JP2005072953A - 投影装置、投影方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意図通り、より簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整する。
【解決手段】入力される画像信号に応じた画像を投影する空間的光変調素子(ＳＯＭ)36及び投影レンズ12を含んだ投影系と、この投影系による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する位相差センサ13及び測距処理部43と、測距で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう投影系が投影する画像の台形補正を行なう一方で、投影系が投影する画像の合焦位置をレンズモータ38の駆動により可変制御する制御部39と、この制御部39による処理の実行を指示する「ＡＦＫ」キー(15ｄ)を含んだキー／インジケータ部45とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、投影画像の自動合焦機能を有する投影装置、投影方法及びプログラムに関する。

従来、可搬型プロジェクタにおいて、装置内にモニタカメラを設け、投射画面をモニタすることにより表示に必要な各種調整を自動的に実施しようとするものが考えられている。（例えば特許文献１）
特開２０００−２４１８７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている可搬型プロジェクタでは、モニタカメラでの撮影により得た画像データに対する処理を行なうことで合焦動作及び台形歪の調整動作をそれぞれ個別に実行するものとしており、それぞれの動作の演算処理に要する時間はどうしても長いものとなってしまう。

加えて、具体的な調整動作は投射レンズ光学系の向きや仰俯角を可変するものとしており、光学的な「あおり」機構を有するレンズ系の構造が必要となるなど、装置全体が大型で複雑になってしまうという不具合がある。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザの意図に対応してより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。

本願請求項１記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を投影する投影手段と、この投影手段による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距手段と、この測距手段で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影手段が投影する画像の台形補正を行なう台形補正手段と、上記測距手段で得た各距離に基づいて上記投影手段が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段と、上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理の実行を指示する指示手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記指示手段での指示に応じた上記台形補正手段による台形補正の実行の有無を設定する設定手段をさらに具備したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、装置の電源投入に際して自動的に上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、装置の移動を検出する移動検出手段をさらに具備し、この移動検出手段により装置の移動を検出した際に自動的に上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記指示手段での指示に応じて上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理を１回のみ実行する単発モードと、上記指示手段での指示が１回目になされてから２回目になされるまでの間、上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理を連続して実行する連続モードとを切換設定する切換手段をさらに具備したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、装置の電源投入から一定時間経過後に上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記投影手段の光源となるランプの温度を検知する温度検知手段をさらに具備し、装置の電源投入に際して上記温度検出手段により上記ランプの温度が一定以上となったことを検知すると上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記投影手段の光源となるランプの輝度を検知する輝度検知手段をさらに具備し、装置の電源投入に際して上記輝度検出手段により上記ランプの輝度が一定以上となったことを検知すると上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、装置の電源投入に際して１回目の上記指示手段による指示を実行させ、上記合焦制御手段が合焦位置を取得してから一定時間経過後に２回目の上記指示手段による指示を再度実行させることを特徴とする。

請求項１０記載の発明において、入力される画像信号に応じた画像を投影する投影工程と、この投影工程による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距工程と、この測距工程で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影工程が投影する画像の台形補正を行なう台形補正工程と、上記測距工程で得た各距離に基づいて上記投影工程が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御工程と、上記測距工程、台形補正工程及び合焦制御工程による処理の実行を指示する指示工程とを有したことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、投影装置に内蔵されたコンピュータが実行するプログラムであって、入力される画像信号に応じた画像を投影する投影ステップと、この投影ステップによる画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距ステップと、この測距ステップで得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影ステップが投影する画像の台形補正を行なう台形補正ステップと、上記測距ステップで得た各距離に基づいて上記投影ステップが投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップと、上記測距ステップ、台形補正ステップ及び合焦制御ステップによる処理の実行を指示する指示ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ユーザの所定のキー指示操作に対応して即時画像投影面中の複数のポイント位置までの各距離を測定し、その結果に基づいて、投影画像の合焦位置を可変制御する一方で、投影画像の台形補正を行なうようにしたので、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、台形補正の実行の有無も事前に設定しておくことができるので、台形補正が必要ない場合にはさらに迅速に合焦位置の調整のみを実行できる。

