(57)【要約】【課題】投射面に対する投射を妨げるような物がある場合であっても、投射される画像を見やすくし、情報の欠落を防止する。【解決手段】照明光学系１４０が発した光を変調し、変調した画像光をスクリーンＳＣに投射するプロジェクター１００は、画像光の投射を妨げる物体の位置を求める障害物検出部１２３と、この物体までの距離を求める測距制御部１２４と、障害物検出部１２３により求められた物体の位置、及び、測距制御部１２４により求められた物体までの距離に基づいて、スクリーンＳＣ上で画像光が物体によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて画像光を投射する回避投射制御部１２５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が発した光を変調し、変調した画像光を投射面に投射するプロジェクターであって、
前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求める物体検出手段と、
前記物体までの距離を求める距離検出手段と、
前記物体検出手段により求められた前記物体の位置、及び、前記距離検出手段により求められた前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて前記画像光を投射する投射制御手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
投射画像を形成し、この形成した画像により前記光源が発した光を変調する変調手段を備え、
前記投射制御手段は、前記変調手段が形成する画像全体を、前記回避領域を避ける形状に変形させ、前記回避領域を除いた領域に前記画像光を投射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】
前記投射制御手段は、前記変調手段により形成される画像を複数の画像に分割して、前記回避領域の両側に投射することを特徴とする請求項２記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記投射制御手段は、前記変調手段により形成される画像を水平方向に圧縮することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記投射面を撮影する撮像手段を備え、
前記物体検出手段は、前記撮像手段による撮影画像に基づき、前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求め、
前記投射制御手段は、前記撮影画像における前記物体の位置、及び、前記距離検出手段により求められた前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体に妨げられて届かない回避領域を求めることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項６】
光源が発した光を変調し、変調した画像光を投射面に投射するプロジェクターにより、
前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求め、
前記物体までの距離を求め、
前記物体の位置、及び、前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて前記画像光を投射すること、
を特徴とするプロジェクターによる画像投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、および、プロジェクターによる画像投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射面に画像を投射するプロジェクターと投射面との間に人がいると、この人にはプロジェクターが放射する光が直接当たるため、非常にまぶしく感じられる。そこで、この人に重なる領域では輝度を低下させて、まぶしさを軽減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０５４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、投射面の前にいる人に光があたってしまうと、画像を見ている人にとっては、投射面の前に人がいるために画像の一部が遮られて見えない状態となる。