(57)【要約】【課題】ユーザが手動によるフォーカス調整動作をする際の補助手段を提供する。【解決手段】フォーカス評価値算出部４２は、撮像部３０により撮像された撮像画像を取得して解析することにより、フォーカス調整部によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出する。フォーカス評価値格納部５２は、フォーカス評価値とフォーカス評価値の目標値とを格納する。フォーカス状態決定部５４は、フォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフであるフォーカス状態情報の表示色を決定する。ここでフォーカス状態決定部５４は、フォーカス評価値の変化を算出する手段と、フォーカス評価値の変化、フォーカス評価値および目標値との組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する手段とを含む。【選択図】図２
2011248205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、前記スクリーンを撮像するための撮像部と、前記撮像部に設けられ手動で操作されるフォーカス調整部とを含む投写型映像表示装置に搭載される制御装置であって、
前記撮像部により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、前記フォーカス調整部によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出するフォーカス評価値算出部と、
前記フォーカス評価値算出部が算出したフォーカス評価値と、フォーカス評価値として目標とすべき目標値とを格納するフォーカス評価値格納部と、
フォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして前記スクリーンに投写されるフォーカス状態情報の表示色を決定するフォーカス状態決定部とを含み、
前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する手段と、フォーカス評価値の変化、フォーカス評価値および目標値との組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
フォーカス評価値はフォーカスの状態がよいほど大きな値となるものであり、
前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値の変化量を追跡し、当該変化量が増加から減少に転じる場合のフォーカス評価値を、フォーカス評価値の取るべき目標値として算出し、前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記フォーカス評価値算出部は、前記スクリーンに投写される映像の入力信号を取得して画像解析することによりフォーカス評価値の取るべき目標値として算出して前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記フォーカス評価値算出部は、前記撮像画像の高周波成分、コントラストまたは輝度値の少なくともひとつをフォーカス評価値として算出して前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、
前記スクリーンを撮像するための撮像部と、
請求項１から４のいずれかに記載の制御装置とを含むことを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置およびその制御装置を搭載した投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンに映像を投写する投写型映像表示装置は一般に、スクリーンに投写された映像のフォーカスを合わせる必要がある。この点に関し、特許文献１には、投写画面をカメラでモニタすることにより表示に必要な各種調整を自動的に行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４１８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示に必要な各種調整を自動的に行うためにはモータやその制御機器等が必要となり、装置のコストが高くなりうる。一方で、フォーカスリングを手動で操作してフォーカスを調整するのは、ユーザにとって繁雑な作業となりうる。そこで、ユーザが手動でフォーカスを調整する際にスクリーン上に現在のフォーカス状態を投写表示することができれば、装置のコストを抑えつつ、フォーカス調整時の利便性を向上させることができる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、ユーザが手動によるフォーカス調整動作をする際の補助手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、前記スクリーンを撮像するための撮像部と、前記撮像部に設けられ手動で操作されるフォーカス調整部とを含む投写型映像表示装置に搭載される制御装置である。