JP2006140556A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 指定された値どおりの画面サイズで投写画像を表示可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】 プロジェクタ１の制御部は、ユーザによって指定された画面サイズＳで投写画像Ｇ１（あおり投写を行っている場合は、実画像Ｇ２）を表示するために必要となるズーム量を演算部で演算する。ここでの演算は、あおりのない投写を行っている場合には、指定された画面サイズＳと、投写距離Ｌと、画素領域１２ａのサイズＶ１とからズーム量を算出する。一方、あおり投写を行っている場合は、指定された画面サイズＳからアスペクト比に基づいて算出した画面の横幅Ｓｘ、投写距離Ｌ、及び画素領域１２ａの水平方向の中心線ＣＬｘと画像形成領域１２ｂとの交点間距離Ｖ３ｘからズーム量を算出することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ズーム機構を有し、投写画像の画面サイズを変更可能なプロジェクタに関する。

多数の画素がマトリクス状に形成された光変調装置によって光学像を形成し、当該光学像をスクリーン等に投写するプロジェクタにおいて、設置状態の傾き等によって生じる台形歪を補正可能なプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１）。このようなプロジェクタでは、光変調装置で光学像を形成する際に、前記台形歪を相殺するように歪ませた光学像を形成することによって、投写画像を正規の形状（長方形）で表示することが可能となっている。

一方、指定した画面サイズで投写画像を表示可能なプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献２〜４）。このプロジェクタによれば、ユーザが手動でズーム量を調整する代わりに、例えば、対角サイズを数値で指定することが可能となるため、所望の画面サイズへの変更を容易に行うことが可能となる。また、特許文献３に示したプロジェクタは、スクリーンまでの距離やズーム量に基づいて、投写画像の画面サイズを算出し、スクリーン上に表示することが可能となっている。

特開２００３−７８８４２号公報 特開平５−３００４５６号公報 特開平５−３２３４５１号公報 特開平１１−９５３２４号公報

しかしながら、特許文献２〜４に示したプロジェクタは、台形歪補正による画面サイズへの影響（画面サイズの縮小）を考慮していないため、指定された値どおりの画面サイズで投写画像を表示することは困難であった。同様に、特許文献３に示したプロジェクタが投写されている画面サイズを算出する際にも、台形歪補正を考慮した計算を行っていないため、正確な画面サイズを表示することは困難であった。

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、指定された値どおりの画面サイズで投写画像を表示可能なプロジェクタを提供することにある。本発明の第２の目的は、投写画像の画面サイズを正確に表示可能なプロジェクタを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光源と、複数の画素が形成された画素領域を有し、前記光源から射出した光を画像データに基づいて前記画素毎に変調する光変調装置と、ズーム量を変更可能なズーム機構を有し、前記光変調装置から射出した変調光を拡大投写して投写面に画像を表示する投写レンズと、前記投写面までの距離、又は前記距離に換算しうる状態量を測定する測定部と、前記投写面に投写される投写画像の台形歪を抑制するために、前記画像データを補正する台形歪補正部と、前記測定部による測定結果と、前記ズーム機構のズーム量と、前記台形歪補正部による補正後に前記投写面に表示される画面サイズと、前記画素領域のサイズとの相関関係に基づいて演算を行う演算部とを備えたことを特徴とする。

このプロジェクタによれば、演算部が投写画像の台形歪の補正を考慮した演算を行っているため、画面サイズを用いた演算、或いは画面サイズを算出するための演算をする際に、より正確な演算結果を得ることが可能となる。

このプロジェクタにおいて、前記画面サイズを指定可能な入力操作部と、前記ズーム機構を駆動するズーム駆動部とを備え、前記演算部は、前記入力操作部によって指定された画面サイズに対応するズーム量を、前記相関関係に基づいて算出し、前記ズーム駆動部は、前記演算部によって算出されたズーム量に基づいて、前記ズーム機構を駆動することが望ましい。

