投写型映像表示装置および画像調整方法
【課題】外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合であっても、高い精度で映像の形状調整を可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供する。
【解決手段】光源から出射される光を変調する液晶パネルと、液晶パネル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、所定のパターン画像を表示するように液晶パネルを制御する素子制御部と、投写面上に投写された所定パターン画像を撮像する撮像素子と、撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を算出する算出部と、算出部によって算出された位置関係に基づいて、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。そして、撮像素子が所定パターン画像を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理Ｓ５２０を行うことを要旨とする。
【解決手段】光源から出射される光を変調する液晶パネルと、液晶パネル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、所定のパターン画像を表示するように液晶パネルを制御する素子制御部と、投写面上に投写された所定パターン画像を撮像する撮像素子と、撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を算出する算出部と、算出部によって算出された位置関係に基づいて、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。そして、撮像素子が所定パターン画像を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理Ｓ５２０を行うことを要旨とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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およびこの投写型映像表示装置に適用される画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
これに対して、以下の手順で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）。第１に、投写型映像表示装置は、長方形形状のテストパターン画像を投写面上に投写する。第２に、投写型映像表示装置は、投写面上に投写されたテストパターン画像を撮像して、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標を特定する。第３に、投写型映像表示装置は、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を特定して、投写面上に投写される映像の形状を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１８６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、テストパターン画像を撮像素子で撮像するときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置ら投写面までの距離（投写距離）が長い場合がある。このような場合には、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが低下してしまい、テストパターン画像からの座標の特定が困難になる。座標の特定が正確ではないと、その後の映像の形状を調整する処理の精度も低下してしまう。
【０００６】
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、外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合であっても、高い精度で映像の形状調整を可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の特徴は、光源（例えば、光源１０）から出射される光を変調する光変調素子（例えば、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（例えば、投写面４００）上に投写する投写ユニット（例えば、投写ユニット１１０）とを有する投写型映像表示装置（例えば、投写型映像表示装置１００）である。この投写型映像表示装置において、所定の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（例えば、素子制御部２６０）と、前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像素子（例えば、撮像素子３００）と、前記撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出部（例えば、算出部２５０）と、前記算出部によって算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部（例えば、調整部２８０）と、を備える。そして、前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くする処理を行うことを要旨とする。
【０００８】
形状調整、ズーム調整、フォーカス調整を行うための各種パターン画像を投写したときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置ら投写面までの距離（投写距離）が長い場合がある。外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合には、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが低下してしまい、上記の各種調整のための検出精度が低下してしまう虞がある。かかる特徴によれば、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが向上するので、高い検出精度を維持することが可能となる。
【０００９】
上記の投写型映像表示装置において、撮像画像のコントラストを高くする処理は、前記光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理（例えば、ステップ５２０、６２０）であることを要旨とする。これにより、投写面に投写されるパターン画像のコントラストが向上するので、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストも向上させることができる。
【００１０】
上記の投写型映像表示装置において、撮像画像のコントラストを高くする処理は、前記撮像素子の露光時間を増加させる処理（例えば、ステップ７２０）であることを要旨とする。これにより、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストを向上させることができる。
【００１１】
本発明の他の特徴は、光源（例えば、光源１０）から出射される光を変調する光変調素子（例えば、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（例えば、投写面４００）上に投写する投写ユニット（例えば、投写ユニット１１０）とを有する投写型映像表示装置（例えば、投写型映像表示装置１００）に適用される画像調整方法である。この画像調整方法において、所定のパターン画像を前記投写面上に表示する表示ステップ（例えば、ステップ３１６）と、前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像ステップ（例えば、ステップ３１７）と、前記撮像ステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出ステップ（例えば、ステップ３２０）と、前記算出ステップにおいて算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整ステップ（例えば、ステップ４００）と、を備える。そして、前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くするステップ（例えば、ステップ５２０、６２０、７２０）を含むことを要旨とする。
【００１２】
かかる特徴によれば、ユーザが外光の影響や投写距離などに注意を払うことなく、高い検出精度を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合であっても、高い精度で映像の形状調整を可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】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３】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。
【図４】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る投写テストパターン画像に含まれる交点を算出する方法を説明するための図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１４】第１実施形態に係る多灯式投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１６】第１実施形態に係る固体光源投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図１７】第１実施形態に係る撮像素子３００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１８】第１実施形態に係るサンプル領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
［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ものである。この投写型映像表示装置は、所定の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所定パターン画像を撮像する撮像素子と、撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を算出する算出部と、算出部によって算出された位置関係に基づいて、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。
【００１８】
そして、撮像素子が所定パターン画像を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理を行うものである。具体的には、１）光源の光量を上げる、２）遮光手段（調光手段）を開状態とする、３）光源をより光量が得られる駆動方法で駆動する、といった処理を行うことにより、光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理が挙げられる。あるいは、撮像素子の露光時間を長くすることも有効である。
【００１９】
［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。
【００２０】
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。
【００２１】
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に対して、撮像画像を所定ラインに沿って出力する。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。
【００２２】
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。
