(57)【要約】  【課題】  投射画像をスクリーン等の被投射体に一致させる調整（大きさの調整及び台形歪みの補正）、焦点調整及び色調整それぞれのためのテストパターン画像を切り換えて投射する必要があり、それぞれのテストパターン画像が投射された場合にそれぞれの調整を個別に行なっていたため、調整に時間を要していた。  【解決手段】  調整用テストパターン画像ＴＰが、色調整用テストパターン画像ＣＰと、投射画像をスクリーン等の被投射体に一致させる調整（大きさの調整及び台形歪みの補正）用テストパターンとして機能する色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭と、焦点調整用テストパターン画像ＦＰとを含む。【選択図】      図２
2006025244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整との内のいずれか二つ、又は全てを行なうために前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像するプロジェクタの調整用テストパターン画像において、
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像との内のいずれか二つ、又は全てを一つの画像に含むことを特徴とするプロジェクタの調整用テストパターン画像。
【請求項２】
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像は前記被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンであり、該パターンの内側に前記焦点調整を行なうためのテストパターン画像が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタの調整用テストパターン画像。
【請求項３】
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像は前記被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンであり、該パターンの内側が色調整を行なうためのテストパターン画像を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタの調整用テストパターン画像。
【請求項４】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とするプロジェクタの調整方法。
【請求項５】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とするプロジェクタの調整方法。
【請求項６】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整と色調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、
前記被投射体へ投射する画像の焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とするプロジェクタの調整方法。
【請求項７】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、
前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とするプロジェクタの調整方法。
【請求項８】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、
前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、
前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、
前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】
画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、
前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射する画像の大きさ及び形状、焦点、色味等を自動的に調整することが可能なプロジェクタ、及びそのようなプロジェクタの調整に使用される調整用テストパターン画像、更にはそのような調整用テストパターン画像を使用してのプロジェクタの調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレゼンテーション又は映像の映写の分野では、パーソナルコンピュータ又は映像再生装置から入力された画像データに基づいた画像を外部のスクリーン等の被投射体へ投射するプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、液晶パネル又はＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の投射デバイス上に画像データに基づいた画像を形成し、投射デバイス上の画像を内部の光源からの光により外部のスクリーン等の被投射体へ投射する構成となっている。またこのようなプロジェクタは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色を合成した画像を投射するか、又はＲＧＢ各色の画像を時分割で投射することにより、カラー画像を投射することができる。
【０００３】
