JP5481833B2 - プロジェクタおよびプロジェクタの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、被投写面に画像を表示するプロジェクタに関する。

プロジェクタを用いて、スクリーンなどの被投写面に、画像範囲が矩形を成す画像を表示させるとき、プロジェクタと被投写面との相対的な位置関係によって、被投写面に表示された画像（以下、「投写画像」ともいう）の画像範囲が台形に歪む場合がある。このような場合に、投写画像の歪み（以下、「台形歪み」ともいう）を補正するキーストーン補正が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−５４８２４号公報

例えば、キーストーン補正処理が施された画像（以下、「補正後画像」ともいう。）が被投写面に表示されている場合に、ユーザが、プロジェクタを移動させて、画像を表示させる位置を変更することがある。図９は、ユーザがプロジェクタを移動させて、画像を表示させる位置を変更する様子を示す説明図である。図９（Ａ）は、従来のプロジェクタ１００ｐを、水平から角度θ１だけ上向きに傾けて設置した状態を示す。図９（Ｂ）は、プロジェクタ１００ｐを、水平に設置した状態を示す。図９に示すように、壁面に画像を投写している。ユーザは、最初、壁面において、図９（Ａ）に示す位置に画像を表示させ、その後、プロジェクタ１００ｐの傾きを変更して、図９（Ａ）の位置よりも下方に、画像を表示させる。なお、壁面に表示される画像の位置は、左右方向には、移動していないものとする。

図１０は、図９に示すようにプロジェクタの位置を移動させた場合の、表示画像を概念的に示す説明図である。図１０（Ａ１）〜（Ａ４）は、プロジェクタ１００ｐの備える液晶パネル１５４を示す。液晶パネルの全領域のうち、画像を表す画像光を生成する画像光生成領域ＩＧを、斜線ハッチングを付して示す。なお、キーストーン補正処理前の画像光生成領域をＩＧ０、図９（Ａ）のプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理（キーストーン補正１ともいう）後の画像光生成領域をＩＧ１、図９（Ｂ）のプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理（キーストーン補正２ともいう）後の画像光生成領域をＩＧ２とする。

図１０（Ｂ１）〜（Ｂ４）は、壁面に画像が表示される領域である画像表示領域ＰＩＧを示す。図１０（Ｂ１）〜（Ｂ４）は、壁（図９）に正対するユーザから見た表示画像を図示している。液晶パネル１５４の全領域であるパネル表示領域ＰＡを破線で示す。液晶パネル１５４によって変調された画像光の表す画像が表示される画像表示領域ＰＩＧを、斜線ハッチングを付して示す。なお、キーストーン補正１前の画像生成領域をＰＩＧ０、図９（Ａ）のプロジェクタ位置におけるキーストーン補正１後の画像生成領域をＰＩＧ１、図９（Ｂ）のプロジェクタ位置におけるキーストーン補正２前の画像生成領域をＰＩＧ２、キーストーン補正２後の画像生成領域をＰＩＧ３とする。

プロジェクタ１００ｐが図９（Ａ）に示すように、水平から角度θ１だけ上向きに傾けて設置されている場合に、キーストーン補正処理がなされていない状態では、画像光生成領域ＩＧ０は、液晶パネル１５４の全領域と一致している（図１０（Ａ１））。このとき、画像表示領域ＰＩＧ０は、台形状に歪んでいる（図１０（Ｂ１））。

図１０において、液晶パネル１５４およびパネル表示領域ＰＡの中心ＰＣを菱形の記号、画像光生成領域ＩＧおよび画像表示領域ＰＩＧの中心ＩＣを黒丸の記号で表す。本実施例において、画像光生成領域ＩＧの高さを二等分する線と、幅を二等分する線との交点を、画像光生成領域ＩＧの中心ＩＣとする。画像表示領域ＰＩＧの中心ＩＣも同様とする。ユーザが、投写画像を見たときに、投写画像の高さを二等分する線と、幅を二等分する線との交点付近が、投写画像の中心であると認識することが多いからである。一方、パネル表示領域ＰＡの中心ＰＣは、パネル表示領域ＰＡの図形の中心とする。例えば、パネル表示領域ＰＡが台形状を成す場合には、対角線の交点がパネル表示領域ＰＡの中心ＰＣとなる。

図１０（Ａ２）に示すように、キーストーン補正処理を行う場合には、液晶パネル１５４の画像光生成領域ＩＧ０（図１０（Ａ１））を、被投写面上に表示される画像に対し、逆方向に歪ませて画像光生成領域ＩＧ１（図１０（Ａ２））を生成する。このようにキーストーン補正１を行うと、液晶パネル１５４の中心ＰＣ（菱形）と、画像光生成領域ＩＧ１の中心ＩＣ（黒丸）との位置がずれることが多い（図１０（Ａ２））。

その後、ユーザは、図９（Ａ）に示す画像の表示位置よりも下方（図９（Ｂ））に画像を表示させるために、プロジェクタ１００ｐを移動させて、プロジェクタ１００ｐを水平に設置する。このとき、キーストーン補正処理のキーストーン補正量（パラメータ）は、変更されないため、図１０（Ａ３）に示すように、画像光生成領域ＩＧ１の形状は、図１０（Ａ２）に示す形状のままである。図９（Ｂ）の位置では、プロジェクタ１００ｐが水平に設置され、プロジェクタ１００ｐが壁面と正対する。