このプロジェクタによれば、台形歪の補正を考慮して演算を行う演算部の演算結果に基づいてズーム量の変更を行うため、指定どおりの画面サイズで投写画像を表示することが可能となる。

このプロジェクタにおいて、前記投写画像を撮像可能な撮像装置と、前記撮像装置による撮像結果に基づいて前記投写画像のフォーカスを調整するフォーカス制御部とを備え、前記測定部は、前記フォーカス制御部による調整量に基づいて前記投写面までの距離を導出することが望ましい。

このプロジェクタによれば、撮像装置による撮像結果に基づいてフォーカスを調整するため、正確なフォーカス調整が可能となる。さらに、測定部がフォーカス調整量に基づいて投写面までの距離を導出するため、フォーカス調整と距離測定とを一括で行うことが可能となる。

このプロジェクタにおいて、前記台形歪補正部は、前記撮像装置による撮像結果に基づいて、投写画像の台形歪を補正することが望ましい。

このプロジェクタによれば、台形歪補正部による補正が、フォーカス調整や距離測定と同様に、撮像装置による撮像結果に基づいて行われるため、台形歪や、台形歪の原因となる傾き等を検知するセンサを別途備える必要がない。

このプロジェクタにおいて、前記ズーム機構のズーム量を検知可能なズーム量検知部と、前記画面サイズを表示可能な画面サイズ表示手段とを備え、前記演算部は、前記ズーム量検知部によって検知されたズーム量から、前記相関関係に基づいて前記投写画像の画面サイズを算出し、前記画面サイズ表示手段は、前記演算部で算出された前記画面サイズを表示することが望ましい。

このプロジェクタによれば、台形歪の補正を考慮して演算を行う演算部によって画面サイズを導出するため、正確な画面サイズを表示することが可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、プロジェクタ１は、光源１１と、光源１１から射出した光を変調する光変調装置としての液晶ライトバルブ１２と、液晶ライトバルブ１２から射出する変調光をスクリーンＳＣ等に拡大投写する投写レンズ１３と、液晶ライトバルブ１２を駆動する液晶ライトバルブ駆動部１４とを備えている。液晶ライトバルブ１２には、複数の画素（図示せず）がマトリクス状に形成されており、液晶ライトバルブ駆動部１４が、外部の画像供給装置ＰＣから供給される画像信号に基づいて各画素の透過率を調整することにより、前記画像信号に応じた画像をスクリーンＳＣに表示することができる。また、投写レンズ１３には、投写光の焦点を変更可能なフォーカス機構と、投写光の拡大率を変更可能なズーム機構とが備えられている。

プロジェクタ１は、さらに、プロジェクタ１の動作を統括制御する制御部２０と、制御部２０に接続された画像信号処理部３１、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）処理部３２、台形歪補正部３３、フォーカス制御部４１、ズーム制御部４２、撮像装置としてのＣＣＤエリアセンサ４３、操作信号処理部４４、記憶部４６を備えている。また、制御部２０には、演算部２１が備えられており、制御部２０に接続された各部から入力される各種データを演算するとともに、演算結果を前記各部に出力可能になっている。

画像信号処理部３１は、外部の画像供給装置ＰＣから供給される画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換や、画像信号の解像度を液晶ライトバルブ１２の解像度に合わせる解像度変換等の各種画像処理を施してデジタルの画像データを生成し、ＯＳＤ処理部３２に出力する。

ＯＳＤ処理部３２は、プロジェクタ１の各種状態を表す文字や記号、或いは、画質調整等を行う際のメニュー画像等のＯＳＤ画像を、画像信号処理部３１から入力される画像データに合成して合成画像データを生成する。ＯＳＤ処理部３２で生成された合成画像データは、台形歪補正部３３に供給される。なお、ＯＳＤ画像を表示しない場合には、上記合成処理を行わず、画像信号処理部３１から出力される画像データが、そのまま台形歪補正部３３に供給される。

