(57)【要約】【課題】プロジェクターの焦点調節を行う場合に、焦点の合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができるプロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法を提供する。【解決手段】スクリーンＳＣに画像を投射する投射光学系３５０と、操作に応じて投射光学系３５０のフォーカス調節を行うレンズ駆動部３５３と、スクリーンＳＣを撮影する撮影部１０と、撮影部１０の撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出する評価値算出部７０１と、評価値算出部７０１により算出された評価値に対し、ジッター抑制処理を施す抑制処理部７０３と、抑制処理部７０３により処理された評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を投射光学系３５０によりスクリーンＳＣに投射させる表示制御部７０４とを備える。【選択図】図１
2015154245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射面に画像を投射する投射部と、
操作に応じて前記投射部の焦点調節を行うフォーカス調節部と、
前記投射面を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された前記評価値に対し、ジッター抑制処理を施す抑制処理部と、
前記抑制処理部により処理された前記評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を前記投射部により前記投射面に投射させる制御部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記抑制処理部は、前記評価値算出部により算出された前記評価値の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記制御部で使用される前記評価値を決定すること、を特徴とする請求項１記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記制御部は、前記フォーカス調節部が操作に応じて焦点調節を行った場合に、焦点調節後に算出されジッター抑制処理された前記評価値と、焦点調節前に算出されジッター抑制処理された前記評価値の最大値との差分に対応する前記画像を、前記投射部により前記投射面に投射させること、を特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記制御部は、前記評価値の最大値を求めるまでは、前記評価値の初期値と焦点調節後に前記評価値算出部が算出した前記評価値との差分に対応する前記画像を投射させ、
前記評価値の最大値が得られた後は、前記評価値の最大値と焦点調節後に前記評価値算出部が算出した前記評価値との差分に対応する前記画像を投射させること、を特徴とする請求項３記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記画像は複数の図形を含み、
前記制御部は、前記複数の図形間の距離を前記差分に対応させた前記画像を前記投射面に投射させること、を特徴とする請求項３又は４に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記制御部は、前記フォーカス調節部の焦点調節後の前記評価値に基づいて、合焦したと判定した場合に、前記図形を異なる形状とした前記画像を投射させること、を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記評価値算出部は、前記撮影部の撮影画像のコントラストを検出することによりフォーカスの評価値を算出すること、を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項８】
音声を出力する音声出力部を備え、
前記制御部は、前記フォーカス調節部の焦点調節後の前記評価値に基づいて前記音声出力部に音声を出力させることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項９】
投射面に画像を投射する投射部と、操作に応じて前記投射部の焦点調節を行うフォーカス調節部と、を備えたプロジェクターの制御方法であって、
前記投射面を撮影するステップと、
撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出するステップと、
算出された前記評価値に対し、ジッター抑制処理を施すステップと、
前記ジッター抑制処理された前記評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を前記投射部により前記投射面に投射させるステップと、
を有することを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズの焦点調節を手動で行う場合に、焦点の合い具合を示す焦点評価値を算出して、焦点評価値を表示してユーザーに提示する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１及び２は、マニュアルフォーカス調整が可能なカメラにおいて、焦点評価値をファインダーにバーで表示する技術を開示している。特許文献１及び２の例では、ファインダーに表示されるバーは、長いほど評価値が高く、短いほど評価値が低いことを示し、バーの長さが最大になったときが最良の合焦状態である。ユーザーはバーの長さを見て合焦状態を判断し、フォーカス調整の操作を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７９６７７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４８６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２記載の例はカメラのファインダーに表示されるため、焦点評価値を示すバーは、合焦状態に関わらず明瞭に表示される。このため、撮影用のフォーカスが合っていなくても、バーの長さに基づいて合焦状態を判断できる。