【００２３】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎが投写面４００の法線Ｍと一致しないケースについて例示する。例えば、光軸Ｎと法線Ｍとが角度θを構成するケースについて例示する。
【００２４】
すなわち、第１実施形態では、光軸Ｎが法線Ｍと一致しないため、投写可能範囲４１０（投写面４００上に表示される映像）が歪んでしまう。第１実施形態では、このような投写可能範囲４１０の歪みを補正する方法について主として説明する。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
液晶パネル５０Ｒは、赤出力信号Ｒｏｕｔ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。
【００３４】
液晶パネル５０Ｇは、緑出力信号Ｇｏｕｔ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。
【００３５】
液晶パネル５０Ｂは、青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００３６】
なお、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎによって構成される。映像出力信号は、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
記憶部２２０は、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部２２０は、表示枠４２０を検出するために用いる枠検出パターン画像、フォーカスを調整するために用いるフォーカス調整画像、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出するために用いるテストパターン画像を記憶する。或いは、記憶部２２０は、露光値を調整するために用いる露光調整画像を記憶してもよい。
【００５０】
テストパターン画像は、３つ以上の交点を構成する３つ以上の線分のそれぞれの少なくとも一部分を構成する画像である。また、３つ以上の線分は、所定ラインに対して傾きを有する。
【００５１】
なお、撮像素子３００は、上述したように、撮像画像を所定ラインに沿って出力する。例えば、所定ラインは、水平方向の画素列であり、所定ラインの向きは、水平方向である。
【００５２】
以下において、テストパターン画像の一例について、図４〜図７を参照しながら説明する。図４〜図７に示すように、テストパターン画像は、４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）を構成する４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する画像である。第１実施形態では、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、濃淡或いは明暗の差（エッジ）によって表される。
【００５３】
詳細には、図４に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの菱形であってもよい。ここで、白抜きの菱形の４辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５４】
或いは、図５に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。白抜きの線分は、図４に示す白抜きの菱形の４辺の一部分を構成する。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５５】
或いは、図６に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び１対の白抜きの三角形であってもよい。ここで、１対の白抜きの三角形の２辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５６】
或いは、図７に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。図７に示すように、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）によって構成される４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）は、投写可能範囲４１０の外側に設けられてもよい。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５７】
取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される撮像画像を取得する。例えば、取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される枠検出パターン画像の撮像画像を取得する。取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力されるフォーカス調整画像の撮像画像を取得する。取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力されるテストパターン画像の撮像画像を取得する。或いは、取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される露光調整画像の撮像画像を取得してもよい。
【００５８】
特定部２４０は、取得部２３０によって所定ライン毎に取得される撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる３つの線分を特定する。続いて、特定部２４０は、撮像画像に含まれる３つの線分に基づいて、撮像画像に含まれる３つ以上の交点を取得する。
【００５９】
具体的には、特定部２４０は、以下の手順によって、撮像画像に含まれる３つ以上の交点を取得する。ここでは、テストパターン画像が図４に示す画像（白抜きの菱形）であるケースについて例示する。
【００６０】
第１に、特定部２４０は、図８に示すように、取得部２３０によって所定ライン毎に取得される撮像画像に基づいて、濃淡或いは明暗の差（エッジ）を有する点群Ｐｅｄｇｅを取得する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像の白抜きの菱形の４辺に対応する点群Ｐｅｄｇｅを特定する。
【００６１】
第２に、特定部２４０は、図９に示すように、点群Ｐｅｄｇｅに基づいて、撮像画像に含まれる４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像に含まれる４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）に対応する４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。
【００６２】
第３に、特定部２４０は、図９に示すように、４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）に基づいて、撮像画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）に対応する４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。
【００６３】
算出部２５０は、テストパターン画像に含まれる３つ以上の交点（例えば、Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像画像に含まれる３つの交点（例えば、Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。具体的には、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００（投写ユニット１１０）の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出する。
【００６４】
なお、以下においては、記憶部２２０に記憶されたテストパターン画像を記憶テストパターン画像と称する。撮像画像に含まれるテストパターン画像を撮像テストパターン画像と称する。投写面４００に投写されたテストパターン画像を投写テストパターン画像と称する。
【００６５】
第１に、算出部２５０は、投写テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｕ１〜Ｐｕ４）の座標を算出する。ここでは、記憶テストパターン画像の交点Ｐｓ１、撮像テストパターン画像の交点Ｐｔ１、投写テストパターン画像の交点Ｐｕ１を例に挙げて説明する。交点Ｐｓ１、交点Ｐｔ１及び交点Ｐｕ１は、互いに対応する交点である。
【００６６】
以下において、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の算出方法について、図１０を参照しながら説明する。交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における座標であることに留意すべきである。
【００６７】
（１）算出部２５０は、記憶テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｓ１の座標（ｘｓ１，ｙｓ１）について、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）に変換する。具体的には、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）は、以下の式によって表される。
【００６８】
【数１】
【００６９】
なお、Ａｓは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｓは、既知のパラメータである。
【００７０】
ここでは、投写型映像表示装置１００の光軸方向に垂直な面がＸｓ軸及びＹｓ軸で表されており、投写型映像表示装置１００の光軸方向がＺｓ軸で表されている。
【００７１】
同様に、算出部２５０は、撮像テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｔ１の座標（ｘｔ１，ｙｔ１）について、撮像素子３００の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）に変換する。
【００７２】
【数２】
【００７３】
なお、Ａｔは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｔは、既知のパラメータである。
【００７４】
ここでは、撮像素子３００の光軸方向に垂直な面がＸｔ軸及びＹｔ軸で表されており、撮像素子３００の向き（撮像方向）がＺｔ軸で表されている。このような座標空間において、撮像素子３００の向き（撮像方向）の傾き（ベクトル）は既知であることに留意すべきである。
【００７５】
（２）算出部２５０は、交点Ｐｓ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｖの式を算出する。同様に、算出部２５０は、交点Ｐｔ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｗの式を算出する。なお、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗの式は、以下のように表される。
【００７６】
【数３】
【００７７】
（３）算出部２５０は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における直線Ｌｗ’に直線Ｌｗを変換する。直線Ｌｗ’は、以下の式によって表される。
【００７８】
【数４】
【００７９】
なお、投写型映像表示装置１００の光軸及び撮像素子３００の向き（撮像方向）は既知であるため、回転成分を示すパラメータＲは既知である。同様に、投写型映像表示装置１００及び撮像素子３００の相対位置が既知であるため、並進成分を示すパラメータＴも既知である。
【００８０】
