JP2017187572A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面状の被投射面を前提とした通常のフォーカス調整と、周辺フォーカス用の調整とを、従来よりも迅速に行うことができる画像投射装置を提供する。【解決手段】投射光学系を用いて被投射面に画像を投射可能な画像投射装置で、被投射面の投射範囲における投射光学系の光軸位置を含む第１の領域に対しフォーカス調整する第１のフォーカス調整部と、第１の領域よりも周辺側の第２の領域に対しフォーカス調整する第２のフォーカス調整部と、フォーカス調整用のチャートを生成可能な画像生成部と、第１のフォーカス調整部の駆動および第２のフォーカス調整部の駆動を制御する制御部と、を有し、画像生成部は、第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、第１の領域を強調した第１のチャートを生成し、第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、第２の領域を強調した第２のチャートを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置に関し、特に曲面状の被投射面に画像を投射可能な画像投射装置に関するものである。

従来、画像投射装置は平面に投射画像を結像させて使用することが一般的であったが、近年は歪曲スクリーンやプロジェクションマッピング等のように、平面以外のへの投射も増えてきている。加えて、高解像度化によるパネル（画像表示素子）の狭ピッチ化が進んでいることもあり、焦点深度が減少し、投射画像のピントを合わせることの難易度が上昇している。

このような状況で、曲面形状のスクリーンへの投射に対して広い範囲でピント調整可能な、像面湾曲による湾曲度合いと周辺のフォーカス位置を調整することが可能な画像投射装置が開示されている（特許文献１）。

特開２０１１−１４５５８０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、平面状の被投射面を前提とした通常のフォーカス調整と周辺フォーカス用の調整が混在し、全体的なフォーカス調整には手間がかかってしまう。

本発明の目的は、平面状の被投射面を前提とした通常のフォーカス調整と、周辺フォーカス用の調整とを、従来よりも迅速に行うことができる画像投射装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像投射装置は、投射光学系を用いて被投射面に画像を投射可能な画像投射装置であって、前記被投射面の投射範囲における前記投射光学系の光軸位置を含む第１の領域に対しフォーカス調整する第１のフォーカス調整部と、前記投射範囲において前記第１の領域よりも周辺側の第２の領域に対しフォーカス調整する第２のフォーカス調整部と、フォーカス調整用のチャートを生成可能な画像生成部と、前記第１のフォーカス調整部の駆動および前記第２のフォーカス調整部の駆動を制御する制御部と、を有し、前記画像生成部は、前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第１の領域を強調した第１のチャートを生成し、かつ、前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第２の領域を強調した第２のチャートを生成することを特徴とする。

本発明によれば、平面状の被投射面を前提とした通常のフォーカス調整と、周辺フォーカス用の調整とを、従来よりも迅速に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像投射装置の構成を示すブロック図 レンズシフトが無い場合と有る場合における周辺フォーカス調整範囲の説明図 全体フォーカス調整と周辺フォーカス調整の概念図 レンズシフトに対する被投射面の投射範囲における光軸位置と周辺フォーカス調整を行う位置の説明図 レンズシフトが無い場合と有る場合における、全体フォーカスと周辺フォーカスの際の投射範囲におけるフォーカス用チャートを示す図 第１の実施形態におけるフォーカス調整のフローチャート 第２の実施形態に係る画像投射装置の構成を示すブロック図 第２の実施形態におけるオートフォーカス調整のフローチャート 第３の実施形態に係る画像投射装置の構成を示すブロック図 レンズシフトが有る場合の第３の実施形態における距離センサの配置図 第３の実施形態におけるオートフォーカス調整のフローチャート 歪曲測定用チャートの説明図 投射光学系における第１、第２のフォーカス調整部の説明図 レンズシフトが無い場合と有る場合における、全体フォーカスと周辺フォーカスの際の投射範囲におけるフォーカス用チャートの変形例を示す図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
（画像投射装置）
図１に、本実施形態に係る画像投射装置１のブロック図を示す。画像投射装置１は、光源部１０１から出射された光を、光変調部１０２にて光の変調を行った後、投射光学系としての投射レンズ１０３を介して被投射面であるスクリーン２の被投射面に画像を投射可能である。