ところで、画像を投射面に投射するプロジェクターにおいて、焦点の合い具合を画像で示して焦点調節を行うことを考えると、焦点の合い具合が良くないと、焦点の合い具合を示す画像そのものの視認性も良くない。このため、ユーザーは、焦点の合い具合を知ることが難しいという問題がある。従って、特許文献１、２等に記載の従来の技術をプロジェクターに適用することは困難であった。また、プロジェクターにおいては、プロジェクターを操作するユーザーの指の動き、環境光の変化、ズームレンズの調整、ファンモーターの回転による振動、スクリーン等の投射面の揺れ等によって評価値にジッターが発生することがある。このジッターの影響により、ユーザーにとって、フォーカスの合い具合が分かり難くなるという問題もあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プロジェクターの焦点調節を行う場合に、焦点の合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができるプロジェクター、及び、プロジェクターの制御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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、投射面に画像を投射する投射部と、操作に応じて前記投射部の焦点調節を行うフォーカス調節部と、前記投射面を撮影する撮影部と、前記撮影部の撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出する評価値算出部と、前記評価値算出部により算出された前記評価値に対し、ジッター抑制処理を施す抑制処理部と、前記抑制処理部により処理された前記評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を前記投射部により前記投射面に投射させる制御部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの焦点調節を行う場合に、ジッターの影響を抑えた評価値に基づく画像を表示することで、焦点の合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができる。
【０００６】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記抑制処理部は、前記評価値算出部により算出された前記評価値の単位時間当たりの変化量に基づいて、前記制御部で使用される前記評価値を決定することを特徴とする。
本発明によれば、フォーカスの合い具合を精度よく表す評価値を選択することができる。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記制御部は、前記フォーカス調節部が操作に応じて焦点調節を行った場合に、焦点調節後に算出されジッター抑制処理された前記評価値と、焦点調節前に算出されジッター抑制処理された前記評価値の最大値との差分に対応する前記画像を、前記投射部により前記投射面に投射させることを特徴とする。
本発明によれば、評価値の差分に対応する画像を投射面に投射することにより、焦点の合い具合を、より一層分かりやすく示すことができる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記制御部は、前記評価値の最大値を求めるまでは、前記評価値の初期値と焦点調節後に前記評価値算出部が算出した前記評価値との差分に対応する前記画像を投射させ、前記評価値の最大値が得られた後は、前記評価値の最大値と焦点調節後に前記評価値算出部が算出した前記評価値との差分に対応する前記画像を投射させることを特徴とする。
本発明によれば、評価値の最大値が求められるまでは、評価値の初期値と焦点調節後の評価値との差分をユーザーに認識させることができる。また、評価値の最大値が求められた後は、評価値の最大値と焦点調節後の評価値との差分をユーザーに認識させることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記画像は複数の図形を含み、前記制御部は、前記複数の図形間の距離を前記差分に対応させた前記画像を前記投射面に投射させることを特徴とする。
本発明によれば、図形間の距離によって焦点調節後の評価値と、評価値の初期値又は最大値との差分を表す画像を表示することができる。従って、ユーザーが差分を認識しやすい画像を表示することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記制御部は、前記フォーカス調節部の焦点調節後の前記評価値に基づいて、合焦したと判定した場合に、前記図形を異なる形状とした前記画像を投射させることを特徴とする。
本発明によれば、合焦したと判定される場合をユーザーに容易に認識させることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記評価値算出部は、前記撮影部の撮影画像のコントラストを検出することによりフォーカスの評価値を算出することを特徴とする。
本発明によれば、焦点の合い具合を精度よく表す評価値を得ることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、音声を出力する音声出力部を備え、前記制御部は、前記フォーカス調節部の焦点調節後の前記評価値に基づいて前記音声出力部に音声を出力させることを特徴とする。
本発明によれば、焦点の合い具合を音声によりユーザーに認識させることができる。
【００１３】
