(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタのコンバーゼンス調整を行なうコンバーゼンス調整システムにおいて、
投影パターンのチャートを記録した記録手段と、
前記液晶プロジェクタによって前記チャートが投影されるスクリーンと、
前記スクリーンへの投影画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された画像パターン上の複数の座標により撮影画像を解析する演算手段とを有し、
Ｘ方向である水平方向及びＹ方向である垂直方向に配置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを投影した画像を前記撮影手段で撮影し、
前記演算手段が撮影された画像パターン上の座標から求めたＸ方向とＹ方向の座標間隔により水平方向または垂直方向のあおりの有無を判断して、あおりがあると判断したときはあおり補正を実施した後に、Ｘ方向及びＹ方向の傾き補正と、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正とを行うことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項２】
請求項１記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記あおり補正は、前記演算手段が撮影された画像パターン上の座標を求めるときにパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率を取得して、該変化率が大きい場合は焦点が合っていると判断し、該変化率が小さい場合は焦点があっていないと判断し、焦点があっていないと判断した場合には前記変化率が大きくなるように前記液晶表示素子を移動させることによって行なうことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項３】
請求項２記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
パターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率と前記液晶表示素子の補正移動量との関係を記憶する記憶手段を有し、
前記あおり補正は、前記演算手段がパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率を取得して、前記記憶手段に記憶されているパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率と前記液晶表示素子の補正移動量との関係から、パターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率に応じた補正移動量だけ前記液晶表示素子を移動させることによって行なうことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項４】
請求項１記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記演算手段であおりがないと判断したときは、Ｘ方向またはＹ方向の座標間隔が所定値となるようにＸＹ面と直交するＺ方向に奥行き方向補正を行った後に、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正を行うことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、前記液晶表示素子はＲ/Ｇ/Ｂの３原色であって、前記演算手段は３原色の色レベルを識別可能であり、撮影画像上の各色の相対距離を算出可能になっていることを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項６】
請求項５記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記撮影手段でＲ/Ｇ/Ｂの３原色を用いて投影されたパターンの画像を１回だけ取り込んで、Ｒ/Ｇ/Ｂの３原色のあおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行うことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項７】
請求項５記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記撮影手段でＲ/Ｇ/Ｂのいずれか２原色を用いて投影されたパターン画像で１回目の取り込みを行って、投影された２原色について、あおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行い、
１回目の取り込みに用いなかった１原色を含む２原色または３原色を用いて投影されたパターン画像で２回目の取り込みを行って、２回目に用いた１原色について、あおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行うことを特徴とするコンバーゼンス調整システム。
【請求項８】
複数色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタで特定パターンのチャートを投影してコンバーゼンス調整するコンバーゼンス調整方法であって、
Ｘ方向である水平方向及びＹ方向である垂直方向に配置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートをスクリーンに投影するステップと、
スクリーンへの投影画像を撮影する撮影するステップと、
撮影された画像パターン上の複数の座標を検出するステップと、
検出された座標から求めたＸ方向とＹ方向の座標間隔により水平方向または垂直方向のあおりの有無を判断するステップと、
あおりがあると判断したときにあおり補正を実施するステップと、
あおり補正を実施するステップの後にＸ方向及びＹ方向の傾き補正と、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正を行うステップを行うことを特徴とするコンバーゼンス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタにおける投影画像の色ずれを調整するコンバーゼンス調整システムおよびコンバーゼンス調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタは、一般に、光源部から発せられた白色光を、色の波長毎に透過及び反射することが出来るダイクロイックミラーと呼ばれるミラーによって光の３原色（赤・青・緑）に分光し、分光された各々の光を液晶表示素子に入光させるよう構成されている。液晶表示素子を透過した光は、ダイクロイックミラーやクロスプリズムにより再び一つの光に合成され、合成されたカラー画像光は、投影用光学系を通しスクリーンに投影される。
【０００３】
しかしながら、液晶プロジェクタの各液晶表示素子の相対位置関係により、投影されたカラー画像光に歪みが生じることがある。このような歪みを補正するために、各液晶表示素子の相対位置を調整するコンバーゼンス調整を一般的に行っている。従来、コンバーゼンス調整は、始めにクロスハッチ等のテストパターンをスクリーンに投影し、ある一つの投影されたパターンを基準として他の色の投影されたパターンとのずれを目視にて観察し、観察結果から、対応する液晶表示素子の光軸を動かし、合わせ込むことにより行われている。
【０００４】
しかしながら、このような目視による調整は、人により判断が異なり、また、場所，時により判定が変わってしまうことがあるため、調整工数が増加したり、調整精度に対してばらつきが生じるなどの問題がある。
【０００５】
このような問題を回避するため、コンバーゼンス調整の自動化を行うことが考えられる。しかしながら、この場合には、投影画像を観測するためにカメラ等の撮影機器をスクリーンに近づけてパターンのずれ量を取り込むとき、ずれ量の大きさによりカメラの画角内にパターンが入らなく、ずれ量検出が行えないという問題があった。
【０００６】