この装置は、前記撮像部により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、前記フォーカス調整部によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出するフォーカス評価値算出部と、前記フォーカス評価値算出部が算出したフォーカス評価値と、フォーカス評価値として目標とすべき目標値とを格納するフォーカス評価値格納部と、フォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして前記スクリーンに投写されるフォーカス状態情報の表示色を決定するフォーカス状態決定部とを含む。ここで前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する手段と、フォーカス評価値の変化、フォーカス評価値および目標値との組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する手段とを含む。
【０００７】
本発明の別の態様は、投写型映像表示装置である。この装置は、スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、スクリーンを撮像するための撮像部と、上述した制御部とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザが手動によるフォーカス調整動作をする際の補助手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置とスクリーンとの位置関係を示す図である。
【図２】実施の形態に係る投写型映像表示装置の機能構成を模式的に示す図である。
【図３】フォーカス調整時におけるフォーカス評価値の変動の一例を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、フォーカス調整開始時のグラフの一例を示す図である。図４（ｂ）は、フォーカス評価値の取るべき目標値が未検出の期間において、フォーカス評価値がそれまでの最大値よりも小さな値となる場合のグラフの一例を示す図である。図４（ｃ）は、フォーカス評価値の取るべき目標値が検出された後の期間において、フォーカス評価値が下降する場合のグラフの一例を示す図である。図４（ｄ）は、フォーカス評価値の取るべき目標値が検出された後の期間において、フォーカス評価値が上昇する場合のグラフの一例を示す図である。
【図５】フォーカス評価値および目標値の組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを示す図である。
【図６】フォーカス状態情報の表示色の状態遷移を示す図である。
【図７】実施の形態に係る、主に制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態の概要を述べる。実施の形態に係る投写型映像表示装置は、ユーザがフォーカスを調整する際、スクリーンに投影されている映像を取得して画像解析し、フォーカスの状態を色彩を持ったグラフとして表示することにより、フォーカス操作を支援する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置２００とスクリーン３００との位置関係を示す図である。実施の形態に係る投写型映像表示装置２００は、スクリーン３００方向を撮影するための撮像部３０を含む。撮像部３０は、その光軸中心と、投写型映像表示装置２００から投写される投写光の光軸中心とが例えば平行な関係になるよう、設置される。図１では、スクリーン３００が投写型映像表示装置２００に対して正対している。
【００１２】
投写型映像表示装置２００は、レンズの前に設けられたフォーカスリングを手動で動かしてフォーカス調整を実施する。このフォーカス調整を補助するために、投写型映像表示装置２００は、フォーカス状態情報をスクリーン３００上に投写表示する。ユーザは、このフォーカス状態情報を参照しながらフォーカスリングを動かして、適切なフォーカス調整をすることができる。
【００１３】
図２は、実施の形態に係る投写型映像表示装置２００の機能構成を模式的に示す図である。投写型映像表示装置２００は、投写部１０、撮像部３０および制御部１００を含む。制御部１００は、フォーカス評価値算出部４２、ズーム操作検出部４４、フォーカス状態情報設定部５０、映像信号設定部８２、および画像メモリ８４を含む。
【００１４】
投写部１０は、スクリーン３００に映像を投写する。投写部１０は、光源１１、光変調部１２、レンズ１３、ズームリング１４、およびフォーカスリング１５を含む。光源１１には、フィラメント型の電極構造を有するハロゲンランプ、アーク放電を発生させる電極構造を有するメタルハライドランプ、キセノンショートアークランプ、高圧型の水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプなどを採用することができる。
【００１５】
