が有する解像度を有効映像としてフル活用することができる。
【００２８】
図７（ｂ）は、図７（ａ）の状態から、スクリーンＳＣの上部が、プロジェクタ５００に覆い被さるように傾いたときの模式図である。図７（ｂ）において、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度αは、鋭角となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に上辺が長い台形として観察される。
ここで、上辺が長い台形を、台形補正機能を使わずに矩形に近づけるためには、プロジェクタ５００を矢印Ｍ１方向に傾けて、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度αを９０度に近づけてやれば良い。
【００２９】
図７（ｃ）は、図７（ａ）の状態から、スクリーンＳＣの上部が、プロジェクタ５００から離れる方向に傾いたときの模式図である。図７（ｃ）において、投写レンズの光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度αは、鈍角となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に上辺が短い台形として観察される。
ここで、上辺が短い台形を、台形補正機能を使わずに矩形に近づけるためには、プロジェクタ５００を矢印Ｍ２方向に傾けて、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度αを９０度に近づけてやれば良い。
【００３０】
図８（ｄ）は、図９においてプロジェクタ５００をＹ軸の（＋）方向から観察したときの模式図である。図８（ｄ）において、スクリーンＳＣは、プロジェクタ５００の投写レンズ５０１と正対しており、投写レンズの光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度βは、約９０℃となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に矩形として観察される。この状態であれば、台形補正の必要はなく、プロジェクタ５００が有する解像度を有効映像としてフル活用することができる。
【００３１】
図８（ｅ）は、図８（ｄ）の状態から、スクリーンＳＣのＸ軸（−）側が、プロジェクタ５００に近づくように傾いたときの模式図である。図８（ｅ）において、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度βは、鋭角となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に左辺が長い台形として観察される。
ここで、左辺が長い台形を、台形補正機能を使わずに矩形に近づけるためには、プロジェクタ５００を矢印Ｍ３方向に回して、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度βを９０度に近づけてやれば良い。
【００３２】
図８（ｆ）は、図８（ｄ）の状態から、スクリーンＳＣのＸ軸（−）側が、プロジェクタ５００から離れるように傾いたときの模式図である。図８（ｆ）において、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度βは、鈍角となっている。
この場合、プロジェクタ５００の撮像部５０３から観察されるスクリーンＳＣは、撮像範囲Ｒの中に左辺が短い台形として観察される。
ここで、左辺が短い台形を、台形補正機能を使わずに矩形に近づけるためには、プロジェクタ５００を矢印Ｍ４方向に回して、投写レンズ５０１の光軸Ｌと、スクリーンＳＣとが成す角度βを９０度に近づけてやれば良い。
【００３３】
実際のプロジェクタの設置態様は、これらの態様が複合されたものとなっている。例えば、図９の設置態様においては、スクリーンＳＣは、図７（ｃ）および、図８（ｅ）におけるそれぞれのスクリーンＳＣの傾きが複合された傾きを持っていることになる。
この場合、使用者が、プロジェクタ５００の脚部５０２の高さを下げて、かつ、プロジェクタ５００本体の設置向きをＸ軸（−）方向に回してやれば、撮像部５０３にて観察されるスクリーンＳＣの形状は矩形に近づき、台形補正機能による解像度の低下度合いが改善されることになる。
以降説明する、本発明に係るプロジェクタ１００は、このような人手によって調整がなされていた投写方向の調整を自動的に行うことが可能なプロジェクタである。
なお、以降の説明において、プロジェクタが投写する映像の投写方向を調整することによりなされる映像調整のことを「形状補正」機能という。
【００３４】
《プロジェクタの概要》
図１は、本発明に係るプロジェクタの一態様を示す外観図である。ここでは、プロジェクタ１００の概要について説明する。
プロジェクタ１００は、大別すると、扁平形状の直方体をなしたプロジェクタ本体である本体部５０と、本体部５０を支える複数の脚などから構成されている。
本体部５０の外観面には、投写部１、撮像部としてのＣＣＤ２などが観察される。
投写部１は、投写レンズ２５を含んで構成されており、映像を表す投写光を射出する。
ＣＣＤ２は、ＣＣＤ（Charge Couple Device）であり、投写部１と隣接し、常に投写レンズ２５の光軸Ｌと平行となるような撮像の視点を保てる場所に設置されている。ＣＣＤ２と、投写部１との距離は、プロジェクタ１００からスクリーン（図示せず）までの距離に比べて、無視できるくらいに小さいため、ＣＣＤ２は、常に投写部１とほぼ同一の視点から、投写部１が投写した映像を含む範囲を撮像することが可能である。