すなわち、液晶プロジェクタのコンバーゼンス調整に関して、コンバーゼンス調整精度を高めるためには、カメラをスクリーンに非常に接近させて映像を取り込む必要があった。しかし、機器によりコンバーゼンスのずれ量は不定であるので、ずれ量が大きいと、カメラの撮影領域内から外れてしまい、ずれを検出できず、調整ができなくなるという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するため、特開平６−１６０７９５号には、ずれ量の大きさにかかわらずに、ずれを容易且つ高精度に検出することができ、精度よくコンバーゼンス調整を行い得るコンバーゼンス調整装置を提供することを目的とし、カメラの撮影領域内に色間のずれ幅が入るまで、コンバーゼンス調整用のテスト信号を順次変えていくようにした調整方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−１６０７９５号に示されているコンバーゼンス調整装置では、テストパターンの切り替えと撮影の繰り返しのために、調整工数が増加してしまうという問題があり、また、液晶表示素子の６軸（水平・垂直・奥行き・傾き・あおり縦・あおり横）の相対位置ずれを調整するには、投影画像の四方にカメラを設置して画像を処理しなくてはならず、複雑な構成となってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、ずれ量の大きさにかかわらずに、ずれを容易且つ高精度に検出することができ、精度よくコンバーゼンス調整を行なうことを可能とし、この場合にも、簡易な調整が可能で（調整工数を少なくでき）、かつ単純な構成にすることの可能なコンバーゼンス調整システムおよびコンバーゼンス調整方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタのコンバーゼンス調整を行なうコンバーゼンス調整システムにおいて、
投影パターンのチャートを記録した記録手段と、
前記液晶プロジェクタによって前記チャートが投影されるスクリーンと、
前記スクリーンへの投影画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された画像パターン上の複数の座標により撮影画像を解析する演算手段とを有し、
Ｘ方向である水平方向及びＹ方向である垂直方向に配置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを投影した画像を前記撮影手段で撮影し、
前記演算手段が撮影された画像パターン上の座標から求めたＸ方向とＹ方向の座標間隔により水平方向または垂直方向のあおりの有無を判断して、あおりがあると判断したときはあおり補正を実施した後に、Ｘ方向及びＹ方向の傾き補正と、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正とを行うことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記あおり補正は、前記演算手段が撮影された画像パターン上の座標を求めるときにパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率を取得して、該変化率が大きい場合は焦点が合っていると判断し、該変化率が小さい場合は焦点があっていないと判断し、焦点があっていないと判断した場合には前記変化率が大きくなるように前記液晶表示素子を移動させることによって行なうことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
パターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率と前記液晶表示素子の補正移動量との関係を記憶する記憶手段を有し、
前記あおり補正は、前記演算手段がパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率を取得して、前記記憶手段に記憶されているパターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率と前記液晶表示素子の補正移動量との関係から、パターンエッジの輝度もしくは色レベルの変化率に応じた補正移動量だけ前記液晶表示素子を移動させることによって行なうことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記演算手段であおりがないと判断したときは、Ｘ方向またはＹ方向の座標間隔が所定値となるようにＸＹ面と直交するＺ方向に奥行き方向補正を行った後に、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正を行うことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、前記液晶表示素子はＲ/Ｇ/Ｂの３原色であって、前記演算手段は３原色の色レベルを識別可能であり、撮影画像上の各色の相対距離を算出可能になっていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記撮影手段でＲ/Ｇ/Ｂの３原色を用いて投影されたパターンの画像を１回だけ取り込んで、Ｒ/Ｇ/Ｂの３原色のあおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行うことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の発明は、請求項５記載のコンバーゼンス調整システムにおいて、
前記撮影手段でＲ/Ｇ/Ｂのいずれか２原色を用いて投影されたパターン画像で１回目の取り込みを行って、投影された２原色について、あおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行い、
１回目の取り込みに用いなかった１原色を含む２原色または３原色を用いて投影されたパターン画像で２回目の取り込みを行って、２回目に用いた１原色について、あおり補正、傾き補正、位置補正、奥行き方向補正のうちの少なくとも１つの補正を行うことを特徴としている。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、複数色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタで特定パターンのチャートを投影してコンバーゼンス調整するコンバーゼンス調整方法であって、
Ｘ方向である水平方向及びＹ方向である垂直方向に配置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートをスクリーンに投影するステップと、
スクリーンへの投影画像を撮影する撮影するステップと、
撮影された画像パターン上の複数の座標を検出するステップと、
検出された座標から求めたＸ方向とＹ方向の座標間隔により水平方向または垂直方向のあおりの有無を判断するステップと、
あおりがあると判断したときにあおり補正を実施するステップと、
あおり補正を実施するステップの後にＸ方向及びＹ方向の傾き補正と、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正を行うステップを行うことを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は液晶プロジェクタの光学系の一例を示す図である。図１の例では、液晶プロジェクタ１００は、光を出射する光源部１０２と、光源部１０２からの光を反射して平行光を作り出すリフレクタ１０１と、光の３原色のうちの１つを反射し、残りの２つを透過させるダイクロイックミラー１０３，１０４，１１３，１１４と、画像を表示する液晶表示素子１０５，１０８，１１１と、各液晶表示素子１０５，１０８，１１１を透過した光を集光させる集光レンズ１０６，１０９，１１２と、光を全て反射する全反射ミラー１０７，１１０と、各液晶表示素子１０５，１０８，１１１を通過した各々の光をスクリーンへ投影するための液晶プロジェクター内レンズ１１５とを有している。
【００２５】
また、図２は本発明に係るコンバーゼンス調整システムの構成例を示す図である。図２を参照すると、このコンバーゼンス調整システムは、画像データを処理するパーソナルコンピュータ３００と、被試験機（被調整機）となる液晶プロジェクタ１００と、液晶プロジェクタ１００からの所定の画像が投影されるスクリーン４００と、スクリーン４００に投影された画像（液晶プロジェクタ１００の投影画像）を撮影する撮影手段（例えば、デジタルカメラ）２００とを有している。
【００２６】
ここで、パーソナルコンピュータ３００は、画像データを記録する記録手段（メモリ）３０１と、液晶表示素子の補正量を演算する演算手段（ＣＰＵ）３０２と、液晶プロジェクタ１００へ画像を転送するためのＩ／Ｏインタフェース３０３と、コンバーゼンス調整状況を表示する表示部（モニタ）３０４と、撮影手段（デジタルカメラ）２００との通信を行うＩ／Ｏインタフェース３０５とを具備している。
【００２７】
すなわち、パーソナルコンピュータ３００には、コンバーゼンス調整を行う上で必要となる所定のずれ方向（例えば、水平，垂直方向）に対するずれ量を捕捉できる輝度の異なったパターンをもつチャートを記録した記録手段３０１と、撮影手段２００によって撮影された撮影画像を解析する演算手段３０２と、液晶プロジェクタ１００とのＩ／Ｏインタフェース３０３と、撮影手段２００とのＩ／Ｏインタフェース３０５と、表示部３０４とが設けられている。
【００２８】