これは、人に限らず、投射面の前に光を遮るような物がある場合も同様であり、画像の一部が見えないことで情報の欠落を生じてしまうという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、投射面に対する光の投射を妨げるような物がある場合であっても、投射面に投射される画像を見やすくし、情報の欠落を防止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、本発明は、光源が発した光を変調し、変調した画像光を投射面に投射するプロジェクターであって、前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求める物体検出手段と、前記物体までの距離を求める距離検出手段と、前記物体検出手段により求められた前記物体の位置、及び、前記距離検出手段により求められた前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて前記画像光を投射する投射制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、物体によって画像光の投射が妨げられる領域を回避して投射を行う。これにより、投射される画像そのもの、或いは画像に含まれる情報が欠けることなく、全てを視認できるように投射を行うことができる。
【０００６】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、投射画像を形成し、この形成した画像により前記光源が発した光を変調する変調手段を備え、前記投射制御手段は、前記変調手段が形成する画像全体を、前記回避領域を避ける形状に変形させ、前記回避領域を除いた領域に前記画像光を投射することを特徴とする。
本発明によれば、物体によって画像光の投射が妨げられる領域を回避する処理を、変調手段が形成する画像に対する画像処理によって、容易に行うことができる。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記投射制御手段は、前記変調手段により形成される画像を複数の画像に分割して、前記回避領域の両側に投射することを特徴とする。
本発明によれば、物体によって画像光の投射が妨げられる領域がプロジェクターの真正面など投射面の主要な位置にある場合であっても、この領域を回避して、投射される画像に含まれる全てを視認できるように投射できる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記投射制御手段は、前記変調手段により形成される画像を水平方向に圧縮することを特徴とする。
本発明によれば、投射面に対して縦方向に長い物体（人など）により画像光の投射が妨げられる場合であっても、投射される画像の全てを視認できるように投射を行うことができる。
【０００９】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記投射面を撮影する撮像手段を備え、前記物体検出手段は、前記撮像手段による撮影画像に基づき、前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求め、前記投射制御手段は、前記撮影画像における前記物体の位置、及び、前記距離検出手段により求められた前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体によって妨げられて届かない回避領域を求めることを特徴とする。
本発明によれば、投射面上において物体の陰になることで投射ができない領域を正確に特定できるので、画像光の投射を妨げる物体の影響を確実に回避し、投射される画像の全てを視認できるように投射を行うことができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明は、光源が発した光を変調し、変調した画像光を投射面に投射するプロジェクターにより、前記画像光の投射を妨げる物体の位置を求め、前記物体までの距離を求め、前記物体の位置、及び、前記物体までの距離に基づいて、前記投射面上で前記画像光が前記物体によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて前記画像光を投射すること、を特徴とする。
本発明によれば、物体によって画像光の投射が妨げられる領域を回避して投射を行う。これにより、投射される画像そのもの、或いは画像に含まれる情報が欠けることなく、全てを視認できるように投射を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、物体によって画像光の投射が妨げられる領域を回避して投射を行うので、投射される画像の全てを視認できるように投射を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの使用状態の一例を示す外観図である。
【図２】プロジェクターの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】投射状態の例を示す説明図であり、（Ａ）は通常の投射状態を示し、（Ｂ）は障害物を回避する回避投射処理後の投射状態を示す。