本発明のプロジェクターの制御方法は、投射面に画像を投射する投射部と、操作に応じて前記投射部の焦点調節を行うフォーカス調節部と、を備えたプロジェクターの制御方法であって、前記投射面を撮影するステップと、撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出するステップと、算出された前記評価値に対し、ジッター抑制処理を施すステップと、前記ジッター抑制処理された前記評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を前記投射部により前記投射面に投射させるステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの焦点調節を行う場合に、ジッターの影響を抑えた評価値に基づく画像を表示することで、焦点の合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プロジェクターの焦点調節を行う場合に、焦点の合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プロジェクターの構成を示す図である。
【図２】調整用画像の一例を示す図である。
【図３】（Ａ）は、調整用画像のうちのパターン画像の部分を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は、パターン画像の横方向Ｈに沿った輝度Ｙの変化を示す曲線を示す図である。
【図４】投射レンズのレンズ位置と評価値との関係を示す図である。
【図５】ＵＩ画像の例を示す図である。
【図６】合焦状態を表すＵＩ画像の一例を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、パターン画像の他の例を示す図である。
【図８】設定テーブルの一例を示す図である。
【図９】制御部のフォーカス調節の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ノイズ除去とジッター抑制との処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、評価値の変化と、選択される評価値の平均値との関係の一例を示す図である。
【図１２】図９に示す処理手順の続きを示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、フォーカス調節処理においてスクリーンに表示させる画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、図１を参照しながらプロジェクター１００の構成の概略について説明する。プロジェクター１００は、画像を表す画像光をスクリーンＳＣ等の投射面に投射して、投射面上に画像を表示させる。
【００１７】
プロジェクター１００は、撮影部１０と、スピーカー２０と、画像投射光学系３０と、画像処理動作回路５０と、制御装置７０と、入力操作部９０とを備えている。
【００１８】
撮影部１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを備えており、種々の画像を撮影する。撮影部１０により撮影された画像データを、以下では、撮影画像データという。撮影部１０により取得された撮影画像データは、後述する記憶部７５０に記憶される。なお、撮影部１０は、ＣＣＤカメラに代えてＣＭＯＳカメラなど、他の撮影可能なデバイスを備えていてもよい。
【００１９】
スピーカー２０は、制御装置７０から出力される音声信号を出力する。例えば、制御装置７０は、スクリーンＳＣに投射される画像光のフォーカスの合い具合を表す音声信号をスピーカー２０から出力する。
【００２０】
画像投射光学系３０は、画像を表す画像光を生成して、スクリーンＳＣ上に画像光を拡大投射する。画像投射光学系３０は、照明光学系３１０と、液晶パネル３３０と、投射光学系３５０とを備えている。
【００２１】
照明光学系３１０は、光源ランプ３１１とランプ駆動部３１２とを備えている。光源ランプ３１１には、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電発光型のランプや、発光ダイオード、レーザー光源又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子等の各種自己発光素子を用いることができる。ランプ駆動部３１２は、制御装置７０の制御に基づいて光源ランプ３１１を駆動する。
【００２２】
液晶パネル３３０は、照明光学系３１０から射出された光を画像データに基づいて変調する光変調装置である。液晶パネル３３０は、複数の画素をマトリクス上に配置した透過型パネルを備える。
液晶パネル３３０は、後述する画像処理動作回路５０の液晶パネル駆動部５４０から出力される駆動信号に基づいて、照明光学系３１０から照射された照明光を、画像を表す画像光に変調する。
【００２３】
投射光学系３５０は、液晶パネル３３０から射出された画像光をスクリーンＳＣに投射して結像させることにより、スクリーンＳＣ上に画像光を拡大投射する。投射光学系３５０は、投射レンズ３５１と、レンズ駆動部３５３とを備える。投射レンズ３５１は、複数のレンズ（不図示）と、投射レンズ３５１によりスクリーンＳＣ上に投射される画像光のフォーカス（以下、単純にフォーカスという）を移動させるフォーカスリング３５２とを含んでいる。レンズ駆動部３５３は、制御装置７０の制御により、フォーカスリング３５２を回転駆動させる。制御部７００は、入力操作部９０から入力した操作情報に応じてレンズ駆動部３５３を駆動し、フォーカスリング３５２を回転させる。フォーカスリング３５２を回転させることにより、フォーカスリング３５２と機械的に連結した投射レンズ３５１内のレンズの配置が変化してフォーカス位置が移動する。これにより、画像光のフォーカスを調整することができる。
【００２４】
画像処理動作回路５０は、アナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄと略記する）変換部５１０と、画像表示処理部５２０と、メモリー５３０と、液晶パネル駆動部５４０とを備えている。
