(57)【要約】【課題】  投写表示された画像を撮像するプロジェクタにおいて、あおり投写の場合には、撮像して得られた撮影画像のうち、明るさがピークとなる位置を正確に定めることができなかった。【解決手段】  投写対象物に投写された前記画像を撮像して撮影画像を得る撮像部と、設定された露出目標値となるように、撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、撮像制御部に対して、露出目標値を設定する制御部と、投写対象物に対するプロジェクタの傾きを示す角度情報を取得する角度情報取得部と、露出目標値と角度情報とを対応付けて記憶する記憶部と、を備え、制御部は、撮像制御部に対して露出目標値を設定する場合に、角度情報取得部を用いて角度情報を取得すると共に、取得した角度情報に対応付けられた露出目標値を記憶部から読み出し、撮像制御部に対して設定することを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2006215298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写対象物に画像を投写することが可能なプロジェクタであって、
前記投写対象物に投写された前記画像を撮像し、撮影画像を得る撮像部と、
設定された露出目標値となるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、
前記撮像制御部に対して、前記露出目標値を設定する制御部と、
前記投写対象物に対する前記プロジェクタの傾きを示す角度情報を取得する角度情報取得部と、
前記露出目標値と、前記角度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記撮像制御部に対して前記露出目標値を設定する場合に、前記角度情報取得部を用いて前記角度情報を取得すると共に、取得した前記角度情報に対応付けられた前記露出目標値を前記記憶部から読み出し、読み出した前記露出目標値を前記撮像制御部に対して設定す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であって、
前記記憶部に記憶された前記露出目標値は、より大きな前記傾きを示す前記角度情報に対して、より大きな前記露出目標値が対応付けられてい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であって、
前記撮像部により得られた前記撮影画像を解析し、前記撮影画像において最も明るい位置であるピーク位置を示す位置情報を得る解析部と、
前記解析部により得られた前記位置情報に基づき、前記投写する画像を調整する画像処理部と、
を更に備えるプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記画像処理部は、前記投写対象物に対する前記プロジェクタの傾きにより生じた、投写された前記画像の歪みを補正するように、前記投写する画像を調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
投写対象物に投写された画像を撮像する撮像部を備えるプロジェクタにおいて、前記撮像部における露出調整を行う方法であって、
露出目標値と、前記投写対象物に対する前記プロジェクタの傾きを示す角度情報と、を予め対応付けておく第１の工程と、
前記角度情報を取得する第２の工程と、
取得された前記角度情報に基づき、取得された前記角度情報に対応付けられた前記露出目標値を決定する第３の工程と、
決定された前記露出目標値となるように、前記撮像部における露出調整を行う第４の工程と、
を備える露出調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン等の投写対象物に画像を投写し、投写表示された画像を撮像することが可能なプロジェクタに関し、特に、投写対象物に対してプロジェクタが傾いて設置されている場合において、撮像して得られた画像における明るさがピークとなる位置を、正確に定めることが可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクリーン等の投写対象物に投写表示された所定の画像を、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等で撮像し、得られた撮影画像に基づいて、ズーム調整や、フォーカス調整や、投写表示される画像の台形歪みの補正（いわゆるキーストーン補正）などを行うプロジェクタが、種々提案されている。