【図４】障害物とプロジェクターの位置関係の例を示す模式図である。
【図５】光変調装置の表示領域の模式図である。
【図６】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１００の使用状態の一例を示す外観図である。
図１に示す例では、プロジェクター１００はスクリーンＳＣ（投射面）の前方正面に設置され、スクリーンＳＣに向けて投射光を投射し、スクリーンＳＣには投射画像２１０が結像する。スクリーンＳＣは壁面等の平面を利用したものであってもよいし、室内の床面、壁面あるいは天井に取り付けられたものであってもよい。
プロジェクター１００は、スクリーンＳＣの投射領域内に投射画像２１０を結像させるよう設置され、後述するズーム倍率等が調整されている。プロジェクター１００は、ケーブル２００を介して図示しない画像供給装置にケーブル２００を介して接続され、この画像供給装置から入力される入力画像を投射する。
【００１４】
図２は、実施形態に係るプロジェクター１００の全体構成を示すブロック図である。
プロジェクター１００は、上記画像供給装置が接続されるインターフェイスとして、ＵＳＢインターフェイス、有線または無線ＬＡＮインターフェイス、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター等（図示略）およびこれらの端子やコネクターを介して信号を入出力するインターフェイス回路（図示略）を備え、ケーブル２００は、上記のインターフェイスに適したケーブルである。なお、プロジェクター１００は、画像供給装置に対して無線通信によって接続されてもよい。
上記の画像供給装置としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ再生装置、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶのセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の画像出力装置、ＰＣ（Personal Computer）等が挙げられる。プロジェクター１００は映像（動画像）をスクリーンＳＣに投射することも、静止画像をスクリーンＳＣに投射し続けることも可能である。また、プロジェクター１００が記憶装置を内蔵し、この記憶装置に記憶している映像ソース（図示略）の映像を投射することも可能である。
【００１５】
プロジェクター１００は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う光学系と映像信号を電気的に処理する画像処理系とからなる。投射部として機能する光学系は、照明光学系１４０（光源）、光変調装置１３０（変調手段）、及び投射光学系１５０（投射手段）から構成されている。照明光学系１４０は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる光源を備えている。また、照明光学系１４０は、光源が発した光を光変調装置１３０に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置１３０に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
【００１６】
光変調装置１３０は、例えば透過型液晶パネルを備えて構成され、この液晶パネルに、後述する画像処理系からの信号を受けて画像を形成する。光変調装置１３０は、例えばカラー画像を投影するため、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備え、照明光学系１４０からの光はＲＧＢの３色の色光に分離されて、各色光が対応する各液晶パネルに入射する。各色光は各液晶パネルを通過して変調され、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成されて画像光となり、投射光学系１５０に射出される。
なお、光変調装置１３０は、３枚の透過型液晶パネルを用いた構成に限らず、例えば３枚の反射型の液晶パネルを用いることも可能であるし、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。光変調装置１３０として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
【００１７】