請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、電源投入時の初期設定としてキー操作による指示を簡略化した上で、投影画像の合焦位置及び台形歪の自動調整を実行できる。

請求項４記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、装置が移動された場合にもこれを検出し、初期設定としてキー操作による指示を簡略化した上で、投影画像の合焦位置及び台形歪の自動調整を実行できる。

請求項５記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、単発モードと連続モードとを切換設定することにより、即時投影表示に移行するか、セッティングを慎重に行なった上で投影表示に移行するかをユーザの都合に合わせて選択できる。

請求項６記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、電源投入後に一定時間が経過して特に投影系の光源ランプなど動作が安定した状態となったと思われる時点で自動的に合焦位置の制御と台形補正とを確実に実行できる。

請求項７記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、投影系の光源ランプの温度が安定したと思われる時点で自動的に合焦位置の制御と台形補正とを確実に実行できる。

請求項８記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、投影系の光源ランプの発光輝度が安定したと思われる時点で自動的に合焦位置の制御と台形補正とを確実に実行できる。

請求項９記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、電源投入当初のまだ動作が安定していない状態で大まかな調整内容を把握した上で、一定時間が経過して特に投影系の光源ランプなど動作が安定したと思われる時点で２回目の合焦位置の制御と台形補正とを迅速且つ確実に実行できる。

請求項１０記載の発明によれば、ユーザの所定のキー指示操作に対応して即時画像投影面中の複数のポイント位置までの各距離を測定し、その結果に基づいて、投影画像の合焦位置を可変制御する一方で、投影画像の台形補正を行なうようにしたので、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

請求項１１記載の発明によれば、ユーザの所定のキー指示操作に対応して即時画像投影面中の複数のポイント位置までの各距離を測定し、その結果に基づいて、投影画像の合焦位置を可変制御する一方で、投影画像の台形補正を行なうようにしたので、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

（第１の実施の形態）
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置１０の外観構成を示すものである。同図（Ａ）に示すように、直方体状の本体ケーシング１１の前面に、投影レンズ１２、二対の測距レンズ１３ａ，１３ｂと１３ｃ，１３ｄ、及びＩｒ受信部１４が配設される。

投影レンズ１２は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像を投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できるものとする。

測距レンズ１３ａ，１３ｂと１３ｃ，１３ｄは、それぞれ後述する位相差センサ１３１，１３２の一部を構成するものであり、被写体像に対するこれら各対のレンズでの視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的には投影画像面までの距離を測定する。

具体的には、縦に配置された一対の測距レンズ１３ａ，１３ｂで縦方向の被写体までの距離を測定し、横に配置されたもう一対の測距レンズ１３ｃ，１３ｄで横方向の被写体までの距離を測定する。

Ｉｒ受信部１４は、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。
また、本体ケーシング１１の上面には、本体メインキー／インジケータ１５、スピーカ１６、及びカバー１７が配設される。

本体メインキー／インジケータ１５の詳細については後述する。
スピーカ１６は、動画の再生時等の音声を拡声出力する。
カバー１７は、ここでは図示しないサブキーを操作する際に開閉する。該サブキーは、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラを使用せずに、上記本体メインキー／インジケータ１５のキーでは設定指示できない詳細な各種動作等を操作する。

さらに、図１（Ｂ）に示すように本体ケーシング１１の背面には、入出力コネクタ部１８、Ｉｒ受信部１９、及びＡＣアダプタ接続部２０が配設される。
入出力コネクタ部１８は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続のためのＵＳＢ端子、映像入力用のミニＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、及びＲＣＡ端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。

Ｉｒ受信部１９は、上記Ｉｒ受信部１４と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。
ＡＣアダプタ接続部２０は、電源となる図示しないＡＣアダプタからのケーブルを接続する。

加えて、本体ケーシング１１の下面には、背面側に一対の固定脚部２１，２１が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な調整脚部２２が取り付けられる。
調整脚部２２は、そのねじ回転位置を手動で操作することにより、正確には上記投影レンズ１２の投影方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整する。

