(57)【要約】【課題】  縁に特徴的な枠等がないものを投写対象物として、プロジェクタで画像を投写する場合において、画像光の投写領域の大きさを自動的に調整する場合には、その度に投写対象物にマーカを付けねばならず煩雑であった。【解決手段】  テストパターン画像を投写対象物に投写する際、投写用ズームレンズを調整して、投写領域の大きさを少しづつ拡大させ、その都度、投写領域を撮像する。投写対象物の頂点が投写対象物の縁に一致した後、投写領域が投写対象物からはみ出した場合には、撮像画像に写っているテストパターン画像の輪郭の一部は投写対象物の縁の一部に一致する。従って、拡大の前後の撮像画像内に写ったテストパターン画像の輪郭を比較し、一致する部分がある場合には、投写領域が投写対象物からはみ出したと判断し、投写領域の大きさを拡大前の大きさに戻すようにする。【選択図】  図１
2005195969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、
前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動する駆動部と、
少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投写領域の大きさを変化させ、
前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較して、前後において一致する部分を不変化部分として抽出し、前記投射領域の特徴点が、前記不変化部分に達するか、又は、前記不変化部分との距離が所定の値以下になった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止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、
前記制御部が前記投写領域の大きさを変化させる際、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、
前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動する駆動部と、
少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させ、
前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の１辺全てが写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、
前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動する駆動部と、
少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させ、
前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、
前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動する駆動部と、
少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に小さくなるよう変化させ、
前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出された場合に、前記ズームレンズの駆動を停止することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、
前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動する駆動部と、
少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを最も小さい大きさから徐々に大きくなるよう変化させ、
前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較し、前後において一致する部分を抽出した場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１、請求項２、請求項４、または請求項５のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記投写領域の特徴点は、前記投写領域の頂点であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項４、または請求項５のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記投射領域の頂点のうち、第１の頂点が前記不変化部分に達し、その後に第２の頂点が前記不変化部分に達する場合に、前記投写領域の特徴点は、前記第２の頂点であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、を備えるプロジェクタにおけるズーム調整方法であって、
（ａ）投写対象物に前記画像光を投写する工程と、
（ｂ）前記ズームレンズを駆動して、前記投写領域の大きさを変化させる工程と、
（ｃ）前記投射領域を撮像する工程と、
（ｄ）撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較して、前後において一致する部分を不変化部分として抽出する工程と、
（ｅ）前記投射領域の特徴点が、前記不変化部分に達するか、又は、前記不変化部分との距離が所定の値以下になった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止する工程と、
を備えるズーム調整方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のズーム調整方法であって、
前記工程（ｂ）において、前記投写領域の大きさを変化させる際、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させることを特徴とするズーム調整方法。
【請求項１１】
画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、を備えるプロジェクタにおけるズーム調整方法であって、
（ａ）投写対象物に前記画像光を投写する工程と、
（ｂ）前記ズームレンズを駆動して、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させる工程と、
（ｃ）前記投射領域を撮像する工程と、
（ｄ）撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の１辺全てが写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止する工程と、
を備えるズーム調整方法。
【請求項１２】
画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、を備えるプロジェクタにおけるズーム調整方法であって、
（ａ）投写対象物に前記画像光を投写する工程と、
（ｂ）前記ズームレンズを駆動して、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させる工程と、
（ｃ）前記投射領域を撮像する工程と、
（ｄ）撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止する工程と、
を備えるズーム調整方法。
【請求項１３】
画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、を備えるプロジェクタにおけるズーム調整方法であって、
（ａ）投写対象物に前記画像光を投写する工程と、
（ｂ）前記ズームレンズを駆動して、前記投射領域の大きさを徐々に小さくなるよう変化させる工程と、
（ｃ）前記投射領域を撮像する工程と、
（ｄ）撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出された場合に、前記ズームレンズの駆動を停止する工程と、
を備えるズーム調整方法。
【請求項１４】
画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、を備えるプロジェクタにおけるズーム調整方法であって、
（ａ）投写対象物に前記画像光を投写する工程と、
（ｂ）前記ズームレンズを駆動して、前記投射領域の大きさを最も小さくする工程と、
（ｃ）前記ズームレンズを駆動して、前記投射領域の大きさを最も小さい大きさから徐々に大きくなるよう変化させる工程と、
（ｄ）前記投射領域を撮像する工程と、
（ｅ）撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較する工程と、
（ｆ）比較の結果、前後において一致する部分を抽出した場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止する工程と、
を備えるズーム調整方法。
【請求項１５】
請求項９、請求項１０、請求項１２、または請求項１３のいずれかに記載のズーム調整方法であって、
前記投写領域の特徴点は、前記投写領域の頂点であることを特徴とするズーム調整方法。
【請求項１６】
請求項９、請求項１０、請求項１２、または請求項１３のいずれかに記載のズーム調整方法であって、
前記投射領域の頂点のうち、第１の頂点が前記不変化部分に達し、その後に第２の頂点が前記不変化部分に達する場合に、前記投写領域の特徴点は、前記第２の頂点であることを特徴とするズーム調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関し、特に、投写対象物の大きさを考慮して、画像光が投写される領域を自動的にズームする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像を画像光として投写対象物に投写するプロジェクタの使用に際しては、画像光が投写される領域（以下、「投写領域」と呼ぶ。）が全て投写対象物内に収まるとともに、投写された画像（以下、「投写画像」と呼ぶ。）ができるだけ大きく表示されるように調整される。そして、多くの場合、この調整は、投写用レンズとしてプロジェクタに備えられたズームレンズの位置を調整する事（以下、「ズーム調整」と呼ぶ。）により行われる。特に、持ち運びが可能なプロジェクタについては、設置する度に投写対象物との距離が変わる可能性があるため、上述のズーム調整をその都度行わねばならず、煩雑であった。そこで、このズーム調整の簡易化を目的としたプロジェクタの構成、及び当該プロジェクタを用いたズーム調整方法について、従来においては、いくつかの提案がなされている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１に開示されているように、投写対象物がスクリーンである場合、そのスクリーンを撮像するカメラを有するプロジェクタと、スクリーンの縁を示すために、四隅に十字形のスクリーンマーカが付けられた矩形のスクリーンと、を用いる方法が提案されている。
