(57)【要約】  【課題】  従来のプロジェクタでは、焦点を合わせることが望ましいと考えられるスクリーン等の被投射体の中央部以外の部分に焦点が合っている可能性が高く、このため実際に画像を投射した場合には最も注目されるスクリーンの中央部がいわゆるピンぼけ状態になる虞があった。  【解決手段】  カメラ部３が撮像した画像上（カメラ座標系）での投射画像とスクリーンＳの画像との相対的位置関係から、カメラ部３が撮像した画像上でのスクリーンＳの画像の中心に対応する投射デバイス部８のパネル座標系での位置を検出部１１が画像を解析することにより求める。そして、求められたパネル座標系での位置に中心を一致させて焦点調整用テストパターンをシステムコントロール部１０が表示させることにより、スクリーンＳの中央に焦点調整用テストパターンが投射される。【選択図】        図１
2006018048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の画像を表す変調光を生成する空間光変調手段と、該空間光変調手段が変調した変調光を被投射体へ投射する投射手段と、焦点調整用テストパターンを含むテストパターン画像を生成して前記空間光変調手段に空間光変調させるテストパターン画像生成手段と、前記投射手段が投射した画像の投射状態を撮像する撮像手段とを備え、前記テストパターン画像の投射状態を前記撮像手段が撮像した画像に基づいて投射画像の焦点調整を行なうプロジェクタにおいて、
前記撮像手段が撮像した画像上での前記テストパターン画像と被投射体の画像との相対的位置関係から、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の中心に対応する前記空間光変調手段が生成する画像上での位置を求める演算手段と、
該演算手段が求めた前記空間光変調手段が生成する画像上の位置に前記焦点調整用テストパターンの中心を一致させる制御手段と
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記演算手段は、前記撮像手段が撮像した画像上での前記テストパターン画像及び前記被投射体の画像の四隅の位置を求め、求めた前記テストパターン画像の四隅の位置と前記空間光変調手段が生成する画像の四隅との対応関係に基づいて、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の四隅の位置を前記空間光変調手段が生成する画像上の位置に対応させることにより、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の中心位置に対応する前記空間光変調手段が生成する画像上での位置を求めるようにしてあ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】
矩形の画像を表す変調光を発生する空間光変調手段と、該空間光変調手段が変調した変調光を被投射体へ投射する投射手段と、焦点調整用テストパターンを含むテストパターン画像を前記空間光変調手段に変調させてテストパターン画像を表す変調光を発生させるテストパターン画像生成手段とを備え、投射画像の焦点調整を行なうことが可能なプロジェクタにおいて、
前記空間光変調手段が生成する画像上での前記焦点調整テストパターンの位置を移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、
該移動指示受付手段が受け付けた指示に従って、前記空間光変調手段が生成する画像上での前記焦点調整テストパターンの位置を移動させる制御手段と
を備え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、焦点調整用のテストパターンを用いて、投射する画像の焦点調整を行なうプロジェクタに関する。
【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）等の投射デバイスに画像データを与えることにより、画像データに基づいた画像を表す変調光を生成し、生成された変調光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位置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、図９にその模式図を示すような垂直方向に複数の直線を平行に配列した焦点調整用のテストパターンを用いて、上述のような各種の調整の内の焦点距離の調整を行なっている。特許文献１に記載の発明では、プロジェクタは図９に示すような焦点調整用のテストパターンを投射して撮像装置で撮像し、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】
また、特許文献１に開示されているような自動的に焦点調整を行なうことが可能なプロジェクタではなく、ユーザが手動で焦点調整を行なうように構成されたプロジェクタであっても、たとえば図９に示すような焦点調整用のテストパターンをスクリーンの方向へ投射し、その状態をユーザが目視で確認しつつ焦点調整を行なうようにすれば、マニュアル操作での焦点調整が容易になる。