投射レンズ１０３におけるフォーカス用レンズは、図１３に示すように、構成するレンズの全体を一体的に光軸方向に変位可能（第１のフォーカス調整部１０３ａを備える）である。また、構成するレンズの一部を相対的に光軸方向に変位可能（第２のフォーカス調整部１０３ｂを備える）である。

第１のフォーカス調整部１０３ａは、被投射面の投射範囲における投射レンズ１０３の光軸位置を含む第１の領域に対しフォーカス調整可能である（全体フォーカス用）。また、第２のフォーカス調整部１０３ｂは、被投射面の投射範囲における光軸位置に対し周辺側の第２の領域に対しフォーカス調整可能である（周辺フォーカス用）。第２のフォーカス調整部１０３ｂは、像面湾曲を発生することにより、曲面状のスクリーン２の投射範囲における投射レンズ１０３の光軸位置に対し周辺側の第２の領域に対しフォーカス調整可能となる。

なお、投射光学系としての投射レンズ１０３は、画像投射装置１の装置本体に固設される場合に限らず、画像投射装置１の装置本体に対し着脱可能に設けられても良い（図１３では投射レンズ１０３を２点鎖線で表記）。

図１に戻って、光源部１０１は、放電ランプまたは固体光源で構成されることが多い。そして、光変調部１０２は光源部１０１からの光を、画像を生成可能な画像生成部としてのパネル１０２ａへ照射し、パネル１０２ａで変調を行った後の光を投射レンズ１０３へと照射している。光変調部１０２はミラー、プリズム、レンズ等の光学素子で構成され、パネル１０２ａは液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）から構成されることが多い。なお、スクリーン２は平面が多いが、歪曲している場合もある。

パネル１０２ａで行う変調は、入力ＩＦ（インタフェース）１０４から入力された画像信号を基に行われる。入力ＩＦ１０４から画像処理部１０５に受信された画像信号は、デコード処理、ＩＰ変換やキーストン補正およびスケーリング等の画像処理、オンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）画像を重畳する処理等が行われる。

画像処理部１０５で処理された画像信号は、パネル駆動部１０６に送信され、パネル駆動部１０６は、受信した画像信号に従ってパネル１０２ａを駆動する。駆動方法はパネル１０２ａによって異なるが、例えばＤ／Ａ変換やＰＷＭ制御などを行う。パネル１０２ａは、画像信号を基に各画素を駆動することで入射光を変調し、入力画像信号を投射画像へと変換する。

レンズシフト駆動部１０７はモーターから構成され、制御部１１３の指示によりシフト調整部として投射レンズ１０３の少なくとも一部（本実施形態では投射レンズ１０３の全体）をレンズ光軸と直交する方向に移動させることが可能となっている。そして、レンズシフト位置検知部１１０はリニアエンコーダ―などから構成され、レンズシフト駆動部１０７によって駆動された投射レンズ１０３のシフト位置を検知して制御部１１３へと出力する。

（全体フォーカス調整と周辺フォーカス調整）
本実施形態のフォーカス調整としては、平面状の被投射面を前提とした通常のフォーカス調整である光軸位置を含む第１の領域におけるフォーカス調整（全体フォーカス調整）がある。更に、光軸位置に対し周辺側の第２の領域におけるフォーカス調整（周辺フォーカス調整）がある。言い換えれば、第２の領域は第１の領域よりも投射範囲において周辺側に位置する領域である。

本実施形態では、画像生成部としてのパネル１０２ａは、全体フォーカス調整に際し、被投射面の画像範囲における光軸位置を含む第１の領域のみにチャートを生成し、かつ、周辺ォーカス調整に際し、光軸位置の周辺側の第２の領域のみにチャートを生成する。

図１で、全体フォーカス駆動部１０８はモーターから構成され、全体フォーカス調整時には、全体フォーカス用レンズとして投射レンズ１０３に含まれるレンズ（図１３に示す第１のフォーカス調整部１０３ａ）を一体的に光軸方向に駆動する。そして、全体フォーカス位置検知部１１１はリニアエンコーダ―などから構成され、全体フォーカス駆動部１０８によって駆動された全体フォーカス用レンズの現在位置を検知して制御部１１３へと出力する。