（４）算出部２５０は、式（３）及び式（５）に基づいて、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗ’の交点（すなわち、交点Ｐｕ１）における媒介変数Ｋｓ及びＫｔを算出する。続いて、算出部２５０は、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）及びＫｓに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。或いは、算出部２５０は、交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）及びＫｔに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。
【００８１】
これによって、算出部２５０は、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）を算出する。同様に、算出部２５０は、交点Ｐｕ２の座標（Ｘｕ２，Ｙｕ２，Ｚｕ２）、交点Ｐｕ３の座標（Ｘｕ３，Ｙｕ３，Ｚｕ３）、交点Ｐｕ４の座標（Ｘｕ４，Ｙｕ４，Ｚｕ４）を算出する。
【００８２】
第２に、算出部２５０は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。具体的には、算出部２５０は、交点Ｐｕ１〜交点Ｐｕ４のうち、少なくとも３つの交点の座標を用いて、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。投写面４００の式は、以下の式によって表され、パラメータｋ１、ｋ２、ｋ３は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを表している。
【００８３】
これによって、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出することができる。すなわち、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出することができる。
【００８４】
なお、第１実施形態では、特定部２４０及び算出部２５０を別々に説明したが、特定部２４０及び算出部２５０は、１つの構成と考えてもよい。例えば、特定部２４０の機能を算出部２５０が有していてもよい。
【００８５】
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。また、素子制御部２６０は、以下に示す機能を有する。
【００８６】
具体的には、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、投写面４００上に投写された映像の形状の自動補正を行う機能を有する（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。
【００８７】
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）。具体的には、投写ユニット調整部２７０は、投写ユニット調整部２７０は、取得部２３０によって取得される枠検出パターン画像の撮像画像に基づいて、表示枠４２０内に投写可能範囲４１０が収まるように、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群を制御する。
【００８８】
第２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）。具体的には、投写ユニット調整部２７０は、取得部２３０によって取得されるフォーカス調整画像の撮像画像に基づいて、投写面４００に投写された映像のフォーカス値が最大値となるように、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群を制御する。
【００８９】
なお、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。
【００９０】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に枠検出パターン画像を投写して、投写面４００上に設けられる表示枠４２０を検出する。続いて、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上にフォーカス調整画像を投写して、投写面４００上に投写される映像（テストパターン画像）の全体を対象として、投写面４００上に投写される映像のフォーカスを調整する。続いて、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投写して、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。続いて、投写型映像表示装置１００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、投写面４００上に投写される映像の形状を調整する。
【００９１】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の全体を対象として、テストパターン画像に含まれる線分を特定し、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する（一括処理モード（第１処理モード））。すなわち、一括処理モードでは、撮像素子３００は、投写可能範囲４１０の全体を対象としてフォーカスが調整された状態でテストパターン画像の全体を撮像し、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の全体の撮像画像に基づいて、テストパターン画像に含まれる３つ以上の線分を特定する。
【００９２】
（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１１及び図１２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。
【００９３】
図１１に示すように、ステップ５０において、投写型映像表示装置１００は、画像調整リセット処理を行う。具体的には、投写型映像表示装置１００は、形状調整、ズーム調整、フォーカス調整などのパラメータ（例えば、以前のパラメータ）を初期パラメータにリセットする。
【００９４】
なお、投写型映像表示装置１００は、画像調整リセット処理において、投写面４００上に映像の形状変化をユーザに視認させないために、図１１に示すフローの開始から画像調整リセット処理（各種パラメータのリセット）を行うまで、投写面４００上に映像を表示しないことが好ましい。
【００９５】
ステップ１００において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に枠検出パターン画像を表示（投写）する。枠検出パターン画像は、例えば、白画像などである。
【００９６】
ステップ２００において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写された枠検出パターン画像を撮像する。続いて、投写型映像表示装置１００は、枠検出パターン画像の撮像画像に基づいて、投写面４００上に設けられる表示枠４２０を検出する。
【００９７】
ステップ３１０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全体を対象として、テストパターン画像に含まれる線分を特定し、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する（一括処理モード）。なお、一括処理モードの詳細については後述する（図１２を参照）。
【００９８】
ステップ４００において、投写型映像表示装置１００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、投写面４００上に投写される映像の形状を調整する（台形補正）。
【００９９】
図１２に示すように、ステップ３１１において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上にフォーカス調整画像を表示（投写）する。フォーカス調整画像は、例えば、白のストライプ及び黒のストライプが交互に配置された画像などである。
【０１００】
ステップ３１２において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写されたフォーカス調整画像を撮像する。
【０１０１】
ステップ３１３において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００に投写されたフォーカス調整画像のフォーカス値を算出する。
【０１０２】
ステップ３１４において、投写型映像表示装置１００は、フォーカス調整画像の全体を対象として、フォーカス調整画像のフォーカス値が最大値であるか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、フォーカス値が最大値である場合に、ステップ３１６の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、フォーカス値が最大値でない場合に、ステップ３１５の処理に移る。
【０１０３】
ステップ３１５において、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０の全体を対象として、投写面４００に投写されたフォーカス調整画像のフォーカスを調整する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、フォーカス調整画像の撮像画像に基づいて、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群をシフトする。
【０１０４】
すなわち、投写型映像表示装置１００は、ステップ３１２〜ステップ３１５のループ処理によって、フォーカス調整画像の全体を対象としてフォーカス値が最大値となるように、フォーカス調整画像のフォーカスを調整する。
【０１０５】
ステップ３１６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。
【０１０６】
ステップ３１７において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写されたテストパターン画像を撮像する。
【０１０７】
ステップ３１８において、投写型映像表示装置１００は、撮像テストパターン画像の全体を対象として、撮像テストパターン画像に含まれる４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。
【０１０８】
ステップ３１９において、投写型映像表示装置１００は、４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）に基づいて、撮像テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。
【０１０９】
ステップ３２０において、投写型映像表示装置１００は、記憶テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。
【０１１０】
（モード切替例１）
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）のモード切替動作について、図面を参照しながら説明する。図１３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。
【０１１１】
上記のように、形状調整、ズーム調整、フォーカス調整を行うための各種画像を投写したときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置１００から投写面４００までの距離（投写距離）が長い場合に、撮像素子３００によって撮像された画像のコントラストが低下する。これは、上記各調整のための検出精度を低下させる原因となる。
【０１１２】
そこで、上記各調整を行う前に、具体的には、図１３に示すように、ステップ５０とステップ１００との間において、投写型映像表示装置１００の運転モードを切り替える。
【０１１３】
ステップ５１０において、投写型映像表示装置１００は、高輝度となる設定になっているか否かを判断する。高輝度設定とは、具体的には、図１４に示すように、光源１０が複数のＵＨＰランプからなる場合（多灯式）には全てのランプを点灯させる状態、あるいは、光源１０から液晶パネル５０Ｒ,５０Ｇ，５０Ｂまでの間にアイリスやメカシャッタ９０が挿入されている場合にはこれらの遮光手段（調光手段）を全開とする状態である。
