JP2013255260A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テストパターン画像の全体を撮像装置によって撮像することができず、特徴点の数が多いようなケースであっても、各特徴点を簡易に検出することを可能とする投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】投写型映像表示装置１００は、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように液晶パネル５０を制御する素子制御部２６０と、テストパターン画像の撮像画像を撮像素子３００から取得する特定部２４０と、特定部２４０によって取得された撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、投写面上に投写される映像を調整する調整部２８０とを備える。少なくとも３つの隣接領域は、特徴点を囲んでおり、特徴点に隣接する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光源から出射される光を変調するように構成された光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面上に投写するように構成された投写ユニットとを有する投写型映像表示装置に関する。

従来、光源から出射される光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを備える投写型映像表示装置が知られている。

ここで、投写型映像表示装置と投写面との位置関係によっては、投写面上に投写される映像の形状が歪んでしまう。

これに対して、投写面上に投写されるテストパターン画像をカメラなどの撮像装置によって撮像し、テストパターン画像に含まれる特徴点の検出によって、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を特定し、特定された位置関係に基づいて映像の形状を調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

例えば、各特徴点を検出する方法としては、以下の方法が提案されている。具体的には、（１）複数の特徴点の相対的な位置関係を検出する方法（第１方法）、（２）複数の特徴点を１つずつ順に点灯することによって各特徴点を検出する方法（第２方法）、（３）複数の特徴点を異なる周波数で点灯することによって各特徴点を検出する方法（第３方法）、（４）複数の特徴点を異なる色相で点灯することによって各特徴点を検出する方法（第４方法）が提案されている。

特開２００１−８３９４９号公報

しかしながら、上述した方法では、以下のような問題が存在する。具体的には、第１方法では、テストパターン画像の全体を撮像装置によって撮像することができない場合に、複数の特徴点の相対的な位置関係を正確に検出することができない。第２方法では、特徴点の数が多い場合に、１つの特徴点を点灯するテストパターン画像の枚数が多くなり、テストパターン画像を記憶するメモリ容量が大きくなる。第３方法では、フレーム間の差分の検出によって各特徴点を検出する必要があり、特徴点の検出に必要な回路が複雑である。第４方法では、特徴点の数が多い場合に、各特徴点が有する色相の差（色差）が小さくなり、特徴点の誤検出を生じやすい。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、テストパターン画像の全体を撮像装置によって撮像することができず、特徴点の数が多いようなケースであっても、各特徴点を簡易に検出することを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、光源（光源１０）から出射される光を変調する光変調素子（液晶パネル５０）と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニット（投写ユニット１１０）とを有する。投写型映像表示装置は、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように前記光変調素子を制御する素子制御部（素子制御部２６０）と、前記投写面上に投写された前記テストパターン画像を撮像する撮像素子から、前記テストパターン画像の撮像画像を取得する取得部（特定部２４０）と、前記取得部によって取得された撮像画像に基づいて、前記撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部（調整部２８０）とを備える。前記少なくとも３つの隣接領域は、前記特徴点に隣接すると共に前記特徴点を囲んでおり、前記少なくとも３つの隣接領域は、それぞれ輝度、彩度および色相のうちいずれかが異なる。

第１の特徴において、前記隣接領域は、六角形の領域を含む。

第１の特徴において、投写型映像表示装置は、前記投写面上に投写される映像を調整するための調整パラメータとして、複数の視聴位置のそれぞれに対応する複数の調整パラメータを記憶する記憶部（記憶部２２０）をさらに備える。前記素子制御部は、前記投写面上に投写される映像に適用されている調整パラメータと対応付けられた視聴位置を示す情報を表示するように前記光変調素子を制御する。

