(57)【要約】【課題】より広範囲の投写角度を判定することが可能なプロジェクタ等を提供すること。【解決手段】プロジェクタ１００が、投写部１９０によって投写されたキャリブレーション画像を撮像して撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報１２４を生成する撮像部１１０と、撮像情報１２４に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成する分布情報生成部１３１と、基準環境における前記明るさ分布情報を示す基準分布情報と、第１の理想環境における前記明るさ分布情報を示す第１の理想分布情報との相違を示す値に基づき、前記明るさ分布情報を補正して第１の補正明るさ分布情報を生成する分布情報補正部１３２と、前記第１の補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定する横投写角度決定部１３３とを含んで構成される。【選択図】図２
2008211353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリブレーション画像を投写する投写部と、
当該投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成する撮像部と、
前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成する分布情報生成部と、
前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成する分布情報補正部と、
前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定する投写角度決定部と、
を含む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において、
前記複数の補正明るさ分布情報は、第１の補正明るさ分布情報と、第２の補正明るさ分布情報とを含み、
前記分布情報補正部は、前記投写角度決定部が前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できない場合、前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記第１の補正明るさ分布情報の生成時とは異なる補正を行うことにより、前記明るさ分布情報を補正して第２の補正明るさ分布情報を生成し、
前記投写角度決定部は、前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できない場合、前記第２の補正明るさ分布情報に基づき、前記投写角度を決定す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において、
前記分布情報生成部は、
基準環境における前記明るさ分布情報を示す基準分布情報と、第１の理想環境における前記明るさ分布情報を示す第１の理想分布情報との比率を演算するとともに、当該比率を前記明るさ分布情報に乗じて前記第１の補正明るさ分布情報を生成し、
前記基準分布情報と、第２の理想環境における前記明るさ分布情報を示す第２の理想分布情報との比率を演算するとともに、当該比率を前記明るさ分布情報に乗じて前記第２の補正明るさ分布情報を生成することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の補正明るさ分布情報は、前記撮像画像における位置における前記明るさ値を示す関数で表され、
前記投写角度決定部は、前記分布情報補正部の出力がピークになる値を検出するとともに、当該出力がピークになった際の前記位置を前記投写角度として決定し、当該ピークになる値を検出できない場合に前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できないと判定することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記プロジェクタは、前記投写部を用いて前記キャリブレーション画像の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を前記キャリブレーション画像として投写する処理および前記撮像部を用いて前記撮像画像の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を示す情報を前記撮像情報として生成する処理の少なくとも一方の処理を実行することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
投写部と、撮像部とを含むプロジェクタの有するコンピュータを、
前記投写部にキャリブレーション画像を投写させる投写制御部と、
当該投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を前記撮像部に撮像させて撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成させる撮像制御部と、