【０１１４】
投写型映像表示装置１００は、高輝度設定である場合に、ステップ１００の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、高輝度設定でない場合に、光源１０の全てのランプを点灯させるか、あるいは、メカシャッタ９０を全開にするステップ５２０の処理に移る。
【０１１５】
最後に、ステップ４００において、投写型映像表示装置１００は、台形補正を行うと共に、ステップ５１０において高輝度設定ではなかった場合には元の設定に戻す。
【０１１６】
（モード切替例２）
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）のモード切替例２について、図面を参照しながら説明する。図１５は、モード切替例２に係る制御ユニット２００の動作を示すフロー図である。
【０１１７】
ステップ６１０において、投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動となる設定になっているか否かを判断する。高輝度駆動設定とは、具体的には、図１６に示すように、光源１０が複数の固体光源からなる場合、所定のＤｕｔｙ比以上で固体光源を駆動している状態、あるいは、所定の閾値以上の電流値で固体光源を駆動している状態である。
【０１１８】
投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動設定である場合に、ステップ１００の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動設定でない場合に、光源１０の全ての固体光源を高輝度駆動させるステップ６２０の処理に移る。
【０１１９】
最後に、ステップ４００において、投写型映像表示装置１００は、台形補正を行うと共に、ステップ５１０において高輝度駆動設定ではなかった場合には元の設定に戻す。
【０１２０】
（モード切替例３）
以下において、第１実施形態に係る撮像素子（制御ユニット）のモード切替例３について、図面を参照しながら説明する。図１７は、モード切替例３に係る制御ユニット２００の動作を示すフロー図である。
【０１２１】
モード切替例３では、投写型映像表示装置１００ではなく、撮像素子３００の撮像動作を切り替える。具体的には、図１７に示すように、概略処理モードの中のステップ３１７に代えて、露光調整と撮像とを繰り返す。
【０１２２】
ステップ７１０において、撮像素子３００は、任意のエッジ近傍に設定されたサンプル領域（図１８の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を撮像する。このとき、第１回の撮像では、撮像素子３００の露光状態を高い状態に設定しておく。各サンプル領域を撮像した後、ステップ７２０の処理に移行する。
【０１２３】
ステップ７２０において、撮像素子３００は、露光状態を中程度に設定し、ステップ７１０の処理に移行する。第２回の撮像では、中程度の露光状態にてサンプル領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを撮像し、ステップ７２０の処理に移行する。
【０１２４】
再度、ステップ７２０において、撮像素子３００は、露光状態を低い状態に設定し、ステップ７１０の処理に移行する。第３回の撮像では、低い露光状態にてサンプル領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを撮像する。
【０１２５】
モード切替例３では、上記のように、例えば、３段階の露光調整と３回の撮像とを繰り返すことにより、適切なコントラストのテストパターン画像を撮像し、台形補正を行う。サンプル領域Ａ，Ｃでは、第２回の撮像（中程度の露光状態）にて得られた撮像画像を用いて位置関係の算出を行うことができるが、サンプル領域Ｂでは第３回の撮像（低い露光状態）にて得られた撮像画像、サンプル領域Ｄでは第１回の撮像（高い露光状態）にて得られた撮像画像を用いる方が正確な位置関係の算出が可能になる。
【０１２６】
（作用及び効果）
第１実施形態では、撮像素子が所定パターン画像（枠検出パターン画像、テストパターン画像、フォーカス調整画像）を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理を行う。これにより、撮像画像から正確に投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出することができるので、映像の形状を精度よく調整することができる。
【０１２７】
具体的には、モード切替例１およびモード切替例２のように、光源の光量を上げる、遮光手段（調光手段）を開状態とする、より光量が得られる駆動方法で光源を駆動する、といった処理を行うことにより、光変調素子に入射する光の光量を増加させる。これにより、投写面に投写されるパターン画像のコントラストが向上するので、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストも向上させることができる。
【０１２８】
あるいは、モード切替例３のように、撮像素子の露光時間を長くすることも有効である。これにより、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストを向上させることができる。
【０１２９】
［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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
上述した実施形態では特に触れていないが、モード切替例は、複数の例を組み合わせであってもよい。
【０１３３】
変更例３では、分割処理モードとして、変更例１に示すフォーカス調整を例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。変更例３において、分割処理モードとして、変更例２に示す露光時間調整を適用してもよい。
【０１３４】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、表示枠４２０が検出されてから、テストパターン画像が表示されるまで、映像を表示しないように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３５】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、撮像テストパターン画像に含まれる３つ以上の交点が取得されてから、投写面４００上に投写される映像の形状が補正されるまで、映像を表示しないように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３６】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、テストパターン画像とともに、テストパターン画像以外の所定画像（例えば、背景画像）を表示するように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３７】
例えば、撮像素子３００によって検出可能な色や輝度によってテストパターン画像が構成されており、撮像素子３００によって検出できない色や輝度によってテストパターン画像以外の所定画像が構成される。
【０１３８】
或いは、赤、緑及び青のうち、いずれかの色によってテストパターン画像が構成されており、他の色によってテストパターン画像以外の所定画像が構成される。撮像素子３００は、テストパターン画像を構成する色のみを検出することによって、テストパターン画像の撮像画像を取得することができる。
【０１３９】
また、映像信号が入力されていない場合には、素子制御部２６０は、テストパターン画像とともに、所定画像としてエラーメッセージを表示するように液晶パネル５０を制御してもよい。或いは、テストパターン画像に含まれる線分或いは交点を特定することができない場合に、素子制御部２６０は、所定画像としてエラーメッセージを表示するように液晶パネル５０を制御してもよい。
【０１４０】
実施形態では、投写型映像表示装置１００は、表示枠４２０の検出後に、フォーカスを調整する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、投写型映像表示装置１００は、表示枠４２０を検出せずに、フォーカスを調整してもよい。具体的には、通常の使用態様では、投写可能範囲４１０の中心部分が表示枠４２０内に含まれることが想定されるため、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０の中心部分にフォーカス調整画像を表示するとともに、投写可能範囲４１０の中心部分に表示される映像（フォーカス調整画像）のフォーカスを調整してもよい。
【０１４１】
実施形態では、テストパターン画像のうち、背景部分が黒であり、パターン部分が白である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、背景部分が白であり、パターン部分が黒であってもよい。背景部分が青であり、パターン部分が白であってもよい。すなわち、エッジ検出が可能な程度、背景部分とパターン部分との間に輝度差があればよい。なお、エッジ検出が可能な程度は、撮像素子３００の精度に応じて定められる。背景部分とパターン部分との間の輝度差が大きいほど、撮像素子３００の精度が必要とされないため、撮像素子３００のコストを低減できることは勿論である。また、各種のパターン画像についても、特徴点が抽出可能な画像であれば、特別なパターン画像ではなく、映像入力信号からの映像を用いても良い。
【０１４２】
上述した実施形態では、投写型映像表示装置１００は、分割処理モードにおいて、フォーカス調整（或いは、露光調整）を行って線分を特定するまでの処理を対象領域毎に行う。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。投写型映像表示装置１００は、分割処理モードにおいて、フォーカス調整（或いは、露光調整）を対象領域毎に行って、フォーカス値（或いは、露光値）を対象領域毎に記憶した上で、フォーカス値（或いは、露光値）を対象領域毎に変更しながら、各対象領域に含まれる線分を特定してもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
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、５２、５３…偏光板、６０…クロスダイクロイックキューブ、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…照明ユニット、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…投写ユニット制御部、２８０…調整部、２９０…露光時間調整部、２９５…モード制御部、３００…撮像素子、４００…投写面、４１０…投写可能範囲、４２０…表示枠
【技術分野】
【０００１】
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およびこの投写型映像表示装置に適用される画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
これに対して、以下の手順で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）。第１に、投写型映像表示装置は、長方形形状のテストパターン画像を投写面上に投写する。第２に、投写型映像表示装置は、投写面上に投写されたテストパターン画像を撮像して、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標を特定する。第３に、投写型映像表示装置は、投写面におけるテストパターン画像の４隅の座標に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を特定して、投写面上に投写される映像の形状を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１８６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、テストパターン画像を撮像素子で撮像するときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置ら投写面までの距離（投写距離）が長い場合がある。このような場合には、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが低下してしまい、テストパターン画像からの座標の特定が困難になる。座標の特定が正確ではないと、その後の映像の形状を調整する処理の精度も低下してしまう。