投射光学系１５０は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ１５２、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター１５６、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター１５７を含む。投射光学系１５０は、光変調装置１３０で変調された光を入射し、ズームレンズ１５２を用いて、スクリーンＳＣ上に投射画像を結像する。ズームレンズ１５２は、ズーム調整用モーター１５６とフォーカス調整用モーター１５７とによって、レンズの位置などが調整され、スクリーンＳＣ上の投射画像の拡大・縮小を行うズーム調整や、スクリーンＳＣ上に投射画像を適正に結像させるフォーカス調整を行う。
レンズ駆動部１５５は、ＣＰＵ１２０の制御に従ってズーム調整用モーター１５６及びフォーカス調整用モーター１５７を駆動して、ズーム倍率の調整とフォーカス調整を行う。
【００１８】
画像処理系は、プロジェクター１００全体を統合的に制御するＣＰＵ１２０と映像用プロセッサー１３４とを中心に構成され、Ａ／Ｄ変換部１１０、光変調装置駆動部１３２、レンズ駆動部１５５、ＲＡＭ１６０、歪み調整用画像記憶部１７１を含むＲＯＭ１７０、ＣＣＤカメラ１８１を備えた撮像部１８０、撮影画像メモリー１８２、リモコン制御部１９０、リモコン１９１、操作部１９５等を備える。これらの画像処理系を構成する各要素は、バス１０２を介して互いに接続されている。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部１１０は、上述した外部の画像供給装置からケーブル２００を介して入力されたアナログ入力信号をデジタル画像データに変換して、映像用プロセッサー１３４に出力する。映像用プロセッサー１３４は、Ａ／Ｄ変換部１１０から入力されたデジタル画像データに対して、輝度、コントラスト、色の濃さ、色合い、投射画像の形状等の画像の表示状態を調整する処理を行った上で、光変調装置駆動部１３２に処理後の映像信号を出力する。光変調装置駆動部１３２は、映像用プロセッサー１３４から入力される映像信号に基づいて、光変調装置１３０を駆動し、例えば光変調装置１３０が備える液晶パネルに画像を描画させる。このように、照明光学系１４０が発した光が照射されることにより、この照射光が変調され、投射光学系１５０を経てスクリーンＳＣに投射される。これにより、Ａ／Ｄ変換部１１０に入力された映像信号に対応した映像が、スクリーンＳＣ上に投射画像２１０（図１）として形成される。
【００２０】
映像用プロセッサー１３４は、上記の明度、コントラスト、色合いなどを補正する画像処理を行うとともに、回避処理部１３６によって、スクリーンＳＣの前に障害物が存在する場合に、この障害物を避けて映像を投射する回避投射処理を実行する。この回避投射処理については後述する。映像用プロセッサー１３４は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサー）として販売されている汎用のプロセッサーを用いて構成することも、専用のＡＳＩＣとして構成することも可能である。
【００２１】
ＣＰＵ１２０は、映像用プロセッサー１３４と共に、プロジェクター１００における画像処理を行う。ＣＰＵ１２０は、投射制御部１２１と、撮影制御部１２２と、障害物検出部１２３と、測距制御部１２４と、回避投射制御部１２５とを備えている。これらの各部は、ＣＰＵ１２０がＲＯＭ１７０に予め記憶した特定のプログラムを実行することにより実現される。
投射制御部１２１は、プロジェクター１００の電源がオンにされ、画像の投射を開始する際に、画像を投射する動作の実行、撮影制御部１２２、障害物検出部１２３、測距制御部１２４、及び回避投射制御部１２５による後述する回避投射処理の実行を制御する。
【００２２】
撮影制御部１２２は、撮像部１８０による撮影動作を制御する。プロジェクター１００は、撮像部１８０による撮影画像を、後述する回避投射処理の両方に使用する。
障害物検出部１２３（物体検出手段）は、回避投射処理において、撮影制御部１２２の制御により撮影された撮影画像に写っている障害物を検出する。具体的には、撮影画像における障害物の位置を検出する。ここで、障害物とは、スクリーンＳＣとプロジェクター１００との間に位置して投射を妨げる人や物である。詳細には、スクリーンＳＣに向けてプロジェクター１００が投射した光を遮り、或いは減衰させて、本来スクリーンＳＣに結像する画像を変化させるものを指す。仮に、透明のものであってプロジェクター１００が投射した画像光を反射或いは屈折させるものも、スクリーンＳＣに結像される画像を変化させてしまう場合は、障害物となる。障害物検出部１２３は、撮像部１８０が撮影した撮影画像データに写っている投射画像と、投射制御部１２１の制御により投射されている画像とを比較することで、スクリーンＳＣの前にある障害物を検出する。
【００２３】