なお、撮像部はＣＣＤに限定するものではなく、撮像範囲内の輝度分布を検出できるセンサであれば良い。例えば、レーザ光を用いたラスタスキャンタイプのセンサであっても良い。
【００３５】
複数の脚は、固定脚３、フット部４と、追従脚５との３つにより構成され、３つの脚により本体部５０を支えている。
固定脚３は、固定支柱３ａと、固定支柱３ａを軸とした脚３ｂなどから構成されている。固定支柱３ａは、ステンレスなどの金属部材により構成され、本体部５０に固定されている。脚３ｂは、ボールねじなどによる軸受けを介して、固定支柱３ａを軸にして矢印Ｑ方向に回転可能に設けられている。脚３ｂの接地面は、滑りを防止するためゴムなどの弾性部材により構成されている。また、固定支柱３ａをねじとすることにより、固定脚３の長さを手動で調整可能な構成としても良い。
【００３６】
フット部４は、支柱４ａと、支柱４ａの本体部５０からの突出長さを調整するサーボモータＦＹと、クローラ式の回転脚４ｂ、回転脚４ｂを回転させるサーボモータＦＸなどから構成されている。
支柱４ａは、ステンレスなどの金属部材により構成され、背面に設けられたラックｊと、サーボモータＦＹの回転軸の回転を伝達する複数のピニオンｇにより本体部５０からの突出長さを調整する。
回転脚４ｂは、サーボモータＦＸの回転軸の回転を伝達する複数のピニオン（図示せず）により、ゴムなどの弾性部材からなるクローラを回転させる。回転脚４ｂの接地長さは、投写レンズ２５の口径程度の長さがあり、移動した場所において本体部５０の重量を接地面の長さで均等に分散して支持する。ちなみに、一般的なプロジェクタにおける投写レンズの口径は、概ね５ｃｍ以上である。
フット部４は、本体部５０の投写部１が設置されている面の略中央部の下面に設けられている。サーボモータＦＸ，ＦＹは、本体部５０に内蔵されているフット駆動部６からの駆動信号により駆動する。
【００３７】
追従脚５は、追従支柱５ａと、追従支柱５ａの先端に設けられたボール脚５ｂなどから構成されている。ボール脚５ｂは、金属など硬質の球体を芯材として表面に硬質ゴムなどの滑り止め効果のある弾性部材を被服させたボール状の脚である。追従支柱５ａは、ボール脚５ｂを回転可能に固定する軸受けであり、本体部５０の底面に固定されている。
【００３８】
複数の脚は、フット部４を仮想の二等辺三角形の頂点として、固定脚３と、追従脚５とが二等辺三角形の底辺の各頂点に位置するように本体部５０の底面に設置されている。
このような構成により、本体部５０は、フット部４の回転脚４ｂの駆動に伴い、固定脚３を中心として、回転移動する。回転移動は、固定脚３とフット部４を結ぶ線を半径Ｒとして行われる。さらに、本体部５０は、矢印Ｔ方向の支柱４ａの突出長さの変化に応じて、固定脚３および追従脚５を支点として傾く。
投写部１は、フット部４の上面の本体部５０に設置されているため、本体部５０の回転位置、および傾きに沿って、水平方向は３６０度、垂直方向にはフット部４の支柱４ａの最大伸縮長さに応じた範囲内に映像を投写する。
以降、このようにフット部４が、投写光の投写方向を調整することにより、映像の投写位置を移動させることを「フット調整」という。
「フット調整」は、回転脚４ｂの回転および支柱４ａの伸縮により、投写映像の位置を大きく、素早く移動することが可能である。また、「フット調整」により、本発明の特徴部分である「形状補正」機能が具現化される。
【００３９】
《プロジェクタの構成》
図２は、プロジェクタ１００の概略構成図である。ここでは、主にプロジェクタ１００の内部構成について説明する。
プロジェクタ１００は、光源としてのランプ１０が放射した光を、赤色光、青色光、緑色光の光の３原色成分に分離し、色光毎に光学部１７に含まれる光変調素子である各色光用の液晶ライトバルブ（図示せず）により、パーソナルコンピュータなどの映像信号供給装置７からの映像信号に応じて変調し、再度合成してスクリーンＳＣに投写する、いわゆる「液晶３板式プロジェクタ」である。
プロジェクタ１００は、本体部５０の上面に設けられたプロジェクタ１００を操作するための複数の操作用ボタン（図示せず）を備えた操作部９による操作、または、操作部９と同様な複数の操作用ボタンを備えたリモコン８により遠隔操作される。
【００４０】
プロジェクタ１００は、投写部１、ＣＣＤ２、固定脚３（図１）、フット部４、追従脚５（図１）、フット駆動部６、操作部９、ランプ１０、電源部１１、映像信号処理部１２、映像メモリ１３、映像補正部１４、パターンメモリ１５、液晶パネル駆動部１６、光学部１７、ランプ駆動部１８、投写レンズ調整部１９、画像解析部２０、操作受付け部２１、制御部２２、記憶部２３などから構成されている。
投写部１は、変調光を拡大するための投写レンズ２５を含む複数のレンズ（図示せず）と、投写レンズ２５の拡大率を調整（以降、「ズーム調整」という）する圧電モータＯＺと、投写映像の焦点を調整（以降、「フォーカス調整」という）するための圧電モータＯＦと、投写レンズの位置を移動させる（以降、「レンズシフト」という）ための圧電モータＳＸ，ＳＹとを含んでいる。
【００４１】
ＣＣＤ２、固定脚３、フット部４、追従脚５、操作部９については、前述した通りの構成を有している。
フット駆動部６は、制御部２２からのフット部４を駆動させるためのコマンドに従い、フット部４にサーボモータＦＸ，ＦＹを駆動させる駆動信号を送信し、サーボモータＦＸ，ＦＹを駆動する。
ランプ１０は、例えば、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ及びハロゲンランプなどの高輝度が得られる放電式ランプである。