【０００６】
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、外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合であっても、高い精度で映像の形状調整を可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の特徴は、光源（例えば、光源１０）から出射される光を変調する光変調素子（例えば、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（例えば、投写面４００）上に投写する投写ユニット（例えば、投写ユニット１１０）とを有する投写型映像表示装置（例えば、投写型映像表示装置１００）である。この投写型映像表示装置において、所定の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（例えば、素子制御部２６０）と、前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像素子（例えば、撮像素子３００）と、前記撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出部（例えば、算出部２５０）と、前記算出部によって算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整部（例えば、調整部２８０）と、を備える。そして、前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くする処理を行うことを要旨とする。
【０００８】
形状調整、ズーム調整、フォーカス調整を行うための各種パターン画像を投写したときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置ら投写面までの距離（投写距離）が長い場合がある。外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合には、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが低下してしまい、上記の各種調整のための検出精度が低下してしまう虞がある。かかる特徴によれば、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストが向上するので、高い検出精度を維持することが可能となる。
【０００９】
上記の投写型映像表示装置において、撮像画像のコントラストを高くする処理は、前記光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理（例えば、ステップ５２０、６２０）であることを要旨とする。これにより、投写面に投写されるパターン画像のコントラストが向上するので、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストも向上させることができる。
【００１０】
上記の投写型映像表示装置において、撮像画像のコントラストを高くする処理は、前記撮像素子の露光時間を増加させる処理（例えば、ステップ７２０）であることを要旨とする。これにより、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストを向上させることができる。
【００１１】
本発明の他の特徴は、光源（例えば、光源１０）から出射される光を変調する光変調素子（例えば、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（例えば、投写面４００）上に投写する投写ユニット（例えば、投写ユニット１１０）とを有する投写型映像表示装置（例えば、投写型映像表示装置１００）に適用される画像調整方法である。この画像調整方法において、所定のパターン画像を前記投写面上に表示する表示ステップ（例えば、ステップ３１６）と、前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像ステップ（例えば、ステップ３１７）と、前記撮像ステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出ステップ（例えば、ステップ３２０）と、前記算出ステップにおいて算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整ステップ（例えば、ステップ４００）と、を備える。そして、前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くするステップ（例えば、ステップ５２０、６２０、７２０）を含むことを要旨とする。
【００１２】
かかる特徴によれば、ユーザが外光の影響や投写距離などに注意を払うことなく、高い検出精度を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外光の影響が大きい場合や投写距離が長い場合であっても、高い精度で映像の形状調整を可能とする投写型映像表示装置及び画像調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】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３】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。
【図４】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る記憶テストパターン画像の一例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る撮像テストパターン画像の一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る投写テストパターン画像に含まれる交点を算出する方法を説明するための図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１４】第１実施形態に係る多灯式投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１６】第１実施形態に係る固体光源投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図１７】第１実施形態に係る撮像素子３００のモード切替動作の一例を示すフロー図である。
【図１８】第１実施形態に係るサンプル領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
［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ものである。この投写型映像表示装置は、所定の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所定パターン画像を撮像する撮像素子と、撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、投写型映像表示装置と投写面との位置関係を算出する算出部と、算出部によって算出された位置関係に基づいて、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。
【００１８】
そして、撮像素子が所定パターン画像を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理を行うものである。具体的には、１）光源の光量を上げる、２）遮光手段（調光手段）を開状態とする、３）光源をより光量が得られる駆動方法で駆動する、といった処理を行うことにより、光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理が挙げられる。あるいは、撮像素子の露光時間を長くすることも有効である。
【００１９】
［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。
【００２０】
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。
【００２１】
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に対して、撮像画像を所定ラインに沿って出力する。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。
【００２２】
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。
【００２３】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎが投写面４００の法線Ｍと一致しないケースについて例示する。例えば、光軸Ｎと法線Ｍとが角度θを構成するケースについて例示する。
【００２４】
すなわち、第１実施形態では、光軸Ｎが法線Ｍと一致しないため、投写可能範囲４１０（投写面４００上に表示される映像）が歪んでしまう。第１実施形態では、このような投写可能範囲４１０の歪みを補正する方法について主として説明する。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
液晶パネル５０Ｒは、赤出力信号Ｒｏｕｔ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。
【００３４】
液晶パネル５０Ｇは、緑出力信号Ｇｏｕｔ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。
【００３５】
液晶パネル５０Ｂは、青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００３６】
なお、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎによって構成される。映像出力信号は、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
記憶部２２０は、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部２２０は、表示枠４２０を検出するために用いる枠検出パターン画像、フォーカスを調整するために用いるフォーカス調整画像、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出するために用いるテストパターン画像を記憶する。或いは、記憶部２２０は、露光値を調整するために用いる露光調整画像を記憶してもよい。
【００５０】
テストパターン画像は、３つ以上の交点を構成する３つ以上の線分のそれぞれの少なくとも一部分を構成する画像である。また、３つ以上の線分は、所定ラインに対して傾きを有する。
【００５１】
なお、撮像素子３００は、上述したように、撮像画像を所定ラインに沿って出力する。例えば、所定ラインは、水平方向の画素列であり、所定ラインの向きは、水平方向である。
【００５２】
以下において、テストパターン画像の一例について、図４〜図７を参照しながら説明する。図４〜図７に示すように、テストパターン画像は、４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）を構成する４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する画像である。第１実施形態では、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、濃淡或いは明暗の差（エッジ）によって表される。
