(57)【要約】【課題】投影画像の全体にわたって高品質な画像を投影することができるプロジェクタを提供する。【解決手段】格子状パターンを有する枠データを記憶する記憶部２８と、前記枠データに基づく枠が投影領域の縁部と略一致するように前記枠を投影面に対して投影する投影部３４と、前記投影面に投影された前記枠を撮影する撮影部２４と、撮影領域の縁部が前記枠と略一致するように撮影画角を調整する画角調整部４２と、前記画角調整部で調整された前記撮影画角で前記撮影部により撮影された前記枠内の格子状パターンを含む撮影データに基づいて前記投影画像の補正値を算出する補正値算出部２０と、前記補正値に基づいて投影画像の画像データを補正する補正部とを備え、前記投影部は、前記補正部により補正した画像データに基づく投影画像を前記投影面に投影することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状パターンを有する枠データを記憶する記憶部と、
前記枠データに基づく枠が投影領域の縁部と略一致するように前記枠を投影面に対して投影する投影部と、
前記投影面に投影された前記枠を撮影する撮影部と、
撮影領域の縁部が前記枠と略一致するように撮影画角を調整する画角調整部と、
前記画角調整部で調整された前記撮影画角で前記撮影部により撮影された前記枠内の格子状パターンを含む撮影データに基づいて前記投影画像の補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値に基づいて投影画像の画像データを補正する補正部とを備え、
前記投影部は、前記補正部により補正した画像データに基づく投影画像を前記投影面に投影することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記補正部は、前記補正値に基づいて前記格子状パターンを有する枠データを補正し、
前記補正値算出部は、前記投影部により投影され前記撮影部により撮影された前記補正後の格子状パターンの撮影データに基づいて再度前記補正値の算出を行うことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記撮影データに基づいて前記投影面に投影された前記枠及び前記格子状パターンの形状が識別できるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により識別ができないと判定された場合に前記枠データの色に関する情報の変更を行う色変更部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記色に関する情報の変更には、輝度の変更及び補色への変更が含まれることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記補正値は、前記格子状パターンの変形を補正するための値であり、
前記補正部は、前記投影画像の画像データにおいて前記撮影データの前記格子状パターンの変形部分に対応する領域に対して補正を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記補正値は、前記投影画像に対して色に関する情報の変更を行うための値であり、
前記補正部は、前記投影画像の色ムラ部分を目立たなくするための補正を行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記色に関する情報の変更には、ホワイトバランス調整及び輝度の変更が含まれることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラにより投影面に投影された投影画像を撮影するプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプロジェクタによれば、投影面が曲面を有する場合であっても、投影画像に対して補正を行うことにより投影面に滑らかな画像を投影することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６９２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のプロジェクタにおいては、カメラによる撮影領域がプロジェクタによる投影領域と一致しない場合があり、このような場合には適切に投影画像の補正を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、投影画像の全体にわたって高品質な画像を投影することができるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、格子状パターンを有する枠データを記憶する記憶部と、前記枠データに基づく枠が投影領域の縁部と略一致するように前記枠を投影面に対して投影する投影部と、前記投影面に投影された前記枠を撮影する撮影部と、撮影領域の縁部が前記枠と略一致するように撮影画角を調整する画角調整部と、前記画角調整部で調整された前記撮影画角で前記撮影部により撮影された前記枠内の格子状パターンを含む撮影データに基づいて前記投影画像の補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて投影画像の画像データを補正する補正部とを備え、前記投影部は、前記補正部により補正した画像データに基づく投影画像を前記投影面に投影することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のプロジェクタによれば、投影画像の全体にわたって高品質な画像を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るプロジェクタにおける処理を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係るプロジェクタにより投影面に投影される格子状パターンを有する枠を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。図１は、実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。