電源部１１は、外部電源２４からの交流電力をプラグから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示せず）にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧をプロジェクタ１００の各部に供給する。
【００４２】
映像信号処理部１２は、Ａ／Ｄ変換処理を行う映像コンバータ（図示せず）を含んで構成されている。映像コンバータは、映像信号Ｖinをアナログ信号からデジタル信号に変換する。これは、映像信号供給装置７から供給されるアナログ映像信号Ｖinに様々な映像信号処理を施すために行われる。
映像信号処理部１２は、デジタル信号に変換された映像信号を、液晶ライトバルブ（図示せず）で表示するのに適した信号とするために、映像データを映像メモリ１３に書き込み、所定の条件で読み出すなどの映像信号処理を行いデジタル映像信号Dcsとして出力する。映像信号処理には、映像信号にて表される映像を拡大および縮小することにより液晶ライトバルブの持つ解像度に合わせるスケーリング処理などが含まれている。
また、投写映像の有効な映像部分をスクリーン形状に合わせ、それ以外の部分を黒映像とする台形補正処理は、スケーリング処理と一緒に行われる。なお、台形補正処理は、スケーリング処理が終わった後、例えば、映像補正部１４で行われる構成であっても良い。
【００４３】
映像補正部１４は、映像信号処理部１２からのデジタル映像信号Dcsに、映像信号Dcsの有する階調値を液晶ライトバルブで表示するのに適した階調値に変換するγ補正や、液晶ライトバルブに固有の輝度むらなどに起因する色むら補正処理を施した後、Ｄ／Ａ変換し、映像信号Voutとして出力する。
さらに映像補正部１４は、制御部２２からの指令により、自動ズームおよびフォーカス調整などで必要となる各種テストパターンや、映像信号が入力されていないときの待ち受け画面などを記憶しているパターンメモリ１５から、各種テストパターンなどを読込み、映像信号Voutを生成して出力する機能を有している。
液晶パネル駆動部１６は、液晶ライトバルブ（図示せず）に映像補正部１４から入力した映像信号Voutと、駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブに映像を写し出す。
【００４４】
光学部１７は、ランプ１０が放射する光を輝度分布の安定した光に変換するインテグレータ光学系と、輝度分布の安定した光を光の３原色である赤色、緑色、青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブに供給する分離光学系と、液晶ライトバルブにて各色光毎に映像信号Voutに応じて変調された各色光を、再度合成する合成光学系（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。光学部１７は、合成光学系で合成されたフルカラーで略平行な変調光を射出する。
光学部１７に含まれている赤色、青色、緑色用の各液晶ライトバルブ（図示せず）は、「１６：９」または「４：３」などの所定のアスペクト比に準じた矩形をなしており、それぞれが持つ解像度は同一である。このため、各色光用液晶ライトバルブから射出される映像信号Voutに応じて変調された各色光、および各色光を合成した変調光も、直交する面では、矩形として観察される。
【００４５】
ランプ駆動部１８は、電源部１１からの電力供給を受け、放電式ランプであるランプ１０を点灯するために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイタ回路と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路（いずれも図示せず）を備えている。
投写レンズ調整部１９は、制御部２２からのコマンドに従い、投写部１のズーム調整、フォーカス調整用の圧電モータＯＺ，ＯＦおよび、レンズシフト用の圧電モータＳＸ，ＳＹ、を駆動するための駆動信号を生成し、各圧電モータを駆動する。
画像解析部２０は、ＣＣＤ２からの撮像データの輝度などを解析し、撮像データにスクリーンが含まれているかどうか、または、スクリーンが含まれているときにはスクリーンの位置、大きさ、形状などを検出する。
操作受付け部２１は、リモコン８などの操作部への操作がなされると、操作を受付け、制御部２２へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
制御部２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、バスラインＢusを介して、各部との信号のやり取りを行う。例えば、制御部２２は、スクリーンを自動検出する際に、ＣＣＤ２に撮像の指令としての撮像コマンドを送りＣＣＤ２に撮像を行わせる。
【００４６】
記憶部２３は、例えば、フラッシュメモリなどデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリにより構成されている。記憶部２３には、例えば、プロジェクタ１００を起動させるときの起動ルーチンや、スクリーンを自動的に検出し、検出したスクリーンに投写映像が一致するように投写する映像の位置や大きさなどを自動的に調整する「映像調整プログラム」など、プロジェクタ１００の動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータが記憶されている。
付随するデータには、画像解析部２０により検出されたスクリーンの位置、大きさおよび形状に、投写映像が略一致するように投写光の投写方向および拡大率を調整するために必要な情報としてのそれぞれのデータや調整値、映像信号にて規定される映像の形状を補正するために必要な情報としての調整値などが記憶された調整テーブルなどが含まれている。
