(57)【要約】【課題】  投写面上に投写される映像の表示位置を柔軟に変更することを可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供する。【解決手段】  リモートコントローラ３００は、筐体１５０に設けられるマーカ１６０及び投写面４００上に投写される映像を撮像するように構成された撮像装置３１０を有する。映像補正部２４５は、マーカ１６０の画像に基づいて、筐体１５０と撮像装置３１０との位置関係を特定する。映像補正部２４５は、投写面４００に投写される映像の画像に基づいて、筐体１５０と投写面４００との位置関係を特定する。【選択図】  図３
2011160165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットを少なくとも収容する筐体と、リモートコントローラとを備える投写型映像表示装置であって、
前記投写面上に投写される映像を補正するように構成された映像補正部を備え、
前記リモートコントローラは、前記筐体に設けられるマーカ及び前記投写面上に投写される映像を撮像するように構成された撮像装置を有しており、
前記マーカは、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定可能に構成されており、
前記映像補正部は、
前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記マーカの画像に基づいて、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定し、
前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記映像の画像に基づいて、前記筐体と前記投写面との位置関係を特定し、
前記筐体と前記投写面との位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を補正することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっているか否かを判定するように構成された判定部と、
前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっていない場合に、前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっていない旨を報知するように構成された報知部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記マーカは、前記筐体に設けられる操作部であり、
前記操作部は、発光可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記マーカは、前記筐体に設けられる発光素子であることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記マーカは、前記筐体を冷却する冷却ファンであることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットを少なくとも収容する筐体を備える投写型映像表示装置に適用される画像調整方法であって、
前記筐体に設けられるマーカ及び前記投写面上に投写される映像を撮像するステップと、
前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記マーカの画像に基づいて、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定するステップと、
前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記映像の画像に基づいて、前記筐体と前記投写面との位置関係を特定するステップとを備え、
前記マーカは、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定可能に構成されることを特徴とする画像調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットを備えた投写型映像表示装置及び画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から出射される光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを備える投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
これに対して、以下の手順で映像を補正する方法が知られている。第１に、投写型映像表示装置は、長方形形状のテストパターン画像を投写面上に投写する。第２に、投写型映像表示装置は、投写面上に投写されたテストパターン画像を撮像して、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標を特定する。第３に、投写型映像表示装置は、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を特定して、投写面上に投写される映像を補正する。
【０００４】
なお、投写面上に投写されたテストパターン画像をリモートコントローラに設けられる撮像装置によって撮像する技術も提案されている（例えば、特許文献１）。この技術では、台形歪みが完了していることを前提として、リモートコントローラに設けられる撮像装置によって撮像される撮像画像に基づいて、映像の局所歪み（スクリーンの皺や弛み）が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０６７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した技術では、リモートコントローラと投写型映像表示装置との位置関係を特定することができず、投写面上に投写される映像を補正することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、投写面上に投写される映像を簡易に補正することを可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法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】
【０００８】