そのため、パネル表示領域ＰＡ２は、液晶パネル１５４の形状と同じ、矩形になる（図１０（Ｂ３））。プロジェクタ１００ｐを水平に設置した状態で（図９（Ｂ））、再度キーストーン補正処理（図１０において、キーストーン補正２と表示している。）を実施すると、画像表示領域ＰＩＧ２は、液晶パネル１５４の全領域と一致する（図１０（Ａ４））。したがって、壁面には、画像表示領域ＰＩＧ２が矩形を成す画像が表示される（図１０（Ｂ４））。

ユーザは、プロジェクタ１００ｐを水平に設置した後に、キーストーン補正２を行うと、図１０（Ｂ３）に示す画像表示領域ＰＩＧ１の中心ＩＣを中心にして、矩形に補正された画像表示領域ＥＩＧが表示されると想定する。ユーザが想定する画像表示領域ＥＩＧを、図１０（Ｂ４）に一点鎖線で示す。画像表示領域ＥＩＧの中心ＥＩＣを、黒四角の記号で示す。画像表示領域ＥＩＧの中心ＥＩＣ（図１０（Ｂ４））の位置は、画像表示領域ＰＩＧ１の中心ＩＣ（図１０（Ｂ３））と一致する。

しかしながら、キーストーン補正２を行なった後の画像表示領域ＰＩＧの中心ＩＣは、パネル表示領域ＰＡ２の中心ＰＣと一致し、画像表示領域ＥＩＧの中心ＥＩＣとは、一致しない（図１０（Ｂ４））。すなわち、ユーザが想定している位置と異なる位置に、画像表示領域ＰＩＧ２が形成される（図１０（Ｂ４））。

そこで、本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みて、プロジェクタによって被投写面に表示される画像の表示位置を変更して、台形歪み補正を行う場合に、ユーザが想定する画像の表示位置と、実際の画像の表示位置とのずれを緩和する技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
即ち、本発明のプロジェクタは、
被投写面上に画像を投写して表示するプロジェクタであって、
光源と、
前記光源からの光を変調して、前記画像を表す画像光を生成する変調部と、
前記変調部によって生成された画像光を、前記被投写面に投写する投写光学系と、
前記被投写面上に投写される前記画像の台形歪みを補正するための台形歪み補正処理を行う台形歪み補正部と、
前記プロジェクタの移動の開始を検出する検出部と、
前記検出部において、前記プロジェクタの移動の開始が検出されると、前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除する制御部と、
前記変調部における前記光源からの光を変調可能な最大領域の中心を示す、ガイドパターンを表すガイドパターンデータが記憶される、記憶部と、
を備え、
前記制御部は、
前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除すると共に、前記変調部に、前記記憶部に記憶される前記ガイドパターンデータに基づいて、前記ガイドパターンを表す画像光を生成させること、
を要旨としている。

［適用例１］ 被投写面上に画像を投写して表示するプロジェクタであって、光源と、前記光源からの光を変調して、前記画像を表す画像光を生成する変調部と、前記変調部によって生成された画像光を、前記被投写面に投写する投写光学系と、前記被投写面上に投写される前記画像の台形歪みを補正するための台形歪み補正処理を行う台形歪み補正部と、前記プロジェクタの移動の開始を検出して告知する検出部と、前記検出部において、前記プロジェクタの移動の開始が告知されると、前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除する制御部と、を備える、プロジェクタ。

本明細書中において、プロジェクタの移動とは、プロジェクタの位置を他に移すことだけでなく、プロジェクタの被投写面に対する投写角度を変更することを含む。

このプロジェクタによれば、プロジェクタの移動の開始が検出されると、台形歪み補正処理が解除される。台形歪み補正処理が解除されると、被投写面に表示される画像の全領域である画像表示領域は、液晶パネルの全表示領域と一致する。台形歪み補正処理が解除された状態における画像表示領域の中心を、ユーザが画像を表示させたいと考える領域の中心にあわせるようにプロジェクタの位置を設定すると、プロジェクタの投写軸をユーザが画像を表示させたいと考える領域の中心にあわせることになる。そのため、プロジェクタの移動後において、台形歪み補正処理を行った場合に、台形歪み補正処理後の画像の表示位置と、ユーザが想定する画像の表示位置とのずれを緩和することができる。

［適用例２］ 適用例１に記載のプロジェクタであって、前記変調部における前記光源からの光を変調可能な最大領域の中心を示す、ガイドパターンを表すガイドパターンデータが記憶される、記憶部を備え、前記制御部は、前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除すると共に、前記変調部に、前記記憶部に記憶される前記ガイドパターンデータに基づいて、前記ガイドパターンを表す画像光を生成させる、プロジェクタ。

このプロジェクタによれば、ガイドパターンによって、変調部における光を変調可能な最大領域の中心がわかるため、ユーザが、ガイドパターンを頼りに、プロジェクタの位置を設定することができる。その結果、ユーザの利便性が向上する。

［適用例３］ 適用例１または２に記載のプロジェクタにおいて、前記検出部は、前記プロジェクタの角速度を検出する角速度センサを備え、前記角速度センサによる角速度が、予め定められた第１の値を超えた場合に、前記プロジェクタの移動を告知する、プロジェクタ。

