JP2008092011A

JP2008092011A - プロジェクタおよび補正方法

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Publication number: JP2008092011A
Application number: JP2006267442A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ebara; 新二江原; Tadanori Ariga; 忠徳有賀; Hiromasa Yamada; 浩正山田; Kenji Tanaka; 健児田中; Hiroyuki Akaha; 博之赤羽; Masaki Uemori; 正樹上森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: US20080079854A1; US8223275B2; JP4247641B2; CN101154020B; CN101154020A

Abstract

【課題】ユーザーがより簡易に投写画像の歪みを補正することが可能なプロジェクタ等を提供すること。
【解決手段】プロジェクタ１００が、異なる形状を示す複数種のパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写する投写部１９０と、前記パターン画像ごとの補正値を示す補正データ１２２を記憶する記憶部１２０と、ユーザーによる前記パターン画像の選択を受け付ける選択部１１０と、当該選択に応じた補正データ１２２に基づき、投写部１９０によって投写される画像の歪みを補正する補正部１３０とを含んで構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像の歪みを補正するためのプロジェクタおよび補正方法に関する。

投写画像の歪みを補正する手法として、投写画像の４隅をユーザーに指定させて補正する手法が提案されている。

例えば、特許文献１では、投写映像の歪みを補正するため、投写映像の４隅に補正点を設け、操作者の指示に応じて補正点を移動させ、移動した距離に応じた補正パラメータに基づいて投写映像を補正することが記載されている。
特開２００３−３０４５５２号公報

しかし、このような手法は、手間がかかる。特に、投写画像が大きく歪んでいる場合、ユーザーは、３つの補正点をそれぞれ所望の位置まで移動させる操作を行う必要があり、非常に手間がかかる。

本発明の目的は、ユーザーがより簡易に投写画像の歪みを補正することが可能なプロジェクタおよび補正方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、
異なる形状を示す複数種のパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写する投写部と、
前記パターン画像ごとの補正値を示す補正データを記憶する記憶部と、
ユーザーによる前記パターン画像の選択を受け付ける選択部と、
当該選択に応じた前記補正値に基づき、前記投写部によって投写される画像の歪みを補正する補正部と、
を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る補正方法は、
プロジェクタによる投写画像の歪み補正方法であって、
前記プロジェクタは、
異なる形状を示す複数種のパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写する投写工程と、
ユーザーによる前記パターン画像の選択を受け付ける受付工程と、
当該選択に応じた補正データに基づき、前記投写部によって投写される画像の歪みを補正する補正工程と、
を画像の歪みがなくなるまで繰り返し実行することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーは、パターン画像を選択するだけで投写画像の歪みを補正することができ、移動操作等の手間のかかる操作を行う必要はないため、より簡易に投写画像の歪みを補正することができる。

また、前記キャリブレーション画像は、上下左右斜めの位置に中央に向かって幅が小さくなる台形を示す８つの前記パターン画像が配置され、かつ、ユーザーから見て所望の画像の形状に最も近い形状を示すパターン画像の選択を促す画像であってもよい。

これによれば、プロジェクタは、画像の形状の歪みに合わせた複数種のパターン画像を用いることにより、ユーザーに視覚的にわかりやすく所望の画像の形状に最も近いパターン画像を選択させることができ、より簡易に補正を行うことができる。

また、前記投写部は、前記補正部によって歪みが補正された前記キャリブレーション画像を投写し、
前記選択部は、前記選択を複数回受け付け、
前記補正部は、当該選択の受付回数が増えるほど前記歪みの補正量を小さくしてもよい。

これによれば、プロジェクタは、徐々に補正量を小さくすることにより、過補正によって補正時間が増大することを防止することができる。また、これにより、ユーザーは、より短時間に補正を完了することができる。

また、前記キャリブレーション画像は、中央に前記所望の画像の形状を示す前記パターン画像が配置され、
前記補正部は、前記中央のパターン画像が選択された場合に補正を完了してもよい。

これによれば、ユーザーは、中央のパターン画像が所望の形状になった場合に補正を完了することができるため、視覚的にわかりやすく所望の画像の形状に最も近いパターン画像を選択することができ、より簡易に補正を行うことができる。

