JP2011244044A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
２つの投射面に異なる画像を投射する場合に、各投射面の投射範囲を識別し、各投射面への画像の割り当てを自動決定する。
【解決手段】
撮像部（２０）は、投射部（１８）による投射面（１２Ａ，１２Ｂ）上の投射範囲を含む範囲を撮像する。撮像信号処理部（２２）は、撮像部（２０）の出力から投射範囲を示す信号を生成する。投射画像出力部（１０）は、主画像の画像信号と、ユーザインターフェース（ＵＩ）の画像信号を画像信号処理部（１６）に供給する。画像信号処理部（１６）は、撮像信号処理部（２２）からの信号に従い、投射画像出力部（１０）からの主画像信号と、ＵＩ画像信号の、投射面（１２Ａ，１２Ｂ）への割当てを決定し、その割当てになるように重畳して投射部（１８）に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像投射装置に関し、より具体的には、プロジェクタ等の、画像を投射して表示する画像投射装置に関する。

特開平０６−３４８４０４号公報

特許文献１には、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）をスクリーンに投射し、そこに指などの物体を挿入することで、操作者の意図とする指示を入力する投射装置が記載されている。

従来の投射装置が、一つの平面上に画像を投射することを前提としている。特許文献１に記載の技術でも、ＧＵＩとそのＧＵＩを用いて入力された操作内容を反映する画像を別のスクリーンに投射することは考えられていない。

昨今、建物の垂直な壁と床又は床上の机というように、１台のプロジェクタを使って、一面上に存在しない複数の面に画像を投射したいとする要望がある。これはまた、ＧＵＩを手元の机上に投射しつつ、ＧＵＩを用いて入力された操作内容を反映する画像を壁に大きく投射するといった利用を可能にする。そのためには、投射範囲のうち、例えば机上の投影位置がどこであるか、壁の投影位置がどこであるかを少なくとも検出する必要がある。しかし、特許文献１のような投射装置においては、１台のプロジェクタで例えば、机上と壁などの２面に投影することはできるが、それぞれの投射面を検出するようなことはしていなかった。

本発明は、このような要望を満たす画像投射装置を提示することを目的とする。

本発明に係る画像投射装置は、互いに異なる複数の投射面に複数の画像を投射する投射手段と、前記複数の投射面それぞれの投射範囲を識別する識別手段と、前記識別手段により識別されたそれぞれの投射範囲内に前記複数の画像を投射するよう前記投射手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記複数の投射面の投射範囲の大きさに応じて異なる画像を表示するよう前記投射手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、複数の投射面に対して画像を投影する際に、それぞれの投射位置の特徴を検出するので、投射面に応じた画像投影を実現できる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 画像信号処理部１６の概略構成ブロック図である。 ２つの投射面への投射例１である。 ２つの投射面への投射例２である。 ２つの投射面への投射例３である。 撮像部及び撮像信号処理部の一例の概略構成ブロック図である。 複眼による投射範囲の撮像例である。 複眼による距離計測の波形例である。 台形歪みの説明図である。 大きな台形歪みを生じる投射例である。 投射面選択のフローチャートである。 輝度信号による投射面検出の説明図である。 輝度検出を使った投射面選択のフローチャートである。 色差信号による投射面検出を説明する色差空間図である。 色差信号似る投射面選択のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。投射画像出力部１０は、パーソナルコンピュータ又はフォトビューワ等の１又は複数の画像出力装置からなり、互いに異なる２つの投射面（又はスクリーン）１２Ａ，１２Ｂ上にそれぞれに投射すべき２つの画像信号１０Ａ，１０Ｂを出力する。本実施例では、図１に例示したように、投射面１２Ａは、机上にあり、投射面１２Ｂは、起立した板又は幕上にある。ユーザは、例えば、マウス又はその他のポインティングデバイス等からなるユーザインターフェース（ＵＩ）１４により、投射画像出力部１０を操作できる。

画像信号処理部１６は、投射画像出力部１０から出力される２つの画像信号１０Ａ，１０Ｂを補正及び合成又は多重し、投射用信号を生成する。ここでは、理解を容易にするため、画像信号１０Ａは、ＵＩ（ユーザインターフェース）を表示するための画像信号であり、画像信号１０Ｂは拡大投影すべき主たる画像信号であるとする。画像信号１０Ｂは、例えば、会議資料などを示す画像信号であるとする。

