JP2004274283A - 投影システム、及び投影装置、画像供給装置、プログラム - Google Patents
投影システム、及び投影装置、画像供給装置、プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することができる投影システム、及びそれに用いられる投影装置、画像供給装置、プログラムを提供する。
【解決手段】プロジェクタ1にデジタルカメラを内蔵する。スクリーンSに、予め表示画像Gを投影したい矩形領域を示すマーカーA〜Dを取り付け、表示画像Gを投影した状態のスクリーンSをプロジェクタ1に撮影させる。プロジェクタ1に、撮影画像から、正しい矩形の表示画像Gの四隅の位置と、矩形とならない四角形の四隅を示すマーカーA〜Dの位置とを取得し、両者の四隅のそれぞれの位置ズレを横ズレ率と縦ズレ率として取得させ、それをキーストーン補正用の補正値としてPC2へ出力させる。PC2に、その補正値に基づきプロジェクタ1へ出力する画像データの補正を行わせることによって、スクリーンSに投影される表示画像Gのキーストーン補正を実現させる。
【選択図】 図1
【解決手段】プロジェクタ1にデジタルカメラを内蔵する。スクリーンSに、予め表示画像Gを投影したい矩形領域を示すマーカーA〜Dを取り付け、表示画像Gを投影した状態のスクリーンSをプロジェクタ1に撮影させる。プロジェクタ1に、撮影画像から、正しい矩形の表示画像Gの四隅の位置と、矩形とならない四角形の四隅を示すマーカーA〜Dの位置とを取得し、両者の四隅のそれぞれの位置ズレを横ズレ率と縦ズレ率として取得させ、それをキーストーン補正用の補正値としてPC2へ出力させる。PC2に、その補正値に基づきプロジェクタ1へ出力する画像データの補正を行わせることによって、スクリーンSに投影される表示画像Gのキーストーン補正を実現させる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として投影画像のキーストーン補正機能を有する投影システム、及びそれを構成する投影装置、画像供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、企画説明や商品説明等のプレゼンテーションや研究発表等の講演においては、例えばパソコンにより作成した説明画像をスクリーンに拡大して投影するプロジェクタが用いられている。
【0003】
プロジェクタを使用するとき、例えば会議室のように参加者との関係で設置場所がある程度限定されてしまう条件下では、それをスクリーンに正対して設置することができない。その場合には、スクリーンの正面から見た投影画面には台形歪みが生ずることとなる。
【0004】
かかることから、プロジェクタに、上記台形歪みを補正するための台形歪み補正(キーストーン補正)機能が設けられているのが一般的である。台形歪み補正は、投影画像に生じる上下及び左右の歪み方向と逆方向に元の画像を歪ませることによって投影画像の形状を補正する機能であり、ユーザーが投影画像を見ながら、装置本体のスイッチや付属するリモコンユニットのスイッチを操作することにより、歪みの方向(縦と横)や、その補正量を調整することが可能となっている。
【0005】
また、下記の特許文献1には、プロジェクタに相離間する1組の距離センサを設け、各距離センサによってクリーンの複数点までの距離を計測し、その計測結果からスクリーンに対する装置本体の傾きを算出し、その傾き角度に基づき台形歪みを自動的に補正する台形歪み補正装置が記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−122617号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したプロジェクタに台形歪みの自動補正機能を設ける場合には、プロジェクタ、より具体的にはプロジェクタが有するCPU等の制御装置に係る負担が増大する。一方、それを回避するには専用の画像処理回路が必要となるという問題があった。
【0008】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することができる投影システム、及びそれに用いられる投影装置、画像供給装置、プログラムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置と、画像データを前記投影装置に供給する画像供給装置とを含む投影システムにおいて、前記投影装置は、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段を備え、前記画像供給装置は、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えたものとした。
【0010】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、投影装置が取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。
【0011】
また、請求項2の発明にあっては、前記投影装置は、表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0012】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、投影装置がスクリーンの撮影画像から取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。
【0013】
また、請求項3の発明にあっては、前記撮影手段が前記投影装置とは別に設けられ、前記補正情報取得手段が前記画像供給装置に設けられるとともに、前記補正情報取得手段は、前記撮影手段によりスクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0014】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、スクリーンに正対した位置から撮影されたスクリーンの撮影画像から取得された補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。つまり投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが、画像供給装置により、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき補正される。
【0015】
また、請求項4の発明にあっては、画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置において、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、この補正情報取得手段により取得された補正情報を前記画像供給装置に出力する出力手段とを備えたものとした。
【0016】
かかる構成においては、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0017】
また、請求項5の発明にあっては、表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0018】
かかる構成においても、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0019】
また、請求項6の発明にあっては、前記補正情報取得手段は、スクリーン上における所定の矩形の四隅と、投影された表示画像の四隅との間に存在する、前記撮影画像での位置の違いに基づき前記補正情報を取得するものとした。
【0020】
かかる構成においても、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0021】
また、請求項7の発明にあっては、画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置が有するコンピュータに、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する処理と、取得した補正情報を前記画像供給装置に出力させる処理とを実行させるプログラムとした。
【0022】
また、請求項8の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えたものとした。
【0023】
かかる構成においては、投影装置に供給する画像データを、その投影装置から出力され補正情報に基づき補正することにより、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0024】
また、請求項9の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段とを備えたものとした。
【0025】
かかる構成においては、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得し、その補正情報に基づき投影装置に供給する画像データを補正することにより、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。つまり、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0026】
また、請求項10の発明にあっては、前記補正情報取得手段は、前記撮影画像における表示画像の四隅と、当該表示画像内に設定し得る最大矩形の四隅との間に存在する位置の違いに基づき前記補正情報を取得するものとした。
【0027】
かかる構成においても、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0028】
また、請求項11の発明にあっては、画像データに基づく画像を表示する表示手段を備えるとともに、その表示手段に送られることなく前記投影装置に供給される画像データを生成する画像生成手段を備え、前記補正手段は、その画像生成手段により生成された画像データを前記歪み情報に基づき補正するものとした。
【0029】
かかる構成においては、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができる。
【0030】
また、請求項12の発明にあっては、前記画像生成手段は、前記表示手段に送られた画像データを複製する複製手段を含み、前記補正手段は、その複製手段により複製された画像データを前記歪み情報に基づき補正するものとした。
【0031】
かかる構成においても、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができる。
【0032】
また、請求項13の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段として機能させるためのプログラム。
【0033】
また、請求項14の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段として機能させるためのプログラム。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
【0035】
(第1の実施の形態)
図1は本実施の形態における投影システムを示す構成図である。この投影システムは、プレゼンテーション等においてドキュメントの投影に使用されるプロジェクタ1と、汎用のパーソナルコンピュータ(以下、PCと略す)2とから構成されており、プロジェクタ1とPC2はRGBケーブル100と、USBケーブル200を介して接続されている。またプロジェクタ1にはスクリーンS(ホワイトボード等)を撮影するためのデジタルカメラが内蔵されている(図1は、デジタルカメラを便宜的に示したものである。)。