【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】
【０００６】
ところで、プロジェクタで画像をスクリーン等の被投射体へ投射する場合、最も注目される被投射体の中心に焦点を合わせることが望ましいことは言うまでもない。しかし、上述の特許文献１に開示されている発明で使用されているような焦点調整用のテストパターンは本来投射されるべき画像の範囲の全体に設定されているが、このような焦点調整用テストパターンを使用して焦点調整を行なう場合は撮像装置で撮像した画像の中央付近の１ヶ所に焦点を合わせることも、または周辺部をも含めて画面全体の平均的な焦点をを最良とすることもできるとされている。しかし、撮像装置で撮像した画像の中央付近の１ヶ所に焦点を合わせた場合には、撮像装置で撮像した画像の中心と被投射体の画像の中心とが一致していなければ、被投射体の中心に焦点を合わせることはできない、
【０００７】
一方、焦点調整用のテストパターンが本来投射されるべき画像の範囲の中央部にのみ設定されているような場合は、図１０の模式図にスクリーンＳの正面から見た状態を示すように、スクリーンＳへ投射されたテストパターンの投射画像ＰＪ内の焦点調整用テストパターンＦＰの中心がスクリーンＳの中心に一致せず、焦点調整用テストパターンＦＰがスクリーンＳの中央部分には投射されない状態が生じ得る。このような場合、人手でプロジェクタそのものの設置位置を移動させたり、またはプロジェクタの設置姿勢を変えたりする（プロジェクタの前後方向又は左右方向の傾きを変更する）ことにより、焦点調整用テストパターンＦＰが可能な限りスクリーンＳの中央部へ投射されるように調整することは勿論可能である。しかし、ユーザがプロジェクタの設置位置又は姿勢、あるいはその双方を変更したくないような場合、または何らかの事情で不可能であるような場合には、焦点調整用テストパターンＦＰがスクリーンＳの中央部には位置しない状態で、自動的であるとユーザによるマニュアル操作であるとを問わず焦点調整を行なわざるを得ない。
【０００８】
従って、従来のプロジェクタでは、焦点を合わせることが望ましいと考えられるスクリーン等の被投射体の中央ではない部分に焦点が合わされている可能性が高いというのが実情であった。このため、従来は実際に画像を投射した場合には最も注目されるスクリーンの中央部分がいわゆるピンぼけ状態になる虞があった。
【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、焦点調整用テストパターンがスクリーン等の被投射体の中央部に投射されるようにし、このスクリーン等の被投射体の中央部に投射された焦点調整用テストパターンに基づいて焦点調整を行なうこと、換言すればスクリーン等の被投射体の中央に焦点を合わせることが可能なプロジェクタの提供にある。
【００１０】
また本発明の他の目的は、焦点調整用テストパターンを自動的に被投射体の中央部に投射することが可能なプロジェクタの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るプロジェクタは、矩形の画像を表す変調光を生成する空間光変調手段と、該空間光変調手段が変調した変調光を被投射体へ投射する投射手段と、焦点調整用テストパターンを含むテストパターン画像を生成して前記空間光変調手段に空間光変調させるテストパターン画像生成手段と、前記投射手段が投射した画像の投射状態を撮像する撮像手段とを備え、前記テストパターン画像の投射状態を前記撮像手段が撮像した画像に基づいて投射画像の焦点調整を行なうプロジェクタにおいて、前記撮像手段が撮像した画像上での前記テストパターン画像と被投射体の画像との相対的位置関係から、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の中心に対応する前記空間光変調手段が生成する画像上での位置を求める演算手段と、該演算手段が求めた前記空間光変調手段が生成する画像上の位置に前記焦点調整用テストパターンの中心を一致させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような本発明に係るプロジェクタでは、まず撮像手段が撮像した画像上でのテストパターン画像と被投射体の画像との相対的位置関係から、撮像手段が撮像した画像上での被投射体の画像の中心に対応する空間光変調手段が生成する画像上での位置が求められる。そして、このようにして求められた空間光変調手段が生成する画像上の位置に焦点調整用テストパターンの中心が一致するように表示される。
【００１３】