台形歪補正部３３は、スクリーンＳＣに対してプロジェクタ１を傾けた状態で投写（あおり投写）した場合に生じる台形歪を抑制するために、入力される画像データの補正を行い、補正した画像データを液晶ライトバルブ駆動部１４に出力する。なお、台形歪が生じていない場合には、前記補正を行わず、ＯＳＤ処理部３２から出力される画像データがそのまま液晶ライトバルブ駆動部１４に供給される。液晶ライトバルブ駆動部１４は、入力される画像データに従って、液晶ライトバルブ１２を駆動する。

フォーカス制御部４１は、制御部２０からの指示に従って投写レンズ１３のフォーカス機構を駆動することができる。具体的には、投写レンズ１３を構成するフォーカスレンズを光軸方向に移動させることにより、フォーカス状態を調整することが可能になっている。また、フォーカス制御部４１は、フォーカスの調整量、即ちフォーカスレンズの移動量（フォーカス量）を検知することも可能になっており、検知したフォーカス量を制御部２０に出力することができる。フォーカス量を検知する方法としては、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるための回転カム機構（図示せず）の回転量を検出するロータリエンコーダやポテンショメータ等の検知機構を用いることができる。或いは、フォーカス機構の駆動源であるステッピングモータのステップ数に基づいてフォーカス量を検知するようにしてもよい。

ズーム制御部４２は、制御部２０からの指示に従って投写レンズ１３のズーム機構を駆動するズーム駆動部として機能する。具体的には、投写レンズ１３を構成するズームレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を変更することにより、スクリーンＳＣに表示される画像の拡大率を変更することが可能になっている。また、ズーム制御部４２は、焦点距離、即ちズームレンズの移動量（ズーム量）を検知するズーム量検知部としても機能し、検知したズーム量を制御部２０に出力することができる。ズーム量を検知する方法としては、フォーカス量を検知する方法と同様、ズームレンズを光軸方向に移動させるための回転カム機構（図示せず）の回転量を検出するロータリエンコーダやポテンショメータ等の検知機構によって検知してもよいし、ズーム機構の駆動源であるステッピングモータのステップ数に基づいて検知するようにしてもよい。

ＣＣＤエリアセンサ４３は、投写レンズ１３と同一の側面に備えられており、スクリーンＳＣに投写された画像を撮像することができるようになっている。制御部２０は、ＣＣＤエリアセンサ４３によって撮像された画像から、投写画像のフォーカス状態や台形歪の状態を認識することができる。

操作信号処理部４４は、プロジェクタ１の状態変更等を行うための各種スイッチ類からなる入力操作部としての操作パネル４５やリモコンＲＣから、ユーザによる操作に応じた操作信号を受信し、これを制御部２０に出力する。

記憶部４６は、制御部２０が実行する制御プログラムを記憶するとともに、プロジェクタ１の各種設定値等を記憶する。

本実施形態のプロジェクタ１は、操作パネル４５やリモコンＲＣに備えられたスイッチ等によってフォーカス量やズーム量を増減することができるとともに、これらの変更を自動的に行うオートフォーカス機能及びオートズーム機能を備えている。

オートフォーカス機能は、投写画像が最適なフォーカス状態（合焦状態）となるように、スクリーンＳＣまでの距離（投写距離）Ｌに応じてフォーカス量を自動的に変更するものであり、本実施形態では、投写画像をＣＣＤエリアセンサ４３によって撮像した撮像画像に基づいて、フォーカス制御部４１がフォーカス量を変更する。なお、合焦状態となるフォーカス量は投写距離Ｌに応じて異なるため、オートフォーカス機能の作動中には、制御部２０が、フォーカス制御部４１によって検知したフォーカス量から投写距離Ｌを導くことができる。つまり、制御部２０と、ＣＣＤエリアセンサ４３と、フォーカス量を検知可能なフォーカス制御部４１とが、投写距離Ｌを測定する測定部を構成する。

一方、オートズーム機能は、ユーザが指定した画面サイズで投写画像を表示するために、投写画像の拡大率を変更するものであり、操作パネル４５やリモコンＲＣには、画面サイズを指定するためのスイッチ等が備えられている。制御部２０は、ユーザによって指定された画面サイズで画像を表示するために必要なズーム量を演算部２１で算出し、これをズーム制御部４２に出力することにより、指定された画面サイズでの画像表示を行うことができる。