【0036】
図2はプロジェクタ1とPC2の概略構成を示すブロック図である。プロジェクタ1は、主としてCPU11、ROM12、RAM13、画像入力部14、表示部15、キー入力部16、デジタルカメラ部17から構成されている。また、前記RGBケーブル100が接続されたRBG信号の入力端子18と、前記USBケーブル200が接続されたUSB端子19とを有している。
【0037】
CPU11は、ROM12に格納されているプログラムに従い、RAM13を作業用メモリとして前述した各部を制御するとともに、本発明の補正情報取得手段として機能する。なお、図示しないがUSB端子19は、実際にはCPU11に接続されたUSBインターフェイス回路に設けられている。画像入力部14は、PC2からRGBケーブル100及び入力端子18を介して入力した入力画像信号(RGB信号)の大きさやフレーム周波数の補正、画像の伸縮等を行う。表示部15は、クリプトンランプ等の光源、光源の光を投影光に変換するための液晶やマイクロミラーアレイ等の画像変換素子、その画像変換素子を、画像入力部14から出力された信号に応じて駆動する駆動回路、投影レンズ等の光学系を含み、PC2から出力されたドキュメント(文字や図表等とからなる文書)の表示画像をスクリーンSに投影する投影手段である。
【0038】
キー入力部16は、ユーザーがプロジェクタ1の操作を行うために用意された、複数の操作ボタンにより構成されている。デジタルカメラ部17は、前記投影レンズの近傍に配置されている撮影レンズ等の光学系、光学系により結像された光学像を画像信号に光電変換するCMOSセンサやCCD等の撮像素子、撮像素子から出力されデジタル信号に変換された撮像信号を圧縮する、画像データ圧縮信号処理回路等から構成される。デジタルカメラ部17は、キー入力部16を構成する所定の操作ボタンが押されることにより本発明の撮影手段として機能し、前記スクリーンSを被写体とした撮影動作を行う。
【0039】
一方、PC2は、主としてCPU21、RAM(より具体的にはSDRAM)22、記憶装置23、本体に設けられた複数のキーや、本体に接続されたマウス等の入力装置24、表示用のビデオ信号(RGB信号)を生成し、LCD及びその駆動回路等からなる表示装置27に出力するビデオアダプタ25、ビデオアダプタ25が生成した表示用の画像データを記憶するVRAM26から構成されている。また、前記RGBケーブル100が接続されるとともに、ビデオアダプタ25により生成されたRGB信号をプロジェクタ1へ出力するための出力端子28、前記USBケーブル200が接続されたUSB端子29とを有している。なお、図示しないがUSB端子29は、実際にはCPU21に接続されたUSBインターフェイス回路に設けられている。また、前記VRAM26はビデオアダプタ25に内蔵された構成であってもよい。
【0040】
前記記憶装置23は記憶容量の比較的大きなハードディスク等であり、記憶装置23には、プレゼンテーション用のドキュメントの作成・編集を行うための所定のプレゼンテーション・プログラムが格納されている。特に本実施の形態では、ビデオアダプタ25に付属する通常のビデオドライバとは別に、キーストーン補正用のアプリケーション(キーストーン補正アプリ)としての機能を有するとともに、通常のビデオドライバよりも上位に位置する仮想ビデオドライバが記憶されており、それがインストールされており、それによりCPU21が本発明の補正手段として機能する。
【0041】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作を説明する。図3は、本投影システムにおいて、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得するときのプロジェクタ1とPC2の動作、及びユーザーの準備作業を示すフローチャートである。
【0042】
まず、ユーザーは、予めスクリーンS上であってドキュメントを表示させたい矩形範囲の四隅を示す位置に、例えばマグネット等のマーカーA,B,C,D(図1参照)を取り付けておき(ステップSA1)、PC2に以下の動作を行わせる。なお、矩形の縦横比(アスペクト比)は、プロジェクタ1で投影する画像と同様の比率とする。
【0043】
PC2は、ユーザーの操作に伴い、前述したプレゼンテーション・プログラムに含まれる、ドキュメント表示用のビューワ(Viewer)によって任意のドキュメントを読み込み、任意のページを表示装置27に表示し、かつその画像データをプロジェクタへ出力し、スクリーンSに投影させる(ステップSB1)。そして、任意の時点でユーザーによる、キーストーンの補正値取得を指示するキー操作等があったら(ステップSB2でYES)、USBケーブル200を介してプロジェクタ1へ補正値の取得を要求する(ステップSB3)。そして、上記要求に応じてプロジェクタ1から送られてくる後述する所定の補正値を取得し(ステップSB4でYES)、それをRAM22に記憶する(ステップSB5)。
【0044】
そして、プロジェクタ1は、前述したPC2から補正値の取得要求があったとき(ステップSA2でYES)、デジタルカメラ部17によってスクリーンSを撮影し(ステップSA3)、次に、CPU11により、撮影した画像から前述したマーカーの位置と、投影画像の四隅の位置を取得する(ステップSA4)。図4(a)は、ステップSA3で撮影画像における投影画像Gと、前述したマーカーA〜Dとの位置関係を示す図である。プロジェクタ1がスクリーンSに正対していないときは、図示したように、プロジェクタ1が撮影した投影画像Gには歪みはないが、そこに写されているスクリーンS上に取り付けられたマーカーA〜Dを四隅とした矩形には歪みが生じている。ステップSA4では、こうした位置関係にあるマーカーA〜Dの位置と投影画像Gの四隅イ〜ニの位置をピクセル数を単位とする座標位置(x,y)として取得する。
【0045】
そして、各位置を取得した後には、各マーカーA〜Dの位置(中心位置)と、それらが対応する投影画像Gの四隅イ〜ニの位置との間における位置ズレを算出する(ステップSA5)。本実施の形態では、図4(b)に示したように、各マーカーA〜D毎に、投影画像Gの幅方向における横ズレ率と、縦方向における縦ズレ率とを算出する。すなわち、マーカーAについては、横ズレ率が、投影画像Gの幅サイズX(ピクセル数)に対する左辺までの距離a1(ピクセル数)の比率(a1/X)であり、縦ズレ率が、投影画像Gの縦サイズY(ピクセル数)に対する上辺までの距離a2の比率(a2/Y)である。なお、図4(a)において、他のマーカーB,C,Dの各距離を図示省略したが、マーカーBでは右辺までの距離がb1、上辺までの距離がb2、マーカーCでは右辺までの距離がc1、下辺までの距離がc2、マーカーDでは左辺までの距離がc1、下辺までの距離がc2である。しかる後、算出した各マーカーA〜Dの横ズレ率と縦ズレ率とを補正値として、PC2へ出力する(ステップSA6)。これが、前述したようにPC2で記憶される(ステップSB5)。
【0046】
図5は、PC2において、上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときの動作を示すフローチャート、図6は、そのときのデータの流れを示す模式説明図である。
【0047】
PC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSC1)、それをドキュメントを表示命令として仮想ビデオドライバbに出力する(ステップSC2)。仮想ビデオドライバbは、出力された表示命令を画像データに変換する(ステップSC3)。さらに、前述した補正値を読み出し(ステップSC4)、それを用いて、変換した画像データに対しキーストーン補正を行う(ステップSC5)。すなわち図7に示したように、画像データに基づく投影用画像G0の形状を、その四隅(イ〜ニ)の位置が、補正値として記憶されている率だけ横方向及び縦方向に移動した形状、つまり補正値の取得に際してプロジェクタ1によって撮影された投影画像GにおけるマーカーA〜D(の中心部)を四隅とする四角形(図4(a)参照)と同一の形状に変形する。
【0048】
そして、仮想ビデオドライバbは、補正した画像データを通常のビデオドライバcに出力し(ステップSC6)、ビデオドライバcは、入力した画像データをAGPバスやPCIバスを介してビデオアダプタ25に出力する(ステップSC7)。しかる後、ビデオアダプタ25は、入力した画像データをVRAM26を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、図7に示した変形後(補正後)の投影用画像G0を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影されることとなる。なお、そのときPC2の表示装置27には変形後の投影用画像G0が表示されることとなる。
【0049】
以上のように、本実施の形態においては、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0050】
また、本実施の形態では、PC2が、キーストーン補正アプリの機能を有し、かつ通常のビデオドライバよりも上位に位置する専用の仮想ビデオドライバを用いてキーストーン補正を行うため、それを通常のビデオドライバのみを用いて行う場合に比べ、キーストーン補正の処理を高速に行うことができる。
【0051】
(第2の実施の形態)
【0052】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は前記PC2が所謂マルチディスプレイ機能を備えたものであって、本実施の形態においては、前記PC2が図8に示したように、前記ビデオアダプタ25及びVRAM26に加え、第2のビデオアダプタ31と、それが生成した表示用の画像データを記憶するVRAM32とを有しており、プロジェクタ1へRGB信号を出力するための前記出力端子28が第2のビデオアダプタ31に接続されている。なお、前記VRAM26はビデオアダプタ25に内蔵された構成であってもよいし、またPCIスロット用のPCカード等により構成されていてもよい。
【0053】
また、前記記憶装置23には、ビデオアダプタ25及び第2のビデオアダプタ31の各々に付属するビデオドライバと、さらに第1の実施の形態における仮想ビデオドライバに代えて、PC2のOSに対し前記プレゼンテーション・プログラムと対等の位置にあるキーストーン補正用のアプリケーション(キーストーン補正アプリ)が記憶されており、それらがインストールされている。これ以外の構成については第1の実施の形態と同様である。
【0054】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作を説明する。本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の手順によって、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得し、記憶する。
【0055】
一方、図9は、PC2において、上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときの動作を示すフローチャート、図10は、そのときのデータの流れを示す模式説明図である。
【0056】
PC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSD1)、それをドキュメントを表示命令としてビデオアダプタ25側のビデオドライバcに出力する(ステップSD2)。ビデオドライバcは、出力された表示命令を画像データに変換し、ビデオアダプタ25を介してVRAM26に出力する(ステップSD3)。これにより、表示装置27には通常どおりのドキュメント画像が表示される。
【0057】