第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、光変調素子（液晶パネル５０）から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニット（投写ユニット１１０）を少なくとも収容する筐体（筐体１５０）と、リモートコントローラ（リモートコントローラ３００）とを備える。投写型映像表示装置は、前記投写面上に投写される映像を補正するように構成された映像補正部（映像補正部２４５）を備える。前記リモートコントローラは、前記筐体に設けられるマーカ（マーカ１６０）及び前記投写面上に投写される映像を撮像するように構成された撮像装置（撮像装置３１０）を有する。前記マーカは、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定可能に構成される。前記映像補正部は、前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記マーカの画像に基づいて、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定する。前記映像補正部は、前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記映像の画像に基づいて、前記筐体と前記投写面との位置関係を特定する。前記映像補正部は、前記筐体と前記投写面との位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を補正する。
【０００９】
第１の特徴において、投写型映像表示装置は、前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっているか否かを判定するように構成された判定部（判定部２６０）と、前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっていない場合に、前記マーカ及び前記映像が前記撮像装置の撮像範囲に収まっていない旨を報知するように構成された報知部（報知部２７０）とをさらに備える。
【００１０】
第１の特徴において、前記マーカは、前記筐体に設けられる操作部である。前記操作部は、発光可能に構成される。
【００１１】
第１の特徴において、前記マーカは、前記筐体に設けられる発光素子である。
【００１２】
第１の特徴において、前記マーカは、前記筐体を冷却する冷却ファンである。
【００１３】
第２の特徴に係る画像調整方法は、光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットを少なくとも収容する筐体を備える投写型映像表示装置に適用される。画像調整方法は、前記筐体に設けられるマーカ及び前記投写面上に投写される映像を撮像するステップと、前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記マーカの画像に基づいて、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定するステップと、前記撮像装置によって撮像された画像のうち、前記映像の画像に基づいて、前記筐体と前記投写面との位置関係を特定するステップと、前記筐体と前記投写面との位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を補正するステップとを備える。前記マーカは、前記筐体と前記撮像装置との位置関係を特定可能に構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、投写面上に投写される映像を簡易に補正することを可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る投写テストパターン画像における交点を算出する方法を説明するための図である。
【図１１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。
【図１２】変更例１に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。
【図１３】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【図１４】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【図１５】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【図１６】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【図１７】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【図１８】変更例２に係るマーカ１６０のバリエーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１７】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
［実施形態の概要］
実施形態に係る投写型映像表示装置は、光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットを少なくとも収容する筐体と、リモートコントローラとを備える。投写型映像表示装置は、投写面上に投写される映像を補正するように構成された映像補正部を備える。リモートコントローラは、筐体に設けられるマーカ及び投写面上に投写される映像を撮像するように構成された撮像装置を有する。マーカは、筐体と撮像装置との位置関係を特定可能に構成される。映像補正部は、撮像装置によって撮像された画像のうち、マーカの画像に基づいて、筐体と撮像装置との位置関係を特定する。映像補正部は、撮像装置によって撮像された画像のうち、映像の画像に基づいて、筐体と投写面との位置関係を特定する。映像補正部は、筐体と投写面との位置関係に基づいて、投写面上に投写される映像を補正する。
【００１９】
実施形態では、筐体と撮像装置との位置関係を特定可能に構成されるマーカが筐体に設けられる。映像補正部は、マーカの撮像画像に基づいて、筐体と撮像装置との位置関係を特定し、投写面に投写される映像の撮像画像に基づいて、筐体と投写面との位置関係を特定する。従って、リモートコントローラを利用して、投写面上に投写される映像を簡易に補正することができる。
【００２０】
なお、投写面上に投写される映像の補正は、（１）映像の台形補正、（２）フォーカス補正、（３）ズーム補正（レンズシフト補正或いは光学補正）、（４）映像の局所歪み補正、（５）スクリーンフィッティング補正などを含む。
【００２１】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の概略）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００には、リモートコントローラ３００が付随している。また、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に映像光を投写する。