Ａ／Ｄ変換部５１０は、制御部７００の制御に基づいて図示しないＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレーヤーやＰＣ（Personal Computer）などの画像供給装置からケーブル５００を介して入力された入力画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄ変換部５１０は、Ａ／Ｄ変換したデジタル画像信号をメモリー５３０に書き込む。画像表示処理部５２０は、メモリー５３０に書き込まれたデジタル画像信号を読み出して、キーストーン補正処理や、画像の表示状態（例えば、輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色の濃さ、色合い等）の調整などの種々の画像処理を実行する。画像表示処理部５２０は、画像処理したデジタル画像信号を液晶パネル駆動部５４０に渡す。液晶パネル駆動部５４０は、画像表示処理部５２０から取得したデジタル画像信号に従って、液晶パネル３３０を駆動する。
【００２５】
制御装置７０は、制御部７００と、記憶部７５０とを備える。制御部７００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピューターである。記憶部７５０は、各種制御のためのデータを記憶する。例えば、記憶部７５０は、後述するパターン画像７５１、後述する評価値算出部７０１で算出される評価値の最大値７５２等を記憶する。また、記憶部７５０には、記憶領域として第１記憶領域７５３と第２記憶領域７５４とが設けられている。第１記憶領域７５３には、評価値算出部７０１により算出される評価値が記憶され、抑制処理部７０３が評価値に対してノイズ除去処理を行う場合に使用される。第２記憶領域７５４は、評価値算出部７０１により算出される評価値が記憶され、抑制処理部７０３が評価値に対してジッター抑制処理を行う場合に使用される。
制御部７００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェアと、ＲＯＭに記録された制御プログラムとの協働によって実現される機能ブロックを備える。制御部７００は、機能ブロックとして、評価値算出部７０１と、最大値検出部７０２と、抑制処理部７０３と、表示制御部７０４とを備える。
【００２６】
評価値算出部７０１は、撮影部１０が撮像した撮影画像データを解析して、フォーカスの合い具合を示す評価値を算出する。図２に、フォーカスの合い具合を評価するためにスクリーンＳＣに投射される調整用画像（フォーカス調整操作用の画像）２００の一例を示す。調整用画像２００には、パターン画像２１０と、ＵＩ（user interface）画像２２０とが含まれる。パターン画像２１０は、フォーカスの合い具合を評価するためにスクリーンＳＣに投射される画像である。パターン画像２１０には、暗領域（図中のハッチングが付された領域）と明領域（ハッチングが付されていない領域）とが横方向Ｈに沿って交互に配置され、横方向Ｈとは垂直な縦方向Ｖに延びる矩形状のパターンを有する。暗領域の色は黒色、明領域の色は白色である。ＵＩ画像２２０は、スクリーンＳＣに投射されたパターン画像２１０を撮影して、撮影したパターン画像２１０に基づいてフォーカスの合い具合を評価した評価結果を表す画像である。
【００２７】
ここで、図３を参照しながらパターン画像２１０を用いた評価値の算出方法の一例について説明する。図３（Ａ）には、図２に示す調整用画像２００のうちのパターン画像２１０の部分を示す。図３（Ｂ）及び（Ｃ）には、図３（Ａ）に示すパターン画像２１０を撮影した撮影画像データを解析して得られる、パターン画像２１０の横方向Ｈに沿った輝度Ｙの変化を示す曲線を示す。
評価値算出部７０１は、撮影画像データのうちのパターン画像２１０に相当する部分の画像データを解析することによって輝度Ｙの曲線を取得する。そして、評価値算出部７０１は、この輝度Ｙの曲線を空間周波数で分解して強度分布を算出し、所定の閾値よりも高い空間周波数成分の強度の積算値を算出する。以下、この積算値を「高周波強度」とも呼ぶ。高周波強度は、フォーカスがスクリーンＳＣに合っている場合に、最大になる。評価値算出部７０１は、最大を表す基準値に対する、高周波強度の割合を、評価値として算出する（単位はパーセント）。このような基準値は、予め実験的に決定される。また、調整用画像２００におけるパターン画像２１０を解析することよって得られる高周波強度を、基準値として利用してもよい。
【００２８】
図３（Ｂ）は、フォーカスがスクリーンＳＣに合っている場合を示している。この場合には、スクリーンＳＣ上に投射されたパターン画像２１０において、明領域と暗領域との境界が鮮明に表現される。その結果、明領域内および暗領域内において輝度Ｙはほぼ一定であり、明領域と暗領域との境界において、輝度Ｙはほぼ垂直に変化する。その結果、高周波強度は大きくなる。また、コントラストは強くなる。
図３（Ｃ）は、スクリーンＳＣ上に投射された投射画像のフォーカスがずれている場合、すなわちフォーカスがスクリーンＳＣに合っていない場合を示している。この場合には、スクリーンＳＣに投射されたパターン画像２１０において、明領域と暗領域との境界に近い領域が、白色と黒色とが混合されたように表現される。その結果、明領域内の境界に近い部分では、スクリーンＳＣにフォーカスが合っている場合と比べて、輝度Ｙが小さくなる。そして、暗領域内の境界に近い部分では、スクリーンＳＣにフォーカスが合っている場合と比べて、輝度Ｙが大きくなる。また、フォーカスがスクリーンＳＣに合っていない場合、境界から遠い領域においても、白色と黒色との混合が生じる。従って、フォーカスがずれているほど、輝度Ｙの変化量が小さくなり、輝度Ｙの曲線はなだらかになる。その結果、高周波強度は小さくなる。また、コントラストは弱くなる。
【００２９】
次に、最大値検出部７０２について説明する。最大値検出部７０２は、記憶部７５０に記憶された評価値の最大値を検出する。
ユーザーが入力操作部９０を操作して、フォーカスリング３５２がレンズ駆動部３５３により回転駆動され、フォーカス位置が変更された場合、撮影部１０は、制御部７００の制御によりスクリーンＳＣを撮影する。評価値算出部７０１は、フォーカス位置変更後の評価値を撮影画像データから算出する。評価値算出部７０１は、算出した評価値を記憶部７５０に記憶させていく。最大値検出部７０２は、記憶部７５０に記憶させた複数の評価値の最大値（ピークの値）を求める。
【００３０】
最大値検出部７０２の処理動作について、図４を参照しながら具体的に説明する。図４は、投射レンズ３５１のレンズ位置と、各レンズ位置において算出される評価値との関係の一例を示す図である。