また本発明に係るプロジェクタは上述の発明において、前記演算手段は、前記撮像手段が撮像した画像上での前記テストパターン画像及び前記被投射体の画像の四隅の位置を求め、求めた前記テストパターン画像の四隅の位置と前記空間光変調手段が生成する画像の四隅との対応関係に基づいて、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の四隅の位置を前記空間光変調手段が生成する画像上の位置に対応させることにより、前記撮像手段が撮像した画像上での前記被投射体の画像の中心位置に対応する前記空間光変調手段が生成する画像上での位置を求めるようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
このような本発明に係るプロジェクタでは上述の発明において、まず撮像手段が撮像した画像上でのテストパターン画像及び被投射体の画像の四隅の位置が求められる。そしてこのようにして求められたテストパターン画像の四隅の位置と空間光変調手段が生成する画像の四隅の位置との対応関係に基づいて、撮像手段が撮像した画像上での被投射体の画像の四隅の位置が空間光変調手段が生成する画像上の位置に対応させられることにより、撮像手段が撮像した画像上での被投射体の画像の中心位置に対応する空間光変調手段が生成する画像上の位置が求められる。
【００１５】
また本発明に係るプロジェクタは、矩形の画像を表す変調光を発生する空間光変調手段と、該空間光変調手段が変調した変調光を被投射体へ投射する投射手段と、焦点調整用テストパターンを含むテストパターン画像を前記空間光変調手段に変調させてテストパターン画像を表す変調光を発生させるテストパターン画像生成手段とを備え、投射画像の焦点調整を行なうことが可能なプロジェクタにおいて、前記空間光変調手段が生成する画像上での前記焦点調整テストパターンの位置を移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、該移動指示受付手段が受け付けた指示に従って、前記空間光変調手段が生成する画像上での前記焦点調整テストパターンの位置を移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
このような本発明に係るプロジェクタでは、まず空間光変調手段が生成する画像上での焦点調整テストパターンの表示位置を移動させる指示が受け付けられる。そして、受け付けられた指示に従って、空間光変調手段が生成する画像上での焦点調整テストパターンの表示位置が移動させられる。
【発明の効果】
【００１７】
上述のような本発明に係るプロジェクタによれば、テストパターン画像が投射されるスクリーン等の被投射体の中央に焦点調整用テストパターンが自動的に表示され、このスクリーン等の被投射体の中央に投射された焦点調整用テストパターンの投射画像に基づいて焦点調整が行なわれるので、投射される画像の最も注目される被投射体の中央部分に焦点が合わせられた画像を投射することが可能になる。
【００１８】
また本発明に係るプロジェクタによれば上述の発明において、撮像手段が撮像した画像上でのテストパターン画像及び被投射体の画像の四隅の位置が求められ、テストパターン画像の四隅の位置と空間光変調手段が生成する画像の四隅の位置との対応関係に基づいて、撮像手段が撮像した画像上での被投射体の画像の中心位置に対応する空間光変調手段が生成する画像上での位置が求められるので、自動的に被投射体の中央に焦点調整用テストパターンが投射される。
【００１９】
更に本発明に係るプロジェクタによれば、ユーザによる焦点調整テストパターンの移動指示の入力に応じて焦点調整用テストパターンの投射位置が任意に移動するので、ユーザが望むのであれば、焦点調整用テストパターンをスクリーンなどの被投射体の中央に投射させてマニュアルで焦点調整を行なうことにより、最も注目される被投射体の中央部分に焦点が合わせられた画像を投射することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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一実施の形態の内部構成例を示すブロック図である。本実施の形態のプロジェクタ１は、投射準備を自動的に行なえるオート調整機能を有している。オート調整機能とは具体的には、投射準備時に投射手段としての投射レンズ２から被投射体であるスクリーンＳへテストパターン画像を投射し、スクリーンＳに投射されたテストパターン画像の状態をカメラ部３で撮像した結果に基づいて焦点調整、色補正等を行ない、更にスクリーンＳの四隅の位置及びテストパターン画像の四隅の位置に基づいて、投射される画像の寸法、位置、キーストン補正等の投射準備を行なう機能である。
【００２１】
プロジェクタ１は、外部から入力される投射用の画像に対する処理を主に行なう部分として外部接続部４及び画像変換部５を備えている。またプロジェクタ１は、主に投射に関与する処理を行なう部分として、色制御部６、テストパターン画像切替部７、投射デバイス部８、投射レンズ駆動部９、及び投射レンズ２を備えている。更にプロジェクタ１は、、主にオート調整機能に関与する処理を行なう部分としてカメラ部３及び検出部１１を備えている。更にまた、プロジェクタ１は、ユーザによる操作を受け付ける手段として操作部１２と、リモートコントローラ（以下、リモコンと称す）２０のリモコン受光部１３とを備えている。なお、プロジェクタ１の全体的な制御は及び種々の演算はシステムコントロール部１０が行なう。即ち、システムコントロール部１０は演算手段及び表示制御手段として機能する。