そして、このようなプロジェクタとして、下記特許文献１に記載されたプロジェクタのように、撮影画像を解析し、撮影画像のうち、明るさがピークとなるピーク位置を定め、このピーク位置に応じてキーストーン補正を行うプロジェクタが挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１２６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、撮影画像のうち、明るさのピーク位置を定めてキーストーン補正などを行うプロジェクタにおいては、プロジェクタが投写対象物に対して傾いて設置され、いわゆるあおり投写の状態である場合には、投写対象物における、投写光の反射の方向に起因して、以下のような問題点があった。なお、明るさを示す値として輝度値を用いるものとして説明する。
【０００５】
図５は、従来における、あおり投写でない場合のプロジェクタの投写状態を示す説明図である。
図５に示すプロジェクタＰＪは、キーストーン補正などを行うための調整用パターン画像として、全面白色の画像を投写対象物であるスクリーンＳｃに投写し、スクリーンＳｃに投写表示された画像を撮像して得られた撮影画像のうち、輝度値のピーク位置を定めてキーストーン補正を行うことが可能なプロジェクタである。
【０００６】
ここで、プロジェクタＰＪは、ユーザの視界を遮らないように、スクリーンＳｃに対して下方に設置されている。そして、この設置位置から投写した場合においても投写表示された画像が台形等に歪まないように、プロジェクタＰＪの投写光学系において、レンズシフトがなされている。従って、太い矢印で示す、プロジェクタＰＪにおける光学系の光軸と、スクリーンＳｃと、の交点（以下、「光軸点」と呼ぶ。）は、図５に示すように、投写表示された調整用パターン画像Ｇの中心よりも下方にずれている。
なお、図５では、あおり投写でないため、スクリーンＳｃの法線と、プロジェクタＰＪ内部における光学系の光軸と、の間の垂直方向の角度（以下、「あおり角度」と呼ぶ。）は０度である。
【０００７】
そして、プロジェクタＰＪにおいては、図示せざる投写光学系の近傍に撮像部ＣＡが設置されている。この撮像部ＣＡは、ＣＣＤカメラで構成され、投写表示された調整用パターン画像Ｇの領域を含むようにしてスクリーンＳｃを撮像して、各画素についてのＲＧＢデータから成る撮影画像の画像データを得る。
【０００８】
なお、プロジェクタＰＪにおいては、自動露出調整機能が動作している。具体的には、プロジェクタＰＪにおいて、予め、撮影画像の画像データにおける全画素の平均輝度値の目標値が、露出目標値として設定されている。そして、撮像部ＣＡにより撮像して得られた撮影画像の画像データに基づき、全画素の平均輝度値が算出され、算出された平均輝度値が、露出目標値である平均輝度値の目標値となるように、撮像部ＣＡにおけるシャッタ速度，ゲイン，絞りのうちの少なくとも１つが制御される。
ここで、輝度値は０〜２５５の範囲の値を取るものとし、プロジェクタＰＪでは、この露出目標値として「５０」が設定されている。
【０００９】
図６は、従来における、あおり投写でない場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図である。
図６において（Ａ）は、図５に示す投写状態を横から示すものであり、（Ｂ）は、撮影画像のうち、図５に示す光軸点を含む水平ラインＬ１に相当する位置の、各画素の輝度値の分布を模式的に示すグラフである。なお、図６（Ｂ）において、横軸は画素の横方向の位置を、縦軸は輝度値を、それぞれ示す。
【００１０】
図６（Ｂ）に示すように、輝度分布の形状は、光軸点に相当する位置がピーク位置とした、勾配が急な山型となっている。これは、プロジェクタＰＪの投写光の範囲内でスクリーンＳｃとプロジェクタＰＪとの間の距離が短いほど撮影画像における輝度がより大きくなるため、この場合は水平方向の傾きがないので光軸点に相当する位置がピーク位置となる。また、スクリーンＳｃにおける鏡面反射光がプロジェクタＰＪに向かうため、光軸点に相当する位置で輝度値が急激に高くなり、勾配が急な山型となっている。
【００１１】
図７は、従来における、あおり投写の場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図である。
図７において（Ａ）は、あおり投写の場合における投写状態を横から示すものであり、（Ｂ）は、図７（Ａ）の投写状態において得られた撮影画像のうち、光軸点を含む水平ラインに相当する位置の、各画素の輝度値の分布を模式的に示すグラフである。なお、図７（Ｂ）において、横軸及び横軸は、図６（Ｂ）と同じであるので説明を省略する。
【００１２】