劇場等のようにスクリーン等の被投射体とプロジェクタとがいずれも固定されている場合を除き、通常は被投射体とプロジェクタとの相対的位置関係は固定されていない。このため、プロジェクタは、適切な画像がスクリーンへ投射されるように、画像の投射範囲、投射形状、焦点距離、更には色味等の調整を行なう必要がある。プロジェクタを調整するための従来の技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている発明では、最初に図６にその模式図を示すような焦点調整用テストパターン画像を用いて焦点距離を調整する。図６には、垂直方向に複数の直線を平行に配列したテストパターン画像の例が示されている。プロジェクタは、例えば、図６に示すようなテストパターン画像を撮像装置で撮像し、撮像した画像のデータから水平方向の振幅の波高値の高い部分、またはフーリエ級数展開による高次の周波数成分の有無検出等により、最良の焦点位置を求める。
【０００５】
特許文献１に開示されている発明では、次に、全白の画面をスクリーンの方向へ投射し、それを撮像装置により撮像した画像からスクリーンの大きさ、換言すればその外郭（スクリーンは反射率が高いので、スクリーンの外郭から外側の部分は急激に反射光の輝度が低下する）を検出する。このようにしてスクリーンの外郭が検出されると、検出したスクリーンの外郭に合わせて投射画像の大きさ、台形歪みの調整（投射される画像の外郭がスクリーンの矩形の外郭に一致するように予め変形させる）を行なっている。
【０００６】
以上の如くにして、従来のプロジェクタは、図６に示すような焦点調整用テストパターン画像と、投射する画像の大きさの調整及び台形歪みの補正のために全白の画面をスクリーンの方向へ投射しており、この全白の画面も一種のテストパターン画像とみなすことができる。いずれにしろ、特許文献１に記載の発明では、以上のようにして、画像の投射範囲、投射形状、及び焦点距離等の調整を自動で行なうことができる。
【０００７】
更に従来のプロジェクタでは、三原色又はグレーのテストパターンをスクリーンへ投射してそれを前述同様に撮像装置で撮像することにより、自動的に色調整を行なうものも知られている。従って、従来の自動的に調整を行なうプロジェクタでは、３種類のテストパターンを用意しておき、それらを順次的に投射してそれぞれに応じた調整を順次的に行なうようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２４１８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述の特許文献１に開示されている発明では、焦点調整用テストパターン画像と、スクリーンの外郭を検出するための実質的にテストパターン画像と見なされる全白の画像との２種類のテストパターン画像を個別に投射し、それぞれの投射状態を撮像装置で撮像して焦点調整と投射画像の大きさの調整及び台形歪みの補正とを個別に行なっている。この結果、調整が二度手間になるために時間を要すると共に、２種類のテストパターン画像を用意し、そのような２種類のテストパターン画像を切り換えて投射する必要が生じるという問題がある。更に、色調整をも自動的に行なう場合には色調整用テストパターン画像をも用意しておき、上述の２種類のテストパターン画像に加えて結局は３種類のテストパターン画像を切り換えて投射し、それぞれに応じて調整を行なう必要が生じる。
【０００９】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、投射画像をスクリーン等の被投射体に一致させる調整（大きさの調整及び台形歪みの補正）を行なうためのテストパターン画像の内側に焦点調整用テストパターン画像を設けることにより、一つの調整用テストパターン画像で投射画像をスクリーン等の被投射体に一致させる調整と焦点調整とを行なえるようにしたプロジェクタ及びそれが使用する調整用テストパターン画像、更にはそのような調整用テストパターン画像を使用したプロジェクタの調整方法を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的は、上述のような調整用テストパターン画像に更に色調整用テストパターン画像をも併せて設けることにより、一つの調整用テストパターン画像で投射画像をスクリーン等の被投射体に一致させる調整と焦点調整と更に色調整をも行なえるようにしたプロジェクタ及びそれが使用する調整用テストパターン画像、更にはそのような調整用テストパターン画像を使用したプロジェクタの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】
【００１１】
本発明は端的には、上述したような３種類のテストパターン画像の内のいずれか２種類、可能であればそれらの全てを一つのテストパターン画像に含ませることにより、上述のような従来の問題点を解決することを可能とするものである。
【００１２】
本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像は、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整との内のいずれか二つ、又は全てを行なうために前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像するプロジェクタの調整用テストパターン画像において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像との内のいずれか二つ、又は全てを一つの画像に含むことを特徴とする。
【００１３】
このような本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像では、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像との内のいずれか二つ、又は全てが含まれる一つの調整用テストパターン画像がプロジェクタから投射される。
【００１４】