投射部１８は、画像信号処理部１６からの投射用信号から投射面１２Ａ，１２Ｂに対する投射光学像１８Ａ，１８Ｂを生成し、それぞれ投射面１２Ａ，１２Ｂに投射する。投射光学像１８Ａは、画像信号１０Ａが示す画像を搬送し、投射光学像１８Ｂは、画像信号１０Ｂが示す画像を搬送する。これにより、画像信号１０Ａが示す画像が投射面１２Ａに投射され、画像信号１０Ｂが示す画像が投射面１２Ｂに投射される。

投射部１８は、単一の投射光学系により２つの投射面に２つの画像を投射できるものでも、２つの投射光学系により２つの投射面に２つの画像を投射できるものでもよい。後者の場合、画像信号処理部１６は、画像信号１０Ａ，１０Ｂを合成する必要は無く、補正後の画像信号を投射部１８の異なる投射光学系に供給すれば良い。また、レーザ走査により画像を投射する構成の場合、画像表示パネルを使用する投射光学系よりも簡略な光学系で済む。

撮像部２０は、投射面１２Ａ，１２Ｂを撮像する。具体的には、投射面１２Ａ，１２Ｂに投射される画像の反射光学像を撮像する。撮像部２０は、投射面１２Ａを撮像する撮像素子と、投射面１２Ｂを撮像する撮像素子の２つの撮像素子を具備しても良い。詳細は後述するが、撮像部２０は、投射部１８により投射される画像の合焦度、照度、明度、彩度又は形状等を補正する目的で設置されるものであり、その目的によりラインセンサであってもよい。

撮像信号処理部２２は、撮像部２０の出力を処理して、投射面１２Ａ又は１２Ｂ上の画像の投射位置、合焦度、明度、彩度又は形状（歪み）等を補正又は調整するための投射面情報信号を生成する。画像信号処理部１６は、撮像信号処理部２２からの投射面情報信号により、画像信号１０Ａ，１０Ｂの輝度、色度及び形状を補正し、投射部１８を制御して、投射光学像１８Ａ，１８Ｂの投射位置、ズーム及び焦点距離を調整する。

図２は、画像信号処理部１６の概略構成ブロック図を示す。投射画像出力部１０からの画像信号１０Ａが画像補正部３０Ａに入力し、画像信号１０Ｂが画像補正部３０Ｂに入力する。画像補正部３０Ａ，３０Ｂはフレームメモリ３２Ａ，３２Ｂ
を使って、画像信号１０Ａ，１０Ｂの輝度、色度及び形状を補正する。投射光学像１８Ａ，１８Ｂは、投射面１２Ａ，１２Ｂに対して斜めに入射するので、そのままでは、表示画像が台形に歪むことになる。画像補正部３０Ａ，３０Ｂは、投射面１２Ａ，１２Ｂが投射部１８の正面に対面しない場合の台形補正を担当する。マイクロプロセッサ３４は、撮像信号処理部２２の出力に従い画像補正部３０Ａ，３０Ｂの補正項目と程度を制御する。重畳部３６は、画像補正部３０Ａ，３０Ｂからの補正された画像信号を、マイクロプロセッサ３４から指示された投射面１２Ａ,１２Ｂに向けられるように、重畳する。重畳部３６により生成される単一の投射用信号が、投射部１８に供給される。

撮像部２０及び撮像信号処理部２２は、投射面１２Ａ，１２Ｂの、画像表示上の特徴、及び投射範囲を識別する識別手段として機能する。画像信号処理部１６は、識別手段の識別結果に従い、投射部１８が投射面１２Ａ，１２Ｂに向け投射する画像信号の、投射面１２Ａ，１２Ｂへの割当てを制御する制御手段として機能する。

図３、図４及び図５は、本実施例の３つの使用例を示す。図３は使用例1を示す。会議等において、プレゼンテーション資料の画像４０Ｂを壁面（投影面１２Ｂ）に投射する。テーブル（投影面１２Ａ）上には、他のプレゼンテーション資料の縮小画像４０Ａ（以下サムネイル画像）の集合からなる画像４０Ａを投射する。参加者は、画像４０Ｂで主たるプレゼンテーション資料を見ながら、テーブル上の画像４０Ａで、他の資料の概略を知ることができる。会議の参加者又はプレゼンテータは、これらのサムネイル画像４０Ａから壁１２Ｂに表示したいものを選び、画像４０Ｂとして拡大投射する。拡大投射する資料の選択には、マウス等の公知の操作手段を用いるが、その作用ないしは利用法は周知であるので、詳細な説明は省略する。