具体的には、まず、スクリーンと同様に、四隅を示す十字形の画像マーカを有する矩形のテストパターン画像を、プロジェクタから上述のスクリーンに投写して、この時のスクリーンを撮像する。投写領域が、スクリーン内に収まっている場合には、撮像された画像にはスクリーン上のスクリーンマーカはもちろん、スクリーンに表示される画像マーカも写ることとなる。そこで、この撮像画像上のスクリーンマーカ間の距離、及び画像マーカ間の距離を算出して、これら距離を比較する。そして、画像マーカ間の距離がスクリーンマーカ間の距離よりも小さい場合は、投写用ズームレンズをワイド側に移動させて、投写領域が大きくなるように調整し、画像マーカ間の距離がスクリーンマーカ間の距離よりも大きい場合は、投写用ズームレンズをテレ側に移動させて、投写領域が小さくなるように調整するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来技術においては、投写対象物の大きさを考慮して投写領域の大きさを自動的に調整するために、投写対象物であるスクリーンに縁を示すマーカを付ける必要があった。ところで、投写対象物として、スクリーンではなく、移動可能なホワイトボードを用いる場合がある。その場合、ホワイトボードには、一般に、縁を示すマーカがないため、このようなホワイトボード等を投写対象物として用いる場合、上述のような従来のズーム調整方法を行おうとすると、プロジェクタの使用の度にホワイトボードにマーカを付けなくてはならず、ユーザにとって手間がかかるという問題があった。また、ホワイトボードに、常時マーカを付けておいてもよいが、その場合、ホワイトボードに文字等を書く際に、そのマーカが邪魔になってしまうという問題があった。
【０００６】
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、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域が投写対象物内に収まるとともに、投写対象物に表示される投写画像が投写対象物に対して十分に大きくなるように、自動的にズーム調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題の少なくとも一部を解決するために、投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、前記ズームレンズを駆動する駆動部と、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投写領域の大きさを変化させ、前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較して、前後において一致する部分を不変化部分として抽出し、前記投射領域の特徴点が、前記不変化部分に達するか、又は、不変化部分との距離が所定の値以下になった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを要旨とする。
【０００８】
制御部は、ズームレンズ駆動部を制御してズームレンズを駆動し、投写領域の大きさを変化させる。例えば、投写領域を徐々に拡大させた場合、投写領域が投写対象物に収まっているうちは、拡大の前と後において、投写領域の輪郭同士を比較すると、それらは互いに一致しない。一方、投写領域が投写対象物からはみ出すと、そのはみ出した部分との境界では、投写対象物内に収まっている投写領域の輪郭の一部が、投写領域の拡大と共に、この投写対象物の縁に沿うようにして伸びる。従って、拡大の前と後において、投写対象物内に収まっている投写領域の輪郭を比較すると、投写対象物の縁に沿って伸びている部分は互いに一致することとなる。
【０００９】
従って、撮像部によって投写領域を撮像し、その撮像画像において、投射対象物内に収まっている投射領域の輪郭を、拡大の前後で逐次比較すると、その一致した部分を不変化部分として抽出することができる。
その後、投写領域が拡大して、投写領域の特徴点が投写対象物の縁を超えると、投写領域の特徴点は不変化部分に達することとなる。この時、投写領域の大きさが、直前の投写領域の大きさとなるようズームレンズの駆動を停止することで、投写領域の特徴点が投写対象物の縁に一致した状態で、ズーム調整を停止させることができる。この結果、例えば、投写領域の特徴点が投写領域の頂点であれば、画像光を投写対象物の真正面以外の方向から投写（いわゆる「あおり投写」）して、投写領域の形状が台形に歪んだ場合、投写領域の２つ目の頂点が投写対象物の縁に一致した状態でズーム調整を停止させると、投写領域の１辺全てがちょうど投写対象物からはみ出した状態となり、その後、この台形歪みを補正（いわゆる「キーストーン補正」）することによって、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される投写画像が、投写対象物に対して十分大きくすることが可能となる。
また、投写領域が拡大して、投写領域の特徴点が不変化部分に達する時に代えて、投写領域の特徴点と不変化部分との距離が所定の値以下になった時に、投写領域の大きさが、直前の投写領域の大きさとなるようズームレンズの駆動を停止させるようにしてもよい。このようにしても、その後、キーストーン補正を行うことによって、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される投写画像が、投写対象物に対して十分大きくすることが可能となる。
以上のように、投写領域の大きさの変化前後に得られる撮像画像に基づいて、投写領域の大きさが調整されるので、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される画像を投写対象物に対して十分に大きくすることが可能となる。
【００１０】
なお、前記制御部が前記投写領域の大きさを変化させる際、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタは、投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、前記ズームレンズを駆動する駆動部と、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させ、前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の１辺全てが写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを要旨とする。
【００１２】
制御部がズームレンズ駆動部を制御してズームレンズを駆動し、投写領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させていき、投写領域のいずれかの頂点が投写対象物の縁を超えて、投写領域の１辺全てが投写対象物から完全にはみ出すと、撮像部により撮像して得られる撮像画像において、投写領域の１辺全てが写し出されないこととなる。
この時、投写領域の大きさが、直前の大きさとなるようズームレンズの駆動を停止することで、投写領域の１辺全てがちょうど投写対象物からはみ出した状態で、ズーム調整を停止させることができる。この結果、その後、キーストーン補正を施すことによって、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される画像を投写対象物に対して十分に大きくすることが可能となる。
従って、投写領域の大きさの変化前後に得られる撮像画像に基づいて、投写領域の大きさが調整されるので、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される画像を投写対象物に対して十分に大きくすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明のプロジェクタは、投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、前記ズームレンズを駆動する駆動部と、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に大きくなるよう変化させ、前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出されなくなった場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを要旨とする。
【００１４】
制御部がズームレンズ駆動部を制御してズームレンズを駆動し、投写領域の大きさを徐々に大きく変化させていき、投写領域の特徴点が投写対象物の縁を超えて、投写対象物からはみ出すと、撮像部により撮像して得られる撮像画像において、その特徴点は写し出されなくなる。
この時、投写領域の大きさが、直前の投写領域の大きさとなるようズームレンズの駆動を停止することで、投写領域の特徴点が投写対象物の縁に一致した状態で、ズーム調整を停止することができる。例えば、投写領域の特徴点が投写領域の頂点であれば、投写領域の１つ目の頂点が投写対象物の縁に一致した状態でズーム調整が停止すると、投写領域は確実に投写対象物内に収まることとなる。
従って、投写領域の大きさの変化前後に得られる撮像画像に基づいて、投写領域の大きさが調整されるので、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される画像を投写対象物に対して十分に大きくすることが可能となる。
【００１５】
また、本発明のプロジェクタは、投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、前記ズームレンズを駆動する駆動部と、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを徐々に小さくなるよう変化させ、前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、前記投射領域の特徴点が写し出された場合に、前記ズームレンズの駆動を停止することを要旨とする。
【００１６】
制御部がズームレンズ駆動部を制御してズームレンズを駆動し、投写領域の大きさを徐々に小さく変化させて、投写領域の特徴点が、投写対象物からはみ出した状態から、投写対象物の縁に一致すると、撮像部により撮像して得られる撮像画像において、その特徴点は初めて写し出されることとなる。
この時、ズームレンズの駆動を停止することで、投写領域の特徴点が投写対象物の縁に一致した状態でズーム調整を停止することができる。例えば、投写領域の特徴点が投写領域の頂点であれば、４つ目の頂点が投写対象物の縁に一致した状態でズーム調整が停止すると、投写領域は確実に投写対象物内に収まることとなる。
従って、投写領域の大きさの変化前後に得られる撮像画像に基づいて、投写領域の大きさが調整されるので、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される画像を投写対象物に対して十分に大きくすることが可能となる。
【００１７】
また、本発明のプロジェクタは、投写対象物に画像光を投写して、画像を表示するプロジェクタであって、前記画像光の投写される投写領域の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、前記ズームレンズを駆動する駆動部と、少なくとも前記投射領域を撮像する撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記ズームレンズを駆動し、前記投射領域の大きさを最も小さい大きさから徐々に大きくなるよう変化させ、前記撮像部により撮像して得られた撮像画像において、写し出された前記投射対象物内に収まっている前記投射領域の輪郭を、前記投射領域の大きさが変化する前後において逐次比較し、前後において一致する部分を抽出した場合に、前記投射領域が、その直前の大きさになるよう前記ズームレンズの駆動を停止することを要旨とする。
【００１８】
制御部は、ズームレンズ駆動部を制御してズームレンズを駆動し、投写領域の大きさを最も小さい大きさから徐々に大きくなるよう変化させる。投写領域を徐々に拡大させた場合、投写領域が投写対象物内に収まっているうちは、拡大の前と後において、投写領域の輪郭同士を比較すると、それらは互いに一致しない。
一方、投写領域の１つ目の頂点が投写対象物の縁に一致した後、投写領域が投写対象物からはみ出すと、そのはみ出した部分との境界では、投写対象物内に収まっている投写領域の輪郭の一部が、投写領域の拡大と共に、この投写対象物の縁に沿うようにして伸びる。従って、拡大の前と後において、投写対象物内に収まっている投写領域の輪郭を比較すると、投写対象物の縁に沿って伸びている部分は互いに一致することとなる。