【００５３】
詳細には、図４に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの菱形であってもよい。ここで、白抜きの菱形の４辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５４】
或いは、図５に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。白抜きの線分は、図４に示す白抜きの菱形の４辺の一部分を構成する。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５５】
或いは、図６に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び１対の白抜きの三角形であってもよい。ここで、１対の白抜きの三角形の２辺は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５６】
或いは、図７に示すように、テストパターン画像は、黒の背景及び白抜きの線分であってもよい。ここで、白抜きの線分は、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）の少なくとも一部分を構成する。図７に示すように、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）によって構成される４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）は、投写可能範囲４１０の外側に設けられてもよい。なお、４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）は、所定ライン（水平方向）に対して傾きを有する。
【００５７】
取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される撮像画像を取得する。例えば、取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される枠検出パターン画像の撮像画像を取得する。取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力されるフォーカス調整画像の撮像画像を取得する。取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力されるテストパターン画像の撮像画像を取得する。或いは、取得部２３０は、撮像素子３００から所定ラインに沿って出力される露光調整画像の撮像画像を取得してもよい。
【００５８】
特定部２４０は、取得部２３０によって所定ライン毎に取得される撮像画像に基づいて、撮像画像に含まれる３つの線分を特定する。続いて、特定部２４０は、撮像画像に含まれる３つの線分に基づいて、撮像画像に含まれる３つ以上の交点を取得する。
【００５９】
具体的には、特定部２４０は、以下の手順によって、撮像画像に含まれる３つ以上の交点を取得する。ここでは、テストパターン画像が図４に示す画像（白抜きの菱形）であるケースについて例示する。
【００６０】
第１に、特定部２４０は、図８に示すように、取得部２３０によって所定ライン毎に取得される撮像画像に基づいて、濃淡或いは明暗の差（エッジ）を有する点群Ｐｅｄｇｅを取得する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像の白抜きの菱形の４辺に対応する点群Ｐｅｄｇｅを特定する。
【００６１】
第２に、特定部２４０は、図９に示すように、点群Ｐｅｄｇｅに基づいて、撮像画像に含まれる４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像に含まれる４つの線分（Ｌｓ１〜Ｌｓ４）に対応する４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。
【００６２】
第３に、特定部２４０は、図９に示すように、４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）に基づいて、撮像画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。すなわち、特定部２４０は、テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）に対応する４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。
【００６３】
算出部２５０は、テストパターン画像に含まれる３つ以上の交点（例えば、Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像画像に含まれる３つの交点（例えば、Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。具体的には、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００（投写ユニット１１０）の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出する。
【００６４】
なお、以下においては、記憶部２２０に記憶されたテストパターン画像を記憶テストパターン画像と称する。撮像画像に含まれるテストパターン画像を撮像テストパターン画像と称する。投写面４００に投写されたテストパターン画像を投写テストパターン画像と称する。
【００６５】
第１に、算出部２５０は、投写テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｕ１〜Ｐｕ４）の座標を算出する。ここでは、記憶テストパターン画像の交点Ｐｓ１、撮像テストパターン画像の交点Ｐｔ１、投写テストパターン画像の交点Ｐｕ１を例に挙げて説明する。交点Ｐｓ１、交点Ｐｔ１及び交点Ｐｕ１は、互いに対応する交点である。
【００６６】
以下において、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の算出方法について、図１０を参照しながら説明する。交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における座標であることに留意すべきである。
【００６７】
（１）算出部２５０は、記憶テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｓ１の座標（ｘｓ１，ｙｓ１）について、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）に変換する。具体的には、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）は、以下の式によって表される。
【００６８】
【数１】
【００６９】
なお、Ａｓは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｓは、既知のパラメータである。
【００７０】
ここでは、投写型映像表示装置１００の光軸方向に垂直な面がＸｓ軸及びＹｓ軸で表されており、投写型映像表示装置１００の光軸方向がＺｓ軸で表されている。
【００７１】
同様に、算出部２５０は、撮像テストパターン画像の２次元平面における交点Ｐｔ１の座標（ｘｔ１，ｙｔ１）について、撮像素子３００の焦点Ｏｔを原点とする３次元空間における交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）に変換する。
【００７２】
【数２】
【００７３】
なお、Ａｔは、３×３の変換行列であり、キャリブレーション等の前処理によって予め取得することが可能である。すなわち、Ａｔは、既知のパラメータである。
【００７４】
ここでは、撮像素子３００の光軸方向に垂直な面がＸｔ軸及びＹｔ軸で表されており、撮像素子３００の向き（撮像方向）がＺｔ軸で表されている。このような座標空間において、撮像素子３００の向き（撮像方向）の傾き（ベクトル）は既知であることに留意すべきである。
【００７５】
（２）算出部２５０は、交点Ｐｓ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｖの式を算出する。同様に、算出部２５０は、交点Ｐｔ１と交点Ｐｕ１とを結ぶ直線Ｌｗの式を算出する。なお、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗの式は、以下のように表される。
【００７６】
【数３】
【００７７】
（３）算出部２５０は、投写型映像表示装置１００の焦点Ｏｓを原点とする３次元空間における直線Ｌｗ’に直線Ｌｗを変換する。直線Ｌｗ’は、以下の式によって表される。
【００７８】
【数４】
【００７９】
なお、投写型映像表示装置１００の光軸及び撮像素子３００の向き（撮像方向）は既知であるため、回転成分を示すパラメータＲは既知である。同様に、投写型映像表示装置１００及び撮像素子３００の相対位置が既知であるため、並進成分を示すパラメータＴも既知である。
【００８０】
（４）算出部２５０は、式（３）及び式（５）に基づいて、直線Ｌｖ及び直線Ｌｗ’の交点（すなわち、交点Ｐｕ１）における媒介変数Ｋｓ及びＫｔを算出する。続いて、算出部２５０は、交点Ｐｓ１の座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）及びＫｓに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。或いは、算出部２５０は、交点Ｐｔ１の座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１，Ｚｔ１）及びＫｔに基づいて、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）の座標を算出する。
【００８１】
これによって、算出部２５０は、交点Ｐｕ１の座標（Ｘｕ１，Ｙｕ１，Ｚｕ１）を算出する。同様に、算出部２５０は、交点Ｐｕ２の座標（Ｘｕ２，Ｙｕ２，Ｚｕ２）、交点Ｐｕ３の座標（Ｘｕ３，Ｙｕ３，Ｚｕ３）、交点Ｐｕ４の座標（Ｘｕ４，Ｙｕ４，Ｚｕ４）を算出する。
【００８２】
第２に、算出部２５０は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。具体的には、算出部２５０は、交点Ｐｕ１〜交点Ｐｕ４のうち、少なくとも３つの交点の座標を用いて、投写面４００の法線Ｍのベクトルを算出する。投写面４００の式は、以下の式によって表され、パラメータｋ１、ｋ２、ｋ３は、投写面４００の法線Ｍのベクトルを表している。
【００８３】
これによって、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００の光軸Ｎと投写面４００の法線Ｍとのずれ量を算出することができる。すなわち、算出部２５０は、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出することができる。
【００８４】
なお、第１実施形態では、特定部２４０及び算出部２５０を別々に説明したが、特定部２４０及び算出部２５０は、１つの構成と考えてもよい。例えば、特定部２４０の機能を算出部２５０が有していてもよい。
【００８５】
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。また、素子制御部２６０は、以下に示す機能を有する。
【００８６】
具体的には、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、投写面４００上に投写された映像の形状の自動補正を行う機能を有する（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。
【００８７】
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）。具体的には、投写ユニット調整部２７０は、投写ユニット調整部２７０は、取得部２３０によって取得される枠検出パターン画像の撮像画像に基づいて、表示枠４２０内に投写可能範囲４１０が収まるように、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群を制御する。