【００２３】
投写型映像表示装置１００は、各種光学素子や制御基板等を収容する筐体１５０を有する。筐体１５０（例えば、天板）には、後述する撮像装置３１０と筐体１５０との位置関係を特定可能に構成されるマーカ１６０が設けられる。
【００２４】
ここで、マーカ１６０は、少なくとも３つの座標を特定することができるように構成されていればよい。例えば、マーカ１６０は、３つの点であってもよく、３つの点を特定可能な直線によって構成されていてもよく、３つの点を特定可能な模様や図形によって構成されてもよい。
【００２５】
リモートコントローラ３００は、投写型映像表示装置１００を遠隔操作するための装置である。具体的には、リモートコントローラ３００は、撮像装置３１０と、送信部３２０とを有する。
【００２６】
撮像装置３１０は、投写型映像表示装置１００及び投写面４００を撮像するように構成される。具体的には、撮像装置３１０は、筐体１５０に設けられるマーカ１６０及び投写面４００に投写される映像（例えば、後述するテストパターン画像）を撮像するように構成される。
【００２７】
送信部３２０は、ＩｒＤＡやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線技術を用いて、各種情報を投写型映像表示装置１００に送信する。例えば、送信部３２０は、リモートコントローラ３００を用いてユーザが指示する操作内容を投写型映像表示装置１００に送信する。或いは、送信部３２０は、撮像装置３１０によって撮像された撮像画像を投写型映像表示装置１００に送信する。ここで、送信部３２０は、撮像画像を構成する所定ライン毎に、所定ラインに対応する撮像画像データを投写型映像表示装置１００に送信することが好ましい。
【００２８】
投写面４００は、スクリーンなどによって構成される。投写型映像表示装置１００が映像光を投写可能な範囲（投写可能範囲４１０）は、投写面４００上に形成される。また、投写面４００は、スクリーンの外枠などによって構成される表示枠を有する。
【００２９】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎが投写面４００の法線Ｍと一致しないケースについて例示する。例えば、光軸Ｎと法線Ｍとが角度θを構成するケースについて例示する。
【００３０】
すなわち、第１実施形態では、光軸Ｎが法線Ｍと一致しないため、投写可能範囲４１０（投写面４００上に表示される映像）が歪んでしまう。第１実施形態では、このような投写可能範囲４１０の歪みを補正する方法について主として説明する。
【００３１】
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【００３２】
図２に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写ユニット１１０と、照明装置１２０とを有する。
【００３３】
投写ユニット１１０は、照明装置１２０から出射された映像光を投写面（不図示）上などに投写する。
【００３４】
第１に、照明装置１２０は、光源１０と、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０と、フライアイレンズユニット３０と、ＰＢＳアレイ４０と、複数の液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム６０とを有する。
【００３５】
光源１０は、白色光を発する光源（例えば、ＵＨＰランプやキセノンランプ）などである。すなわち、光源１０が発する白色光は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを含む。
【００３６】
ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、可視光成分（赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂ）を透過する。ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、赤外光成分や紫外光成分を遮光する。
【００３７】
フライアイレンズユニット３０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット３０は、フライアイレンズ３１及びフライアイレンズ３２によって構成される。フライアイレンズ３１及びフライアイレンズ３２は、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル５０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００３８】
ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光の偏光状態を揃える。例えば、ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光をＳ偏光（又はＰ偏光）に揃える。
【００３９】
液晶パネル５０Ｒは、赤出力信号Ｒｏｕｔに基づいて赤成分光Ｒを変調する。液晶パネル５０Ｒに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｒが設けられている。液晶パネル５０Ｒから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｒが設けられている。
【００４０】
液晶パネル５０Ｇは、緑出力信号Ｇｏｕｔに基づいて緑成分光Ｇを変調する。液晶パネル５０Ｇに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｇが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｇから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｇが設けられる。
【００４１】
液晶パネル５０Ｂは、青出力信号Ｂｏｕｔに基づいて青成分光Ｂを変調する。液晶パネル５０Ｂに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｂが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｂから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｂが設けられる。
【００４２】