測距制御部１２４は、障害物検出部１２３がスクリーンＳＣの前に位置する障害物を検出した場合に、この障害物までの距離を、距離測定部１９７によって測定させる。距離測定部１９７は、レーザー光や赤外光を用いて対称物までの距離を測定するセンサーであり、投射光学系１５０が画像光を投射する投射方向に合わせてセットされている。測距制御部１２４の制御により、距離測定部１９７は、投射光学系１５０の投射方向に存在する物体（人を含む）までの距離を測定し、測定値をＣＰＵ１２０に出力する。測距制御部１２４は、距離測定部１９７とともに距離検出手段として機能する。
【００２４】
回避投射制御部１２５は、障害物検出部１２３が障害物を検出した場合に、この障害物を避けて投射を行うための回避投射処理を制御する。回避投射処理は、障害物検出部１２３が検出した障害物の位置と、障害物までの距離、及び、スクリーンＳＣまでの投射距離に基づき、この障害物によって隠れてしまうスクリーンＳＣ上の領域を特定し、この領域を避けて投射を行う処理である。具体的には、回避投射制御部１２５は、障害物により隠れてしまう領域を除いた残りの領域のみに画像を投射するように、光変調装置１３０に形成する画像を変更する。このため、回避投射制御部１２５の制御により、映像用プロセッサー１３４が備える回避処理部１３６が、画像を補正する処理を行う。回避投射制御部１２５は、回避処理部１３６とともに投射制御手段として機能する。回避投射処理の詳細については後述する。
【００２５】
ＲＡＭ１６０は、ＣＰＵ１２０が実行するプログラムやデータを一時的に格納するワークエリアを形成する。なお、映像用プロセッサー１３４は、自身が行う画像の表示状態の調整処理など、各処理の実行の際に必要となるワークエリアを、内蔵ＲＡＭとして備えている。
また、ＲＯＭ１７０は、上述した各処理部を実現するためにＣＰＵ１２０が実行するプログラムや、当該プログラムに係るデータ等を記憶する。また、ＲＯＭ１７０は、後述する台形歪み補正処理でスクリーンＳＣに投射する調整用画像のデータを、調整用画像記憶部１７１に記憶している。
【００２６】
操作部１９５は、プロジェクター１００の本体に設けられ、ユーザーが操作を行うためのスイッチ等の各種操作子及びインジケーターランプを備えている。操作部１９５は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、プロジェクター１００の動作状態や設定状態に応じてインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させ、操作子に対する操作に対応して操作信号を出力する。また、リモコン制御部１９０は、プロジェクター１００の外部のリモコン１９１から送信される無線信号を受信する。リモコン１９１は、ユーザーによって操作される操作子（図示略）を備え、操作子に対する操作に応じた操作信号を赤外線信号または所定周波数の電波を用いた無線信号として送信する。リモコン制御部１９０は、赤外線信号を受信する受光部（図示略）や無線信号を受信する受信回路（図示略）を備え、リモコン１９１から送信された信号を受信し、解析して、ユーザーによる操作の内容を示す信号を生成してＣＰＵ１２０に出力する。
【００２７】
撮像部１８０（撮像手段）は、周知のイメージセンサーであるＣＣＤを用いたＣＣＤカメラ１８１を備えている。撮像部１８０は、プロジェクター１００の前面、即ち、投射光学系１５０がスクリーンＳＣに向けて映像を投射する方向をＣＣＤカメラ１８１により撮像可能な位置に設けられている。撮像部１８０は、推奨された投影距離においてスクリーンＳＣに投影された投射画像の全体が少なくとも撮像範囲内に入るように、ＣＣＤカメラ１８１のカメラ方向及び画角が設定されている。
撮像部１８０は、撮影制御部１２２の制御に従って撮影を実行する。撮像部１８０は、撮影制御部１２２から入力される制御データに従って、シャッター速度を設定し、この設定したシャッター速度で、撮影制御部１２２から指示されたタイミングでＣＣＤカメラ１８１により撮影を実行する。
【００２８】
ＣＣＤカメラ１８１は、ＣＣＤの他、ＣＣＤ上に映像を形成する単焦点レンズ、ＣＣＤに入射する光量を調整するオートアイリスなどの機構、更にはＣＣＤから映像信号を読み出す制御回路などを備える。オートアイリスの機構は、ＣＣＤカメラ１８１からの映像の明度の累積値に相当する信号を制御回路から受け取り、明度の累積値が所定の範囲に入るように、単焦点レンズに設けられたアイリス（絞り）を自動的に調整している。
オートアイリスによる明るさの調整がなされた画像は、撮像部１８０から撮影画像メモリー１８２に出力され、撮影画像メモリー１８２の所定の領域に繰り返し書き込まれる。撮影画像メモリー１８２は、１画面分の画像の書き込みが完了すると、所定の領域のフラグを順次反転するので、撮影制御部１２２は、このフラグを参照することにより、撮像部１８０を用いた撮像が完了したか否かを知ることができる。撮影制御部１２２は、このフラグを参照しつつ、撮影画像メモリー１８２にアクセスして、必要な撮影画像を取得する。
【００２９】