次に、プロジェクタ１の動作について、図面を参照して説明する。
図２は、プロジェクタ１の起動時の動作を示すフローチャートである。また、図３は、プロジェクタ１のフォーカス調整を説明する説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブ１２の正面図、（ｂ）は、スクリーンＳＣに表示された投写画像を示す正面図である。

ユーザが操作パネル４５又はリモコンＲＣに備えられた電源スイッチ（図示せず）を操作することによってプロジェクタ１が起動し、画像を投写可能な状態となると、プロジェクタ１は図２に示したフローに従って動作する。

図２に示すように、ステップＳ１０１では、オートフォーカス機能によるフォーカス調整を行う。具体的には、図３（ａ）に示すように、制御部２０が液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａに縦縞模様を形成するとともに、これを所定のフォーカス量及びズーム量で投写することにより、図３（ｂ）に示すように、スクリーンＳＣに縦縞模様の投写画像Ｇ１を表示する。ここで、所定のフォーカス量及びズーム量とは、前回使用時に設定された値を用いてもよいし、プロジェクタ１に初期的に記憶されている値を用いてもよい。或いは、ＣＣＤエリアセンサ４３等によってスクリーンＳＣのサイズを認識し、スクリーンサイズに応じたズーム量とするようにしてもよい。

続いて、制御部２０は、投写画像Ｇ１の少なくとも中央部Ｃを含む領域をＣＣＤエリアセンサ４３で撮像し、中央部Ｃ内に位置する縦線（明線）の線幅ａを測定する。さらに、制御部２０は、フォーカス量を少しずつ変更しながら線幅ａの測定を繰り返すことによって、線幅ａが最小となるときのフォーカス量を特定するとともに、このときのフォーカス状態を合焦状態と判断し、以降、このフォーカス状態を維持する。なお、本実施形態では、線幅ａを測定する中央部Ｃは、図３（ａ）に示す液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａにおける中心（中心線ＣＬｘ，ＣＬｙの交点）に対応する位置近傍としている。

ステップＳ１０２では、制御部２０が、ステップＳ１０１で得られたフォーカス量から、投写距離Ｌを導き、記憶部４６に記憶する。

ステップＳ１０３では、あおり投写による台形歪を補正するための補正量を導出する。まず、制御部２０は、液晶ライトバルブ１２の各画素の透過率が均一となるように液晶ライトバルブ１２を駆動して、スクリーンＳＣに無地の画像を表示した後、ＣＣＤエリアセンサ４３によって当該画像を撮像して投写画像の輝度分布を取得する。制御部２０は、取得した輝度分布からプロジェクタ１の設置状態（傾き）を検知して、設置状態に応じた補正量を導く。以下に、補正量導出の具体例を、図面を参照して説明する。

図４及び図５は、プロジェクタ１の台形歪補正を説明する説明図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、補正前の状態を、図５（ａ）、（ｂ）は、補正後の状態を説明する図である。ここで、図４（ａ）及び図５（ａ）は、液晶ライトバルブ１２を示す正面図であり、図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ｂ）は、プロジェクタ１がスクリーンＳＣに対して投写を行う様子を示す側面図及びスクリーンＳＣに表示される投写画像を示す正面図である。なお、図中、破線で示した格子状の模様は、液晶ライトバルブ１２に形成された画像と、スクリーンＳＣに投写された投写画像との対応を示すために補助的に付加した線であり、実際にこのような格子状の模様を表示することを意味するものではない。

図４（ｂ）に示すように、プロジェクタ１が水平に設置され、スクリーンＳＣに対してあおりのない投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇ１は正規の形状（一般的には、アスペクト比Ｓｘ：Ｓｙが４：３若しくは１６：９の長方形状であり、本実施形態では、アスペクト比Ｓｘ：Ｓｙが４：３の長方形とする。）でスクリーンＳＣに表示されるようになっており、台形歪補正の必要はない。一方、図４（ｃ）に示すように、プロジェクタ１をスクリーンＳＣに対して傾けて設置し、上方に向けてあおり投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇ１は上方ほど拡大されて台形状に歪むため、補正が必要となる。