また、図１で、周辺フォーカス駆動部１０９はモーターから構成され、周辺フォーカス調整時には、周辺フォーカス用レンズとして投射レンズ１０３に含まれるレンズ（図１３に示す第２のフォーカス調整部１０３ｂ）を駆動する。そして、周辺フォーカス位置検知部１１２はリニアエンコーダ―などから構成され、周辺フォーカス駆動部１０９によって駆動された周辺フォーカス用レンズの位置情報を検知し、制御部１１３へと出力する。

制御部１１３はマイクロコンピューター等で構成され、例えばリモコン等の外部操作によるレンズ駆動要求を受け付けて、レンズシフト駆動部１０７や各フォーカス駆動部を制御する。また、画像処理部１０５の制御を行うことで、画像処理内容の変更やオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）の制御を行う。さらに、レンズシフト位置検知部１１０からレンズシフト位置を取得し、出力画像に対する光軸位置の場所の演算を行う。

（周辺フォーカス調整とレンズシフト）
図２は、レンズシフトが無い場合と有る場合における周辺フォーカス調整範囲の説明図
である。図２（ａ）はシフト０％時の状態を示しており、レンズ光軸が画像中心と重なり、画像中心の周辺フォーカスを行うことが見て取れる。図２（ｂ）はシフト＋５０％時の状態を示しており、レンズ光軸は画像の下辺にあるため、画像の下辺を中心とした周辺フォーカスが行われることが見て取れる。

ここで、レンズシフトに関し、シフト０％をレンズ光軸が画像の中心になる場合、シフト１００％を画像の１辺分の距離をシフトする場合と定義した。以上のように、レンズシフト位置によって周辺フォーカスの対象範囲が変化することが分かる。

図３は、全体フォーカス調整と周辺フォーカス調整の概念図で、フォーカスの調整方法の一例を示す。調整の最初にフォーカス面とスクリーンの光軸を合わせ、制御部１１３（図１、図１３）が全体フォーカス駆動部１０８（図１、図１３）を駆動して、投射レンズ１０３の第１のフォーカス調整部１０３ａ（図１３）が調整される。これにより、光軸付近で全体フォーカスが実行される。

その後、制御部１１３が周辺フォーカス駆動部１０９（図１、図１３）を駆動して、投射レンズ１０３の第２のフォーカス調整部１０３ｂ（図１３）が調整される（像面湾曲が発生する）ことで、光軸の周辺部で周辺フォーカスが実行される。これにより、スクリーン全体にフォーカスを合わせることが可能である。

図４は、レンズシフト時の投射画像（シフト画像）に対するレンズ光軸と周辺フォーカス状態を表している。レンズシフトを行うと光軸位置、周辺フォーカス変化量の大きさが変化することが分かる。このレンズシフト状態で図３のフォーカス調整方法を行う場合、レンズ光軸の箇所と周辺フォーカス変化量が最も大きい箇所が分かるとフォーカス調整の効率が良い。そこで、図５のように、フォーカス調整時に表示するチャートの位置を変更することで、レンズ光軸とレンズ光軸から遠い箇所を強調することができる。

ここで、本願明細書において、強調とは明度、彩度（色彩）、模様、形状等の少なくとも１つを変更することで、チャートの領域をチャート以外の領域に対し区別できるようにすることをいう。本実施形態では、チャート以外の領域の明度をゼロとする（表示しない）ことで、全体フォーカス時と周辺フォーカス時に出すチャートの位置が変更することとなる。

即ち、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、レンズシフト０％時での全体フォーカス時は、投射範囲の中心にレンズ光軸があるのでチャートを投射範囲の中心のみ表示する。これにより、レンズ光軸を強調する（チャートを投射範囲の中心のみ表示し投射範囲の周辺は表示しない）。そして、レンズシフト０％以外の時は、シフト状況に応じたレンズ光軸の位置をチャートの中心としてチャートをその領域のみ表示することでレンズ光軸を強調する（図５（ｃ））。