なお、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔは、映像出力信号を構成する。映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎の信号である。
【００４３】
ここで、各液晶パネル５０には、コントラスト比や透過率を向上させる補償板（不図示）が設けられていてもよい。また、各偏光板は、偏光板に入射する光の光量や熱負担を軽減させるプリ偏光板を有していてもよい。
【００４４】
クロスダイクロイックプリズム６０は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射される光を合成する色合成部を構成する。クロスダイクロイックプリズム６０から出射された合成光は、投写ユニット１１０に導かれる。
【００４５】
第２に、照明装置１２０は、ミラー群（ミラー７１〜ミラー７６）及びレンズ群（レンズ８１〜レンズ８５）を有する。
【００４６】
ミラー７１は、青成分光Ｂを透過して、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー７２は、赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー７１及びミラー７２は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを分離する色分離部を構成する。
【００４７】
ミラー７３は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを反射して、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂをミラー７１側に導く。ミラー７４は、青成分光Ｂを反射して、青成分光Ｂを液晶パネル５０Ｂ側に導く。ミラー７５及びミラー７６は、赤成分光Ｒを反射して、赤成分光Ｒを液晶パネル５０Ｒ側に導く。
【００４８】
レンズ８１は、ＰＢＳアレイ４０から出射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８２は、ミラー７３で反射された光を集光するコンデンサレンズである。
【００４９】
レンズ８３Ｒは、液晶パネル５０Ｒに赤成分光Ｒが照射されるように、赤成分光Ｒを略平行光化する。レンズ８３Ｇは、液晶パネル５０Ｇに緑成分光Ｇが照射されるように、緑成分光Ｇを略平行光化する。レンズ８３Ｂは、液晶パネル５０Ｂに青成分光Ｂが照射されるように、青成分光Ｂを略平行光化する。
【００５０】
レンズ８４及びレンズ８５は、赤成分光Ｒの拡大を抑制しながら、液晶パネル５０Ｒ上に赤成分光Ｒを略結像するリレーレンズである。
【００５１】
（制御ユニットの構成）
以下において、第１実施形態に係る制御ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。制御ユニット２００は、投写型映像表示装置１００に設けられており、投写型映像表示装置１００を制御する。
【００５２】
なお、制御ユニット２００は、映像入力信号を映像出力信号に変換する。映像入力信号は、赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎによって構成される。映像出力信号は、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔによって構成される。映像入力信号及び映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎に入力される信号である。
【００５３】
図３に示すように、制御ユニット２００は、映像信号受付部２１０と、記憶部２２０と、取得部２３０と、算出部２４０と、素子制御部２５０とを有する。
【００５４】
映像信号受付部２１０は、ＤＶＤやＴＶチューナなどの外部装置（不図示）から映像入力信号を受付ける。
【００５５】
記憶部２２０は、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部２２０は、３つ以上の交点を構成する３つ以上の線分のそれぞれの少なくとも一部分を構成するテストパターン画像を記憶する。また、３つ以上の線分は、所定ライン方向に対して傾きを有する。
【００５６】
なお、所定ライン方向は、撮像画像を構成する所定ラインの向き（例えば、水平方向）である。後述するように、取得部２３０は、撮像装置３１０によって撮像された撮像画像のうち、撮像画像を構成する所定ライン毎に、所定ラインに対応する撮像画像データを取得することが好ましい。
【００５７】
以下において、テストパターン画像の一例について、図４〜図６を参照しながら説明する。図４〜図６に示すように、テストパターン画像は、４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）を構成する４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する画像である。第１実施形態では、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、濃淡或いは明暗の差（エッジ）によって表される。
【００５８】
詳細には、図４に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの菱形であってもよい。ここで、白抜きの菱形の４辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン方向（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５９】
或いは、図５に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。白抜きの線分は、図４に示す白抜きの菱形の４辺の一部分を構成する。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン方向（水平方向）に対して傾きを有する。
【００６０】
或いは、図６に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び１対の白抜きの三角形であってもよい。ここで、１対の白抜きの三角形の２辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン方向（水平方向）に対して傾きを有する。
【００６１】