図３は、投射状態の例を示す説明図であり、（Ａ）は通常の投射状態を示し、（Ｂ）は障害物を回避する回避投射処理後の投射状態を示す。
図３（Ａ）に示すように、スクリーンＳＣの前に障害物としての人２４０が存在する場合には、スクリーンＳＣ上に結像する投射画像２１０は、人２４０よりも大きい範囲で隠れてしまう。これは、図１を参照して説明したようにスクリーンＳＣの前方に配置されたプロジェクター１００から投射するため、スクリーンＳＣの前にいる人２４０の影２４１がスクリーンＳＣに写るためである。
そこで、プロジェクター１００は、人２４０の存在を検出した場合に、回避投射処理を実行する。この回避投射処理では、人２４０の影２４１の影響を加味して、人２４０の存在により投射画像２１０が隠れてしまう領域を回避領域２５０として求める。そして、プロジェクター１００は、回避領域２５０を避けた領域２５１に画像を投射する。領域２５１が、スクリーンＳＣに本来投射される投射画像２１０よりも小さい場合には、画像を縮小（圧縮）して領域２５１に投射する。また、図３（Ｂ）に示すように、回避領域２５０によってスクリーンＳＣの投射可能領域が複数に分割されてしまう場合には、投射画像２１０を分割して投射する。
なお、回避領域２５０の形状は任意であるが、本実施形態のプロジェクター１００は、図３（Ｂ）に示すように、スクリーンＳＣの上下全体に延びる矩形の回避領域２５０を求める。この回避領域２５０は、少なくとも上部においては人２４０により隠されることはない。しかしながら、人２４０及び影２４１により隠される最小限の領域を回避領域２５０とする場合に比べ、高さ方向の演算処理が不要である点、投射画像２１０を圧縮する方向が水平（横）方向のみになるため視認性に優れる点など、利点がある。このため、本実施形態では、回避領域２５０の高さ方向のサイズをスクリーンＳＣ（或いはスクリーンＳＣにおける投射可能領域）と同じサイズとして処理を行う。また、高さ方向の演算処理を行うことが可能な構成であれば、スクリーンＳＣの上下において形状が一様でない回避領域２５０を設定し、この回避領域２５０を回避する処理を行ってもよい。
【００３０】
図４は、障害物とプロジェクター１００の位置関係の例を示す模式図である。この図４を参照して回避投射処理の詳細を説明する。
回避投射処理において、回避投射制御部１２５は、ズームレンズ１５２のズーム倍率と、プロジェクター１００に固有の光学特性に係る情報とに基づいて、プロジェクター１００からスクリーンＳＣまでの投射距離Ｄ１、及び、スクリーンＳＣ上における投射範囲（投射画像）のサイズＷ１を算出する。
また、回避投射制御部１２５は、測距制御部１２４によって、プロジェクター１００から障害物である人２４０までの距離Ｄ２を測定させ、測定値を取得する。
また、回避投射制御部１２５は、障害物検出部１２３の機能によって、撮像部１８０が撮影した撮影画像における人２４０の画像の両端位置Ｐ１、Ｐ２を求め、両端位置Ｐ１−Ｐ２間のサイズＷ３を求める。
そして、回避投射制御部１２５は、投射範囲のサイズＷ３、投射距離Ｄ１、両端位置Ｐ１、Ｐ２及びサイズＷ３に基づいて、スクリーンＳＣ上における回避領域のサイズＷ４と回避領域の位置とを決定する。さらに、回避投射制御部１２５は、人２４０の位置における画像光の投射範囲のサイズＷ２を求める。
【００３１】
続いて、回避投射制御部１２５は、回避処理部１３６を制御して、光変調装置１３０の描画領域に形成する画像を変形する処理を行わせる。
図５は、光変調装置１３０が備える画像形成領域１３８の模式図である。
この図５に示す画像形成領域１３８は、光変調装置１３０が有する液晶表示パネルやＤＭＤ等、マトリクス状に配置された画素により画像を形成する領域であり、画像形成領域１３８に形成された画像によって照明光学系１４０が発した光が変調される。
【００３２】
回避投射制御部１２５は、画像形成領域１３８において、障害物である人２４０の位置における画像光の投射範囲のサイズＷ２と、人２４０の両端位置Ｐ１−Ｐ２間のサイズＷ３とに基づいて、画像形成領域１３８に回避領域１３８Ａを設定する。画像形成領域１３８において、回避領域１３８Ａ以外の部分は、画像を形成する描画領域１３８Ｂ、１３８Ｃとなる。本実施形態では人２４０によりスクリーンＳＣ上の投射可能な領域が２つに分割されるため、描画領域は１３８Ｂ、１３８Ｃの２つになるが、例えば障害物がスクリーンＳＣの端に重なる位置にある場合には、描画領域は一つになる。回避領域１３８Ａの位置は、人２４０の両端位置Ｐ１−Ｐ２に基づいて決定され、回避領域１３８Ａの幅は、サイズＷ２とサイズＷ３との比から決定される。つまり、回避領域１３８ＡのサイズＷ３´と画像形成領域１３８のサイズＷ２´との比は、サイズＷ３とＷ２の比に等しい。
【００３３】