前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成する分布情報生成部と、
前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成する分布情報補正部と、
前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定する投写角度決定部として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
投写部と、撮像部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項６に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
【請求項８】
投写部と、撮像部と、歪み補正部とを含むプロジェクタによる画像歪み補正方法であって、
前記投写部は、キャリブレーション画像を投写し、
前記撮像部は、前記投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成し、
前記歪み補正部は、
前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成し、
前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成し、
前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定し、
当該投写角度に基づき、画像の歪みを補正し、
前記投写部は、前記歪み補正部によって歪みが補正された画像を投写することを特徴とする画像歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写角度を判定するためのプロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像歪み補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタが、スクリーン等の投写対象物と正対していない場合、投写された画像には歪みが発生する。このような画像の歪みを補正する手法として、種々の手法が提案されている。例えば、特開２００６−２９５２９２号公報では、投写された画像を撮像し、撮像明度分布と理想明度分布に応じて画像の歪みを補正することが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２９５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特開２００６−２９５２９２号公報の手法では、投写光は理想的な点光源（すべての方向に対する明るさが等しい光源）であることが前提となり、プロジェクタが判定可能な投写角度は最大１０〜１５度程度であり、非常に小さいものであった。また、特開２００６−２９５２９２号公報の手法では、１種類の明度分布を用いて補正を行っているため、汎用性に欠けていた。
【０００４】
また、明度分布はプロジェクタのズーム度合いによっても変化するが、ズーム度合いを把握するためにはズームレンズエンコーダ等のハードウェアを用いる必要があった。このため、ズームレンズエンコーダ等のハードウェアを有さないプロジェクタは、ズーム機能に対応した適切な歪み補正を行うことは困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、より広範囲の投写角度を判定することが可能なプロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像歪み補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、キャリブレーション画像を投写する投写部と、当該投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成する撮像部と、前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成する分布情報生成部と、前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成する分布情報補正部と、前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定する投写角度決定部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るプログラムは、投写部と、撮像部とを含むプロジェクタの有するコンピュータを、前記投写部にキャリブレーション画像を投写させる投写制御部と、当該投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を前記撮像部に撮像させて撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