また、ここでキーストーン補正アプリdは、前述した補正値を読み出した後(ステップSD4)、上記VRAM26内の画像データをキャプチャし(ステップSD5)、さらに、キャプチャした画像データに対し、第1の実施の形態と同様にして前記補正値を用いたキーストーン補正を行う(ステップSD6)。引き続き、キーストーン補正アプリdは、補正した画像データを第2のビデオアダプタ31側のビデオドライバeに出力する(ステップSD7)。ビデオドライバeは、入力した画像データをAGPバスやPCIバスを介して第2のビデオアダプタ31に出力し(ステップSD8)、第2のビデオアダプタ31は、入力した画像データをVRAM32を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、変形後(補正後)の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影される。
【0058】
以上のように、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0059】
また、本実施の形態では、PC2が、前述したキーストーン補正アプリにより、通常のVRAM26に記憶されている表示装置27に送る画像データをキャプチャし、それを投影用画像G0として補正する構成であるため、キーストーン補正アプリのみを用意することにより、汎用のPCと汎用のビューワを用いて本発明を容易に実施することができる。また、第1の実施の形態と異なり、ドキュメントの投影時には、PC2の表示装置27に変形されていない通常のドキュメント画像が表示されるため使い勝手もよい。
【0060】
(第3の実施の形態)
【0061】
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第2の実施の形態で説明したPC2において、前述した第2のビデオアダプタ31を本発明を実施するための専用のビデオアダプタに代えたものである。また、前記記憶装置23には、第2のビデオアダプタ31に付随するとともに、前記ビデオアダプタ25に付随する通常のビデオドライバと同等の位置にある専用のビデオドライバが記憶され、かつインストールされている。さらに、前述したプレゼンテーション・プログラムに含まれるドキュメント表示用のビューワは、ドキュメントの表示先として複数の表示機器が設定可能となっている。
【0062】
以上の構成からなる投影システムにおいても、PC2は、第1及び第2の実施の形態と同様の手順によって、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得し、記憶する。そして、本実施の形態では、PC2がキーストーンの補正値を記憶した常態で以下の動作を行うことにより、スクリーンSの投影画像Gのキーストーン補正が可能となる。
【0063】
すなわち図11及び図12は、第2の実施の形態で示した図9及び図10にそれぞれ対応する図である。
【0064】
図11に示したようにPC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSE1)、それをドキュメントを表示命令として専用のビデオドライバfに出力する(ステップSE2)。専用のビデオドライバfは、出力された表示命令を画像データに変換した後(ステップSE3)、キーストーンの補正値を読み出し(ステップSE4)、それを用いて、変換した画像データに対しキーストーン補正を行う(ステップSE5)。引き続き、専用のビデオドライバfは、補正した画像データを第2のビデオアダプタ31(専用のビデオアダプタ)に出力し(ステップSE6)、第2のビデオアダプタ31は、入力した画像データをVRAM32を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、変形後(補正後)の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影される。
【0065】
また、以上の動作中には、ビューワaが、ドキュメントの表示命令を専用のビデオドライバfと並行して通常のビデオドライバcにもドキュメントの表示命令を出力しており、通常のビデオドライバcが出力された表示命令を画像データに変換するとともに、それを通常のビデオアダプタ25を介してVRAM26に出力することにより、表示装置27には第2の実施の形態と同様に、通常どおりのドキュメント画像が表示される(図12参照)。
【0066】
したがって、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0067】
また、本実施の形態においては、PC2が、第2のビデオアダプタ(専用のビデオアダプタ)31と専用のビデオドライバとによってキーストーン補正を行う構成であるため、第1及び第2の実施の形態に比べると、キーストーン補正処理をより一層高速に行うことができる。また、第2の実施の形態と同様、ドキュメントの投影時には、PC2の表示装置27に変形されていない通常のドキュメント画像が表示されるため使い勝手もよい。
【0068】
ここで、以上説明した第2及び第3の実施の形態では、PC2がキーストーン補正を行った画像データを第2のビデオアダプタ31を介してプロジェクタ1へ出力するものとしたが、これ以外にも、その他のI/F、例えばLANを利用して画像信号をプロジェクタ1へ出力させることもできる。また、第2及び第3の実施の形態では第2のビデオアダプタ31がPC2に内蔵されているものを示したが、第2のビデオアダプタ31を、例えばAGPバスやPCIバスにカード用のインターフェイスを介して接続されるとともに、VRAM32を内蔵した着脱自在なPCカード(ビデオカード)としてもよい。
【0069】
また、第1〜第3の実施の形態では、予めドキュメントを表示させたい矩形範囲の四隅を示すマーカーA,B,C,Dが取り付けられたスクリーンSに対して、プロジェクタ1にドキュメント画像(他の画像でもよい)を投影させ(図1参照)、その状態で撮影したスクリーンSの撮影画像に基づき、PC2が使用するキーストーンの補正値をプロジェクタ1によって取得するようにしたが以下のようにしてもよい。例えば前記マーカーA,B,C,Dに代えて、スクリーンS上に色付きのテープ等によってドキュメントを表示させたい範囲の矩形を示しておき、撮影画像からその矩形の四隅の位置を取得し、それと投影画像の四隅(イ〜ニ)の位置とに基づきキーストーンの補正値を算出するようにしてもよい。
【0070】
さらに、スクリーンSとして、図13(a)に示したように、外周に黒い縁取りが施されているものを用いる場合にあっては、次のようにしてもよい。すなわちスクリーンS上に画像を投影しただけの状態で撮影を行い、図13(b)に示したような撮影画像を取得した後、係る撮影画像において、投影画像Gの四隅(イ〜ニ)の位置と、黒い縁取り部分の内側の四隅(A〜D)の位置を取得する。なお、後者の位置の取得はコントラストを検出することによって行う。そして、第1の実施の形態の場合と同様にして、投影画像Gの四隅(イ〜ニ)について、それと対応する黒い縁取り部分の内側の四隅(A〜D)の各々に対する、投影画像Gの幅方向における横ズレ率と、縦方向における縦ズレ率とを算出し、それを補正値とする。かかる場合には、前述したマーカー等の取付作業を不要とすることができる。
【0071】
また、プロジェクタ1にキーストーンの補正値を算出させるようにしたが、キーストーンの補正値をPC2において算出させる構成としてもよい。その場合には、図3に示した処理に際して、プロジェクタ1に、ステップSA3でスクリーンSを撮影した後、その撮影画像をPC2へ出力させるようにし、PC2には、プロジェクタ1がステップSA4,SA5で行っていた処理をステップSB5の直前において行わせるようにすればよい。なお、その場合には、デジタルカメラ部17が本発明の補正情報取得手段として機能することとなり、スクリーンSの撮影画像が本発明の補正情報となる。
【0072】
なお、第1〜第3の実施の形態においては、プロジェクタ1がデジタルカメラ部17により撮影したスクリーンSの撮影画像から、キーストーンの補正値として取得した前述した横ズレ率と縦ズレ率とを取得し、それを用いてプロジェクタ1が、プロジェクタ1に出力する画像データを補正するものについて説明したが、プロジェクタ1に、前記デジタルカメラ部17に代えて、従来技術で説明したように相離間する1組の距離センサを設け、各距離センサによってクリーンの複数点までの距離を計測し、その計測結果からスクリーンに対する装置本体の傾き角度を算出させる。なお、距離センサは上下方向と左右方向に2組設け、装置本体の上下及び左右の傾き角度を算出させる。そして、その結果をキーストーンの補正値としてPC2へ送らせるとともに、PC2に、上下及び左右の傾き角度に基づきプロジェクタ1に出力する画像データを補正させるようにしてもよい。
【0073】
その場合においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0074】
(第4の実施の形態)
【0075】
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。図14は本実施の形態における投影システムを示す構成図である。この投影システムは、RGBケーブル100を介して接続されたプロジェクタ51及びPC2と、PC2にUSBケーブル200を介して接続されたデジタルカメラ52とから構成されている。
【0076】
図15は、主としてプロジェクタ51とPC2の概略構成を示すブロック図である。以下、第1の実施の形態と異なり部分について説明すると、プロジェクタ51において前記デジタルカメラ部17とUSB端子19とが廃止されている。
【0077】
また、前記デジタルカメラ52は一般的な構成を備えるとともに、本発明の撮影手段として機能するものであり、図示しないが以下のような構成を備えている。すなわち撮影レンズ等の光学系、光学系により結像された光学像を画像信号に光電変換するCMOSセンサやCCD等の撮像素子、撮像素子から出力されデジタル信号に変換された撮像信号を圧縮する画像データ圧縮信号処理回路、圧縮データを記録するための画像メモリ、撮影待機状態のスルー画像や画像メモリに記録されている画像を表示するための液晶表示装置、USBケーブル200を介してPC2との間でのデータ通信を可能とするUSBインターフェイス、及びそれらを制御するマイコン等から構成されている。なお、これ以外の投影システムの構成については第1の実施の形態と同様である。但し、本実施の形態では、PC2のCPU21が本発明の補正情報取得手段及び補正手段として機能する。
【0078】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作について説明する。
【0079】
図16は、PC2がドキュメント画像等の任意の画像をプロジェクタ51へ送り、その画像をプロジェクタ51によりスクリーンSに投影させているとき、キー操作によるユーザーからの取得指示に応じて実行するキーストーンの補正値の取得動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、PC2がプロジェクタ51及びデジタルカメラ52と接続され、かつデジタルカメラ52がスクリーンSに正対して設置されるとともに、その画角内にスクリーンS全体が収まっていることを前提とする。
【0080】
PC2は、ユーザー補正値の取得指示があると、デジタルカメラ52にスクリーンSの撮影画像を要求する(ステップSF1)。その後、かかる要求に応じたデジタルカメラ52の撮影動作によりスクリーンSの撮影画像が取得され、その画像データが入力したら(ステップSF2でYES)、まず、画像データに含まれるコントラスト情報を利用して、撮影画像内における投影画像の範囲を特定する(ステップSF3)。図17(a)は、ステップSF3で処理対象となる撮影画像内における投影画像Gを示した図であり、プロジェクタ51がスクリーンSに正対していないときは、図示したようにデジタルカメラ52により撮影された投影画像Gには歪みが生じている。次に、図17(b)に示したように、先に特定した投影画像Gの範囲内に収まるとともに、アスペクト比がプロジェクタ51で投影する画像と同様の4:3の最も大きな矩形(最大矩形)Kを計算する(ステップSF4)。