また、図３は撮影手段２００の具体例を示す図である。図３の例では、撮影手段２００は、デジタルカメラとして構成されており、デジタルカメラ２００は、光の焦点を撮像素子に結ぶためのレンズ２０１と、オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部を含み、メカニカルシャッタを閉じるタイミングにより露光量を制御するメカ機構２０２と、レンズユニット２０１，２０２を介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換するＣＣＤ（電荷結合素子）２０３と、ＣＣＤ２０３に対する低雑音化のための回路であるＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路２０４と、ＣＤＳ回路２０４で低雑音化した信号のレベルを補正する可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）２０５と、ＡＧＣアンプ２０５を介して入力したＣＣＤ２０３からのアナログ信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器２０６と、Ａ／Ｄ変換器２０６から入力した画像データを色差（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて補正及び画像の圧縮／伸張のためのデータ処理を施すデジタル信号処理部であるＩＰＰ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｅ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０７と、例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸張の一過程である直交変換を行うＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）２０８と、例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸張の一過程であるハフマン符号化・複合化等を行うＣｏｄｅｒ２０９と、圧縮した画像を一旦蓄えてＰＣカードインターフェース等（図示せず）を介してＰＣカード等の記録媒体（図示せず）への記録、あるいは記録媒体からの画像データの読み出しを行うＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１０と、メカ制御，画像処理等の指令を出すカメラ内ＣＰＵ２１１と、一時的に画像の保存，演算データの保存を行うＲＡＭ（内部メモリ）２１２と、外部の機器と通信を行うためのＩ／Ｏインタフェース２１３と、ＳＧ２１４と、モータードライバ２１５とを具備している。
【００２９】
第１の実施形態
従来、コンバーゼンス調整では、液晶プロジェクタの液晶表示素子の相対位置ずれから発生する投影画像の色間のずれ量を精度よく測定するため、撮影手段（例えば、カメラ等の撮像素子）を被写体面にできるだけ近づけて撮影を行ってきた。このような撮影法では、各色のあおり等の相対位置ずれを捕捉するために、被写体面の四方にカメラを設置し、各カメラからの撮影画像を目視にて確認しながら液晶表示素子を微細に動かすことで調整を行ったり、または、複数のカメラから投影画像のデータを取り込み、画像データの同時処理を行なっていた。
【００３０】
このような調整法において、前者の仕方では、人や周辺環境により調整にばらつきが生じ、正確にコンバーゼンス調整を行なうことができないという問題がある。また、後者の仕方では、複数のカメラ設備によるコスト高、各カメラ及び調整機器のメンテナンスによる工数の増加、各カメラからのデータ処理が複雑になるなどの多くの問題が生じる。
【００３１】
本発明の第１の実施形態のコンバーゼンス調整システムは、このような問題を解決するために、各色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタ１００と、コンバーゼンス調整を行う上で必要となる所定のずれ方向（例えば、水平，垂直方向）に対するずれ量を捕捉できる輝度の異なったパターンをもつチャートを記録した記録手段３０１と、前記液晶プロジェクタ１００によって前記チャートが投影されるスクリーン４００と、スクリーン４００への投影画像を撮影する撮影手段２００と、前記記録手段３０１に記録されたプログラムにより撮影手段２００によって撮影された撮影画像を解析する演算手段３０２とを有している。
【００３２】
具体的に、第１の実施形態では、例えば、図２に示すように、近年、高画素，高機能化を実現したデジタルカメラ１台を用い、このデジタルカメラで撮影した投影画像全体のデジタルデータをパーソナルコンピュータ３００で処理することで、色間のずれを捕捉し、低コストかつ簡易な構成で高精度のコンバーゼンス調整を実現するようにしている。
【００３３】
図４は第１の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００３４】
図４を参照すると、第１の実施形態のコンバーゼンス調整は、液晶プロジェクタ１００にて投影した画像の全体をデジタルカメラ２００で撮影し、撮影画像の画像特性をプログラムにて読み込み、各色信号の水平方向，垂直方向のずれ、角度のずれ、奥行き方向のずれ、あおりによるずれを捕捉することで調整を行うようになっている。
【００３５】
すなわち、先ず、液晶プロジェクタ１００により図５のようなチャートをスクリーン４００に投影し（ステップＳ１０）、スクリーン４００に投影した画像の全体をデジタルカメラ２００で撮影する（ステップＳ１１）。すなわち、スクリーン４００に投影された画像は、カメラ２００のレンズ２０１を通過しＣＣＤ２０３上に結像し、結像した画像はＣＣＤ２０３により電気信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換器２０６によりデジタル画像信号に変換され、さらに、デジタル画像信号は、ＩＰＰ２０７において輝度信号（Ｙ）及び色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）に分離され、各データとしてＲＡＭ２１２に格納される。
【００３６】
パーソナルコンピュータ３００は、ＲＡＭ２１２に格納された前記輝度信号（Ｙ）の値を例えばＲＳ−２３２Ｃケーブルを用い、Ｉ／Ｏインタフェース３０５を介して記録手段３０１に格納する（ステップＳ１２）。記録手段３０１に記録されているコンバーゼンス調整プログラムは、記録手段３０１に格納された画像データを取得し、演算手段３０２は、各色間の画素数等から液晶表示素子の補正量（相対位置ずれ）を演算により導出し（ステップＳ１３）、６軸の補正に対する移動量を導き出し、液晶表示素子の相対位置ずれの補正を実施する（ステップＳ１４）。なお、ここで、６軸とは、図６及び図２５に示すように、Ｘ方向（水平方向），Ｙ方向（垂直方向），Ｚ方向（奥行き方向），θ方向（傾き方向），Ｒｘ方向（水平あおり方向），Ｒｙ方向（垂直あおり方向）とする。以上によりコンバーゼンス調整を実現することができる。
【００３７】
このように、第１の実施形態のコンバーゼンス調整システムでは、簡易な調整が可能となり（調整工数を少なくでき）、かつ単純な構成のシステムを実現することができる。
【００３８】
なお、上述の例では、液晶プロジェクタによる投影画像の撮影機器をデジタルカメラとしたが、デジタルビデオカメラでも可能である。またアナログで撮影した場合は、Ａ／Ｄ変換を行いデジタルデータとして処理することも可能である。また、投影画像を常に同じ条件で撮影するため、撮影手段であるカメラのフォーカス設定を常に一定とする（固定とする）。これらは以下の例においても同様である。
【００３９】
第２の実施形態
ところで、液晶プロジェクタ１００の各液晶表示素子の相対位置が水平方向及び垂直方向にずれていると、各色に対する投影画像に同様な水平方向及び垂直方向のずれが生じ、投影画像がぶれたものとなってしまう。
【００４０】
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態のコンバーゼンス調整における水平方向および垂直方向の色ずれを補正すること（水平・垂直方向補正システムを実現すること）を意図している。
【００４１】
このため、第２の実施形態では、第１の実施形態の構成において、チャートのパターンとして、水平方向，垂直方向にエッジを有するものが用いられることを特徴としている。
【００４２】
すなわち、第２の実施形態では、基準となるエッジ部の座標を各色毎に合わせ込み、液晶プロジェクタの各液晶表示素子の相対位置を揃えることで、液晶表示素子の水平方向及び垂直方向に対する位置ずれを補正するようになっている。
【００４３】
図７は第２の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００４４】