また、図５（ｂ）に示すように、レンズシフト０％時での周辺フォーカス時（投射範囲の中心にレンズ光軸がある）は、チャートを投射範囲の周辺（四隅）のみ表示する。即ち、周辺フォーカス時はよりフォーカス移動量が大きい箇所としてレンズ光軸から遠い箇所が該当するため、投射範囲の周辺のみ表示することで周辺を強調する（チャートを投射範囲の周辺のみ表示しチャートを投射範囲の中心に表示しない）。

そして、図５（ｄ）に示すように、レンズシフト０％以外の周辺フォーカス時は、シフト状況に応じたレンズ光軸と、フォーカス移動量が大きい箇所としてレンズ光軸から遠い箇所を中心にチャートをその領域のみ表示する。

（フローチャート）
次に、図３乃至図５で説明したフォーカス調整の方法について、図６のフォーカス調整フローチャートを参照して説明する。メニュー設定やリモコン、コマンド経由で制御部１１３へとフォーカス調整要求後、フォーカスの調整が開始される。Ｓ１０１にて、まず全体フォーカス調整モードへ移行し、全体フォーカス調整を開始してＳ１０２へ進む。

次にＳ１０２で、フォーカス調整用のチャートを出すか否かを確認する。チャートを出さない場合はＳ１０７へ進み、チャートを出す場合はＳ１０３へ進む。フォーカス調整開始後、自動でチャートを出すようにしても良いが、その場合、Ｓ１０２は無条件でＳ１０３へと進む。

次にＳ１０３で、周辺フォーカス調整がロックされているか否かを確認する。周辺フォーカスがロックされていればＳ１０４へ進み、周辺フォーカスがロックされていなければＳ１０５へ進む。周辺フォーカス調整のロックは行わなくとも良いが、その場合常にロックされていない場合の選択となる。

次にＳ１０４で、画像処理部１０５は画像中心を強調したチャートを出力する。例えば、図５（ａ）のチャートが考えられる。周辺フォーカスがロックされており、周辺フォーカス調整を行わないため、レンズシフトに関わらず中心でフォーカスを合わせることで、画面全体のフォーカスを平均的に合わせられる効率の良いフォーカス調整となる。そして、チャート出力後、Ｓ１０７に進む。チャートは入力画像に画面重畳しても良いし、入力画像を上書きしても良い。

ここで、分岐したＳ１０５では、制御部１１３はレンズシフト位置検知部１１０からレンズシフト位置を検出する。そして、Ｓ１０６にて、制御部１１３はＳ１０５で取得したレンズシフト位置を基に投射画像とレンズ光軸の位置関係を演算する。制御部１１３は演算結果を画像処理部１０５に出力し、画像処理部１０５は演算結果を基にレンズ光軸付近を強調したチャートを画像出力する。例えば、図５（ｃ）のようなチャートが考えられる。このチャート出力後、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７では、制御部１１３は全体フォーカスの調整をユーザーに開放し、調整が終わるのを待ち続ける。全体フォーカス調整終了は、例えばメニューやリモコン操作、コマンドにて判断する。また、一定時間以上操作がない場合は、フォーカス調整を終了しても良い。

次にＳ１０８で、周辺フォーカス調整がロックされているか否かを確認する。周辺フォーカスがロックされていればフォーカス調整を終了し、周辺フォーカスがロックされていなければＳ１０９へ進む。Ｓ１０３同様、周辺フォーカス調整のロックがなければ常にロックされていない場合の選択となる。

次にＳ１０９で、周辺フォーカス調整モードへ移行し、周辺フォーカス調整を開始してＳ１１０へ進む。そして、Ｓ１１０でＳ１０２と同様に、フォーカス調整用のチャートを出すか否かを確認する。チャートを出さない場合はＳ１１３へ進み、チャートを出す場合はＳ１１１へ進む。なお、Ｓ１０２と同様に、フォーカス調整開始後、自動でチャートを出すようにしても良い。