プロジェクタ２は、ＣＰＵ２０を備え、ＣＰＵ２０には、図示しない電源スイッチ等を備える操作部２２、被写体を撮影するための撮影部２４、撮影部２４により撮影された画像の画像データを記憶する画像記憶部２６、格子状パターンを有する枠データを記憶する枠データ記憶部２８、枠データの画素の色を補色に変更する等の画像処理を行う画像処理部２９、投影する画像の画像データを記憶するメモリカード３０、枠データに基づく画像及びメモリカード３０に記憶された画像データに基づく画像等を投影する投影部３４が接続されている。ここで、撮影部２４は、撮影レンズ４１の駆動制御を行うレンズ駆動部４２、ＣＣＤ等により構成される撮像素子４３、レンズ駆動部４２及び撮像素子４３の駆動制御を行う撮影制御部４４を備えている。また、投影部３４は、ＬＥＤ光源４６の点灯及び消灯を行う電源制御部４８、投影する画像を表示するＬＣＯＳ５０の表示制御を行う投影制御部５２を備えている。
【００１０】
次に図２に示すフローチャートを参照して実施の形態に係るプロジェクタ２における処理について説明する。まず、電源スイッチがオンされると、ＣＰＵ２０は、投影部３４により図３に示す格子状パターンを有する枠６０の投影を開始する。即ち、ＣＰＵ２０は、枠データ記憶部２８から枠データを読み出して、枠６２が投影領域の縁部と略一致するように調整した後、投影制御部５２により枠データに基づいて格子状パターンを有する枠６０をＬＣＯＳ５０に表示する。また、電源制御部４８は、ＬＥＤ光源４６を点灯し、図示しない投影窓を介して投影光を射出することによって、投影部３４から投影面に格子状パターンを有する枠６０を投影する（ステップＳ１）。
【００１１】
次に、ＣＰＵ２０は、撮影部２４に指示して撮像素子４３により、投影面に投影された格子状パターンを有する枠６０の撮影を行う（ステップＳ２）。ここで、撮像素子４３から撮像制御部４４を介して読み出された撮像信号に基づく画像データは画像記憶部２６に記憶される。
【００１２】
次に、ＣＰＵ２０は、画像記憶部２６から撮影部２４により撮影された画像の画像データを読み出し、画像データから図３に示す枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別できるか否かの判定を行う（ステップＳ３）。なお、枠６２及び格子状パターン６４の色が投影面の色に近似する場合、撮影された画像の画像データの枠６２及び格子状パターン６４は不鮮明なものとなり、画像データから枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別しにくくなる。
【００１３】
画像データにおいて枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別できない部分が存在する場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、画像処理部２９により枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別できるように枠データに対して所定の画像処理を行う（ステップＳ４）。例えば、画像処理部２９により枠データの画素の色を補色へ変更する画像処理を行う。画像処理後はステップＳ１の処理に戻り、投影部３４により画像処理後の枠データに基づいて格子状パターンを有する枠６０を投影面に投影する（ステップＳ１）。
【００１４】
一方、画像データから枠６２及び格子状パターン６４の形状の全体が識別できた場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致しているか否かの判定を行う（ステップＳ５）。例えば、撮影部２４により撮影された画像の画像データから枠６２を検出し枠６２が画像データの縁部に位置しているか否かの判定を行う。ここで、撮影部２４による撮影領域が投影面に投影された枠６２よりも広い場合、画像データにおいて枠６２の外側から画像データの縁部までの間に空間ができるため撮影領域の縁部は投影面に投影された枠６２と略一致していないと判定される。また、撮影部２４による撮影領域が投影面に投影された枠６２よりも狭い場合、画像データから枠６２が検出できないため撮影領域の縁部は投影面に投影された枠６２と略一致していないと判定される。
【００１５】
撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致していない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、撮像制御部４４は、レンズ駆動部４２を駆動して撮影レンズ４１を光軸方向に移動させ、撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致するように撮影部２４の撮影画角を調整する（ステップＳ６）。次に、ＣＰＵ２０は、撮影部２４により調整後の撮影画角で格子状パターンを有する枠６０を再度撮影し（ステップＳ７）、撮影した画像の画像データを画像記憶部２６に記憶する。
【００１６】
撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致している場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、及び撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致していない場合においてステップＳ７の処理を行った後、ＣＰＵ２０は、撮影部２４により撮影した画像の画像データに基づいて枠データを補正する必要があるか否かの判定を行う（ステップＳ８）。例えば、投影面に変形部分がなく撮影部２４により撮影した画像において格子状パターン６４が歪んでいない場合は枠データを補正する必要がないと判定する。一方、投影面に変形部分があり撮影部２４により撮影した画像において格子状パターン６４が歪んでいる場合は枠データを補正する必要があると判定する。
【００１７】