図７を参照すると、このコンバーゼンス調整では、液晶表示素子の水平方向及び垂直方向に対する位置ずれを補正するようになっている。すなわち、この第２の実施形態のコンバーゼンス調整では、先ず、図８に示すような水平方向及び垂直方向にエッジを持ったパターンのチャートを、液晶プロジェクタにより３原色のうちの１色を用いて投影する（ステップＳ２０）。図８の例では、始めに用いる色をＲ（赤）とし、Ｒ（赤）で投影されたチャートをデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ２１）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込み（ステップＳ２２）、エッジ部の画素座標を算出する（ステップＳ２３）。ここで、画素座標とは、撮影画像の左上端を（０，０）とし、水平方向をＸ軸に、垂直方向をＹ軸に設定したものであり、１画素に対し座標が１だけ変わるものとする。この画素座標は、撮影するカメラの解像度によって大きさが変化し、解像度が大きければ大きいほど撮影した画像を細かく分析できる。従って、コンバーゼンス調整を行う上では、高画素になるほど色光のずれ量を細かく判断でき、調整精度が向上する。エッジ部の座標は、例えば撮影画像の輝度に着目して、輝度が大きく変化したところの点とする。なお、いまの例では輝度を用いているが、投影画像と同じ色レベル（ＲＧＢ等）を用いても可能である。
【００４５】
このようにして、Ｒ（赤）での水平方向，垂直方向のエッジ部の画素座標を算出した後、液晶プロジェクタの投影色をＧ（緑）に切り替えて（ステップＳ２４）、再度、チャートを撮影し（ステップＳ２５）、画像データを取得する（ステップＳ２６）。そして、基準色と同様に、水平方向，垂直方向のエッジ部の画素座標を算出し（ステップＳ２７）、求めたエッジ部の画素座標をＲ（赤）使用時の画素座標と比較及び演算し（赤色光使用時の液晶表示素子との相対位置ずれを算出し）（ステップＳ２８）、ずれている画素数に対応する分だけＧ（緑）の液晶表示素子の補正量から図６のＸ+〜Ｘ-方向、Ｙ+〜Ｙ-方向へと動かして、液晶表示素子の位置を補正する（赤色光使用時の液晶表示素子との相対位置ずれを補正する）（ステップＳ２９）。
【００４６】
次に、投影色をＢ（青）に切り替え、同様に、エッジ部の画素座標を算出し、液晶表示素子の位置を補正する。
【００４７】
以上により、３つの液晶表示素子の位置決めが完了し、水平方向，垂直方向の色ずれを補正することができる（水平・垂直補正システムを実現することができる）。
【００４８】
このように、この第２の実施形態では、チャートのパターンとして、水平，垂直方向にエッジを有したものが用いられることで、液晶プロジェクタの各液晶表示素子の水平，垂直方向の色ずれを簡易に捕捉でき、水平，垂直方向の色ずれを補正することができる。
【００４９】
第３の実施形態
ところで、第２の実施形態のコンバーゼンス調整において、水平，垂直方向の色ずれを補正するためには、投影画像を３度撮影しなくてはならず、調整時間を多く費やしてしまう。すなわち、第２の実施形態のコンバーゼンス調整では、水平方向，垂直方向の色ずれを補正するのに、基準画像の撮影と残り２色を用いた撮影との合計３度の投影画像の撮影をしなくてはならず、調整時間を多く費やしてしまうという問題がある。
【００５０】
この問題を解決するため、本発明の第３の実施形態では、第１の実施形態の構成において、演算手段３０２は、撮影画像上の各色の相対距離を算出可能になっていることを特徴としている。
【００５１】
図９は第３の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
図９を参照すると、この第３の実施形態では、先ず、図８に示すような水平方向，垂直方向にエッジを持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにより３原色のうちの２色を用いて投影する（ステップＳ３０）。例えば、始めの２色をＲ（赤）とＧ（緑）とし、この２色を用いて投影する。そして、Ｒ（赤）及びＧ（緑）の光で投影されたチャートをデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ３１）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込み（ステップＳ３２）、Ｒ（赤）及びＧ（緑）の例えば輝度に着目し、一方を基準としてエッジのずれ量を算出する（ステップＳ３３）。例えば、Ｒ（赤）を基準とした場合には、Ｒ（赤）を用いた投影画像のエッジからＧ（緑）を用いた投影画像のエッジまでの画素数を算出して、エッジのずれ量を算出する。そして、Ｒ（赤）及びＧ（緑）の液晶表示素子の位置合わせをするため、ずれている画素数分に対応する液晶表示素子の補正量から図６のＸ+〜Ｘ-方向、Ｙ+〜Ｙ-方向へと液晶表示素子を動かし、位置を補正する（ステップＳ３４）。
【００５３】
次に、Ｒ（赤），Ｇ（緑）及びＢ（青）の色光を用いてチャートを投影させ（ステップＳ３５）、同様にして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ３６）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込み（ステップＳ３７）、エッジのずれ量を算出する（ステップＳ３８）。そして、Ｂ（青）の液晶表示素子の位置合わせをするため、ずれている画素数分に対応する液晶表示素子の補正量から図６のＸ+〜Ｘ-方向、Ｙ+〜Ｙ-方向へと液晶表示素子を動かし、液晶表示素子の位置を補正する（ステップＳ３９）。
【００５４】
以上により、２度の撮影を行うだけで、水平方向及び垂直方向の色ずれを補正することができる。従って、第３の実施形態では、第２の実施形態よりも投影画像の撮影が１回分少なくなり、短時間で水平方向，垂直方向の色ずれを補正することができる（水平・垂直補正システムを実現することができる）。なお、上述の例では、２度目の投影画像の撮影で全ての色光を用いたが、Ｒ（赤）又はＧ（緑）のどちらか一方とＢ（青）との２色を用いても、色ずれを補正することができる。
【００５５】
このように、第３の実施形態では、演算手段３０２は、撮影画像上の各色の相対距離を算出可能になっているので、第２の実施形態よりも短時間で、水平，垂直方向の色ずれの調整を完了することができる。すなわち、第３の実施形態では、撮影回数を減少させ、調整工数を低減することができる。
【００５６】
第４の実施形態
しかし、第３の実施形態のコンバーゼンス調整によっても、水平方向，垂直方向の色ずれを補正するのに、２つの投影色を用いてエッジ部のずれ量から液晶表示素子のずれ量を捕捉し補正するため、投影画像を２度撮影しなくてはならず、調整時間を多く費やしてしまう。
【００５７】
この問題を解決するため、本発明の第４の実施形態では、第１の実施形態の構成において、演算手段３０２は、３原色の色レベルを識別可能になっていることを特徴としている。
【００５８】
図１０は第４の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
図１０を参照すると、この第４の実施形態では、先ず、図８に示すような水平方向，垂直方向にエッジを持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにより全ての色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて投影する（ステップＳ４０）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ４１）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込み（ステップＳ４２）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色レベルに着目して各色の水平方向，垂直方向に対するエッジ部の画素座標を取得する（ステップＳ４３）。そして、取得した座標から１つの色を基準として各色のずれ量を算出する。具体的に、この第４の実施形態では、Ｒ（赤）を基準とすると、Ｒ（赤）とＧ（緑）、Ｒ（赤）とＢ（青）の画素座標の差分を算出する。そして、各画素座標差分値に対応する液晶表示素子の補正量から図６のＸ+〜Ｘ-方向、Ｙ+〜Ｙ-方向へと液晶表示素子を動かし、液晶表示素子の位置を補正する（ステップＳ４４）。
【００６０】
以上により、第４の実施形態では、１度の撮影を行うだけで、水平方向及び垂直方向の色ずれを補正することができる。すなわち、撮影画像のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の識別を行うことで、第３の実施形態よりも投影画像の撮影が１回分少なくなり、短時間で水平方向，垂直方向の色ずれを補正することができる（水平・垂直補正システムを実現することができる）。
【００６１】