ここで、拡大の前と後において、投写対象物内に収まっている投写領域の輪郭のうち、前述の投写対象物に沿って伸びている部分が、最初に互いに一致する瞬間について考えると、その瞬間は、投写領域の１つ目の頂点が投写対象物の縁を超えた直後である。
【００１９】
従って、撮像部によって投写領域を撮像し、その撮像画像において、投射対象物内に収まっている投射領域の輪郭を、拡大の前後で逐次比較すると、投写領域の１つ目の頂点が投写対象物の縁を超えた直後に、その一致した部分を初めて抽出することができる。そして、この時、投写領域の大きさが、直前の投写領域の大きさとなるようズームレンズの駆動を停止することで、投写領域の１つ目の頂点が投写対象物の縁に一致した状態でズーム調整を停止することができる。
従って、投写領域の大きさの変化前後に得られる撮像画像に基づいて、投写領域の大きさが調整されるので、投写対象物にマーカ等を付けることなく、投写領域を投写対象物内に確実に収めることが可能となる。
【００２０】
なお、本発明において、投写領域の特徴点は、投写領域の頂点であることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明において、前記投射領域の頂点のうち、第１の頂点が前記不変化部分に達し、その後に第２の頂点が前記不変化部分に達する場合に、前記投写領域の特徴点は、前記第２の頂点であってもよい。
このようにすることで、画像光をあおり投写した場合、投写領域の第１の頂点が投写対象物の縁を超えて、投写領域の第２の頂点が投写対象物の縁に一致した状態、すなわち、投写領域の１辺全てがちょうど投写対象物からはみ出した状態でズーム調整を停止することができ、その後、キーストーン補正をすることによって、投写領域を投写対象物内に収めるとともに、投写対象物に表示される投写画像を、投写対象物に対して十分大きくすることが可能となる。
【００２２】
なお、本発明は、上記したプロジェクタなどの装置発明の態様に限ることなく、ズーム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】
【００２３】
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．第１の実施例：
Ａ１−１．装置構成：
Ａ１−２．ズーム調整の具体的な動作：
Ａ１−３．第１の実施例の効果：
Ａ２．第２の実施例：
Ａ２−１．ズーム調整の目的：
Ａ２−２．ズーム調整の具体的な動作：
Ａ２−３．頂点ブロック検出処理の詳細動作：
Ａ２−４．第２の実施例の効果：
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
Ｂ２．変形例２：
Ｂ３．変形例３：
Ｂ４．変形例４：
Ｂ５．変形例５：
Ｂ６．変形例６：
Ｂ７．変形例７：
Ｂ８．変形例８：
【００２４】
Ａ．実施例：
Ａ１．第１の実施例：
Ａ１−１．装置構成：
まず、本実施例におけるプロジェクタの概略構成について、図１を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施例におけるプロジェクタ１００の概略構成を示す説明図である。図１に示すようにプロジェクタ１００は、ユーザの指示等を入力するためのキー入力装置１０１，及びリモコン入力装置１０２と、入力される画像を処理するための画像入力コネクタ１０３，Ａ／Ｄ変換部１０４，信号種別検出部１０５，入力信号処理部１３０，及び撮像部１３１と、出力する画像を処理するための投写用ズームレンズ１２０，ズームレンズ駆動部１２１，ズームレンズ位置検出部１２２，画像表示部１２３，及び出力信号処理部１２４と、上述の各機能部を制御する制御部１１０と、を備えている。
なお、上述の入力信号処理部１３０、出力信号処理部１２４、及び制御部１１０は、内部にそれぞれ、メモリ１３５、メモリ１２５、及びメモリ１１１を有する。
また、本実施例において、投写対象物としては、ホワイトボードＷを用いる。かかるホワイトボードＷは、背後の壁等と距離を置いて設置されているものとする。但し、本発明における投写対象物は、このようなホワイトボードＷに限定されるものではなく、背後の壁等と距離を置いて設置されるものであれば、他の投写対象物であっても構わない。
【００２６】
さて、プロジェクタ１００において、外部より画像入力コネクタ１０３を介して画像信号が入力されると、信号種別検出部１０５は、入力された画像信号の種類や縦横比等を検出する。そして、画像信号がアナログ信号である場合には、Ａ／Ｄ変換部１０４でデジタル信号に変換された後、入力信号処理部１３０に入力される。
入力信号処理部１３０は、入力された画像信号をメモリ１３５に一時的に記憶し、また、制御部１１０からの要求に応じて、この記憶された画像信号を制御部１１０が処理することができる所定フォーマットに変換して、制御部１１０に出力する。制御部１１０は、キー入力装置１０１、及びリモコン入力装置１０２から入力されたユーザの指示に基づいて、画像信号をメモリ１３５から読み出して出力信号処理部１２４に出力する。また、制御部１１０は、ズーム調整を行うために、後述する種々の画像処理やズームレンズ駆動部１２１の制御を行う。
出力信号処理部１２４は、制御部１１０から出力された画像信号をメモリ１２５に一時的に記憶するとともに、この画像信号を、画像表示部１２３が処理することができる所定フォーマットに変換して画像表示部１２３に出力する。この画像表示部１２３は、いわゆる液晶パネルとランプや光学レンズ等から成る光学系とに相当し、入力した画像信号を画像光として出力する。画像表示部１２３から出力された画像光は、投写用ズームレンズ１２０を介してホワイトボードＷに投写されるが、この時、投写用ズームレンズ１２０は、投写領域の大きさをテレ側、又はワイド側にズームする。
【００２７】
投写された画像光は、投写領域のうち、ホワイトボードＷに収まった領域（以下、「反射領域」と呼ぶ。）で反射されることにより、ユーザには、その反射領域に投写画像が表示されるように見える。
【００２８】
そしてこの投写画像が表示されたホワイトボードＷが撮像部１３１によって撮像される。この撮像部１３１は、いわゆるＣＣＤカメラに相当し、少なくとも投写領域を撮像するように、プロジェクタ本体に対し、その向きが調整されている。そして、撮像によって得られた撮像画像は、デジタル化された画像信号（画素値）で表される。そして、この画像信号は、入力信号処理部１３０に入力され、入力信号処理部１３０は、上述と同様に、入力された画像信号をメモリ１３５に一時的に記憶し、また、制御部１１０の要求に応じて所定フォーマットに変換して制御部１１０に出力する。なお、以下において、上述の画素値は、輝度値を含むものとする。
【００２９】
以下、本発明において特徴的な動作を行う投写用ズームレンズ１２０、ズームレンズ駆動部１２１、及びズームレンズ位置検出部１２２について具体的に説明する。
【００３０】
上述のズームレンズ駆動部１２１は、投写用ズームレンズ１２０を前後に駆動する。この時、投写用ズームレンズ１２０の位置の変化に伴って焦点距離が変化するために、画像光の投写領域は、テレ側、またはワイド側にズームされることとなる。そして、この投写領域のズームの変化に伴って、ホワイトボードＷ上の反射領域の大きさも、ホワイトボードＷの大きさを限度として縮小したり、拡大したりすることとなる。
【００３１】
この投写用ズームレンズ１２０の位置は、ズームレンズ位置検出部１２２で検出されて数値化される。具体的には、このズームレンズ位置検出部１２２は、投写用ズームレンズ１２０の駆動に同期して抵抗値が変化する可変抵抗と、この可変抵抗の抵抗値を０〜２５５のデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、を備えており、投写用ズームレンズ１２０の位置とデジタル化された抵抗値（以下、「ズームエンコーダ値」と呼ぶ。）とを１対１に対応付ける。従って、ズームレンズ位置検出部１２２は、投写用ズームレンズ１２０の位置を、ズームエンコーダ値として数値化することができる。
【００３２】
ズームレンズ位置検出部１２２は、このズームエンコーダ値を制御部１１０に出力する。制御部１１０は、入力されたズームエンコーダ値をメモリ１１１に記憶するとともに、入力されるズームエンコーダ値が所望のズームエンコーダ値となるように、ズームレンズ駆動部１２１を制御する。ズームレンズ駆動部１２１は、上述のとおり、投写用ズームレンズ１２０を前後に駆動し、駆動後の投写用ズームレンズ１２０の位置は、再びズームレンズ位置検出部１２２によって検出され、現在のズームエンコーダ値として制御部１１０に入力される。そして、このような動作を繰り返すことによって、現在のズームエンコーダ値が所望のズームエンコーダ値に達して、投写領域は所望の大きさとなるようにズームされることとなる。そして、それに伴ってホワイトボードＷ上の反射領域も所望の大きさとなる。
以下において、制御部１１０、ズームレンズ駆動部１２１、投写用ズームレンズ１２０、及びズームレンズ位置検出部１２２による、上述の繰り返す動作をフィードバック動作と呼ぶ。
なお、このズームエンコーダ値は、投写領域が最もテレ側にズームされる時に０とし、最もワイド側にズームされる時に２５５になるものとする。
なお、投写用ズームレンズ１２０が、ステップモータで駆動される時には、上述のズームエンコーダ値ではなく、モータステップ数で投写用ズームレンズ１２０の位置を数値化し、このモータステップ数に基づいて上述のフィードバック動作を行うようにすることができる。
【００３３】
Ａ１−２．ズーム調整の具体的な動作
本発明は、投写領域が投写対象物内に収まるとともに、投写対象物に表示される投写画像、すなわち、反射領域が投写対象物に対して十分に大きくなるように、自動的にズーム調整を行うものである。ここで、このズーム調整として、ズーム調整のみで投写対象物内に投写領域を確実に収めることを目的とするズーム調整と、キーストーン補正も考慮して反射領域を投写対象物に対して十分に大きくすることを目的とするズーム調整と、が考えられる。後者のズーム調整については後述するものとし、まず、ズーム調整のみで投写対象物内に投写領域を確実に収めることを目的とするズーム調整の具体的動作について、以下、図１〜図３を用いて説明する。
【００３４】
図２は、本実施例におけるズーム調整の手順を示すフローチャートである。
なお、以下において、プロジェクタ１００は、ホワイトボードＷに対して真正面方向から画像光を投写するものとするが、本発明は画像光の投写方向に限定されるものではなく、ホワイトボードＷの真正面方向以外からの投写（いわゆる「あおり投写」）であっても適用することができる。
【００３５】
まず、ユーザからのズーム調整開始の指示が、図１に示すキー入力装置１０１、又はリモコン入力装置１０２によって制御部１１０に入力されると、事前に制御部１１０内のメモリ１１１に記憶されている第１のテストパターン画像がホワイトボードＷに投写される（ステップＳ１００）。なお、この第１のテストパターン画像は、投写領域の大きさが分かるようなものであれば、どのような画像でも構わない。
続いて、上述のフィードバック動作が行われ、投写領域は最もテレ側にズームされて、本ズーム調整は一時停止する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
ユーザは、ステップＳ１０２が完了したことを、キー入力装置１０１、リモコン入力装置１０２、またはプロジェクタ１００本体に備えられたランプ（図示省略）の点灯等によって確認した後、最もテレ側にズームした時の投写領域がホワイトボードＷ内に収まるように、プロジェクタ１００やホワイトボードＷの位置を調整する（ステップＳ１０４）。なお、この時も第１のテストパターン画像はホワイトボードＷに投写され続けており、上述の位置調整がし易いようにしている。
【００３７】
続いて、ユーザからのズーム調整再開の指示が、キー入力装置１０１、又はリモコン入力装置１０２によって制御部１１０に入力されると、それまで投写されていた第１のテストパターン画像に代えて、第２のテストパターン画像がホワイトボードＷに投写され、撮像部１３１は、この時のホワイトボードＷを撮像する（ステップＳ１０６）。