このプロジェクタによれば、角速度センサを用いて、容易にプロジェクタの移動の開始を検出することができる。

［適用例４］ 適用例１ないし請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記検出部は、前記プロジェクタの移動の停止を検出して告知し、前記制御部は、前記検出部から、前記プロジェクタの移動の停止が告知されると、前記台形歪み補正部に、前記移動後の前記プロジェクタと前記被投写面との相対的な位置関係に応じた前記台形歪み補正処理を開始させる、プロジェクタ。

このプロジェクタによれば、プロジェクタの移動の停止が検出されると、プロジェクタの移動先における台形歪み補正処理が開始される。例えば、ユーザがプロジェクタを移動させた場合に、移動先において、ユーザが台形歪み補正を行うための操作をしなくても、自動的に台形歪み補正処理が行われるため、ユーザの利便性が向上する。

［適用例５］ 適用例４に記載のプロジェクタにおいて、前記検出部は、前記プロジェクタの角速度を検出する角速度センサを備え、前記角速度センサによる角速度が、予め定められた第１の値を超えた後、前記第１の値より低い第２の値より低くなり、前記第２の値よりも低い値を維持した状態で、所定の時間が経過した場合に、前記プロジェクタの移動の停止を告知する、プロジェクタ。

このプロジェクタによれば、角速度センサを用いて、容易にプロジェクタの移動の停止を検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて、以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ｂ．変形例：

Ａ．第１の実施例：
Ａ−１．実施例の構成
図１は、本発明の一実施例としてのプロジェクタの構成を概略的に示すブロック図である。図示するように、プロジェクタ１００は、Ａ／Ｄ変換部１１０と、画像処理部１２０と、メモリ１３０と、キーストーン補正部１４０と、液晶パネル１５４と、液晶パネル駆動部１５５と、照明光学系１５２と、投写レンズ１５７を備える投写光学系１５６と、レンズ駆動部１５８と、ＣＰＵ１６０と、操作ボタン１７０と、撮像部１８０と、角速度センサ１９０と、を備えている。

Ａ／Ｄ変換部１１０は、図示しないＤＶＤプレーヤやパーソナルコンピュータなどからケーブル３００を介して入力された入力画像信号に対して、必要によりＡ／Ｄ変換を行い、デジタル画像信号を出力する。

画像処理部１２０は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたデジタル画像信号を、メモリ１３０に、１フレームごとに書き込む。画像処理部１２０は、ＩＰ変換部１２２と、解像度変換部１２４と、画像合成部１２６と、メニュー画像生成部１２８としての機能を含んでいる。

ＩＰ変換部１２２は、メモリ１３０に格納されている画像データのフォーマットを、インタレース方式からプログレッシブ方式に変換する処理を実行し、得られた画像データを解像度変換部１２４に供給する。

解像度変換部１２４は、ＩＰ変換部１２２から供給された画像データに対して、サイズの拡大処理または縮小処理（すなわち、解像度変換処理）を施し、得られた画像データを、画像合成部１２６に供給する。

メニュー画像生成部１２８は、プロジェクタ１００の動作状態を表す文字や記号、あるいは、画質調整等を行なう際の画像を生成して、画像合成部１２６に供給する。

画像合成部１２６は、メニュー画像生成部１２８によって生成されたメニュー画像を表すメニュー画像データと、解像度変換部１２４から供給された画像データとを合成して、メモリ１３０に、補正前画像データとして書き込む。

キーストーン補正部１４０は、スクリーンＳＣに対してプロジェクタ１００の投写軸を傾けた状態で投射した場合に生じる歪み（以下、台形歪みと呼ぶ）を補正する。具体的には、メモリ１３０に格納されている補正前画像データに対して、台形歪みを補償するように補正処理を施し、補正後画像データとして、液晶パネル駆動部１５５に供給する。キーストーン補正部１４０における処理については、後に詳述する。

本実施例において、キーストーン補正部１４０では、撮像部１８０による撮像画像に基づいて、スクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きを算出し、算出結果に基づいて、画像の歪みが少なくなるように画像に施されるキーストーン補正量を設定することができる。すなわち、本実施例では、キーストーン補正量が自動的に算出されて設定されるため、操作ボタン１７０を介して、ユーザがキーストーン補正量を設定する場合や、予めキーストーン補正量が設定されている場合と区別して、キーストーン補正量を算出して設定する処理を、「自動キーストーン補正」とも称する。本実施例におけるキーストーン補正部１４０が、請求項における台形歪み補正部に相当する。

液晶パネル駆動部１５５は、キーストーン補正部１４０を経て入力された補正後画像データに基づいて、液晶パネル１５４を駆動する。液晶パネル１５４は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルにより構成される。液晶パネル１５４は、液晶パネル駆動部１５５によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、照明光学系１５２から照射された照明光を、画像を表す有効な画像光へと変調する。本実施例における液晶パネル駆動部１５５および液晶パネル１５４が、請求項における変調部に相当する。

照明光学系１５２は、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ類や、その他の発光体を備えて構成される。本実施例における照明光学系１５２が、請求項における光源に相当する。