上述したように、プロジェクタＰＪの投写光学系においてレンズシフトがなされている。しかしながら、レンズシフトの限界まで投写レンズ等をシフトしてもプロジェクタＰＪがユーザの視界を遮るような場合などには、プロジェクタＰＪは、更に下方に設置されると共に、図７（Ａ）に示すように、スクリーンＳｃに対して仰ぐように傾いて設置されることとなる。なお、プロジェクタＰＪは、あおり角度１０度で設置されている。
また、プロジェクタＰＪにおいて設定されている露出目標値は、図６の場合と同様に「５０」が設定されている。
【００１３】
図７（Ｂ）に示すように、図６（Ｂ）と同様に、光軸点に相当する位置において輝度値がピークとなっている。しかしながら、図６（Ｂ）と異なり、輝度分布の形状は、ピーク位置が不明確な、なだらかな山型となっている。
【００１４】
上述したように、プロジェクタＰＪの投写光の範囲内でスクリーンＳｃとプロジェクタＰＪとの間の距離が短いほど撮影画像における輝度が、より大きくなっているので、図６（Ｂ）と同様に、光軸点に相当する位置において輝度値がピークとなる。しかしながら、図７（Ａ）の太い矢印に示すように、あおり投写の場合、この光軸点を照射する投写光のスクリーンＳｃにおける鏡面反射光がプロジェクタＰＪから離れた方向に向かうことになるため、ピーク位置に相当する位置の輝度値が、あおり投写でない場合に比べて小さくなる。その結果、撮影画像において、ピーク位置の輝度値とピーク位置以外の位置の輝度値との差が小さくなり、輝度分布の形状はなだらかな山型となる。
【００１５】
なお、あおり角度がより大きくなるほど、光軸点を照射する投写光の鏡面反射光は、プロジェクタＰＪからより離れた方向に向かうことになるため、輝度分布の形状は、ピーク位置がより不明確な、よりなだらかな山型となる。
【００１６】
このように、従来において、あおり投写の場合には、撮影画像のうち輝度がピークとなるピーク位置が不明確になり、正確なピーク位置を定められないために、キーストーン補正などが正確に行われない恐れもあった。
【００１７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、スクリーン等の投写対象物に画像を投写し、投写表示された画像を撮像することが可能なプロジェクタにおいて、投写対象物に対してプロジェクタが傾いて設置されている場合において、撮像して得られた画像における明るさがピークとなる位置を、正確に定めることが可能な技術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】
【００１８】
前述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明のプロジェクタは、投写対象物に画像を投写することが可能なプロジェクタであって、前記投写対象物に投写された前記画像を撮像し、撮影画像を得る撮像部と、設定された露出目標値となるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、前記撮像制御部に対して、前記露出目標値を設定する制御部と、前記投写対象物に対する前記プロジェクタの傾きを示す角度情報を取得する角度情報取得部と、前記露出目標値と、前記角度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記撮像制御部に対して前記露出目標値を設定する場合に、前記角度情報取得部を用いて前記角度情報を取得すると共に、取得した前記角度情報に対応付けられた前記露出目標値を前記記憶部から読み出し、読み出した前記露出目標値を前記撮像制御部に対して設定することを要旨とする。
【００１９】
このように構成することで、露出目標値と角度情報とが対応付けて記憶部に記憶されているので、制御部は、角度情報取得部を用いて角度情報を取得した場合に、この角度情報に対応付けられた露出目標値を撮像制御部に設定することが可能となる。そして、撮像制御部は、この露出目標値となるように撮像部における露出調整を行うので、予め、角度情報に応じた最適な露出目標値を、角度情報に対応付けて記憶部に記憶させておくことで、投射対象物に対してプロジェクタが傾いて設置された場合においても、最適な露出目標値となるように、撮像部における露出調整を行うことが可能となる。
【００２０】
なお、上記プロジェクタにおいて、前記記憶部に記憶された前記露出目標値は、より大きな前記傾きを示す前記角度情報に対して、より大きな前記露出目標値が対応付けられていることが好ましい。
【００２１】