評価値は、図４に示すように、フォーカスがスクリーンＳＣに一致する合焦位置で最も大きくなり、フォーカスがずれるほど小さくなる。ユーザーは、入力操作部９０を操作することによりフォーカス位置を変更し、評価値が最大となる位置を検出する。例えば、図４に実線で示す投射レンズ３５１の動きＡは、評価値が単調に増加してピークを迎えた後に減少に転じている。評価値がこのように変化する場合、最大値検出部７０２は、最大値の存在を確認することができる。最大値検出部７０２は、増加していた評価値がピークを迎えた後に減少し、その後、評価値算出部７０１で算出される評価値が所定回連続して減少する場合、ピークの値を評価値の最大値と判定する。最大値検出部７０２は、評価値の最大値を検出すると、最大値を検出した旨と、検出した最大値とを表示制御部７０４に通知する。
また、図４に点線で示す投射レンズ３５１の動きＢは、ピークが無く、評価値が単調に減少している。この場合、最大値検出部７０２は、評価値の最大値を検出することができない。
【００３１】
抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１が算出した評価値に対し、ノイズを除去するノイズ除去処理、ジッターを抑制するジッター抑制処理を行う。プロジェクター１００においては、ユーザーの指の動き、環境光の変化、投射レンズ３５１の調整、ファンモーター（不図示）の回転による振動、スクリーンＳＣの揺れ等によって評価値にノイズやジッターが発生することが知られている。抑制処理部７０３は、評価値に重畳されたノイズを除去し、ジッターを抑制する。なお、ノイズ除去処理、ジッター抑制処理の詳細については後述する。
【００３２】
表示制御部７０４は、抑制処理部７０３から評価値を取得する。また、表示制御部７０４は、最大値検出部７０２が評価値の最大値を検出した場合に、最大値を検出した旨の通知と、検出した評価値の最大値とを最大値検出部７０２から取得する。表示制御部７０４は、フォーカス調節（焦点調節）が行われた場合に、評価値算出部７０１から出力される評価値に基づいて、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する。
まず、表示制御部７０４は、抑制処理部７０３から取得したフォーカス調節後の評価値と、評価値の初期値との差分を算出する。評価値の初期値は、フォーカス調節を開始して、最初に評価値算出部７０１によって算出された評価値である。また、表示制御部７０４は、最大値検出部７０２から評価値の最大値を取得した旨の通知を受けた場合には、最大値検出部７０２から取得した評価値の最大値と、抑制処理部７０３から取得したフォーカス調節後の評価値との差分を算出する。
【００３３】
次に、表示制御部７０４は、算出した差分に基づいて、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する。表示制御部７０４が生成するＵＩ画像２２０の例を図５に示す。ＵＩ画像２２０は、図５に示すように、フォーカスの合い具合に応じて画像番号「１」〜「１０」までの１０段階の画像が設定されている。画像番号「１」のＵＩ画像２２０は、フォーカスがスクリーンＳＣに一致した場合、すなわち、合焦状態の場合に表示される画像である。ＵＩ画像２２０には、２つの円が表示され、これら２つの円の距離によってフォーカスの合い具合が表示される。画像番号「１」のＵＩ画像２２０は、合焦状態を表すため、２つの円が重なって表示されている。
また、画像番号「２」〜「１０」のＵＩ画像２２０は、フォーカスがスクリーンＳＣに一致していない場合、すなわち、非合焦状態の場合に表示される画像である。図５に示すＵＩ画像２２０は、画像番号が大きくなるほど、フォーカスがスクリーンＳＣに合っていないことを表している。このため、画像番号が大きくなるほど、ＵＩ画像２２０に表示された２つの円の距離が大きくなる。
なお、本実施形態では、２つの円を有するＵＩ画像２２０を示したが、ＵＩ画像２２０に表示するシンボルは円に限られない。例えば、三角や四角等の図形であってもよいし、アルファベット等の文字であってもよい。また、合焦状態と、それ以外の非合焦状態とにおいて、ＵＩ画像２２０として表示するシンボルを変更してもよい。例えば、非合焦状態では、図５に示す画像番号「２」〜「１０」のＵＩ画像２２０を表示し、合焦状態では、図６に示すサイズの異なる２つの円を重ねたシンボルであってもよい。また、合焦状態を表すシンボルの色を、合焦していない状態において表示するシンボルの色と異なる色にしてもよい。
また、図７に示すように、パターン画像２１０として、異なる複数のパターン画像を１つの画面に表示してもよい。図７（Ａ）に示すパターン画像は、パターン画像２１０の他に、パターン画像２１０の４隅に、横方向Ｈに延びる矩形状のパターン画像２３０を有している。異なるパターン画像２１０、２３０を有しているため、フォーカス調節の精度を高めることができる。特に、図７（Ａ）に示すように、パターン画像２１０の４隅に、パターン画像２３０を配置することで、パターン画像２１０の４隅におけるフォーカス調節の精度を高めることができる。また、図７（Ｂ）に示すパターン画像は、パターン画像２１０の他に、台形歪みを補正するパターン画像２４０を設けた場合を示している。フォーカス調節と、台形歪みの補正を１つのパターン画像で補正することができる。
【００３４】
表示制御部７０４は、算出した差分と、しきい値とを比較して、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する。表示制御部７０４は、例えば、記憶部７５０に記憶した図８に示す設定テーブルを参照して、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する。図８に示す設定テーブルでは、差分が、０以上、２以下である場合に、画像番号「１」のＵＩ画像２２０を生成するように設定されている。また、差分が、２よりも大きく、４以下の場合に、画像番号「２」のＵＩ画像２２０を生成するように設定されている。また、差分が、４よりも大きく、８以下の場合に、画像番号「３」のＵＩ画像２２０を生成するように設定されている。表示制御部７０４は、算出した差分から、図８に示す設定テーブルを参照して画像番号を取得し、取得した画像番号に該当するＵＩ画像２２０を生成する。