この第２のテストパターン画像は、事前にメモリ１１１に記憶されている、４：３や１６：９等の縦横比を変えたいくつかの画像の中から、ズーム調整後に投写される画像の縦横比に合わせてユーザによって選択される。そして、ユーザは、上述のズーム調整再開の指示の際に、どの画像を投写するかも合わせて指示する。なお、この第２のテストパターン画像は、大きさがズーム調整後に投写される画像と同じであれば、どのような画像であっても構わないが、以下においては、白色矩形の画像であるものとする。
そして、上述の撮像画像の画像信号は、入力信号処理部１３０内のメモリ１３５に記憶される。
なお、撮像部１３１は、前述したとおり、少なくとも投写領域を撮像するように、その向きが調整されているため、撮像画像には、少なくとも投写領域が写っていることとなる。
【００３８】
続いて、制御部１１０は、メモリ１３５からステップＳ１０６で記憶された画像信号を読み出し、２値化画素ブロック処理、及び周囲ブロック抽出処理を行う（ステップＳ１０８）。以下、それぞれの処理について説明する。
【００３９】
２値化画素ブロック処理は、まず、撮像画像の画素毎に、その画素の輝度値が、予め設定された輝度値に対するしきい値を上回っているか否かを判断し、輝度値がしきい値以上であれば当該画素値を１（白色）に置き換え、一方、しきい値よりも小さければ当該画素値を０（黒色）に置き換える。そして、撮像画像を複数のブロックに分割し、ブロック内にある白色画素数が、黒色画素数以上であれば当該ブロック全体を白色とし、一方、ブロック内にある白色画素数が、黒色画素よりも少なければ当該ブロック全体を黒色とするものである。この処理の結果、撮像画像内において、写し出されている反射領域の部分のみが、白色ブロックの集合として現れることとなる。
【００４０】
周囲ブロック抽出処理は、２値化画素ブロック処理後の画像内における、反射領域の輪郭部分、つまり、上述の白色ブロックの集合の輪郭部分に相当するブロックを抽出するものである。具体的には、２値化画素ブロック処理後の画像において、全てのブロックを精査し、白色ブロックの上下左右の４方向に隣接するブロックが全て白色である場合には、当該白色ブロックを黒色に置き換えることにより、最終的に、上記輪郭部分を白ブロックとして抽出するものである。なお、この場合、上述の４方向に代えて、８方向に隣接するブロックが全て白色であるかを精査するようにしてもよい。
【００４１】
以下において、ズームエンコーダ値＝Ｚｎの時に、周囲ブロック抽出処理によって得られる画像信号（以下、単に「画像」と呼ぶことがある。）を周囲ブロック画像Ｆｎと表し、また、周囲ブロック抽出処理によって抽出された、反射領域の輪郭部分にあたる白色ブロックの連なりを周囲ブロックＨｎと表すものとする。
【００４２】
続いて、制御部１１０は、ステップＳ１０８で得られた周囲ブロック画像Ｆｎとズームエンコーダ値Ｚｎとをメモリ１１１に記憶する（ステップＳ１１０）。
続いて、ズームエンコーダ値が、ワイド側に一定量Ｚｗだけズームした値となるようにフィードバック動作が行われる（ステップＳ１１２）。このズームエンコーダ値の一定量Ｚｗは、予め設定されてメモリ１１１に記憶されている。そして、この一定量Ｚｗが制御部１１０より読み出されて、現在のズームエンコーダ値ＺｎがＺｎ＋Ｚｗとなるように、フィードバック動作が行われる。なお、以下において、ズームエンコーダ値Ｚｎ＋Ｚｗをズームエンコーダ値Ｚｎ＋１と表すものとする。
なお、図２に示すようにステップＳ１１２〜ステップＳ１２４は、条件によっては、繰り返し実行される場合があるが、最初にステップＳ１１２が実行される時には、上述のように、ズームエンコーダ値Ｚｎは０（最もテレ側）となっている。
【００４３】
続いて、ズームエンコーダ値がＺｎ＋１となった状態で、撮像部１３１は、再度ホワイトボードＷを撮像する（ステップＳ１１４）。そして撮像画像の画像信号は、メモリ１３５に記憶される。
【００４４】
続いて、制御部１１０は、ステップＳ１１４においてメモリ１３５に記憶された画像信号を読み出し、この画像信号に基づいて２値化画素ブロック処理、及び周囲ブロック抽出処理を行う（ステップＳ１１６）。このステップＳ１１６は、ステップＳ１０８と全く同じ処理であるので説明を省略する。なお、このステップＳ１１６によって、周囲ブロック画像Ｆｎ＋１が得られる。
【００４５】
続いて、制御部１１０は、ステップＳ１１６で得られた周囲ブロック画像Ｆｎ＋１と、ズームエンコーダ値Ｚｎ＋１と、をメモリ１１１に記憶する（ステップＳ１１８）。
【００４６】
続いて、制御部１１０は、不変化ブロック抽出処理を実行する（ステップＳ１２０）。この不変化ブロック抽出処理は、メモリ１１１に記憶されている周囲ブロック画像Ｆｎと周囲ブロック画像Ｆｎ＋１とを比較し、同じ位置にある白色ブロック（以下、「不変化ブロック」と呼ぶ。）を抽出するものである。なお、周囲ブロック画像が得られた段階で、白色ブロックは、周囲ブロックのみとなっているので、不変化ブロック抽出処理は、２つの周囲ブロックの一致する部分にあたるブロックを抽出する処理ともいえる。
このステップＳ１２０では、まず、周囲ブロック画像Ｆｎと周囲ブロック画像Ｆｎ＋１とでＡＮＤ処理を行う。具体的には、周囲ブロック画像Ｆｎと周囲ブロック画像Ｆｎ＋１との、それぞれ同じ位置にあるブロックの色を比較して、ともに白色の場合には、当該ブロックを白色とし、それ以外、つまり、白色×黒色、または黒色×黒色の組合せとなる場合には、黒色とする。次に、このＡＮＤ処理の結果、白色ブロック（不変化ブロック）が抽出された場合には、制御部１１０は、この不変化ブロックの座標をメモリ１１１に記憶する。
なお、上述のＡＮＤ処理の結果、不変化ブロックが抽出された場合には、ズームエンコーダ値を変える前後の反射領域の輪郭部分（周囲ブロック）において、一致する部分があることを示し、それは、投写領域がホワイトボードＷからはみ出したことを意味するが、詳細については後述する。
【００４７】
続いて、制御部１１０は、ステップＳ１２０の結果から、不変化ブロックの有無を判定する（ステップＳ１２２）。そして、不変化ブロックがないと判定された場合には、ステップＳ１２４に移行し、不変化ブロックがあると判定された場合には、ステップＳ１２６に移行する。
【００４８】
ステップＳ１２２において、不変化ブロックがないと判定した場合には、制御部１１０は、周囲ブロック画像Ｆｎ＋１、及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋１の値を、メモリ１１１内の周囲ブロック画像Ｆｎ、及びズームエンコーダ値Ｚｎが記憶されていた領域に、それぞれコピーする（ステップＳ１２４）。これにより、周囲ブロック画像Ｆｎとズームエンコーダ値Ｚｎは上書きされる。
ステップＳ１２４が完了すると、再びステップＳ１１２に戻り、以降、ステップＳ１１２〜ステップＳ１２２が実行される。そして、このステップＳ１１２〜ステップＳ１２４は、ステップＳ１２２において、不変化ブロックがあると判定されるまで繰り返し実行されることとなる。
【００４９】
一方、ステップＳ１２２において、不変化ブロックがあると判定された場合には、制御部１１０は、現在のズームエンコーダ値が、Ｚｎ＋１からＺｎに戻るように制御する（ステップＳ１２６）。現在の１つ前のズームエンコーダ値Ｚｎは、ステップＳ１１０においてメモリ１１１に記憶されているので、制御部１１０は、このズームエンコーダ値Ｚｎを読み出して所望のズームエンコーダ値として、フィードバック動作を制御する。
そして、ステップＳ１２６が終了すると、本ズーム調整は停止することとなる。
【００５０】
以下、ステップＳ１０８以降の動作が実行された時の、投写領域、反射領域、周囲ブロック画像、及び不変化ブロック抽出処理後の画像の変化について、図３を用いて、具体的に説明する。
図３は、本実施例における画像光の投写状態と、撮像画像に対して種々の処理を施した後の画像と、を示す説明図である。
図３において（Ａ１）〜（Ｃ１）は、ズームエンコーダ値が、それぞれ、０（初期値），Ｚ１，及びＺ２の時の画像光の投写状態を、この順序で時系列的に示しており、（Ａ２）〜（Ｃ２）は、それぞれ、（Ａ１）〜（Ｃ１）の場合において得られる周囲ブロック画像Ｆ０，Ｆ１，及びＦ２を示し、（Ｄ）は、周囲ブロック画像Ｆ０，及びＦ１に基づいて実行された不変化ブロック抽出処理後の画像を示し、（Ｅ）は、周囲ブロック画像Ｆ１，及びＦ２に基づいて実行された不変化ブロック抽出処理後の画像を示している。
図３（Ａ１）〜（Ｃ１）において、ホワイトボードＷ上の白抜きの領域は、反射領域を示す。
図３（Ａ２）〜（Ｃ２）において、周囲ブロック画像Ｆ０，Ｆ１，及びＦ２の周囲ブロックを、それぞれ、周囲ブロックＨ０，Ｈ１，及びＨ２として示している。
【００５１】
ここで、ホワイトボードＷは、前述したとおり、背後の壁等と離れて設置されているので、仮に、画像光の一部がこの背後の壁等に投写されたとしても、この壁からの反射光は反射領域からの反射光に比べて弱くなるため、背後の壁等に表示される画像は暗く見えづらくなる。従って、撮像画像に２値化画素ブロック処理を施した場合、この壁等に相当する画素は黒色に置き換わることとなるが、ホワイトボードＷの輪郭を分かり易くするために、以下、図中で周囲ブロック画像を表す場合には、ホワイトボードＷに相当する領域（以下、「ホワイトボード領域」と呼ぶ。）Ｗｒを黒色に、また、ホワイトボードＷの背後に相当する領域にはハッチングを施して示すものとする。
【００５２】
ズームエンコーダ値Ｚｎ＝０で本ズーム調整動作が開始された後、ステップＳ１０６において、図３（Ａ１）に示すように、白色矩形の第２のテストパターン画像が投写されて、ホワイトボードＷが撮像されたものとする。
【００５３】
その後、ステップＳ１０８において、２値化画素ブロック処理、及び周囲ブロック抽出処理が行われた結果、図３（Ａ２）に示す周囲ブロック画像Ｆ０が得られる。なお、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４を実行しているので、投写領域はホワイトボードＷ内に収まっているため、投写領域と反射領域は一致し、従って、反射領域の輪郭に相当する周囲ブロックＨ０は、ホワイトボード領域Ｗｒ内に収まることとなる。
【００５４】
次に、ステップＳ１１２において、ズームエンコーダ値が０から、ワイド側に一定量ＺｗズームしたＺ１となったとする。この時、図３（Ｂ１）に示すように、投写領域と反射領域は一致し、共に、左端がホワイトボードＷの左端（縁）の一部と一致するようにしてホワイトボードＷ内に収まっているものとする。この場合、ステップＳ１１６の結果、図３（Ｂ２）に示す周囲ブロック画像Ｆ１が得られるが、周囲ブロックＨ１は、ホワイトボード領域Ｗｒ内に左端が一致するようにして収まっている。そしてステップＳ１１８において、周囲ブロック画像Ｆ１とズームエンコーダ値Ｚ１とがメモリ１１１に記憶される。
そして、続くステップＳ１２０では、周囲ブロック画像Ｆ０と周囲ブロック画像Ｆ１とが比較され、ＡＮＤ処理が施されるが、周囲ブロック画像Ｆ０と周囲ブロック画像Ｆ１とは、図３（Ａ２），及び（Ｂ２）に示すように、同じ位置に白色ブロックはないため、図３（Ｄ）に示すように、不変化ブロックは抽出されない。
従って、ステップＳ１２２において不変化ブロックがないと判定され、ステップＳ１２４に移行して、メモリ１１１内の周囲ブロック画像Ｆ０が記憶されている領域に周囲ブロック画像Ｆ１をコピーし、また、メモリ１１１内のズームエンコーダ値Ｚ０が記憶されている領域にズームエンコーダ値Ｚ１をコピーする。そして、ステップＳ１１２に戻り、ズームエンコーダ値は、Ｚ１から、更にワイド側に一定量ＺｗだけズームしたＺ２となる。この時、図３（Ｃ１）における破線で示すように、投写領域の左端がホワイトボードＷからはみ出したものとする。
【００５５】