回避投射制御部１２５は、描画領域１３８Ｂ、１３８ＣのサイズＷ４´、Ｗ５´と、画像形成領域１３８全体のサイズＷ３´とをもとに、画像の圧縮の要否と、圧縮率とを求める。画像の圧縮率は、例えば、（Ｗ４´＋Ｗ５´）÷Ｗ２´により求められる。
そして、回避投射制御部１２５は、回避処理部１３６を制御して、Ａ／Ｄ変換部１１０から入力される画像を、回避領域１３８Ａの位置に基づいて分割し、さらに上記の圧縮率により水平方向に圧縮して、描画領域１３８Ｂ、１３８Ｃに配置した画像を生成する。この圧縮された画像を、光変調装置駆動部１３２が光変調装置１３０に描画することで、スクリーンＳＣには、人２４０を回避した投射画像２１１、２１２（図３（ｂ））が投射される。
また、上述したように人２４０がスクリーンＳＣの端に位置している場合、或いは、端とみなせる所定の範囲に位置している場合には、画像形成領域１３８の片方の端に回避領域１３８Ａが設定され、この回避領域１３８Ａに隣接する一つの描画領域１３８Ｂが設定される。この場合は、回避投射制御部１２５は画像を分割する処理を行わず、画像を圧縮して配置する処理を回避処理部１３６に実行させる。
ここで、画像を圧縮する処理とは、例えば、画像をより少ない画素で描画するためにリサイズする処理を指す。
【００３４】
図６は、プロジェクター１００の動作を示すフローチャートであり、回避投射処理を示す。
プロジェクター１００が投射を開始し（ステップＳ１）、スクリーンＳＣに画像が投射されている状態で、操作部１９５またはリモコン１９１の操作によって回避投射処理が指示されると、プロジェクター１００は回避投射処理を開始する。
この回避投射処理で、プロジェクター１００のＣＰＵ１２０は、撮影制御部１２２の機能により撮像部１８０を制御して、撮影を実行させ、撮影画像データを撮影画像メモリー１８２から取得する（ステップＳ２）。
続いて、ＣＰＵ１２０は、障害物検出部１２３の機能によって、撮影画像に写った障害物を検出し、障害物がある場合には撮影画像における障害物の位置を特定する（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１２０は、測距制御部１２４の機能により、距離測定部１９７を制御して障害物までの距離を測定する（ステップＳ４）。
さらに、ＣＰＵ１２０は、回避投射制御部１２５の機能により、投射光学系１５０におけるズーム倍率、プロジェクター１００の光学特性に係る情報、及び投射条件等を取得して（ステップＳ５）、これらの情報に基づき、投射する画像を補正する補正処理の内容を決定する（ステップＳ６）。すなわち、回避投射制御部１２５は、上述したようにＡ／Ｄ変換部１１０から入力される画像を回避処理部１３６が分割する場合には、分割する位置を定める。また、回避投射制御部１２５は、画像を幅方向に圧縮する場合には圧縮率を求め、障害物を避けて投射が可能な領域の位置及びサイズを求める。そして、ＣＰＵ１２０は、図５に示したように画像形成領域１３８に描画される画像の処理を実行して、スクリーンＳＣへの投射画像を更新し（ステップＳ７）、本処理を終了する。
この図６に示す処理の実行後、障害物の回避が適切でない場合には、再び、リモコン１９１または操作部１９５の操作により回避投射処理の実行が指示される。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、照明光学系１４０が発した光を変調し、変調した画像光をスクリーンＳＣに投射するプロジェクター１００は、画像光の投射を妨げる障害物の位置を求める障害物検出部１２３と、この障害物までの距離を求める測距制御部１２４と、障害物検出部１２３により求められた障害物の位置、及び、測距制御部１２４により求められた障害物までの距離に基づいて、スクリーンＳＣ上で画像光が障害物によって妨げられて届かない回避領域を求め、この回避領域を避けて画像光を投射する回避投射制御部１２５とを備える。これにより、投射される画像そのもの、或いは画像に含まれる情報を欠くことなく、全てを視認できるように投射を行うことができる。
そして、スクリーンＳＣの近傍に、投射光（画像光）を妨げてしまうような人や物があっても、画像が欠けないように投射を行うことができるので、画像に含まれる文字等が見えないといったことがない。このため、スクリーンＳＣを見る人は、投射画像に含まれる全ての情報を知ることができる。
これにより、例えばプロジェクター１００を使用してプレゼンテーションを行う人が、スクリーンＳＣの前に立ったとしても、自分の体によって画像の投射を妨げてしまうことがなくなる。この場合、自分が立ち位置を気にすることなくプレゼンテーションを行うことができるので、利便性の向上が期待できる。
また、スクリーンＳＣとプロジェクター１００との間に障害物となるような物体があっても良いので、プロジェクター１００の設置に係る自由度が増す。
【００３７】
