(57)【要約】【課題】  映像の投射位置を調整するのに、機構的に複雑になることなく、自動的に微調整することを可能にした背面投影装置を提供する。【解決手段】  スクリーンの背面に対して投射して映像を表示させる背面投影装置（プロジェクタ）において、スクリーンの背面の所定位置に取り付けられた反射板と、テストパターンがフレーム映像として展開されるフレームメモリ１９と、フレームメモリ１９に展開されたフレーム映像をスクリーンに投影させる制御手段１０，１８と、スクリーンの背面側に設けられ、スクリーンに投射された映像を撮像するＣＣＤ撮像装置１７とを備え、制御手段１０，１８は、ＣＣＤ撮像装置１７により撮像された前記テストパターンの映像と標識の映像の相対位置が予め設定された状態になるように、前記フレームメモリ１９にフレーム映像を展開する際の位置を調整する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンの背面に対して投射して映像を表示させる背面投影装置において、
スクリーンの背面の所定位置に取り付けられた１又は複数の標識と、
所定のテストパターンがフレーム映像として展開されるフレームメモリと、
前記フレームメモリに展開されたフレーム映像をスクリーンに投影させる制御手段と、
スクリーンの背面側に設けられ、スクリーンに投影された映像を撮像する撮像手段とを備え、
前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された前記テストパターンの映像と前記標識の映像の相対位置が予め設定された状態になるように、前記フレームメモリにフレーム映像を展開する位置を調整することを特徴とする背面投影装置。
【請求項２】
前記標識は、反射板からなり、少なくとも前記スクリーンの実表示領域の外側の四隅に取り付けられてなること特徴とする請求項１記載の背面投影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された前記１又は複数の標識のそれぞれの映像が前記テストパターンの映像の格子内に入るように、前記フレームメモリにフレーム映像を展開する位置を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の背面投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンの背面に対して投射して映像を表示させる背面投影装置に関し、特に投射位置の自動調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンの背面に対して投射して映像を表示させる背面投影装置においては、その製造段階においてスクリーンの位置と投影映像の位置とを合わせるために映像の投射位置を調整しているが、その調整は例えば光学系の位置等を機械的に調整するものであった（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３５０７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の従来技術（特許文献１）においては例えば光学系を機械的に調整しているため、機構的に複雑になる、人手による目視調整のため微調整ができない、その調整は人手によらざるを得ないため製造コストがかさむという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、映像の投射位置を調整するのに、機構的に複雑になることなく、自動的に微調整することを可能にした背面投影装置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】
本発明に係る背面投影装置は、スクリーンの背面に対して投射して映像を表示させる背面投影装置において、スクリーンの背面の所定位置に取り付けられた１又は複数の標識と、所定のテストパターンがフレーム映像として展開されるフレームメモリと、前記フレームメモリに展開されたフレーム映像をスクリーンに投影させる制御手段と、スクリーンの背面側に設けられ、スクリーンに投射された映像を撮像する撮像手段とを備え、前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された前記テストパターンの映像と標識の映像の相対位置が予め設定された状態になるように、前記フレームメモリにフレーム映像を展開する際の位置を調整する。本発明においては、テストパターンの映像と前記標識の映像の相対位置が予め設定された状態になるように、フレームメモリにフレーム映像を展開する際の位置を調整するようにしており、映像の投射位置を電気的に調整するようにしたので、機構
的に複雑になることなく、自動的に微調整することが可能になっている。このように自動調整を可能にしたので、調整に人手を必要とせず製造コストが軽減される。
【０００６】
本発明に係る背面投影装置において、前記標識は、反射板からなり、少なくとも前記ススクリーンの実表示領域の外側の四隅に取り付けられてなる。標識が反射板からなり、少なくともスクリーンの実表示領域の外側の四隅に取り付けられているので、撮像した際の標識に相当する映像信号を容易に把握することが可能になっており、また、標識がスクリーンの実表示領域の外側の四隅に取り付けられているので、投射映像の位置調整を確実にすることができる。
【０００７】