対戦ゲームで、壁面１２Ｂには、現在の得点及び状況などを表示し、テーブル上には、実際の駒の移動などを表示する使用例も考えられる。

図４は、第２の使用例を示す。写真又は動画等の鑑賞において、画像４２Ｂとして観賞用の写真画像を拡大表示し、その表示画像選択の為のサムネイル画像を画像４２Ａとして表示する。この観賞用の写真画像４２Ｂは動画でも、プレゼンテーション資料でも良い。

図５は、主画像４４Ｂと、主画像として表示すべき画像を選択するＵＩ（ユーザインターフェース）を示す画像４４Ａとを、直角に交差する２つの起立する壁に投射する使用例を示す。

図６は、撮像部２０及び撮像信号処理部２２により投射面１２Ａ，１２Ｂまでの距離を計測する構成の概略構成ブロック図を示す。図６に示す構成では、複数の撮像素子の撮像範囲のずれを利用して、２つの投射面までの距離を検出する。

画像投射面１２Ａ，１２Ｂからの反射光は、レンズ５０Ａ，５０Ｂを介して、撮像素子５２Ａ，５２Ｂに入射する。撮像素子５２Ａ，５２Ｂは、距離Ｌを隔てて、この例では上下方向に隔てて配置されている。撮像素子５２Ａ，５２Ｂの出力信号は、撮像信号処理部２２のカメラ信号処理回路５４Ａ，５４Ｂによりデジタル信号に変換されて、差分抽出回路５６に入力する。

図７は、投射面１２Ａ，１２Ｂからの反射光からなる像を、撮像素子５２Ａ，５２Ｂから見たときの模式図を示す。撮像素子５２Ａに入射する反射光の像を実線で示し、撮像素子５２Ｂに入射する反射光の像を破線で示す。図７から容易に理解できるように、撮像素子５２Ａに近い投射面１２Ｂの上端における視差Ｄ３は、これより遠い下端の視差Ｄ４より大きい。また、また投射面１２Ａについては、これとは逆に、遠端の視差Ｄ１より近端の視差Ｄ２が大きい。

差分抽出回路５６は、カメラ信号処理回路５４Ａ，５４Ｂの出力信号の、上方向から下方向への断面線上の画像強度の差分を算出する。この差分値は、投射面情報信号として、画像信号処理部１６に供給される。投射面情報信号は、画像投射面１２Ａ，１２Ｂに投射される画像の視差Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を示すパルス信号になる。

図６に示す複眼構成により、投射面１２Ａ，１２Ｂまでの距離を計測できる。図８は、差分抽出回路５６における差分抽出の波形例を示す。図８を参照して、視差Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４による距離計測動作を説明する。

図８（ａ）は、撮像素子５２Ａの出力画像信号の、図７で、上方向から下方向への断面線上の線画像信号を示す。図８（ｂ）は、撮像素子５２Ｂによる撮像信号の、同様の断面線上の線画像信号を示す。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す信号波形から図８（ｂ）に示す信号波形を減算した結果、すなわち差信号を示す。この差信号は、図７を参照して説明した視差の関係から、撮像素子５２Ａ，５２Ｂの出力画像信号間の視差Ｄ１〜Ｄ４を示している。

図８（ｃ）に示す差信号に対して、プラス側では閾値Ｔｈ１より大きい部分、マイナス側では−Ｔｈ２より絶対値が大きい部分を抽出する。一般的に、Ｔｈ１＝Ｔｈ２である。抽出結果は、図８（ｄ）に示すような４つの独立したパルス波形からなる。各パルス波形のパルス幅が、視差Ｄ１〜Ｄ４に相当する。図８（ｄ）に示すパルス波形を適当な閾値で２値化すると、パルス幅の検出とパルス中間位置の検出がより容易になる。