次に図２により上記本体メインキー／インジケータ１５の詳細な配置構成を例示する。すなわち本体メインキー／インジケータ１５には、電源（ｐｏｗｅｒ）キー１５ａ、ズーム（Ｚｏｏｍ）キー１５ｂ、フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー１５ｃ、「ＡＦＫ」キー１５ｄ、「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅ、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆ、「ｍｅｎｕ」キー１５ｇ、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈ、「ＨＥＬＰ」キー１５ｉ、「Ｅｓｃ」キー１５ｊ、「アップ（↑）」キー１５ｋ、「ダウン（↓）」キー１５ｌ、「レフト（←）」キー１５ｍ、「ライト（→）」キー１５ｎ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏと、電源／待機（ｐｏｗｅｒ／ｓｔａｎｄｂｙ）インジケータ１５ｐ、及び温度（ＴＥＭＰ）インジケータ１５ｑを備える。

電源キー１５ａは、電源のオン／オフを指示する。
ズームキー１５ｂは、「△」「▽」の操作によりズームアップ（ｔｅｌｅ）及びズームダウン（ｗｉｄｅ）を指示する。

フォーカスキー１５ｃは、「△」「▽」の操作により合焦位置の前方向及び後方向への移動を指示する。
「ＡＦＫ」キー１５ｄは、自動合焦（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕｓ）と自動台形補正（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｋｅｙｓｔｏｎｅ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の即時実行を指示する。

「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅは、上記入出力コネクタ部１８のいずれかに入力される画像信号の手動切換えを指示し、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆは、同入出力コネクタ部１８のいずれかに入力される画像信号の自動切換えを指示する。

「ｍｅｎｕ」キー１５ｇは、投影動作に関する各種メニュー項目の表示を指示し、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈは、台形補正の手動操作を指示する。
「ＨＥＬＰ」キー１５ｉは、指示操作が不明な場合の各種ヘルプ情報の表示を指示し、「Ｅｓｃ」キー１５ｊはその時点での操作の解除を指示する。

「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、「レフト」キー１５ｍ、及び「ライト」キー１５ｎは、メニュー項目や手動台形補正方向、ポインタやカーソル等その時点で選択または移動方向を指示する場合に応じて操作する。

電源／待機インジケータ１５ｐは、電源のオン／オフ状態と画像信号の入力がない状態を例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。
温度インジケータ１５ｑは、画像投影の光源となるランプの温度が投影に適した状態となっているか否かを例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。

続いて図３を用いて上記プロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成について説明する。図中、上記入出力コネクタ部１８より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１、システムバスＳＢを介して画像変換部３２で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、表示エンコーダ３３へ送られる。

表示エンコーダ３３は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ３４に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ３４の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部３５に出力する。

この表示駆動部３５は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば３０［フレーム／秒］で空間的光変調素子（ＳＯＭ）３６を表示駆動するもので、この空間的光変調素子３６に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ３７が出射する高輝度の白色光を照射することで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ１２を介して図示しないスクリーンに投影表示される。

しかるに、上記投影レンズ１２はレンズモータ（Ｍ）３８に駆動されることでズーム位置及びフォーカス位置を適宜移動する。
上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部３９である。この制御部３９は、ＣＰＵと、後述する自動合焦及び自動台形補正の処理を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成される。

この制御部３９にはまた、システムバスＳＢを介して画像記憶部４０、音声処理部４１、加速度センサ４２、測距処理部４３、及び温度センサ４４が接続される。
画像記憶部４０は、例えばフラッシュメモリ等でなり、後述するチャート画像（横チャート画像及び縦チャート画像）やユーザロゴ画像の画像データを記憶するもので、制御部３９に指示された画像データを適宜読出して上記表示エンコーダ３３へ送出し、それらの画像を投影レンズ１２により投影表示させる。

音声処理部４１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ１６を駆動して拡声放音させる。
加速度センサ４２は、このプロジェクタ装置１０が設置されている状態から移動された場合にその振動を検知して検知信号を制御部３９へ出力する。