このように、第４の実施形態では、第３の実施形態よりも短時間で調整を完了することができる。すなわち、第４の実施形態では、さらに撮影回数を減少させ、調整工数を低減することができる。
【００６２】
第５の実施形態
また、液晶プロジェクタの各液晶表示素子の相対位置に傾きが生じていると、各色に対する投影画像にも同様に傾いた色ずれが生じ、投影画像がぶれたものとなってしまう。この第５の実施形態では、コンバーゼンス調整における傾き方向の色ずれを補正することを意図している。
【００６３】
このため、第５の実施形態では、第１の実施形態の構成において、前記チャート上のパターンは、水平方向又は垂直方向に伸びるエッジを有し、前記演算手段３０２は、パターンの２点間の座標を導出し、導出した座標から撮影画像の傾きを演算して、角度を補正可能になっていることを特徴としている。すなわち、第５の実施形態では、基準となるエッジ部の座標を各色毎に合わせ込み、各液晶表示素子の相対位置を揃えることで、液晶表示素子の傾きによる相対位置ずれを補正するようにしている。
【００６４】
図１１は第５の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００６５】
図１１には、１つの色光に対する角度補正の仕方が示されている。図１１を参照すると、水平方向又は垂直方向にエッジを持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ５０）。具体的には、例えば図１２のような水平方向にエッジを持ったパターンのチャートを投影する。そして、投影画像をデジタルカメラにて撮影し（ステップＳ５１）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込む（ステップＳ５２）。そして、図１３のＤ１，Ｄ２の画素座標（エッジの両端の座標）を算出し（ステップＳ５３）、エッジの傾きθを算出する（ステップＳ５４）。具体的に、図１３のＤ１の座標を（Ｘ1，Ｙ1）、Ｄ２の座標を（Ｘ2，Ｙ2）とすると、投影画像の傾きθは次式によって求められる。
【００６６】
【数１】
θ＝ｔａｎ-1（（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｘ2−Ｘ1））
【００６７】
このようにして、各色光の傾きを算出し、各々算出した角度分だけ図６のθ+〜θ-方向へと液晶表示素子を回転することで、傾き方向の色ずれを補正することができる（ステップＳ５５）。
【００６８】
以上により、第５の実施形態では、水平方向又は垂直方向にエッジを有したパターンのチャートを用い、撮影画像の各色光によるエッジ部の座標から撮影画像の傾きを演算し、液晶表示素子の傾きを補正することができる（角度補正システムを実現することができる）。
【００６９】
なお、上記の調整は、第２の実施形態のようにＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）それぞれの液晶表示素子を１つずつ補正しても良いし、あるいは、第３の実施形態のように１つの色光を基準として相対の傾きを補正しても良いし、あるいは、第４の実施形態のように各色レベルを検知して、１度の撮影ですべての液晶表示素子の傾きを補正するようにしても良い。
【００７０】
このように、この第５の実施形態では、液晶プロジェクタの液晶表示素子の傾き方向の色ずれを容易に調整することができる。
【００７１】
第６の実施形態
また、液晶プロジェクタの各液晶表示素子の相対距離が異なってしまうと、各色に対する投影画像の拡大率に違いが生じ、投影画像がぶれたものとなってしまう。この第６の実施形態では、コンバーゼンス調整において、奥行き方向の色ずれを補正することを意図している。
【００７２】
このため、第６の実施形態では、第１の実施形態の構成において、前記チャート上のパターンは、水平方向又は垂直方向に設置された２本の平行線であり、前記演算手段３０２は、パターン間隔を読み出し、各色光の間隔と比較することで、奥行き方向の色ずれの補正値を導き出すことを特徴としている。すなわち、第６の実施形態では、基準距離を各色毎に合わせ込み、各液晶表示素子の相対距離を揃えるようにしている。
【００７３】
図１４は第６の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００７４】
図１４には、１つの色光に対する奥行き方向相対距離補正の仕方が示されている。図１４を参照すると、水平方向又は垂直方向に設置された２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ６０）。具体的には、例えば図１５のような垂直方向に向いた２本の平行線を持ったパターンのチャートを投影する。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ６１）、画像データ（投影画像）をカメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に取り込む（ステップＳ６２）。そして、平行線間隔を算出する（ステップＳ６３）。具体的には、図１５の２点，すなわち、Ｄ３（Ｘ3，Ｙ3）とＤ４（Ｘ4，Ｙ3）との間隔Ｌを次式のように算出する。
【００７５】
【数２】
Ｌ＝Ｘ4−Ｘ3
【００７６】
そして、全ての色光に対して各々の距離Ｌが等しくなるように、図６のＺ+〜Ｚ-方向に液晶表示素子を動かし補正することで、液晶表示素子間の相対位置ずれを補正することができる（ステップＳ６４）。
【００７７】
以上により、第６の実施形態では、水平方向又は垂直方向に伸びた２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを用い、撮影画像の各色光による平行線間の画素数から撮影画像までの距離を演算し、各液晶表示素子間の相対距離を補正することができる（奥行き方向相対距離補正システムを実現することができる）。
【００７８】
なお、上記の調整は、第２の実施形態のようにＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）それぞれの液晶表示素子を１つずつ補正しても良いし、あるいは、第３の実施形態のように１つの色光を基準として相対の傾きを補正しても良いし、あるいは、第４の実施形態のように各色レベルを検知して、１度の撮影ですべての液晶表示素子の傾きを補正するようにしても良い。
【００７９】
このように、第６の実施形態では、液晶プロジェクタの液晶表示素子の奥行き方向の色ずれを容易に調整することができる。
【００８０】
第７の実施形態
また、液晶プロジェクタの各液晶表示素子にあおりが生じていると、各色に対する投影画像に同様なあおりが生じ、歪んだ画像となってしまう。この第７の実施形態では、コンバーゼンス調整において、あおりによる色ずれを補正することを意図している。
【００８１】
このため、第７の実施形態では、第１の実施形態の構成において、前記チャート上のパターンは、水平方向及び垂直方向に設置された２本の平行線であり、前記演算手段３０２は平行線の間隔を読み出し、比較することで、あおりによる色ずれの補正値を導き出すことを特徴としている。すなわち、第７の実施形態では、撮影画像の両端の平行線間距離を求めて、あおりを捕捉し、各液晶表示素子のあおりによる投影画像の歪みを補正するようにしている。
【００８２】
図１６は第７の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【００８３】
図１６には、１つの色光に対する水平方向のあおり補正の仕方が示されている。図１６を参照すると、水平方向及び垂直方向に設置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャート（図１７のようなチャート）を液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ７０）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ７１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ７２）。そして、あおりを補正する。
【００８４】
ここで、水平方向のあおりを補正する場合には、図１７の２点、例えば点Ｄ５（Ｘ5，Ｙ5），点Ｄ７（Ｘ7，Ｙ7）のＹ座標の差分ＬD7と、例えば点Ｄ５（Ｘ5，Ｙ5）、点Ｄ１１（Ｘ11，Ｙ11）のＸ座標の差分ＬD11とを次式のように算出する（ステップＳ７３）。
【００８５】
【数３】
ＬD7＝Ｙ7−Ｙ5
ＬD11＝Ｙ11−Ｙ5
【００８６】
なお、あおりがない場合の点Ｄ５，Ｄ７間のＹ座標の差分Ｌ’D7と点Ｄ５，Ｄ１１間のＸ座標の差分Ｌ’D11との比率αを予め求めておく。比率αを求める方法としては、実際のチャートを用いて、点Ｄ５，Ｄ７間のＹ座標の長さと、点Ｄ５，Ｄ１１間のＸ座標の長さとから次式のようにして比率αを算出する。
【００８７】
【数４】
α＝Ｌ’D7／Ｌ’D11
【００８８】