第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、光源から出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する。投写型映像表示装置は、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように前記光変調素子を制御する素子制御部と、前記投写面上に投写された前記テストパターン画像を撮像する撮像素子から、前記テストパターン画像の撮像画像を取得する取得部と、前記取得部によって取得された撮像画像に基づいて、前記撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部とを備える。前記少なくとも３つの隣接領域は、前記特徴点に隣接すると共に前記特徴点を囲んでおり、前記少なくとも３つの隣接領域は、それぞれ、赤、緑、青、シアン、黄、マゼンタ、白及び黒の中からいずれか１つ選択された色情報を有する。

本発明によれば、テストパターン画像の全体を撮像装置によって撮像することができず、特徴点の数が多いようなケースであっても、各特徴点を簡易に検出することを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。

第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略を示す図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。 第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。 第１実施形態に係るテストパターン画像の一例を示す図である。 第１実施形態に係るテストパターン画像の一例を示す図である。 第１実施形態に係るテストパターン画像の一例を示す図である。 第１実施形態に係るフィルタの一例を示す図である。 第１実施形態に係るフィルタの一例を示す図である。 第１実施形態に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 第１実施形態に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 第１実施形態に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 第１実施形態に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 第１実施形態に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 変更例１に係る無効領域の特定を説明するための図である。 変更例１に係る無効領域の特定を説明するための図である。 変更例２に係る調整パラメータの変更を説明するための図である。 変更例２に係る調整パラメータの変更を説明するための図である。 変更例３に係る調整パラメータの特定を説明するための図である。 その他の実施形態に係るテストパターン画像の一例を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る投写型映像表示装置は、光源から出射される光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する。投写型映像表示装置は、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように光変調素子を制御する素子制御部と、投写面上に投写されたテストパターン画像を撮像する撮像素子から、テストパターン画像の撮像画像を取得する取得部と、取得部によって取得された撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、投写面上に投写される映像を調整する調整部とを備える。少なくとも３つの隣接領域は、特徴点を囲んでおり、特徴点に隣接する。

実施形態では、テストパターン画像において、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点が定められる。言い換えると、少なくとも３つの隣接領域の組み合わせによって特徴点が定められる。従って、特徴点を定める特徴（例えば、輝度、彩度又は色相）の種類が同数であれば、１つの特徴によって１つの特徴点を定めるケースと比べて、定義可能な特徴点数を増加することができる。従って、特徴点の数が多いようなケースであっても、各特徴点を簡易に検出することができる。

なお、少なくとも３つの隣接領域は、例えば、赤、緑、青、シアン、黄、マゼンタ、白及び黒の中から選択された色情報を有する。

［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の概略）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の概略を示す図である。

図１に示すように、投写型映像表示装置１００には、撮像素子３００が設けられる。また、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に映像光を投写する。

撮像素子３００は、投写面４００を撮像するように構成される。すなわち、撮像素子３００は、投写型映像表示装置１００によって投写面４００上に投写された映像光の反射光を検出するように構成される。撮像素子３００は、投写型映像表示装置１００に内蔵されていてもよく、投写型映像表示装置１００と併設されていてもよい。

投写面４００は、スクリーンなどによって構成される。投写型映像表示装置１００が映像光を投写可能な範囲（投写可能範囲４１０）は、投写面４００上に形成される。また、投写面４００は、スクリーンの外枠などによって構成される表示枠４２０を有する。

第１実施形態では、投写面４００が曲面であるケースについて説明する。例えば、投写面４００は、円柱や球体に設けられる面である。或いは、投写面４００は、樽歪みや糸巻き歪みが生じる面である。但し、第１実施形態は、平面の投写面にも適用可能である。

（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。

図２に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写ユニット１１０と、照明装置１２０とを有する。

投写ユニット１１０は、照明装置１２０から出射された映像光を投写面（不図示）上などに投写する。

第１に、照明装置１２０は、光源１０と、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０と、フライアイレンズユニット３０と、ＰＢＳアレイ４０と、複数の液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム６０とを有する。