或いは、図７に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。図７に示すように、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）によって構成される４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）は、投写可能範囲４１０の外側に設けられてもよい。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン方向（水平方向）に対して傾きを有する。
【００６２】
取得部２３０は、リモートコントローラ３００から撮像画像を取得（受信）する。具体的には、取得部２３０は、ラインバッファを有しており、リモートコントローラ３００に設けられた撮像装置３１０によって撮像された撮像画像を構成する所定ライン毎に、所定ラインに対応する撮像画像データをラインバッファに格納することが好ましい。このようなケースでは、取得部２３０は、フレームバッファを必要としないことに留意すべきである。なお、以下においては、取得部２３０がラインバッファを有するケースについて例示する。
【００６３】
（１）取得部２３０は、撮像画像を構成する所定ライン毎に取得された撮像画像データに基づいて、テストパターン画像の撮像画像を取得する。続いて、取得部２３０は、テストパターン画像における３つ以上の交点を取得する。
【００６４】
具体的には、取得部２３０は、以下の手順によって、撮像画像における３つ以上の交点を取得する。ここでは、テストパターン画像が図４に示す画像（白抜きの菱形）であるケースについて例示する。
【００６５】
（１−１）取得部２３０は、図８に示すように、撮像画像を構成する所定ライン毎に取得された撮像画像データに基づいて、濃淡或いは明暗の差（エッジ）を有する点群Ｐｅｄｇｅを取得する。すなわち、取得部２３０は、テストパターン画像の白抜きの菱形の４辺に対応する点群Ｐｅｄｇｅを取得する。
【００６６】
（１−２）取得部２３０は、図９に示すように、点群Ｐｅｄｇｅに基づいて、撮像画像における４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を取得する。すなわち、取得部２３０は、テストパターン画像における４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）に対応する４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を取得する。
【００６７】
（１−３）取得部２３０は、図９に示すように、４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）に基づいて、撮像画像における４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を取得する。すなわち、取得部２３０は、テストパターン画像における４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）に対応する４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を取得する。
【００６８】
（２）取得部２３０は、撮像画像を構成する所定ライン毎に取得された撮像画像データに基づいて、筐体１５０に設けられるマーカ１６０の撮像画像を取得する。
【００６９】
算出部２４０は、マーカ１６０の撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置１００（筐体１５０）とリモートコントローラ３００（撮像装置３１０）との位置関係を算出する。また、算出部２４０は、テストパターン画像の撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。
【００７０】
なお、算出部２４０は、最終的に、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出すればよいことに留意すべきである。具体的には、算出部２４０は、以下の手順によって、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。
【００７１】
算出部２４０は、テストパターン画像における３つ以上の交点（例えば、Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像画像における３つの交点（例えば、Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。すなわち、算出部２４０は、投写型映像表示装置１００（投写ユニット１１０）の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出する。
【００７２】
なお、以下においては、記憶部２２０に記憶されたテストパターン画像を記憶テストパターン画像と称する。撮像画像に含まれるテストパターン画像を撮像テストパターン画像と称する。投写面４００に投写されたテストパターン画像を投写テストパターン画像と称する。
【００７３】
第１に、算出部２４０は、投写テストパターン画像における４つの交点（Ｐｕ１〜Ｐｕ４）の座標を算出する。ここでは、記憶テストパターン画像の交点Ｐｓ１、撮像テストパターン画像の交点Ｐｔ１、投写テストパターン画像の交点Ｐｕ１を例に挙げて説明する。交点Ｐｓ１、交点Ｐｔ１及び交点Ｐｕ１は、互いに対応する交点である。
【００７４】
以下において、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の算出方法について、図１０を参照しながら説明する。交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における座標であることに留意すべきである。
【００７５】
（１）算出部２４０は、記憶テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｓ１の座標（ｘｓ１，ｙｓ１）について、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）に変換する。具体的には、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）は、以下の式によって表される。
【００７６】
【数１】
2011160165.tif 000003
【００７７】
なお、Ａｓは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｓは、既知のパラメータである。
【００７８】
ここでは、投写型映像表示装置１００の光軸方向に垂直な面がＸｓ軸及びＹｓ軸で表されており、投写型映像表示装置１００の光軸方向がＺｓ軸で表されている。
【００７９】