また本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像は上記の発明において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像は前記被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンであり、該パターンの内側に前記焦点調整を行なうためのテストパターン画像が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像では上記の発明において、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像が被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンとして形成されており、その内側に焦点調整を行なうためのテストパターン画像が配置されていることにより、一つのテストパターン画像に２種類のテストパターンが含まれるように構成されている。
【００１６】
更に本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像は前記の発明において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像は前記被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンであり、該パターンの内側が色調整を行なうためのテストパターン画像を兼ねていることを特徴とする。
【００１７】
このような本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像では前記の発明において、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像が被投射体へ投射する画像の外郭を表すパターンとして形成されており、その内側の部分が色調整を行なうためのテストパターン画像を兼ねていることにより、一つのテストパターン画像に２種類のテストパターンが含まれるように構成されている。
【００１８】
また本発明に係るプロジェクタの調整方法は、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とする。
【００１９】
このような本発明に係るプロジェクタの調整方法では、被投射体へ投射される画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像がプロジェクタから投射される。
【００２０】
また本発明に係るプロジェクタの調整方法は、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とする。
【００２１】
このような本発明に係るプロジェクタの調整方法では、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像がプロジェクタから投射される。
【００２２】
また、本発明に係るプロジェクタの調整方法は、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整と色調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とする。
【００２３】
このような本発明に係るプロジェクタの調整方法では、被投射体へ投射する画像の焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像がプロジェクタから投射される。
【００２４】
また、本発明に係るプロジェクタの調整方法は、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段とを備えたプロジェクタが、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを前記投射手段により前記被投射体へ投射して前記撮像手段で撮像した結果に基づいて、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整とを行なうプロジェクタの調整方法において、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とを一つの画像に含む調整用テストパターン画像を前記投射手段により前記被投射体へ投射することを特徴とする。
【００２５】
このような本発明に係るプロジェクタの調整方法では、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターン画像と焦点調整を行なうためのテストパターン画像と色調整を行なうためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像がプロジェクタから投射される。
【００２６】
更に、本発明に係るプロジェクタは、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とする。
【００２７】
このような本発明に係るプロジェクタでは、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像が調整テストパターン画像生成手段により生成されて投射される。
【００２８】
また、本発明に係るプロジェクタは、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とする。
【００２９】
このような本発明に係るプロジェクタでは、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像が調整テストパターン画像生成手段により生成されて投射される。
【００３０】
また、本発明に係るプロジェクタは、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像の焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とする。
【００３１】