表示制御部７０４は、生成したＵＩ画像２２０を画像表示処理部５２０に出力する。ＵＩ画像２２０は、画像投射光学系３０と、画像処理動作回路５０とによってスクリーンＳＣに表示される。
【００３５】
入力操作部９０は、図示しないリモートコントローラーやプロジェクターＰＪに備えられたボタンやキー等で構成され、ユーザーによる操作に応じた操作情報を制御装置７０に出力する。例えば、制御装置７０は、フォーカスリング３５２を回転させる操作情報を入力操作部９０より入力する。制御装置７０は、入力した操作情報に基づいて、レンズ駆動部３５３を駆動し、フォーカスリング３５２を回転させる。
【００３６】
次に、図９に示すフローチャートを参照しながらフォーカス調節処理の処理手順を説明する。フォーカス調節処理は、例えば、投射画像の台形歪みを補正する歪み補正処理の終了後に開始される。
【００３７】
フォーカス調節処理が開始されると、制御部７００は、所定のメニュー画面あるいは入力操作部９０のボタン操作によりアシスト処理の開始が選択されたか否かを判断する（ステップＳ１）。アシスト処理とは、フォーカス調節処理を行うユーザーをアシストするために調整用画像２００をスクリーンＳＣに表示させる処理である。
【００３８】
アシスト処理の開始が選択されたと判断すると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御部７００の表示制御部７０４は、記憶部７５０に記憶されているパラメーターの初期化を行う（ステップＳ２）。記憶部７５０に記憶されている評価値７５２、評価値の最大値７５２が、表示制御部７０４によって初期化される（ステップＳ２）。
【００３９】
次に、表示制御部７０４は、記憶部７５０からパターン画像７５１を読み出して、図２に示した調整用画像２００を生成する（ステップＳ３）。表示制御部７０４は、生成した調整用画像２００を画像処理動作回路５０の画像表示処理部５２０に出力する。調整用画像２００は、画像処理動作回路５０、画像投射光学系３０によってスクリーンＳＣに投射される（ステップＳ４）。なお、調整用画像２００をスクリーンＳＣに投射して、フォーカスの合い具合を表す評価値が算出されるまでは、ＵＩ画像２２０は、スクリーンＳＣに表示しないようにしてもよいし、初期画像として、画像番号１０のＵＩ画像２２０を表示するようにしてもよい。調整用画像２００がスクリーンＳＣに投射されると、撮影部１０は、スクリーンＳＣに投射された調整用画像２００を撮影する（ステップＳ５）。撮影部１０の撮影画像データは、記憶部７５０に記憶されると共に、制御部７００の評価値算出部７０１に渡される。
【００４０】
制御部７００の評価値算出部７０１は、撮影画像データからパターン画像に該当する部分を抽出し、抽出したパターン画像部分の撮影画像データを解析して、評価値を算出する（ステップＳ６）。評価値算出部７０１は、算出した評価値を、評価値の現在値として抑制処理部７０３に渡す。
【００４１】
抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１から取得した評価値の現在値に対し、ノイズ除去処理（ステップＳ７）、ジッター抑制処理(ステップＳ８)を施して、表示制御部７０４に渡す。
【００４２】
表示制御部７０４は、抑制処理部７０３から評価値の現在値を取得すると、評価値の取得は、今回が最初であるか否かを判定する（ステップＳ９）。肯定判定である場合には（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、表示制御部７０４は、抑制処理部７０３から取得した評価値の現在値を、評価値の初期値とする（ステップＳ１０）。その後、表示制御部７０４は、入力操作部９０が操作されてフォーカスリング３５２が回転し、フォーカス位置が変更されたか否かを判定する。フォーカス位置が変更されたと判定すると、表示制御部７０４は、撮影部１０に、スクリーンＳＣを再度撮影させる（ステップＳ５）。また、ステップＳ９の判定が、否定判定の場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、表示制御部７０４は、ステップＳ１１の処理に移行する。
【００４３】
ここで、図１０に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ７のノイズ除去処理と、ステップＳ８のジッター抑制処理の詳細な手順について説明する。
抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１から評価値の現在値を取得すると、取得した評価値の現在値を記憶部７５０の第１記憶領域７５３に記憶させ（ステップＳ７１）、ノイズ除去処理を開始する。抑制処理部７０３は、第１記憶領域７５３に記憶させた評価値の平均値Ａを算出する（ステップＳ７２）。第１記憶領域７５３には、評価値算出部７０１が過去に算出した評価値が記憶されている。抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１から取得した評価値の現在値と、過去の評価値との平均値Ａを算出する。次に、抑制処理部７０３は、評価値の現在値と平均値Ａとの差分を算出し、算出した差分を第１しきい値と比較する(ステップＳ７３)。抑制処理部７０３は、算出した差分が、第１しきい値以上であると判定する場合（ステップＳ７３；Ｙｅｓ）、平均値Ａを選択して、選択した平均値Ａを評価値の現在値とする（ステップＳ７４）。すなわち、評価値算出部７０１から取得した評価値の現在値にはノイズが含まれると判定し、抑制処理部７０３は、平均値Ａを、評価値の現在値として選択する。また、抑制処理部７０３は、算出した差分が、第１しきい値よりも小さい場合には（ステップＳ７３；Ｎｏ）、評価値算出部７０１から取得した評価値を、そのまま評価値の現在値として選択する(ステップＳ７５)。
【００４４】