測距処理部４３は、測距レンズ１３ａ，１３ｂを有する位相差センサ１３を駆動して後述する投影表示されたチャート画像中の任意のポイント位置までの距離を測定する。
温度センサ４４は、光源ランプ３７の近傍に配設され、光源ランプ３７の発光時の温度を検知して制御部３９へ送出する。

なお、上記本体メインキー／インジケータ１５とカバー１７内に備えられる本体サブキーによりキー／インジケータ部４５を構成し、このキー／インジケータ部４５におけるキー操作信号が直接制御部３９に入力され、また制御部３９は上記電源／待機インジケータ１５ｐ及び温度インジケータ１５ｑを直接点灯／点滅駆動する一方で、上記Ｉｒ受信部１４及びＩｒ受信部１９での赤外光受信信号も直接制御部３９に入力される。

次に上記実施の形態の動作について説明する。
図４は、電源がオンされている状態で、本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作により強制的に実行される割込み処理としての、自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

なお、ここでは「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に対応して自動合焦と自動台形補正の処理を１回のみ実行するワンショットモードと、「ＡＦＫ」キー１５ｄが１回目に操作されてから、再度２回目に操作するまでの間、自動合焦と自動台形補正の処理を繰返し連続して実行するコンティニューモードとのいずれか一方を、予め本体メインキー／インジケータ１５の「ｍｅｎｕ」キー１５ｇと「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏ等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。

その処理当初には、「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がなされるのを待機し（ステップＡ０１）、「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと判断した時点でそれまでの動作を中断して割込み処理としての自動合焦と自動台形補正を開始する状態を設定した上で（ステップＡ０２）、まず１回目の自動合焦と自動台形補正を実行する（ステップＡ０３）。

図５（Ａ）は、この自動合焦と自動台形補正の処理内容を示すサブルーチンであり、その当初には投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて図５（Ｂ）に示す横チャート画像ＨＣを投影表示させる（ステップＳ０１）。

この横チャート画像ＨＣは、等間隔で水平方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この横チャート画像ＨＣを投影表示させた状態で、プロジェクタ装置１０から向かって左側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＬ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０２）。

その後、同様にして中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」と右側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＲ」を順次測定する（ステップＳ０３，Ｓ０４）。
こうして得られた３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」を算出する（ステップＳ０５）。

次に、上記横チャート画像ＨＣに代え、画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて今度は図５（Ｂ）に示す縦チャート画像ＶＣを投影表示させる（ステップＳ０６）。

この縦チャート画像ＶＣは、中央のポイントが上記横チャート画像ＨＣの中央ポイントと重なるように位置する、等間隔で垂直方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この縦チャート画像ＶＣを投影表示させた状態で、上側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＵ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０７）。

その後、同様にして下側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＤ」を測定する（ステップＳ０８）。この場合、中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」は、上記横チャート画像ＨＣの場合と同一であり、上記ステップＳ０２で既に測定しているので、その測定値を援用するものとし、ここでの測定処理は省略する。

しかして、この縦チャート画像ＶＣを構成する３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の上下方向の角度「θｖ」を算出する（ステップＳ０９）。

次いで、上記ステップＳ０２で測定した中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」をそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し（ステップＳ１０）、レンズモータ３８によりあらたにその距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる。

その後、上記ステップＳ０５，Ｓ０９で得た、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」及び上下方向の角度「θｖ」を基に、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し（ステップＳ１１）、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で、この図５（Ａ）による一連のサブルーチンを一旦終了して上記図４の処理に戻る。

図４では、ステップＡ０３での自動合焦と自動台形補正を実行した後、その時点で上述したコンティニューモードが設定されているか否かを判断する（ステップＡ０４）。

ここでコンティニューモードが設定されていると判断した場合、次いで２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がないことを確認した上で（ステップＡ０５）、上記ステップＡ０３に戻り、再度自動合焦と自動台形補正を実行する。