以下、本発明をプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

図１（Ａ）は、投写画像２００が歪まない状態のスクリーン１０、プロジェクタ１００、ユーザー２０の配置を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の場合のユーザー２０が見た投写画像２００を示す図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の場合のキャリブレーション画像３００の一例を示す図である。

例えば、図１（Ａ）に示すように、プロジェクタ１００がスクリーン１０の正面から画像を投写し、ユーザー２０がスクリーン１０の正面から画像を観察する場合、図１（Ｂ）に示すように、スクリーン１０における投写画像２００（プロジェクタ１００によって投写された画像）は歪まず、ユーザーの所望の形状で表示される。

ここで、本実施例の投写画像２００の歪み補正用のキャリブレーション画像３００について説明する。

図１（Ｃ）に示すように、キャリブレーション画像３００は、中央、上下、左右、斜めの位置にそれぞれ異なる形状を示す９つのパターン画像３１０−１〜３１０−９を有している。例えば、中央のパターン画像３１０−５は所望の形状（本実施例では長方形）を示し、その他のパターン画像３１０−１〜３１０−４、３１０−６〜３１０−９は中央に向かって幅が小さくなる台形を示す。

また、キャリブレーション画像３００は、ユーザー２０から見て所望の画像の形状に最も近い形状を示すパターン画像の選択を行わせるためのカーソル画像３２０を含む。ユーザー２０は、プロジェクタ１００のリモートコントローラーやプロジェクタ１００の操作パネルの操作ボタンを操作することにより、カーソル画像３２０をパターン画像３１０−１〜３１０−９のそれぞれに移動させることができる。そして、ユーザー２０は、カーソル画像３２０を移動させて自分から見て所望の形状に最も近い形状を有するパターン画像３１０を選択し、リモートコントローラー等の決定ボタンを押す。

これにより、プロジェクタ１００は、ユーザー２０から見た場合の投写画像２００の形状を把握することができる。

次に、投写画像２００が歪む場合について説明する。

図２（Ａ）は、投写画像２０２が歪む状態のスクリーン１０、プロジェクタ１００、ユーザー２０の配置を示す図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の場合のユーザー２０が見た投写画像２０２を示す図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の場合のキャリブレーション画像３００の一例を示す図である。

例えば、図２（Ａ）に示すように、プロジェクタ１００がスクリーン１０の右斜め前から画像を投写し、ユーザー２０がスクリーン１０の正面から画像を観察する場合、図２（Ｂ）に示すように、スクリーン１０における投写画像２００は左辺が右辺よりも長い台形状に歪む。

この場合、キャリブレーション画像３００においては、正面から見た場合に右辺が左辺よりも長い台形を示すパターン画像３１０−６が、図２（Ａ）に示す場合には長方形状に見える。なお、実際には、キャリブレーション画像３００は投写画像２０２と同様に歪むことになるが、図２（Ｃ）では、キャリブレーション画像３００は歪んでいない状態を示している。

また、この場合、ユーザー２０は、自分から見て長方形に見えるパターン画像３１０−６をカーソル画像３２０で選択し、決定ボタンを押す。

これにより、プロジェクタ１００は、ユーザー２０から見た場合の投写画像２０２の形状を把握することができる。

次に、このようなキャリブレーション画像３００を用いて投写画像２０２の歪みを補正するための機能を実装したプロジェクタ１００の機能ブロックについて説明する。

図３は、本実施例におけるプロジェクタ１００の機能ブロック図である。

プロジェクタ１００は、キャリブレーション画像３００等を生成する画像生成部１４０と、キャリブレーション画像３００等を投写する投写部１９０と、種々のデータを記憶する記憶部１２０と、ユーザー２０によるキャリブレーション画像３００の選択を受け付ける選択部１１０と、当該選択に応じた補正データ１２２の補正値に基づき、投写部１９０によって投写される画像の歪みを補正する補正部１３０とを含んで構成されている。