成させる撮像制御部と、前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成する分布情報生成部と、前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成する分布情報補正部と、前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定する投写角度決定部として機能させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、投写部と、撮像部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る画像歪み補正方法は、投写部と、撮像部と、歪み補正部とを含むプロジェクタによる画像歪み補正方法であって、前記投写部は、キャリブレーション画像を投写し、前記撮像部は、前記投写部によって投写された前記キャリブレーション画像を撮像して撮像画像内の明るさ値を示す撮像情報を生成し、前記歪み補正部は、前記撮像情報に基づき、前記撮像画像の少なくとも一部の領域である対象領域における前記明るさ値の分布を示す明るさ分布情報を生成し、前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記明るさ分布情報を補正して複数の異なる補正明るさ分布情報を生成し、前記複数の補正明るさ分布情報のうちの少なくとも１つの補正明るさ分布情報に基づき、投写角度を決定し、当該投写角度に基づき、画像の歪みを補正し、前記投写部は、前記歪み補正部によって歪みが補正された画像を投写することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、プロジェクタは、複数の異なる補正明るさ分布情報を用いることにより、投写角度を正確かつ広範囲に判定することができる。特に、本発明によれば、プロジェクタは、撮像情報等に基づいて撮像画像の中央部が撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように明るさ分布情報を補正することにより、明るさの相違を判定しやすくなるため、投写角度を正確かつ広範囲に判定することができる。
【００１１】
また、前記複数の補正明るさ分布情報は、第１の補正明るさ分布情報と、第２の補正明るさ分布情報とを含み、前記分布情報補正部は、前記投写角度決定部が前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できない場合、前記撮像画像の中央部が前記撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように、前記第１の補正明るさ分布情報の生成時とは異なる補正を行うことにより、前記明るさ分布情報を補正して第２の補正明るさ分布情報を生成し、前記投写角度決定部は、前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できない場合、前記第２の補正明るさ分布情報に基づき、前記投写角度を決定してもよい。
【００１２】
これによれば、プロジェクタは、第１の補正明るさ分布情報の生成時とは異なる補正を行うことにより、投写角度をより広範囲に判定することができる。
【００１３】
また、前記分布情報生成部は、基準環境における前記明るさ分布情報を示す基準分布情報と、第１の理想環境における前記明るさ分布情報を示す第１の理想分布情報との比率を演算するとともに、当該比率を前記明るさ分布情報に乗じて前記第１の補正明るさ分布情報を生成し、前記基準分布情報と、第２の理想環境における前記明るさ分布情報を示す第２の理想分布情報との比率を演算するとともに、当該比率を前記明るさ分布情報に乗じて前記第２の補正明るさ分布情報を生成してもよい。
【００１４】
これによれば、プロジェクタは、比率を用いることにより、相違を把握しやすく、投写角度をより正確に判定することができる。
【００１５】
また、前記第１の補正明るさ分布情報は、前記撮像画像における位置における前記明るさ値を示す関数で表され、前記投写角度決定部は、前記分布情報補正部の出力がピークになる値を検出するとともに、当該出力がピークになった際の前記位置を前記投写角度として決定し、当該ピークになる値を検出できない場合に前記第１の補正明るさ分布情報に基づいて前記投写角度を決定できないと判定してもよい。
【００１６】
これによれば、プロジェクタは、第１の補正明るさ分布情報を用いてピークになる値を検出できない場合に第２の補正明るさ分布情報を用いることにより、ピークになる値を検出しやすくなるため、より広範囲の投写角度を判定することができる。
【００１７】
また、前記プロジェクタは、前記投写部を用いて前記キャリブレーション画像の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を前記キャリブレーション画像として投写する処理および前記撮像部を用いて前記撮像画像の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を示す情報を前記撮像情報として生成する処理の少なくとも一方の処理を実行してもよい。