投写光学系１５６は、プロジェクタ１００の筐体の前面に取り付けられており、液晶パネル１５４によって画像光へと変調された光を拡大投写する。投写レンズ１５７は、ズームレンズと、フォーカスレンズと、を含む複数のレンズを備える。ズームレンズおよびフォーカスレンズは、投写光学系１５６の光軸に沿って、前後に移動する。

レンズ駆動部１５８は、投写光学系１５６が備える投写レンズ１５７を駆動して、焦点（フォーカス）を調整したり、ズーム状態を変化させることができる。ズーム状態を変化させると、投写光学系１５６において、液晶パネル１５４を透過した光を投写する際の拡大の程度（倍率）が変わる。すなわち、レンズ駆動部１５８は、投写レンズ１５７を駆動してスクリーンＳＣ上に表示させる画像の大きさを変化させることができる。本実施例における投写光学系１５６が、請求項における投写光学系に相当する。

操作ボタン１７０は、ユーザによって操作され、バス１０２を介してユーザからの指示をＣＰＵ１６０に伝える。なお、本実施例では、プロジェクタ１００は、ユーザからの指示を、操作ボタン１７０を通じて受け取るものとしているが、ユーザからの指示を例えばリモコンなどの他の構成を通じて受け取るものとすることも可能である。

撮像部１８０は、ＣＣＤカメラを有しており、撮影画像を生成する。撮像部１８０により生成された撮影画像は、図示せざる撮影画像メモリ内に格納される。なお、撮像部１８０は、ＣＣＤカメラの代わりに他の撮像デバイスを有しているとすることも可能である。

角速度センサ１９０は、プロジェクタ１００の中心を通る角速度検出軸周りの角速度を検出する。図２は、プロジェクタ１００の角速度検出軸を示す図である。図２に示すように、投写軸周りの回転角度をロール角、縦方向の投写角度をピッチ角、横方向の投写角度をヨー角という。角速度検出軸は、投写軸と、縦軸と、横軸との交点（すなわち、プロジェクタ１００の中心）付近を通り、投写軸と、縦軸と、横軸とを等分するように配置される。角速度センサ１９０によって、角速度検出軸周りの角速度を検出することにより、プロジェクタ１００における、投写軸周り、縦方向、横方向の移動の開始および移動の停止を検出することができる。

ＣＰＵ１６０は、メモリ１３０に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクタ１００内の各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１６０は、角速度センサ１９０によって検出される角速度に基づいて、キーストーン補正部１４０におけるキーストーン補正処理を解除させたり、自動キーストーン補正処理を開始させる。また、ＣＰＵ１６０は、キーストーン補正処理を解除するとともに、メモリ１３０に記憶されている補正前画像データ（図示しない）に代えて、メモリ１３０に予め記憶されているガイドパターンデータを、キーストーン補正部１４０に出力させる。その結果、スクリーンＳＣにガイドパターンが表示される。

図３は、メモリ１３０に予め記憶されるガイドパターンデータＧＤが表すガイドパターンＧＰを示す説明図である。図３において、液晶パネル１５４の全領域の外枠１５４ｆを、破線で図示している。図３に示すように、ガイドパターンＧＰは、第１の枠線ｆ１と、第２の枠線ｆ２と、水平二等分線ｌ１と、垂直二等分線ｌ２と、「ガイドパターンを表示しています。」という文字ｗと、を備える。

図示するように、第１の枠線ｆ１は、液晶パネル１５４の全領域の外枠１５４ｆと一致する。なお、図３では、ガイドパターンＧＰを明瞭に示すために、液晶パネル１５４の全領域の外枠１５４ｆとガイドパターンの外枠とを少しずらして表示している。水平二等分線ｌ１は、第１の枠線ｆ１によって形成される長方形の面積を水平に二等分する直線である。垂直二等分線ｌ２は、第１の枠線ｆ１によって形成される長方形の面積を垂直に二等分する直線である。すなわち、水平二等分線ｌ１と垂直二等分線ｌ２との交点が、液晶パネル１５４の全領域の中心を表す。第２の枠線ｆ２は、第１の枠線ｆ１を、その中心点（すなわち、水平二等分線ｌ１と垂直二等分線ｌ２の交点）を中心に、面積が２５％になるように縮小した枠線である。なお、ガイドパターンＧＰは、本実施例に限定されず、少なくとも液晶パネル１５４の全領域の中心を表すものであればよい。

Ａ−２．プロジェクタの動作：
図４、５は、本実施例のプロジェクタ１００におけるキーストーン補正の解除処理およびキーストーン補正の開始処理の流れを示すフローチャートである。プロジェクタ１００の電源が投入されると、キーストーン補正部１４０は、設定されているキーストーン補正量で、画像処理部１２０によってメモリ１３０に書き込まれた補正前画像データに対してキーストーン補正処理を施す（ステップＳ１０２）。前回使用時のキーストーン補正量が、キーストーン補正部１４０の内部メモリ（図示しない）に設定されている。前回使用時のキーストーン補正量は、前回プロジェクタを使用した際に、キーストーン補正部１４０において、スクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きに応じて算出された値である（後述する）。