そして、図８（ｄ）に示すパルス波形又はこれを２値化したパルス波形で、上方向側の２つのパルスの中心間で示される範囲を、投射面１２Ｂに対する投射範囲とする。また、下方向側の２つのパルスの中心間で示される範囲を、投射面１２Ａに対する投射範囲とする。パルスの中間、すなわち、両撮像素子５２Ａ，５２Ｂの出力のずれの中間を投射範囲の端に採用したが、余裕を見越してより内側に設定してもよい。本実施例の投影装置は、この様な処理により、異なる投影面の投射範囲を判定することができる。

差分抽出回路５６は、以上の処理を行って、図８（ｄ）に示すパルス波形、又はこれを２値化したパルス波形からなる投射面情報信号を生成し、画像信号処理部１６に供給する。

本実施例では、画像投射面に対して斜めに画像を投射するので、投射面１２Ａ，１２Ｂ上で表示画像が台形に歪むことになる。この台形歪みを解消ないし緩和する方法を説明する。

図９（ａ）は、垂直な壁面に斜め上向き方向に画像を投射した状態の模式図を示す。この場合、表示画像の下辺で投射距離が最短になり、上辺で投射距離が最大になる。投射画像が四角形の場合、投射面上の表示画像は、上辺が長く、下辺が短い台形になる。このような台形歪みを補正して表示画像を四角形にするには、図９（ｂ）に示すように、予め、投射画像を逆台形に補正しておけば良い。すなわち、表示画像の下辺から上辺側に向かって、画素の間引き量を多くする。下辺から上辺への方向での画素間引き量の変化は、台形歪みの程度による。

図１０に示すように、起立した壁である投射面１２Ｂに対してほぼ正面に投射部１８を配置した場合、床に置かれたテーブル上の投射面１２Ａに投射される画像の台形歪みは、大きくなる。一般的には、投射面と、この投射面に投射される画像の投射光軸との角度が直角のとき、台形歪みは最小（ゼロ）であり、角度が大きくなるほど、台形歪みは大きくなる。

図１１は、投射面検出、台形補正及び投射面選択のフローチャートを示す。マイクロプロセッサ３４が、図１１に示すフローとなるように画像補正部３０Ａ，３０Ｂを制御する。

投射可能範囲の全面に、投射範囲を計測するためのテスト画（例えば、無コントラスト画像）で投射する（Ｓ１）。テスト画像の反射像を撮像し、先に説明した方法で投射面端を検出する（Ｓ２）。ここでは縦方向のみで投射面端の検出を実行し、横方向の検出は行っていないが、これは、投射面が縦方向に２面並ぶことを前提としているからである。複数の撮像素子を水平方向に並べるか、または、撮像素子の撮像信号を、縦方向のみではなく横方向でも処理することで、水平方向での投射面端の検出が可能である。

２つの投射面の投射範囲を決定し（Ｓ３）、各投射範囲について単位長あたりの遠近差を算出する（Ｓ４）。ここでは、（遠端距離−近端距離）／投射範囲寸法を、投射面単位長あたりの遠近差とする。遠近差の値が大きいほど、投射面における遠近の差が大きく、従って台形歪みが大きいということになる。

単位長あたりの遠近差により、投射面への投射画像の割当てを決定する（Ｓ５〜Ｓ８）。ここでは、投射面の一つは主画像を表示する画面であり、もう一つがサムネイル画像の集合であるＵＩ画像を表示する画面であるとする。２つの投射面の、単位投射面長あたりの遠近差が小さい方を、投射画質を優先して主画像表示画面とし、残る方をＵＩ画面とする（Ｓ６，Ｓ７）。２つの投射面の、単位投射面長あたりの遠近差がほぼ同じである場合には、操作の便宜上の自然さから、下又は右に位置する画像投射面をＵＩ画面とし、残るほうを主画像表示画面とする（Ｓ８）。

表示すべき画像を投射範囲の大きさに設定する（Ｓ９）。すなわち、マイクロプロセッサ３４は、大きさの設定値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定する。また、マイクロプロセッサ３４は、各投射面端までの距離を算出し（Ｓ１０）、この算出距離に対応した台形補正値を決定する（Ｓ１１）。マイクロプロセッサ３４は、この台形補正値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定する（Ｓ１２）。台形補正の補正値は、投射距離の最大値及び最小値から計算可能である。他方、投射面までの最大距離及び最小距離と台形補正値との定量的な関係を予め決定し、テーブルとしてマイクロプロセッサ３４のメモリに格納しておいても良い。これにより、本実施例では、台形補正値を計算する手間を省略できると共に、より細かな台形補正が可能になる。