そこで、まずプロジェクタ１の設置状態を認識するために、制御部２０は、スクリーンＳＣに無地の投写画像Ｇ１を表示するとともに、投写画像Ｇ１内で輝度が最大となる位置（輝度ピーク位置）ＰＰをＣＣＤエリアセンサ４３によって検知する。輝度ピーク位置ＰＰは、プロジェクタ１の設置状態（傾き）に応じて位置が変わるため、この輝度ピーク位置ＰＰから、プロジェクタ１の設置状態を認識することができる。具体的には、記憶部４６には、あおりのない投写を行った際の輝度ピーク位置が、実験結果等に基づいて予め記憶されており、制御部２０は、記憶されている輝度ピーク位置と検知した輝度ピーク値ＰＰとを比較することにより、そのずれ量からプロジェクタ１の設置状態を認識する。

さらに、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、制御部２０は、プロジェクタ１の設置状態に応じて、画像供給装置ＰＣから供給される画像信号に基づいた画像（実画像Ｇ２）を形成するための画像形成領域１２ｂを、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａ内に定める。具体的には、プロジェクタ１の設置状態に起因する台形歪が相殺されて実画像Ｇ２が正規の形状でスクリーンＳＣに表示されるように、画像形成領域１２ｂを投写画像Ｇ１と反対向きの台形形状とするとともに、その上底（短底辺）の長さＶ２ｘ及び高さＶ２ｙを補正量として決定する。

なお、プロジェクタ１が画像を投写する際には、台形歪補正部３３が、上記のように定められた画像形成領域１２ｂ内に実画像Ｇ２を形成するとともに、画像形成領域１２ｂの外側の領域１２ｃに含まれる各画素の透過率が最小となるように画像データを補正することにより、図５（ｂ）に示すように、実画像Ｇ２が正規の形状でスクリーンＳＣに表示される。

以上により、プロジェクタ１の起動時の動作が完了し、画像供給装置ＰＣから供給される画像信号に基づいた画像が、最適なフォーカス状態かつ台形歪が補正された状態で表示される。

次に、プロジェクタ１のオートズーム機能の動作について、図面を参照して説明する。前述したように、本実施形態のプロジェクタ１は、ユーザが指定する画面サイズで画像を表示可能になっている。

図６は、指定された画面サイズで画像を表示する際の動作を説明するフローチャートである。ユーザが操作パネル４５又はリモコンＲＣによって画面サイズの変更を要求すると、制御部２０は、操作信号処理部４４から入力される信号によってその要求を認識し、図６に示したフローに従って、指定された画面サイズを実現するための動作を開始する。

ステップＳ１１１では、制御部２０は、指定可能な画面サイズ（本実施形態では、画面の対角サイズ）Ｓの範囲を演算部２１によって演算する。ここで、演算部２１は、画面サイズＳと、投写距離Ｌと、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａの対角サイズＶ１と、焦点距離との相関関係、つまり、画面サイズＳと投写距離Ｌとの比、及び画素領域１２ａの対角サイズＶ１と焦点距離との比が等しいことに基づいた演算が可能となっている。このため、台形歪補正を行っていない場合には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記ステップＳ１０２で算出した投写距離Ｌと、予め定められたズーム量（焦点距離）の可変範囲と、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａの対角サイズＶ１とから指定可能な画面サイズＳの範囲を算出することが可能となる。

一方、台形歪補正を行っている場合には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａの対角サイズＶ１に代えて、画素領域１２ａの水平方向の中心線ＣＬｘと画像形成領域１２ｂとの交点間の距離Ｖ３ｘを用い、前記相関関係に基づいた演算により投写画像の横幅Ｓｘを算出する。その後、画面のアスペクト比に基づいて対角サイズを求めることにより、指定可能な画面サイズＳの範囲が算出できる。