同様に、算出部２４０は、撮像テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｔ１の座標（ｘｔ１，ｙｔ１）について、リモートコントローラ３００に設けられる撮像装置３１０の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）に変換する。
【００８０】
【数２】
2011160165.tif 000004
【００８１】
なお、Ａｔは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｓは、既知のパラメータである。
【００８２】
ここでは、撮像装置３１０の光軸方向に垂直な面がＸｔ軸及びＹｔ軸で表されており、撮像装置３１０の向き（撮像方向）がＺｔ軸で表されている。
【００８３】
（２）算出部２４０は、交点Ｐｓ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｖの式を算出する。同様に、算出部２４０は、交点Ｐｔ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｗの式を算出する。なお、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗの式は、以下のように表される。
【００８４】
【数３】
2011160165.tif 000005
【００８５】
（３）算出部２４０は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における直線Ｌｗ’に直線Ｌｗを変換する。直線Ｌｗ’は、以下の式によって表される。
【００８６】
【数４】
2011160165.tif 000006
【００８７】
なお、撮像装置３１０の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における３つのマーカ１６０の座標（ｘｃｉ，ｙｃｉ，ｚｃｉ）（ｉ＝１，２，３）及び投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における３つのマーカ１６０の座標を（ｘｒｉ，ｙｒｉ，ｚｒｉ）（ｉ＝１，２，３）に基づいて、回転成分を示すパラメータＲ及びパラメータＴも算出可能である。
【００８８】
具体的には、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間において、３つのマーカ１６０の座標を（ｘｒｉ，ｙｒｉ，ｚｒｉ）（ｉ＝１，２，３）とした場合に、各マーカ１６０間の距離ｄ１，ｄ２，ｄ３は、以下のように表される。なお、３つのマーカ１６０の座標（ｘｒｉ，ｙｒｉ，ｚｒｉ）は既知であことに留意すべきである。
【００８９】
【数５】
2011160165.tif 000007
【００９０】
撮像装置３１０によって撮像された各マーカ１６０の座標（Ｘｃｉ，Ｙｃｉ）（ｉ＝１，２，３）について、撮像装置３１０の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における各マーカ１６０の座標（ｘｃｉ，ｙｃｉ，ｚｃｉ）（ｉ＝１，２，３）に変換する。
【００９１】
【数６】
2011160165.tif 000008
【００９２】
具体的には、撮像装置３１０の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における各マーカ１６０の座標（ｘｃｉ，ｙｃｉ，ｚｃｉ）（ｉ＝１，２，３）は、以下の式で表される。
【００９３】
【数７】
2011160165.tif 000009
【００９４】
ここで、tｉ（ｉ＝１，２，３）は、以下の連立方程式を解くことによって算出される。
【００９５】
【数８】
2011160165.tif 000010
【００９６】
これによって、撮像装置３１０の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における各マーカ１６０の座標（ｘｒｉ，ｙｒｉ，ｚｒｉ）（ｉ＝１，２，３）を求めることができる。
【００９７】
ここで、回転成分を示すパラメータＲは、以下の式に従って算出される。
【００９８】
【数９】
2011160165.tif 000011
【００９９】
また、並進成分を示すパラメータＴは、以下の式に従って算出される。
【０１００】
【数１０】
2011160165.tif 000012
【０１０１】
（４）算出部２４０は、式（１１）及び式（１３）に基づいて、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗ’の交点（すなわち、交点Ｐｕ１）における媒介変数Ｋｓ及びＫｔを算出する。続いて、算出部２４０は、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）及びＫｓに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。或いは、算出部２４０は、交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）及びＫｔに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。
【０１０２】
これによって、算出部２４０は、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）を算出する。同様に、算出部２４０は、交点Ｐｕ２の座標（Ｘｕ２，Ｙｕ２，Ｚｕ２）、交点Ｐｕ３の座標（Ｘｕ３，Ｙｕ３，Ｚｕ３）、交点Ｐｕ４の座標（Ｘｕ４，Ｙｕ４，Ｚｕ４）を算出する。
【０１０３】
第２に、算出部２４０は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。具体的には、算出部２４０は、交点Ｐｕ１〜交点Ｐｕ４のうち、少なくとも３つの交点の座標を用いて、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。投写面４００の式は、以下の式によって表され、パラメータｋ１、ｋ２、ｋ３は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを表している。
【０１０４】
【数１１】
2011160165.tif 000013
【０１０５】
これによって、算出部２４０は、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出することができる。すなわち、算出部２４０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出することができる。
【０１０６】