次にＳ１１１で、Ｓ１０５と同様にレンズシフト位置検知部１１０からレンズシフト位置を検出する。Ｓ１０５で取得したデータを記憶しておき、そのまま使用しても良い。次にＳ１１２で、制御部１１３はＳ１１１で取得したレンズシフト位置を基に投射画像とレンズ光軸の位置関係を演算し、演算結果を基に画像処理部１０５は光軸から遠い箇所を強調したチャートを出力する。例えば、図５（ｄ）のようなチャートが考えられる。なお、光軸位置の演算結果は、Ｓ１０６での演算結果を使用しても良い。

なお、周辺フォーカスは、図５（ｄ）の四隅のチャートのうち、大きさが最も強調される左上隅のチャートのみを用いると好ましい。

Ｓ１１３では、Ｓ１０７と同様に制御部１１３は周辺フォーカスの調整をユーザーに開放し、調整が終わるのを待ち続ける。外部からの調整終了操作の検知、もしくは一定時間無操作状態が続いた場合には周辺フォーカス設定が終わったと判断し、フォーカス調整を終了する。

各レンズ変位に関して、ここではモーター駆動としたが手動でも良い。その場合、各フォーカスが動作したことを検出し、動作したフォーカスに応じたチャートを出力するようにすると良い。

（本実施形態の効果）
以上述べたように、本実施形態では、全体フォーカス調整と周辺フォーカス調整とが可能なプロジェクタに対するフォーカス調整を簡易化することで、全体的なフォーカス調整を迅速に行うことができる。

《第２の実施形態》
図７に、周辺フォーカスを含んだオートフォーカス（ＡＦ）を行うことができる本実施形態における画像投射装置４の構成を示す。第１の実施形態の画像投射装置１（図１）と共通する構成要素には、同符号を付すことで説明を割愛する。画像投射装置４は、第１の実施形態の画像投射装置１（図１）に対し、投射面撮像部３０１を備える。本実施形態の投射面撮像部３０１はカメラで構成され、投射画像を撮像可能できるように設置される。なお、投射面撮像部３０１は画像投射装置３の外部に外付けされても良い。

ここで、図８のフローチャートを基に、周辺フォーカスを含んだＡＦの調整方法を説明する。先ずＡＦ調整開始後、Ｓ２０１で制御部１１３はレンズシフト位置検知部１１０からレンズシフト位置を検出する。次にＳ２０２で、制御部１１３はＳ２０１で取得したレンズシフト位置を基に投射画像と光軸の位置関係を演算する。制御部１１３は、演算結果を基に投射画面内に光軸があるか否かを判断し、投射画面内に光軸があればＳ２０３へ、投射画面内に光軸がなければＳ２０４へ進む。

Ｓ２０３では、制御部１１３はＳ２０２で演算した投射画像と光軸の位置関係を画像処理部１０５に出力し、画像処理部１０５は受信した位置関係を基に、光軸付近に光軸を強調したＡＦ用のチャートを出力する。ＡＦ用のチャートは、コントラストの差が大きいものが好ましい。

一方、分岐したＳ２０４では、光軸が投射範囲内にないため、画像処理部１０５はＳ２０２で演算した投射画像と光軸の位置関係を制御部１１３から受信後、光軸と距離が近くなる場所を強調したＡＦ用のチャートを出力する。

次にＳ２０５で、制御部１１３は、投射面撮像部３０１から取得した投射画像と、画像処理部１０５から取得したチャート位置を基にコントラスト方式のＡＦを行う。即ち、チャートを投射した状態で全体フォーカスを少しずつ駆動して、チャート部のコントラストが最も高くなった（最も鮮明化した）際に全体フォーカスが合ったと判断する。前提として、投射面撮像部３０１のフォーカスは合っているとする。なお、投射面撮像部３０１のフォーカスは手動で合わせておいても良いし、自動で合わせても良い。

次にＳ２０６で、画像処理部１０５は、Ｓ２０２で演算した投射画像と光軸の位置関係を制御部１１３から取得し、取得した演算結果を基に光軸から遠い箇所を強調したＡＦ用のチャートを出力する。