光変調部１２は、映像信号設定部８２から設定される映像信号に応じて、光源１１から入射される光を変調する。光変調部１２には、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を採用することができる。ＤＭＤは、画素数に対応した複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーの向きが各画素信号に応じて制御されることにより、所望の映像光を生成する。
【００１６】
レンズ１３は、光変調部１２から入射される光の焦点距離の調整および焦点調整をする。図示はしないが、レンズ１３は焦点距離を移動するためのズームレンズと、焦点調整をするためのフォーカシングレンズとを含む。レンズ１３にはズームリング１４とフォーカスリング１５とが設けられている。ユーザがズームリング１４やフォーカスリング１５を手動で回転させると、そのレンズ位置が光軸上で移動する。光変調部１２により生成された映像光は、レンズ１３を介してスクリーン３００に投写される。なお、レンズ位置を光軸上で移動させるものであれば、ズームリング１４やフォーカスリング１５以外の任意の装置でよい。
【００１７】
撮像部３０は、スクリーン３００およびスクリーン３００に投影された投影画像を主な被写体として撮像する。撮像部３０は、固体撮像素子３１および信号処理回路３２を含む。固体撮像素子３１には、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサなどを採用することができる。信号処理回路３２は、固体撮像素子３１から出力される信号に対して、Ａ／Ｄ（Analog / Digital）変換や、ＲＧＢフォーマットからＹＵＶフォーマットへの変換などの各種信号処理を施し、制御部１００に出力する。
【００１８】
フォーカス評価値算出部４２は、撮像部３０により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、フォーカスリング１５によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出する。フォーカス評価値は、フォーカスアシスト機能に利用される。
【００１９】
ここで「フォーカスアシスト機能」とは、フォーカスリング１５のマニュアル操作によるフォーカス調整を補助するためのフォーカス状態情報を、スクリーン３００上の投影画面の少なくとも一部として重畳表示する機能である。フォーカス状態情報の詳細については後述する。本実施の形態では、ユーザによるマニュアルフォーカス調整時にフォーカス状態情報を重畳表示する。また、フォーカス状態情報とともに表示される映像は、映像信号をそのまま使用してもよいし、またはフォーカス専用のパターンを表示してもよい。
【００２０】
フォーカス評価値としては、撮像画像の高周波成分、コントラスト情報、輝度情報など、スクリーンに投写された映像のフォーカス状態に応じて変化する任意の特性値を用いることができる。撮像画像から高周波成分またはコントラストを算出するには、例えばフーリエ変換や多重解像度解析、エッジ抽出等、任意の画像解析手法を用いることができる。フォーカス評価値は、撮像画像全体から、または撮像画像を複数の領域に分割して領域毎に算出される。フォーカス評価値は、所定の時間間隔で、または所定数のフレーム毎に算出されることが好ましい。
【００２１】
ズーム操作検出部４４は、撮像部３０により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、ユーザによりズームリング１４が操作されているか否かを判定する。これは例えば画像中のエッジ成分を抽出し、エッジ成分の増減を検出することで実現できる。ズーム操作を検出するための解析対象となる画像としては、映像信号をそのまま使用してもよいし、またはズーム検出専用のパターンを利用してもよい。
【００２２】
フォーカス状態情報設定部５０は、上述のフォーカスアシスト機能としてスクリーン３００に表示されるフォーカス状態情報を設定する。フォーカス状態情報設定部５０は、フォーカス評価値格納部５２、フォーカス状態決定部５４、およびグラフデータベース５６を含む。以下、図３、図４、図５、および図６を参照してフォーカス状態情報設定部５０の構成を説明する。
【００２３】
図３は、フォーカス調整時におけるフォーカス評価値として撮像画像の高周波成分を用いた場合の変動の一例を示す図である。以下に示す例では、フォーカスの状態がよいほどフォーカス評価値の値が大きくなることを前提としている。
【００２４】
時刻ｔ０において、投写型映像表示装置２００の電源が投入され、スクリーン３００に映像が表示されたとする。この状態では通常フォーカスが合っておらず、撮像部３０により撮像された撮像画像は高周波成分の少ないぼけた画像となっている。時刻ｔ０からｔ１の間はフォーカスの調整がなされず、フォーカス評価値は変動しない。フォーカス評価値格納部５２は、フォーカス評価値算出部４２から取得したｆ０をフォーカス評価値の初期値として格納する。フォーカス評価値格納部５２はまた、ｆ０をフォーカス評価値の暫定最大値ｆｍとして格納する。「暫定最大値ｆｍ」とは、フォーカス評価値算出部４２が過去に算出したフォーカス評価値の最大値である。
【００２５】