光源１０は、白色光を発する光源（例えば、ＵＨＰランプやキセノンランプ）などである。すなわち、光源１０が発する白色光は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを含む。

ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、可視光成分（赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂ）を透過する。ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、赤外光成分や紫外光成分を遮光する。

フライアイレンズユニット３０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット３０は、フライアイレンズ３１及びフライアイレンズ３２によって構成される。フライアイレンズ３１及びフライアイレンズ３２は、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル５０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。

ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光の偏光状態を揃える。例えば、ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光をＳ偏光（又はＰ偏光）に揃える。

液晶パネル５０Ｒは、赤出力信号Ｒ_outに基づいて赤成分光Ｒを変調する。液晶パネル５０Ｒに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｒが設けられている。液晶パネル５０Ｒから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｒが設けられている。

液晶パネル５０Ｇは、緑出力信号Ｇ_outに基づいて緑成分光Ｇを変調する。液晶パネル５０Ｇに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｇが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｇから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｇが設けられる。

液晶パネル５０Ｂは、青出力信号Ｂ_outに基づいて青成分光Ｂを変調する。液晶パネル５０Ｂに光が入射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５２Ｂが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｂから光が出射する側には、一の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５３Ｂが設けられる。

なお、赤出力信号Ｒ_out、緑出力信号Ｇ_out及び青出力信号Ｂ_outは、映像出力信号を構成する。映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎の信号である。

ここで、各液晶パネル５０には、コントラスト比や透過率を向上させる補償板（不図示）が設けられていてもよい。また、各偏光板は、偏光板に入射する光の光量や熱負担を軽減させるプリ偏光板を有していてもよい。

クロスダイクロイックプリズム６０は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射される光を合成する色合成部を構成する。クロスダイクロイックプリズム６０から出射された合成光は、投写ユニット１１０に導かれる。

第２に、照明装置１２０は、ミラー群（ミラー７１〜ミラー７６）及びレンズ群（レンズ８１〜レンズ８５）を有する。

ミラー７１は、青成分光Ｂを透過して、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー７２は、赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー７１及びミラー７２は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを分離する色分離部を構成する。

ミラー７３は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを反射して、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂをミラー７１側に導く。ミラー７４は、青成分光Ｂを反射して、青成分光Ｂを液晶パネル５０Ｂ側に導く。ミラー７５及びミラー７６は、赤成分光Ｒを反射して、赤成分光Ｒを液晶パネル５０Ｒ側に導く。

レンズ８１は、ＰＢＳアレイ４０から出射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８２は、ミラー７３で反射された光を集光するコンデンサレンズである。

レンズ８３Ｒは、液晶パネル５０Ｒに赤成分光Ｒが照射されるように、赤成分光Ｒを略平行光化する。レンズ８３Ｇは、液晶パネル５０Ｇに緑成分光Ｇが照射されるように、緑成分光Ｇを略平行光化する。レンズ８３Ｂは、液晶パネル５０Ｂに青成分光Ｂが照射されるように、青成分光Ｂを略平行光化する。

レンズ８４及びレンズ８５は、赤成分光Ｒの拡大を抑制しながら、液晶パネル５０Ｒ上に赤成分光Ｒを略結像するリレーレンズである。

（制御ユニットの構成）
以下において、第１実施形態に係る制御ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。制御ユニット２００は、投写型映像表示装置１００に設けられており、投写型映像表示装置１００を制御する。

なお、制御ユニット２００は、映像入力信号を映像出力信号に変換する。映像入力信号は、赤入力信号Ｒ_in、緑入力信号Ｇ_in及び青入力信号Ｂ_inによって構成される。映像出力信号は、赤出力信号Ｒ_out、緑出力信号Ｇ_out及び青出力信号Ｂ_outによって構成される。映像入力信号及び映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎に入力される信号である。

図３に示すように、制御ユニット２００は、映像信号受付部２１０と、記憶部２２０と、取得部２３０と、特定部２４０と、算出部２５０と、素子制御部２６０と、投写ユニット調整部２７０とを有する。