次にＳ２０７で、制御部１１３は、投射面撮像部３０１から取得した投射画像と、画像処理部１０５から取得したチャート位置を基にコントラスト方式のＡＦを行う。チャートを投射した状態で周辺フォーカスを少しずつ駆動して、チャート部のコントラストが最も高くなった際に周辺フォーカスがあったと判断してＡＦ処理を終了する。この際、多点でのコントラスト状況で判断しても良い。例えば、図５（ｄ）のような場合、左上／右上／右下のチャートの３か所のコントラスト状況から判断しても良いし、左上だけのコントラスト状況から判断しても良い。

このように、本実施形態では、上記方法によって周辺フォーカス調整と全体フォーカス調整を持つプロジェクタに対して、簡易にオートフォーカス調整を行うことが可能である。

《第３の実施形態》
以下、図９乃至図１２を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、画像生成部は、投射画像の歪曲中心を確認可能な第２のチャートを生成可能である。そして、本実施形態では、投射面の歪曲中心点とレンズ光軸がずれている場合にも周辺フォーカスを含んだオートフォーカスを行うことができる。本実施形態において、第１および第２の実施形態に示した画像投射装置１，３と共通する構成要素には、同符号を付すことで説明を割愛する。

（光軸および周辺部における距離センサ）
図９は、本実施形態における画像投射装置４の構成を示す。画像投射装置４は、第２の実施形態の画像投射装置３（図７）に対し、ズーム駆動部４０１とズーム位置検知部４０２と光軸距離センサ４０３と周辺部距離センサ４０４を備える。ズーム駆動部４０１はモーターから構成され、投射レンズ１０３のズーム用レンズを駆動する。そして、ズーム位置検知部４０２はリニアエンコーダ―などから構成され、ズーム駆動部４０１によって駆動されたズーム用レンズの位置情報を検知し、制御部１１３へと出力する。

また、光軸距離センサ４０３は投射面のレンズ光軸位置と画像投射装置４の装置本体との間の距離を測定可能で、測定値を制御部１１３へ出力する。そして、周辺部距離センサ４０４は投射面の周辺部と画像投射装置４の装置本体との距離を測定可能で、測定値を制御部１１３へ出力する。周辺部距離センサ４０４は、例えば図１０では、シフト０％時の４隅を測定できるように設置されている。レンズシフトを行った場合には、投射画像領域に有るセンサを使用して画像投射装置４との距離を測定すればよい。これらの周辺部距離センサ４０４および光軸距離センサ４０３は位相差センサもしくはアクティブの距離センサなどから構成される。

（投射面の歪曲中心点とレンズ光軸のずれを無くした後のオートフォーカス）
次に、図１１のフローチャートを基に、投射面の歪曲中心点とレンズ光軸がずれている場合の周辺フォーカス調整を含んだオートフォーカス（ＡＦ）の調整方法を説明する。ＡＦ調整開始後、Ｓ３０１で制御部１１３は光軸距離センサ４０３を用いて投射面のレンズ光軸位置と画像投射装置４との間の距離を取得する。

次にＳ３０２で、制御部１１３はＳ３０１で取得した距離に対して、全体フォーカス駆動部１０８の駆動で全体オートフォーカスを行う。ここで、ズーム位置と距離に関しフォーカスが合う全体フォーカス位置を記憶しておけば、ズーム位置検知部４０２から取得したズーム位置とＳ３０１で取得した距離から光軸付近の全体フォーカスを合わせることが可能である。

次にＳ３０３で、制御部１１３はレンズシフト位置検知部１１０からレンズシフト位置を検出し、投射画像に対するレンズ光軸位置を演算する。

次にＳ３０４で、制御部１１３は投射面の歪曲中心点を演算する。演算方法として、画像処理部１０５に図１２の左側のようなチャートを出力させた状態で投射面撮像部３０１から投射画像を取得し、図１２の右側のようにチャートの歪み具合が少ない箇所を抽出して投射面の歪曲中心点を演算する。

次にＳ３０５で、Ｓ３０３で演算したレンズ光軸位置とＳ３０４で演算した投射面の歪曲中心点の間の距離を確認し、距離が所定範囲内であるか投射面が平面であればＳ３０９へ進む。距離が所定範囲外であれば、Ｓ３０６へ進む。