【００１８】
これによれば、プロジェクタは、キャリブレーション画像の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を投写、撮像することにより、投写角度が大きい場合であっても、撮像された投写画像内の明るさ値の相違を判定することができる。これにより、プロジェクタは、より広範囲の投写角度を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、本実施例における投写状態を示す図である。プロジェクタ１００は、スクリーン１０に投写画像１２を投写する。また、プロジェクタ１００は、撮像部１１０を有している。撮像部１１０は、スクリーン１０および投写画像１２を含む撮像範囲１４で撮像を行い、撮像画像を示す撮像情報を生成する。本実施例のプロジェクタ１００は、より広範囲の投写角度を判定するために複数種の理想分布情報を用いて撮像情報（照度分布情報）を補正することにより、投写角度の判定を行っている。
【００２１】
次に、このような機能を有するプロジェクタ１００の機能ブロックについて説明する。図２は、本実施例におけるプロジェクタ１００の機能ブロックを示す図である。プロジェクタ１００は、撮像部１１０と、種々のデータを記憶する記憶部１２０と、画像の歪みを補正する歪み補正部１３０と、プロジェクタ１００の縦方向の投写角度を判定する縦投写角判定部１８０と、液晶パネルに画像を生成する画像生成部１５０と、液晶パネルを介して画像を投写する投写部１９０とを含んで構成されている。
【００２２】
また、記憶部１２０は、画像を生成するための画像情報１２２、撮像部１１０からの撮像情報１２４、基準環境における照度分布を示す基準分布情報、理想分布情報等を示す基準データ１２６、実際の照度分布を示す照度分布情報１２８等を記憶している。なお、ここで、基準環境としては、例えば、スクリーン１０の法線と投写光の光軸とが一致し、投写画像１２に歪みがなく、かつ、外光等によるノイズの影響がない状態等が該当する。
【００２３】
また、歪み補正部１３０は、撮像情報１２４に基づき、対象領域における照度分布を示す照度分布情報１２８を生成する分布情報生成部１３１と、照度分布情報１２８を補正する分布情報補正部１３２と、補正後の照度分布情報１２８に基づき、横方向の投写角度を判定する横投写角度決定部１３３と、撮像情報１２４等に基づき、投写部１９０のズーム状態を判定するズーム状態判定部１３４と、横方向の投写角度等に基づき、画像の歪みを補正する台形歪み補正部１３５とを含んで構成されている。
【００２４】
なお、これらの各部の機能をプロジェクタ１００に実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のハードウェアが採用されてもよい。例えば、撮像部１１０としてはＣＣＤセンサー等、記憶部１２０としてはＲＡＭ、ＨＤＤ等、歪み補正部１３０としてはＣＰＵ等、画像生成部１５０としては画像処理回路、液晶駆動回路等、縦投写角判定部１８０としては角度センサー等、投写部１９０としては液晶パネル、ランプ、投写レンズ等が採用されてもよい。
【００２５】
また、プロジェクタ１００は、これらの各部の機能を実装するためのプログラムを記憶した情報記憶媒体２００から当該プログラムを読み取って各部の機能を実装してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００２６】
次に、これらの各部を用いた画像の投写手順について説明する。図３は、本実施例における投写手順を示すフローチャートである。例えば、プロジェクタ１００は、プロジェクタ１００が起動した場合、ユーザーから補正指示があった場合等に画像の歪みを補正する。画像の歪みを補正する場合、まず、画像生成部１５０は、画像情報１２２に基づき、キャリブレーション画像を生成し、投写部１９０は、当該キャリブレーション画像をスクリーン１０へ向け投写する（ステップＳ１）。
【００２７】
撮像部１１０は、スクリーン１０に投写されたキャリブレーション画像を撮像して撮像情報１２４を生成し、記憶部１２０に記憶する（ステップＳ２）。本実施例では、プロジェクタ１００は、２種類のキャリブレーション画像を投写し、撮像する。
【００２８】
図４（Ａ）は、全白のキャリブレーション画像３００を示す図であり、図４（Ｂ）は、全黒のキャリブレーション画像３０１を示す図である。まず、プロジェクタ１００は、全白（画像全体が白）のキャリブレーション画像３００を投写し、自動露出で撮像する。
【００２９】