映像信号受付部２１０は、ＤＶＤやＴＶチューナなどの外部装置（不図示）から映像入力信号を受付ける。

記憶部２２０は、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部２２０は、投写面４００上に投写される映像の調整に用いるテストパターン画像を記憶する。

テストパターン画像は、例えば、図４に示すように、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定める画像である。具体的には、テストパターン画像は、図５に示すように、３つの６角形領域によって特徴点を定める画像である。或いは、テストパターン画像は、図６に示すように、４つの菱形領域によって特徴点を定める画像である。

ここで、図５又は図６に示すように、少なくとも３つの隣接領域は、特徴点を囲んでおり、特徴点に隣接する。また、少なくとも３つの隣接領域のうち、互いに隣接する１対の領域は、異なる輝度、彩度又は色相を有する。例えば、少なくとも３つの隣接領域は、赤、緑、青、シアン、黄、マゼンタ、白及び黒の中から選択された色情報を有する。

このように、特徴点は、特徴点を定める隣接領域の位置及び特徴点を定める隣接領域の特徴（輝度、彩度又は色相）の組み合わせによって定められる。例えば、特徴点を定める隣接領域の数を"ｍ"、特徴点を定める隣接領域の特徴（輝度、彩度又は色相）の種類数を"ｎ"とした場合に、重複せずに定めることが可能な特徴点の数は、"_nＰ_m"で表すことができる。

取得部２３０は、撮像素子３００から撮像画像を取得する。例えば、取得部２３０は、撮像素子３００から出力されるテストパターン画像の撮像画像を取得する。

特定部２４０は、取得部２３０によって取得される撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる特徴点を特定する。具体的には、特定部２４０は、対象画素の周辺に設けられる周辺画素の特徴（輝度、彩度又は色相）を抽出するフィルタを有する。フィルタは、周辺画素の中から、特徴点を定める隣接領域を特定するための画素を抽出するフィルタである。

例えば、テストパターン画像が図５に示す画像である場合には、特定部２４０は、図７に示すように、対象画素に対して斜め右上の所定数画素、対象画素に対して斜め右下の所定数画素、対象画素に対して左の所定数画素を抽出するフィルタを有する。或いは、テストパターン画像が図６に示す画像である場合には、特定部２４０は、図８に示すように、対象画素に対して左右上限の所定数画素を抽出するフィルタを有する。

特定部２４０は、取得部２３０によって取得される撮像画像を構成する画素を対象画素としてセットして、対象画素にフィルタを適用することによって、対象画素が特徴点であるか否かを判定する。言い換えると、特定部２４０は、フィルタの適用によって得られたパターン（検出パターン）が特徴点を定義する所定パターンであるか否かを判定する。

図３に戻って、算出部２５０は、特定部２４０によって特定された特徴点の配置に基づいて、投写面４００上に投写された映像を調整するための調整パラメータを算出する。

第１に、算出部２５０は、図９に示すように、特定部２４０によって特定された特徴点の配置（特徴点マップ）を取得する。

第２に、算出部２５０は、図１０に示すように、図９に示す特徴点マップの中から、歪みなしに映像を投写可能な領域（補正投写領域）を抽出する。なお、図９に示す特徴点マップは、撮像素子３００によって撮像された撮像画像に基づいて生成されるため、補正投写領域は、撮像素子３００の位置から見て歪みなしに映像を投写可能な領域である。

第３に、算出部２５０は、図１１に示すように、補正投写領域内において特徴点を正しく配列するための調整パラメータを算出する。言い換えると、調整パラメータは、記憶部２２０に記憶されたテストパターン画像に含まれる各特徴点の座標（相対位置）が満たされるように、特徴点マップに含まれる各特徴点の位置を調整するためのパラメータである。