この場合、ステップＳ１１６の結果、周囲ブロック画像Ｆ２は、図３（Ｃ２）に示すようになる。ここで、図３（Ｃ１）に示すように、投写領域の左端はホワイトボードＷからはみ出し、ホワイトボードＷで反射されないため、投写領域と反射領域とは完全には一致せず、反射領域の左端は、投写領域の左端ではなくホワイトボードＷの左端と一致することとなる。従って、反射領域の輪郭に相当する周囲ブロックＨ２の左端は、投写領域の左端ではなく、ホワイトボードＷの左縁に相当することとなる。そして、この時の周囲ブロック画像Ｆ２およびズームエンコーダ値Ｚ２がステップＳ１１８においてメモリ１１１に記憶される。
【００５６】
そして、続くステップＳ１２０では、今度は、周囲ブロック画像Ｆ１と周囲ブロック画像Ｆ２とが比較される。図３（Ｂ１）、及び（Ｃ１）に示す反射領域の左端は、共にホワイトボードＷの左縁の少なくとも一部に一致するので、周囲ブロックＨ１の左端と周囲ブロックＨ２の左端とは、共にホワイトボードＷの左縁の少なくとも一部に相当し、部分的に一致することとなる。従って、周囲ブロック画像Ｆ１と周囲ブロック画像Ｆ２とのＡＮＤ処理の結果、図３（Ｅ）に示すように、ホワイトボード領域Ｗｒの左端の位置に不変化ブロックＧが抽出されることとなる。なお、周囲ブロックＨ２は、周囲ブロックＨ１よりも大きいので、不変化ブロックの大きさは、周囲ブロックＨ１の左端の大きさとなる。
【００５７】
ステップＳ１２０で不変化ブロックが抽出されたので、ステップＳ１２６に移行して、ズームエンコーダ値がＺ２からＺ１に戻されて、ズーム調整は停止することとなる。そして、以上のズーム調整の結果、図３（Ｂ１）に示すように、投写領域は確実にホワイトボードＷ内に収まることとなる。
【００５８】
Ａ１−３．第１の実施例の効果：
以上説明したように、投写領域を徐々に拡大させた場合、投写領域がホワイトボードＷ内に収まっているうちは、ズームエンコーダ値の増加前後における反射領域の輪郭は互いに一致することはない。一方、投写領域の端がホワイトボードＷの縁の一部に一致した後、投写領域がホワイトボードＷからはみ出すと、このはみ出した部分との境界では、反射領域の輪郭の一部は、ホワイトボードＷの縁の一部に一致するようになる。従って、ズームエンコーダ値の増加前後における反射領域の輪郭は、ホワイトボードＷの縁において、部分的に一致することとなる。
従って、ホワイトボードＷの縁において、部分的に一致した箇所に相当するブロックが不変化ブロックとして抽出されることとなるので、この不変化ブロックの有無を判定することで、ホワイトボードＷに縁を示すマーカがない場合でも、投写領域がホワイトボードＷからはみ出したことを検出できることとなる。
そして、不変化ブロックありと判定したときには、現在のズームエンコーダ値が、現在の１つ前のズームエンコーダ値、つまり、不変化ブロックなしと判定した場合における最も大きなズームエンコーダ値となるようにフィードバック動作が行われるので、最終的に、投写領域は確実にホワイトボードＷ内に収まることとなる。また、この時、プロジェクタの現在の設置位置において、本ズーム調整のみで拡大可能な最大の大きさに反射領域が拡大されることとなる。
なお、あおり投写の場合には、投写領域の端ではなく、投写領域の頂点がホワイトボードＷの縁に一致した後、投写領域が更に拡大されると、投写領域がホワイトボードＷからはみ出すこととなるが、この場合にも上述と同様に、周囲ブロック画像から、ホワイトボードＷの縁に一致した投写領域の頂点に相当するブロックが、不変化ブロックとして抽出される。この時の不変化ブロックは、上述のホワイトボードＷの縁に一致した投写領域の頂点に相当する。
【００５９】
Ａ２．第２の実施例：
Ａ２−１．ズーム調整の目的：
本実施例では、キーストーン補正も考慮して反射領域を投写対象物に対して十分に大きくすることを目的とするズーム調整について説明する。
なお、本実施例におけるプロジェクタの構成は、図１に示すプロジェクタ１００と同じであるので説明を省略する。また、以下、投写するテストパターン画像は、第１の実施例と同様であるものとする。
【００６０】
まず、このズーム調整の目的について図４を用いて説明する。図４は、キーストーン補正前後における画像光の投写状態を示す説明図である。図４において（Ａ）は、キーストーン補正前の画像光の投写状態を示しており、（Ｂ）は、（Ａ）の状態でキーストーン補正を行った後の画像光の投写状態を示している。図４において、投写領域は破線の枠で示し、反射領域は白抜きで示している。
【００６１】
ズーム調整後、図４（Ａ）に示すように、投写領域の左辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出すように画像光が投写され、投写画像の一部がホワイトボードＷに表示されていない状態になったものとする。この状態でキーストーン補正が行われると、図４（Ｂ）に示すように、反射領域は矩形に補正され、投写画像が全てホワイトボードＷに表示されることとなる。また、この時の反射領域の大きさは、ホワイトボードＷに対して十分に大きくなっている。
本実施例におけるズーム調整は、投写領域の少なくとも１辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した段階でズーム調整を停止させることで、その後、キーストーン補正により反射領域が矩形に補正された場合に、投写画像が全てホワイトボードＷに表示されるように、投写領域の大きさを調整しておくものである。
【００６２】
Ａ２−２．ズーム調整の具体的な動作：
以下、キーストーン補正も考慮して反射領域を投写対象物に対して十分に大きくすることを目的とするズーム調整の具体的動作について、図１、図５、及び図６を用いて説明する。
【００６３】
図５は、本実施例におけるズーム調整の手順を示すフローチャートである。
【００６４】
ステップＳ２００〜ステップＳ２２２、及びステップＳ２２２において不変化ブロックなしと判定された場合に実行されるステップＳ２２４、の手順は、図２に示すステップＳ１００〜ステップＳ１２４の手順と全く同じであるので説明を省略する。
一方、ステップＳ２２２において、不変化ブロックがあると判定された場合に実行されるステップＳ２２６以降の手順は、図２に示すステップＳ１２６以降の手順と異なるので、以下、ステップＳ２２２において、不変化ブロックがあると判定された場合の動作について説明する。
【００６５】
ステップＳ２２２において不変化ブロックがあると判定すると、制御部１１０は、不変化ブロックをラベリング処理によって不変化ブロック塊に分ける（ステップ２２６）。ステップＳ２２０での不変化ブロック抽出の結果、抽出された不変化ブロックは、いくつかの不変化ブロックの塊となっている。そこで、本ステップＳ２２６では、それぞれの不変化ブロック塊を一意に定めるように、同じ不変化ブロック塊に含まれるブロックに対して、同じ番号（ラベル）を属性として付加するものである。
【００６６】
続いて、制御部１１０は、周囲ブロックＨｎの頂点に相当するブロック（以下、「頂点ブロック」と呼ぶ。）を検出し、検出した頂点ブロックの座標をメモリ１１１に記憶する。（ステップＳ２２８）。なお、以下において、周囲ブロックＨｎの特徴点の一例として頂点を用いた場合について説明するが、他の点を周囲ブロックＨｎの特徴点として用いてもよい。
なお、この頂点ブロックの検出処理の詳細については後述する。
【００６７】
続いて、制御部１１０は、ステップＳ２２８で検出された頂点ブロックのうち、２以上の頂点ブロックが、いずれかの不変化ブロック塊に含まれるか否かを判断する（ステップＳ２３０）。メモリ１１１には、不変化ブロック及び頂点ブロックの各座標が記憶されているので、これら座標から不変化ブロック塊に各頂点ブロックが含まれているかを判断する。
【００６８】
そして、制御部１１０は、ステップＳ２３０の結果に基づき、不変化ブロック塊に含まれている頂点ブロックの数を合計して、いずれかの不変化ブロック塊に２以上の頂点ブロックが含まれるか否かを判定する（ステップＳ２３２）。そして、いずれかの不変化ブロック塊に２以上の頂点ブロックが含まれると判断された場合にはステップＳ２３４に移行し、一方、全ての不変化ブロック塊に含まれていた頂点ブロックの数が、０もしくは１の場合には、ステップＳ２２４に移行する。
【００６９】
ステップＳ２３２において、不変化ブロック塊に含まれる頂点ブロック数が２以上と判定すると、制御部１１０は、メモリ１１１からズームエンコーダ値Ｚｎを読み出す。そして、ズームエンコーダ値がＺｎ＋１からＺｎに戻るように、フィードバック動作が行われる（ステップＳ２３４）。
そして、ステップＳ２３４が終了すると、本ズーム調整は停止することとなる。
【００７０】
以下、ステップＳ２１４以下の動作が実行された時の、投写領域、反射領域、周囲ブロック画像、及び不変化ブロック抽出処理後の画像の変化について、図６を用いて具体的に説明する。なお、以下において、白色矩形のテストパターン画像が、右斜め下方からあおり投写されるものとする。
【００７１】
図６は、本実施例における画像光の投写状態と、撮像画像に対して種々の処理を施した後の画像と、を示す説明図である。
図６において、（Ａ１）〜（Ｄ１）は、ズームエンコーダ値が、それぞれＺｎ，Ｚｎ＋１，Ｚｎ＋２，及びＺｎ＋３の時の画像光の投写状態を、この順序で時系列的に示しており、（Ａ２）〜（Ｄ２）は、それぞれ（Ａ１）〜（Ｄ１）の場合において得られる周囲ブロック画像Ｆｎ，Ｆｎ＋１，Ｆｎ＋２，及びＦｎ＋３を示し、（Ｅ）は、周囲ブロック画像Ｆｎ，及びＦｎ＋１に基づいて実行された不変化ブロック抽出処理後の画像を示し、（Ｆ）は、周囲ブロック画像Ｆｎ＋１，及びＦｎ＋２に基づいて実行された不変化ブロック抽出処理後の画像を示し、（Ｇ）は、周囲ブロック画像Ｆｎ＋２，及びＦｎ＋３に基づいて実行された不変化ブロック抽出処理後の画像を示している。
図６（Ａ１）〜（Ｄ１）において、ホワイトボードＷ上の白抜きの領域は、反射領域Ｅｎ，Ｅｎ＋１，Ｅｎ＋２，及びＥｎ＋３を、それぞれ示しており、また、破線は、ホワイトボードＷからはみ出した投写領域を示しており、また、この投写領域の４つの頂点を、それぞれ頂点ｑ１〜ｑ４として示している。なお、図６（Ａ１），及び（Ｂ１）においては、投写領域はホワイトボードＷに収まっているので、破線は省略している。
図６（Ａ２）〜（Ｄ２）において、周囲ブロック画像Ｆｎ，Ｆｎ＋１，Ｆｎ＋２，及びＦｎ＋３内の周囲ブロックを、それぞれ、周囲ブロックＨｎ，Ｈｎ＋１，Ｈｎ＋２，及びＨｎ＋３として示している。
図６（Ｂ２），（Ｃ２），（Ｆ），及び（Ｇ）において、Ｐ１１〜Ｐ１４、及びＰ２１〜Ｐ２４は、それぞれ頂点ブロックを示すものとする。
なお、ホワイトボードＷは、前述したとおり、背後の壁等と離れて設置されているものとし、図３と同様に、ホワイトボードＷの輪郭を分かり易くするために、ホワイトボード領域を黒色に、また、ホワイトボードＷの背後に相当する領域にはハッチングを施して示すものとする。
【００７２】
ステップＳ２１４において、図６（Ａ１）に示すように投写領域がホワイトボードＷに収まるように画像光が投写されている状態でホワイトボードＷが撮像され、その後、ステップＳ２２４において、図６（Ａ２）に示す周囲ブロック画像Ｆｎ、及びズームエンコーダ値Ｚｎがメモリ１１１に記憶され、ステップＳ２１２において、ズームエンコーダ値がワイド側に一定量ＺｗズームしたＺｎ＋１になったものとする。そして、この時、図６（Ｂ１）に示すように、投写領域の左上の頂点ｑ３がホワイトボードＷの左上隅と一致するようにして、ホワイボードＷ内に収まるように画像光が投写されたものとする。
【００７３】
ステップＳ２１４において、図６（Ｂ１）に示すホワイトボードＷが撮像され、ステップＳ２１８において、図６（Ｂ２）に示す周囲ブロック画像Ｆｎ＋１、及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋１がメモリ１１１に記憶される。
【００７４】
続いて、ステップＳ２２０において、不変化ブロック抽出処理が行われることとなるが、図６（Ａ１），及び（Ｂ１）に示すように、それぞれの投写状態において、投写領域は、共にホワイトボードＷ内に収まっているため、反射領域Ｅｎ＋１は、反射領域Ｅｎと輪郭を一致することなく、反射領域Ｅｎよりも大きく拡大されていることとなる。従って、周囲ブロックＨｎと周囲ブロックＨｎ＋１とで一致することはなく、図６（Ｅ）に示すように、不変化ブロックは抽出されない。