このような本発明に係るプロジェクタでは、被投射体へ投射する画像の焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像が調整テストパターン画像生成手段により生成されて投射される。
【００３２】
また、本発明に係るプロジェクタは、画像を被投射体へ投射する投射手段と、前記被投射体へ投射された画像を撮像する撮像手段と、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを生成して前記投射手段に前記被投射体へ投射させる調整テストパターン画像生成手段とを備え、前記撮像手段が撮像した撮像画像中のテストパターン画像に基づいて投射画像の調整を行なうプロジェクタにおいて、前記調整テストパターン画像生成手段は、前記被投射体へ投射する画像を前記被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とを一つのテストパターン画像に含む調整用テストパターン画像を生成するように構成したことを特徴とする。
【００３３】
このような本発明に係るプロジェクタでは、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整のためのテストパターン画像と焦点調整のためのテストパターン画像と色調整のためのテストパターン画像とが含まれる一つの調整用テストパターン画像が調整テストパターン画像生成手段により生成されて投射される。
【発明の効果】
【００３４】
以上のような本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像によれば、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整との内のいずれか二つ、又は全てが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００３５】
また本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像によれば上記の発明において、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターンと、焦点調整を行なうためのテストパターンとが一つのテストパターン画像に含まれているので、少なくとも２種類の調整が一つのテストパターン画像を投射することにより可能になる。従って、３種類の調整の内の少なくとも２種類の調整に際してテストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００３６】
更に本発明に係るプロジェクタの調整用テストパターン画像によれば前記の発明において、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整を行なうためのテストパターンと、色調整を行なうためのテストパターンとが一つのテストパターン画像に含まれているので、少なくとも２種類の調整が一つのテストパターン画像を投射することにより可能になる。従って、３種類の調整の内の少なくとも２種類の調整に際してテストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００３７】
また、本発明に係るプロジェクタの調整方法によれば、被投射体へ投射される画像を被投射体に一致させる調整と焦点調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００３８】
また、本発明に係るプロジェクタの調整方法によれば、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００３９】
また、本発明に係るプロジェクタの調整方法によれば、被投射体へ投射する画像の焦点調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００４０】
また本発明に係るプロジェクタの調整方法によれば、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、３種類のテストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００４１】
更に本発明に係るプロジェクタによれば、被投射体へ投射される画像を被投射体に一致させる調整と焦点調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００４２】
また本発明に係るプロジェクタによれば、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００４３】
また本発明に係るプロジェクタによれば、被投射体へ投射する画像の焦点調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、両テストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【００４４】
また本発明に係るプロジェクタによれば、被投射体へ投射する画像を被投射体に一致させる調整と焦点調整と色調整とが一つの調整用テストパターン画像を投射することにより可能になるので、３種類のテストパターン画像の切り換えが不要になり、それぞれのテストパターン画像に基づく調整が個別には行なわれないため調整に要する時間が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明に係るプロジェクタの内部構成例を示すブロック図である。図中の細い矢符はデータ又は制御信号を示し、太い矢符は光を示す。プロジェクタ１は、キセノンランプ又は超高圧水銀ランプ等の光源１８と、光源１８からの光を集光する集光光学系１７と、画像を形成する投射デバイス１４と、投射デバイス１４上の画像を拡大して外部の被投射体としてのスクリーン３へ投射する投射光学系１３とを備えている。