前述したように、前記ステップＳ１０２で算出した投写距離Ｌは、画素領域１２ａの中心（図３（ａ）参照）に対応する投写画像Ｇ１の中央部Ｃ（図３（ｂ）参照）を基準に求めた距離である。このため、画面の上部及び下部では、あおりにより投写距離Ｌとのずれが生じることになるが、対角サイズＶ１に代えて交点間距離Ｖ３ｘを用いて演算することにより、前記相関関係に不整合が生じるのを抑制することが可能となっている。

ステップＳ１１２では、制御部２０が、ステップＳ１１１で算出した指定可能な画面サイズＳの範囲と、前記範囲内で画面サイズＳを指定するように促すメッセージをＯＳＤによって表示する。

ステップＳ１１３では、制御部２０は、ユーザが操作パネル４５又はリモコンＲＣを操作して画面サイズＳを入力するのを待機し、入力が完了すると、その入力値を操作信号処理部４４から取得する。

ステップＳ１１４では、制御部２０が、ユーザが指定した画面サイズＳが前記範囲内か否かを判断し、範囲内であればステップＳ１１６に移行し、範囲外であればステップＳ１１５に移行して画面サイズＳの再入力を要求し、ステップＳ１１３に戻る。

ステップＳ１１６に移行した場合には、制御部２０が、ユーザによって指定された画面サイズＳで投写画像Ｇ１（あおり投写を行っている場合は、実画像Ｇ２）を表示するために必要となるズーム量を演算部２１で演算する。ここでの演算は、あおりのない投写を行っている場合には、指定された画面サイズＳと、投写距離Ｌと、画素領域１２ａのサイズＶ１とから前記相関関係に基づいてズーム量を算出する。一方、あおり投写を行っている場合は、指定された画面サイズＳからアスペクト比に基づいて算出した画面の横幅Ｓｘと、投写距離Ｌと、交点間距離Ｖ３ｘとから前記相関関係に基づいてズーム量を算出することができる。

ステップＳ１１７では、制御部２０が、ズーム制御部４２に指示をして、ステップＳ１１６で算出したズーム量となるようにズーム機構を駆動する。これにより、ユーザが指定した画面サイズＳでの画像表示が可能となる。

なお、オートズーム機能を用いず、ユーザが操作パネル４５又はリモコンＲＣを操作したり、直接ズームリングを回動させたりすることによってズーム量を調整する場合には、ズーム量の調整に伴って増減する画面サイズＳを、随時ＯＳＤによって表示することが可能になっている。具体的には、ズーム制御部４２が、増減するズーム量を断続的に検知して、演算部２１が、検知されたズーム量から前記相関関係に基づいて画面サイズＳを算出する。その後、制御部２０が算出結果をＯＳＤ処理部３２に出力することよって、画面サイズＳがスクリーンＳＣに順次表示される。これにより、ユーザは、画面サイズＳを認識しながらズーム量の調整を行うことが可能となる。このとき、ＯＳＤ処理部３２は、画面サイズＳを表示するための画面サイズ表示手段として機能する。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、演算部２１が投写画像Ｇ１の台形歪の補正を考慮した演算を行っているため、画面サイズＳを用いた演算、或いは画面サイズＳを算出するための演算をする際に、より正確な演算結果を得ることが可能となる。

（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、ユーザが指定した画面サイズＳで画像を表示する際、投写画像Ｇ１の台形歪の補正を考慮して演算を行う演算部２１の演算結果に基づいてズーム量の変更を行うため、指定どおりの画面サイズＳで実画像Ｇ２を表示することが可能となる。

（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、ＣＣＤエリアセンサ４３による撮像結果に基づいてフォーカスを調整するため、正確なフォーカス調整が可能となる。さらに、調整されたフォーカス量に基づいて投写距離Ｌを導出するため、フォーカスの調整と投写距離の測定とを一括で行うことが可能となる。