【００２２】
外部接続部４は、投射用の画像を出力する外部機器と接続されており、外部機器から出力された矩形状の画像を入力して画像変換部５へ伝送する。画像変換部５はシステムコントロール部１０の制御に基づいてＡ／Ｄ変換等の所要の変換処理を行ない、変換処理を施した画像を投射デバイス部８へ伝送する。
【００２３】
色制御部６は投射する画像の色を調整する処理を行なう。具体的には、色制御部６はシステムコントロール部１０の制御に基づいてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のバランスを調整することにより、投射される画像の色補正を行なう。また、テストパターン画像切替部７はオート調整機能に必要な種々のテストパターンをシステムコントロール部１０の制御に基づいて生成し、テストパターン画像として投射デバイス部８へ伝送する。
【００２４】
投射デバイス部８は、画像信号を光変調する空間光変調素子を備え、画像変換部５、テストパターン画像切替部７、及び後述するシステムコントロール部１０から伝送される各種画像を表す信号を光変調して投射レンズ２を通じて外部へ投射することにより、スクリーンＳ上に画像を投射する。なお、光変調素子としては液晶パネル、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等が利用可能であるが、本実施の形態では液晶パネル（図２参照）を用いた構成としている。なお、ＤＭＤを用いる場合にも、ＤＭＤはマトリクス上に配列された微細な反射鏡の個々が光をデジタルの画像信号に応じて反射するか否かにより画像を表す変調光を生成する構成である。従って、ＤＭＤでは微細な反射鏡の個々が画素に相当するので、後述するようなパネル座標系を設定することが可能である。
【００２５】
図２は本発明に係るプロジェクタの投射デバイス部が有する液晶パネル製の空間光変調素子の座標系を示す模式図であり、本発明に係るプロジェクタが使用する焦点調整用テストパターンとの対応の一例を併せて示している。
【００２６】
パネル８ａは本実施の形態では一例として、水平方向に１０２４画素、垂直方向に７６８画素、即ちＸＧＡ規格に順じた矩形状の表示範囲を備えており、左上隅の座標値（０，０）の画素を原点として水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とするパネル座標系が設定されている。従って、水平方向及び垂直方向の各画素に対応したパネル座標系の座標値がシステムコントロール部１０から投射デバイス部８へ送られると、このパネル座標系の座標値に基づいて投射デバイス部８はパネル８ａの表示範囲に表示する画像の位置及び寸法をパネル座標系で特定する。例えば、システムコントロール部１０から水平方向の座標値として「１２７」、垂直方向の座標値として「１２７」がそれぞれ指定されると、投射デバイス部８はパネル８ａの左上隅の画素を原点として水平方向及び垂直方向にそれぞれ１２８番目である画素の位置にドットを表示する。
【００２７】
ところで、本発明に係るプロジェクタ１が使用する焦点調整用テストパターンＦＰは、図２に示すように、投射画像全体の範囲に比して比較的小さい範囲に複数の縦線を平行に配列したパターンがデフォルトの設定では投射画像の中央部に配置されている。なお、焦点調整用テストパターンＦＰ自体は全体としては固定されたパターンであり、焦点調整用テストパターンＦＰを投射するテストパターン画像全体の範囲に対する焦点調整用テストパターンＦＰの相対的な位置及び大きさ（たとえば図２に示すようなパネル８ａ上、即ちパネル座標系での位置及び大きさ）はシステムコントロール部１０には規定値として予め判明している。
【００２８】
投射レンズ２は図示はしないが、パネル８ａを透過した光線を拡大してスクリーンＳに画像として投射するために必要な本来のレンズの他に、ズーム（画像寸法）調整用レンズ及び焦点調整用のレンズ等の複数のレンズで構成されている。投射レンズ駆動部９は、投射レンズ２のズーム調整用レンズ及び焦点調整用レンズの位置を変更させるアクチュエータを有している。従って、投射レンズ駆動部９はシステムコントロール部１０からの制御に従ってアクチュエータを駆動することによりズーム調整及び焦点調整を行なう。
【００２９】
また、図１に示すカメラ部３はＣＣＤ等の撮像素子を使用した撮像手段であり、投射準備のオート調整時にスクリーンＳへ投射された各種テストパターン画像を撮像し、撮像した画像を検出部１１へ伝送する。なお、プロジェクタ１から投射されるテストパターン画像としては、図２に示した焦点調整用テストパターンＦＰを含む画像以外にも色補正用、ズーム調整及び台形歪み補正（キーストン補正）用等のテストパターンをそれぞれ個別に含む画像を投射することも、またはそれらのテストパターンを１枚の画像に含むテストパターン画像を投射することも可能である。