【００４６】
プロジェクタ１は、光源１８からの光を集光光学系１７を通して投射デバイス１４へ照射し、画像が形成された投射デバイス１４上で反射された光を投射光学系１３を通して投射することで、投射デバイス１４上の画像をスクリーン３へ投射する構成となっている。なお、光源１８からの光を投射デバイス上１４で反射させるのではなく透過させることで画像を投射する構成としてもよい。
【００４７】
集光光学系１７は、カラーフィルタ、レンズ又はプリズム等を用いてなり、光源からの光の集光・偏光・色分離等を行なう。投射デバイス１４は、液晶パネル又はＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を一又は複数個用いてなり、ＲＧＢ各色の画像を形成する。投射光学系１３は、画像を投射するための投射レンズ、この投射レンズが投射する画像の焦点を調整するための焦点調整用レンズ（以下、ピントレンズという）及び大きさを調整するためのズームレンズ等を含み、更に画像の台形歪みを補正するためのレンズシフト（あおり）機構をも備えている。なお、焦点調整及び大きさの調整のためにピントレンズ及びズームレンズを投射レンズの光軸に沿って移動させるアクチュエータ、レンズシフトのためのアクチュエータ、これらのアクチュエータを駆動させるための駆動回路等も投射光学系１３に備えられている。なお、投射光学系１３は、ＲＧＢ各色の画像を合成する色合成光学系を有する構成であってもよい。
【００４８】
またプロジェクタ１は、パーソナルコンピュータ又は映像再生装置等の外部の送信装置２から送信される画像データを受信する通信部１６と、通信部１６が受信した画像データを処理し、画像データに基づいた画像を投射デバイス１４に形成させる画像処理部１５とを備えている。従って、送信装置２から送信された画像データに基づいた画像がスクリーン３へ投射されることとなる。
【００４９】
またプロジェクタ１は、スクリーン３へ投射されている画像を撮像する撮像装置としてのカメラ１２を備えている。カメラ１２は、カラー画像を撮像するＣＣＤ、及びＣＣＤが撮像した画像を表すアナログの画像信号をデジタルの画像信号にＡＤ変換するＡＤ変換部等を備える。更にプロジェクタ１は、プロジェクタ１全体の動作を制御する制御部１１を備えている。制御部１１は、演算を行なうＣＰＵ、及びプログラムを記憶するフラッシュメモリ等からなる。カメラ１２は、撮像した画像を表すデジタルの画像信号を制御部１１へ出力する。制御部１１は、カメラ１２から入力された画像信号に基づいて、投射光学系１３及び画像処理部１５の制御を行なう。制御部１１は、投射光学系１３の駆動回路の動作を制御することにより、プロジェクタ１が投射する画像の投射範囲（大きさ）、焦点距離、台形歪み等を調整する。また制御部１１は、画像処理部１５が投射デバイス１４に画像を形成させる処理を制御することにより、投射する画像の内容、画像の形状、色合い又は画像の投射光度等を制御する。
【００５０】
なお、画像処理部１５は後述するような調整用テストパターン画像のデータを保持しており、制御部１１の制御によりこの調整用テストパターン画像のデータに基づいて投射デバイス１４に画像を形成させて投射させる調整用テストパターン画像生成手段として機能する。また、参照符号２０は操作部であり、プロジェクタ１のユーザが種々の指示を与えるためのスイッチ、キー等を備えている。
【００５１】
次に、本発明のプロジェクタが使用する、換言すれば調整用テストパターン画像生成手段として機能する画像処理部１５が生成する調整用テストパターン画像の一例についてその模式図を示す図２を参照して説明する。
【００５２】
本発明のプロジェクタが使用する調整用テストパターン画像ＴＰの外形は図２の模式図に示すように、投射画像の外郭を表す矩形状に形成されている。また調整用テストパターン画像ＴＰは、ほぼ中央部に設けられた黒地の焦点調整用の領域ＰＡと、この焦点調整用の領域ＰＡ内に設けられた焦点調整用テストパターン画像ＦＰと、焦点調整用の領域ＰＡの外側の額縁状のグレーに塗りつぶされている部分である色調整用テストパターン画像ＣＰとを組み合わせたパターンの画像である。なお、焦点調整用テストパターン画像ＦＰは、黒地の焦点調整用の領域ＰＡ内のほぼ中央部に平行に配列された等長の複数の白縦線にて構成されている。従って、色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭が投射画像の外郭を表すテストパターンとなる。
【００５３】
このような調整用テストパターン画像ＴＰを使用することにより本発明のプロジェクタでは、色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭により投射画像の大きさの調整及び台形歪みの補正を行なうことが可能であり、また焦点調整用テストパターン画像ＦＰにより焦点調整を行なうことが可能であり、更に色調整用テストパターン画像ＣＰにより色調整をも行なうことが可能である。即ち、本発明のプロジェクタでは図２に示す１種類の調整用テストパターン画像ＴＰのみにて、投射画像をスクリーン３に一致させる調整（大きさの調整及び台形歪みの補正）と、焦点調整と、更には色調整とを行なうことが可能になる。
【００５４】
なお、図２に示す調整用テストパターン画像ＴＰの外郭、具体的には色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭に対する焦点調整用の領域ＰＡと焦点調整用テストパターン画像ＦＰの相対的位置関係は制御部１１にとっては既知である。従って、色調整用テストパターン画像ＣＰの領域の範囲も制御部１１にとっては既知である。
【００５５】