プロジェクタが投射対象物に対してより大きく傾いて設置された場合には、撮像部により得られる撮影画像のうち、最も明るい部分の明るさがより小さくなり、この最も明るい部分の明るさと他の部分の明るさとの差違がより小さくなる。しかし、上記のような構成とすることで、より大きな傾きを示す角度情報に対してより大きな露出目標値が対応付けられるので、プロジェクタがより大きく傾いて設置された場合には、より大きな露出目標値となるように、撮像部における露出調整が行われることになる。その結果、撮影画像の明るさが全体的に大きくなることにより、最も明るい部分の明るさと、他の部分の明るさと、の差違が小さくなることを防ぐことが可能となる。
【００２２】
また、上記プロジェクタにおいて、前記撮像部により得られた前記撮影画像を解析し、前記撮影画像において最も明るい位置であるピーク位置を示す位置情報を得る解析部と、前記解析部により得られた前記位置情報に基づき、前記投写する画像を調整する画像処理部と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２３】
プロジェクタが投写対象物に対して傾いて設置された場合においても、撮像画像において、最も明るい部分の明るさと他の部分の明るさとの差違が小さくなることを防ぐことが可能なので、撮影画像において最も明るい位置であるピーク位置を正確に定めることが可能となる。従って、上記のような構成とすることで、プロジェクタが投写対象物に対して傾いて設置された場合においても、正確なピーク位置を示す位置情報に基づき、投写する画像を調整することが可能となる。
【００２４】
また、上記プロジェクタにおいて、前記画像処理部は、前記投写対象物に対する前記プロジェクタの傾きにより生じた、投写された前記画像の歪みを補正するように、前記投写する画像を調整するようにしてもよい。
【００２５】
このような構成とすることで、プロジェクタが投写対象物に対して傾いて設置された場合においても、正確なピーク位置に基づき、プロジェクタの傾きにより生じた投写された画像の歪みを補正するように投写する画像を調整することが可能となる。従って、このピーク位置に応じて、投写する画像の歪みを補正する補正量が定められている場合には、正確なピーク位置に応じた、正確な補正量で補正を行うことができる。その結果、投写された画像の歪みをより少なくなるように投写する画像を調整することが可能となる。
【００２６】
なお、本発明は、上記したプロジェクタの装置発明の態様に限ることなく、露出調整方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ１．プロジェクタの概要：
Ａ２．画像投写動作の概要：
Ａ３．輝度ピーク位置明確化処理及びキーストーン補正処理：
Ａ４．実施例の効果：
Ｂ．変形例：
【００２８】
Ａ．実施例：
Ａ１．プロジェクタの概要：
図１は、本発明の実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図である。このプロジェクタ１００は、図５〜図７に示した従来におけるプロジェクタＰＪと同様に、スクリーンに投写表示された画像を撮像し、得られた撮影画像のうち、輝度値のピーク位置を定めてキーストーン補正を行うことが可能なプロジェクタである。
【００２９】
プロジェクタ１００は、図示するように、Ａ／Ｄ変換部１０２，画像処理部１０３，撮像部１０４，撮像制御部１０５，撮影画像メモリ１０６，露出目標値設定テーブル格納部１０７，液晶パネル駆動部１１０，ＣＰＵ１２０，メモリ１２１，あおり角度取得部１２２，リモコン制御部１２３，リモコン１２４を備えている。
さらに、プロジェクタ１００は、光学系の構成要素として、ランプやリフレクタ等から成る照明光学系１１２，液晶パネル１１４，投写レンズ等から成る投写光学系１１６を備えている。
【００３０】
ＣＰＵ１２０は、内部バス１２５を介して、画像処理部１０３，撮像制御部１０５，撮影画像メモリ１０６，露出目標値設定テーブル格納部１０７，液晶パネル駆動部１１０，メモリ１２１，あおり角度取得部１２２，リモコン制御部１２３と接続されている。
【００３１】
撮像部１０４は、ＣＣＤカメラで構成され、図５に示すプロジェクタＰＪと同様に、投写光学系１１６の近傍に設置されている。なお、撮像部１０４は、予め定められた領域を撮像することが可能であり、撮像制御部１０５は、この撮像部１０４におけるシャッタ速度，ゲイン，絞りのうちの少なくとも１つを制御して、撮像時の露出調整を行うことができる。
【００３２】
あおり角度取得部１２２は、加速度センサ等で構成され、この加速度センサによりプロジェクタ１００本体の傾きを検出し、検出した傾きに基づいて前述のあおり角度を算出して取得することができる。
【００３３】
なお、露出目標値設定テーブル格納部１０７には、プロジェクタ１００の出荷前に予め露出目標値設定テーブルが格納されている。
【００３４】