【００３０】
検出部１１は、カメラ部３から送られてくる撮像画像を解析する。即ち、カメラ部３が撮像した画像上に（具体的にはカメラ部３のＣＣＤの画素配列に対応して）設定されているカメラ座標系において、スクリーンＳの画像の四隅の位置の検出、投射画像の四隅の位置の検出、焦点調整用テストパターンの画像に基づく焦点調整処理、更には色補正等の処理を行なう。なお、カメラ座標系も前述したパネル座標系と同様に、撮像された画像の左上隅（ＣＣＤの左上隅の画素）を原点として水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする座標系である。検出部１１は、以上のような検出結果をシステムコントロール部１０へ伝送する。
【００３１】
プロジェクタ１に設けられた操作部１２は複数のボタン及びスイッチ等を有しており、これらボタン及びスイッチ等をユーザが操作した場合に、操作されたボタン及びスイッチ等に応じた操作指示を受け付けてシステムコントロール部１０へ伝送する。また、リモコン受光部１３はリモコン２０からの操作信号を受け付けてシステムコントロール部１０へ伝送する。図３はリモコン２０の外観を示す模式図である。リモコン２０は図３に示すように、複数のボタンに加えて上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄ及び決定キー２０ｅを有し、プロジェクタ１から投射されるＯＳＤ（On Screen Display)のメニュー画像に表示される複数の項目の中から所要の項目を選択キー２０ａ〜２０ｄ及び決定キー２０ｅの操作でユーザが選択できるようにしたＧＵＩを採用している。なお、操作部１２にも、リモコン２０と同様な上下左右の選択キー及び決定キーが設けられている。
【００３２】
上述した各部の制御を行なうシステムコントロール部１０はＲＯＭ１０ａ及びＲＡＭ１０ｂを有している。ＲＯＭ１０ａにはシステムコントロール部１０が行なう制御内容を規定したプログラムと、図２に示す焦点調整用テストパターンＦＰを含む各種のテストパターン画像及び各種メニュー画像を表示するためのデータが予め記憶されている。ＲＡＭ１０ｂはシステムコントロール部１０による制御に際して発生する種々のデータ等を一時的に記憶する。
【００３３】
以上のような構成の本実施のプロジェクタ１のシステムコントロール部１０は、操作部１２又はリモコン２０から投射準備を意味するオート調整の指示を受け付けると、図２に示す焦点調整用テストパターンＦＰを投射するための画像をテストパターン画像切替部７に生成させて投射デバイス部８のパネル８ａに表示させることによりスクリーンＳへ投射させる。そしてこの焦点調整用テストパターンＦＰがスクリーンＳへ投射された状態をカメラ部３が撮像した結果の撮像画像を検出部１１が解析する。検出部１１が解析した結果に基づいて、システムコントロール部１０は、撮像画像上での、即ちカメラ座標系でのスクリーンＳの画像の位置（より具体的には四隅の位置）を検出する。そしてシステムコントロール部１０は、スクリーンＳの中央部へ焦点調整用テストパターンＦＰが投射されるように、焦点調整用テストパターンＦＰの投射デバイス部８のパネル８ａ上での表示位置を変更する。このように焦点調整用テストパターンＦＰがスクリーンＳの中央部へ投射された状態とした後に、カメラ部３で撮像した結果の撮像画像を検出部１１が解析して焦点調整を行なう。
【００３４】
なお、色補正用のテストパターン画像を使用した色補正処理は上述の焦点調整処理に先立って行なってもよいし、後で行なってもよい。具体的には、色補正用のテストパターンをテストパターン画像切替部７で生成し、これを投射デバイス部８のパネル８ａに表示した画像を投射レンズ２から投射し、その状態をカメラ部３で撮像した結果の撮像画像を検出部１１で解析した結果に基づいて、スクリーンＳが設置されている状況（たとえば、周囲の明るさ、スクリーンＳの地色等）で投射される画像の色が適切になるようにシステムコントロール部１０が色制御部６に対する調整項目を設定する。
【００３５】
以上のようにして焦点調整及び色補正処理が終了すると、システムコントロール部１０は、画像がスクリーンＳへ適切な位置及び大きさで投射されるように投射デバイス部８のパネル８ａに表示される画像の座標値を演算し、演算した座標値を投射デバイス部８へ送る。この結果、パネル８ａには、投射されるべき画像が台形歪みが補正されずにスクリーンＳへ投射された形状とは逆に歪められた状態に変形されて表示される。
【００３６】
上述した一連の処理をシステムコントロール部１０が順次実行することにより、投射デバイス部８がシステムコントロール部１０から与えられた座標値に従ってパネル８ａ上に画像が表示され、これが投射された場合には台形歪みが補正された矩形の画像としてスクリーンＳの寸法一杯に投射される。以上により、プロジェクタ１の投射準備が自動的に完了する。