数４のようにしてすでに求めてある比率αから、撮影画像に水平方向のあおりがない場合のＬD11を、次式のように算出する（ステップＳ７４）。
【００８９】
【数５】
ＬD11＝ＬD7／α
【００９０】
次いで、液晶表示素子をＲｘ+またはＲｘ-方向に角度θだけ傾け、水平方向のあおりを補正する（ステップＳ７５，Ｓ７６）。
【００９１】
すなわち、図１８より、補正値θを次式のように算出する。
【００９２】
【数６】
θ＝ｃｏｓ-1（αＬD11／ＬD7）
【００９３】
そして、液晶表示素子をＲｘ+方向又はＲｘ-方向へ補正量θだけ移動させることで、水平方向のあおりを補正することができる（ステップＳ７６）。ただし、上記のあおり補正は、水平方向のずれ、傾きによるずれ、垂直方向のあおりがない場合に限定される。
【００９４】
また、垂直方向のあおりを補正する場合は、上述した水平方向のあおりの補正の場合と同様に、先ず、図１７の２点、例えば点Ｄ５（Ｘ5，Ｙ5），点Ｄ７（Ｘ7，Ｙ7）のＹ座標の差分ＬD7と、例えば点Ｄ５（Ｘ5，Ｙ5），点Ｄ１１（Ｘ11，Ｙ11）のＸ座標の差分ＬD11とを算出する。
【００９５】
あおりがない場合の比率αから、撮影画像に垂直方向にあおりがない場合のＬD7は、次式のようになるはずである。
【００９６】
【数７】
ＬD7＝αＬD11
【００９７】
次いで、液晶表示素子をＲｙ+方向又はＲｙ-方向に角度θだけ傾け、垂直方向のあおりを補正する。
【００９８】
すなわち、図１９より、補正値θを次式のように算出する。
【００９９】
【数８】
θ＝ｃｏｓ-1（ＬD7／αＬD11）
【０１００】
そして、液晶表示素子を補正量θだけ移動させることで、垂直方向のあおりを補正することができる。ただし、上記のあおり補正は、水平方向のずれ、傾きによるずれ、水平方向のあおりがない場合に限定される。
【０１０１】
以上により、第７の実施形態では、垂直方向及び水平方向に設置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを用い、各色光による平行線間の各々の画素数からあおりの状態を演算し、各液晶表示素子の傾きを補正することができる（あおり補正システムを実現することができる）。
【０１０２】
なお、上記の調整は、液晶表示素子を１つずつ調整しても良いし、撮影された光の色が判断できるのであれば、液晶プロジェクタから全ての色を発光し、１度の撮影で全てのあおりを捕捉し、補正することもできる。
【０１０３】
このように、第７の実施形態では、液晶プロジェクタの液晶表示素子のあおりによる色ずれを容易に調整することができる。
【０１０４】
第８の実施形態
上述した第７の実施形態のあおり補正では、水平方向の補正において垂直方向のあおりが無いことが前提である。また、垂直方向の補正では水平方向のあおりが無いことが前提である。従って、水平方向及び垂直方向の両方にあおりがある場合、第７の実施形態では補正を行うことができない。
【０１０５】
この問題を解決するため、第８の実施形態では、第１の実施形態の構成において、演算手段３０２は、液晶プロジェクタの液晶表示素子のあおりによる焦点ずれから投影画像の色ずれを補正することを特徴としている。
【０１０６】
図２０は第８の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【０１０７】
図２０には、１つの色光に対する水平方向のあおり補正の仕方が示されている。図２０を参照すると、第７の実施形態と同様に、水平方向及び垂直方向に設置した２本の平行線を持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ８０）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ８１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ８２）。そして、あおりを補正する。
【０１０８】
ここで、水平方向のあおりを補正する場合には、図１７の平行線上の２点、例えば、点Ｄ９又は点Ｄ１０と点Ｄ１１又は点Ｄ１２との焦点の度合いを確認（測定）することで、あおりによる液晶表示素子のずれを測定する（ステップＳ８３）。ここで、焦点の度合いは次のように測定する。すなわち、まず、エッジに対して輝度もしくは色レベル等を取得し、取得した分布データを微分して変化率を求める。変化率が最も大きい値をＰとすると、Ｐが大きい場合は焦点が良く合っており、逆にＰが小さいと焦点が合っていないといえる。従って、２点である点Ｄ９又は点Ｄ１０と点Ｄ１１又は点Ｄ１２の焦点が最も大きくなるように液晶表示素子をＲｘ+方向又はＲｘ-方向へ動作させ、あおりによる水平方向の画像の歪みを補正する（ステップＳ８４）。
【０１０９】
また、垂直方向のあおりを補正する場合は、２点である点Ｄ５又は点Ｄ６と点Ｄ７又は点Ｄ８の焦点を測定し、変化率Ｐが最大となるように液晶表示素子をＲｙ+方向又はＲｙ-方向へ動作させ、あおりによる垂直方向の画像の歪みを補正する。
【０１１０】
以上により、この第８の実施形態では、図１７のように垂直方向及び水平方向に設置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを用い、撮影画像両端部のエッジから焦点の度合いを算出し、あおりの状態を捕捉することができる（あおり補正システムを実現することができる）。すなわち、この第８の実施形態では、あおりを補正するのと同時に、各液晶表示素子の相対距離をも補正することができる。
【０１１１】
このように、第８の実施形態では、水平方向及び垂直方向の両方にあおりがあったとしても、あおり補正を容易に行うことができる。
【０１１２】
第９の実施形態
上述した第８の実施形態のあおり補正では、あおりを補正するまで何度も投影画像の撮影及び焦点のずれ量を計算しなくてはならず、調整時間を多く費やしてしまう。
【０１１３】
この問題を解決するため、第９の実施形態では、第８の実施形態の構成において、記録手段３０１は、調整データを記録（蓄積）し、演算手段３０２は、取得した焦点ずれのデータから記録手段３０１に記録されている調整データを比較することを特徴としている。
【０１１４】
すなわち、第９の実施形態では、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に、焦点ずれデータと液晶表示素子の補正移動量を蓄積するか、あるいは、焦点ずれデータと液晶表示素子の補正移動量との関係式を記録しておき、あおり補正時に取得した焦点のずれデータから記録手段３０１に蓄積しておいた補正移動量を導出して、あおりの補正を実施することで、調整時間を短縮している。
【０１１５】
図２１は第９の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【０１１６】
図２１には、１つの色光に対する水平方向のあおり補正の仕方が示されている。図２１を参照すると、まず、水平方向及び垂直方向に設置した２本の平行線を持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ９０）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ９１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ９２）。そして、あおりを補正する。
【０１１７】
ここで、水平方向のあおりを補正する場合には、図１７の平行線上の２点、例えば、点Ｄ９又は点Ｄ１０と点Ｄ１１又は点Ｄ１２との焦点の度合い（状態）を確認（測定）することで、あおりによる液晶表示素子のずれを測定する（ステップＳ８３）。ここで、焦点の度合いの測定は、第８の実施形態と同様にしてなされる。すなわち、画像データの変化率Ｐを取得し、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に蓄積した変化率Ｐのデータと液晶表示素子の補正移動量の関係から補正量を取得し（ステップＳ９４）、液晶表示素子を移動させ、あおりによる投影画像の水平方向の歪みを補正する（ステップＳ９５）。
【０１１８】
また、垂直方向のあおりを補正する場合は、図１７の平行線上の２点、例えば、点Ｄ５又は点Ｄ６と点Ｄ７又はＤ８との焦点の度合い（状態）を確認するため、同様に、変化率Ｐを取得し、取得した変化率Ｐと液晶表示素子の補正移動量の関係から液晶表示素子を移動させ、あおりによる投影画像の垂直方向の歪みを補正する。
【０１１９】
このように、第９の実施形態では、撮影画像の焦点の状態を取得し、蓄積してきた補正データから液晶表示素子の補正値を算出することで、第８の実施形態の場合よりも短時間で調整（あおり補正）を行うあおり補正システムを実現することができる。また、第９の実施形態においても、第８の実施形態と同様に、あおりを補正するのと同時に、各液晶表示素子の相対距離をも補正することができる。
【０１２０】
第１０の実施形態