本発明に係る背面投影装置において、前記制御手段は、前記撮像手段により撮像された前記１又は複数の標識のそれぞれの映像が前記テストパターンの映像の格子内に入るように、前記フレームメモリにフレーム映像を展開する際の位置を調整する。標識の映像がテストパターンの映像の格子内に入るように、フレームメモリにフレーム映像を展開する際の位置を調整するようにしたので、投射映像の位置調整を確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る背面投影装置としてのプロジェクタの構成を示したブロック図である。このプロジェクタは、各種の演算処理をするシステム制御部１０を備えており、システム制御部１０には操作部１１及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２が接続されており、操作部１１からはユーザの操作による操作信号が入力し、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２からは外部のコンピュータ等からの映像信号等が入力する。なお、プロジェクタをテレビとして利用する場合にはテレビ受像機に関連する回路構成も含まれることになるが、ここでは省略する。システム制御部１０には更に表示回路１３及び音声出力回路１４が接続されており、表示回路１３を介して表示パネル１５に例えば操作部１１の操作に対応した操作信号等を表示させ、音声出力回路１４を介してスピーカ１６から音声等を発生させる。
【０００９】
システム制御部１０には更にＣＣＤ撮像装置１７及び映像制御回路１８が接続されており、このＣＣＤ撮像装置１７は、後述のように、スクリーンの背面を撮像して撮像信号をシステム制御部１０に出力する。映像制御回路１８はシステム制御部１０からの映像信号を取り込んでフレームメモリ１９にフレーム映像（画像）を生成して液晶コントローラ２０に出力する。液晶コントローラ２０は入力したフレーム映像の映像信号をＤ／Ａ変換処理等の所定の信号処理を施して液晶パネル２１に出力して描画する。一方、電源回路２２
にはアーク光源ランプ２３が接続されており、アーク光源ランプ２３からの光は照明光学系２４を経由して、液晶パネル２１に描画された映像を投射レンズ２５により拡大してスクリーン（図２参照）に投射する。なお、システム制御部１０及び映像制御回路１８は本発明の制御手段に相当するものである。
【００１０】
図２は図１のＣＣＤ撮像装置１７とスクリーンとの位置関係を示した説明図である。図１の少なくとも光学系（符号２１，２３〜２５）を収納した光学ユニット３０からの投射光はミラー３１で反射されてスクリーン３２にその背後から投影される。ＣＣＤ撮像装置１７はスクリーン３２の背面側に配置され、スクリーン３２の背面をその投影された映像とともに撮像する。
【００１１】
図３はスクリーン３２の背面を示した図である。スクリーン３２の実表示領域３３の周辺には、撮像時に周辺映像が白飛びしないようにするために、標識としての反射板３４−０〜３４−７が取付けられている。即ち、反射板３４−０、３４−２、３４−５、３４−７は実表示領域３３の角部にそれぞれ取り付けられており、その中間位置に反射板３４−１、３４−３、３４−４、３４−６がそれぞれ取り付けられている。なお、反射板３４−０〜３４−７を総称するときには反射板３４と記述するとものとする。また、図３において、反射板３４はスクリーン３２に対して相対的に拡大された状態で図示されているが、実際にこのような大きさであることを意味するものではない。また、実表示領域３３とは実際に映像が投射されるときの領域を示すものとする。
【００１２】
図４は位置調整においてスクリーン３２に投射されたテストパターン４１の映像の例を示したものである。このテストパターン４１の格子４１ａ〜４１ｉの部分に図３の反射板３４（３４−０〜３４−７）の映像が投影されたときに、光学ユニット３０とスクリーン３２との位置関係が適切なものとなっていると判断されることになる。なお、本実施形態１においてはその位置調整を行うのに、光学ユニット３０等の位置調整を行うのではなく、投影映像の位置を、フレームメモリ１９にフレーム映像を描画する段階で調整するようにしている。
【００１３】
図５は図１の装置において投影映像の位置をフレームメモリ１９に描画する段階で調整する際の処理を示したフローチャートである。
システム制御部１０は、操作部１１からの位置調整を開始するするための操作信号を入力すると自動位置調整を開始し（Ｓ１）、映像制御回路１８を介して図４のテストパターン４１に相当するフレーム映像をフレームメモリ１９に展開して描画させる。このとき、フレームメモリ１９における書き込み位置を左上（左上の隅）へ初期化する（Ｓ２）。フレームメモリ１９に描画されたフレーム映像は、映像制御回路１８により読み出されて液晶コントローラ２０を介して液晶パネル２１に出力され、液晶パネル２１に描画された映像は投射レンズ２５により拡大されてスクリーン３２に投影されるが、この初期の段階では、投影映像（テストパターン４１）とスクリーン３２とはずれたものとなっている。システム制御部１０は、ＣＣＤ撮像装置１７からの撮像信号を取り込んで（Ｓ３）、反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａの左右方向の範囲に入っているかどうかを判断する（Ｓ４）。反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａ左右方向の範囲に入っていないと判断すると、フレームメモリ１９にテストパターン４１に相当するフレーム映像を書き込む際に、右側に１ドット分ずらして書き込む（Ｓ５）。この処理（Ｓ３〜Ｓ５）を、反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａの左右方向の範囲に入るまで繰り返して、上記の条件（Ｓ４）が成立する書き込み開始位置を求める。