第４に、算出部２５０は、４つの特徴点によって囲まれる領域に含まれる画素の調整パラメータを算出する。具体的には、算出部２５０は、４つの特徴点によって囲まれる領域を擬似的に平面であると仮定して調整パラメータを算出する。

例えば、図１２に示すように、撮像素子３００によって撮像された撮像画像に含まれる４つの特徴点がＱ（Ｃ１）［ｉ，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ，ｊ＋１］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ＋１］で表されており、４つの特徴点によって囲まれる領域に含まれる画素Ｐ（Ｃ１）の調整パラメータの算出について説明する。ここで、記憶部２２０に記憶されたテストパターン画像において、Ｑ（Ｃ１）［ｉ，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ，ｊ＋１］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ＋１］、Ｐ（Ｃ１）と対応する画素は、図１３に示すように、Ｑ（Ｂ）［ｉ，ｊ］、Ｑ（Ｂ）［ｉ＋１，ｊ］、Ｑ（Ｂ）［ｉ，ｊ＋１］、Ｑ（Ｂ）［ｉ＋１，ｊ＋１］、Ｐ（Ｂ）［ｋ，ｌ］で表される。なお、Ｑ（Ｂ）［ｉ，ｊ］、Ｑ（Ｂ）［ｉ＋１，ｊ］、Ｑ（Ｂ）［ｉ，ｊ＋１］、Ｑ（Ｂ）［ｉ＋１，ｊ＋１］、Ｐ（Ｂ）［ｋ，ｌ］の座標は既知である。このようなケースにおいて、Ｐ（Ｃ１）の座標は、Ｑ（Ｃ１）［ｉ，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ，ｊ＋１］、Ｑ（Ｃ１）［ｉ＋１，ｊ＋１］の座標及び内分比率（ｒｘ、ｒｙ）に基づいて算出可能である。内分比率（ｒｘ、ｒｙ）は、以下の式によって表される。

ｒｘ＝Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）
ｒｙ＝Ｌ３／（Ｌ３＋Ｌ４）
図３に戻って、素子制御部２６０は、映像入力信号を映像出力信号に変換して、映像出力信号に基づいて、液晶パネル５０を制御する。具体的には、素子制御部２６０は、調整パラメータに基づいて、投写面４００上に投写された映像の形状の自動補正を行う（形状調整）。すなわち、素子制御部２６０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係に基づいて、自動的に台形補正を行う機能を有する。

投写ユニット調整部２７０は、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群を制御する。第１に、投写ユニット調整部２７０は、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群のシフトによって、投写面４００上に設けられる表示枠４２０内に投写可能範囲４１０を収める（ズーム調整）。投写ユニット調整部２７０は、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群のシフトによって、投写面４００に投写された映像のフォーカスを調整する（フォーカス調整）。

なお、特定部２４０、算出部２５０、素子制御部２６０及び投写ユニット調整部２７０は、投写面４００に投写された映像を調整する調整部２８０を構成する。

（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置（制御ユニット）の動作について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御ユニット２００）の動作を示すフロー図である。

図１４に示すように、ステップ１０において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上にテストパターン画像を表示（投写）する。

ステップ２０において、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の撮像画像を撮像素子３００から取得する。

ステップ３０において、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の撮像画像を構成する複数の画素のうち、いずれかの画素を対象画素としてセットする。

ステップ４０において、投写型映像表示装置１００は、パターンマッチングを行う。具体的には、投写型映像表示装置１００は、対象画素にフィルタを適用して、対象画素の周辺画素のパターン（検出パターン）を取得する。

ステップ５０において、投写型映像表示装置１００は、フィルタの適用によって得られたパターン（検出パターン）が特徴点を定義する所定パターンであるか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、検出パターンが所定パターンと一致する場合に、ステップ６０の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、検出パターンが所定パターンと一致しない場合に、ステップ７０の処理に移る。