時刻ｔ１においてユーザはフォーカスの調整を開始する。時刻ｔ１からｔ２の間、ユーザは誤った方向、すなわちフォーカスがより合わなくなる方向に調整をしたため、フォーカス評価値ｆが初期値ｆ０よりも低くなる。以下、添字を付さず単にｆと表記するときは、フォーカス評価値の現在の値を表す。フォーカス評価値格納部５２は、フォーカス評価値の初期値ｆ０とは別に、フォーカス評価値の現在値ｆも計算する毎に格納する。
【００２６】
時刻ｔ２において、ユーザは正しい方向にフォーカスの調整を開始する。時刻ｔ３においてフォーカス評価値の現在値ｆは初期値ｆ０となるまで上昇する。時刻ｔ３以降、フォーカス評価値ｆは上昇を続けるので、フォーカス評価値格納部５２は、暫定最大値ｆｍをフォーカス評価値ｆの値で都度更新する。
【００２７】
ユーザが正しい方向にフォーカスの調整を続けた結果、時刻ｔ４においてフォーカス評価値ｆはピーク値ｆ１を取り、以後減少する。これはフォーカスが合ったにも関わらずさらにフォーカスの調整を続けると、かえってフォーカスが合わなくなって映像がぼけるからである。その後時刻ｔ５においてユーザはフォーカス調整を戻し、時刻ｔ６において再度フォーカス評価値ｆはピーク値ｆ１となる。時刻ｔ６の時点でフォーカスの調整は終了する。
【００２８】
フォーカス状態決定部５４は、過去に算出されたフォーカス評価値の平均値ｆａを計算して、その結果をフォーカス評価値格納部５２に格納する。フォーカス状態決定部５４はまた、前述のフォーカス評価値のピーク値ｆ１を検出して、フォーカス評価値の最大値ｆＭとしてフォーカス評価値格納部５２に格納する。具体的には、フォーカス状態決定部５４は、フォーカス評価値の変化量を追跡し、その変化量が増加から減少に転じる場合のフォーカス評価値ｆを、フォーカス評価値の最大値ｆＭとする。フォーカス評価値の最大値ｆＭはフォーカスが合った状態におけるフォーカス評価値であるから、フォーカス評価値の取るべき目標値となる。
【００２９】
このフォーカス評価値の現在値ｆとフォーカス評価値の目標値との大小関係が、前述のフォーカス状態情報となる。そこでフォーカス状態決定部５４は、フォーカス状態情報をフォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして表現するため、そのグラフの表示態様を決定する。
【００３０】
図４は、フォーカス状態情報をあらわすグラフの一例を示す図である。図４（ａ）はフォーカス調整開始時のグラフの一例を示す図であり、図３におけるｔ０からｔ１の期間のグラフである。グラフはスクリーンに投写される映像に上書きされて投写される。映像に対して水平方向を長手方向とする長方形がグラフであり、フォーカス評価値とグラフのメモリとが対応づけられており、フォーカス評価値の変化に応じてグラフの色彩および色彩のついた領域の面積が増減する。図４（ａ）の例では、グラフの４分の３の領域に色彩がついている。以下図４において斜めの斜線で表す領域は黄色の領域を表し、斜めの格子で表す領域は赤色の領域を表すものとする。また、図４においてグラフの左端部は右端部と比較してグラフのメモリ幅が大きく、色彩のついた領域が大きく増減する。反対にグラフの右端部では色彩のついた領域が細かく増減する。これにより、フォーカスが正しい状態に近づくにつれ、ユーザは詳細なフォーカス状態を把握することができ、利便性が向上する点で有利である。
【００３１】
図４（ｂ）は、前述のフォーカス評価値の最大値ｆＭ、すなわちフォーカス評価値の取るべき目標値が未検出の期間において、フォーカス評価値ｆが暫定最大値ｆｍよりも小さな値となる場合のグラフの一例を示す図であり、図３におけるｔ１からｔ２の期間のグラフである。フォーカス評価値ｆの値に応じて、グラフ中の黄色の色彩の領域の長さが変化する。図示はしないが、前述のフォーカス評価値の最大値ｆＭの最大値、すなわちフォーカス評価値の取るべき目標値が未検出の期間において、フォーカス評価値ｆが上昇を続ける期間（図３におけるｔ３からｔ４の期間）は、図４（ａ）の例と同じグラフとなる。
【００３２】
図４（ｃ）は、フォーカス評価値ｆの取るべき目標値が検出された後の期間において、フォーカス評価値ｆが下降する場合のグラフの一例を示す図であり、図３におけるｔ４からｔ５の期間のグラフである。グラフの４分の３の領域をしめる色彩のついた領域の表示色が黄色から赤色に変化する。
【００３３】
図４（ｄ）は、フォーカス評価値ｆの取るべき目標値が検出された後の期間において、フォーカス評価値ｆが上昇する場合のグラフの一例を示す図であり、図３におけるｔ５からｔ６の期間のグラフである。グラフのほぼ全域が黄色の色彩となる。なお図示はしないが、フォーカス評価値ｆが目標値である最大値ｆＭと等しくなった時点で、グラフの全域が青色の色彩となり、ユーザにフォーカス調整が完了したことを通知する。このように、フォーカス状態情報は、ユーザがマニュアルによるフォーカス調整動作をする際の補助手段となる。
【００３４】
図５は、フォーカス評価値および目標値の組み合わせと、フォーカス状態情報の表示色およびその表示量とが対応づけられたテーブルを示す図である。図５に示すテーブルは、グラフデータベース５６に格納されており、フォーカス状態決定部５４はこのテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する。