次に、抑制処理部７０３は、ジッター抑制処理を行う。抑制処理部７０３は、ステップＳ７４又はＳ７５で設定された評価値の現在値を記憶部７５０の第２記憶領域７５４に記憶させる（ステップＳ７６）。次に、抑制処理部７０３は、第２記憶領域７５４の記憶する評価値の平均値Ｂを求める（ステップＳ７７）。平均値Ｂを求めると、抑制処理部７０３は、評価値の単位時間当たりの変化量を求める。例えば、抑制処理部７０３は、前回の評価値と今回の評価値との差分を求め、求めた差分を時間で除算して、評価値の単位時間当たりの変化量を求める。次に、抑制処理部７０３は、算出した評価値の単位時間当たりの変化量と第２しきい値とを比較する（ステップＳ７８）。単位時間当たりの変化量が、第２しきい値以下であった場合（ステップＳ７８；Ｙｅｓ）、抑制処理部７０３は、平均値Ｂを評価値の現在値として選択し（ステップＳ７９）、選択した平均値Ｂを評価値の現在値として表示制御部７０４に渡す。また、評価値の単位時間当たりの変化量が、第２しきい値よりも大きい場合（ステップＳ７８；Ｎｏ）、抑制処理部７０３は、平均値Ａを評価値の現在値として選択し（ステップＳ８０）、選択した平均値Ａを評価値の現在値として表示制御部７０４に渡す。図１１（Ａ）及び（Ｂ）には、評価値の変化と、選択される評価値の平均値との関係の一例を示す図である。図１１（Ａ）に示すａ−ｂ区間や、図１１（Ｂ）に示すｆ−ｇ区間のように、評価値の単位時間当たりの変化量が大きい場合には、平均値Ａが選択される。また、図１１（Ａ）に示すｃ−ｄ区間や、図１１（Ｂ）に示すｅ−ｆ区間、ｇ−ｈ区間のように、評価値の単位時間当たりの変化量が小さい場合には、平均値Ｂが選択される。
【００４５】
図１２に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ１１以降の処理について説明する。ステップＳ１１では、表示制御部７０４は、最大値検出部７０２により評価値の最大値を検出済みであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。否定判定の場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、表示制御部７０４は、抑制処理部７０３から取得した評価値の現在値と、評価値の初期値との差分を算出する(ステップＳ１２)。表示制御部７０４は、差分を算出すると、算出した差分と、表示しきい値とを比較して、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する（ステップＳ１３）。なお、ここで使用される表示しきい値は、第１範囲のしきい値を用いる。第１範囲とは、例えば、図５に示す画像番号７〜１０のＵＩ画像２２０の判定に用いるしきい値である。画像番号１〜６のＵＩ画像２２０の判定に用いる表示しきい値はここでは使用しない。評価値の最大値が検出されていない場合には、第１範囲の表示しきい値を使用することで、評価値の最大値が検出される前にフォーカスの合い具合が高いＵＩ画像２２０を表示してしまうことがないようにする。表示制御部７０４は、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成すると、生成したＵＩ画像２２０をスクリーンＳＣに表示する（ステップＳ１６）。
【００４６】
ＵＩ画像２２０をスクリーンＳＣに表示させると、表示制御部７０４は、アシスト処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１７）。例えば、ステップＳ１３において生成したＵＩ画像２２０が、合焦状態を示す画像番号１のＵＩ画像２２０であった場合、表示制御部７０４は、アシスト処理を終了させると判定する。肯定判定である場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、表示制御部７０４は、ＤＶＤプレーヤーやＰＣなどの画像供給装置からケーブル５００を介して入力した入力画像をスクリーンＳＣに投射する処理を開始する。また、否定判定である場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、表示制御部７０４は、図９に示すステップＳ５に戻り、スクリーンＳＣに投射された調整用画像２００を撮影部１０により撮影する。
【００４７】
また、ステップＳ１１の判定が肯定判定であった場合、表示制御部７０４は、最大値検出部７０２から評価値の最大値を取得し、取得した評価値の最大値と、評価値の現在値との差分を算出する（ステップＳ１４）。表示制御部７０４は、差分を算出すると、算出した差分と、第２範囲の表示しきい値とを比較してフォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成する（ステップＳ１５）。なお、ここで使用される表示しきい値は、第２範囲のしきい値を用いる。第２範囲とは、例えば、図５に示す画像番号１〜１０のＵＩ画像２２０の判定に用いるしきい値である。表示制御部７０４は、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０を生成すると、生成したＵＩ画像２２０をスクリーンＳＣに表示する（ステップＳ１６）。ＵＩ画像２２０をスクリーンＳＣに表示させると、表示制御部７０４は、アシスト処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１７）。肯定判定である場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、表示制御部７０４は、ＤＶＤプレーヤーやＰＣなどの画像供給装置からケーブル５００を介して入力した入力画像をスクリーンＳＣに投射する処理を開始する。フォーカス調節が終了すると、入力画像のスクリーンＳＣへの投射が自動的に開始されるので、ユーザーはフォーカス調節処理を終了させる操作や、入力画像をスクリーンＳＣへ投射させる操作を行う必要がない。
また、否定判定である場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、表示制御部７０４は、図９に示すステップＳ５に戻り、スクリーンＳＣに投射された調整用画像２００を撮影部１０により撮影する。
【００４８】