次にＳ３０６で、制御部１１３はＳ３０３で演算したレンズ光軸位置とＳ３０４で演算した投射面の歪曲中心点を画像処理部１０５に出力する。画像処理部１０５は、受信した光軸位置を基にそれぞれの位置を示したチャートを出力する。次にＳ３０７で、光軸と投射面の歪曲中心点を合わせるようにユーザーへの指示（報知）を行う。

次にＳ３０８で、ユーザーがレンズ光軸位置と投射面の歪曲中心点を所定範囲内に合わせたか否かを確認する。合わせなかった場合は、ＡＦ調整を終了する。合わせた場合は、Ｓ３０９へ進む。確認方法として、Ｓ３０４とＳ３０５と同様に測定を行うか、ユーザーの選択に任せるかが考えられる。

次にＳ３０９で、制御部１１３は周辺部距離センサ４０４を用いて投射面の周辺部との距離を取得する。例えば、図１０のレンズシフト状態の場合では左上の距離センサの値を測定するのが望ましい。

センサの種類がパッシブである場合は、投射されたコントラストのあるチャートをセンサが読み取ると距離測定の精度が上昇する。そのため、センサ測定位置にコントラストの高いチャートが投射されるよう、ズーム位置、レンズシフト位置を基にチャートを出力する。

次にＳ３１０で、制御部１１３はＳ３０９で取得した周辺部距離に対して、周辺フォーカス駆動部１０９の駆動で周辺オートフォーカスを行う。平面時の光軸距離と周辺部距離の値を得ておき、平面時にピントが合う周辺部距離と取得した周辺部距離の差を、光軸距離センサ４０３と周辺部距離センサ４０４の設置角度位置の関係を使って設定すべき周辺フォーカス駆動量として決定する。

本実施形態では、上記した方法によって周辺フォーカス調整と全体フォーカス調整を持つプロジェクタに対して、投射面の歪曲中心点とレンズ光軸がずれている場合でもオートフォーカス調整を行うことが可能である。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、画像生成部は、全体フォーカス調整に際し、被投射面の画像範囲における光軸位置を含む第１の領域のみにチャートを生成し、かつ、周辺フォーカス調整に際し、光軸位置の周辺側の第２の領域のみにチャートを生成した。しかし、本発明は、チャートの強調については、このようなチャートの位置変更に限られない。

例えば、図１４に示すように、光軸位置を含む第１の領域と光軸位置の周辺側の第２の領域の双方にチャート（第１および第２のチャート）を生成する前提で、明度もしくは濃度の差で両者を識別できるようにチャートを生成しても良い。また、光軸位置を含む第１の領域と光軸位置の周辺側の第２の領域の双方にチャートを生成する前提で、明度もしくは濃度の差の替りに大きさの差で両者を識別できるようにチャートを生成しても良い。

つまり、画像生成部は、第１の領域を強調するための第１のチャートと、第２の領域を強調するための第２のチャートを互いに異なる位置に表示される複数のチャートとして両者を識別できるように生成してもよい。

さらに、画像生成部は、次に示す第３のチャート（単一のチャート）を生成してもよい。即ち、第１のチャート及び第２のチャートとして、第１の領域における表示と第２の領域における表示が第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整時と第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整時によって異なる単一のチャートを生成しても良い。これは、言い換えれば、画像生成部は、第１のチャートとして第２の領域よりも第１の領域が強調されたチャートと、第２のチャートとして第１の領域よりも第２の領域が強調されたチャートを単一のチャートとして生成してもよい。

また、上述した実施形態では、投射画像（投射映像）を投射しない状態で、フォーカス調整用のチャートを投射することを前提とするものであったが、投射画像（投射映像）を投射した状態で、フォーカス調整用のチャートを投射するようにしても良い。この場合、ユーザーは投射画像（投射映像）を視認しながら、フォーカス調整したいときにフォーカス調整ができる。

（変形例２）
上述した実施形態では、画像生成部は、被投射面の画像範囲における光軸位置を含む第１の領域と、光軸位置の周辺側の第２の領域だけに、それぞれの領域を強調したチャートを生成したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１の領域と第２の領域の間の第３の領域に強調したチャートを更に生成するようにしても良い。