【００８８】
第２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）。具体的には、投写ユニット調整部２７０は、取得部２３０によって取得されるフォーカス調整画像の撮像画像に基づいて、投写面４００に投写された映像のフォーカス値が最大値となるように、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群を制御する。
【００８９】
なお、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。
【００９０】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に枠検出パターン画像を投写して、投写面４００上に設けられる表示枠４２０を検出する。続いて、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上にフォーカス調整画像を投写して、投写面４００上に投写される映像（テストパターン画像）の全体を対象として、投写面４００上に投写される映像のフォーカスを調整する。続いて、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投写して、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。続いて、投写型映像表示装置１００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、投写面４００上に投写される映像の形状を調整する。
【００９１】
第１実施形態では、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の全体を対象として、テストパターン画像に含まれる線分を特定し、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する（一括処理モード（第１処理モード））。すなわち、一括処理モードでは、撮像素子３００は、投写可能範囲４１０の全体を対象としてフォーカスが調整された状態でテストパターン画像の全体を撮像し、投写型映像表示装置１００は、テストパターン画像の全体の撮像画像に基づいて、テストパターン画像に含まれる３つ以上の線分を特定する。
【００９２】
（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１１及び図１２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。
【００９３】
図１１に示すように、ステップ５０において、投写型映像表示装置１００は、画像調整リセット処理を行う。具体的には、投写型映像表示装置１００は、形状調整、ズーム調整、フォーカス調整などのパラメータ（例えば、以前のパラメータ）を初期パラメータにリセットする。
【００９４】
なお、投写型映像表示装置１００は、画像調整リセット処理において、投写面４００上に映像の形状変化をユーザに視認させないために、図１１に示すフローの開始から画像調整リセット処理（各種パラメータのリセット）を行うまで、投写面４００上に映像を表示しないことが好ましい。
【００９５】
ステップ１００において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上に枠検出パターン画像を表示（投写）する。枠検出パターン画像は、例えば、白画像などである。
【００９６】
ステップ２００において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写された枠検出パターン画像を撮像する。続いて、投写型映像表示装置１００は、枠検出パターン画像の撮像画像に基づいて、投写面４００上に設けられる表示枠４２０を検出する。
【００９７】
ステップ３１０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全体を対象として、テストパターン画像に含まれる線分を特定し、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する（一括処理モード）。なお、一括処理モードの詳細については後述する（図１２を参照）。
【００９８】
ステップ４００において、投写型映像表示装置１００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、投写面４００上に投写される映像の形状を調整する（台形補正）。
【００９９】
図１２に示すように、ステップ３１１において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００上にフォーカス調整画像を表示（投写）する。フォーカス調整画像は、例えば、白のストライプ及び黒のストライプが交互に配置された画像などである。
【０１００】
ステップ３１２において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写されたフォーカス調整画像を撮像する。
【０１０１】
ステップ３１３において、投写型映像表示装置１００は、投写面４００に投写されたフォーカス調整画像のフォーカス値を算出する。
【０１０２】
ステップ３１４において、投写型映像表示装置１００は、フォーカス調整画像の全体を対象として、フォーカス調整画像のフォーカス値が最大値であるか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、フォーカス値が最大値である場合に、ステップ３１６の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、フォーカス値が最大値でない場合に、ステップ３１５の処理に移る。
【０１０３】
ステップ３１５において、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０の全体を対象として、投写面４００に投写されたフォーカス調整画像のフォーカスを調整する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、フォーカス調整画像の撮像画像に基づいて、投写ユニット１１０に設けられるレンズ群をシフトする。
【０１０４】
すなわち、投写型映像表示装置１００は、ステップ３１２〜ステップ３１５のループ処理によって、フォーカス調整画像の全体を対象としてフォーカス値が最大値となるように、フォーカス調整画像のフォーカスを調整する。
【０１０５】
ステップ３１６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。
【０１０６】
ステップ３１７において、投写型映像表示装置１００に設けられた撮像素子３００は、投写面４００を撮像する。すなわち、撮像素子３００は、投写面４００上に投写されたテストパターン画像を撮像する。
【０１０７】
ステップ３１８において、投写型映像表示装置１００は、撮像テストパターン画像の全体を対象として、撮像テストパターン画像に含まれる４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）を特定する。
【０１０８】
ステップ３１９において、投写型映像表示装置１００は、４つの線分（Ｌｔ１〜Ｌｔ４）に基づいて、撮像テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）を特定する。
【０１０９】
ステップ３２０において、投写型映像表示装置１００は、記憶テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｓ１〜Ｐｓ４）及び撮像テストパターン画像に含まれる４つの交点（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）に基づいて、投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出する。
【０１１０】
（モード切替例１）
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）のモード切替動作について、図面を参照しながら説明する。図１３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。
【０１１１】
上記のように、形状調整、ズーム調整、フォーカス調整を行うための各種画像を投写したときに、外光（太陽光や室内灯による光）が明るい場合や、投写型映像表示装置１００から投写面４００までの距離（投写距離）が長い場合に、撮像素子３００によって撮像された画像のコントラストが低下する。これは、上記各調整のための検出精度を低下させる原因となる。
【０１１２】
そこで、上記各調整を行う前に、具体的には、図１３に示すように、ステップ５０とステップ１００との間において、投写型映像表示装置１００の運転モードを切り替える。
【０１１３】
ステップ５１０において、投写型映像表示装置１００は、高輝度となる設定になっているか否かを判断する。高輝度設定とは、具体的には、図１４に示すように、光源１０が複数のＵＨＰランプからなる場合（多灯式）には全てのランプを点灯させる状態、あるいは、光源１０から液晶パネル５０Ｒ,５０Ｇ，５０Ｂまでの間にアイリスやメカシャッタ９０が挿入されている場合にはこれらの遮光手段（調光手段）を全開とする状態である。
【０１１４】
投写型映像表示装置１００は、高輝度設定である場合に、ステップ１００の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、高輝度設定でない場合に、光源１０の全てのランプを点灯させるか、あるいは、メカシャッタ９０を全開にするステップ５２０の処理に移る。
【０１１５】
最後に、ステップ４００において、投写型映像表示装置１００は、台形補正を行うと共に、ステップ５１０において高輝度設定ではなかった場合には元の設定に戻す。
【０１１６】
（モード切替例２）
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）のモード切替例２について、図面を参照しながら説明する。図１５は、モード切替例２に係る制御ユニット２００の動作を示すフロー図である。
【０１１７】
ステップ６１０において、投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動となる設定になっているか否かを判断する。高輝度駆動設定とは、具体的には、図１６に示すように、光源１０が複数の固体光源からなる場合、所定のＤｕｔｙ比以上で固体光源を駆動している状態、あるいは、所定の閾値以上の電流値で固体光源を駆動している状態である。
【０１１８】
投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動設定である場合に、ステップ１００の処理に移る。投写型映像表示装置１００は、高輝度駆動設定でない場合に、光源１０の全ての固体光源を高輝度駆動させるステップ６２０の処理に移る。
【０１１９】
最後に、ステップ４００において、投写型映像表示装置１００は、台形補正を行うと共に、ステップ５１０において高輝度駆動設定ではなかった場合には元の設定に戻す。
【０１２０】
（モード切替例３）
以下において、第１実施形態に係る撮像素子（制御ユニット）のモード切替例３について、図面を参照しながら説明する。図１７は、モード切替例３に係る制御ユニット２００の動作を示すフロー図である。
【０１２１】
モード切替例３では、投写型映像表示装置１００ではなく、撮像素子３００の撮像動作を切り替える。具体的には、図１７に示すように、概略処理モードの中のステップ３１７に代えて、露光調整と撮像とを繰り返す。
【０１２２】
ステップ７１０において、撮像素子３００は、任意のエッジ近傍に設定されたサンプル領域（図１８の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を撮像する。このとき、第１回の撮像では、撮像素子３００の露光状態を高い状態に設定しておく。各サンプル領域を撮像した後、ステップ７２０の処理に移行する。
【０１２３】
ステップ７２０において、撮像素子３００は、露光状態を中程度に設定し、ステップ７１０の処理に移行する。第２回の撮像では、中程度の露光状態にてサンプル領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを撮像し、ステップ７２０の処理に移行する。