【0081】
引き続き、投影画像Gの四隅の各位置と、最大矩形Kの四隅の各位置とを取得し、それらのデータに基づき、図18(a)、同図(b)に示したように最大矩形Kの四隅A〜Dの各位置と、それらが対応する投影画像Gの四隅イ〜ニの各位置との間における位置ズレを算出する(ステップSF5)。ここで算出する位置ズレも第1の実施の形態で説明したものと基本的に同様であって、投影画像Gの四隅イ〜ニの位置と、それに対する最大矩形Kの四隅A〜Dの位置との間における横ズレ率と縦ズレ率とを算出する。但し、本実施の形態においては、最大矩形Kの四隅A〜Dの位置について、投影画像Gの四隅イ〜ニの位置に対する横ズレ率と縦ズレ率とを算出する。
【0082】
例えば、最大矩形Kの左上Aの横ズレ率は、投影画像Gにおける上辺(イロ)の幅サイズX1(ピクセル数)に対する、投影画像Gの左上イが通るY軸までの距離a1(ピクセル数)の比率(a1/X1)であり、その縦ズレ率は、投影画像Gにおける左辺(イニ)の縦サイズY(ピクセル数)に対する、投影画像Gの左上イが通るX軸までの距離a2の比率(a2/Y1)である。なお、図示した例においては、図18(b)に示したように、最大矩形Kの右上及び右下の隅B,Cの縦ズレ率と、最大矩形Kの左下の隅Dの横ズレ率はそれぞれ”0”となる。
【0083】
しかる後、算出した投影画像Gの四隅イ〜ニの横ズレ率と縦ズレ率とを補正値として記憶することにより(ステップSF6)、キーストーンの補正値の取得を完了する。
【0084】
そして、本実施の形態においても、PC2は上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときには、第1の実施の形態で示したものと同様の動作(図5及び図6参照)を行い、前記補正値を用いてプロジェクタ51へ出力する投影画像のキーストーン補正を行う。それにより、プロジェクタ51が、補正後の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影されることとなる。
【0085】
以上のように、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0086】
また、本実施の形態によれば、カメラ機能を有していないプロジェクタ51を使用する場合であっても、一般的な構成を備えたデジタルカメラ52を利用してキーストーンの補正値を取得することができるという利点がある。
【0087】
なお、本実施の形態においては、PC2が第1の実施の形態と同様の構成を備えている場合について説明したが、本実施の形態の投影システムにおいても、PC2が第2又は第3の実施の形態で説明した構成を有するものとすることができる。その場合においては、PC2が、キーストーンの補正値を記憶した常態でドキュメント画像をプロジェクタ51に出力することには、図9及び図11に示した動作を行うことにより、プロジェクタ51に、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影させることができる。
【0088】
また、本実施の形態では、デジタルカメラ52とPC2とをUSBケーブル200を介して画像データ等を送受信する構成としたが、これ以外にも、信範囲が比較的狭い赤外線方式や、Bluetooth(ブルートゥース)方式等の無線により画像データの送受信をする構成としてもよい。さらには、PC2がデジタルカメラを内蔵された構成を有している場合には、内蔵するデジタルカメラを用いてスクリーンSを撮影するようにすれば、前記デジタルカメラ52が不要となる。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の投影システムにおいては、投影装置に供給される画像データが、投影装置が取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0090】
また、請求項2の投影システムにおいては、投影装置に供給される画像データが、投影装置がスクリーンの撮影画像から取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0091】
また、請求項3の投影システムにおいては、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが、画像供給装置により、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0092】
また、請求項4の投影装置においては、それを用いることにより請求項1の投影システムが実施可能となる。
【0093】
また、請求項5及び請求項6の投影装置においては、それらを用いることにより請求項2の投影システムが実施可能となる。
【0094】
また、請求項7のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する投影装置において請求項4,5,6の発明を実施することが可能となる。
【0095】
また、請求項8の画像供給装置においては、それを用いることにより請求項1の投影システムが実施可能となる。
【0096】
また、請求項9及び請求項10の画像供給装置においては、それを用いることにより請求項2の投影システムが実施可能となる。
【0097】
また、請求項11及び請求項12の画像供給装置においては、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができるようにした。よって、使い勝手を低下させることなく、それを用いて請求項1及び請求項2の投影システムを実施することができる。
【0098】
また、請求項13のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する画像供給装置において請求項8の発明を実施することが可能となる。
【0099】
また、請求項14のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する画像供給装置において請求項9及び請求項10の発明を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1〜第3の実施の形態に共通する投影システムの構成図である。
【図2】第1の実施の形態に係るプロジェクタとパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図3】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の取得に関するプロジェクタとパーソナルコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【図4】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の内容を示す説明図である。
【図5】同実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図6】図5に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図7】キーストーン補正の前後における投影用画像を示す図である。
【図8】第2及び第3の実施の形態に共通するパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図9】同実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図10】図9に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図11】第3の実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図12】図11に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図13】第1〜第3の実施の形態に共通するキーストーンの補正値の他の取得方法を示す説明図である。
【図14】第4の実施の形態を示す投影システムの構成図である。
【図15】同実施の形態に係るプロジェクタとパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図16】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の取得に関するパーソナルコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【図17】(a)は補正値の取得に際して撮影された画像を示す図、(b)は同画像に対応する最大矩形を示す図である。
【図18】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の内容を示す説明図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
11 CPU
15 表示部
17 デジタルカメラ部
18 入力端子
19 USB端子
2 PC
21 CPU
23 記憶装置
25 ビデオアダプタ
26 VRAM
27 表示装置
28 出力端子
29 USB端子
31 第2のビデオアダプタ
32 VRAM
51 プロジェクタ
52 デジタルカメラ
100 RGBケーブル
200 USBケーブル
G0 投影用画像
G 投影画像
K 最大矩形
S スクリーン
a ビューワ
b 仮想ビデオドライバ
c ビデオドライバ
d キーストーン補正アプリ
e ビデオドライバ
f ビデオドライバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として投影画像のキーストーン補正機能を有する投影システム、及びそれを構成する投影装置、画像供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、企画説明や商品説明等のプレゼンテーションや研究発表等の講演においては、例えばパソコンにより作成した説明画像をスクリーンに拡大して投影するプロジェクタが用いられている。
【0003】
プロジェクタを使用するとき、例えば会議室のように参加者との関係で設置場所がある程度限定されてしまう条件下では、それをスクリーンに正対して設置することができない。その場合には、スクリーンの正面から見た投影画面には台形歪みが生ずることとなる。
【0004】
かかることから、プロジェクタに、上記台形歪みを補正するための台形歪み補正(キーストーン補正)機能が設けられているのが一般的である。台形歪み補正は、投影画像に生じる上下及び左右の歪み方向と逆方向に元の画像を歪ませることによって投影画像の形状を補正する機能であり、ユーザーが投影画像を見ながら、装置本体のスイッチや付属するリモコンユニットのスイッチを操作することにより、歪みの方向(縦と横)や、その補正量を調整することが可能となっている。
【0005】
また、下記の特許文献1には、プロジェクタに相離間する1組の距離センサを設け、各距離センサによってクリーンの複数点までの距離を計測し、その計測結果からスクリーンに対する装置本体の傾きを算出し、その傾き角度に基づき台形歪みを自動的に補正する台形歪み補正装置が記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−122617号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したプロジェクタに台形歪みの自動補正機能を設ける場合には、プロジェクタ、より具体的にはプロジェクタが有するCPU等の制御装置に係る負担が増大する。一方、それを回避するには専用の画像処理回路が必要となるという問題があった。