また、本実施例において、前述のＣＰＵ１２０は請求項に記載の制御部及び解析部に、前述のあおり角度取得部１２２は請求項に記載の角度情報取得部に、それぞれ相当する。
【００３５】
Ａ２．画像投写動作の概要：
プロジェクタ１００における通常動作である画像投写動作について簡単に説明する。
図１において、ユーザがリモコン１２４を用いて画像投写の開始を指示すると、リモコン１２４は、入力されたその指示を無線通信によってリモコン制御部１２３に伝える。リモコン制御部１２３は、リモコン１２４からの指示を、内部バス１２５を介してＣＰＵ１２０に伝える。ＣＰＵ１２０は、それら指示に基づいて、画像処理部１０３をはじめとする各構成部を制御して画像投写動作を行う。
【００３６】
まず、Ａ／Ｄ変換部１０２が、ビデオプレーヤ，テレビ，ＤＶＤプレーヤなどから出力されたアナログ画像信号や、パーソナルコンピュータなどから出力されたアナログ画像信号を入力し、これらアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換して、画像処理部１０３に出力する。Ａ／Ｄ変換部１０２を介さずにディジタル画像信号を入力するようにしてもよい。画像処理部１０３は、画像の表示状態、例えば、コントラスト，シャープネス，画像の形状などが、所望の状態となるように、入力されたディジタル画像信号を調整し、液晶パネル駆動部１１０に出力する。
【００３７】
液晶パネル駆動部１１０は、入力されたディジタル画像信号に基づいて、液晶パネル１１４を駆動する。これにより、液晶パネル１１４では、照明光学系１１２から射出された照明光を、画像情報に応じて変調する。投写光学系１１６は、プロジェクタ１００の筐体の前面に取付けられており、液晶パネル１１４によって変調された投写光を、図示せざるスクリーンに投写する。これにより、スクリーンには、画像が投写表示される。
なお、上述の投写光学系１１６においては、上述した従来におけるプロジェクタＰＪと同様に、レンズシフトがなされている。そして、投写状態は、あおり投写がない場合には、図５に示す投写状態と同じとなる。
【００３８】
Ａ３．輝度ピーク位置明確化処理及びキーストーン補正処理：
ユーザが、図７（Ａ）に示すのと同様に、プロジェクタ１００を、スクリーンに対して下方においてあおり角度１０度に傾けて設置した後、プロジェクタ１００の電源をオンすると、プロジェクタ１００は、スクリーンに調整用パターン画像を投写表示させる。
具体的には、図１に示す画像処理部１０３は、調整用パターン画像として全面白色の画像を生成し、この生成された画像が、上述した画像投写動作と同様にしてスクリーンに投写表示される。
【００３９】
そして、ユーザは、図１に示すリモコン１２４を用いてキーストーン補正の開始を指示する。この場合、このキーストーン補正の開始の指示は、上述した画像投写動作における画像投写の開始の指示と同様に、リモコン制御部１２３及び内部バス１２５を介して、ＣＰＵ１２０に伝えられる。そして、ＣＰＵ１２０は、キーストーン補正の処理に先だって、メモリ１２１から輝度ピーク位置明確化処理のためのプログラムを読み出して実行する。そして、このプログラムが実行されると、本発明の特徴部分である輝度ピーク位置明確化処理が開始される。
【００４０】
図２は、本発明における輝度ピーク位置明確化処理の手順を示すフローチャートである。
図２に示す輝度ピーク位置明確化処理が開始されると、まず、ＣＰＵ１２０は、あおり角度取得部１２２を用いてあおり角度を取得し、メモリ１２１に記憶させる（ステップＳ２０２）。上述のように、あおり角度１０度でプロジェクタ１００が設置されている場合には、角度取得部１２２は、この「１０度」を取得し、メモリ１２１に記憶させる。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１２０は、あおり角度取得部１２２により取得されたあおり角度をメモリ１２１から読み出し、露出目標値設定テーブル格納部１０７に格納されている露出目標値設定テーブルに記載されているあおり角度のうち、読み出したあおり角度に最も近いあおり角度に対応した露出目標値を、後述する露出調整の際の目標値として決定して、撮像制御部１０５に設定する（ステップＳ２０４）。
【００４２】
図３は、露出目標値設定テーブル格納部１０７に格納される露出目標値設定テーブルを示す説明図である。
図３に示すように、露出目標値設定テーブルには、５度間隔のあおり角度に対応して、それぞれ、露出目標値が設定されている。ここで露出目標値とは、上述した従来におけるプロジェクタＰＪに設定されていた露出目標値と同じく、撮影画像における全画素の平均輝度値の目標値である。
【００４３】
なお、図３に示すように、露出目標値設定テーブルには、より大きなあおり角度に対応して、より大きな露出目標値が設定されているが、この理由については後ほど説明する。