図３に戻って、素子制御部２５０は、映像入力信号を映像出力信号に変換して、映像出力信号に基づいて、液晶パネル５０を制御する。具体的には、素子制御部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係に基づいて、投写面４００上に投写された映像を補正する機能を有する。例えば、素子制御部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係に基づいて、自動的に台形補正を行う機能を有する。
【０１０７】
なお、算出部２４０及び素子制御部２５０は、映像補正部２４５を構成することに留意すべきである。すなわち、映像補正部２４５は、撮像装置３１０によって撮像された画像のうち、マーカ１６０の画像に基づいて、筐体１５０と撮像装置３１０との位置関係を特定する。映像補正部２４５は、撮像装置３１０によって撮像された画像のうち、投写面４００に投写される映像の画像に基づいて、筐体１５０と投写面４００との位置関係を特定する。映像補正部２４５は、筐体１５０と投写面４００との位置関係に基づいて、投写面４００上に投写される映像を補正する。
【０１０８】
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置（制御ユニット）の動作について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御ユニット２００）の動作を示すフロー図である。
【０１０９】
図１１に示すように、ステップ１０において、投写型映像表示装置１００は、準備画像を表示する。すなわち、投写型映像表示装置１００は、液晶パネル５０の制御などによって、投写面４００上に準備画像を投写する。
【０１１０】
なお、準備画像は、例えば、ブルーバックの画像であってもよく、ブラックバックの画像であってもよい。
【０１１１】
ステップ２０において、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像を表示する。すなわち、投写型映像表示装置１００は、液晶パネル５０の制御などによって、投写面４００上にテストパターン画像を投写する。
【０１１２】
ステップ３０において、リモートコントローラ３００に設けられた撮像装置３１０は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像装置３１０は、筐体１５０に設けられたマーカ１６０及び投写面４００上に投写されたテストパターン画像を撮像する。併せて、撮像装置３１０は、投写面４００上に設けられた表示枠を撮像することが好ましい。また、リモートコントローラ３００は、例えば、撮像画像を構成する所定ライン毎に、所定ラインに対応する撮像画像データを投写型映像表示装置１００に送信する。
【０１１３】
ステップ４０において、投写型映像表示装置１００は、準備画像を再表示する。すなわち、投写型映像表示装置１００は、液晶パネル５０の制御などによって、投写面４００上に準備画像を投写する。
【０１１４】
ステップ５０において、投写型映像表示装置１００は、撮像画像を構成する所定ライン毎に取得された撮像画像データに基づいて、テストパターン画像における３つ以上の交点を取得する。
【０１１５】
ステップ６０において、投写型映像表示装置１００は、撮像装置３１０によって撮像された撮像画像のうち、マーカ１６０の撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置１００（筐体１５０）と撮像装置３１０との位置関係を算出する。
【０１１６】
ステップ７０において、投写型映像表示装置１００は、撮像装置３１０によって撮像された撮像画像のうち、テストパターン画像の撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置１００（筐体１５０）と投写面４００との位置関係を算出する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像における４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像画像における４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。
【０１１７】
ステップ８０において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に投写される映像を補正する。投写面４００上に投写される映像の補正は、（１）映像の台形補正、（２）フォーカス補正、（３）ズーム補正（レンズシフト補正或いは光学補正）、（４）映像の局所歪み補正、（５）スクリーンフィッティング補正などである。なお、スクリーンフィッティング補正を行うためには、投写面４００上に設けられた表示枠が撮像されている必要があることに留意すべきである。
【０１１８】
（作用及び効果）
第１実施形態では、筐体１５０と撮像装置３１０との位置関係を特定可能に構成されるマーカ１６０が筐体１５０に設けられる。映像補正部２４５は、マーカ１６０の撮像画像に基づいて、筐体１５０と撮像装置３１０との位置関係を特定し、投写面４００に投写される映像の撮像画像に基づいて、筐体１５０と投写面４００との位置関係を特定する。従って、リモートコントローラ３００を利用して、投写面４００上に投写される映像を簡易に補正することができる。
【０１１９】
［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【０１２０】
具体的には、変更例１では、投写型映像表示装置１００は、筐体１５０に設けられたマーカ１６０及び投写面４００に投写された映像が撮像装置３１０の撮像範囲に収まっているか否かを判定する。
【０１２１】
（制御ユニットの構成）
以下において、変更例1に係る制御ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、変更例１に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。
【０１２２】
図１２に示すように、制御ユニット２００は、図３に示す構成に加えて、判定部２６０及び報知部２７０を有する。
【０１２３】
判定部２６０は、リモートコントローラ３００に設けられた撮像装置３１０によって撮像された撮像画像に基づいて、筐体１５０に設けられたマーカ１６０及び投写面４００に投写された映像（ここでは、テストパターン画像）がリモートコントローラ３００に設けられた撮像装置３１０の撮像範囲に収まっているか否かを判定する。
【０１２４】