そして、ＣＰＵ１６０は、角速度センサ１９０の検出値を読み取る（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ１６０は、検出された角速度が第１の値よりも大きいか否か判断し（ステップＳ１０６）、角速度が第１の値よりも小さい場合には（ステップＳ１０６において、ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻る。第１の値は、予め設定されている。ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１６０は、プロジェクタ１００の移動が開始したことを、角速度センサ１９０によって検出された角速度に基づいて判断している。すなわち、角速度が第１の値よりも大きいことは、プロジェクタ１００の移動が開始したことを意味する。

角速度センサ１９０によって検出された角速度が第１の値よりも大きい場合には（ステップＳ１０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６０は、キーストーン補正部１４０におけるキーストーン補正処理を解除させる（ステップＳ１０８）。具体的には、ＣＰＵ１６０は、キーストーン補正部１４０の内部メモリ（図示しない）に記憶されているキーストーン補正量を（０，０）に書き換える。キーストーン補正量は、上記したピッチ角とヨー角とによって定義される。なお、キーストーン補正処理を解除させる方法としては、画像を表す画像データを、キーストーン補正部１４０を経由しないで、直接、液晶パネル駆動部１５５に出力するように切替える方法としてもよい。

その後、ＣＰＵ１６０は、キーストーン補正部１４０を制御して、メモリ１３０からガイドパターンデータＧＤを読み出して、液晶パネル駆動部１５５にガイドパターンデータＧＤを出力させる。その結果、スクリーンＳＣには、ガイドパターンＧＰ（図３）が表示される（ステップＳ１１０）。

そして、ＣＰＵ１６０は、再び、角速度センサ１９０の検出値を読み取り（ステップＳ１１２）、角速度センサ１９０によって検出された角速度が第２の値よりも小さいか否か判断する（ステップＳ１１４）。ここで、第２の値は、第１の値よりも小さい値が、予め設定されている。角速度が第２の値よりも大きい場合には（ステップＳ１１４において、ＮＯ）、ステップＳ１１２に戻る。

角速度が第２の値よりも小さい場合には（ステップＳ１１４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６０は、０．１秒待ち（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の処理を１０回繰り返したか否か判断する（ステップＳ１１８）。１０回繰り返してない場合は（ステップＳ１１８においてＮＯ）、ステップＳ１１２に戻る。すなわち、ＣＰＵ１６０は、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の処理を１０回繰り返すまでは、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の処理を繰り返して行なう。本実施例において、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１６の処理を１０回繰り返したことが、角速度が第２の値よりも低い値を維持した状態で、所定の時間（１秒）を経過したことを意味する。

ステップＳ１１２〜Ｓ１１６では、ＣＰＵ１６０は、プロジェクタ１００の移動が停止したか否かを判断している。ステップＳ１１４において、角速度が第２の値よりも大きいということは、プロジェクタ１００がまだ動かされている（移動している）ことを意味する。ステップＳ１１４において、連続して１０回、角速度が第２の値よりも小さかった場合には、プロジェクタ１００の移動が停止したことを意味する。

ＣＰＵ１６０は、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６の処理を１０回繰り返したと判断すると（ステップＳ１１２において、ＹＥＳ）、キーストーン補正部１４０を制御して、ガイドパターンＧＰの表示を終了させ（ステップＳ１２０）、自動キーストーン補正処理を開始させて（ステップＳ１２２）、ステップＳ１０２へ戻る。

次に、プロジェクタ１００において実行される、自動キーストーン補正処理について、図６に基づいて簡単に説明する。図６は、プロジェクタ１００において実行される、自動キーストーン補正処理の流れを示すフローチャートである。「自動キーストーン補正処理」は、スクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きによって生じる画像の歪みが少なくなるように画像に施されるキーストーン補正量を設定する処理である。

図６に示すように、キーストーン補正部１４０は、ＣＰＵ１６０から自動キーストーン補正処理開始の指示がなされると、メモリ１３０に予め記憶されている距離検出用パターンを、液晶パネル駆動部１５５に転送することによって、距離検出用パターンをスクリーンＳＣに投写する（ステップＳ２０２）。本実施例では、距離検出用パターンは、格子や格子点を含むパターンである。

距離検出用パターンが投写されている間に（ステップＳ２０２）、キーストーン補正部１４０は、撮像部１８０によって撮影された撮像画像に基づいて、スクリーンＳＣにおける複数の点までの距離を計測する（ステップＳ２０４）。本実施例では、スクリーンＳＣにおける複数の点までの距離は、三角測量によって計測される。

スクリーンＳＣにおける複数の点までの距離が計測された後（ステップＳ２０４）、キーストーン補正部１４０は、計測された各点までの距離に基づいて、スクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きを算出する（ステップＳ２０６）。その後、キーストーン補正部１４０は、プロジェクタ１００の傾きに応じてキーストーン補正量を算出し（ステップＳ２０８）、算出されたキーストーン補正量をキーストーン補正部１４０の内部メモリ（図示しない）に上書きすることにより、キーストーン補正量を設定する（ステップＳ２１０）。プロジェクタ１００において、自動キーストーン補正処理が終了すると、距離検出用パターンに代えて、プロジェクタ１００に入力される画像が表示される。自動キーストーン補正処理が行われることによって、スクリーンＳＣには、台形歪みが補正された画像が表示される。