従って、ステップＳ２２２において、不変化ブロックなしと判定されて、ステップＳ２２４に移行し、ステップＳ２２４において、周囲ブロック画像Ｆｎ＋１及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋１が、メモリ１１１に記憶されている周囲ブロック画像Ｆｎ及びズームエンコーダ値Ｚｎに上書きされる。
【００７５】
そして、再びステップＳ２１２において、ズームエンコーダ値はワイド側に一定量Ｚｗズームして、Ｚｎ＋２となる。この時、図６（Ｃ１）に示すように、投写領域の左下の頂点ｑ２がホワイトボードＷの左縁と一致し、投写領域の左辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出すように画像光が投写されたものとする。この時、ステップＳ２１４において、図６（Ｃ１）に示すホワイトボードＷが撮像され、ステップＳ２１８において、図６（Ｃ２）に示す周囲ブロック画像Ｆｎ＋２及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋２が、メモリ１１１に記憶される。
【００７６】
ここで、図６（Ｃ１）において破線で示す、ホワイトボードＷからはみ出した投写領域は、ホワイトボードＷで反射されない。従って、図６（Ｃ２）に示す周囲ブロックＨｎ＋２の左側の領域ｋ２１、及び上側の領域ｋ２２は、投写領域の左端の一部、及び上端の一部ではなく、ホワイトボードＷの左縁の一部、及び上縁の一部に相当することとなる。
【００７７】
そして、続くステップＳ２２０において、周囲ブロック画像Ｆｎ＋１，及びＦｎ＋２に基づいて、不変化ブロックが検出されることとなる。
周囲ブロックＨｎ＋１の左上隅は、ホワイトボードＷの左上隅に相当し、また、周囲ブロックＨｎ＋２の左側の領域ｋ２１、及び上側の領域ｋ２２は、上述のように、ホワイトボードＷの左縁の一部、及び上縁の一部に相当するので、周囲ブロックＨｎ＋１，及びＨｎ＋２は、共に、ホワイトボードＷの左上隅に相当するブロックを含む。従って、このブロックが不変化ブロックとして抽出されるが、この時、投写領域Ｅｎ＋１の頂点ｑ３はこの不変化ブロックに達している。そして、ステップＳ２２２において、不変化ブロックありと判定されるので、ステップＳ２２６に移行し、ステップＳ２２６において、不変化ブロック塊は１つと判断される。そして、ステップＳ２２８において、周囲ブロックＨｎ＋１の頂点ブロックＰ１１〜Ｐ１４が検出されて、ステップＳ２３０において、頂点ブロックＰ１１〜Ｐ１４が、上述の不変化ブロック塊に含まれるか否かが判断される。
【００７８】
この時の不変化ブロック（塊）は、ホワイトボードＷの左上隅に相当するブロックであり、また、このブロックは、図６（Ｂ２）に示すように、ステップＳ２２８において、周囲ブロックＨｎ＋１の左上隅の頂点ブロックＰ１３として検出される。
従って、この場合、不変ブロック塊に１つだけ頂点ブロックが含まれることになるので、ステップＳ２３２において、条件を満たさずステップＳ２２４に移行する。そして、ステップＳ２２４において、周囲ブロック画像Ｆｎ＋２及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋２が、それぞれメモリ１１１に記憶されている周囲ブロック画像Ｆｎ＋１及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋１に上書きされる。
【００７９】
そして、再びステップＳ２１２において、ズームエンコーダ値は、ワイド側に一定量Ｚｗズームして、Ｚｎ＋３となる。この時、図６（Ｄ１）に示すように、投写領域の左上の頂点ｑ３の他、左下の頂点ｑ２、及び右上の頂点ｑ１が、ホワイトボードＷの縁を超えて、投写領域の左辺全てがホワイトボードＷからはみ出すように画像光が投写されたものとする。そして、ステップＳ２１４において、図６（Ｄ１）に示すホワイトボードＷが撮像され、ステップＳ２１８において、図６（Ｄ２）に示す周囲ブロック画像Ｆｎ＋３、及びズームエンコーダ値Ｚｎ＋３が、メモリ１１１に記憶される。
【００８０】
ここで、図６（Ｄ１）において破線で示す、ホワイトボードＷからはみ出した投写領域は、ホワイトボードＷで反射されない。従って、図６（Ｄ２）に示す周囲ブロックＨｎ＋３の左側の領域ｋ３１、及び上側の領域ｋ３２は、投写領域の左端の一部、及び上端の一部ではなく、ホワイトボードＷの左縁の一部、及び上縁の一部に相当することとなる。
【００８１】
そして、続くステップＳ２２０において、周囲ブロック画像Ｆｎ＋２，及びＦｎ＋３に基づいて、不変化ブロックが検出されることとなる。
上述のように、周囲ブロックＨｎ＋２の左側の領域ｋ２１、及び周囲ブロックＨｎ＋３の左側の領域ｋ３１は、共にホワイトボードＷの左縁の一部に相当するので、部分的に一致する。また同様に、周囲ブロックＨｎ＋２の上側の領域ｋ２２、及び周囲ブロックＨｎ＋３の上側の領域ｋ３２は、共にホワイトボードＷの上縁の一部に相当するので、部分的に一致する。従って、このホワイトボードＷの左縁の一部及び上縁の一部に相当するブロックにおいて不変化ブロック及び不変化ブロック塊が検出される。
ここで、投写領域Ｅｎ＋２よりも、投写領域Ｅｎ＋３の方がワイド側にズームされているので、周囲ブロックＨｎ＋２と周囲ブロックＨｎ＋３との大きさを比較すると、周囲ブロックＨｎ＋３の方が大きくなる。従って、周囲ブロックＨｎ＋２と周囲ブロックＨｎ＋３との一致部分に相当する不変化ブロック塊は、図６（Ｇ）に示すように、より小さい周囲ブロックＨｎ＋２の左側の領域ｋ２１と上側の領域ｋ２２とを合わせたものとして検出される。
【００８２】
そして、ステップＳ２２６において、１つのブロック塊であると判断され、続くステップＳ２２８において、図６（Ｃ２）に示す周囲ブロックＨｎ＋２の頂点ブロックＰ２１〜Ｐ２４が検出されて、ステップＳ２３０において、頂点ブロックＰ２１〜Ｐ２４が上述の不変化ブロック塊に含まれるか否かが判断される。なお、頂点ブロックＰ２２は、投写領域の頂点ｑ２に相当することとなる。
上述のように、図６（Ｇ）に示す不変化ブロック塊は、図６（Ｃ２）に示す周囲ブロックＨｎ＋２の左側の領域ｋ２１と上側の領域ｋ２２とを合わせたものであるので、頂点ブロックＰ２３及びＰ２２が、この不変化ブロック塊に含まれると判断される。
従って、不変化ブロック塊に２つの頂点ブロックが含まれるので、続くステップＳ２３２において、条件を満たすこととなりステップＳ２３４に移行する。
【００８３】
投写領域の特徴点の一例として頂点を用いると、投写領域が拡大していくと、不変化ブロック塊が伸びていき、投写領域の頂点は、だんだんと不変化ブロック塊の両端に近づいていく。そして、投写領域の頂点がホワイトボードＷの縁に一致した後、その頂点がホワイトボードＷの縁を超えて、投写領域の少なくとも１辺全てがはみ出すと、投写領域の頂点は、不変化ブロック塊の少なくとも一端に達することとなり、この頂点に相当するブロックが頂点ブロックとなる。また、この時、不変化ブロック塊の他端、またはホワイトボードＷの隅に相当するブロックのうち、少なくとも１以上のブロックも頂点ブロックとなる。従って、不変化ブロック塊に頂点ブロックが２以上含まれるか否かを判定することで、投写領域の頂点が不変化ブロック塊に達し、少なくとも１辺全てがはみ出したか否かを判定することができる。なお、ホワイトボードＷの隅に相当するブロックが頂点ブロックとなるのは、図６（Ｃ１），及び（Ｄ１）に示すように、投写領域に、ホワイトボードＷの隅が含まれる場合である。
なお、頂点以外の点を投写領域の特徴点として用いてもよい。
【００８４】
続いて、ステップＳ２３４において、ズームエンコーダ値が、メモリ１１１に記憶されている一つ前のズームエンコーダ値Ｚｎ＋２となるように、フィードバック動作が行われて、ズーム調整動作は停止する。
そして、以上のズーム調整の結果、図６（Ｃ１）に示すように、投写領域の左下の頂点ｑ２がホワイトボードＷの左縁と一致するようにして、投写領域の左辺全てがホワイトボードＷからはみ出すこととなる。
【００８５】
そして、以上のズーム調整の後、上述のキーストーン補正が施されると、図４（Ｂ）に示すように、反射領域は矩形に補正され、投写画像は全てホワイトボードＷに表示されることとなる。また、反射領域の大きさは、ホワイトボードＷに対して十分に大きくなることとなる。
【００８６】
Ａ２−３．頂点ブロック検出処理の詳細動作：
上述のステップＳ２２８で実行される、頂点ブロック検出処理の詳細動作について、以下、図７を用いて説明する。
図７は、本実施例における頂点ブロック検出処理を示す説明図である。図７において、（Ａ）〜（Ｅ）は、この順序で、頂点ブロック検出処理を時系列的に示している。
【００８７】
頂点ブロック検出処理では、まず、図７（Ａ）の１点鎖線で示す、Ｘ座標軸に対して４５°を成すライン（以下、「サーチライン」と呼ぶ。）Ｌ１を定め、このサーチラインＬ１が周囲ブロック画像の中心を通る場合に、サーチラインＬ１上にある白色ブロック数をカウントする。この時、図７（Ａ）に示すようにハッチングを施した白色ブロックＢａ１，及びＢａ２の２つがサーチラインＬ１上にあるので、カウントされる白色ブロック数は２となる。
続いて、サーチラインＬ１を右上に移動させていき、サーチラインＬ１上の白色ブロック数をカウントする。例えば、図７（Ｂ）の状態では、ハッチングを施した白色ブロックＢｂ１，及びＢｂ２がサーチラインＬ１上にあるので、カウントされる白色ブロック数は２となる。
【００８８】
そして、図７（Ｃ）に示すように、サーチラインＬ１が周囲ブロック画像の頂点にあたるブロックを過ぎると、サーチラインＬ１上にある白色ブロック数は０となる。そして、この時、サーチラインＬ１を１つ戻し、この時にサーチラインＬ１上にある白色ブロックの中から頂点ブロックを定める。
具体的には、戻した後のサーチラインＬ１上にある白色ブロック毎に、ブロック内に含まれる画素の、２値化画素ブロック処理前の輝度値を合計し、その合計値が最大となるブロックを頂点ブロックとして決定する。例えば、図７（Ｄ）に示すように、戻した後のサーチラインＬ１上に１つしか白色ブロックがない場合には、当該白色ブロックが１つ目の頂点ブロックＰ１として決定することとなるが、周囲ブロックの形状によっては、戻した後のサーチラインＬ１上に複数の白色ブロックが存在する場合があり、このような場合には、上述のようにして、複数の白色ブロックの中から１つのブロックを頂点ブロックとして決定する。
なお、上述のように輝度値の合計値を算出した結果、合計値が最大となるブロックが複数存在した場合には、中間位置にあたるブロックを頂点ブロックとして決定する。
【００８９】
続いて、サーチラインＬ１を今度は、周囲ブロック画像の中心から左下の方向に移動させ、上記と同様にして２つ目の頂点ブロックＰ２を検出する。
続いて、図７（Ａ）の１点鎖線で示す、Ｘ座標軸に対して１３５°を成すサーチラインＬ２を定めて、画像中心点から左上、および右下の方向に順次移動させて、それぞれ、上記と同様にして頂点ブロックＰ３，及びＰ４を検出して、頂点ブロック検出処理は終了する。
そして、以上説明した頂点ブロック検出処理終了後には、図７（Ｅ）に示すように、周囲ブロック画像の４つの頂点ブロックＰ１〜Ｐ４が検出されることとなる。
【００９０】
Ａ２−４．第２の実施例の効果：
以上説明したように、本実施例のズーム調整を行うことで、ホワイトボードＷに縁を示すマーカがない場合でも、不変化ブロック塊に含まれる頂点ブロック数をカウントして、カウントされた頂点ブロック数が２以上となるか否かを判定することにより、不変化ブロックが、投写領域の頂点に達し、画像光の少なくとも１辺全てがホワイトボードＷからはみ出したことを判定することができる。
【００９１】
また、不変化ブロック塊に含まれる頂点ブロック数が最初に２以上と判定された段階で、現在の１つ前のズームエンコーダ値、つまり、投写領域の２つ目の頂点がホワイトボードＷの縁と一致して、投写領域の少なくとも１辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した時のズームエンコーダ値、に戻すようにフィードバック動作が行われる。