次に、プロジェクタ１００は、全黒（画像全体が黒）のキャリブレーション画像３０２を投写し、キャリブレーション画像３００撮像時の自動露出によって決定された露出で撮像する。なお、２種類のキャリブレーション画像３００、３０１の投写順序、撮像順序は任意である。また、本実施例では、投写角度を判定しやすくするため、キャリブレーション画像３００、３０１として、中央部（例えば、水平方向において中央の３分の１の領域等）を端部（例えば、水平方向において左右それぞれ３分の１の領域等）に比べて相対的に明るくした画像を用いている。なお、相対的に明るくする手法としては、例えば、中央部のみを明るくする手法、端部のみを暗くする手法、中央部を明るくし、かつ、端部を暗くする手法等が該当する。
【００３０】
図５（Ａ）は、全白のキャリブレーション画像３００の撮像画像４００を示す図であり、図５（Ｂ）は、全黒のキャリブレーション画像３０１の撮像画像４０１を示す図である。分布情報生成部１３１は、撮像部１１０による上記２種類の撮像が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３）、撮像が終了した場合、撮像情報１２４に基づき、撮像領域（例えば、ＣＣＤパネル等）内の対象領域における照度分布を示す照度分布情報１２８を生成する（ステップＳ４）。なお、対象領域としては、例えば、撮像領域全体、撮像領域の１水平ライン、撮像領域の対角線のライン等が該当する。すなわち、水平方向の明るさの分布を検出するためには、少なくとも水平方向の１ライン分の撮像情報１２４があればよい。また、撮像情報１２４および照度分布情報１２８は、１画素ごとの情報であってもよいし、複数画素で構成される画素ブロックごとの情報（例えば、当該画素ブロックを構成する画素の値の平均値または代表値を示す情報等）であってもよい。
【００３１】
ズーム状態判定部１３４は、撮像画像４００と撮像画像４０１との差分画像を生成し、当該差分画像を対象としてエッジ検出等を行うことにより、撮像画像４００内の投写画像１２の大きさを判定し、当該大きさを基準データ１２６に含まれる比較対象のデータと比較することにより、ズーム状態を判定する（ステップＳ５）。なお、この比較対象のデータとしては、例えば、ズームレンズをテレ端に設定した際のキャリブレーション画像３００の撮像データ、ズームレンズをワイド端に設定した際のキャリブレーション画像３００の撮像データ、これらのデータを関数で示すデータ等が該当する。
【００３２】
分布情報補正部１３２は、照度分布第１補正を実行する（ステップＳ６）。図６は、本実施例における投写状態を示す概略平面図である。図７は、スクリーン１０が完全拡散面に近い場合の照度分布の一例を示す図である。図８は、スクリーン１０が完全反射面に近い場合の照度分布の一例を示す図である。図９は、第１の理想分布情報および第２の理想分布情報を示す図である。図１０は、第１の理想分布情報および第２の理想分布情報を用いた照度分布の一例を示す図である。なお、各図では、照度値の最大値が１になっている。
【００３３】
本実施例では、横方向の投写角度は、例えば、図６に示すように、平面における理想的なスクリーン１０の配置に対するスクリーン１０の傾きを示す角度φである。なお、理想的なスクリーン１０の配置は、プロジェクタ１００の投写光の光軸とスクリーン１０の法線とが一致する状態でスクリーン１０が配置されている状態である。
【００３４】
また、スクリーン１０には、反射率の低い完全拡散反射特性を有するものや当該特性を有さない反射率の高いものが存在する。前者の場合、照度分布は図７に示すようなものになり、後者の場合、照度分布は図８に示すようなものになる。本実施例では、このようなスクリーン１０の特性の相違にも対応できるように、プロジェクタ１００は、複数種の照度分布を用いて照度分布情報１２８を補正する。
【００３５】
具体的には、分布情報補正部１３２は、照度分布第１補正として、第１の理想分布情報ｆ１（ｄ）＝１−α＊ｄ＊ｄを用いて照度分布情報１２８を補正する。なお、ここで、αは第１の係数であり、ｄは撮像領域における水平方向の位置または水平方向の角度（投写光の射出角度でもよい。）である。なお、撮像領域における中央が水平方向の位置０であるものとする。また、αは、例えば、０．０００５０から０．０００８５までのいずれかの数値であり、特に、好ましくは、０．０００６５から０．０００７０までのいずれかの数値である。
【００３６】
また、分布情報補正部１３２は、ｆ１（ｄ）と、基準データ１２６に含まれる基準分布情報であるｆｚ（ｄ）との比率（相違を示す値）を照度分布情報１２８であるｆｎｏｗ（ｄ）に掛けることにより、照度分布情報１２８を補正する。すなわち、第１の補正後の照度分布情報１２８であるｆｃ１（ｄ）＝ｆｎｏｗ（ｄ）＊｛ｆ１（ｄ）／ｆｚ（ｄ）｝である。図９に示すように、ｆ１（ｄ）およびｆｚ（ｄ）は、中央部（ｄ＝０付近の領域）が端部に比べて相対的に出力が大きくなる関数である。
【００３７】
これにより、図１０に示すように、ｆｎｏｗ（ｄ）はｆｃ１（ｄ）のように補正され、ｆｃ１（ｄ）は、ｆｎｏｗ（ｄ）と比べ、中央部が端部に比べて相対的に明るくなる。なお、分布情報補正部１３２は、ズーム状態判定部１３４によって判定されたズーム状態に応じて複数種の基準分布情報からｆｚ（ｄ）を選択する。すなわち、ｆｚ（ｄ）は、ズーム状態に応じて変化する。もちろん、分布情報補正部１３２は、1種類のｆｚ（ｄ）をズーム状態に応じて線形補間等の手法を用いて補正して用いてもよい。