１０２ａ・・パネル、１０３・・投射レンズ、１０３ａ・・第１のフォーカス調整部、１０３ｂ・・第２のフォーカス調整部、１１３・・制御部

Claims (13)

1. 投射光学系を用いて被投射面に画像を投射可能な画像投射装置であって、
   前記被投射面の投射範囲における前記投射光学系の光軸位置を含む第１の領域に対しフォーカス調整する第１のフォーカス調整部と、
   前記投射範囲において前記第１の領域よりも周辺側の第２の領域に対しフォーカス調整する第２のフォーカス調整部と、
   フォーカス調整用のチャートを生成可能な画像生成部と、
   前記第１のフォーカス調整部の駆動および前記第２のフォーカス調整部の駆動を制御する制御部と、
   を有し、
   前記画像生成部は、前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第１の領域を強調した第１のチャートを生成し、かつ、
   前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第２の領域を強調した第２のチャートを生成することを特徴とする画像投射装置。
2. 前記第１のチャート及び前記第２のチャートは互いに異なる位置に表示される複数のチャートであることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記画像生成部は、前記第１のチャート及び前記第２のチャートとして、前記第１の領域における表示と前記第２の領域における表示が前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整時と前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整時によって異なる１つのチャートを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
4. 前記投射光学系を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置。
5. 前記投射光学系は少なくとも一部が前記投射光学系の光軸と直交する方向へ変位可能であり、
   前記制御部は、前記投射光学系の少なくとも一部を前記投射光学系の光軸と直交する方向へ変位させて前記被投射面における前記投射範囲をシフトさせるシフト調整部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像投射装置。
6. 前記シフト調整部によるシフト位置を検知するシフト位置検知部を有し、
   前記画像生成部は、
   前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記シフト調整部によってシフトされた前記第１の領域を強調した前記チャートを生成し、かつ、
   前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記シフトされた前記第１の領域の周辺側の前記第２の領域を強調した前記チャートを生成することを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置。
7. 前記画像生成部は、
   前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記シフトされた前記第１の領域の周辺側の前記第２の領域を強調すると共に、前記投射範囲におけるシフトされた前記光軸位置を強調した前記チャートを生成することを特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
8. 前記被投射面を撮像可能な撮像部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像投射装置。
9. 前記画像生成部は、投射画像の歪曲中心を確認可能な第２のチャートを生成可能であり、
   前記制御部は、
   前記撮像部で撮像された前記投射範囲における前記第２のチャートの前記歪曲中心の位置と前記撮像部の出力より求められる前記投射光学系の光軸位置との距離を基に所定範囲を超える場合にユーザーに報知することを特徴とする請求項８に記載の画像投射装置。
10. 前記制御部は、
    前記撮像部で撮像されたフォーカス調整用の前記チャートを鮮明化するように前記第１のフォーカス調整部および前記第２のフォーカス調整部をオートフォーカス調整させることを特徴とする請求項８または９に記載の画像投射装置。
11. 装置本体から前記第１の領域までの距離を測定可能な第１のセンサと、
    前記装置本体から前記第２の領域までの距離を測定可能な第２のセンサと、
    を有し、
    前記制御部は、
    前記第１のセンサの出力に基づいて前記第１のフォーカス調整部をオートフォーカス調整し、かつ、
    前記第２のセンサの出力に基づいて前記第２のフォーカス調整部をオートフォーカス調整することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像投射装置。
12. 前記画像生成部は、前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第１の領域および前記第２の領域のうち前記第１の領域のみに前記チャートを生成し、かつ、前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第１の領域および前記第２の領域のうち前記第２の領域のみに前記チャートを生成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像投射装置。
13. 前記画像生成部は、前記第１のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第１の領域の方が前記第２の領域よりも明度もしくは濃度を高く、または大きさを大きくするように前記チャートを生成し、かつ、前記第２のフォーカス調整部によるフォーカス調整に際し、前記第２の領域の方が前記第１の領域よりも明度もしくは濃度を高く、または大きさを大きくするように前記チャートを生成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像投射装置。