【００４７】
具体的には、検出されたスクリーンの全貌が所定の範囲ＳＡ（図３）内に収まっている場合、観察されるスクリーンの形状を所定の範囲ＳＡ内においてフット部４により「形状補正」が可能か否か見極めるための、複数のスクリーン態様における形状パターンが記憶された形状補正パターンデータや、形状補正パターンデータに対応して、所定の範囲ＳＡ内においてフット部４により「形状補正」するためのフット部の支柱４ａおよび可動脚４ｂのサーボモータＦＸ，ＦＹの駆動量をテーブル化した形状補正テーブルがある。
また、検出されたスクリーンの全貌が所定の範囲ＳＡ内に収まっていない場合、観察されるスクリーンをフット部４により所定の範囲ＳＡ内に収めることが可能か否か見極めるための、複数のスクリーン態様における位置パターンが記憶された位置補正パターンデータや、位置補正パターンデータに対応して、スクリーンの位置を所定の範囲ＳＡ内に収めるためのフット部４の支柱４ａおよび可動脚４ｂのサーボモータＦＸ，ＦＹの駆動量をテーブル化した位置補正テーブルもある。
なお、投写光の投写方向および拡大率を調整するために必要な情報および、映像の形状を補正するために必要な情報は、例えば、それぞれの調整値を導出するための演算式であっても良い。
【００４８】
《スクリーン検出機能および各種調整機能》
図３は、プロジェクタ視点によるＣＣＤ２の撮像範囲と、撮像範囲近傍に観察されるスクリーンの諸態様を示す図である。
ここでは、プロジェクタ１００の有する主要機能について説明する。プロジェクタ１００は、前述した「フット調整」機能に加え、「スクリーン検出」、「ズーム調整」、「フォーカス調整」、および「レンズシフト」機能を有している。まず、スクリーンの検出機能について説明する。
ＣＣＤ２の撮像範囲ＦＡは、所定の範囲ＳＡを含みワイドに構成されている。
所定の範囲ＳＡは、ズーム調整を最大にしたときの投写映像ＶＭを含み、投写映像ＶＭをレンズシフトにより移動可能な範囲となっている。
これは、撮像データにおいて所定の範囲ＳＡ内に全貌が収まるようなスクリーンが観察された場合、ズーム調整およびレンズシフト機能により投写映像の位置および大きさを、検出されたスクリーンの位置および大きさに合わせることが可能な範囲であることを示している。
【００４９】
スクリーンＳＣ１〜ＳＣ５は、プロジェクタ１００が設置された場所から観察されるスクリーンの態様を、プロジェクタ視点で示したものである。
例えば、投写映像ＶＭとして、全白の映像が投写されている。この状態で、プロジェクタ１００が設置されたのは、プロジェクタ１００から見たスクリーンが、スクリーンＳＣ２として観察される場所であったとする。
この場合、ＣＣＤ２が撮像した撮像データにおいて、スクリーンＳＣ２は、所定の範囲ＳＡ内の投写映像ＶＭの左下側に一部の形状が掛かった状態で観察される。
【００５０】
画像解析部２０は、撮像データを輝度により解析することにより、スクリーンＳＣ２を所定の範囲ＳＡ内の投写映像Ｖの左下側に一部の形状が掛かった状態であると認識する。  これは、スクリーンＳＣ２と、スクリーンＳＣ２が設置されている壁面との色調および反射率が異なることを応用したものである。一般にスクリーンは、鮮明な映像を映し出すために高反射率の白色などの色調や素材を用いているため、スクリーンを含む投写面としての壁面との反射率が異なる。
このため、撮像データにおける、壁面部に相当する部分から検出される輝度と、スクリーンＳＣ２に相当する部分から検出される輝度差を解析することにより、輝度の分布として図３に示すような位置にスクリーンＳＣ２を検出することができる。
【００５１】
また、全白の映像を投写しなくても、スクリーンを検出することが可能である。これは、映像の投写を止めた状態、または、階調値ゼロの全黒の映像を投写した状態で、ＣＣＤ２による撮像を行う方法である。
映像の投写を止めた場合、投写映像Ｖは存在しないため、撮像範囲ＦＡの環境における照明を反射している壁面およびスクリーンの状態が観察される。また、全黒の映像を投写した場合も、全黒映像は、階調値がゼロであるため輝度が低く、壁面などの背景と同化し、映像の投写を止めた場合と同様に環境照明下における壁面およびスクリーンの状態を観察することが可能である。
このように、環境照明下であっても、スクリーンと、スクリーンが設置されている壁面との色調および反射率は異なることから、輝度分布を解析することによりスクリーンを検出することが可能である。但し、環境照明下における、壁面とスクリーンとのわずかな輝度差を検出するため、ＣＣＤ２のセンサ感度の設定を高めておく必要がある。
【００５２】
続いて、ズーム調整およびフォーカス調整機能について図２を用いて説明する。ズーム調整機能は、検出されたスクリーンの大きさに投写映像の大きさを一致させるように、ズーム調整用の圧電モータＯＺを駆動し、投写部１の投写レンズ２５を含む複数のレンズを投写レンズ２５の光軸に沿って移動させることにより、投写映像の拡大率を調整する。
【００５３】
「フォーカス調整」は、例えば、特許文献１に示されるように、白と黒の線が交互に繰り返し配置されたテストパターンを投写し、テストパターンの焦点距離を変化させながら投写されたテストパターンを撮像手段により撮像し、撮像したテストパターンの白部と、黒部の輝度の差であるコントラストが最大になる場所を最適な焦点距離として導き出す。
プロジェクタ１００の場合、このようなテストパターンは、パターンメモリ１５に記憶されており、必要なときに映像補正部１４により映像信号として生成され投写される。