【００３５】
具体的に、フォーカス状態決定部５４は、フォーカス評価値格納部５２に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する。まず、フォーカス評価値の現在値ｆと平均値ｆａとの大小関係を調べ、図５に示すテーブルの上昇、定常、下降のいずれの状態にあるかを判断する。次にフォーカス状態決定部５４は、フォーカス評価値の目標値である最大値ｆＭが検出されているか否かを判断する。最大値ｆＭが未検出の場合、フォーカス状態決定部５４は暫定最大値ｆｍとフォーカス評価値の現在値ｆとの大小関係、およびフォーカス評価値の初期値ｆ０と暫定最大値ｆｍとの大小関係を調べる。
【００３６】
最大値ｆＭが検出されている場合、フォーカス状態決定部５４は最大値ｆＭとフォーカス評価値の現在値ｆとの大小関係、およびフォーカス評価値の初期値ｆ０と最大値ｆＭとの大小関係を調べる。以上を調べることにより、フォーカス状態決定部５４は、グラフデータベース５６に格納されているテーブルから表示すべきフォーカス状態情報を決定することができる。なお、最大値ｆＭが検出されているか否かは、図示しないワークメモリ内に確保されている、最大値ｆＭが検出されているか否かを示すフラグ（ＭａｘＦｌａｇ）の値を調べることで実現できる。このフラグは０で初期化されており、フォーカス状態決定部５４が最大値ｆＭを検出したときに１に設定する。
【００３７】
図６は、フォーカス状態情報の表示色の状態遷移を示す図である。図６において、フォーカス状態情報の表示色の取り得る状態を、状態を意味するＳＴ（Ｓｔａｔｅの略）と数字との組み合わせで表示している。制御部１００が起動し、フォーカス評価値算出部４２がフォーカス評価値ｆを算出すると、評価値初期化状態ＳＴ１０となる。評価値初期化状態ＳＴ１０において、フォーカス評価値算出部４２が最初に算出した評価値が暫定最大値ｆｍおよび初期値ｆ０としてフォーカス評価値格納部５２に格納される。
【００３８】
暫定最大値ｆｍおよび初期値ｆ０がフォーカス評価値格納部５２に格納されると、黄色の表示状態ＳＴ１２に移行する。黄色の表示状態ＳＴ１２からは黄色の表示状態ＳＴ１２自身、赤色の表示状態ＳＴ１６、青色の表示状態ＳＴ１４、グラフ消去状態ＳＴ２０、およびズーム変化検出状態ＳＴ１８に移行可能である。
【００３９】
図６において丸で囲まれた数字は、図５のテーブルにおける丸で囲まれた数字と対応する。例えば黄色の表示状態ＳＴ１２から青色の表示状態ＳＴ１４に移行するのは、次のふたつの場合である。すなわち、フォーカスの評価値の現在値ｆが平均値ｆａよりも大きく、最大値ｆＭが検出されており、現在値ｆと最大値ｆＭとが等しくなった場合か、あるいはフォーカスの評価値の現在値ｆと平均値ｆａとが等しく、最大値ｆＭが検出されており、現在値ｆと最大値ｆＭとが等しくなった場合である。
【００４０】
ユーザがズームリング１４を操作すると、スクリーン３００に投写される映像の大きさが変化するためフォーカス評価値が変動する。そのため、それまでに求めた暫定最大値ｆｍや最大値ｆＭが意味をなさなくなる。そこで、ズーム操作検出部４４がユーザによってズームリング１４が操作されたことを検出すると、それを契機として、黄色の表示状態ＳＴ１２、青色の表示状態ＳＴ１４、および赤色の表示状態ＳＴ１６からズーム変化検出状態ＳＴ１８に移行する。この結果、フォーカス評価値ｆの初期化等の操作がやり直される。フォーカス評価値の信頼性を担保できる点で有利である。
【００４１】
なお、黄色の表示状態ＳＴ１２、青色の表示状態ＳＴ１４、および赤色の表示状態ＳＴ１６において、ユーザがフォーカス調整を強制的に終了すると、グラフ消去状態ＳＴ２０に移行してフォーカス調整は終了する。
【００４２】
図２の説明に戻る。画像メモリ８４は、スクリーン３００に投写すべき画像データを保持する。当該画像データは、図示しない外部インタフェースを介して、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤ等の映像再生装置から供給される。映像信号設定部８２は、画像メモリ８４に保持される画像データにもとづく映像信号を光変調部１２に設定する。
【００４３】
制御部１００の構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４４】
図７は、実施の形態に係る、主に制御部１００の処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば投写型映像表示装置２００の電源が投入されて撮像部３０がスクリーン３００に投写された映像を撮像したときに開始する。
【００４５】
フォーカス評価値算出部４２は、撮像部３０により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、フォーカスリング１５によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出し、フォーカス評価値格納部５２に格納する（Ｓ１０）。フォーカス状態決定部５４は、フォーカス評価値格納部５２に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する（Ｓ１２）。