【0008】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することができる投影システム、及びそれに用いられる投影装置、画像供給装置、プログラムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置と、画像データを前記投影装置に供給する画像供給装置とを含む投影システムにおいて、前記投影装置は、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段を備え、前記画像供給装置は、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えたものとした。
【0010】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、投影装置が取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。
【0011】
また、請求項2の発明にあっては、前記投影装置は、表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0012】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、投影装置がスクリーンの撮影画像から取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。
【0013】
また、請求項3の発明にあっては、前記撮影手段が前記投影装置とは別に設けられ、前記補正情報取得手段が前記画像供給装置に設けられるとともに、前記補正情報取得手段は、前記撮影手段によりスクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0014】
かかる構成においては、投影装置に供給される画像データが、スクリーンに正対した位置から撮影されたスクリーンの撮影画像から取得された補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正される。つまり投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが、画像供給装置により、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき補正される。
【0015】
また、請求項4の発明にあっては、画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置において、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、この補正情報取得手段により取得された補正情報を前記画像供給装置に出力する出力手段とを備えたものとした。
【0016】
かかる構成においては、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0017】
また、請求項5の発明にあっては、表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得するものとした。
【0018】
かかる構成においても、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0019】
また、請求項6の発明にあっては、前記補正情報取得手段は、スクリーン上における所定の矩形の四隅と、投影された表示画像の四隅との間に存在する、前記撮影画像での位置の違いに基づき前記補正情報を取得するものとした。
【0020】
かかる構成においても、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を、画像データの供給元の画像供給装置へ提供することができる。
【0021】
また、請求項7の発明にあっては、画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置が有するコンピュータに、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する処理と、取得した補正情報を前記画像供給装置に出力させる処理とを実行させるプログラムとした。
【0022】
また、請求項8の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えたものとした。
【0023】
かかる構成においては、投影装置に供給する画像データを、その投影装置から出力され補正情報に基づき補正することにより、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0024】
また、請求項9の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段とを備えたものとした。
【0025】
かかる構成においては、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得し、その補正情報に基づき投影装置に供給する画像データを補正することにより、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。つまり、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0026】
また、請求項10の発明にあっては、前記補正情報取得手段は、前記撮影画像における表示画像の四隅と、当該表示画像内に設定し得る最大矩形の四隅との間に存在する位置の違いに基づき前記補正情報を取得するものとした。
【0027】
かかる構成においても、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正することができる。
【0028】
また、請求項11の発明にあっては、画像データに基づく画像を表示する表示手段を備えるとともに、その表示手段に送られることなく前記投影装置に供給される画像データを生成する画像生成手段を備え、前記補正手段は、その画像生成手段により生成された画像データを前記歪み情報に基づき補正するものとした。
【0029】
かかる構成においては、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができる。
【0030】
また、請求項12の発明にあっては、前記画像生成手段は、前記表示手段に送られた画像データを複製する複製手段を含み、前記補正手段は、その複製手段により複製された画像データを前記歪み情報に基づき補正するものとした。
【0031】
かかる構成においても、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができる。
【0032】
また、請求項13の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段として機能させるためのプログラム。
【0033】
また、請求項14の発明にあっては、画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段として機能させるためのプログラム。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
【0035】
(第1の実施の形態)
図1は本実施の形態における投影システムを示す構成図である。この投影システムは、プレゼンテーション等においてドキュメントの投影に使用されるプロジェクタ1と、汎用のパーソナルコンピュータ(以下、PCと略す)2とから構成されており、プロジェクタ1とPC2はRGBケーブル100と、USBケーブル200を介して接続されている。またプロジェクタ1にはスクリーンS(ホワイトボード等)を撮影するためのデジタルカメラが内蔵されている(図1は、デジタルカメラを便宜的に示したものである。)。
【0036】
図2はプロジェクタ1とPC2の概略構成を示すブロック図である。プロジェクタ1は、主としてCPU11、ROM12、RAM13、画像入力部14、表示部15、キー入力部16、デジタルカメラ部17から構成されている。また、前記RGBケーブル100が接続されたRBG信号の入力端子18と、前記USBケーブル200が接続されたUSB端子19とを有している。
【0037】
CPU11は、ROM12に格納されているプログラムに従い、RAM13を作業用メモリとして前述した各部を制御するとともに、本発明の補正情報取得手段として機能する。なお、図示しないがUSB端子19は、実際にはCPU11に接続されたUSBインターフェイス回路に設けられている。画像入力部14は、PC2からRGBケーブル100及び入力端子18を介して入力した入力画像信号(RGB信号)の大きさやフレーム周波数の補正、画像の伸縮等を行う。表示部15は、クリプトンランプ等の光源、光源の光を投影光に変換するための液晶やマイクロミラーアレイ等の画像変換素子、その画像変換素子を、画像入力部14から出力された信号に応じて駆動する駆動回路、投影レンズ等の光学系を含み、PC2から出力されたドキュメント(文字や図表等とからなる文書)の表示画像をスクリーンSに投影する投影手段である。
【0038】
キー入力部16は、ユーザーがプロジェクタ1の操作を行うために用意された、複数の操作ボタンにより構成されている。デジタルカメラ部17は、前記投影レンズの近傍に配置されている撮影レンズ等の光学系、光学系により結像された光学像を画像信号に光電変換するCMOSセンサやCCD等の撮像素子、撮像素子から出力されデジタル信号に変換された撮像信号を圧縮する、画像データ圧縮信号処理回路等から構成される。デジタルカメラ部17は、キー入力部16を構成する所定の操作ボタンが押されることにより本発明の撮影手段として機能し、前記スクリーンSを被写体とした撮影動作を行う。
【0039】
一方、PC2は、主としてCPU21、RAM(より具体的にはSDRAM)22、記憶装置23、本体に設けられた複数のキーや、本体に接続されたマウス等の入力装置24、表示用のビデオ信号(RGB信号)を生成し、LCD及びその駆動回路等からなる表示装置27に出力するビデオアダプタ25、ビデオアダプタ25が生成した表示用の画像データを記憶するVRAM26から構成されている。また、前記RGBケーブル100が接続されるとともに、ビデオアダプタ25により生成されたRGB信号をプロジェクタ1へ出力するための出力端子28、前記USBケーブル200が接続されたUSB端子29とを有している。なお、図示しないがUSB端子29は、実際にはCPU21に接続されたUSBインターフェイス回路に設けられている。また、前記VRAM26はビデオアダプタ25に内蔵された構成であってもよい。
【0040】
前記記憶装置23は記憶容量の比較的大きなハードディスク等であり、記憶装置23には、プレゼンテーション用のドキュメントの作成・編集を行うための所定のプレゼンテーション・プログラムが格納されている。特に本実施の形態では、ビデオアダプタ25に付属する通常のビデオドライバとは別に、キーストーン補正用のアプリケーション(キーストーン補正アプリ)としての機能を有するとともに、通常のビデオドライバよりも上位に位置する仮想ビデオドライバが記憶されており、それがインストールされており、それによりCPU21が本発明の補正手段として機能する。