また、赤外線を射出および受光する測距離部（図示せず）を設け、赤外線を射出し、スクリーンから反射してくる赤外線により距離を測定し、測定した距離に焦点を合わせる方法であっても良い。
【００５４】
プロジェクタ１００は、例えば、ＣＣＤ２による撮像の都度、撮像に先立って、投写光軸Ｌ（図１）がスクリーンと交わる部分にフォーカスが合うように、投写レンズ調整部１９により投写部１の圧電モータＯＦを駆動し、自動的にフォーカス調整を行い、スクリーンに投写する映像の焦点を合わせる。また、自動的にフォーカス調整を行うタイミングは、フット調整、ズーム調整、およびレンズシフトなどの投写映像の調整が行われた都度、行うこととしても良い。
【００５５】
続いて、レンズシフト機能について図３を中心に、適宜図２を交えて説明する。
プロジェクタ１００は、レンズシフトにより、投写映像ＶＭの位置を、所定の範囲ＳＡ内で移動することができる。例えば、検出されたスクリーンが、スクリーンＳＣ２，ＳＣ３のようにレンズシフト範囲ＳＡ内に収まっている場合、投写映像ＶＭの位置をレンズシフトによりスクリーンに略合わせることが可能である。
レンズシフトは、投写レンズ２５の光軸Ｌ（図１）と略直交するような面上において、投写レンズ２５を、細やかな駆動が可能な圧電モータＳＸ，ＳＹにより移動することにより行われる。
【００５６】
また、図３と、図１を用いて、「フット調整」機能の調整範囲について説明しておく。
フット調整機能において、Ｘ軸方向の動きは、固定脚３を中心とした回転脚４ｂによる回転移動のため、撮像範囲ＦＡを、Ｘ軸の（＋）または（−）方向に制限無く動かすことが可能である。
また、Ｙ軸方向の動きは、支柱４ａの突出長さに応じたものであるため、撮像範囲ＦＡを、Ｙ軸の（＋）方向には上限ＹＰＬまで、Ｙ軸の（−）方向には下限ＹＭＬまでの範囲で動かすことが可能である。なお、支柱４ａの初期突出長さは、長さの中間値に設定されているため、Ｙ軸の（＋）および（−）方向への移動が可能となっている。
なお、撮像範囲ＦＡの移動はフット調整により、プロジェクタ１００の本体部５０のスクリーンに対する向きが変動することに伴い、ＣＣＤ２の視点が変動することによりなされる。
【００５７】
《自動映像調整処理》
図４は、プロジェクタ１００による映像調整処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、スクリーンを自動的に検出し、検出したスクリーンに投写する映像が一致するように自動的に調整する映像調整処理について図４と図３を中心に、適宜図２を交えて説明する。
プロジェクタ１００は、リモコン８により自動映像調整処理をするための操作がなされたため、記憶部２３に記憶されている「映像調整プログラム」を実行する。
【００５８】
ステップＳ１では、制御部２２は、映像補正部１４によりパターンメモリ１５から全白のテストパターンを読み出させ、投写部１から全白の映像ＶＭを投写させる。このとき、投写部１の投写レンズのズーム調整はサーボモータＯＺにより最大ズームとなっている。
ステップＳ２では、制御部２２は、ＣＣＤ２により投写された全白映像を含む範囲を撮像させる。なお、撮像に先立って、全白映像は自動フォーカス調整がなされている。
ステップＳ３では、制御部２２は、画像解析部２０によりＣＣＤ２が撮像したデータの全白の投写映像ＶＭの範囲にスクリーンが含まれているかどうかを輝度により解析する。撮像データにおいて、スクリーンが、図３の投写映像Ｖの範囲内に収まっているか、一部の形状が掛かっている場合、スクリーン検出することが可能である。
スクリーンＳＣ１，ＳＣ５のようにスクリーンが全白の投写映像ＶＭの範囲に掛かっていない場合は、スクリーンを検出することはできないため、ステップＳ１６へ進む。スクリーンＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４のように、スクリーンが全白の投写映像ＶＭの範囲に掛かるか、含まれている場合は、ステップＳ４へ進む。
【００５９】
ステップＳ４では、制御部２２は、検出されたスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっているか、観察されるスクリーンの状況に応じて確認する。図３のスクリーンＳＣ３のようにスクリーンの全貌が、全白の投写映像ＶＭの範囲に入っている場合は、そのままステップＳ５へ進む。
スクリーンＳＣ２や、スクリーンＳＣ４のように全白の投写映像ＶＭの範囲に、スクリーンの一部が掛かっている場合は、レンズシフトにより投写映像ＶＭの位置を観察されたスクリーンの方向に移動させて、再度撮像を行い、所定の範囲ＳＡ内に収まっているか確認する。確認の結果、スクリーンＳＣ２のように所定の範囲ＳＡ内に収まっていることが確認された場合は、ステップＳ５へ進む。
スクリーンＳＣ４のように所定の範囲ＳＡ内に収まっていないことが確認された場合は、ステップＳ１２へ進む。
【００６０】
なお、スクリーンＳＣ２や、スクリーンＳＣ４のように全白の投写映像ＶＭの範囲に、スクリーンの一部が掛かっている場合におけるステップＳ５の所定の範囲ＳＡ内に収まっているかどうかの判断は、全黒映像を投写して、ＣＣＤ２のセンサ感度を最大にしてスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっているか確認する方法であっても良い。
なお、スクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっているかどうかは、例えば、検出されたスクリーンが図３の所定の範囲ＳＡの外形状に掛かっておらず、かつ、４つの頂点を持っている場合、所定の範囲ＳＡ内に収まっていると判断する。