こうしてコンティニューモードが設定されている状態では、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されるまで上記ステップＡ０３〜Ａ０５の処理を繰返し実行することで、自動合焦と自動台形補正の処理を実行し続ける。

しかるに、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと上記ステップＡ０５で判断した場合、及び上記ステップＡ０４でコンティニューモードではなくワンショットモードが設定されていると判断した場合には、その時点で割込み処理である自動合焦と自動台形補正を終了する状態を設定し（ステップＡ０６）、再びそれまでの動作に復帰した上で、再度の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に備えて上記ステップＡ０１からの処理に戻る。

このように、ユーザが本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄを操作すると即時そのキー操作に対応して画像投影面中の縦横各方向に対応した複数のポイント位置までの距離を測定し、その結果に基づいて、投影画像の自動合焦と自動台形補正を実行するものとしたので、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

また、上記実施の形態では、ワンショットモードとコンティニューモードのいずれかを予め切換設定しておくことで、その後の「ＡＦＫ」キー１５ｄ操作により割込み処理である上記自動合焦と自動台形補正を１回のみ実行するか、再度「ＡＦＫ」キー１５ｄを操作するまで連続して実行するかを設定できるものとしたので、即時それまでの投影表示に復帰するか、セッティングを慎重に行なった上で投影表示に移行するかをユーザの都合に合わせて選択できるようになる。

なお、上記実施の形態では、本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に対応してのみ、上記自動合焦と自動台形補正の動作を実行するものとして説明したが、プロジェクタ装置１０の設置場所を移動させた場合にも上記自動合焦と自動台形補正の動作は必要となるので、プロジェクタ装置１０の移動を検出した際には「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作なしに自動的に上記動作に移行するものとしてもよい。

以下そのような動作を本実施の形態に係る他の動作例として説明する。

図６は、電源がオンされている状態で、「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されるか、加速度センサ４２からプロジェクタ装置１０の移動に伴って検出信号が制御部３９に入力された場合に強制的に実行される割込み処理としての、自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

すなわち、その処理当初に「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がなされたか否か（ステップＡ０１）、加速度センサ４２からの検出信号の有無によりプロジェクタ装置１０が移動されたか否か（ステップＡ１１）を繰返し判断し、これらのいずれかとなったと判断した時点で自動合焦及び自動台形補正の動作に移行するもので、移行後の動作自体は上記図４で説明した内容と同一であるので、その説明は省略するものとする。

このように、プロジェクタ装置１０が移動された場合にもこれを検出し、「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作による指示を簡略化して投影画像の合焦位置及び台形歪の自動調整を実行できる。

（第２の実施の形態）
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１０の外観構成については上記図１と、プロジェクタ装置１０の本体ケーシング１１の上面に設けられる本体メインキー／インジケータ１５の詳細な配置構成については上記図２と、そして電子回路の機能構成については上記図３とそれぞれ基本的には同様であるものとし、上述の如く同一部分には同一符号を用いてその図示と説明は省略する。

次に上記実施の形態の動作について説明する。
図７は、本体メインキー／インジケータ１５の電源キー１５ａの操作により電源がオンされた直後に実行する、初期設定処理としての自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

なお、ここでは自動合焦の動作は必ず実行するものの、自動台形補正の動作についてその実行の有無は、予め本体メインキー／インジケータ１５の「ｍｅｎｕ」キー１５ｇと「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏ等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。

また、自動合焦と必要により自動台形補正の処理を１回のみ実行するワンショットモードと、「ＡＦＫ」キー１５ｄが１回目に操作されてから、再度２回目に操作するまでの間、自動合焦と必要により自動台形補正の処理を繰返し連続して実行するコンティニューモードとのいずれか一方を、やはり予め本体メインキー／インジケータ１５の「ｍｅｎｕ」キー１５ｇと「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏ等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。

その処理当初には、まず光源ランプ３７を点灯駆動させた後に（ステップＢ０１）、制御部３９の内部カウンタによるカウント動作を開始させ、光源ランプ３７が点灯駆動されてからの時間を計時させる（ステップＢ０２）。