【００３８】
横投写角度決定部１３３は、ｆｃ１（ｄ）が凸状であるかどうかを判定することにより、投写角度を、決定可能かどうかを判定する（ステップＳ７）。例えば、図１０に示すように、ｆｃ１（ｄ）が凸状である場合、ピークの角度ｄ１が求める投写角度φになる。
【００３９】
一方、ｆｃ１（ｄ）が凸状ではなく、右下がり状や左下がり状である場合、分布情報補正部１３２は、照度分布第２補正を行う（ステップＳ８）。
【００４０】
具体的には、分布情報補正部１３２は、照度分布第２補正として、第２の理想分布情報ｆ２（ｄ）＝１−β＊ｄ＊ｄを用いて照度分布情報１２８を補正する。なお、ここで、βは第２の係数であり、例えば、０．００１０から０．００１７までのいずれかの数値であり、特に、好ましくは、０．００１３から０．００１４までのいずれかの数値である。また、β＝２αであってもよい。
【００４１】
また、分布情報補正部１３２は、ｆ２（ｄ）と、基準データ１２６に含まれる基準分布情報であるｆｚ（ｄ）との比率を照度分布情報１２８であるｆｎｏｗ（ｄ）に掛けることにより、照度分布情報１２８を補正する。すなわち、第２の補正後の照度分布情報１２８であるｆｃ２（ｄ）＝ｆｎｏｗ（ｄ）＊｛ｆ２（ｄ）／ｆｚ（ｄ）｝である。図９に示すように、ｆ２（ｄ）およびｆｚ（ｄ）は、中央部（ｄ＝０付近の領域）が端部に比べて相対的に出力が大きくなる関数である。
【００４２】
これにより、図１０に示すように、ｆｎｏｗ（ｄ）はｆｃ２（ｄ）のように補正され、ｆｃ２（ｄ）は、ｆｎｏｗ（ｄ）と比べ、中央部が端部に比べて相対的に明るくなる。
【００４３】
ｆｃ２（ｄ）におけるピーク角度ｄ２を２倍した値が求める投写角度φになる。なお、実用上の範囲では照度分布第２補正までで投写角度φは決定される。もちろん、プロジェクタ１００は、照度分布第２補正まで投写角度φを決定できない場合、同様の原理および処理により、照度分布第３補正等を行ってもよい。
【００４４】
台形歪み補正部１３５は、ズーム状態判定部１３４からのズーム状態を示す情報、縦投写角判定部１８０からの縦方向の投写角度θ、横投写角度決定部１３３からの横方向の投写角度φに基づき、画像の台形歪みを把握し、液晶パネルにおける所望の表示領域を示す情報を画像生成部１５０に出力する。画像生成部１５０は、当該情報に基づき、当該表示領域に画像を生成する（ステップＳ９）。投写部１９０は、当該画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００４５】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、複数種の補正明るさ分布情報を用いることにより、投写角度を正確かつ広範囲に判定することができる。特に、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、撮像情報等に基づいて撮像画像の中央部が撮像画像の端部に比べて相対的に明るくなるように明るさ分布情報を補正することにより、明るさの相違を判定しやすくなるため、投写角度を正確かつ広範囲に判定することができる。
【００４６】
また、プロジェクタ１００は、複数種の補正明るさ分布情報を用いることにより、スクリーン１０の反射特性に関わらず、投写角度を正確かつ広範囲に判定することができる。すなわち、プロジェクタ１００は、投写角度φが投写光の画角より小さい場合は照度分布第１補正（ステップＳ６）で投写角度φを判定でき、投写角度φが投写光の画角より大きい場合はスクリーン１０の正反射部分は撮像範囲１４の外になるため、照度分布第２補正（ステップＳ８）ではスクリーン１０の乱反射部分だけを検出できるため、完全拡散面に投写した場合と同様の特性の照度分布情報１２８を得ることができ、正確に投写角度を判定することができる。
【００４７】
また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、キャリブレーション画像３００、３０１の中央部を端部に比べて相対的に明るくした画像を投写、撮像することにより、投写角度が大きい場合であっても、撮像された投写画像内の照度値の相違を判定することができる。これにより、プロジェクタは、より広範囲の投写角度を判定することができる。
【００４８】
また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、第２の理想分布情報における第２の係数を第１の理想分布情報における第１の係数のほぼ倍の値に設定することにより、第１の理想分布情報だけを用いる場合と比べてほぼ倍の投写角度を判定することができる。
【００４９】
また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、照度分布情報１２８を補正する係数として比率を用いることにより、照度値の相違を把握しやすく、液晶パネルのガンマ特性を考慮する必要もないため、演算量を低減でき、投写角度をより正確かつ高速に判定することができる。
【００５０】