【0041】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作を説明する。図3は、本投影システムにおいて、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得するときのプロジェクタ1とPC2の動作、及びユーザーの準備作業を示すフローチャートである。
【0042】
まず、ユーザーは、予めスクリーンS上であってドキュメントを表示させたい矩形範囲の四隅を示す位置に、例えばマグネット等のマーカーA,B,C,D(図1参照)を取り付けておき(ステップSA1)、PC2に以下の動作を行わせる。なお、矩形の縦横比(アスペクト比)は、プロジェクタ1で投影する画像と同様の比率とする。
【0043】
PC2は、ユーザーの操作に伴い、前述したプレゼンテーション・プログラムに含まれる、ドキュメント表示用のビューワ(Viewer)によって任意のドキュメントを読み込み、任意のページを表示装置27に表示し、かつその画像データをプロジェクタへ出力し、スクリーンSに投影させる(ステップSB1)。そして、任意の時点でユーザーによる、キーストーンの補正値取得を指示するキー操作等があったら(ステップSB2でYES)、USBケーブル200を介してプロジェクタ1へ補正値の取得を要求する(ステップSB3)。そして、上記要求に応じてプロジェクタ1から送られてくる後述する所定の補正値を取得し(ステップSB4でYES)、それをRAM22に記憶する(ステップSB5)。
【0044】
そして、プロジェクタ1は、前述したPC2から補正値の取得要求があったとき(ステップSA2でYES)、デジタルカメラ部17によってスクリーンSを撮影し(ステップSA3)、次に、CPU11により、撮影した画像から前述したマーカーの位置と、投影画像の四隅の位置を取得する(ステップSA4)。図4(a)は、ステップSA3で撮影画像における投影画像Gと、前述したマーカーA〜Dとの位置関係を示す図である。プロジェクタ1がスクリーンSに正対していないときは、図示したように、プロジェクタ1が撮影した投影画像Gには歪みはないが、そこに写されているスクリーンS上に取り付けられたマーカーA〜Dを四隅とした矩形には歪みが生じている。ステップSA4では、こうした位置関係にあるマーカーA〜Dの位置と投影画像Gの四隅イ〜ニの位置をピクセル数を単位とする座標位置(x,y)として取得する。
【0045】
そして、各位置を取得した後には、各マーカーA〜Dの位置(中心位置)と、それらが対応する投影画像Gの四隅イ〜ニの位置との間における位置ズレを算出する(ステップSA5)。本実施の形態では、図4(b)に示したように、各マーカーA〜D毎に、投影画像Gの幅方向における横ズレ率と、縦方向における縦ズレ率とを算出する。すなわち、マーカーAについては、横ズレ率が、投影画像Gの幅サイズX(ピクセル数)に対する左辺までの距離a1(ピクセル数)の比率(a1/X)であり、縦ズレ率が、投影画像Gの縦サイズY(ピクセル数)に対する上辺までの距離a2の比率(a2/Y)である。なお、図4(a)において、他のマーカーB,C,Dの各距離を図示省略したが、マーカーBでは右辺までの距離がb1、上辺までの距離がb2、マーカーCでは右辺までの距離がc1、下辺までの距離がc2、マーカーDでは左辺までの距離がc1、下辺までの距離がc2である。しかる後、算出した各マーカーA〜Dの横ズレ率と縦ズレ率とを補正値として、PC2へ出力する(ステップSA6)。これが、前述したようにPC2で記憶される(ステップSB5)。
【0046】
図5は、PC2において、上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときの動作を示すフローチャート、図6は、そのときのデータの流れを示す模式説明図である。
【0047】
PC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSC1)、それをドキュメントを表示命令として仮想ビデオドライバbに出力する(ステップSC2)。仮想ビデオドライバbは、出力された表示命令を画像データに変換する(ステップSC3)。さらに、前述した補正値を読み出し(ステップSC4)、それを用いて、変換した画像データに対しキーストーン補正を行う(ステップSC5)。すなわち図7に示したように、画像データに基づく投影用画像G0の形状を、その四隅(イ〜ニ)の位置が、補正値として記憶されている率だけ横方向及び縦方向に移動した形状、つまり補正値の取得に際してプロジェクタ1によって撮影された投影画像GにおけるマーカーA〜D(の中心部)を四隅とする四角形(図4(a)参照)と同一の形状に変形する。
【0048】
そして、仮想ビデオドライバbは、補正した画像データを通常のビデオドライバcに出力し(ステップSC6)、ビデオドライバcは、入力した画像データをAGPバスやPCIバスを介してビデオアダプタ25に出力する(ステップSC7)。しかる後、ビデオアダプタ25は、入力した画像データをVRAM26を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、図7に示した変形後(補正後)の投影用画像G0を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影されることとなる。なお、そのときPC2の表示装置27には変形後の投影用画像G0が表示されることとなる。
【0049】
以上のように、本実施の形態においては、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0050】
また、本実施の形態では、PC2が、キーストーン補正アプリの機能を有し、かつ通常のビデオドライバよりも上位に位置する専用の仮想ビデオドライバを用いてキーストーン補正を行うため、それを通常のビデオドライバのみを用いて行う場合に比べ、キーストーン補正の処理を高速に行うことができる。
【0051】
(第2の実施の形態)
【0052】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は前記PC2が所謂マルチディスプレイ機能を備えたものであって、本実施の形態においては、前記PC2が図8に示したように、前記ビデオアダプタ25及びVRAM26に加え、第2のビデオアダプタ31と、それが生成した表示用の画像データを記憶するVRAM32とを有しており、プロジェクタ1へRGB信号を出力するための前記出力端子28が第2のビデオアダプタ31に接続されている。なお、前記VRAM26はビデオアダプタ25に内蔵された構成であってもよいし、またPCIスロット用のPCカード等により構成されていてもよい。
【0053】
また、前記記憶装置23には、ビデオアダプタ25及び第2のビデオアダプタ31の各々に付属するビデオドライバと、さらに第1の実施の形態における仮想ビデオドライバに代えて、PC2のOSに対し前記プレゼンテーション・プログラムと対等の位置にあるキーストーン補正用のアプリケーション(キーストーン補正アプリ)が記憶されており、それらがインストールされている。これ以外の構成については第1の実施の形態と同様である。
【0054】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作を説明する。本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の手順によって、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得し、記憶する。
【0055】
一方、図9は、PC2において、上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときの動作を示すフローチャート、図10は、そのときのデータの流れを示す模式説明図である。
【0056】
PC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSD1)、それをドキュメントを表示命令としてビデオアダプタ25側のビデオドライバcに出力する(ステップSD2)。ビデオドライバcは、出力された表示命令を画像データに変換し、ビデオアダプタ25を介してVRAM26に出力する(ステップSD3)。これにより、表示装置27には通常どおりのドキュメント画像が表示される。
【0057】
また、ここでキーストーン補正アプリdは、前述した補正値を読み出した後(ステップSD4)、上記VRAM26内の画像データをキャプチャし(ステップSD5)、さらに、キャプチャした画像データに対し、第1の実施の形態と同様にして前記補正値を用いたキーストーン補正を行う(ステップSD6)。引き続き、キーストーン補正アプリdは、補正した画像データを第2のビデオアダプタ31側のビデオドライバeに出力する(ステップSD7)。ビデオドライバeは、入力した画像データをAGPバスやPCIバスを介して第2のビデオアダプタ31に出力し(ステップSD8)、第2のビデオアダプタ31は、入力した画像データをVRAM32を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、変形後(補正後)の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影される。
【0058】
以上のように、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0059】
また、本実施の形態では、PC2が、前述したキーストーン補正アプリにより、通常のVRAM26に記憶されている表示装置27に送る画像データをキャプチャし、それを投影用画像G0として補正する構成であるため、キーストーン補正アプリのみを用意することにより、汎用のPCと汎用のビューワを用いて本発明を容易に実施することができる。また、第1の実施の形態と異なり、ドキュメントの投影時には、PC2の表示装置27に変形されていない通常のドキュメント画像が表示されるため使い勝手もよい。
【0060】
(第3の実施の形態)
【0061】
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第2の実施の形態で説明したPC2において、前述した第2のビデオアダプタ31を本発明を実施するための専用のビデオアダプタに代えたものである。また、前記記憶装置23には、第2のビデオアダプタ31に付随するとともに、前記ビデオアダプタ25に付随する通常のビデオドライバと同等の位置にある専用のビデオドライバが記憶され、かつインストールされている。さらに、前述したプレゼンテーション・プログラムに含まれるドキュメント表示用のビューワは、ドキュメントの表示先として複数の表示機器が設定可能となっている。
【0062】
以上の構成からなる投影システムにおいても、PC2は、第1及び第2の実施の形態と同様の手順によって、スクリーンSに投影された投影画像の台形歪みの補正に用いる補正値を取得し、記憶する。そして、本実施の形態では、PC2がキーストーンの補正値を記憶した常態で以下の動作を行うことにより、スクリーンSの投影画像Gのキーストーン補正が可能となる。
【0063】
すなわち図11及び図12は、第2の実施の形態で示した図9及び図10にそれぞれ対応する図である。
【0064】
図11に示したようにPC2においてビューワaは、ユーザに指定されたドキュメントのデータを読み込み(ステップSE1)、それをドキュメントを表示命令として専用のビデオドライバfに出力する(ステップSE2)。専用のビデオドライバfは、出力された表示命令を画像データに変換した後(ステップSE3)、キーストーンの補正値を読み出し(ステップSE4)、それを用いて、変換した画像データに対しキーストーン補正を行う(ステップSE5)。引き続き、専用のビデオドライバfは、補正した画像データを第2のビデオアダプタ31(専用のビデオアダプタ)に出力し(ステップSE6)、第2のビデオアダプタ31は、入力した画像データをVRAM32を介して出力端子28からプロジェクタ1に出力する。そして、プロジェクタ1が、変形後(補正後)の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影される。