なお、キーストーン補正部１４０は、補正後画像データを生成する場合に、プロジェクタ１００とスクリーンＳＣとの相対位置に基づく輝度のばらつきを補正したり、アンチエイリアス処理を行う構成としてもよい。また、プロジェクタ１００において、ＣＰＵ１６０は、キーストーン補正部１４０を制御して自動キーストーン補正処理を開始させると共に、レンズ駆動部１５８を制御して、フォーカスの調整およびズーム状態の調整を行う構成としてもよい。

本実施例において、キーストーン補正量は、キーストーン補正部１４０の内部メモリ（図示しない）に記録される。したがって、再度、プロジェクタ１００の移動の開始および移動の停止が検出されるまでは、キーストーン補正部１４０の内部メモリに記録されているキーストーン補正量に基づいて、キーストーン補正部１４０において、キーストーン補正処理が行われる（ステップＳ１０２）。再度、プロジェクタ１００の移動および移動の停止が検出されると（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、キーストーン補正部１４０の内部メモリに記録されているキーストーン補正量は解除される（すなわち、キーストーン補正量が（０，０）に設定される）（ステップＳ１０８）。プロジェクタ１００の移動の停止が検出されると（ステップＳ１１２〜Ｓ１１８）、再計算されたキーストーン補正量が、キーストーン補正部１４０の内部メモリに記録される（ステップＳ１２２）。

Ａ−３．実施例の効果：
本実施例の効果について、図７、８に基づいて説明する。図７は、ユーザがプロジェクタを移動させて、画像を表示させる位置を変更する様子を示す説明図である。図７（Ａ）は、プロジェクタ１００を、水平から角度θ１だけ上向きに傾けて設置した状態、図７（Ｂ）は、プロジェクタ１００を、水平に設置した状態を示す。本実施例では、ユーザが画像を表示させたいと考える位置を明確に示すために、壁には、画像を投写するためのスクリーンが設置されているものとする（図７）。図７（Ｂ）では、スクリーンＳＣ２の位置を、図７（Ａ）におけるスクリーンＳＣ１の位置よりも下方に移動させている。図７（Ｂ）において、スクリーンＳＣ１の位置を、破線で示している。なお、スクリーンＳＣ１とスクリーンＳＣ２の位置は、左右方向には移動していないものとする。図７では画像の投写位置を、スクリーンＳＣ１からスクリーンＳＣ２へと変更するために、ユーザが、プロジェクタ１００を図７（Ａ）から図７（Ｂ）へと移動する場合を図示している。

図８は、本実施例のプロジェクタ１００において、図７に示すようにプロジェクタ１００の位置を移動させた場合の、表示画像を概念的に示す説明図である。図８は先に説明した図１０と同様に、液晶パネル１５４（（Ａ１）〜（Ａ４））と画像表示領域（（Ｂ１）〜（Ｂ４））を示している。図８（Ａ１）〜（Ａ４）では、図１０と同様に、液晶パネルの全領域のうち、画像を表す画像光を生成する画像光生成領域ＩＧを、斜線ハッチングを付して示す。なお、図７（Ａ）に示すプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理後の画像光生成領域をＩＧ１、キーストーン補正解除後の画像光生成領域をＩＧ２、図７（Ｂ）に示すプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理後の画像光生成領域をＩＧ３とする。図８（Ａ２）、（Ａ３）は、液晶パネル１５４において、ガイドパターンＧＰを表す画像光を生成している状態を表している。

図８（Ｂ１）〜（Ｂ４）では、図１０と同様に、液晶パネル１５４の全領域であるパネル表示領域ＰＡを破線で示す。また、液晶パネル１５４によって変調された画像光の表す画像が表示される画像表示領域ＰＩＧを、斜線ハッチングを付して示す。スクリーンＳＣの外枠を、太線で示す。なお、図７（Ａ）に示すプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理後の画像生成領域をＰＩＧ１、図７（Ｂ）に示すプロジェクタ位置におけるキーストーン補正処理後の画像生成領域をＰＩＧ４とする。

図８（Ａ１）、（Ｂ１）は、図７（Ａ）に示すプロジェクタ位置において、キーストーン補正がなされた場合を表している。図７（Ａ）に示すように、プロジェクタ１００は、水平から角度θ１だけ上向きに傾いているため、パネル表示領域ＰＡ１は台形に歪んでいる。液晶パネル１５４の画像光生成領域ＩＧ１は、パネル表示領域ＰＡ１に対して逆方向の台形状に歪まされているため（図１０（Ａ１））、画像表示領域ＰＩＧ１は、矩形に補正され、スクリーンＳＣ１の枠内にぴったりと収まっている（図１０（Ｂ１））。このとき、スクリーンＳＣ１の中心ＳＣＣ（白丸）と画像表示領域ＰＩＧ０の中心ＩＣ（黒丸）とは一致している。

ユーザが、プロジェクタ１００の移動を開始すると、プロジェクタ１００において、キーストーン補正が解除され、液晶パネル１５４において、ガイドパターンＧＰを表す画像光を生成する（図８（Ａ２））。このとき、プロジェクタ１００がまだ、図７（Ａ）に示す位置付近にあるものとすると、壁面には、ガイドパターンが台形に歪んだ状態で表示される（図８（Ｂ２））。このとき、スクリーンＳＣ１の中心ＳＣＣ（白丸）と、画像表示領域ＰＩＧ２の中心ＩＣ（黒丸）と、パネル表示領域ＰＡ１の中心ＰＣ（菱形）とは、一致していない。パネル表示領域ＰＡ１の中心は、ガイドパターンＧＰの中心（すなわち、ｌ１とｌ２の交点）と一致している。