以上詳細に説明したように本実施形態のプロジェクター１００は、投射光学系３５０と、レンズ駆動部３５３と、撮影部１０と、評価値算出部７０１、抑制処理部７０３及び表示制御部７０４を有する制御部７００とを備えている。投射光学系３５０は、スクリーンＳＣに画像を投射する。レンズ駆動部３５３は、操作に応じて投射光学系３５０に含まれる投射レンズ３５１のフォーカス調節を行う。撮影部１０は、スクリーンＳＣを撮影する。評価値算出部７０１は、撮影部１０の撮影画像に基づいてフォーカスの評価値を算出する。抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１により算出された評価値に対し、ジッター抑制処理を施す。表示制御部７０４は、抑制処理部７０３により処理された評価値に基づいて、フォーカス調整操作用の画像を投射レンズ３５１によりスクリーンＳＣに投射させる。従って、プロジェクター１００のフォーカス調節を行う場合に、ジッターの影響を抑えた評価値に基づく画像を表示することで、フォーカスの合い具合を、分かりやすくユーザーに示すことができる。このため、フォーカス調節中に、誤ってフォーカスのずれが大きくなる方向に調節してしまう可能性を低減することができる。
【００４９】
また、抑制処理部７０３は、評価値算出部７０１により算出された評価値の単位時間当たりの変化量に基づいて、制御部７００で使用される評価値を決定する。従って、フォーカスの合い具合を精度よく表す評価値を選択することができる。
【００５０】
また、表示制御部７０４は、レンズ駆動部３５３が操作に応じてフォーカス調節を行った場合に、所定の画像を投射レンズ３５１によりスクリーンＳＣに投射させる。所定の画像は、フォーカス調節後に算出されジッター抑制処理された評価値と、フォーカス調節前に算出されジッター抑制処理された評価値の最大値との差分に対応する画像である。従って、評価値の差分に対応する画像をスクリーンＳＣに投射することにより、焦点の合い具合を、より一層分かりやすく示すことができる。
【００５１】
また、表示制御部７０４は、評価値の最大値を求めるまでは、評価値の初期値とフォーカス調節後に評価値算出部７０１が算出した評価値との差分に対応する画像を投射させる。また、表示制御部７０４は、評価値の最大値が得られた後は、評価値の最大値とフォーカス調節後に評価値算出部７０１が算出した評価値との差分に対応する画像を投射させる。従って、評価値の最大値が求められるまでは、評価値の初期値とフォーカス調節後の評価値との差分をユーザーに認識させることができる。また、評価値の最大値が求められた後は、評価値の最大値とフォーカス調節後の評価値との差分をユーザーに認識させることができる。
【００５２】
また、スクリーンＳＣに投射させる画像は、複数の図形を含み、表示制御部７０４は、複数の図形間の距離を前記差分に対応させた画像をスクリーンＳＣに投射させる。従って、図形間の距離によってフォーカス調節後の評価値と、評価値の初期値又は最大値との差分を表す画像を表示することができる。このため、ユーザーが差分を認識しやすい画像を表示することができる。
【００５３】
また、表示制御部７０４は、レンズ駆動部３５３のフォーカス調節後の評価値に基づいて、合焦したと判定した場合に、図形を異なる形状とした画像を投射させる。従って、合焦したと判定される場合をユーザーに容易に認識させることができる。
【００５４】
また、評価値算出部７０１は、撮影部１０の撮影画像のコントラストを検出することによりフォーカスの評価値を算出する。従って、フォーカスの合い具合を精度よく表す評価値を得ることができる。
【００５５】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
例えば、フォーカス調節処理の初期段階では、図１３（Ａ）又は（Ｂ）に示す画像をスクリーンＳＣに表示させて、操作レバーの操作方向をユーザーに指示するようにしてもよい。図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示す画像は、フォーカスがスクリーンＳＣに合っていない、画像がぼけた状態でも、ユーザーが操作レバーの操作方向を理解することができるように、矢印で操作レバーの操作方向を示している。フォーカス調節処理の初期段階において、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示す画像を適宜表示させて、操作レバーを動かすようにユーザーに促す。これによって、評価値が最大値を示す合焦位置を検出しやすくすることができる。
【００５６】
また、上述した実施形態では、フォーカスの合い具合を表すＵＩ画像２２０をスクリーンＳＣに投射していたが、フォーカスの合い具合をスピーカー２０から音声出力してもよい。また、フォーカスの合い具合をＵＩ画像２２０によりスクリーンＳＣに表示すると共に、スピーカー２０から音声出力してもよい。制御部７００（表示制御部７０４）は、投射レンズ３５１のフォーカス調節後の評価値に基づいて、フォーカスの合い具合を表す音声信号をスピーカー２０から出力する。例えば、フォーカスの合い具合に応じて、音声の出力音量を変更したり、所定の音声を出力する回数によってフォーカスの合い具合をユーザーに通知してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…撮影部、２０…スピーカー（音声出力部）、３０…画像投射光学系、５０…画像処理動作回路、７０…制御装置、９０…入力操作部、１００…プロジェクター、２００…調整用画像、２１０…パターン画像、２２０…ＵＩ画像、３１０…照明光学系、３１１…光源ランプ、３１２…ランプ駆動部、３３０…液晶パネル、３５０…投射光学系（投射部）、３５１…投射レンズ、３５２…フォーカスリング、３５３…レンズ駆動部（フォーカス調節部）、５１０…Ａ／Ｄ変換部、５２０…画像表示処理部、５４０…液晶パネル駆動部、７００…制御部、７０１…評価値算出部、７０２…最大値検出部、７０３…抑制処理部、７０４…表示制御部（制御部）、７５０…記憶部、ＳＣ…スクリーン（投射面）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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