ステップＳ９〜Ｓ１１で決定された補正パラメータに従い画像データが補正され（Ｓ１２）、それぞれ、対応する投射面への投射が開始される（Ｓ１３）。すなわち、画像補正部３０Ａ，３０Ｂは、設定値に従い投射画像出力部１０からの画像信号１０Ａ，１０Ｂを補正し、重畳部３６に供給する。重畳部３６は、画像補正部３０Ａ，３０Ｂからの補正された画像信号を合成して投射用信号を生成する。最終的に、投射部１８が、投射用信号から投射光学像１８Ａ，１８Ｂを生成し、投射面１２Ａ，１２Ｂに投射する。このように、本実施例の投射装置は、異なる投射面の範囲を判別し、それぞれの投射面に異なるコンテンツを表示することができる。さらに、投射面の大きさによって、投影するコンテンツを切替えている。具体的には、Ｓ５からＳ８にあるように、投射面の大きさが大きい方に主画像を表示させ、小さい方にサムネイルを表示するようにしている。

撮像信号処理部２２は、投射面１２Ａ，１２Ｂを含む範囲を撮像して得られる撮像信号の、投射面１２Ａ，１２Ｂを通過する断面線上の線画像信号を、投射面情報信号として画像信号処理部１６に供給しても良い。カラー撮像手段を使用する場合には、輝度信号を使用すれば良い。この実施例では、撮像部２０は、投射面１２Ａ，１２Ｂを含む範囲を撮像できる単一の撮像素子からなる。

図１２は、投射面１２Ａ，１２Ｂを通過する断面線上の線画像信号の一例を示す。横軸は輝度を示す。縦軸は、投射面１２Ａ，１２Ｂを通過する断面線を示し、上方向と下方向は、図７に示す例と対応している。投射面１２Ａ，１２Ｂの反射率は、一般に他の面よりも高いので、撮像信号の輝度が高くなる。輝度レベルの異なる２つの閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４を設定し、これらよりも輝度レベルが高い部分を投射範囲と決定することができる。すなわち、投射面１２Ａ，１２Ｂに対するテスト画像の投射範囲を検出できる。

投射範囲内では、図１２に図示したように、輝度レベルが単調に増加又は現象する。これは、投射部１８の中心光軸に対して投射面１２Ａ，１２Ｂが傾斜していることによる。投射面１２Ａ，１２Ｂで表示される画像の輝度を一様にするには、画像上の位置に応じて投射前に輝度を補正する必要がある。

図１３は、輝度による投射面検出と輝度補正のフローチャートを示す。マイクロプロセッサ３４が、図１３に示すフローとなるように画像補正部３０Ａ，３０Ｂを制御する。

投射可能範囲の全面に、投射範囲を計測するためのテスト画（例えば、無コントラスト画像）で投射する（Ｓ２１）。

図１２に示すような線画像信号の輝度成分に閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４を適用し、閾値Ｔｈ３以上、閾値Ｔｈ４以下の領域を抽出し、抽出領域を２値化する（Ｓ２２）。具体的には、撮像部２０がテスト画像の反射像を撮像する。撮像信号処理部２２が、撮像部２０からの撮像信号から図１２に示すような線画像信号の輝度成分を生成し、画像信号処理部１６に供給する。画像信号処理部１６のマイクロプロセッサ３４が、輝度成分から閾値Ｔｈ３以上、閾値Ｔｈ４以下の領域を抽出し、抽出領域を２値化する。

マイクロプロセッサ３４は、ステップＳ２２の結果から各表示領域の投射範囲を決定する（Ｓ２３）。マイクロプロセッサ３４は、輝度レベル補正のために、各投射範囲内の輝度変化を算出し（Ｓ２４）、輝度変化に対応したゲイン補正値を算出する（Ｓ２５）。すなわち、マイクロプロセッサ３４は、図１２に示す、投射範囲内の輝度傾斜から画素ごと又は走査線ごとの輝度補正値を決定する。また、各投射範囲の平均輝度を算出する（Ｓ２６）。