また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、第１の補正明るさ分布情報を用いてピークになる値を検出できない場合に第２の補正明るさ分布情報を用いることにより、ピークになる値を検出しやすくなるため、より広範囲の投写角度を判定することができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、ズームレンズエンコーダを用いたり、ズーム倍率を決定するための複数種のキャリブレーション画像を投写したりする必要がないため、より簡易に投写角度を判定することができる。
【００５２】
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、明るさを示す明るさ値は、照度値には限定されず、例えば、輝度値、明度値、ＲＧＢ値等であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施例では、プロジェクタ１００は、中央部が端部に比べて相対的に明るいキャリブレーション画像３００、３０１を用いているが、明るさが均一のキャリブレーション画像を用いてもよい。また、撮像部１１０は、撮像画像の中央部が端部に比べて相対的に明るくなるように補正した撮像情報１２４を生成してもよい。
【００５４】
また、例えば、プロジェクタ１００がズーム機能を有さない場合、ズーム状態判定部１３４およびステップＳ５は不要である。また、上述した実施例では、撮像画像の差分画像を用いているが、撮像画像４００、４０１をそのまま用いてもよい。また、キャリブレーション画像は、上述したキャリブレーション画像３００、３０１には限定されない。例えば、プロジェクタ１００は、キャリブレーション画像３００のみを用いてもよいし、白と黒の市松模様のキャリブレーション画像を用いてもよい。
【００５５】
また、本発明の適用は、水平方向の投写角度φの判定には限定されず、垂直方向の投写角度θの判定に適用されてもよい。垂直方向の投写角度θの判定に本発明が適用される場合、縦投写角判定部１８０は不要である。
【００５６】
また、投写対象物は、スクリーン１０には限定されず、例えば、ホワイトボード、黒板、壁に設けられた長方形枠等の矩形の投写対象領域を有する種々の投写対象物を採用可能である。また、プロジェクタ１００としては、例えば、液晶プロジェクタ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）プロジェクタ、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたプロジェクタ等を用いてもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施例における投写状態を示す図である。
【図２】本実施例におけるプロジェクタの機能ブロックを示す図である。
【図３】本実施例における投写手順を示すフローチャートである。
【図４】図４（Ａ）は、全白のキャリブレーション画像を示す図であり、図４（Ｂ）は、全黒のキャリブレーション画像を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、全白のキャリブレーション画像の撮像画像を示す図であり、図５（Ｂ）は、全黒のキャリブレーション画像の撮像画像を示す図である。
【図６】本実施例における投写状態を示す概略平面図である。
【図７】スクリーンが完全拡散面に近い場合の照度分布の一例を示す図である。
【図８】スクリーンが完全反射面に近い場合の照度分布の一例を示す図である。
【図９】第１の理想分布情報および第２の理想分布情報を示す図である。
【図１０】第１の理想分布情報および第２の理想分布情報を用いた照度分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  スクリーン、１２  投写画像、１４  撮像範囲、１００  プロジェクタ、１１０  撮像部、１２０  記憶部、１２２  画像情報、１２４  撮像情報、１２６  基準データ、１２８  照度分布情報、１３０  歪み補正部、１３１  分布情報生成部、１３２  分布情報補正部、１３３  横投写角度決定部、１３４  ズーム状態判定部、１３５  台形歪み補正部、１５０  画像生成部、１８０  縦投写角判定部、１９０  投写部、２００  情報記憶媒体、３００、３０１  キャリブレーション画像、４００、４０１  撮像画像
【図１】
2008211353.tif 000003
【図２】
2008211353.tif 000004
【図３】
2008211353.tif 000005
【図６】
2008211353.tif 000006
【図７】
2008211353.tif 000007
【図８】
2008211353.tif 000008
【図９】
2008211353.tif 000009
【図１０】
2008211353.tif 000010
【図４】
2008211353.tif 000011
【図５】
2008211353.tif 000012