【０１２４】
再度、ステップ７２０において、撮像素子３００は、露光状態を低い状態に設定し、ステップ７１０の処理に移行する。第３回の撮像では、低い露光状態にてサンプル領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを撮像する。
【０１２５】
モード切替例３では、上記のように、例えば、３段階の露光調整と３回の撮像とを繰り返すことにより、適切なコントラストのテストパターン画像を撮像し、台形補正を行う。サンプル領域Ａ，Ｃでは、第２回の撮像（中程度の露光状態）にて得られた撮像画像を用いて位置関係の算出を行うことができるが、サンプル領域Ｂでは第３回の撮像（低い露光状態）にて得られた撮像画像、サンプル領域Ｄでは第１回の撮像（高い露光状態）にて得られた撮像画像を用いる方が正確な位置関係の算出が可能になる。
【０１２６】
（作用及び効果）
第１実施形態では、撮像素子が所定パターン画像（枠検出パターン画像、テストパターン画像、フォーカス調整画像）を撮像するときに、撮像画像のコントラストを高くする処理を行う。これにより、撮像画像から正確に投写型映像表示装置１００と投写面４００との位置関係を算出することができるので、映像の形状を精度よく調整することができる。
【０１２７】
具体的には、モード切替例１およびモード切替例２のように、光源の光量を上げる、遮光手段（調光手段）を開状態とする、より光量が得られる駆動方法で光源を駆動する、といった処理を行うことにより、光変調素子に入射する光の光量を増加させる。これにより、投写面に投写されるパターン画像のコントラストが向上するので、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストも向上させることができる。
【０１２８】
あるいは、モード切替例３のように、撮像素子の露光時間を長くすることも有効である。これにより、撮像素子によって撮像される撮像画像のコントラストを向上させることができる。
【０１２９】
［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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
上述した実施形態では特に触れていないが、モード切替例は、複数の例を組み合わせであってもよい。
【０１３３】
変更例３では、分割処理モードとして、変更例１に示すフォーカス調整を例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。変更例３において、分割処理モードとして、変更例２に示す露光時間調整を適用してもよい。
【０１３４】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、表示枠４２０が検出されてから、テストパターン画像が表示されるまで、映像を表示しないように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３５】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、撮像テストパターン画像に含まれる３つ以上の交点が取得されてから、投写面４００上に投写される映像の形状が補正されるまで、映像を表示しないように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３６】
上述した実施形態では特に触れていないが、素子制御部２６０は、テストパターン画像とともに、テストパターン画像以外の所定画像（例えば、背景画像）を表示するように液晶パネル５０を制御することが好ましい。
【０１３７】
例えば、撮像素子３００によって検出可能な色や輝度によってテストパターン画像が構成されており、撮像素子３００によって検出できない色や輝度によってテストパターン画像以外の所定画像が構成される。
【０１３８】
或いは、赤、緑及び青のうち、いずれかの色によってテストパターン画像が構成されており、他の色によってテストパターン画像以外の所定画像が構成される。撮像素子３００は、テストパターン画像を構成する色のみを検出することによって、テストパターン画像の撮像画像を取得することができる。
【０１３９】
また、映像信号が入力されていない場合には、素子制御部２６０は、テストパターン画像とともに、所定画像としてエラーメッセージを表示するように液晶パネル５０を制御してもよい。或いは、テストパターン画像に含まれる線分或いは交点を特定することができない場合に、素子制御部２６０は、所定画像としてエラーメッセージを表示するように液晶パネル５０を制御してもよい。
【０１４０】
実施形態では、投写型映像表示装置１００は、表示枠４２０の検出後に、フォーカスを調整する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、投写型映像表示装置１００は、表示枠４２０を検出せずに、フォーカスを調整してもよい。具体的には、通常の使用態様では、投写可能範囲４１０の中心部分が表示枠４２０内に含まれることが想定されるため、投写型映像表示装置１００は、投写可能範囲４１０の中心部分にフォーカス調整画像を表示するとともに、投写可能範囲４１０の中心部分に表示される映像（フォーカス調整画像）のフォーカスを調整してもよい。
【０１４１】
実施形態では、テストパターン画像のうち、背景部分が黒であり、パターン部分が白である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、背景部分が白であり、パターン部分が黒であってもよい。背景部分が青であり、パターン部分が白であってもよい。すなわち、エッジ検出が可能な程度、背景部分とパターン部分との間に輝度差があればよい。なお、エッジ検出が可能な程度は、撮像素子３００の精度に応じて定められる。背景部分とパターン部分との間の輝度差が大きいほど、撮像素子３００の精度が必要とされないため、撮像素子３００のコストを低減できることは勿論である。また、各種のパターン画像についても、特徴点が抽出可能な画像であれば、特別なパターン画像ではなく、映像入力信号からの映像を用いても良い。
【０１４２】
上述した実施形態では、投写型映像表示装置１００は、分割処理モードにおいて、フォーカス調整（或いは、露光調整）を行って線分を特定するまでの処理を対象領域毎に行う。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。投写型映像表示装置１００は、分割処理モードにおいて、フォーカス調整（或いは、露光調整）を対象領域毎に行って、フォーカス値（或いは、露光値）を対象領域毎に記憶した上で、フォーカス値（或いは、露光値）を対象領域毎に変更しながら、各対象領域に含まれる線分を特定してもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
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、５２、５３…偏光板、６０…クロスダイクロイックキューブ、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…照明ユニット、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…投写ユニット制御部、２８０…調整部、２９０…露光時間調整部、２９５…モード制御部、３００…撮像素子、４００…投写面、４１０…投写可能範囲、４２０…表示枠
【特許請求の範囲】
【請求項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、
所定の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所定パターン画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出部と、前記算出部によって算出された位置関係に基づいて、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、
前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くする処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型映像表示装置において、
前記処理は、前記光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理であることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投写型映像表示装置において、
前記処理は、前記撮像素子の露光時間を増加させる処理であることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項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に適用される画像調整方法であって、
所定のパターン画像を前記投写面上に表示する表示ステップと、
前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整ステップと、を備え、
前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くするステップを含むことを特徴とする画像調整方法。
【請求項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、
所定の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所定パターン画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子によって撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出部と、前記算出部によって算出された位置関係に基づいて、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、
前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くする処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型映像表示装置において、
前記処理は、前記光変調素子に入射する光の光量を増加させる処理であることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投写型映像表示装置において、
前記処理は、前記撮像素子の露光時間を増加させる処理であることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項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に適用される画像調整方法であって、
所定のパターン画像を前記投写面上に表示する表示ステップと、
前記投写面上に投写された前記所定パターン画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、前記投写型映像表示装置と前記投写面との位置関係を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された位置関係に基づいて、前記投写面上に投写される映像を調整する調整ステップと、を備え、
前記撮像素子が前記所定パターン画像を撮像するときに、前記撮像画像のコントラストを高くするステップを含むことを特徴とする画像調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−９８７１２（Ｐ２０１３−９８７１２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９０３９（Ｐ２０１１−２３９０３９）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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