【００３７】
以上のようなシステムコントロール部１０による調整処理は基本的には従来一般的な技術であるが、本発明に係るプロジェクタでは焦点調整用テストパターンＦＰをスクリーンＳの中央部へ自動的に投射する処理を行なう点が従来のこの種のプロジェクタとは異なる。以下、システムコントロール部１０により行なわれるこの処理の手順を示す図４のフローチャート、及びカメラ部３により撮像されたカメラ画像３Ｉを示す図５の模式図、空間光変調素子８ａの座標系と焦点調整用テストパターンＦＰとの対応関係を示す図６の模式図、実際の投射状態を示す図７の模式図を参照して説明する。
【００３８】
図２に示すように、デフォルトの状態ではパネル８ａの中央部に焦点調整用テストパターンＦＰが表示されて投射レンズ２からスクリーンＳへ投射される。図１０はそのような状態をスクリーンＳの正面から見た模式図であり、この状態をカメラ部３が撮像する。この場合のカメラ部３により撮像されたカメラ画像３Ｉは図５の模式図に示すようになる。
焦点調整用テストパターンＴＰを投射する投射画像ＰＪはプロジェクタ１の設置状態等により若干歪んで撮像されており、スクリーンＳは大きく歪んで撮像されている。そして、焦点調整用テストパターンＦＰは、図２に示すデフォルトの状態でパネル８ａに表示されているので、投射画像ＰＪの中央部に投射されている。
【００３９】
このようなカメラ画像３Ｉから検出部１１は投射画像ＰＪのカメラ座標系での範囲を、たとえば投射画像の反射光の輝度がその周囲（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。また、スクリーンＳのカメラ座標系での範囲も、たとえば投射画像のスクリーンＳから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Ｓ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。
【００４０】
以上のようにしてシステムコントロール部１０はカメラ座標系での投射画像ＰＪの四隅の位置を検出し（ステップＳ１１）、またスクリーンＳの画像の四隅の位置を検出し、この結果に基づいてスクリーンＳの画像のカメラ座標系での中心ＳＣの座標値を求める（ステップＳ１２）。
【００４１】
次にシステムコントロール部１０は、カメラ座標系での投射画像ＰＪの四隅の位置をパネル８ａの四隅の位置、換言すれば、パネル座標系の四隅の座標値と見なすことにより、カメラ座標系でのスクリーンＳの画像の中心ＳＣの座標値をパネル座標系での座標値に換算する（ステップＳ１３）。この換算処理は、具体的にはカメラ座標系での投射画像ＰＪの四隅の座標値を公知の二次元の射影変換を行なうことによりパネル座標系へ変換するための変換係数を求め、この変換係数をカメラ座標系でのスクリーンＳの画像の中心ＳＣの座標値に適用することにより求められる。
【００４２】
システムコントロール部１０は、図６の模式図に示すように、以上のようにして求められたパネル座標系でのスクリーンＳの中心ＳＣの座標値に焦点調整用テストパターンＦＰの中心を一致させて焦点調整用テストパターンＦＰがパネル８ａに表示されるように投射デバイス部８の表示状態を制御する（ステップＳ１４）。
【００４３】
この結果、図７の模式図に示すように、実際の投射状態では、スクリーンＳの中央部に焦点調整用テストパターンＦＰが投射される。システムコントロール部１０はパネル８ａ上での、即ちパネル座標系での焦点調整用テストパターンＦＰの表示位置からカメラ部３が撮像した画像３Ｉ上での焦点調整用テストパターンＦＰの画像の位置を逆算することが可能である。従って、システムコントロール部１０はカメラ座標系での焦点調整用テストパターンＦＰの範囲の画像データから焦点調整を行なうことができる。
【００４４】
ところで、上述の実施の形態ではプロジェクタ１は、カメラ部３が撮像した撮像画像３Ｉ上での投射画像ＰＪ及びスクリーンＳの画像の範囲に基づいて焦点調整用テストパターンＦＰを自動的にスクリーンＳの中央に投射するように処理している。しかし、たとえば図１に示す本発明に係るプロジェクタ１の構成の内のカメラ部３及び検出部１１等を備えておらず、各種の調整を自動的には行なえないが、焦点調整用テストパターンＦＰの画像を投射し、その投射状態をユーザが目視で確認しつつマニュアルで焦点調整を行なう構成のプロジェクタの場合には、システムコントロール部１０は図８のフローチャートに示すような手順で焦点調整を行なうことが可能である。
【００４５】
まず、システムコントロール部１０は、テストパターン切替部７を制御して焦点調整用テストパターンＦＰを図２に示すようなデフォルトの状態で投射デバイス８のパネル８ａの中央に表示させることにより、焦点調整用テストパターンＦＰをスクリーンＳへ向けて投射させる（ステップＳ２１）。この状態（図１０の模式図に示されている状態）をユーザが目視で確認して操作部１２又はリモコン２０の上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄ及び決定キー２０ｅを操作することにより、焦点調整用テストパターンＦＰをスクリーンＳの中央に投射させることが可能である。