このように、壁面にガイドパターンＧＰを表示させた状態で、ユーザはプロジェクタ１００を移動させる。ユーザが、ガイドパターンＧＰの中心（すなわち、ｌ１とｌ２の交点）を、スクリーンＳＣ２の中心ＳＣＣ（白丸）に一致させるように、プロジェクタ１００を移動させると、プロジェクタ１００は、図７（Ｂ）に示すように、水平に設置される。ユーザが、プロジェクタ１００を図７（Ｂ）の位置に設置して、その後、動かさないと、プロジェクタ１００は、自動キーストーン補正（キーストーン補正２ともいう）を開始する。プロジェクタ１００は、水平に設置されているため、キーストーン補正量は、（０，０）となり、液晶パネル１５４では、液晶パネル１５４の全領域一杯に、矩形の画像光生成領域ＩＧが生成される（図８（Ａ４））。したがって、画像表示領域ＰＩＧ４は、矩形となり、スクリーンＳＣ２枠内にぴったりと収まる。

以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１００によれば、プロジェクタ１００の移動の開始が検出されると、キーストーン補正処理が解除され、ガイドパターンが表示される。そのため、ユーザは、ガイドパターンの中心がスクリーンＳＣ２の中心と一致するように、プロジェクタ１００を移動させると、スクリーンＳＣ２の真ん中に画像が表示される。すなわち、ユーザが意図する位置に、画像を表示することができる。なお、プロジェクタ１００の移動後における、スクリーンとプロジェクタ１００との相対位置によっては、画像表示領域の中心と、スクリーンの中心が一致しない場合もある。しかしながら、その場合も、キーストーン補正処理を解除しないままにプロジェクタの位置を移動させる場合と比べると、プロジェクタの移動後にキーストーン補正した場合の画像表示領域ＰＩＧの中心と、スクリーンの中心とのずれを緩和することができる。すなわち、プロジェクタ１００によって表示される画像の表示位置を変更して、キーストーン補正を行う場合に、ユーザが想定する画像の表示位置と、実際の画像の表示位置とのずれを緩和することができる。

また、プロジェクタ１００の移動が停止されたら、自動キーストーン補正処理が開始される。そのため、ユーザが、何も操作をしなくても、スクリーンＳＣに投写される画像の歪みが補正され、フォーカスが調整されるため、ユーザの利便性が向上する。

Ｂ．変形例
なお、本発明は上記した実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

（１）上記した実施例において、プロジェクタ１００の移動および停止を検出するために、角速度センサ１９０を用いているが、角速度センサ１９０に限定されず、プロジェクタ１００の移動および停止を検出することが可能なものを用いればよい。例えば、角速度センサ１９０に代えて、Ｇセンサ、加速度センサ、光学センサを用いることができる。また、撮像部１８０によって撮影される撮像画像に基づいて、プロジェクタ１００の移動および停止を検出することもできる。

（２）上記した実施例では、距離検出用のパターンをスクリーンＳＣに投写して、撮像部１８０によって撮影された撮影画像に基づいて、キーストーン補正量を算出しているが、キーストーン補正量の算出方法は、上記した実施例に限定されない。例えば、縦キーストーン補正のみを自動で行う場合には、Ｇセンサを用いてスクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きを求めてキーストーン補正量を算出する構成にしてもよい。また、ラインセンサ（光学センサ）を用いてスクリーンＳＣに対するプロジェクタ１００の傾きを求める構成にしてもよい。

（３）上記した実施例において、プロジェクタ１００の移動の開始が検出された場合には、キーストーン補正処理を解除するとともに、そのとき表示されている画像（メモリ１３０に記憶されている補正前画像データが表す画像）に代えて、ガイドパターンＧＰを表示させる構成を例示したが、少なくともキーストーン補正処理が解除されればよい。例えば、キーストーン補正処理が解除された後も引き続き、そのとき表示されている画像（メモリ１３０に記憶されている補正前画像データが表す画像）を表示させる構成としてもよい。なお、このとき、キーストーン補正処理を解除した旨のコメント（例えば、「キーストーン補正処理を解除しました」等）を表示させる構成としてもよい。このようにすると、表示画像の画像範囲の形状が変更されても、ユーザが故障等を心配して慌てる可能性を低減することができる。

また、画像合成部１２６において、解像度変換部１２４から供給された画像データと、メモリ１３０に記憶されるガイドパターンデータとを合成した合成ガイドパターンデータを生成する構成にしてもよい。このようにすると、スクリーンＳＣには、入力される画像に、ガイドパターンを重ねた状態の画像が表示される。このようにしても、実施例と同様の効果を得ることができる。