図３及び図４は上述のような調整用テストパターン画像ＴＰをプロジェクタ１が投射した状態を説明するための模式図である。図３は、スクリーン３へ調整用テストパターン画像ＴＰが投射された状態をスクリーン３の正面から見た場合の模式図である。スクリーン３に対してプロジェクタ１が正対して設置されていないために、投射画像ＰＪの外郭、この場合は具体的には調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭が台形歪みが生じた状態でスクリーン３上に投射されている。
【００５６】
図４は図３に示す状態をプロジェクタ１のカメラ１２で撮像した画像１２Ｉ、即ちカメラ座標系上で見た状態を示す模式図である。なお、カメラ１２による撮像画像１２Ｉには左上隅を原点としてｘ−ｙ座標系が設定されている。カメラ１２による撮像画像１２Ｉ上には、投射画像ＰＪの外郭である調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭がほぼ矩形状に撮像されているが、スクリーン３は大きく台形歪みを生じた状態に撮像されている。
【００５７】
図４に示すような状態がカメラ１２の画像１２Ｉで得られたとすると、投射画像ＰＪ、より具体的には調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭を台形歪みを補正した状態でスクリーン３の寸法に一致させて投射することは、公知の種々の技術、たとえば投射光学系１３によるレンズシフト（あおり）等を応用して、調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭の四隅をスクリーン３の四隅に一致するように、画像処理部１５で画像（この場合はテストパターンＴＰの画像）を変形させると共に、投射光学系１３のズームレンズで大きさを調整すればよい。
【００５８】
また、図４に示すようにカメラ１２で撮像した画像１２Ｉ上（ｘ−ｙ座標系上）での調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭の四隅の位置が検出されれば、焦点調整用の領域ＰＡ及びその内部に設けられている焦点調整用テストパターン画像ＦＰのカメラ画像１２Ｉ上での位置も、更に焦点調整用の領域ＰＡの外側に設定されている色調整用テストパターン画像ＣＰの領域のカメラ画像１２Ｉ上での位置も、それぞれの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭に対する相対的位置関係が制御部１１には既知であるので判明する。
【００５９】
なお、カメラ画像１２Ｉ上でのスクリーン３の検出に関しては、スクリーン３の反射光の輝度がその背景（たとえば壁等）とは明らかに相違するので、画像処理により検出可能である。但し、スクリーン３の四隅の位置に反射体を設置しておくことにより、スクリーンの四隅の位置をより容易に検出可能にするような手法を採用してもよい。
【００６０】
従って、プロジェクタ１の制御部１１はカメラ画像１２Ｉ上で判明した色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭の四隅の位置、焦点調整用の領域ＰＡ及びその内部に設けられている複数の縦線で構成されている焦点調整用テストパターン画像ＦＰの位置、更に焦点調整用の領域ＰＡの外側に設定されている色調整用テストパターン画像ＣＰの領域に基づいて、それぞれのテストパターン画像に応じた調整を行なうことは従来公知の技術を利用して容易に可能である。具体的には、色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭の四隅の位置に基づいて投射画像をスクリーン３の四隅に一致させるためのレンズシフト（あおり）及びズーミング量の演算を、焦点調整用の領域ＰＡ内の焦点調整用テストパターン画像ＦＰに基づいて焦点調整を、焦点調整用の領域ＰＡの外側に設けられている色調整用テストパターン画像ＣＰｍの領域に基づいて色調整をそれぞれ行なうことが可能である。
【００６１】
次に、以上のような構成の本発明に係るプロジェクタの調整動作について制御部１１による処理手順を示す図５のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
まず、制御部１１はオート調整（自動調整）の指示が与えられた否かを操作部２０の操作状態を監視することにより検出している (ステップＳ１１）。他の指示が与えられた場合には (ステップＳ１１でＮＯ）、制御部１１は与えられた指示を実行するための処理を行なう (ステップＳ１２）。オート調整の指示が与えられた場合 (ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御部１１は図２に示す如き調整用テストパターン画像ＴＰを画像処理部１５に生成させて投射デバイス１４に表示させることにより、投射光学系１３を通じてスクリーン３へ投射させる（ステップＳ１３）。次に制御部１１はカメラ１２に撮像を行なわせ（ステップＳ１４）、撮像された画像を解析する。
【００６３】
制御部１１はカメラ１２が撮像した画像１２Ｉ上で、調整用テストパターン画像ＴＰの外郭、具体的には色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭を検出する（ステップＳ１５）。この制御部１１による処理は公知の技術である。たとえば、カメラ１２が撮像した画像１２Ｉ上の水平方向（設定されているｘ−ｙ座標系のｘ方向）の各ラインの画素の値の変化を調べることにより、各ラインの先頭の画素（ｙ座標値が０の画素）の値から異なる値に最初に変化した位置を調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の先頭位置（画面上で左端の位置）として、各ラインの終端側の部分で先頭位置の画素の値と同一の値に最後に変化した位置を調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の終了位置（画面上で右端の位置）として、それぞれ検出することが可能である。
【００６４】