第８，第９の実施形態のあおり補正（あおり補正システム）では、焦点の状況から取得した変化率Ｐだけではあおりが生じている方向（Ｒｘ+方向又はＲｘ-方向、Ｒｙ+方向又はＲｙ-方向）がわからないという問題がある。このように、第８，第９の実施形態のあおり補正では、あおりの方向がわからなく、あおり補正を実施するには、あおりの方向を１度確認しなければならないという問題がある。
【０１２１】
この問題を解決するため、第１０の実施形態では、第１の実施形態の構成において、チャート上のパターンは、水平方向及び垂直方向に設置した２本の平行線であり、記録手段３０１は、調整データを記録（蓄積）し、前記演算手段３０２は、パターン間隔を読み出し、比較を行い、また、液晶プロジェクタの液晶表示素子のあおりによる焦点ずれのデータから記録手段３０１に記録されている調整データを比較することを特徴としている。
【０１２２】
すなわち、第１０の実施形態では、一旦撮影画像の両端の長さを測り、液晶表示素子がどちらに傾いているかを解析した後、第９の実施形態と同様に焦点ずれデータと液晶表示素子の補正移動量を取得するようにしている。
【０１２３】
図２２は第１０の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【０１２４】
図２２には、１つの色光に対する水平方向のあおり補正の仕方が示されている。図２２を参照すると、第８，第９の実施形態と同様に、水平方向及び垂直方向に設置した２本の平行線を持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ１００）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ１０１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ１０２）。そして、あおりを補正する。
【０１２５】
ここで、水平方向のあおりを補正する場合には、図１７の平行線上の２点、例えば、点Ｄ９又は点Ｄ１０と点Ｄ１１又は点Ｄ１２との焦点の度合い（状態）を確認することで、あおりによる液晶表示素子のずれを測定する（ステップＳ１０３）。ここで、焦点の度合いの測定は、次のようになされる。すなわち、画像データの変化率Ｐを取得し、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に蓄積した変化率Ｐのデータと液晶表示素子の補正移動量の関係から補正量を取得する（ステップＳ１０４）。現時点ではあおりの方向がＲｘ+方向であるかＲｘ-方向であるかがわからないため、ＬD7、ＬD8の大小関係を導いておく（ステップＳ１０５）。そして、ＬD7＞ＬD8の場合はＲｘ+方向へ（ステップＳ１０６）、また、ＬD7＜ＬD8の場合はＲｘ-方向へ（ステップＳ１０７）、液晶表示素子を動作させることで、あおりによる水平方向の歪みを補正することができる。また、ＬD7＝ＬD8の場合はＲｘ+方向もしくはＲｘ-方向に液晶表示素子を動作させ（ステップＳ１０８）、再度、ステップＳ１０１に戻り、デジタルカメラ２００にて投影画像を撮影する。
【０１２６】
また、垂直方向のあおりを補正する場合は、２点である点Ｄ５又は点Ｄ６と点Ｄ７又は点Ｄ８の焦点の度合い（状態）を確認するため、同様に変化率Ｐを取得し、取得した変化率Ｐと液晶表示素子の補正移動量の関係から液晶表示素子を動作させ、あおりによる投影画像の垂直方向の歪みを補正する。なお、この場合も、水平方向の補正の場合と同様に、あおりの方向がＲｙ+方向であるかＲｙ-方向であるかがわからないため、ＬD11、ＬD12の大小関係を導いておく。そして、ＬD11＞ＬD12の場合はＲｙ+方向へ、ＬD7＜ＬD8の場合はＲｙ-方向へ、液晶表示素子を動作させることで、あおりによる水平方向の歪みを補正することができる。
【０１２７】
以上により、垂直方向及び水平方向に設置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートからあおりの方向を導き出し、撮影画像の焦点の状態を取得し、蓄積してきた補正データから液晶表示素子の補正値を算出するあおり補正システムを実現することができる。なお、第１０の実施形態においても、第８，第９の実施形態と同様に、あおりを補正するのと同時に、各液晶表示素子の相対距離をも補正することができる。
【０１２８】
このように、第１０の実施形態によれば、第８，第９の実施形態では導き出せなかったあおりの方向を識別できるので、再度あおり方向を確認するということが無く、調整時間を短縮できる。
【０１２９】
第１１の実施形態
第１〜第１０の実施形態において、投影画像が撮影範囲から大きくぶれていた場合、画像データ取得ラインが狙いとするエッジ部とは異なったラインを走査してしまう恐れがある。
【０１３０】
この問題を解決するため、第１１の実施形態では、第１の実施形態の構成において、前記撮影手段２００は、撮影する画像の解像度を可変にすることが可能になっていることを特徴としている。
【０１３１】
図２３は第１１の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【０１３２】
図２３を参照すると、液晶プロジェクタにてチャートを投影した後（ステップＳ１１０）、撮影手段であるデジタルカメラ２００の撮影解像度を切り替える。具体的には、例えば、始めに、短時間でデータの収集及び解析ができる低解像度で投影画像を撮影し（ステップＳ１１１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ１１２）。
【０１３３】
そして、画像データからチャートのパターンの大枠を捕捉し、各補正システムの走査ライン始点座標を確認する（ステップＳ１１３）。具体的には、予め設定してある走査ライン始点座標に問題があるか否かを判断する（狙いとするエッジ部のデータ取得が可能か否かを判断する）。この結果、狙いとするエッジ部のデータ取得が可能でない場合は、高解像度時の走査ラインに狙いとするエッジが入り込むように走査ライン始点座標の再設定を行う（ステップＳ１１４）。
【０１３４】
次に、デジタルカメラ２００により高解像度で投影画像の撮影を行い（ステップＳ１１５）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ１１６）。各補正システムの走査ラインの始点座標は、低解像度時に撮影した画像データから狙いとするポイントを横切れるような場所に設定されているので、各補正システムで必要となる画像ラインデータを取り損ねることはない。最後に、取得したデータから各補正システムにより液晶表示素子の相対位置ずれを算出し（ステップＳ１１７）、液晶表示素子の相対位置ずれを補正する（ステップＳ１１８）。
【０１３５】
以上により、デジタルカメラの低解像度設定及び高解像度設定の２度の撮影を行い、各補正システムの走査ライン始点座標を補正し、狙いとするエッジ部の座標を取得できる解像度変動システムを実現することができる。
【０１３６】
このように、第１１の実施形態では、第１〜第１０の実施形態よりも的確に走査ラインを捕捉して各種液晶表示素子の補正を行うことができる。
【０１３７】
第１２の実施形態
第１の実施形態のコンバーゼンス調整において、各補正方向の色ずれは相互作用しているため、補正手順によりコンバーゼンスの調整が正確に行えないという問題が生じる。例えば、水平方向，垂直方向の補正（水平，垂直方向補正システム）を始めに実施したとすると、液晶表示素子の傾きによるずれで、水平方向，垂直方向の補正を適切に行えない。また、傾きを補正するために、角度の補正（角度補正システム）を始めに実施したとすると、液晶表示素子のあおりによって液晶表示素子の傾き補正を適切に行えない。
【０１３８】
そこで、第１２の実施形態では、第１の実施形態の構成において、演算手段３０２は、コンバーゼンス調整を行う各補正システムを補正が可能な順序で切り替えることを特徴としている。すなわち、第１２の実施形態では、演算手段３０２は、各補正システムの順列並び替えを行い、また、各補正システムにて補正が必要無いとわかった場合、その補正システムをスキップし、次の補正システムへと移行するようになっている。
【０１３９】
図２４は第１２の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【０１４０】
図２４には、単純な構成で、精度が良く、また、工数の少ないコンバーゼンス調整の一例が示されている。図２４を参照すると、先ず、水平方向及び垂直方向に設置した２本の平行線を持ったパターンのチャートを液晶プロジェクタにて投影する（ステップＳ１２０）。そして、投影画像をデジタルカメラ２００にて撮影し（ステップＳ１２１）、カメラ２００内のＲＡＭ２１２もしくはパーソナルコンピュータ３００内の記録手段３０１に画像データ（投影画像）を取り込む（ステップＳ１２２）。次に、図１７の４点、すなわち、点Ｄ５（Ｘ5，Ｙ5），点Ｄ６（Ｘ6，Ｙ6），点Ｄ７（Ｘ7，Ｙ7），点Ｄ８（Ｘ8，Ｙ8）の座標を算出する（ステップＳ１２３）。そして、点Ｄ５のＹ座標Ｙ5と点Ｄ６のＹ座標Ｙ6の値を比較し、また、点Ｄ５，点Ｄ７間のＹ座標差分値ＬD7と点Ｄ６，点Ｄ８間のＹ座標差分値ＬD8とを比較し、次式（数９）の条件に合えば、あおり補正システムをスキップし、奥行き方向相対距離補正システムを実施する（ステップＳ１２４）。