【0065】
また、以上の動作中には、ビューワaが、ドキュメントの表示命令を専用のビデオドライバfと並行して通常のビデオドライバcにもドキュメントの表示命令を出力しており、通常のビデオドライバcが出力された表示命令を画像データに変換するとともに、それを通常のビデオアダプタ25を介してVRAM26に出力することにより、表示装置27には第2の実施の形態と同様に、通常どおりのドキュメント画像が表示される(図12参照)。
【0066】
したがって、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0067】
また、本実施の形態においては、PC2が、第2のビデオアダプタ(専用のビデオアダプタ)31と専用のビデオドライバとによってキーストーン補正を行う構成であるため、第1及び第2の実施の形態に比べると、キーストーン補正処理をより一層高速に行うことができる。また、第2の実施の形態と同様、ドキュメントの投影時には、PC2の表示装置27に変形されていない通常のドキュメント画像が表示されるため使い勝手もよい。
【0068】
ここで、以上説明した第2及び第3の実施の形態では、PC2がキーストーン補正を行った画像データを第2のビデオアダプタ31を介してプロジェクタ1へ出力するものとしたが、これ以外にも、その他のI/F、例えばLANを利用して画像信号をプロジェクタ1へ出力させることもできる。また、第2及び第3の実施の形態では第2のビデオアダプタ31がPC2に内蔵されているものを示したが、第2のビデオアダプタ31を、例えばAGPバスやPCIバスにカード用のインターフェイスを介して接続されるとともに、VRAM32を内蔵した着脱自在なPCカード(ビデオカード)としてもよい。
【0069】
また、第1〜第3の実施の形態では、予めドキュメントを表示させたい矩形範囲の四隅を示すマーカーA,B,C,Dが取り付けられたスクリーンSに対して、プロジェクタ1にドキュメント画像(他の画像でもよい)を投影させ(図1参照)、その状態で撮影したスクリーンSの撮影画像に基づき、PC2が使用するキーストーンの補正値をプロジェクタ1によって取得するようにしたが以下のようにしてもよい。例えば前記マーカーA,B,C,Dに代えて、スクリーンS上に色付きのテープ等によってドキュメントを表示させたい範囲の矩形を示しておき、撮影画像からその矩形の四隅の位置を取得し、それと投影画像の四隅(イ〜ニ)の位置とに基づきキーストーンの補正値を算出するようにしてもよい。
【0070】
さらに、スクリーンSとして、図13(a)に示したように、外周に黒い縁取りが施されているものを用いる場合にあっては、次のようにしてもよい。すなわちスクリーンS上に画像を投影しただけの状態で撮影を行い、図13(b)に示したような撮影画像を取得した後、係る撮影画像において、投影画像Gの四隅(イ〜ニ)の位置と、黒い縁取り部分の内側の四隅(A〜D)の位置を取得する。なお、後者の位置の取得はコントラストを検出することによって行う。そして、第1の実施の形態の場合と同様にして、投影画像Gの四隅(イ〜ニ)について、それと対応する黒い縁取り部分の内側の四隅(A〜D)の各々に対する、投影画像Gの幅方向における横ズレ率と、縦方向における縦ズレ率とを算出し、それを補正値とする。かかる場合には、前述したマーカー等の取付作業を不要とすることができる。
【0071】
また、プロジェクタ1にキーストーンの補正値を算出させるようにしたが、キーストーンの補正値をPC2において算出させる構成としてもよい。その場合には、図3に示した処理に際して、プロジェクタ1に、ステップSA3でスクリーンSを撮影した後、その撮影画像をPC2へ出力させるようにし、PC2には、プロジェクタ1がステップSA4,SA5で行っていた処理をステップSB5の直前において行わせるようにすればよい。なお、その場合には、デジタルカメラ部17が本発明の補正情報取得手段として機能することとなり、スクリーンSの撮影画像が本発明の補正情報となる。
【0072】
なお、第1〜第3の実施の形態においては、プロジェクタ1がデジタルカメラ部17により撮影したスクリーンSの撮影画像から、キーストーンの補正値として取得した前述した横ズレ率と縦ズレ率とを取得し、それを用いてプロジェクタ1が、プロジェクタ1に出力する画像データを補正するものについて説明したが、プロジェクタ1に、前記デジタルカメラ部17に代えて、従来技術で説明したように相離間する1組の距離センサを設け、各距離センサによってクリーンの複数点までの距離を計測し、その計測結果からスクリーンに対する装置本体の傾き角度を算出させる。なお、距離センサは上下方向と左右方向に2組設け、装置本体の上下及び左右の傾き角度を算出させる。そして、その結果をキーストーンの補正値としてPC2へ送らせるとともに、PC2に、上下及び左右の傾き角度に基づきプロジェクタ1に出力する画像データを補正させるようにしてもよい。
【0073】
その場合においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0074】
(第4の実施の形態)
【0075】
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。図14は本実施の形態における投影システムを示す構成図である。この投影システムは、RGBケーブル100を介して接続されたプロジェクタ51及びPC2と、PC2にUSBケーブル200を介して接続されたデジタルカメラ52とから構成されている。
【0076】
図15は、主としてプロジェクタ51とPC2の概略構成を示すブロック図である。以下、第1の実施の形態と異なり部分について説明すると、プロジェクタ51において前記デジタルカメラ部17とUSB端子19とが廃止されている。
【0077】
また、前記デジタルカメラ52は一般的な構成を備えるとともに、本発明の撮影手段として機能するものであり、図示しないが以下のような構成を備えている。すなわち撮影レンズ等の光学系、光学系により結像された光学像を画像信号に光電変換するCMOSセンサやCCD等の撮像素子、撮像素子から出力されデジタル信号に変換された撮像信号を圧縮する画像データ圧縮信号処理回路、圧縮データを記録するための画像メモリ、撮影待機状態のスルー画像や画像メモリに記録されている画像を表示するための液晶表示装置、USBケーブル200を介してPC2との間でのデータ通信を可能とするUSBインターフェイス、及びそれらを制御するマイコン等から構成されている。なお、これ以外の投影システムの構成については第1の実施の形態と同様である。但し、本実施の形態では、PC2のCPU21が本発明の補正情報取得手段及び補正手段として機能する。
【0078】
次に、以上の構成からなる投影システムのキーストーン補正に関する動作について説明する。
【0079】
図16は、PC2がドキュメント画像等の任意の画像をプロジェクタ51へ送り、その画像をプロジェクタ51によりスクリーンSに投影させているとき、キー操作によるユーザーからの取得指示に応じて実行するキーストーンの補正値の取得動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、PC2がプロジェクタ51及びデジタルカメラ52と接続され、かつデジタルカメラ52がスクリーンSに正対して設置されるとともに、その画角内にスクリーンS全体が収まっていることを前提とする。
【0080】
PC2は、ユーザー補正値の取得指示があると、デジタルカメラ52にスクリーンSの撮影画像を要求する(ステップSF1)。その後、かかる要求に応じたデジタルカメラ52の撮影動作によりスクリーンSの撮影画像が取得され、その画像データが入力したら(ステップSF2でYES)、まず、画像データに含まれるコントラスト情報を利用して、撮影画像内における投影画像の範囲を特定する(ステップSF3)。図17(a)は、ステップSF3で処理対象となる撮影画像内における投影画像Gを示した図であり、プロジェクタ51がスクリーンSに正対していないときは、図示したようにデジタルカメラ52により撮影された投影画像Gには歪みが生じている。次に、図17(b)に示したように、先に特定した投影画像Gの範囲内に収まるとともに、アスペクト比がプロジェクタ51で投影する画像と同様の4:3の最も大きな矩形(最大矩形)Kを計算する(ステップSF4)。
【0081】
引き続き、投影画像Gの四隅の各位置と、最大矩形Kの四隅の各位置とを取得し、それらのデータに基づき、図18(a)、同図(b)に示したように最大矩形Kの四隅A〜Dの各位置と、それらが対応する投影画像Gの四隅イ〜ニの各位置との間における位置ズレを算出する(ステップSF5)。ここで算出する位置ズレも第1の実施の形態で説明したものと基本的に同様であって、投影画像Gの四隅イ〜ニの位置と、それに対する最大矩形Kの四隅A〜Dの位置との間における横ズレ率と縦ズレ率とを算出する。但し、本実施の形態においては、最大矩形Kの四隅A〜Dの位置について、投影画像Gの四隅イ〜ニの位置に対する横ズレ率と縦ズレ率とを算出する。
【0082】
例えば、最大矩形Kの左上Aの横ズレ率は、投影画像Gにおける上辺(イロ)の幅サイズX1(ピクセル数)に対する、投影画像Gの左上イが通るY軸までの距離a1(ピクセル数)の比率(a1/X1)であり、その縦ズレ率は、投影画像Gにおける左辺(イニ)の縦サイズY(ピクセル数)に対する、投影画像Gの左上イが通るX軸までの距離a2の比率(a2/Y1)である。なお、図示した例においては、図18(b)に示したように、最大矩形Kの右上及び右下の隅B,Cの縦ズレ率と、最大矩形Kの左下の隅Dの横ズレ率はそれぞれ”0”となる。
【0083】
しかる後、算出した投影画像Gの四隅イ〜ニの横ズレ率と縦ズレ率とを補正値として記憶することにより(ステップSF6)、キーストーンの補正値の取得を完了する。
【0084】
そして、本実施の形態においても、PC2は上述した手順でキーストーンの補正値を記憶した常態で前記ビューワ(Viewer)が起動されたときには、第1の実施の形態で示したものと同様の動作(図5及び図6参照)を行い、前記補正値を用いてプロジェクタ51へ出力する投影画像のキーストーン補正を行う。それにより、プロジェクタ51が、補正後の投影用画像G0(図7参照)を投影することにより、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影されることとなる。
【0085】
以上のように、本実施の形態においても、プロジェクタ1へ出力する画像データをPC2が補正することによって、スクリーンS上の投影画像における台形歪みを補正するため、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、プロジェクタ1にかかる負担を軽減することができる。
【0086】
また、本実施の形態によれば、カメラ機能を有していないプロジェクタ51を使用する場合であっても、一般的な構成を備えたデジタルカメラ52を利用してキーストーンの補正値を取得することができるという利点がある。
【0087】
なお、本実施の形態においては、PC2が第1の実施の形態と同様の構成を備えている場合について説明したが、本実施の形態の投影システムにおいても、PC2が第2又は第3の実施の形態で説明した構成を有するものとすることができる。その場合においては、PC2が、キーストーンの補正値を記憶した常態でドキュメント画像をプロジェクタ51に出力することには、図9及び図11に示した動作を行うことにより、プロジェクタ51に、それを正面から見たとき歪みのない投影画像(ドキュメント)がスクリーンSに投影させることができる。