【００４６】
フォーカス状態決定部５４は、フォーカス状態情報の表示色と、現在のフォーカス評価値ｆと平均値ｆａとの大小関係、最大値ｆＭまたは暫定最大値ｆｍと現在のフォーカス評価値ｆとの大小関係、および最大値ｆＭまたは暫定最大値ｆｍと初期値ｆ０との大小関係の組み合わせとが対応づけられたテーブルを参照することにより、表示すべきフォーカス状態情報を決定する（Ｓ１４）。映像信号設定部８２は、フォーカス状態決定部５４からフォーカス状態情報をフォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして取得し、投写部１０に送信してスクリーン３００に表示れているグラフを更新させる（Ｓ１６）。
【００４７】
現在のフォーカス評価値ｆと最大値ｆＭとが一致せずフォーカス調整が終了していない場合（Ｓ１８のＮ）、上述のステップＳ１０からＳ１６の処理を繰り返す。現在のフォーカス評価値ｆと最大値ｆＭとが一致してフォーカス調整が終了すると（Ｓ１８のＹ）、フォーカス状態決定部５４は、グラフを消去する旨を映像信号設定部８２に通知してグラフを消去させる（Ｓ２０）。ステップＳ２０においてグラフが消去されると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００４８】
以上の構成による動作は以下のとおりである。ユーザは実施の形態に係る投写型映像表示装置２００を用いて映像をスクリーン３００に投影し、そのフォーカスリング１５を操作してフォーカスを調整する。フォーカス評価値算出部４２が算出しフォーカス評価値格納部５２に格納されるフォーカスの評価値をフォーカス状態決定部５４が解析し、現在のフォーカスの状態を色彩を持ったグラフとしてスクリーン３００に投影する。ユーザはそのグラフをフォーカス調整の補助手段として参照する。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、ユーザが手動によるフォーカス調整動作をする際の補助手段を提供することができる。現在のフォーカス状態を色彩を持ったグラフとして表示されるので、ユーザはフォーカス状態を直感的に理解することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
上記の説明では、フォーカス状態決定部が、フォーカス評価値の変化量を追跡し、その変化量が増加から減少に転じる場合のフォーカス評価値を、フォーカス評価値の取るべき目標値として算出する場合について説明したが、フォーカス評価値の取るべき目標値は、スクリーン３００に投写される映像の入力信号を取得して画像解析することにより算出してもよい。これはフォーカス評価値算出部４２が、映像信号設定部８２を介して画像メモリ８４から入力信号を取得し、取得した入力信号を直接解析して目標値を算出することで実現できる。
【００５２】
フォーカス評価値の変化量を追跡し、その変化量が増加から減少に転じる場合のフォーカス評価値を、フォーカス評価値の取るべき目標値として算出する場合、変化量が増加から減少に転じるまで最大値が確定できず、暫定的な最大値しか算出できないこともあり得る。フォーカス評価値の変化量が増加から減少に転じるときを最大値として検出すればよいが、この場合フォーカスが正しい状態になってから一度フォーカスが外れた状態となる必要があり、フォーカス調整が効率的に行えないことになり得る。これらはスクリーン３００に投写される映像の入力信号を取得して画像解析することによりフォーカス評価値の取るべき目標値を設定すれば回避することができ、撮像部３０により撮像された撮像画像を取得して画像解析する場合と比較して、より精度の高い目標値を設定しうる点で有利である。
【００５３】
上記の説明において、フォーカス状態決定部５４がフォーカス評価値の変化量を追跡することを説明したが、フォーカス状態決定部５４は、算出したフォーカス評価値の変化量が所定の閾値を超えて変化した場合、フォーカス評価値格納部５２から閾値を超えたフォーカス評価値を破棄してもよい。ここで所定の閾値とは、フォーカス評価値としての信頼性を調べるためのフォーカス評価値の変化量の基準値である。例えばフォーカスアシスト時にカメラの前に手をかざしたり、カメラの前を人が通るなどの状況が発生すると、正しいフォーカス評価値を算出することができず、フォーカス評価値の変化量が大きくなる。この結果誤動作することがあり得る。したがってそれらの状況をあらかじめ実験で再現し、所定の閾値を定めておく。上記のような誤動作を未然に防ぐことができる点で有利である。
【００５４】