この光源ランプ３７の点灯駆動を開始した直後は、まだ光源ランプ３７の温度が上がっておらず、その発光輝度も上記温度に対応して充分ではないものと考えられる。
そのため、とりあえず画像記憶部４０に予めユーザが記憶させておいた任意ロゴ画像（または装置のデフォルト状態では例えば文字列「しばらくお待ちください」等のガイドメッセージの画像）の画像データを読出して投影系の空間的光変調素子３６を駆動し、投影レンズ１２により投影対象となる図示しないスクリーンにその光像を投影表示させながら（ステップＢ０３）、制御部３９の内部カウンタのカウント値が一定値、例えば時間「５分」に相当する値となったか否かを判断する（ステップＢ０４）、という処理を繰返し実行することにより、上記時間が経過するのを待機する。

そして、制御部３９の内部カウンタのカウント値が一定値となったと判断した時点で、上記ロゴ画像の投影表示を停止し（ステップＢ０５）、自動合焦と必要により自動台形補正を開始する状態を設定する（ステップＢ０６）。

ここでは、そのはじめに自動台形補正を行なう設定がなされているか否かを判断し（ステップＢ０７）、なされていることを確認した上でまず１回目の自動合焦と自動台形補正を実行する（ステップＢ０８）。

図５（Ａ）は、この自動合焦と自動台形補正の処理内容を示すサブルーチンであり、その当初には投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて図５（Ｂ）に示す横チャート画像ＨＣを投影表示させる（ステップＳ０１）。

この横チャート画像ＨＣは、等間隔で水平方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この横チャート画像ＨＣを投影表示させた状態で、プロジェクタ装置１０から向かって左側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＬ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０２）。

その後、同様にして中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」と右側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＲ」を順次測定する（ステップＳ０３，Ｓ０４）。
こうして得られた３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」を算出する（ステップＳ０５）。

次に、上記横チャート画像ＨＣに代え、画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて今度は図５（Ｂ）に示す縦チャート画像ＶＣを投影表示させる（ステップＳ０６）。

この縦チャート画像ＶＣは、中央のポイントが上記横チャート画像ＨＣの中央ポイントと重なるように位置する、等間隔で垂直方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この縦チャート画像ＶＣを投影表示させた状態で、上側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＵ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０７）。

その後、同様にして下側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＤ」を測定する（ステップＳ０８）。この場合、中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」は、上記横チャート画像ＨＣの場合と同一であり、上記ステップＳ０２で既に測定しているので、その測定値を援用するものとし、ここでの測定処理は省略する。

しかして、この縦チャート画像ＶＣを構成する３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の上下方向の角度「θｖ」を算出する（ステップＳ０９）。

次いで、上記ステップＳ０２で測定した中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」をそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し（ステップＳ１０）、レンズモータ３８によりあらたにその距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる。

その後、上記ステップＳ０５，Ｓ０９で得た、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」及び上下方向の角度「θｖ」を基に、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し（ステップＳ１１）、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で、この図５（Ａ）による一連のサブルーチンを一旦終了して上記図７の処理に戻る。

また、上記ステップＢ０７で自動台形補正の設定がなされていないと判断した場合には、自動合焦の処理のみを実行するものとし、上記図５（Ｂ）で示した横チャート画像ＨＣまたは縦チャート画像ＶＣを投影表示させた状態で、その中央のポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定し、レンズモータ３８によりあらたにその測定した距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる（ステップＢ０９）。

こうしてステップＢ０８で自動合焦と自動台形補正を実行するか、ステップＢ０９で自動合焦のみを実行した後に、その時点で上述したコンティニューモードが設定されているか否かを判断する（ステップＢ１０）。

ここでコンティニューモードが設定されていると判断した場合、次いで２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がないことを確認した上で（ステップＢ１１）、上記ステップＢ０８に戻り、再度自動合焦と必要により自動台形補正を実行する。

こうしてコンティニューモードが設定されている状態では、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されるまで上記ステップＢ０７〜Ｂ１１の処理を繰返し実行することで、自動合焦と必要により自動台形補正の処理を実行し続ける。