【0088】
また、本実施の形態では、デジタルカメラ52とPC2とをUSBケーブル200を介して画像データ等を送受信する構成としたが、これ以外にも、信範囲が比較的狭い赤外線方式や、Bluetooth(ブルートゥース)方式等の無線により画像データの送受信をする構成としてもよい。さらには、PC2がデジタルカメラを内蔵された構成を有している場合には、内蔵するデジタルカメラを用いてスクリーンSを撮影するようにすれば、前記デジタルカメラ52が不要となる。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の投影システムにおいては、投影装置に供給される画像データが、投影装置が取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0090】
また、請求項2の投影システムにおいては、投影装置に供給される画像データが、投影装置がスクリーンの撮影画像から取得した補正情報に基づき画像供給装置によって補正され、それによりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが自動的に補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0091】
また、請求項3の投影システムにおいては、投影装置によってスクリーンに投影される表示画像の台形歪みが、画像供給装置により、投影装置以外の自己を含む装置によって取得したスクリーンの撮影画像に基づき補正されるようにした。よって、台形歪みの自動補正機能の実現に際して、投影装置にかかる負担を軽減することが可能となる。
【0092】
また、請求項4の投影装置においては、それを用いることにより請求項1の投影システムが実施可能となる。
【0093】
また、請求項5及び請求項6の投影装置においては、それらを用いることにより請求項2の投影システムが実施可能となる。
【0094】
また、請求項7のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する投影装置において請求項4,5,6の発明を実施することが可能となる。
【0095】
また、請求項8の画像供給装置においては、それを用いることにより請求項1の投影システムが実施可能となる。
【0096】
また、請求項9及び請求項10の画像供給装置においては、それを用いることにより請求項2の投影システムが実施可能となる。
【0097】
また、請求項11及び請求項12の画像供給装置においては、スクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正しても、自己が備える表示手段に、スクリーンに投影される表示画像を歪ませることなく表示させることができるようにした。よって、使い勝手を低下させることなく、それを用いて請求項1及び請求項2の投影システムを実施することができる。
【0098】
また、請求項13のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する画像供給装置において請求項8の発明を実施することが可能となる。
【0099】
また、請求項14のプログラムにおいては、それを用いることにより、コンピュータを有する画像供給装置において請求項9及び請求項10の発明を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1〜第3の実施の形態に共通する投影システムの構成図である。
【図2】第1の実施の形態に係るプロジェクタとパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図3】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の取得に関するプロジェクタとパーソナルコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【図4】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の内容を示す説明図である。
【図5】同実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図6】図5に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図7】キーストーン補正の前後における投影用画像を示す図である。
【図8】第2及び第3の実施の形態に共通するパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図9】同実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図10】図9に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図11】第3の実施の形態のパーソナルコンピュータにおけるドキュメントの表示動作を示すフローチャートである。
【図12】図11に対応するパーソナルコンピュータ内でのデータの流れを示す模式図である。
【図13】第1〜第3の実施の形態に共通するキーストーンの補正値の他の取得方法を示す説明図である。
【図14】第4の実施の形態を示す投影システムの構成図である。
【図15】同実施の形態に係るプロジェクタとパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図16】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の取得に関するパーソナルコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【図17】(a)は補正値の取得に際して撮影された画像を示す図、(b)は同画像に対応する最大矩形を示す図である。
【図18】同実施の形態におけるキーストーンの補正値の内容を示す説明図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
11 CPU
15 表示部
17 デジタルカメラ部
18 入力端子
19 USB端子
2 PC
21 CPU
23 記憶装置
25 ビデオアダプタ
26 VRAM
27 表示装置
28 出力端子
29 USB端子
31 第2のビデオアダプタ
32 VRAM
51 プロジェクタ
52 デジタルカメラ
100 RGBケーブル
200 USBケーブル
G0 投影用画像
G 投影画像
K 最大矩形
S スクリーン
a ビューワ
b 仮想ビデオドライバ
c ビデオドライバ
d キーストーン補正アプリ
e ビデオドライバ
f ビデオドライバ
Claims (14)
- 画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置と、画像データを前記投影装置に供給する画像供給装置とを含む投影システムにおいて、
前記投影装置は、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段を備え、
前記画像供給装置は、前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えた
ことを特徴とする投影システム。 - 前記投影装置は、表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得することを特徴とする請求項1記載の投影システム。
- 前記撮影手段が前記投影装置とは別に設けられ、前記補正情報取得手段が前記画像供給装置に設けられるとともに、前記補正情報取得手段は、前記撮影手段によりスクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から前記補正情報を取得することを特徴とする請求項2記載の投影システム。
- 画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置において、
スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、
この補正情報取得手段により取得された補正情報を前記画像供給装置に出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする投影装置。 - 表示画像が投影されているスクリーンを撮像する撮影手段を備え、前記補正情報取得手段は、その撮影手段により撮影された撮影画像から前記補正情報を取得することを特徴とする請求項4記載の投影装置。
- 前記補正情報取得手段は、スクリーン上における所定の矩形の四隅と、投影された表示画像の四隅との間に存在する、前記撮影画像での位置の違いに基づき前記補正情報を取得することを特徴とする請求項5記載の投影装置。
- 画像供給装置から供給された画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置が有するコンピュータに、
スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する処理と、
取得した補正情報を前記画像供給装置に出力させる処理と
を実行させるプログラム。 - 画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、
前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段を備えたことを特徴とする画像供給装置。 - 画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置において、
スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、
前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする画像供給装置。 - 前記補正情報取得手段は、前記撮影画像における表示画像の四隅と、当該表示画像内に設定し得る最大矩形の四隅との間に存在する位置の違いに基づき前記補正情報を取得することを特徴とする請求項9記載の画像供給装置。
- 画像データに基づく画像を表示する表示手段を備えるとともに、その表示手段に送られることなく前記投影装置に供給される画像データを生成する画像生成手段を備え、前記補正手段は、その画像生成手段により生成された画像データを前記歪み情報に基づき補正することを特徴とする請求項8,9又は10記載の画像供給装置。
- 前記画像生成手段は、前記表示手段に送られた画像データを複製する複製手段を含み、前記補正手段は、その複製手段により複製された画像データを前記歪み情報に基づき補正することを特徴とする請求項11記載の画像供給装置。
- 画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、
前記投影装置に供給する画像データを、前記投影装置から出力されるとともにスクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段として機能させるためのプログラム。 - 画像データに基づく表示画像をスクリーンに投影する投影装置に対し前記画像データを供給する画像供給装置が有するコンピュータを、
スクリーンに正対した位置から撮影された撮影画像から、スクリーンに投影されている表示画像における台形歪みの補正に使用される補正情報を取得する補正情報取得手段と、
前記投影装置に供給する画像データを、前記補正情報取得手段により取得された補正情報に基づき補正し、前記投影装置によりスクリーンに投影される表示画像の台形歪みを補正する補正手段と
して機能させるためのプログラム。
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