【００６１】
ステップＳ５では、制御部２２は、所定の範囲ＳＡ内で観察されるスクリーンが、当該範囲内でより矩形に近づくようにフット部４による形状補正が可能かどうか、記憶部２３の形状補正パターンデータと比較して判断する。
所定の範囲ＳＡ内でフット部４による形状補正が可能な場合は、ステップＳ６へ進む。所定の範囲ＳＡ内でフット部４による形状補正が困難な場合は、ステップＳ８へ進む。形状補正が困難な場合としては、プロジェクタ１００の設置位置と、スクリーン位置との相対関係上、フット部４による形状補正を行うことにより、スクリーンが所定の範囲ＳＡからはみ出してしまう場合が上げられる。
ステップＳ６では、制御部２２は、所定の範囲ＳＡ内でのフット部４による調整量を、記憶部２３の形状補正パターンデータと対応した形状補正テーブルから引き当てる。
ステップＳ７では、制御部２２は、フット駆動部６によりフット部４の支柱４ａおよび可動脚４ｂのサーボモータＦＸ，ＦＹを調整量に応じて駆動し、投写映像の位置を移動する。
【００６２】
ステップＳ８では、制御部２２は、投写レンズ調整部１９により投写部１のレンズシフト用の圧電モータＳＸ，ＳＹ、およびズーム調整用の圧電モータＯＺを駆動し、投写映像の位置および大きさを検出されたスクリーンに合わせる。
ステップＳ９では、制御部２２は、映像信号処理部１２により台形補正処理を施させ、投写映像の有効映像の形状を検出されたスクリーンの形状に合わせる。
ステップＳ１０では、制御部２２は、ステップＳ７〜Ｓ９で調整された環境下で、投写映像をＣＣＤ２により撮像させる。
ステップＳ１１では、制御部２２は、画像解析部２０によりＣＣＤ２が撮像したデータを解析させ、有効投写映像の位置、大きさおよび形状がスクリーンに一致しているか確認する。一致していないときには、ステップＳ５に戻り、再度、投写映像の調整を行う。
【００６３】
続いて、ステップＳ４で、検出されたスクリーンの全貌がスクリーンＳＣ４のように所定の範囲ＳＡ内に収まっていなかった場合について説明する。
ステップＳ１２では、制御部２２は、検出されたスクリーンを所定の範囲ＳＡ内に収めるためのフット調整の調整値を、記憶部２３の位置補正テーブルから引き当てる。
ステップＳ１３では、制御部２２は、観察されるスクリーンの位置が所定の範囲ＳＡ内に収まるようにフット部４の支柱４ａおよび可動脚４ｂのサーボモータＦＸ，ＦＹを調整値に応じて駆動する。
ステップＳ１４では、制御部２２は、ステップＳ１３で調整された環境下で、投写映像をＣＣＤ２により撮像させる。
ステップＳ１５では、制御部２２は、検出されたスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっているか、ステップＳ４と同様に観察されるスクリーンの状況に応じて確認する。
検出されたスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっていないときには、ステップＳ１２に戻り、再度、フット調整を行う。スクリーンの全貌がレンズシフト調整範囲ＳＡ内に収まったときには、ステップＳ５に進む。
【００６４】
続いて、ステップＳ３で、スクリーンがスクリーンＳＣ１，ＳＣ５のように検出されなかった場合について説明する。
ステップＳ１６では、制御部２２は、映像補正部１４によりパターンメモリ１５から全黒のテストパターンを読み出させ、投写部１から全黒の映像を投写させる。全黒の映像は、階調値がゼロの映像であるため輝度が低く、壁面などの背景と同化する。
ステップＳ１７では、制御部２２は、検知感度を上げたＣＣＤ２により撮像範囲ＦＡを撮像させる。
ステップＳ１８では、制御部２２は、画像解析部２０によりＣＣＤ２が撮像したデータを解析させ、撮像範囲ＦＡの範囲内にスクリーンが含まれているか判断する。
解析した撮像データは、図３において撮像範囲ＦＡの範囲内の映像となる。スクリーンが撮像範囲ＦＡ内に検出されない場合は、「映像調整プログラム」を終了する。
スクリーンＳＣ１，ＳＣ５のように、スクリーンが撮像範囲ＦＡに掛かるか、含まれている場合は、ステップＳ１９へ進む。
【００６５】
ステップＳ１９では、制御部２２は、検出されたスクリーンを、所定の範囲ＳＡ内で観察されるようにフット部４により移動させることが可能か否か、記憶部２３の位置補正パターンデータと比較して判断する。検出されたスクリーンを所定の範囲ＳＡ内で観察されるようにフット部４により移動させることが困難な場合は、「映像調整プログラム」を終了する。
検出されたスクリーンを所定の範囲ＳＡ内で観察されるようにフット部４により移動させることが可能な場合は、ステップＳ２０へ進む。なお、プロジェクタ１００の場合、検出されたスクリーンの全貌が撮像範囲ＦＡに収まっている場合は、概ねスクリーンを所定の範囲ＳＡ内で観察されるようにフット部４により移動させることが可能である。
ステップＳ２０では、制御部２２は、検出されたスクリーンを所定の範囲ＳＡ内に収めるためのフット調整の調整値を、記憶部２３の位置補正パターンデータと対応した位置補正テーブルから引き当てる。
ステップＳ２１では、制御部２２は、観察されるスクリーンの位置が所定の範囲ＳＡ内に収まるようにフット部４の支柱４ａおよび可動脚４ｂサーボモータＦＸ，ＦＹを調整値に応じて駆動する。
【００６６】
ステップＳ２２では、制御部２２は、ステップＳ２１で調整された環境下で、投写映像をＣＣＤ２により撮像させる。
ステップＳ２３では、制御部２２は、検出されたスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっているか、ステップＳ４と同様に観察されるスクリーンの状況に応じて確認する。