しかるに、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと上記ステップＢ１１で判断した場合、及び上記ステップＢ１０でコンティニューモードではなくワンショットモードが設定されていると判断した場合には、その時点で割込み処理である自動合焦と自動台形補正を終了する状態を設定し（ステップＢ１２）、以上で初期設定の処理を終了して、入力信号に応じた投影を行なうべく待機状態に移行する。

このように、電源投入時の初期設定として、上記第１の実施の形態で説明したような「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作による指示を簡略化した上で、投影画像の合焦位置及び台形歪の自動調整を実行できる。

また、台形補正の実行の有無を事前に設定しておくものとしたので、台形補正が必要ない場合や、ある程度の台形歪が生じても台形補正により投影画像が縮小されてしまうのを避け、表示内容を詳細に視認したい場合などには、さらに迅速に合焦位置の調整のみを実行できる。

さらに、電源投入後に一定時間が経過して特に投影系の光源ランプ３７などの動作が安定した状態となったと思われる時点となってから、自動合焦と必要により自動台形補正とを実行するものとしたので、これらの動作をより確実に実行できる。

なお、上記実施の形態では、電源をオンしてから一定時間が経過した時点で自動合焦と必要により自動台形補正とを実行するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、時間ではなく、光源ランプ３７に対して設置した温度センサ４４が検出する表示駆動部３５の温度、あるいは上記図３では説明しなかったが温度センサ４４に代えて光源ランプ３７の発光輝度を検出する輝度センサを設けることにより、その検出する光源ランプ３７の温度あるいは発光輝度が一定値を越えて安定したと思われる時点で、自動合焦と必要により自動台形補正とを確実に実行するものとしてもよい。こうすることで、光源ランプ３７が安定してから自動合焦と必要により自動台形補正とを行なうので、より正確な自動公衆と自動台形補正とが可能となる。

また、電源をオンした直後のまだ動作が安定していない状態で、とりあえず１回目の自動合焦を行ない、投影対象のスクリーンまでの大まかな距離範囲を把握しておき、一定時間が経過して特に投影系の光源ランプ３７など動作が安定したと思われる時点で、自動合焦のサーチ範囲を狭めて２回目の自動合焦と必要により自動台形補正とを実行するものとしてもよい。これにより、それらの動作に要する時間を大幅に短縮することができるとともに、より正確な合焦動作が可能となる。。

なお、上記第１及び第２の実施の形態では、図５（Ｂ）で示した投影画像としての横チャート画像ＨＣ及び縦チャート画像ＶＣの各ポイントまでの距離ＬＣ，ＬＬ，ＬＲ，ＬＵ，ＬＤを位相差センサ１３により順次測定するものとして説明したが、距離を測定する手段としては、位相差センサ１３に限らず、赤外線や超音波、レーザ光等を発振してその反射波を受信することにより測距するアクティブ方式のセンサ類を複数のポイントに対して複数設けるか、あるいは発振角度を可変できるように構成するものとしてもよい。

さらに距離を測定するセンサではなく、ＣＣＤ等の撮像素子とコントラスト方式などの自動合焦機能を有した撮像部を設け、複数のポイント位置をそれぞれ自動合焦した際のフォーカスレンズの位置から各ポイントまでの距離値を算出するようにしてもよい。

その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。

さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ装置の外観構成を示す斜視図。 図１の本体メインキー／インジケータの配置構成を例示する図。 同実施の形態に係るプロジェクタ装置内の機能回路構成を示すブロック図。 同実施の形態に係るＡＫＦキー操作に対する処理内容を示すフローチャート。 同実施の形態に係るＡＫＦ処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャートとその補足図。 同実施の形態に係る他の動作例としてのＡＫＦキー操作と装置移動に対する処理内容を示すフローチャート。 本発明の第２の実施の形態に係る電源投入直後の初期設定の処理内容を示すフローチャート。