ステップ６０において、投写型映像表示装置１００は、対象画素を特徴点として抽出する。

ステップ７０において、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の撮像画像を構成する全ての画素が対象画素としてセットされたか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、全ての画素が対象画素としてセットされている場合には、一連の処理を終了する。投写型映像表示装置１００は、全ての画素が対象画素としてセットされていない場合には、ステップ８０の処理に移る。

ステップ８０において、投写型映像表示装置１００は、対象画素を更新する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の撮像画像を構成する複数の画素のうち、対象画素としてセットされていない画素を対象画素としてセットする。

（作用及び効果）
第１実施形態では、テストパターン画像において、少なくとも３つの隣接領域によって特徴点が定められる。言い換えると、少なくとも３つの隣接領域の組み合わせによって特徴点が定められる。従って、特徴点を定める特徴（例えば、色相や輝度）の種類が同数であれば、１つの特徴によって１つの特徴点を定めるケースと比べて、定義可能な特徴点数を増加することができる。従って、特徴点の数が多いようなケースであっても、各特徴点を簡易に検出することができる。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、変更例１では、図１５に示すように、撮像素子３００の撮像領域、投写可能範囲４１０及び表示枠４２０が重複していないケースについて説明する。このようなケースにおいて、投写可能範囲４１０のうち、表示枠４２０外に表示されるテストパターン画像は、所望の色相や輝度が撮像素子３００によって検出されない可能性がある。

従って、変更例１では、図１６に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０のうち、表示枠４２０外の領域を無効領域と判定する。言い換えると、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０のうち、表示枠４２０内の領域を有効領域と判定する。投写型映像表示装置１００は、無効領域に表示されるテストパターン画像について特徴点の特定に用いない。

なお、投写型映像表示装置１００は、例えば、白色画像を投写面４００上に投写し、白色画像の撮像画像に基づいて、表示枠４２０を検出することが可能である。表示枠４２０の検出は、特徴点の特定前に行われることは勿論である。

（作用及び効果）
ここで、表示枠４２０外の領域の色は、表示枠４２０内の領域（スクリーン）の色と異なることが多い。変更例１では、投写可能範囲４１０のうち、表示枠４２０外の領域が無効領域と判定される。従って、特徴点の誤検出が抑制される。

［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、変更例２では、投写型映像表示装置１００（記憶部２２０）は、投写面４００上に投写される映像を調整するための調整パラメータとして、複数の視聴位置のそれぞれに対応する複数の調整パラメータを記憶する。

例えば、投写型映像表示装置１００（記憶部２２０）は、図１７に示すように、視聴エリアの両端において、撮像素子３００によってテストパターン画像を撮像して、視聴エリアの両端を視聴位置としたケースにおける調整パラメータを算出する。このようにして、投写型映像表示装置１００（記憶部２２０）は、視聴エリアの両端を視聴位置としたケースにおける調整パラメータを予め記憶する。

また、投写型映像表示装置１００（素子制御部２６０）は、投写面４００上に投写される映像に適用されている調整パラメータと対応付けられた視聴位置を示す情報を表示するように液晶パネル５０を制御する。

例えば、視聴位置を示す情報は、図１８に示すように、"視聴位置"及び"スクリーン位置"の相対的な位置関係、"視聴位置"及び"ＰＪ位置"の相対的な位置関係などである。"視聴位置"は、投写面４００上に投写される映像に適用されている調整パラメータと対応付けられた位置を示している。"スクリーン位置"は、表示枠４２０（スクリーン）の位置を示している。"ＰＪ位置"は、投写型映像表示装置１００の位置を示している。

これによって、ユーザは、投写面４００上に投写された"視聴位置を示す情報"とユーザとスクリーンの相対的な位置関係（或いはユーザと投写型映像表示装置１００との相対的な位置関係）とを見比べながら、リモートコントローラなどを用いて、調整パラメータの変更を指示することができる。

［変更例３］
以下において、第１実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、変更例２との相違点について主として説明する。