以上のようにして調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の位置が検出されればその四隅の位置も求まるので、制御部１１は画像の四隅（具体的には調整用テストパターン画像ＴＰの色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭の四隅）をスクリーン３の四隅に一致するように投射するための画像の変形量（レンズシフトによるあおり量）及びズーム量を求める（ステップＳ１６）。
【００６５】
次に制御部１１は上述した調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の検出結果に基づいて焦点調整用の領域ＰＡの位置を求める（ステップＳ１７）。この処理は調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の四隅の位置が判明していれば、制御部１１には既知である調整用テストパターン画像ＴＰ内の各パターンの相対的位置関係から容易に求められる。この結果に従って制御部１１は焦点調整用の領域ＰＡ内の焦点調整用テストパターン画像ＦＰをたとえば水平方向に横切った場合の輝度値の変化の状態等に基づいて合焦状態を検出して焦点調整値を求める（ステップＳ１８）。この焦点調整値を求める処理自体は従来公知の技術を利用することが可能である。
【００６６】
次に制御部１１は上述した調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の検出結果に基づいて色調整用テストパターン画像ＣＰの位置を求める（ステップＳ１９）。この処理は調整用テストパターン画像ＴＰの外郭の四隅の位置が判明していれば、制御部１１には既知である焦点調整用の領域ＰＡとの間の領域として容易に求められる。この結果に従って制御部１１は色調整値を求める（ステップＳ２０）。この色調整値を求める処理自体は従来公知の技術を利用することが可能である。
【００６７】
そして最後に制御部１１は、ステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０でそれぞれ求めた画像の変形量を画像処理部１５へ、ズーム量を投射光学系１３へ、焦点調整値を投射光学系１３へ、色調整値を画像処理部１５へそれぞれ与えて各種の調整を行なう（ステップＳ２１）。
【００６８】
なお、上述した実施の形態では、投射画像を被投射体であるスクリーン３に一致させるための調整（大きさ、台形歪みの調整等）のためのテストパターン画像である画像の外郭を色調整用テストパターン画像ＣＰの外郭で兼用し、この色調整用テストパターン画像ＣＰの内部に焦点調整用テストパターン画像ＦＰを設定した調整用テストパターン画像ＴＰを本発明のプロジェクタ１が使用する構成としているが、上記の３種類のテストパターン画像の内のいずれか二つの組み合わせ、具体的には画像の外郭を示すたとえば黒太線のテストパターンと焦点調整用テストパターンとを組み合わせた調整用テストパターン画像、または画像の外郭を示すたとえば黒太線のテストパターンと色調整用テストパターン画像とを組み合わせた調整用テストパターン画像、または焦点調整用テストパターンと色調整用テストパターンとを組み合わせた調整用テストパターン画像のいずれかを使用する構成としてもよいことはいうまでもない。
【００６９】
但し、画像の外郭を示すテストパターンと焦点調整用テストパターンとを組み合わせた調整用テストパターン画像を使用する場合にはこれとは別に色調整用テストパターン画像が必要であり、画像の外郭を示すテストパターンと色調整用テストパターンとを組み合わせた調整用テストパターン画像を使用する場合にはこれとは別に焦点調整用テストパターン画像が必要であり、更に焦点調整用テストパターンと色調整用テストパターンとを組み合わせた調整用テストパターン画像を使用する場合にはこれとは別に外郭を示すテストパターン画像が必要である。
【００７０】
しかし、上述のような３通りの内のいずれかの構成をとる場合にも、従来の３種類のテストパターン画像をそれぞれ個別に用意していた場合に比して、２種類のテストパターン画像を用意するのみでよいという利点がある。
【００７１】
なお、調整用テストパターン画像は上述の実施の形態で図２に示したような形状に限定される必要はなく、種々の変形例が可能であることはいうまでもない。いずれにしろ、調整用テストパターン画像ＴＰは、その外郭を規定するパターンと、焦点調整用パターンと、色調整用パターンとの内のいずれか二つの組み合わせ、又はそれらの全てが一つの画像に含まれたパターンであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係るプロジェクタの内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るプロジェクタが使用する調整用テストパターン画像の一例を示す模式図である。
【図３】スクリーン上に本発明に係るプロジェクタが投射した画像の状態を示す模式図である。
【図４】図３に示す状態を本発明に係るプロジェクタに備えられたカメラが撮像した画像を示す模式図である。
【図５】本発明に係るプロジェクタの調整動作の際の制御部による処理手順を示すフローチャートである。
【図６】従来のプロジェクタが使用する焦点調整用テストパターン画像の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  プロジェクタ
３  スクリーン
１１  制御部
１２  カメラ
１３  投射光学系
１４  投射デバイス
１５  画像処理部
１６  通信部
ＴＰ  調整用テストパターン画像
ＦＰ  焦点調整用テストパターン画像
ＣＰ  色調整用テストパターン画像
【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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