【００１４】
次に、システム制御部１０は、ＣＣＤ撮像装置１７からの撮像信号を取り込んで（Ｓ６）、反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａの上下方向の範囲に入っているかどうかを判断する（Ｓ７）。反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａの上下方向の範囲に入っていないと判断すると、フレームメモリ１９にテストパターン４１のフレーム映像を書き込む際に、先に求められた書き込みの開始位置に対して下側に１ドット分ずらして書き込む（Ｓ８）。この処理（Ｓ６〜Ｓ８）を、反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａの上下方向の範囲に入るまで繰り返す。このようにして、反射板３４−０の映像がテストパターン４１の格子４１ａに入るためのフレームメモリ１９に対する書き込み込み開始位置が求められることになる。システム制御部１０は、以上の処理（Ｓ３〜Ｓ８）を他の反射板３４−１〜３４−７についても繰り返して行い、書き込み込み開始位置を必要に応じて更新していく（Ｓ９）。そして、全ての反射板３４（３４−０〜３４−７）の映像についての処理が終わると、システム制御部１０は、テストパターン４１の全ての格子４１ａ〜４１ｉに反射板３４（３４−０〜３４−７）の映像がそれぞれ入っているかどうか又は許容範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ１０）。
【００１５】
図６はＣＣＤ撮像装置１７により撮像された映像の説明図である。例えば反射板３４−０についての映像３４−０ａが格子４１ａの中に入るように調整された後に、反射板３４−１についての映像３４−１ａが格子４１ｂの中に入るように調整されると、先に調整された映像３４−０ａの位置がずれてしまって、映像３４−０ｂの位置にくること可能性がある（実際の移動量は微量ではあるが）。このため、全ての反射板３４の映像についての処理が終わると、システム制御部１０は、テストパターン４１の全ての格子４１ａ〜４１ｉに反射板３４（３４−０〜３４−７）の映像が入っているか又は許容範囲内にあるかどうかを判断し、テストパターン４１の全ての格子４１ａ〜４１ｉに反射板３４（３４−０〜３４−７）の映像が入っている又は許容範囲内にあるという判断をすると、調整が正常に終了したものとして、フレームメモリ１９に映像信号を書き込んだ際のデータの書き込み開始位置を基準位置として記憶するとともに、調整が正常に終了した旨を表示パネル１５に表示させる（Ｓ１１）。なお、実際の映像を表示する際にはこの基準位置に対して予め設定されたオフセット値により実際の書き込み開始位置を調整し、投影映像（図４のテストパターン４１よりも若干小さい大きさである）がスクリーン３２の実表示領域３３に表示される。調整が正常に終了しなかった場合にはエラーがあった旨を表示パネル１５に表示させる（Ｓ１２）。なお、このようにエラーがあった場合には光学ユニット３０の位置調整等をすることになる。
【００１６】
以上のように本実施形態１によれば、スクリーン３２の背面の周辺部分（実表示領域３３の外側）に反射板３４を取り付けるとともにテストパターン４１を投影させて、その状態をＣＣＤ撮像装置１７により撮像し、その撮像信号による反射板３４の映像とテストパターン４１の映像との相対位置が設定された状態になるように、フレームメモリ１９にフレーム映像を展開する際の書き込み位置を調整したので、機械的な調整が不要であり、また、微調整が可能になっている。
【００１７】
実施形態２．
なお、上記の実施形態においては、スクリーン３２に標識として反射板３４を８個設けた例について説明したが、１個又は２個以上であってもよく、或いスクリーン３２の実表示領域３３の外側の四隅に設けてもよく、何れにしても、スクリーン３２の位置と投影映像の位置との相対位置が設定された状態にするための基準となる機能を果たせばよい。また、標識として反射板３４を設けた例について説明したが他の形態であってもよく、また、テストパターンについても図４の形態に限定されるものではなく、適宜変形してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を示したブロック図。
【図２】図１のＣＣＤ撮像装置とスクリーンとの位置関係を示した説明図。
【図３】スクリーンの背面を示した図。
【図４】テストパターンの形態を示した図。
【図５】フレームメモリに描画する段階で調整する際の処理を示したフローチャート。
【図６】ＣＣＤ撮像装置により撮像された映像の説明図。
【符号の説明】
【００１９】
１０  システム制御部、１１  操作部、１２  Ｉ／Ｆ回路、１３  表示回路、１４  音声出力回路、１５  表示パネル、１６  スピーカ、１７  ＣＣＤ撮像装置、１８  映像制御回路、１９  フレームメモリ、２０  液晶コントローラ、２１  液晶パネル、２２  電源回路、２３  アーク光源ランプ、２４  照明光学系、２５  投射レンズ。
【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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