【００４４】
そして、上述のようにあおり角度が１０度である場合には、ＣＰＵ１２０は、露出目標値「６０」を露出調整の際の目標値として決定し、撮像制御部１０５に設定する。
【００４５】
次に、撮像制御部１０５は、ＣＰＵ１２０により設定された露出目標値となるように、露出調整を行う（ステップＳ２０６）。
【００４６】
具体的には、まず、撮影制御部１０５は、撮像部１０４を制御して、スクリーンに投写表示された調整用パターン画像を含むスクリーンを撮像し、撮像して得られた撮影画像の画像データ（ＲＧＢデータ）を画像処理部１０３を介して撮影画像メモリ１０６に記憶させる。次に、撮像制御部１０５は、撮影画像メモリ１０６に記憶されている撮像画像の画像データを読み出し、読み出した画像データに基づき、各画素の輝度値を所定の算出式により算出し、全画素の平均輝度値を算出する。
次に、撮像制御部１０５は、この算出した平均輝度値が、ＣＰＵ１２０により設定された露出目標値となるように、撮像部１０４におけるシャッタ速度，ゲイン，絞りを制御して露出調整を行う。
そして、撮像制御部１０５は、算出した平均輝度値が、この露出目標値となるまで、上述した、撮像，平均輝度値の算出，シャッタ速度等の制御を繰り返し実行する。
【００４７】
そして、この露出調整の結果、全画素の平均輝度値は露出目標値に一致するようになる。従って、上述したように、露出目標値として「６０」が決定された場合には、上述の露出調整の結果、全画素の平均輝度値は６０となる。
【００４８】
図４は、本発明におけるあおり投写の場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図である。
図４において（Ａ）は、図７（Ａ）と同様であるので、説明を省略する。また、図４において（Ｂ）は、図４（Ａ）の投写状態において、上述した露出調整後に得られる撮影画像のうち、光軸点を含む水平ラインに相当する位置の、各画素の輝度値の分布を模式的に示すグラフである。なお、図４（Ｂ）において、横軸及び縦軸は、図７（Ｂ）と同じであるので説明を省略する。
【００４９】
図４（Ｂ）において太い実線は、露出目標値が「６０」の場合における輝度分布を示し、細い破線は、露出目標値が「５０」の場合における輝度分布を示す。なお、この細い破線で示す輝度分布は、図７（Ｂ）に示す輝度分布と同じである。
【００５０】
図４（Ｂ）の太い実線に示すように、光軸点に相当する位置において輝度値がピークとなっている。そして、露出目標値が「６０」の場合における輝度分布の形状は、露出目標値が「５０」の場合における輝度分布の形状に比べて、勾配がより急な山型となっており、ピーク位置がより明確になっている。
【００５１】
これは、上述した露出調整によって、露出目標値が「６０」の場合における各画素の輝度値は、露出目標値が「５０」の場合における各画素の輝度値に比べて平均で１．２倍になり、露出目標値が「６０」の場合における各画素間の輝度値の差分も、露出目標値が「５０」の場合における各画素間の輝度値の差分に比べて平均で１．２倍になるからである。
【００５２】
なお、露出目標値を上げることでピーク位置を明確にするために、図３に示す露出目標値の最大値「８０」を、予め全てのあおり角度に対応した露出目標値として設定しておくことも考えられるが、あおり角度が小さいような場合、例えば、あおり角度０度の場合（あおり投写でない場合）には、各画素の輝度値は、露出目標値の「５０」における輝度値に比較して、平均で１．６倍に増えることになる。その結果、光軸点に相当する位置において輝度値が最大値２５５となり、かつ、その周辺部に相当する位置においても最大値２５５となる恐れがある。そして、この場合、ピーク位置が不明確となる。
【００５３】
ここで、露出目標値設定テーブルにおいて、より大きなあおり角度に対応して、より大きな露出目標値が設定されている理由について説明する。
プロジェクタが、スクリーンに対してより傾いて設置された場合、あおり角度がより大きくなり、上述したように、光軸点を照射する投写光の鏡面反射光は、プロジェクタからより離れた方向に向かうことになる。従って、本発明を適用しない場合には、輝度分布の形状は、よりなだらかな山型となり、ピーク位置がより不明確となる。
【００５４】
そこで、図３に示すように、露出目標値設定テーブルにおいて、より大きなあおり角度に対応して、より大きな露出目標値を設定しておくことで、より大きなあおり角度の場合には、より大きな露出目標値が決定され、その目標値となるように露出調整が行われることになる。その結果、あおり角度が大きくなった場合においても、各画素間の輝度値の差分は明確となり、輝度分布の形状は、勾配な急な山型となってピーク位置が明確になる。