符号の説明

１０…プロジェクタ装置、１１…本体ケーシング、１２…投影レンズ、１３…位相差センサ、１３ａ，１３ｂ…測距レンズ、１４…Ｉｒ受信部、１５…本体メインキー／インジケータ、１５ａ…電源（ｐｏｗｅｒ）キー、１５ｂ…ズーム（Ｚｏｏｍ）キー、１５ｃ…フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー、１５ｄ…「ＡＦＫ」キー、１５ｅ…「Ｉｎｐｕｔ」キー、１５ｆ…「Ａｕｔｏ」キー、１５ｐ…電源／待機インジケータ、１５ｑ…温度インジケータ、１６…スピーカ、１７…カバー、１８…入出力コネクタ部、１９…Ｉｒ受信部、２０…ＡＣアダプタ接続部、２１…固定脚部、２２…調整脚部、３１…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、３２…画像変換部、３３…表示エンコーダ、３４…ビデオＲＡＭ、３５…表示駆動部、３６…空間的光変調素子（ＳＯＭ）、３７…光源ランプ、３８…レンズモータ（Ｍ）、３９…制御部、４０…画像記憶部、４１…音声処理部、４２…加速度センサ、４３…測距処理部、４４…温度センサ、４５…キー／インジケータ部、ＨＣ…横チャート画像、ＳＢ…システムバス、ＶＣ…縦チャート画像。

Claims (11)

1. 入力される画像信号に応じた画像を投影する投影手段と、
   この投影手段による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距手段と、
   この測距手段で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影手段が投影する画像の台形補正を行なう台形補正手段と、
   上記測距手段で得た各距離に基づいて上記投影手段が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段と、
   上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理の実行を指示する指示手段と
   を具備したことを特徴とする投影装置。
2. 上記指示手段での指示に応じた上記台形補正手段による台形補正の実行の有無を設定する設定手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
3. 装置の電源投入に際して自動的に上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする請求項１記載の投影装置。
4. 装置の移動を検出する移動検出手段をさらに具備し、
   この移動検出手段により装置の移動を検出した際に自動的に上記指示手段による指示を実行させる
   ことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
5. 上記指示手段での指示に応じて上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理を１回のみ実行する単発モードと、上記指示手段での指示が１回目になされてから２回目になされるまでの間、上記測距手段、台形補正手段及び合焦制御手段による処理を連続して実行する連続モードとを切換設定する切換手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
6. 装置の電源投入から一定時間経過後に上記指示手段による指示を実行させることを特徴とする請求項３記載の投影装置。
7. 上記投影手段の光源となるランプの温度を検知する温度検知手段をさらに具備し、
   装置の電源投入に際して上記温度検出手段により上記ランプの温度が一定以上となったことを検知すると上記指示手段による指示を実行させる
   ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
8. 上記投影手段の光源となるランプの輝度を検知する輝度検知手段をさらに具備し、
   装置の電源投入に際して上記輝度検出手段により上記ランプの輝度が一定以上となったことを検知すると上記指示手段による指示を実行させる
   ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
9. 装置の電源投入に際して１回目の上記指示手段による指示を実行させ、上記合焦制御手段が合焦位置を取得してから一定時間経過後に２回目の上記指示手段による指示を再度実行させることを特徴とする請求項３記載の投影装置。
10. 入力される画像信号に応じた画像を投影する投影工程と、
    この投影工程による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距工程と、
    この測距工程で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影工程が投影する画像の台形補正を行なう台形補正工程と、
    上記測距工程で得た各距離に基づいて上記投影工程が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御工程と、
    上記測距工程、台形補正工程及び合焦制御工程による処理の実行を指示する指示工程と
    を有したことを特徴とする投影方法。
11. 投影装置に内蔵されたコンピュータが実行するプログラムであって、
    入力される画像信号に応じた画像を投影する投影ステップと、
    この投影ステップによる画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距ステップと、
    この測距ステップで得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう上記投影ステップが投影する画像の台形補正を行なう台形補正ステップと、
    上記測距ステップで得た各距離に基づいて上記投影ステップが投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップと、
    上記測距ステップ、台形補正ステップ及び合焦制御ステップによる処理の実行を指示する指示ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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