【００４６】
システムコントロール部１０は上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄ及び決定キー２０ｅの操作状態を監視している（ステップＳ２２でＮＯ、Ｓ２３でＮＯ）。そして、上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄの内のいずれかをユーザが操作した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、システムコントロール部１０は操作されたキー２０ａ（又は２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）に対応する方向へ、パネル８ａ上に表示されている焦点調整用テストパターンＦＰを所定画素数分だけ移動させる（ステップＳ２４）。
【００４７】
ユーザが上述のようにして上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄを適宜反復操作することにより焦点調整テストパターンＦＰのパネル８ａ上での表示位置が移動し、これに伴なって焦点調整テストパターンＦＰの投射位置がスクリーンＳ上で移動する。従って、ユーザは上下左右の選択キー２０ａ〜２０ｄを操作することにより焦点調整用テストパターンＦＰの画像をスクリーンＳのほぼ中央部へ移動させ、その状態でユーザが焦点調整用テストパターンＦＰのスクリーンＳ上への投射画像のピントの状態を確認しつつマニュアルで焦点調整を行なう。そして、ユーザはマニュアルによる焦点調整が終了すれば決定キー２０ｅを操作する。この決定キー２０ｅが操作されたことが検出されると（ステップＳ２２でＮＯ、Ｓ２３でＹＥＳ）、システムコントロール部１０はテストパターン画像切替部７を制御して焦点調整用テストパターンＦＰをパネル８ａに表示させないようにする。これにより、焦点調整用テストパターンＦＰの投射が終了する（ステップＳ２５）。
【００４８】
これ以降は、予め定められている手順、またはユーザによる操作部１２又はリモコン２０の操作に応じた処理がシステムコントロール部１０により実行される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るプロジェクタの一実施の形態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の投射デバイス部が有する液晶パネル製の空間光変調素子の座標系を示す模式図であり、本発明に係るプロジェクタが使用する焦点調整用テストパターンとの対応の一例を併せて示している。
【図３】本発明に係るプロジェクタのリモコンの外観を示す模式図である。
【図４】本発明に係るプロジェクタが焦点調整用テストパターンをスクリーンの中央部へ自動的に投射する処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るプロジェクタのカメラ部により撮像されたカメラ画像を示す模式図である。
【図６】本発明に係るプロジェクタの液晶パネル製の空間光変調素子の座標系と焦点調整用テストパターンとの対応関係を示す模式図である。
【図７】本発明に係るプロジェクタが焦点調整用テストパターンを投射した場合の実際の投射状態を示す模式図である。
【図８】本発明に係るプロジェクタが焦点調整用テストパターンをスクリーンの中央部へマニュアルで投射する処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来のプロジェクタが使用する焦点調整用のテストパターンを示す模式図である。
【図１０】焦点調整用のテストパターンが本来投射されるべき画像の中央部にのみ設定されているような場合のプロジェクタによる投射状態をスクリーンの正面から見た状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  プロジェクタ
２  投射レンズ
３  カメラ部
７  テストパターン画像切替部
８  投射デバイス部
８ａ  空間光変調素子（パネル）
９  投射レンズ駆動部
１０  システムコントロール部
１１  検出部
１２  操作部
２０  リモコン（リモートコントロール装置）
Ｓ  スクリーン
３Ｉ  撮像画像
ＦＰ  焦点調整用テストパターン
【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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【図１０】
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