平均輝度により、各投射面への投射画像の割当てを決定する（Ｓ２７〜Ｓ３０）。ここでも、投射面の一つは主画像を表示する画面であり、もう一つがサムネイル画像の集合であるＵＩ画像を表示する画面であるとする。２つの投射面の、平均輝度が大きい方を、投射画質を優先して主画像表示画面とし、残る方をＵＩ画面とする（Ｓ２８，Ｓ２９）。２つの投射面の平均輝度がほぼ同じである場合には、操作の便宜上の自然さから、下又は右に位置する画像投射面をＵＩ画面とし、残るほうを主画像表示画面とする（Ｓ３０）。

表示すべき画像を投射範囲の大きさに設定する（Ｓ３１）。すなわち、マイクロプロセッサ３４は、ステップＳ２２で得られる２値化した抽出領域のサイズから、各投射画像の大きさの設定値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定する。

ステップＳ２５で算出したゲイン補正値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定し、ゲイン補正を適用させる（Ｓ３２）。すなわち、画像補正部３０Ａ，３０Ｂは、セットされた画素ごと又は走査線ごとの輝度補正値を入力画像データの輝度成分に乗算して、輝度を補正する。このとき、必要により、実施例1で説明した台形歪み補正の補正値も画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定し、画像補正部３０Ａ，３０Ｂに投射前の台形補正を実行させる

マイクロプロセッサ３４は、投射部１８を制御して、このように決定された補正パラメータに従い補正された画像データを投射させる（Ｓ３３）。このように、本実施例の投射装置は、異なる投射面の範囲を判別し、それぞれの投射面に異なるコンテンツを表示することができる。さらに、投射面の大きさによって、投影するコンテンツを切替えている。具体的には、Ｓ５からＳ８にあるように、投射面の大きさが大きい方に主画像を表示させ、小さい方にサムネイルを表示するようにしている。

画像補正部３０Ａ，３０Ｂでは、輝度レベル以外に又はこれに加えて、ガンマ補正値又は黒レベル）を補正してもよい。色情報を得られる場合には、ホワイトバランスを補正しても良い。

色により投射面を検出する実施例を説明する。撮像部２０は、輝度／色差によるカラー画像信号を出力するものとする。

投射面は、投射部１８からの画像の投射を前提に設けられているので、白色に近く、着色が非常に少ない。言い換えると、撮像部２０によるカラー撮像信号における色差信号レベルが非常に小さい。他方、周囲の壁や床などは着色されている場合が多いく、その部分の色差信号レベルが大きい。したがって、両者のレベルを比較すること、投射面を識別できる。

いわゆるホワイトバランスが達成されていると、撮像範囲内での色の比較を容易になる。具体的には、撮像部２０でオートホワイトバランスが動作しているか、または、投射部１８の光源の色温度に対して撮像部２０を含む光学系のホワイトバランスが取れていることが前提となる。

図１４は、色差信号Ｒ−Ｙと色差信号Ｂ−Ｙの色空間図を示す。縦軸は色差信号Ｒ−Ｙを示し、横軸は色差信号Ｂ−Ｙを示す。ホワイトバランスの結果、投射面１２Ａ，１２Ｂが白色又は白色に近いので、これらの色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは０に近い位置、例えば、位置６０，６２に位置する。他方、周辺の壁、床または机上の投射面以外の部分は、その着色により、０より離れた位置、例えば、６４，６６に位置する。そこで、原点（０，０）から一定半径（閾値）Ｔｈ５以内にある部分を投射面と判断し、半径より外にある部分を投射面以外であると判断する。

図１４には、参考に光の３原色とその補色の位置を図示してある。また、この色差空間では、回転方向が色相（色合い）を示し、放射方向が彩度（着色の大小）を示す。

色差信号により投射面を識別する場合、撮像信号処理部２２は、画像信号処理部１６のマイクロプロセッサ３４に色信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを供給する。撮像信号処理部２２がマイクロプロセッサ３４にＲＧＢ信号を供給し、マイクロプロセッサ３４は、ＲＧＢ信号から公知のマトリクス演算により色信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを計算しても良い。マイクロプロセッサ３４には、上述のオートホワイトバランスの補正値（光学系と撮像素子、および各画像投射面のホワイトバランスの違いの補正値）が入力又は設定される。