従って、ズーム調整後のキーストーン補正によって、投写画像が全てホワイトボードＷに表示されるとともに、反射領域の大きさがホワイトボードＷに対して十分に大きくなるように、投写領域の大きさを調整しておくことが可能となる。
【００９２】
Ｂ．変形例：
なお、本発明は、上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。
【００９３】
Ｂ１．変形例１：
上述の実施例においては、第２のテストパターン画像として、ズーム調整後投写される画像と同じ大きさの白色の矩形画像を用いていたが、これに代えて、ズーム調整後に投写される画像と同じ大きさの矩形の、上下左右の各辺を示す画像を投写するようにしてもよい。以下、この時のズーム調整について、図８を用いて説明する。
【００９４】
図８は、変形例１におけるテストパターン画像とホワイトボードＷの撮像画像とを示す説明図である。図８において（Ａ）は、変形例１において用いられる４つのテストパターン画像を示し、（Ｂ）は、（Ａ）に示すテストパターン画像が投写された時のホワイトボードＷの撮像画像を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態から投写領域を一定量ワイド側にズームさせた時のホワイトボードＷの撮像画像を示す。
【００９５】
変形例１における、ズーム調整の手順は、まず、図２に示すステップＳ１００〜ステップＳ１０４が実行される。続いて、ステップＳ１０６、及びステップＳ１０８を省略し、ステップＳ１１０に代えて、この時のズームエンコーダ値Ｚｎのみメモリ１１１に記憶する。
続いて、ステップＳ１１４に代えて、図８（Ａ）に示す４つのテストパターン画像を順番に投写し、それぞれ投写した時のホワイトボードＷを撮像する。投写領域がホワイトボードＷ内に収まっている場合には、撮像によって得られる４枚の撮像画像は、図８（Ｂ）に示すようになる。なお、図８（Ｂ）では、この４枚の撮像画像を重ねて示している。
そして、ステップＳ１１６に代えて、得られた４枚の撮像画像に対して、それぞれ２値化画素処理を行う。この２値化画素処理とは、先に説明した２値化画素ブロック処理の前半の処理、すなわち、各画素を白または黒の２値化するまでの処理に相当する。続いて、ステップＳ１１８に代えて、この時のズームエンコーダ値のみメモリ１１１に記憶しておく。そして、ステップＳ１２０に代えて、それぞれの撮像画像内の白色画素数をカウントする。
続いて、ステップＳ１２２に代えて、いずれかの撮像画像においてカウントされた白色画素数が、事前に定めたしきい値よりも多いか否かを判定する。この時、全ての撮像画像において、カウントされた白色画素数がしきい値よりも多い場合には、投写領域は全てホワイトボードＷ内に収まっているものと判断される。そして、この場合、ステップＳ１２４に代えて、ズームエンコーダ値Ｚｎ＋１のみが、メモリ１１１内のズームエンコーダ値Ｚｎが記憶されていた領域にコピーされ、ステップＳ１１２に移行することとなる。
【００９６】
一方、いずれかの撮像画像において、カウントされた白色画素数がしきい値以下の場合には、図８（Ｃ）の破線で示すように、いずれかの投写領域がホワイトボードＷ内からはみ出した状態になったと判断される。なお、この状態は、上述の実施例において、白色矩形のテストパターン画像を投写して、投写領域のいずれか１辺全てがホワイトボードＷからはみ出し、撮像画像に投写領域のいずれか１辺全てが写し出されなくなった状態に相当する。
そして、いずれかの投写領域がホワイトボードＷ内からはみ出したものと判断されるとステップＳ１２６に移行し、ステップＳ１２６実行後にズーム調整は停止する。
【００９７】
以上説明したように、ズーム調整後に投写される画像と同じ大きさの矩形の、上下左右の各辺を示す画像をテストパターン画像として、それぞれ投写して、撮像画像内にある白色画素数をしきい値と比較することで、ズーム調整後に投射される画像の１辺全てが、ホワイトボードＷからはみ出すことになるか否か、を簡易に確認することができるので、この確認に係わる処理を高速化して、ズーム調整を短時間で行うことが可能となる。
【００９８】
Ｂ２．変形例２：
また、変形例１以外にも、上述の実施例において、ズーム調整後投写される画像の各特徴点を示す画像を、第２のテストパターン画像として用いることが可能である。なお、以下において、ズーム調整後投写される画像の特徴点の一例として頂点を用いるものとして説明するが、頂点以外の点を特徴点として用いても構わない。
図９は、変形例２におけるテストパターン画像とホワイトボードＷの撮像画像とを示す説明図である。図９において（Ａ）は、変形例２において用いられるテストパターン画像を示し、（Ｂ）は、（Ａ）に示すテストパターン画像が投写された時のホワイトボードＷの撮像画像を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態から投写領域を一定量ワイド側にズームさせた時のホワイトボードＷの撮像画像を示す。
【００９９】
変形例２における、ズーム調整の手順は、まず、図２に示すステップＳ１００〜ステップＳ１０４が実行される。続いて、ステップＳ１０６、及びステップＳ１０８を省略し、ステップＳ１１０に代えて、この時のズームエンコーダ値のみメモリ１１１に記憶する。
続いて、ステップＳ１１２を実行した後、ステップＳ１１４に代えて、図９（Ａ）に示すように、四隅のいずれかにコーナパターンを有する矩形の４つのテストパターン画像を順番に投写し、それぞれ投写した時のホワイトボードＷを撮像する。投写領域がホワイトボードＷ内に収まっている場合には、４つの撮像画像には、それぞれ、コーナパターンＣ１〜Ｃ４に相当するコーナパターン画像Ｃｒ１〜Ｃｒ４が写し出され、図９（Ｂ）に示すようになる。なお、撮像画像は４つ得られるが、図９（Ｂ）では、この４つを重ねて示している。
そして、ステップＳ１１６に代えて、得られた４つの撮像画像に対して、それぞれ、上述の２値化画素処理を行う。
続いて、ステップＳ１１８に代えて、この時のズームエンコーダ値のみメモリ１１１に記憶しておく。そして、ステップＳ１２０に代えて、それぞれの撮像画像内における白色画素の有無を確認する。白色画素がある場合には、コーナパターン画像が写し出されている、すなわち、投写領域の頂点が、ホワイトボードＷ内に収まり、撮像画像内において写し出されていると判断される。
続いて、ステップＳ１２２に代えて、各撮像画像内に写し出されているコーナパターン画像の合計数を求め、この合計数が、予め設定しておいた所定数になるか否かを判定する。例えば、所定数を４に設定したものとする。投写領域の大きさを徐々に大きくしていくと、投写領域がホワイトボードＷ内に収まっているうちは、投写領域の頂点は全て撮像画像に写し出されることとなるため、上述のコーナパターン画像の合計数は所定数の４になる。そして、この場合、ステップＳ１２４に代えて、ズームエンコーダ値Ｚｎ＋１のみが、メモリ１１１内のズームエンコーダ値Ｚｎが記憶されていた領域にコピーされ、ステップＳ１１２に移行することとなる。
一方、投写領域の頂点が投写対象物の縁を超え、投写領域がホワイトボードＷからはみ出すと、その頂点は撮像画像に写し出されなくなり、上述のコーナパターン画像の合計数は３以下となる。そして、この場合、コーナーパターン画像の合計数は所定数にならないので、ステップＳ１２６に移行する。例えば、図９（Ｃ）に示すように投写領域の上側がホワイトボードＷからはみ出した場合には、左下隅、及び右下隅のコーナパターン画像Ｃｒ３，及びＣｒ４が写し出されることとなるので、コーナパターン画像の合計数は、２となる。
そして、ステップＳ１２６に移行した後、ステップＳ１２６実行後にズーム調整は停止し、最終的に、投写領域は確実にホワイトボードＷ内に収まることとなる。
【０１００】
なお、上述のテストパターン画像については、第２の実施例におけるキーストーン補正を考慮して反射領域を投写対象物に対して十分に大きくすることを目的とするズーム調整にも適用することができる。この場合、上述の所定数を予め２に設定するようにする。
投写領域の１つ目の頂点がホワイトボードＷからはみ出し、かつ、２つ目の頂点がホワイトボードＷの縁に一致して、投写領域の１辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した状態となった後、更にワイド側にズームして、２つ目の頂点もホワイトボードＷからはみ出し、投写領域の１辺全てが完全にホワイトボードＷからはみ出すと、撮像画像内には、はみ出した２つの頂点は写し出されず、従って、上述のコーナパターン画像の合計数は、所定数の２になる。そして、この段階で、１つ前のズームエンコーダ値に戻ることとなるので、上述の第２の実施例と同様に、投写領域の１辺全てが、ちょうどはみ出すように投写領域の大きさを調整することができる。
【０１０１】
また、上述の実施例では、投写領域をステップＳ１０２において最もテレ側にズームしておき、徐々にワイド側にズームするようにしていたが、これに代えて、上述のテストパターン画像を用いると共に、投写領域をステップＳ１０２において最もワイド側にズームしておき、徐々にテレ側にズームするようにしてもよい。
図１０は、変形例２において徐々にテレ側にズームする場合のホワイトボードＷの撮像画像を示す説明図である。図１０において、（Ａ）は、ズーム調整開始当初のホワイトボードＷの撮像画像を示し、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から投写領域を一定量テレ側にズームさせた時のホワイトボードＷの撮像画像を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態から投写領域を更に一定量テレ側にズームさせた時のホワイトボードＷの撮像画像を示す。
このズーム調整では、ステップＳ１０２で最もワイド側にズームすると共に、ステップＳ１０４において、プロジェクタ１００及びホワイトボードＷの位置を調整して、図１０（Ａ）に示すように、投写領域の全ての頂点がホワイトボードＷからはみ出すようにしておく。また、ステップＳ１１２において、ズームエンコーダ値がテレ側に一定量Ｚｗズームした値となるようにフィードバック動作を行うようにする。更に、ステップＳ１２６を省略し、撮像画像内に写し出されるコーナパターン画像の合計数が所定数になった段階で、ズーム調整を停止するものとする。
このようにすることで、例えば、所定数を４に設定しておくと、投写領域の全ての頂点がホワイトボードＷからはみ出しているうちは、撮像画像内に投写領域の頂点は写し出されず、従って、コーナパターン画像の合計数は０となり所定数にならないが、投写領域が徐々に縮小していくと、図１０（Ｂ）に示すコーナパターン画像Ｃｒ３，Ｃｒ４のように、撮像画像内に投写領域の頂点が次々と写し出されていき、最終的に、図１０（Ｃ）に示すように、投写領域の４つ目の頂点がホワイトボードＷの縁に一致して、投写領域が全てホワイトボードＷに収まると、撮像画像内に投写領域の全ての頂点が写し出され、コーナパターン画像の合計数は所定数の４になる。そして、この段階でズーム調整が停止するので、投写領域は確実にホワイトボードＷ内に収まることとなる。なお、所定数を２とすれば、図１０（Ｂ）に示すように、第２の実施例と同様に、投写領域の１辺全てが、ちょうどはみ出すように投写領域の大きさを調整することもできる。
【０１０２】
以上説明したように、ズーム調整後に投写される画像の各特徴点を示す画像をテストパターン画像として投写して、それぞれの撮像画像内に写っている特徴点の合計数を求め、所定数になったか否かを判定することで、投写領域がホワイトボードＷ内に収まっているか否か、また、投写領域の少なくとも１辺全てが、ホワイトボードＷからはみ出したか否か、を簡易に確認することができるので、この確認に係わる処理を高速化して、ズーム調整を短時間で行うことが可能となる。
【０１０３】
Ｂ３．変形例３：