また、プロジェクター１００は、投射画像を形成し、この形成した画像により照明光学系１４０が発した光を変調する光変調装置１３０を備え、回避投射制御部１２５は、光変調装置１３０が形成する画像全体を、回避領域を避ける形状に変形させ、回避領域を除いた領域に画像光を投射するので、障害物によって画像光の投射が妨げられる領域を回避する処理を、光変調装置１３０が形成する画像に対する画像処理によって、容易に行うことができる。
【００３８】
また、回避投射制御部１２５は、光変調装置１３０により形成される画像を複数の画像に分割して、回避領域の両側に投射するので、障害物によって画像光の投射が妨げられる領域がプロジェクター１００の真正面などスクリーンＳＣの主要な位置にある場合であっても、この領域を回避して、投射される画像に含まれる全てを視認できるように投射できる。
また、回避投射制御部１２５は、光変調装置１３０により形成される画像を水平方向に圧縮する。例えば図３（Ｂ）に示したように、人がスクリーンＳＣの前に立っている場合には、スクリーンＳＣの上下にわたって画像光の投射が妨げられる。このように、スクリーンＳＣに対して縦方向に長い障害物が存在する場合であっても、スクリーンＳＣの上下にわたる回避領域を設定し、この回避領域を避けて両側に画像を投射すれば、投射される画像の全てを視認できるように投射を行うことができる。
【００３９】
さらに、プロジェクター１００は、スクリーンＳＣを撮影する撮像部１８０を備え、障害物検出部１２３は、撮像部１８０の撮影画像に基づき障害物の位置を求め、回避投射制御部１２５は、撮影画像における障害物の位置、及び、測距制御部１２４により求められた障害物までの距離に基づいて、スクリーンＳＣ上で画像光が障害物に妨げられて届かない回避領域を求めるので、スクリーンＳＣ上において障害物の陰になって投射が妨げられる領域を正確に特定できる。これにより、障害物の影響を確実に回避し、投射される画像の全てを視認できるように投射を行うことができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記本実施形態では、台形歪み補正を行っていない場合を例に挙げて説明したため、光変調装置１３０が有する画像形成領域１３８の全体を用いて投射画像を投射する例を図５に示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、台形歪み補正を行った状態で、回避投射処理を実行することも可能である。この場合、台形歪み補正によって画像形成領域１３８に形成される台形の描画可能領域の内部に、回避領域１３８Ａと、描画領域１３８Ｂ、１３８Ｃとが設けられる他は、上記と同様に処理を実行できる。
また、上記実施形態ではスクリーンＳＣの正面に設置されたプロジェクター１００が、前方に画像を投射する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スクリーンＳＣが透過型のスクリーンとして構成され、プロジェクター１００がスクリーンＳＣの背面側から画像を投射する構成に本発明を適用することも勿論可能である。この場合には、プロジェクター１００とスクリーンＳＣとの間、すなわちスクリーンＳＣの背面側にある障害物を回避して投射をすることが可能となる。
【００４１】
また、上記実施形態では、撮像部１８０はＣＣＤイメージセンサーを備えたＣＣＤカメラ１８１を有する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像部１８０のイメージセンサーとしてＣＭＯＳセンサーを用いても良い。
さらに、上記実施形態においてＲＯＭ１７０が記憶していた制御プログラムや設定値等のデータを、可搬型の記録媒体に記憶した構成とすることも可能であるし、プロジェクター１００に通信ネットワークを介して接続された他の装置から、プロジェクター１００がダウンロード可能に記憶した構成としてもよい。
また、図２に示したプロジェクター１００の各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター１００の具体的な細部構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００…プロジェクター、１２０…ＣＰＵ、１２１…投射制御部、１２２…撮影制御部、１２３…障害物検出部（物体検出手段）、１２４…測距制御部（距離検出手段）、１２５…回避投射制御部（投射制御手段）、１３０…光変調装置（変調手段）、１３２…光変調装置駆動部、１３６…回避処理部（投射制御手段）、１４０…照明光学系（光源）、１５０…投射光学系、１７０…ＲＯＭ、１８０…撮像部（撮像手段）、１９７…距離測定部（距離検出手段）、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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