上記の説明では、フォーカス状態情報を表すグラフとしてスクリーンに投写される映像に対して水平方向を長手方向とする長方形の場合を説明したが、グラフの形は長方形には限られない。例えば、円や三角形等の多角形でもよい。グラフが円の場合フォーカス評価値と角度とを対応づけた円グラフとして実現できる。三角形等の多角形の場合も同様に、フォーカス評価値をグラフを塗りつぶす面積に対応づけることで実現できる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  投写部、  １１  光源、  １２  光変調部、  １３  レンズ、  ３０  撮像部、  ３１  固体撮像素子、  ３２  信号処理回路、  ４２  フォーカス評価値算出部、  ４４  ズーム操作検出部、  ５０  フォーカス状態情報設定部、  ５２  フォーカス評価値格納部、  ５４  フォーカス状態決定部、  ５６  グラフデータベース、  ８２  映像信号設定部、  ８４  画像メモリ、  １００  制御部、  ２００  投写型映像表示装置、  ３００  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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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月3日(2011.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のある態様は、スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、前記スクリーンを撮像するための撮像部と、前記投写部に設けられ手動で操作されるフォーカス調整部とを含む投写型映像表示装置に搭載される制御装置である。この装置は、前記撮像部により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、前記フォーカス調整部によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出するフォーカス評価値算出部と、前記フォーカス評価値算出部が算出したフォーカス評価値と、フォーカス評価値として目標とすべき目標値とを格納するフォーカス評価値格納部と、フォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして前記スクリーンに投写されるフォーカス状態情報の表示色を決定するフォーカス状態決定部とを含む。ここで前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する手段と、フォーカス評価値の変化、フォーカス評価値および目標値との組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する手段とを含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、前記スクリーンを撮像するための撮像部と、前記投写部に設けられ手動で操作されるフォーカス調整部とを含む投写型映像表示装置に搭載される制御装置であって、
前記撮像部により撮像された撮像画像を取得して画像解析することにより、前記フォーカス調整部によって調整された映像のフォーカス状態に応じて変化する特性値をフォーカス評価値として算出するフォーカス評価値算出部と、
前記フォーカス評価値算出部が算出したフォーカス評価値と、フォーカス評価値として目標とすべき目標値とを格納するフォーカス評価値格納部と、
フォーカスの度合いを示す色彩を持ったグラフとして前記スクリーンに投写されるフォーカス状態情報の表示色を決定するフォーカス状態決定部とを含み、
前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値を取得してその変化を算出する手段と、フォーカス評価値の変化、フォーカス評価値および目標値との組み合わせとフォーカス状態情報の表示色とが対応づけられたテーブルを参照して表示すべきフォーカス状態情報を決定する手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
フォーカス評価値はフォーカスの状態がよいほど大きな値となるものであり、
前記フォーカス状態決定部は、前記フォーカス評価値格納部に格納されたフォーカス評価値の変化量を追跡し、当該変化量が増加から減少に転じる場合のフォーカス評価値を、フォーカス評価値の取るべき目標値として算出し、前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記フォーカス評価値算出部は、前記スクリーンに投写される映像の入力信号を取得して画像解析することによりフォーカス評価値の取るべき目標値として算出して前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記フォーカス評価値算出部は、前記撮像画像の高周波成分、コントラストまたは輝度値の少なくともひとつをフォーカス評価値として算出して前記フォーカス評価値格納部に格納することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
スクリーンにレンズを介して映像を投写する投写部と、
前記スクリーンを撮像するための撮像部と、
請求項１から４のいずれかに記載の制御装置とを含むことを特徴とする投写型映像表示装置。