検出されたスクリーンの全貌が、所定の範囲ＳＡ内に収まっていないときには、ステップＳ２０に戻り、再度、フット調整を行う。スクリーンの全貌がレンズシフト調整範囲ＳＡ内に収まったときには、ステップＳ５に進む。
【００６７】
図５は、上述の「映像調整プログラム」により、「形状補正」がなされた場合の撮像データの一態様を示す図である。
図５においてスクリーンＳＣ２は、図３のスクリーンＳＣ２と同一のスクリーンである。所定の範囲ＳＡ内の左下に観察されていた台形状のスクリーン２は、ステップＳ７のフット部４によるフット調整により所定の範囲ＳＡ内の右上に略矩形として観察されている。
具体的に行われた「フット調整」は、フット部４の支柱４ａの突出量を短くする方向にサーボモータＦＹを駆動し、可動脚４ｂは、Ｘ軸（−）方向に本体部５０が回るようにサーボモータＦＸを駆動している。
これにより、投写レンズの光軸と、スクリーンＳＣ２とが略直交することとなり、撮像範囲ＦＡがＸ（−）およびＹ（−）の矢印に示される方向に移動し、「形状補正」がなされている。
「形状補正」がなされて略矩形として観察されるスクリーンＳＣ２には、レンズシフトおよびズーム機能により、スクリーンＳＣ２の形状および大きさに略一致した映像ＶＦが投写されている。
【００６８】
図６（ａ）は、「形状補正」がなされたスクリーンＳＣ２に投写される映像をスクリーン視点により観察したものである。
スクリーンＳＣ２には、スクリーンＳＣ２の矩形に沿った形で、映像ＶＦが投写されている。投写映像ＶＦは、台形補正がなされていないため、液晶ライトバルブ（図示せず）の持つ有効な解像度を有効映像としてフル活用している。
図６（ｂ）は、「形状補正」がなされなかった場合、スクリーンＳＣ２に投写される映像をスクリーン視点により観察したものである。
「形状補正」がなされなかった場合、スクリーンＳＣ２には台形補正がなされた映像Ｖが投写される。この場合、有効な映像部分として、スクリーンに合致した映像部Ｅが切り出され、他の部分には全黒映像Ｂが投写される。
このため、有効な映像部Ｅの解像度は、液晶ライトバルブ（図示せず）の持つ有効な解像度から全黒映像Ｂの解像度を引いたものとなる。
【００６９】
上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）制御部２２は、画像解析部２０により検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように支柱４ａの長さを調整することから、プロジェクタ１００は、投写レンズ２５の光軸Ｌと、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸Ｌの略垂直方向の向きを調整してから映像を投写する。
さらに制御部２２は、検出されたスクリーンの形状が、矩形に近づくように支柱４ａの長さ調整に加えて、回転脚４ｂを駆動することから、プロジェクタ１００は、投写レンズ２５の光軸Ｌと、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸Ｌの略垂直方向に加えて、水平方向の向きも調整してから映像を投写する。
【００７０】
投写レンズ２５の光軸Ｌと、スクリーンとが直交する状態では、台形補正による有効な映像部分の切り出しが不要であり、有効な解像度を全て有効映像部分に宛がうことが可能であるため、プロジェクタ１００が有する最高の解像度の映像を得ることができる。
また、フット部４は、投写レンズ２５からの投写光による投写映像の位置を略垂直方向に移動させる支柱４ａ、および投写映像の位置を略水平方向に移動させる回転脚４ｂを有することから、プロジェクタ１００は、映像の投写範囲が広い。
従って、本発明のプロジェクタ１００は、映像を投写可能な投写範囲が広く、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な最も高画質の映像を投写することができる。
【００７１】
（２）ＣＣＤ２による撮像範囲ＦＡは、ズーム調整による投写映像の大きさ、およびレンズシフトによる投写映像の位置を調整可能な所定の範囲ＳＡを含んでおり、ワイドに設定されている。
さらに、制御部２２は、検出されたスクリーンを、所定の範囲ＳＡ内で観察されるようにフット調整により移動させることが可能か否か、記憶部２３の位置補正パターンデータと比較して判断し、移動が可能な場合は、スクリーンの「形状補正」に先立ち、所定の範囲ＳＡ内に検出されたスクリーンの全貌が収まるようにフット部４を駆動する。また、検出されたスクリーンの全貌が撮像範囲ＦＡに含まれている場合は、概ね所定の範囲ＳＡ内に検出されたスクリーンの全貌が収まるように調整が可能である。
よって、検出されたスクリーンが、所定の範囲ＳＡ内に収まっていなくても、スクリーンが撮像範囲ＦＡ内に観察される場合は、フット調整により、概ね所定の範囲ＳＡ内に収めることができる。
従って、本発明のプロジェクタ１００は、映像を投写可能な投写範囲が広い。
【００７２】
（３）フット調整による「形状補正」は、補正後の撮像データにて観察されるスクリーンの全貌が所定の範囲ＳＡ内に収まる範疇で行われることから、プロジェクタ１００は、「形状補正」後に観察されるスクリーンに、ズーム調整およびレンズシフト機能により投写映像の大きさおよび位置を略一致させることができる。
また、「形状補正」後に観察されるスクリーンは、フット調整により投写レンズ２５の光軸Ｌと、スクリーンとが、直交する状態に近づくように光軸Ｌの向きの調整がなされていることから、当該スクリーンに合致するように投写される映像は、解像度が高い。
従って、プロジェクタ１００は、投写範囲内に設置されたスクリーンに、投写可能な高画質の映像を投写することができる。