（４）本実施形態のプロジェクタ１によれば、台形歪補正部３３による補正が、フォーカス調整と同様に、ＣＣＤエリアセンサ４３による撮像結果に基づいて行われるため、台形歪や台形歪の原因となる傾き等を検知するセンサを別途備える必要がない。

（５）本実施形態のプロジェクタ１によれば、画面サイズＳをＯＳＤによって表示する際、台形歪の補正を考慮して演算を行う演算部２１によって画面サイズＳを導出しているため、正確な画面サイズを表示することが可能となる。

（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、プロジェクタ１が垂直方向に傾いた設置状態の例を示したが、他の向きに傾いた設置状態においても適用可能である。

図７は、プロジェクタ１が水平方向に傾いた場合の台形歪補正を説明する説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブ１２の正面図、（ｂ）は、プロジェクタ１がスクリーンＳＣに投写している様子を示す平面図と、スクリーンＳＣに表示された投写画像を示す正面図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、プロジェクタ１は、輝度ピーク位置ＰＰによってプロジェクタ１の設置状態を認識するとともに、設置状態に起因する台形歪が相殺されて実画像Ｇ２が正規の形状でスクリーンＳＣに表示されるように、画像形成領域１２ｂを投写画像Ｇ１と反対向きの台形形状に決定する。

また、演算部２１によって、ズーム量に応じた画面サイズＳを算出したりする際には、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａの対角サイズＶ１（図４（ａ）参照）に代えて、画素領域１２ａの垂直方向の中心線ＣＬｙと画像形成領域１２ｂとの交点間距離Ｖ３ｙを用い、実画像Ｇ２の高さＳｙを算出した後に画面のアスペクト比に基づいて対角サイズＳを求める。同様に、ユーザが指定した画面サイズＳに応じたズーム量を決定する際にも、画素領域１２ａの対角サイズＶ１に代えて距離Ｖ３ｙを用いる。

さらに、プロジェクタ１が斜め方向（垂直方向及び水平方向の両方）に傾いている際にも、斜影変換等を用いることにより適用可能である。

・前記実施形態では、演算部２１は、画面サイズＳと、投写距離Ｌと、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａの対角サイズＶ１と、焦点距離（ズーム量）との相関関係に基づいた演算が可能となっているが、画面サイズＳと、フォーカス量と、画素領域１２ａの対角サイズＶ１と、焦点距離との相関関係に基づいて演算を行うようにすれば、必ずしも投写距離Ｌを導出する必要はない。

・前記実施形態では、フォーカス機構のフォーカス量に基づいて投写距離を導出するようにしているが、光や電波を発し、その反射波の入射角や位相差等から距離を求めるようにしてもよい。

・前記実施形態では、ユーザからの要求により、画面サイズの変更を行うフローを開始するようにしているが、前記ステップＳ１０３の後に前記ステップＳ１１１以降を続けることにより、プロジェクタの起動時に画面サイズＳを指定するようにしてもよい。

・前記実施形態では、あおりの有無により異なる演算を行っているが、あおりを考慮した演算によって、あおりのない場合のズーム量や画面サイズを求めることも可能である。つまり、あおりがない場合には、画素領域１２ａの全体が画像形成領域１２ｂとなり、交点間距離Ｖ３ｘ（図５（ａ）参照）は、画素領域１２ａの横幅Ｖ１ｘ（図４（ａ）参照）と等しくなるため、画面サイズＳを求める際には、演算によって投写画像Ｇ１の横幅Ｓｘを算出した後、画面のアスペクト比に基づいて対角サイズＳを算出する。ズーム量を算出する際も、交点間距離Ｖ３ｘの代わりに画素領域１２ａの横幅Ｖ１ｘを用いればよい。

・前記実施形態では、ＣＣＤエリアセンサ４３による撮像結果に基づいてプロジェクタ１の設置状態（傾き）を検知し、検知した設置状態に応じて台形歪の補正量を導いているが、重力センサ等、プロジェクタ１の設置状態を検知可能なセンサを備え、当該センサによる検知結果に基づいて補正量を導出するようにしてもよい。