枠データを補正する必要がない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、メモリカード３０から画像データを読み出して画像データに基づく画像を投影面に対して投影する（ステップＳ１５）。一方、枠データを補正する必要がある場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０は、撮影部２４により撮影された画像の画像データに基づいて、投影面に投影される格子状パターン６４の歪みを補正するための補正値を算出する（ステップＳ９）。即ち、格子状パターンを有する枠６０が変形部分を有する投影面に投影された場合において、投影された格子状パターン６４が歪まないようにするための補正値を画像データに基づいて算出する。
【００１８】
次に、ＣＰＵ２０は、補正値に基づいて枠データに対して補正を行い（ステップＳ１０）、補正後の枠データを画像記憶部２６に記憶する。次に、ＣＰＵ２０は、画像記憶部２６から補正後の枠データを読み出して、再度投影部３４により補正後の枠データに基づく格子状パターンを有する枠６０を投影し（ステップＳ１１）、撮影部２４により格子状パターンを有する枠６０を撮影する（ステップＳ１２）。そして、撮影した画像の画像データに基づいて枠データを再度補正する必要があるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。
【００１９】
例えば、補正値に基づいて補正した枠データに基づいて変形部分を有する投影面に格子状パターンを有する枠６０を投影し、撮影部２４により撮影した画像において格子状パターン６４が歪んでいない場合は枠データを再度補正する必要がないと判定する。一方、撮影部２４により撮影した画像において格子状パターン６４が歪んでいる場合は枠データを補正する必要があると判定する。
【００２０】
枠データを再度補正する必要がある場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、枠データを補正する必要がなくなるまでステップＳ９〜Ｓ１３の処理を繰り返す。一方、枠データを再度補正する必要がない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ２０は、メモリカード３０から投影する画像の画像データを読み出して、ステップＳ９において算出した補正値に基づいて画像データを補正し（ステップ１４）、補正後の画像データを画像記憶部２６に記憶する。次に、ＣＰＵ２０は、画像記憶部２６から補正後の画像データを読み出して、投影部３４により補正後の画像データに基づく画像を投影面に対して投影する（ステップＳ１５）。
【００２１】
この実施の形態に係るプロジェクタ２によれば、撮影部２４による撮影領域の縁部が投影面に投影された枠６２と略一致するように撮影部２４の撮影画角を調整した上で格子状パターンを有する枠６０を撮影し、撮影した画像の画像データに基づいて算出した補正値により投影する画像の画像データに対して補正を行うため、投影画像の全体にわたって高品質な画像を投影することができる。
【００２２】
また、投影面に投影された枠６２及び格子状パターン６４の形状が不鮮明な場合、枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別できるように枠データに対して画像処理を行うため、正確に枠６２及び格子状パターン６４の形状を識別することができる。また、補正した枠データに基づいて格子状パターンを有する枠６０を投影し、撮影した画像の格子状パターン６４がなお歪んでいる場合には、枠データに対して補正を行う必要がなくなるまでステップＳ９〜Ｓ１３の処理を繰り返すため、精度の高い補正値を算出することができる。また、補正値に基づいて枠データの変形部分に対応する投影画像の領域を補正することにより、投影面に変形部分がある場合であっても、滑らかな画像を投影することができる。
【００２３】
なお、上述の実施の形態においては、枠６２及び格子状パターン６４の形状が識別できなかった場合、枠データに対して画素の色を補色へ変更する画像処理を行う場合を例に説明しているが、枠データの輝度を変更する画像処理を行ってもよい。また、画素の色を補色へ変更する画像処理と併せて輝度を変更する画像処理を行ってもよい。
【００２４】
また、上述の実施の形態においては、格子状パターン６４の変形を補正するための補正値を算出する場合を例に説明しているが、投影画像に対して色ムラを補正するための補正値を算出するようにしてもよい。例えば、投影面に色ムラ部分があり、格子状パターンを有する枠６０がこの色ムラ部分を含む領域に投影されたとする。この場合において、撮影部２４により撮影が行われると、一部に色ムラ部分を有する画像の画像データが画像記憶部２６に記憶される。ここでＣＰＵ２０は、この色ムラ部分の色に基づいて色ムラ部分に対応する投影画像の領域に対してホワイトバランス調整を行うための補正値を算出するようにしてもよい。これにより、投影面に対して投影画像を投影した時に投影画像の色ムラ部分を目立たなくすることができる。なお、ＣＰＵ２０は、色ムラ部分の輝度を基準として輝度の変更を行うための補正値を算出するようにしてもよい。
【００２５】
また、投影面に色が異なる色ムラ部分が複数存在する場合には、各々の色ムラの部分の色を基準とする複数の補正値を算出し、色ムラの部分に対応する各々の領域に各々の補正値を用いて補正を行うようにしてもよい。この場合、色ムラの部分同士の間の領域にグラデーションをつけることにより色の変化を目立たなくするようにしてもよい。
【００２６】
また、上述の実施の形態において、プロジェクタ２は前面の壁等に投影画像を投影するタイプのものでもよく、プロジェクタ２を載置する机等の載置面に投影画像を投影するタイプのものでもよい。
【符号の説明】
【００２７】
２…プロジェクタ、２０…ＣＰＵ、２２…操作部、２４…撮影部、２６…画像記憶部、２８…枠データ記憶部、２９…画像処理部、３０…メモリカード、３４…投影部、４２…レンズ駆動部、４３…撮像素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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