【００５５】
このように、露出目標値設定テーブルに設定される露出目標値は、それぞれのあおり角度においてピーク位置が明確になるような値を、予め実験等で求めて設定される。
【００５６】
以上説明した輝度ピーク位置明確化処理の結果、撮影画像において、輝度がピークとなる位置が明確になる。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１２０は、メモリ１２１からキーストーン補正処理において用いられる補正量を決定するためのプログラムを読み出し実行する。そして、ＣＰＵ１２０は、このプログラムに従い、撮像制御部１０５に対して、撮像部１０４を制御して投写表示された調整用パターン画像を撮像させて、得られた撮影画像の画像データを撮影画像メモリ１０６に記憶させるように指示する。次に、ＣＰＵ１２０は、撮像して得られた撮影画像の画像データを撮影画像メモリ１０６から読み出し、読み出した画像データに基づき、輝度値のピーク位置を定める。
【００５８】
上述したように、輝度ピーク位置明確化処理によって、撮影画像において、輝度ピーク位置が明確になっているので、ＣＰＵ１２０は、正確なピーク位置を定めることができる。
【００５９】
ここで、メモリ１２１には、輝度値のピーク位置と、キーストーン補正処理において用いられる補正量と、が対応付けられて予め記憶されている。そして、ＣＰＵ１２０は、定めた輝度値のピーク位置に対応付けられた補正量を、キーストーン補正に用いる補正量として決定し、メモリ１２１から読み出して画像処理部１０３に渡す。
【００６０】
そして、画像処理部１０３は、ＣＰＵ１２０から渡された補正量に基づき、調整用パターン画像を調整してキーストーン補正を行う。また、画像処理部１０３は、その後、Ａ／Ｄ変換部１０２から入力されるディジタル画像信号についても、この補正量に基づいて調整し、キーストーン補正を行う。
なお、このキーストーン補正は、投写表示される画像の台形歪みをキャンセルするように、予め投写する画像を台形に補正しておくことにより実行される。そして、前述の補正量とは、この補正後の台形の、各頂点の位置を示す値である。
【００６１】
そして、上述したように、ＣＰＵ１２０は、正確なピーク位置を定めることができるので、最適な補正量を決定し、画像処理部１０３に渡すことが可能となる。その結果、前述のキーストーン補正は正確に行われることになる。
【００６２】
Ａ４．実施例の効果：
以上説明したように、プロジェクタ１００に格納される露出目標値設定テーブルには、あおり角度に応じてピーク位置が明確になるような露出目標値が設定されている。そして、ＣＰＵ１２０は、この露出目標値設定テーブルに基づき、露出調整の際の目標値を撮像制御部１０５に設定し、撮像制御部１０５は、設定された露出目標値となるように露出調整を行う。従って、この露出調整の結果、撮影画像においてピーク位置が明確となるので、正確なピーク位置を定めて、正確なキーストーン補正を行うことが可能となる。
また、この露出目標値設定テーブルに設定される露出目標値は、より大きなあおり角度に対応して、より大きな値が設定されている。従って、より大きなあおり角度の場合には、各画素の輝度値の平均値が、より大きくなるように露出調整が行われることとなる。
その結果、あおり角度がより大きく、光軸点を照射する投写光の鏡面反射光がプロジェクタ１００からより離れた方向に向かうような場合においても、撮影画像における各画素間の輝度値の差分を大きくすることができ、ピーク位置を明確にすることが可能となる。
【００６３】
Ｂ．変形例：
なお、本発明は、前述の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
【００６４】
Ｂ１．変形例１：
上述した実施例では、露出目標値設定テーブルは、出荷前にプロジェクタ１００に格納されるものとしたが、これに限るものではない。例えば、プロジェクタ１００の出荷後に、ユーザが、設定用パソコン等をプロジェクタ１００に直接接続し、自ら作成した露出目標値設定テーブルを、露出目標値設定テーブル格納部に格納するようにしてもよい。
このようにすることで、実際にプロジェクタ１００を使用する環境（例えば、スクリーン以外の投写対象物に画像を投写する等）に応じて、最適な露出目標値を設定することが可能となる。
【００６５】
Ｂ２．変形例２：
上述した実施例における露出目標値設定テーブルでは、図３に示すように、５度間隔のあおり角度毎に露出目標値が設定されていたが、この５度に限るものではなく、４度、又は６度といったように、５度よりも小さい又は大きい角度の間隔のあおり角度毎に設定されていても構わない。