上述の第２の実施例においては、図６（Ｃ１）に示すように、画像光の投写状態が、投写領域の２つ目の頂点がホワイトボードＷの縁に一致するようにして投写領域の１辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した状態となるようズーム調整を停止していたが、投写領域の２つ目の頂点がホワイトボードＷの縁に一致する直前で、投写領域の１辺全てがほぼホワイトボードＷからはみ出した状態となるようズーム調整を停止するようにしてもよい。
この場合、図５に示すステップＳ２２８を省略し、続くステップＳ２３０において、不変化ブロック塊に各頂点ブロックが含まれているかを判断するのに代えて、メモリ１１１に記憶されている不変化ブロックの座標及び頂点ブロックの座標を用いて、２つ目の頂点ブロックと不変化ブロック塊との距離を算出すると共に、続くステップＳ２３２において、ステップＳ２３０で算出した距離が、予め定めた所定の値以下であるかを判定して、所定の値以下であると判定された場合に、ステップＳ２３４に移行し、一方、所定の値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ２２４に移行するようにすればよい。
【０１０４】
Ｂ４．変形例４
上述の実施例では、ズーム調整のみで投写対象物内に投写領域を確実に収めることを目的とするズーム調整と、キーストーン補正を考慮して反射領域を投写対象物に対して十分に大きくすることを目的とするズーム調整と、を別の実施例として説明したが、両ズーム調整を選択的に行えるようにプロジェクタを構成してもよい。
具体的には、図２に示すステップＳ１００、及び図５に示すステップＳ２００の実行前に、いずれのズーム調整を行うかをユーザが選択し、図１に示すキー入力装置１０１、またはリモコン入力装置１０２によって制御部１１０に選択結果を入力するようにする。その後、選択されたズーム調整が上述のように行われるようにする。
このようにすることで、プロジェクタ１００の設置位置によって、キーストーン補正の必要性等を判断して、ユーザが適切なズーム調整を選択して行うことが可能となる。
【０１０５】
Ｂ５．変形例５：
上述の実施例では、図２に示すステップＳ１２６や図５に示すステップＳ２３４において、投写領域を１つ前の大きさに戻すために、メモリ１１１に記憶されている現在の１つ前のズームエンコーダ値Ｚｎを読み出して、その値になるようにフィードバック動作を行っていたが、ズームエンコーダ値Ｚｎに代えて、メモリ１１１に記憶されている一定量Ｚｗを読み出し、現在のズームエンコーダ値から一定量Ｚｗを減らした値を算出し、その値となるように、フィードバック動作を行うようにしてもよい。このようにすることで、現在のズームエンコーダ値Ｚｎを、その都度メモリ１１１に記憶しなくて済むので、メモリ１１１の容量を減らしてプロジェクタのコストを安くできるとともに、手順が簡素化されるので、ズーム調整を高速に行うことができる。
また、図２に示すステップＳ１２６や図５に示すステップＳ２３４において、投写領域を１つ前の大きさに戻すことに代えて、一定量Ｚｗとは異なるズームエンコーダ値の一定量Ｚｔを事前にメモリ記憶しておき、現在のズームエンコーダ値から一定量Ｚｔを減らした値を算出して、その値となるように、フィードバック動作を行うようにしてもよい。このようにすることで、例えば、投写対象物のいずれかの縁に障害物があり、この部分をはずして投写したい場合には、一定量Ｚｔを一定量Ｚｗよりも大きく設定しておくことで、ステップＳ１２６やステップＳ２３４において、投写領域をテレ側に大きく戻すことができ、上述の障害物を避けて画像光が投写されるように、ズーム調整を行うことができる。
【０１０６】
Ｂ６．変形例６：
上述の実施例において、第１のテストパターン画像は白色の矩形画像としたが、これに限定されるものではない。白色の矩形の中央に十字型等のマーカが表された画像等を用いても構わない。このようにすることで、図２に示すステップＳ１０４や図５に示すステップＳ２０４において、ユーザは、投写画像の中心が明確になるので、プロジェクタ１００またはホワイトボードＷの位置調整がし易くなる。
また、図２に示すステップＳ１００、及び図５に示すステップＳ２００において、第１のテストパターン画像に代えて、第２のテストパターン画像を投写するようにしてもよい。なお、この場合には、図２に示すステップＳ１００、及び図５に示すステップＳ２００において、ユーザは、メモリ１１１に記憶されている、４：３や１６：９等の縦横比を変えたいくつかの画像の中から、ズーム調整後に投写される画像の縦横比に合わせて画像を選択して、どの画像を選択したかを制御部１１０に入力するようにする。このようにすることで、第１のテストパターン画像用の画像をメモリ１１１に記憶する必要がなく、メモリ１１１の容量を減らすことができ、プロジェクタのコストが安くなる。
【０１０７】
Ｂ７．変形例７：
プロジェクタの種類によっては、投写用ズームレンズにあおりを付けているものもあり、投写方向によっては、投写領域の一部（例えば、投写領域の下底に近い部分）の大きさが、ズームエンコーダ値が変化しても変わらない場合がある。
この対策として、図２に示すステップＳ１００〜ステップＳ１０６、及び図５に示すステップＳ２００〜ステップＳ２０６のいずれかにおいて、以下の手順を行うようにしてもよい。
まず、投写領域が最もテレ側にズームした時のホワイトボードＷを撮像して、周囲ブロック画像を抽出する。続いて、投写領域を最もテレ側から、ホワイトボードＷからはみ出さない程度に多少ワイド側にズームさせて、この時のホワイトボードＷを撮像して、周囲ブロック画像を抽出する。そして、上述の抽出した２つの周囲ブロック画像から不変化ブロックを抽出して、不変化ブロックの見つかった領域については、ステップ１１６以降、及びステップＳ２１６以降の処理の対象外とするようにする。
このようにすることで、投写領域がホワイトボードＷからはみ出すことによって得られる不変化ブロックのみを、ステップＳ１２０、及びステップＳ２２０において抽出することができ、適切なズーム調整を行うことが可能となる。
【０１０８】
Ｂ８．変形例８：
上述の第２の実施例では、１つ前のズームエンコーダ値に戻ってズーム調整が停止する条件を、図５のステップＳ２３２に示すように、いずれかの不変化ブロック塊に含まれる頂点ブロックの数が２以上になった場合としたが、これに代えて、ズーム調整が停止した後、ユーザからのズーム調整再実施の指示によって、現在のズーム状態からズーム調整を再度実施するようにするとともに、ズーム調整の再実施の度に、上述のいずれかの不変化ブロック塊に含まれる頂点ブロック数の条件を変えるようにしてもよい。
具体的には、最初にズーム調整を行う場合には、図５に示すステップＳ２３２において、いずれかの不変化ブロック塊に頂点ブロックが１つ含まれる場合にステップＳ２３４に移行するようにする。そして、最初のズーム調整が停止した後に、ユーザからズーム調整再実施の指示があった場合には、ステップＳ２００〜ステップＳ２０４を省略し、ステップＳ２０６から２回目のズーム調整を開始し、今度は、ステップＳ２３２において、いずれかの不変化ブロック塊に頂点ブロックが２つ含まれる場合にステップＳ２３４に移行するようにする。
そして、２回目のズーム調整が停止した後に、再度、ユーザからズーム調整再指示があった場合には、上述の２回目のズーム調整と同様に、ステップＳ２０６から３回目のズーム調整を開始し、今度は、ステップＳ２３２における頂点ブロック数の条件を３つとする。そして、３回目のズーム調整が停止した後に、再度、ユーザからズーム調整再実施の指示があった場合には、上述の２回目及び３回目のズーム調整と同様に、ステップＳ２０６から４回目のズーム調整を開始し、今度は、ステップＳ２３２における頂点ブロック数の条件を４つとする。
【０１０９】
このようにすることで、不変化ブロックが発生した後、すなわち、不変化ブロックが投写領域の１つ目の頂点に達した後、不変化ブロックの端が投写領域の２つ目の頂点に達し、投写領域の１辺全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した時の他、不変化ブロックの端が投写領域の３つ目の頂点に達し、２辺目の全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した時、また、不変化ブロックの端が投写領域の４つ目の頂点に達し、３辺目の全てがちょうどホワイトボードＷからはみ出した時、といったように、投写領域が拡大していく中でも、特に、キーストーン補正によってホワイトボードＷ内に投写領域が収まるか否かを、実際にキーストーン補正を行って判断すべきタイミングで、ズーム調整を止めることができる。更に、このズーム調整が止まったタイミングでキーストーン補正を行った結果、反射領域の大きさが、ホワイトボードＷの大きさに対してまだ拡大する余地があると判断した場合には、投写領域が更に拡大されるようにズーム調整を再実施することができる。
従って、キーストーン補正後の投写領域が、ホワイトボードＷに収まるとともに、反射領域がホワイトボードＷに対してできるだけ大きくなるようにズーム調整されることとなる。
なお、投写領域の１つ目の頂点が不変化ブロックとして抽出された時にズーム調整を停止する場合、第１の実施例におけるズーム調整の動作と全く同じ動作になる。
なお、以上、投写領域の特徴点の一例として頂点を用いた場合について説明したが、他の点を特徴点として用いてもよい。
【０１１０】
なお、プロジェクタ１００が、上述のズーム調整のルーチンに係わるプログラムと上述のキーストーン補正のルーチンに係わるプログラムとを、別々に備えている場合、これら２つのプログラムが互いに連係しながら実行されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクタ１００の概略構成を示す説明図。
【図２】第１の実施例におけるズーム調整の手順を示すフローチャート。
【図３】第１の実施例における画像光の投写状態と、撮像画像に対して種々の処理を施した後の画像と、を示す説明図。
【図４】キーストーン補正前後における画像光の投写状態を示す説明図。
【図５】第２の実施例におけるズーム調整の手順を示すフローチャート。
【図６】第２の実施例における画像光の投写状態と、撮像画像に対して種々の処理を施した後の画像と、を示す説明図。
【図７】第２の実施例における頂点ブロック検出処理を示す説明図。
【図８】変形例１におけるテストパターン画像とホワイトボードＷの撮像画像とを示す説明図。
【図９】変形例２におけるテストパターン画像とホワイトボードＷの撮像画像とを示す説明図。
【図１０】変形例２において徐々にテレ側にズームする場合のホワイトボードＷの撮像画像を示す説明図。
【符号の説明】
【０１１２】
１００...プロジェクタ
１０１...キー入力装置
１０２...リモコン入力装置
１０３...画像入力コネクタ
１０４...Ａ／Ｄ変換部
１０５...信号種別検出部
１１０...制御部
１１１、１２５、１３５...メモリ
１２０...投写用ズームレンズ
１２１...ズームレンズ駆動部
１２２...ズームレンズ位置検出部
１２３...画像表示部
１２４...出力信号処理部
１３０...入力信号処理部
１３１...撮像部
Ｗ...ホワイトボード
Ｅｍ、Ｅｍ＊、Ｅｎ〜Ｅｎ＋３、Ｅｎ＊...反射領域
Ｆ０〜Ｆ２、Ｆｎ〜Ｆｎ＋３...周囲ブロック画像
Ｈ０〜Ｈ２、Ｈｎ〜Ｈｎ＋３...周囲ブロック
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２...不変化ブロック塊
ｑ１〜ｑ４...頂点
Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ１１〜Ｐ１４、Ｐ２１〜Ｐ２４...頂点ブロック
Ｌ１、Ｌ２...サーチライン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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