図１５は、色成分による投射面検出と補正のフローチャートを示す。マイクロプロセッサ３４が、図１５に示すフローとなるように画像補正部３０Ａ，３０Ｂを制御する。

投射可能範囲の全面に、投射範囲を計測するためのテスト画（例えば、無コントラスト画像）で投射する（Ｓ４１）。そして、撮像素子を含む光学系と投射光源のホワイトバランスを補正する（Ｓ４２）。マイクロプロセッサ３４は、閾値Ｔｈ３以下の色信号の領域を抽出し、抽出領域を２値化し（Ｓ４３）、各表示領域の投射範囲を決定する（Ｓ４４）。

具体的には、撮像部２０がテスト画像の反射像を撮像する。撮像信号処理部２２が、撮像部２０のホワイトバランス後の撮像信号の色差成分を画像信号処理部１６に供給する。画像信号処理部１６のマイクロプロセッサ３４は、色差成分から閾値Ｔｈ３以下の色信号の領域を抽出し、抽出領域を２値化し、この結果に従い、各表示領域の投射範囲を決定する。

各表示領域を彩度でランク付けする（Ｓ４５）。彩度は、図１４に示す色差平面上における、中心から放射方向へのずれ具合である。

彩度により、各投射面への投射画像の割当てを決定する（Ｓ４６〜Ｓ４９）。ここでも、投射面の一つは主画像を表示する画面であり、もう一つがサムネイル画像の集合であるＵＩ画像を表示する画面であるとする。２つの投射面の、彩度が大きい方は、投射する画像の画質を劣化させるので、ＵＩ画面とし、他方を主画像表示画面とする（Ｓ４７，Ｓ４８）。２つの投射面の彩度がほぼ同じである場合には、操作の便宜上の自然さから、下又は右に位置する画像投射面をＵＩ画面とし、残るほうを主画像表示画面とする（Ｓ４９）。

表示すべき画像を投射範囲の大きさに設定する（Ｓ５０）。すなわち、マイクロプロセッサ３４は、ステップＳ４４で得られる２値化した抽出領域のサイズから、各投射画像の大きさの設定値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定する。他に、実施例１，２で行ったように、必要により、ゲイン補正値及び台形歪みの補正値を画像補正部３０Ａ，３０Ｂに設定し、画像補正部３０Ａ，３０Ｂに補正を実行させる（Ｓ５１）。

マイクロプロセッサ３４は、投射部１８を制御して、このように決定された補正パラメータに従い補正された画像データを投射させる（Ｓ５２）。このように、本実施例の投射装置は、異なる投射面の範囲を判別し、それぞれの投射面に異なるコンテンツを表示することができる。さらに、投射面の大きさによって、投影するコンテンツを切替えている。具体的には、Ｓ５からＳ８にあるように、投射面の大きさが大きい方に主画像を表示させ、小さい方にサムネイルを表示するようにしている。

上記実施例は、適宜に組み合わせて実施することができ、それにより、投射面を高精度に検出でき、投射面への投射画像の割当てを適切に制御できる。

Claims (6)

1. 互いに異なる複数の投射面に複数の画像を投射する投射手段と、
   前記複数の投射面それぞれの投射範囲を識別する識別手段と、
   前記識別手段により識別されたそれぞれの投射範囲内に前記複数の画像を投射するよう前記投射手段を制御する制御手段
   とを備え、
   前記制御手段は、前記複数の投射面の投射範囲の大きさに応じて異なる画像を表示するよう前記投射手段を制御することを特徴とする画像投射装置。
2. 前記識別手段は、前記複数の投射面を撮像した画像の輝度、明度、反射率及び色の何れかにより前記投射面の投射範囲を識別することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記識別手段は、互いに異なる位置から前記複数の投射面を撮像した各画像の輝度、明度、反射率のいずれかに基づいて前記投射面の投射範囲を識別することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
4. 前記制御手段は、前記識別手段により前記複数の投射面それぞれの投射範囲を識別するときに、投射を開始させるよう前記投射手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像投射装置。
5. 前記制御手段は、前記複数の投射面のうち投射範囲の大きい投射面に主画像を投射し、投射範囲の小さい投射面にサムネイル画像を表示させるよう前記投射手段を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像投射装置。
6. 前記サムネイル画像は、ユーザの入力を受け付けるユーザインターフェースの画面であることを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置。

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