【００７３】
（４）画像解析部２０は、形状補正後に検出されるスクリーンの形状と、投写映像の有効な映像部分の形状とが略一致するように映像信号にて規定された映像の形状を補正することから、プロジェクタ１００は、投写映像の大きさおよび位置に加えて、投写映像の有効な映像部分の形状を台形補正機能によりスクリーンの形状に略一致させる。
よって、フット調整による「形状補正」が施せない場合であっても、投写映像の有効な映像部分の形状を、所定の範囲ＳＡに収まっているスクリーンの形状に略一致させることができる。
従って、プロジェクタ１００は、投写範囲ＳＡ内に設置されたスクリーンの形状に合った映像を投写することができる。
【００７４】
（５）フット部４の回転脚４ｂのクローラはゴムなどの弾性部材から構成され、クローラの接地長さは、少なくとも３ｃｍ以上の長さであることから、回転脚４ｂの駆動時に接地面との間で発生する音は、弾性部材により小さく抑えられる。さらに、本体部５０の重量はクローラの接地長さで常に均等に分散支持されることから、本体部は常に安定している。
従って、プロジェクタ１００は、クローラ式の回転脚４ｂにより、静かに旋回するとともに、常に安定した姿勢を保ち、安定した映像を投写することができる。
【００７５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７６】
（変形例１）
図１を用いて説明する。前記実施形態において、フット部４の支柱４ａおよび回転脚４ｂは、それぞれラックを備えた金属支柱、クローラ式の回転部材として説明したが、これに限定するものではない。例えば、支柱４ａは、シリンダまたは、ねじによる伸縮機構を備えた支柱であっても良い。回転脚４ｂは、ゴム製のタイヤであっても良い。
このような構成であっても、前記実施形態と同様にフット調整が行えることから、前記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７７】
（変形例２）
図３および図２を用いて説明する。前記実施形態および変形例において、スクリーンが撮像範囲ＦＡ内に検出されない場合、検出不能である旨を表示や音声などにより報知することとしても良い。
例えば、映像補正部１４により、「スクリーンが検出できません。プロジェクタの設置場所を変更して下さい。」という文字を映像信号に重畳させ投写映像にＯＳＤ（On Screen Display）表示する。ＯＳＤ表示する文字は、パターンメモリ１５に記憶させておく。
または、音声信号を生成する音声部と、スピーカを設けて、「スクリーンが検出できません。プロジェクタの設置場所を変更して下さい。」と音声報知することでも良い。
この構成によれば、使用者に、スクリーンが検出不能であることを、視覚または聴覚により、認識し易く報知することができるプロジェクタを提供することができる。
【００７８】
（変形例３）
前記実施形態および変形例において、プロジェクタ１００は、光変調素子として３枚の液晶ライトバルブを用いた液晶３板式の投写型プロジェクタとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、１枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成であっても良い。
これらの構成であっても、前記実施形態および変形例と同様に映像調整を行うことが可能なことから、前記実施形態および変形例と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】一実施形態におけるプロジェクタの外観図。
【図２】プロジェクタの概略構成図。
【図３】プロジェクタ視点によるスクリーン態様図。
【図４】映像調整処理の流れを示したフローチャート。
【図５】形状補正がなされた場合の撮像データの一態様を示す図。
【図６】（ａ）形状補正がなされたスクリーンへの投写映像をスクリーン視点により示した図。（ｂ）形状補正がなされないスクリーンへの投写映像をスクリーン視点により示した図。
【図７】（ａ）従来のプロジェクタをＸ軸の（＋）方向から観察したときの模式図。（ｂ）スクリーンの上部が、プロジェクタに覆い被さるように傾いたときの模式図。（ｃ）スクリーンの上部が、プロジェクタから離れる方向に傾いたときの模式図。
【図８】（ｄ）プロジェクタをＹ軸の（＋）方向から観察したときの模式図。（ｅ）スクリーンのＸ軸（−）側が、プロジェクタに近づくように傾いたときの模式図。（ｆ）スクリーンのＸ軸（−）側が、プロジェクタから離れるように傾いたときの模式図。
【図９】従来のプロジェクタによる映像投写の一態様を示す図。
【符号の説明】
【００８０】
１…投写部、２…撮像部としてのＣＣＤ、３…固定脚、４…フット部、４ａ…支柱、４ｂ…回転脚、５…追従脚、６…フット駆動部、１０…光源部としてのランプ、１２…映像信号処理部、１４…映像補正部、１７…光変調素子を含む光学部、１９…投写レンズ調整部、２０…画像解析部、２２…制御部、２３…記憶部、２５…投写レンズ、ＦＸ，ＦＹ…サーボモータ、ＯＺ，ＳＸ，ＳＹ…圧電モータ、ＳＣ，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＣ５…スクリーン、Ｈ…スクリーンを含む投写面としての壁面、Ｖ，ＶＦ，ＶＭ…投写映像、Ｌ…投写レンズの光軸、Ｅ…有効映像部、Ｂ…黒映像部、ＳＡ…所定の範囲、ＦＡ…撮像範囲。
【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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