【０１４１】
【数９】
Ｙ5＝Ｙ6
ＬD7＝ＬD8
【０１４２】
数９の条件に合わない場合は、第１０の実施形態のあおり補正システムを実施し（ステップＳ１２５）、次に、傾き補正システムを実施する（ステップＳ１２６）。両条件において、最後に水平・垂直補正システムを実施することで、コンバーゼンス調整は完了する（ステップＳ１２７）。
【０１４３】
このように、液晶表示素子のある補正項目を実施する必要が無いとわかった場合、補正システムの順列組み合わせを変更し、簡易で、工数の少なく、精度の良いコンバーゼンス調整を実施することができる。
【０１４４】
すなわち、第１２の実施形態では、あらゆる方向に各液晶表示素子の相対位置がずれていたとしても、単純な構成で、容易に補正することができ、また、調整項目に対して取捨選択ができるため調整工数を小さくできる。
【０１４５】
第１３の実施形態
本発明の第１３の実施形態では、コンバーゼンス調整用の複数のテスト映像信号パターンを用意し、色間のずれがカメラ撮影領域を外れた場合はテスト信号を順次変化させ撮影可能なテスト映像信号パターンに対応するずれ補正情報から色間のずれを検出することを特徴としている。
【０１４６】
この第１３の実施形態のコンバーゼンス調整では、ずれの大きさにかかわらずに、高精度かつ容易にずれを検出することができ、液晶プロジェクタにおけるコンバーゼンス調整の精度を大いに高めることができる。
【０１４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１乃至請求項８記載の発明によれば、複数色の液晶表示素子を有している液晶プロジェクタのコンバーゼンス調整を行なうコンバーゼンス調整システムにおいて、
投影パターンのチャートを記録した記録手段と、
前記液晶プロジェクタによって前記チャートが投影されるスクリーンと、
前記スクリーンへの投影画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された画像パターン上の複数の座標により撮影画像を解析する演算手段とを有し、
Ｘ方向である水平方向及びＹ方向である垂直方向に配置した２本以上の平行線を持ったパターンのチャートを投影した画像を前記撮影手段で撮影し、
前記演算手段が撮影された画像パターン上の座標から求めたＸ方向とＹ方向の座標間隔により水平方向または垂直方向のあおりの有無を判断して、あおりがあると判断したときはあおり補正を実施した後に、Ｘ方向及びＹ方向の傾き補正と、Ｘ方向及びＹ方向の位置補正とを行うので、ずれ量の大きさにかかわらずに、ずれを容易且つ高精度に検出することができ、精度よくコンバーゼンス調整を行なうことが可能となり、この場合にも、簡易な調整が可能で（調整工数を少なくでき）、かつ単純な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶プロジェクタの光学系の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るコンバーゼンス調整システムの構成例を示す図である。
【図３】撮影手段の具体例を示す図である。
【図４】第１の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】チャートの一例を示す図である。
【図６】液晶表示素子のずれ方向を示す図である。
【図７】第２の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】チャートの一例を示す図である。
【図９】第３の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第５の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】チャートの一例を示す図である。
【図１３】液晶表示素子が傾いている場合の投影画像を示す図である。
【図１４】第６の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】チャートの一例を示す図である。
【図１６】第７の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】チャートの一例を示す図である。
【図１８】水平方向のあおり補正角度の算出を説明するための図である。
【図１９】垂直方向のあおり補正角度の算出を説明するための図である。
【図２０】第８の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】第９の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図２２】第１０の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図２３】第１１の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図２４】第１２の実施形態のコンバーゼンス調整システムにおけるコンバーゼンス調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図２５】液晶表示素子のずれ方向を示す図である。
【符号の説明】
１００          液晶プロジェクタ
１０１          リフレクタ
１０２          光源部
１０３          ダイクロイックミラー
１０４          ダイクロイックミラー
１０５          液晶表示素子
１０６          集光レンズ
１０７          全反射ミラー
１０８          液晶表示素子
１０９          集光レンズ
１１０          全反射ミラー
１１１          液晶表示素子
１１２          集光レンズ
１１３          ダイクロイックミラー
１１４          ダイクロイックミラー
１１５          液晶プロジェクター内レンズ
２００          撮影手段
２００          撮影手段
３００          パーソナルコンピュータ
３０１          記録手段
３０２          演算手段
３０３          Ｉ／Ｏインタフェース
３０４          表示部
３０５        Ｉ／Ｏインタフェース
２０１        レンズ
２０２        メカ機構
２０３        ＣＣＤ
２０４        ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
２０５        ＡＧＣアンプ
２０６        Ａ／Ｄ変換器
２０７        ＩＰＰ
２０８        ＤＣＴ
２０９        Ｃｏｄｅｒ
２１０        ＭＣＣ
２１１        ＣＰＵ
２１２        ＲＡＭ
２１３        Ｉ／Ｏインタフェース
２１４        ＳＧ
２１５        モータードライバ
【図１】
0003853674.tif 000002
【図２】
0003853674.tif 000003
【図３】
0003853674.tif 000004
【図４】
0003853674.tif 000005
【図５】
0003853674.tif 000006
【図６】
0003853674.tif 000007
【図７】
0003853674.tif 000008
【図８】
0003853674.tif 000009
【図９】
0003853674.tif 000010
【図１０】
0003853674.tif 000011
【図１１】
0003853674.tif 000012
【図１２】
0003853674.tif 000013
【図１３】
0003853674.tif 000014
【図１４】
0003853674.tif 000015
【図１５】
0003853674.tif 000016
【図１６】
0003853674.tif 000017
【図１７】
0003853674.tif 000018
【図１８】
0003853674.tif 000019
【図１９】
0003853674.tif 000020
【図２０】
0003853674.tif 000021
【図２１】
0003853674.tif 000022
【図２２】
0003853674.tif 000023
【図２３】
0003853674.tif 000024
【図２４】
0003853674.tif 000025
【図２５】
0003853674.tif 000026