報知部２７０は、マーカ１６０及びテストパターン画像が撮像装置３１０の撮像範囲に収まっていない場合に、マーカ１６０及びテストパターン画像が撮像装置３１０の撮像範囲に収まっていない旨を報知（エラー報知）する。なお、エラー報知は、ブザー音の出力、発光素子の点滅、音声アナウンスの出力、投写面４００に投写されるエラーメッセージの表示などである。
【０１２５】
なお、報知部２７０は、リモートコントローラ３００をどのように動かせばよいかを報知してもよい。
【０１２６】
（作用及び効果）
変更例１では、報知部２７０は、マーカ１６０及びテストパターン画像が撮像装置３１０の撮像範囲に収まっていない場合に、その旨を報知する。従って、投写面４００に投写される映像の補正を確実に行うことができるようにユーザをガイドすることができる。
【０１２７】
［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【０１２８】
具体的には、変更例２では、筐体１５０に設けられたマーカ１６０のバリエーションについて例示する。
【０１２９】
具体的には、マーカ１６０は、図１３に示すように、筐体１５０の天板の４辺であってもよい。
【０１３０】
或いは、マーカ１６０は、図１４に示すように、筐体１５０に設けられる操作部１５１であってもよい。操作部１５１は、投写型映像表示装置１００を操作するためのユーザインタフェースである。操作部１５１は、暗所でも操作できるように発光可能に構成されることが好ましい。また、操作部１５１は、筐体１５０の天板に設けられることが好ましい。
【０１３１】
或いは、マーカ１６０は、図１５に示すように、筐体１５０に設けられるコネクタ１５２であってもよい。コネクタ１５２には、ＬＡＮケーブルのポート、ＵＳＢポート、ＳＤカードなどのスロットなどである。コネクタ１５２は、筐体１５０の背面に設けられることが好ましい。
【０１３２】
或いは、マーカ１６０は、図１６に示すように、筐体１５０に設けられるロゴマーク１５３であってもよい。ロゴマーク１５３は、筐体１５０の天板に設けられることが好ましい。
【０１３３】
或いは、マーカ１６０は、図１７に示すように、筐体１５０に設けられる発光素子１５４であってもよい。発光素子１５４は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などである。発光素子１５４は、筐体１５０の天板に設けられることが好ましい。
【０１３４】
或いは、マーカ１６０は、図１８に示すように、筐体１５０に設けられる冷却ファン１５５であってもよい。冷却ファン１５５は、筐体１５０の背面に設けられることが好ましい。なお、筐体１５０の内部の光が冷却ファン１５５から漏れるため、暗所でも冷却ファン１５５を識別しやすいことに留意すべきである。
【０１３５】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１３６】
上述した実施形態では、光源として、白色光源を例示した。しかしながら、光源は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。
【０１３７】
上述した実施形態では、光変調素子として、透過型の液晶パネルについて例示した。しかしながら、光変調素子は、反射型の液用パネルやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
【０１３８】
上述した実施形態では、算出部２４０が制御ユニット２００に設けられるケースについて例示したに過ぎない。算出部２４０は、リモートコントローラ３００に設けられていてもよい。このようなケースでは、リモートコントローラ３００は、投写型映像表示装置１００（筐体１５０）と投写面４００との位置関係を算出し、算出された位置関係を制御ユニット２００に送信する。
【０１３９】
上述した実施形態では、撮像装置３１０がリモートコントローラ３００に設けられるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、撮像装置３１０は、リモートコントローラ３００とは別体であってもよい。このようなケースでは、リモートコントローラ３００は必須構成ではない。
【０１４０】
上述した実施形態では、図４〜図７に示すテストパターン画像について例示した。しかしながら、テストパターン画像は、これに限定されるものではない。また、取得部２３０がラインメモリを有しているケースについて例示した。しかしながら、取得部２３０は、フレームメモリを有していてもよい。
【０１４１】
上述した実施形態では、素子制御部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係に基づいて、自動的に台形補正を行う機能を有することについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、素子制御部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係に基づいて、フォーカス位置の調整やズーム倍率の調整を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１０…光源、２０…ＵＶ／ＩＲカットフィルタ、３０…フライアイレンズユニット、４０…ＰＢＳアレイ、５０…液晶パネル、５２、５３…偏光板、６０…クロスダイクロイックキューブ、７１〜７６…ミラー、８１〜８５…レンズ、１００…投写型映像表示装置、１１０…投写ユニット、１２０…照明ユニット、２００…制御ユニット、２１０…映像信号受付部、２２０…記憶部、２３０…取得部、２４０…算出部、２４５…映像補正部、２５０…素子制御部、２６０…判定部、２７０…報知部、３００…リモートコントローラ、３１０…撮像装置、４００…投写面、４１０…投写可能範囲
【図１】
2011160165.tif 000014
【図２】
2011160165.tif 000015
【図３】
2011160165.tif 000016
【図４】
2011160165.tif 000017
【図５】
2011160165.tif 000018
【図６】
2011160165.tif 000019
【図７】
2011160165.tif 000020
【図８】
2011160165.tif 000021
【図９】
2011160165.tif 000022
【図１０】
2011160165.tif 000023
【図１１】
2011160165.tif 000024
【図１２】
2011160165.tif 000025
【図１３】
2011160165.tif 000026
【図１４】
2011160165.tif 000027
【図１５】
2011160165.tif 000028
【図１６】
2011160165.tif 000029
【図１７】
2011160165.tif 000030
【図１８】
2011160165.tif 000031