また、記憶部１２０は、パターン画像ごとの補正値を示す補正データ１２２、キャリブレーション画像３００を生成するためのパターンデータ１２４等を記憶している。

より具体的には、例えば、補正データ１２２にはパターン画像３１０の形状とは逆形状になるように投写画像２００を補正するための補正値がパターン画像３１０（ただし、パターン画像３１０−５は除く）ごとに記憶されている。

なお、これらの各部の機能は、例えば、以下のハードウェアを用いて実装してもよい。

図４は、本実施例におけるプロジェクタ１００のハードウェアブロック図である。

例えば、選択部１１０としてはリモートコントローラーからの赤外光を受光する赤外受光部９３０等、記憶部１２０としてはＲＡＭ９５０、ＲＯＭ９６０等、補正部１３０、画像生成部１４０としてはＣＰＵ９１０、画像処理回路９７０等、投写部１９０としては液晶パネル９２０等を用いてもよい。なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。

次に、投写画像２０２の歪みを補正する場合の歪み補正手順について説明する。

図５は、本実施例における歪み補正手順を示すフローチャートである。

例えば、選択部１１０によってユーザー２０から歪み補正指示を示す操作情報が入力された場合、画像生成部１４０は、パターンデータ１２４に基づき、キャリブレーション画像３００を投写する（ステップＳ１）。

ユーザー２０は、パターン画像３１０−１〜３１０−９から自分から見て長方形に最も近い形状を示すパターン画像３１０を選択し、選択部１１０は、当該選択を受け付ける（ステップＳ２）。より具体的には、選択部１１０は、例えば、リモートコントローラーの操作情報を入力する。

そして、補正部１３０は、選択部１１０による補正開始からの受付回数をカウントする（ステップＳ３）。

さらに、補正部１３０は、選択部１１０からのユーザー２０の操作情報に基づき、どの位置のパターン画像３１０が選択されたかを把握し、真ん中のパターン画像３１０−５が選択されたかどうかを判定する（ステップＳ４）。

真ん中のパターン画像３１０−５が選択された場合、すなわち、キャリブレーション画像３００がほぼ長方形に見える状態になった場合、プロジェクタ１００は、補正を終了する。

一方、真ん中のパターン画像３１０−５以外が選択された場合、補正部１３０は、選択内容、受付回数、補正データ１２２に基づき、投写画像２０２の歪みを補正する（ステップＳ５）。より具体的には、補正部１３０は、選択情報に基づいてどのパターン画像３１０が選択されたか把握し、当該パターン画像３１０に対応する補正値を補正データ１２２から検索し、当該補正値を受付回数に基づいて調整した値で画像生成部１４０を制御する。

なお、補正値を受付回数に基づいて調整する手法としては、例えば、補正値×１／補正回数を演算して調整する手法等を採用してもよい。この手法の場合、選択の受付回数が増えるほど歪みの補正量は小さくなる。

そして、プロジェクタ１００は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を、真ん中のパターン画像３１０−５が選択されるまで繰り返し実行する。

以上のように、本実施例によれば、ユーザー２０は、パターン画像３１０を選択するだけで投写画像２０２の歪みを補正することができ、移動操作等の手間のかかる操作を行う必要はないため、より簡易に投写画像２０２の歪みを補正することができる。

また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、１回のキャリブレーション当たりの補正回数が増えるにつれて徐々に補正量を小さくすることにより、過補正によって補正時間が増大することを防止することができる。また、これにより、ユーザー２０は、より短時間に補正を完了することができる。

また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、パターン画像３１０として、元の長方形を位置に応じて変形した台形を示す画像を採用することにより、ユーザー２０に視覚的にわかりやすく所望の画像の形状に最も近いパターン画像３１０を選択させることができ、より簡易に補正を行うことができる。

また、本実施例によれば、ユーザー２０は、中央のパターン画像３１０−５が所望の形状になった場合に補正を完了することができるため、視覚的にわかりやすく所望の画像の形状に最も近いパターン画像３１０を選択することができ、より簡易に補正を行うことができる。

なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、パターン画像３１０−５は、必須ではなく、例えば、ユーザー２０が補正完了を示すボタン操作を行った場合等にプロジェクタ１００は補正を完了してもよい。