また、上述した露出目標値設定テーブルではなく、あおり角度をパラメータとして、露出目標値を導き出すことができるような算出式を、予め実験等により求めておき、ＣＰＵ１２０は、あおり角度取得部１２２を用いて取得したあおり角度に基づき、この算出式を用いて露出目標値を導き出し、露出調整の際の目標値として決定するようにしてもよい。
【００６６】
Ｂ３．変形例３：
上述した実施例においては、プロジェクタ１００では、キーストーン補正を正確に行うために、輝度ピーク位置明確化処理が実行されていたが、本発明は、キーストーン補正に限定するものではない。ズーム調整やフォーカス調整など、他の画像調整においても、撮影画像のピーク位置を用いて行うような場合には、本発明を適用することが可能であり、本発明を適用することにより、より正確なピーク位置を定めてより正確な画像調整を行うことが可能となる。
【００６７】
Ｂ４．変形例４：
上述した実施例では、縦方向のあおり投写の場合について、ピーク位置を明確にするようにしていたが、これに代えて、若しくはこれと合わせて、横方向のあおり投写の場合にも本発明を適用して、ピーク位置を明確にすることもできる。
この場合、プロジェクタの横方向の傾き（スクリーンの法線と光軸との間の水平方向の角度）については、例えば、スクリーン上において、矩形の四隅に相当する位置にマーカを付けておき、投写表示させた画像の左側の２つ頂点及び右側の２つの頂点が、それぞれ、これらマーカに一致するようにズーム調整を行い、それぞれのズーム調整におけるズーム量に基づいて検出するようにすればよい。また、露出目標値設定テーブルとして、あおり角度に代えて、若しくはこれと合わせて、横方向の傾きに対応した、最適な露出目標値を実験等で求め、横方向の傾きに対応して設定しておくようにすればよい。
【００６８】
Ｂ５．変形例５：
上述した実施例では、プロジェクタ１００の投写光学系１１６においてレンズシフトがなされているものとしたが、レンズシフトがなされていない場合においても、本発明を適用することは可能であり、この場合においてもピーク位置を明確にすることができる。
【００６９】
Ｂ６．変形例６：
上述した実施例では、調整用パターン画像として、全面白色の画像を用いるものとしたが、これに限らず、例えば、所定の階調パターンを有する画像や、所定の記号やロゴを表す画像などを用いるようにしてもよい。
【００７０】
Ｂ７．変形例７：
上述した実施例では、明るさを示す値として、輝度値（Ｙ）を用いていたが、これに代えて、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの階調値、又はこれらの階調値の平均値を用いるようにしてもよい。
【００７１】
Ｂ８．変形例８：
上述した実施例では、プロジェクタ１００は、液晶プロジェクタであるものとしたが、ＤＬＰプロジェクタ（ＤＬＰは登録商標）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図。
【図２】本発明における輝度ピーク位置明確化処理の手順を示すフローチャート。
【図３】露出目標値設定テーブル格納部１０７に格納される露出目標値設定テーブルを示す説明図。
【図４】本発明におけるあおり投写の場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図。
【図５】従来における、あおり投写でない場合のプロジェクタの投写状態を示す説明図。
【図６】従来における、あおり投写でない場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図。
【図７】従来における、あおり投写の場合のプロジェクタの投写状態と、この投写状態において得られた撮影画像における輝度分布と、を示す説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１００...プロジェクタ
１０２...Ａ／Ｄ変換部
１０３...画像処理部
１０４...撮像部
１０５...撮像制御部
１０６...撮影画像メモリ
１０７...露出目標値設定テーブル格納部
１１０...液晶パネル駆動部
１１２...照明光学系
１１４...液晶パネル
１１６...投写光学系
１２０...ＣＰＵ
１２１...メモリ
１２２...あおり角度取得部
１２３...リモコン制御部
１２４...リモコン
１２５...内部バス
ＣＡ...撮像部
Ｇ...投写表示された調整用パターン画像
Ｌ１...水平ライン
ＰＪ...プロジェクタ
Ｓｃ...スクリーン
【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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