具体的には、変更例３では、図１９に示すように、ユーザの位置を検出する検出装置５００が設けられる。例えば、投写型映像表示装置１００は、９箇所の視聴位置に対応する９種類の調整パラメータ（調整パラメータ１〜調整パラメータ９）を記憶している。

このようなケースにおいて、投写型映像表示装置１００は、検出装置５００によって検出されたユーザの位置に基づいて、ユーザの位置に近い視聴位置に対応する調整パラメータ（調整パラメータ４，５，７，８）を特定する。続いて、投写型映像表示装置１００は、特定された調整パラメータに基づいて、ユーザの位置に対応する調整パラメータを算出する。

これによって、リモートコントローラなどを用いて、調整パラメータの変更を指示しなくても、適切な調整パラメータを設定することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した実施形態では、光源として、白色光源を例示した。しかしながら、光源は、ＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。

上述した実施形態では、光変調素子として、透過型の液晶パネルについて例示した。しかしながら、光変調素子は、反射型の液用パネルやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。

実施形態では特に触れていないが、投写型映像表示装置１００（素子制御部２６０）は、図２０に示すように、テストパターン画像に加えて、他の情報（ロゴマークや文字列）を表示するように液晶パネル５０を制御してもよい。なお、特徴点を定義する所定パターン他の情報が含まないように、他の情報を準備すべきであることは勿論である。

１０…光源、２０…ＵＶ／ＩＲカットフィルタ、３０…フライアイレンズユニット、４０…ＰＢＳアレイ、５０…液晶パネル、５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ…液晶パネル、５２、５３…偏光板、６０…クロスダイクロイックプリズム、７１〜７６…ミラー、８１〜８５…レンズ、１００…投写型映像表示装置、１１０…投写ユニット、１２０…照明装置、２００…制御ユニット、２１０…映像信号受付部、２２０…記憶部、２３０…取得部、２４０…特定部、２５０…算出部、２６０…素子制御部、２７０…投写ユニット調整部、２８０…調整部、３００…撮像素子、４００…投写面、４１０…投写可能範囲、４２０…表示枠

Claims (4)

1. 光源から出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する投写型映像表示装置であって、
   少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように前記光変調素子を制御する素子制御部と、
   前記投写面上に投写された前記テストパターン画像を撮像する撮像素子から、前記テストパターン画像の撮像画像を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された撮像画像に基づいて、前記撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部と、を備え、
   前記少なくとも３つの隣接領域は、前記特徴点に隣接すると共に前記特徴点を囲んでおり、
   前記少なくとも３つの隣接領域は、それぞれ輝度、彩度および色相のうちいずれかが異なることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 請求項１記載の投写型映像表示装置において、
   前記隣接領域は、六角形の領域を含むことを特徴とする投写型映像表示装置。
3. 請求項１または２記載の投写型映像表示装置において、
   前記投写面上に投写される映像を調整するための調整パラメータとして、複数の視聴位置のそれぞれに対応する複数の調整パラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記素子制御部は、
   前記投写面上に投写される映像に適用されている調整パラメータと対応付けられた視聴位置を示す情報を表示するように前記光変調素子を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
4. 光源から出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する投写型映像表示装置であって、
   少なくとも３つの隣接領域によって特徴点を定めるテストパターン画像を表示するように前記光変調素子を制御する素子制御部と、
   前記投写面上に投写された前記テストパターン画像を撮像する撮像素子から、前記テストパターン画像の撮像画像を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された撮像画像に基づいて、前記撮像画像に含まれる特徴点を特定し、特定された特徴点に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部と、を備え、
   前記少なくとも３つの隣接領域は、前記特徴点に隣接すると共に前記特徴点を囲んでおり、
   前記少なくとも３つの隣接領域は、それぞれ、赤、緑、青、シアン、黄、マゼンタ、白及び黒の中からいずれか１つ選択された色情報を有することを特徴とする投写型映像表示装置。

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