また、パターン画像３１０の配置、個数は図１（Ｃ）に示す例には限定されず、例えば、パターン画像３１０の個数は８個以下でもよく、１０個以上でもよい。例えば、パターン画像３１０の配置は、上下左右のみに４個配置、斜めの位置にのみ４個配置、キャリブレーション画像３００の辺に沿って１６個配置等であってもよい。

また、例えば、パターン画像３１０で示される形状は、台形には限定されない。例えば、所望の画像の形状が円形である場合はパターン画像３１０で示される形状は楕円形であってもよい。

また、カーソル画像３２０は、必須ではなく、例えば、プロジェクタ１００は、リモートコントローラーの方向キーと決定ボタンを組み合わせてパターン画像３１０をユーザー２０に選択させたり、リモートコントローラーの数字ボタンでパターン画像３１０をユーザー２０に選択させたりしてもよい。

また、画像生成部１４０は、キャリブレーション画像３００として、例えば、「最も長方形に近いパターンを選択してください。」といった文字列を含む画像を生成し、ユーザー２０に所望の画像の形状に最も近いパターン画像３１０の選択を促してもよい。

また、画像生成部１４０は、キャリブレーション画像３００をＯＳＤ(On Screen Display)画像として生成してもよい。

また、プロジェクタ１００は、液晶プロジェクタには限定されず、例えば、米国テキサス・インスツルメンツ社が開発したＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクタ、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)プロジェクタ、有機ＥＬ(Electro Luminescence)を用いたプロジェクタ等であってもよい。

図１（Ａ）は、投写画像が歪まない状態のスクリーン、プロジェクタ、ユーザーの配置を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の場合のユーザーが見た投写画像を示す図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の場合のパターン画像の一例を示す図である。図２（Ａ）は、投写画像が歪む状態のスクリーン、プロジェクタ、ユーザーの配置を示す図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の場合のユーザーが見た投写画像を示す図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の場合のパターン画像の一例を示す図である。本実施例におけるプロジェクタの機能ブロック図である。本実施例におけるプロジェクタのハードウェアブロック図である。本実施例における歪み補正手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０スクリーン、２０ユーザー、１００プロジェクタ、１１０選択部、１２０記憶部、１２２補正データ、１２４パターンデータ、１３０補正部、１４０画像生成部、１９０投写部、２００、２０２投写画像、３００キャリブレーション画像、３１０パターン画像、３２０カーソル画像

Claims

異なる形状を示す複数種のパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写する投写部と、
前記パターン画像ごとの補正値を示す補正データを記憶する記憶部と、
ユーザーによる前記パターン画像の選択を受け付ける選択部と、
当該選択に応じた前記補正値に基づき、前記投写部によって投写される画像の歪みを補正する補正部と、
を含むことを特徴とするプロジェクタ。
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記キャリブレーション画像は、上下左右斜めの位置に中央に向かって幅が小さくなる台形を示す８つの前記パターン画像が配置され、かつ、ユーザーから見て所望の画像の形状に最も近い形状を示すパターン画像の選択を促す画像であることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１、２のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記投写部は、前記補正部によって歪みが補正された前記キャリブレーション画像を投写し、
前記選択部は、前記選択を複数回受け付け、
前記補正部は、当該選択の受付回数が増えるほど前記歪みの補正量を小さくすることを特徴とするプロジェクタ。
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記キャリブレーション画像は、中央に前記所望の画像の形状を示す前記パターン画像が配置され、
前記補正部は、前記中央のパターン画像が選択された場合に補正を完了することを特徴とするプロジェクタ。
プロジェクタによる投写画像の歪み補正方法であって、
前記プロジェクタは、
異なる形状を示す複数種のパターン画像を含むキャリブレーション画像を投写する投写工程と、
ユーザーによる前記パターン画像の選択を受け付ける受付工程と、
当該選択に応じた補正データに基づき、前記投写部によって投写される画像の歪みを補正する補正工程と、
を画像の歪みがなくなるまで繰り返し実行することを特徴とする補正方法。