（４）上記した実施例において、プロジェクタ１００の移動の停止が検出された場合には、自動キーストーン補正処理が開始される構成を例示しているが、自動キーストーン補正処理は、自動的に開始される構成でなくてもよい。すなわち、プロジェクタ１００の移動の開始が検出されたことにより自動キーストーン補正処理が解除されるだけの構成としてもよい。ユーザは、自動キーストーン補正処理が解除された状態（投写画像が歪んだ状態）で、プロジェクタの位置あわせを行い、その後、操作ボタン１７０を操作することによって、自動キーストーン補正処理を実施させてもよい。このようにしても、自動キーストーン補正処理後の画像の表示位置と、ユーザが想定する画像の表示位置とのずれを緩和することができ、ユーザの利便性が向上する。

（５）上記した実施例において、プロジェクタ１００は、透過型の液晶パネル１５４を用いて、照明光学系１５２からの光を変調しているが、透過型の液晶パネル１５４に限定されず、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ（登録商標）：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、反射型の液晶パネル（ＬＣＯＳ（登録商標）：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）等を用いて、照明光学系１５２からの光を変調する構成にしてもよい。

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、ハードウェアによって実現した機能は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することでソフトウェア的に実現することとしてもよい。

本発明の一実施例としてのプロジェクタの構成を概略的に示すブロック図である。 プロジェクタ１００の角速度検出軸を示す図である。 ガイドパターンＧＰを示す説明図である。 プロジェクタ１００におけるキーストーン補正の解除処理およびキーストーン補正の開始処理の流れを示すフローチャートである。 プロジェクタ１００におけるキーストーン補正の解除処理およびキーストーン補正の開始処理の流れを示すフローチャートである。 プロジェクタ１００において実行される自動キーストーン補正処理の流れを示すフローチャートである。 ユーザがプロジェクタを移動させて画像を表示させる位置を変更する様子を示す説明図である。 プロジェクタ１００の位置を移動させた場合の表示画像を概念的に示す説明図である。 ユーザがプロジェクタを移動させて画像を表示させる位置を変更する様子を示す説明図である。 プロジェクタの位置を移動させた場合の表示画像を概念的に示す説明図である。

符号の説明

１００…プロジェクタ
１０２…バス
１２０…画像処理部
１２２…ＩＰ変換部
１２４…解像度変換部
１２６…画像合成部
１２８…メニュー画像生成部
１３０…メモリ
１４０…キーストーン補正部
１５２…照明光学系
１５４…液晶パネル
１５４ｆ…外枠
１５５…液晶パネル駆動部
１５６…投写光学系
１５７…投写レンズ
１５８…レンズ駆動部
１６０…ＣＰＵ
１７０…操作ボタン
１８０…撮像部
１９０…角速度センサ
３００…ケーブル
ＰＩＧ０、ＰＩＧ１、ＰＩＧ２、ＰＩＧ４…画像表示領域
ｆ１…第１の枠線
ｌ１…水平二等分線
ｆ２…第２の枠線
ｌ２…垂直二等分線
ＧＤ…ガイドパターンデータ
ＩＧ…画像光生成領域
ＧＰ…ガイドパターン
ＰＡ１…パネル表示領域
ＳＣ１、ＳＣ２…スクリーン
ＩＧ１…画像光生成領域

Claims (5)

1. 被投写面上に画像を投写して表示するプロジェクタであって、
   光源と、
   前記光源からの光を変調して、前記画像を表す画像光を生成する変調部と、
   前記変調部によって生成された画像光を、前記被投写面に投写する投写光学系と、
   前記被投写面上に投写される前記画像の台形歪みを補正するための台形歪み補正処理を行う台形歪み補正部と、
   前記プロジェクタの移動の開始を検出する検出部と、
   前記検出部において、前記プロジェクタの移動の開始が検出されると、前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除する制御部と、
   前記変調部における前記光源からの光を変調可能な最大領域の中心を示す、ガイドパターンを表すガイドパターンデータが記憶される、記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記台形歪み補正部における前記台形歪み補正処理を解除すると共に、前記変調部に、前記記憶部に記憶される前記ガイドパターンデータに基づいて、前記ガイドパターンを表す画像光を生成させる、プロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記検出部は、前記プロジェクタの角速度を検出する角速度センサを備え、前記角速度センサによる角速度が、予め定められた第１の値を超えた場合に、前記プロジェクタの移動を検出する、プロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記検出部は、前記プロジェクタの移動の停止を検出し、
   前記制御部は、
   前記検出部において、前記プロジェクタの移動の停止が検出されると、前記台形歪み補正部に、前記台形歪み補正処理を開始させる、プロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記検出部は、前記プロジェクタの角速度を検出する角速度センサを備え、前記角速度センサによる角速度が、予め定められた第１の値を超えた後、前記第１の値より低い第２の値より低くなり、前記第２の値よりも低い値を維持した状態で、所定の時間が経過した場合に、前記プロジェクタの移動の停止を検出する、プロジェクタ。
5. 被投写面上に画像を投写して表示するプロジェクタの制御方法であって、
   （ａ）前記プロジェクタの移動の開始を検出する工程と、
   （ｂ）前記プロジェクタの移動の開始が検出されると、前記被投写面上に投写される前記画像の台形歪みを補正するための台形歪み補正処理を解除する工程と、
   （ｃ）光源からの光を変調可能な最大領域の中心を示すガイドパターンを投写する工程と、
   を備え、
   前記工程（ｂ）において前記台形歪み補正処理を解除すると共に、前記工程（ｃ）において前記ガイドパターンを投写させる、プロジェクタの制御方法。

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