・前記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１２を用いているが、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調するＤＭＤ（テキサスインスツルメンツ社の登録商標）（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等を用いることもできる。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図。 プロジェクタの起動時の動作を示すフローチャート。 プロジェクタのフォーカス調整を説明する説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブの正面図、（ｂ）は、スクリーンに表示された投写画像を示す正面図。 （ａ）〜（ｃ）は、プロジェクタの台形歪補正を説明する説明図であり、補正前の状態を説明する図。 （ａ）、（ｂ）は、プロジェクタの台形歪補正を説明する説明図であり、補正後の状態を説明する図。 指定された画面サイズで画像を表示する際の動作を説明するフローチャート。 本発明の変形例に係るプロジェクタの台形歪補正を説明する説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブの正面図、（ｂ）は、プロジェクタがスクリーンに投写している様子を示す平面図と、スクリーンに表示された投写画像を示す正面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、１１…光源、１２…光変調装置としての液晶ライトバルブ、１２ａ…画素領域、１２ｂ…画像形成領域、１３…投写レンズ、１４…液晶ライトバルブ駆動部、２０…制御部、２１…演算部、３１…画像信号処理部、３２…画面サイズ表示手段として機能するＯＳＤ処理部、３３…台形歪補正部、４１…測定部を構成するフォーカス制御部、４２…ズーム駆動部及びズーム量検知部として機能するズーム制御部、４３…撮像装置としてのＣＣＤエリアセンサ、４４…操作信号処理部、４５…入力操作部としての操作パネル、４６…記憶部、Ｇ１…投写画像、Ｇ２…実画像、Ｌ…投写距離、ＰＣ…画像供給装置、ＲＣ…入力操作部としてのリモコン、Ｓ…画面サイズ、ＳＣ…スクリーン、Ｖ１…対角サイズ、Ｖ３ｘ，Ｖ３ｙ…交点間距離。

Claims (5)

1. 光源と、
   複数の画素が形成された画素領域を有し、前記光源から射出した光を画像データに基づいて前記画素毎に変調する光変調装置と、
   ズーム量を変更可能なズーム機構を有し、前記光変調装置から射出した変調光を拡大投写して投写面に画像を表示する投写レンズと、
   前記投写面までの距離、又は前記距離に換算しうる状態量を測定する測定部と、
   前記投写面に投写される投写画像の台形歪を抑制するために、前記画像データを補正する台形歪補正部と、
   前記測定部による測定結果と、前記ズーム機構のズーム量と、前記台形歪補正部による補正後に前記投写面に表示される画面サイズと、前記画素領域のサイズとの相関関係に基づいて演算を行う演算部と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、前記画面サイズを指定可能な入力操作部と、前記ズーム機構を駆動するズーム駆動部とを備え、
   前記演算部は、前記入力操作部によって指定された画面サイズに対応するズーム量を、前記相関関係に基づいて算出し、
   前記ズーム駆動部は、前記演算部によって算出されたズーム量に基づいて、前記ズーム機構を駆動することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１に記載のプロジェクタであって、前記投写画像を撮像可能な撮像装置と、前記撮像装置による撮像結果に基づいて前記投写画像のフォーカスを調整するフォーカス制御部とを備え、
   前記測定部は、前記フォーカス制御部による調整量に基づいて前記投写面までの距離を導出することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタであって、
   前記台形歪補正部は、前記撮像装置による撮像結果に基づいて、投写画像の台形歪を補正することを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１に記載のプロジェクタであって、前記ズーム機構のズーム量を検知可能なズーム量検知部と、前記画面サイズを表示可能な画面サイズ表示手段とを備え、
   前記演算部は、前記ズーム量検知部によって検知されたズーム量から、前記相関関係に基づいて前記投写画像の画面サイズを算出し、前記画面サイズ表示手段は、前記演算部で算出された前記画面サイズを表示することを特徴とするプロジェクタ。
   
   

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