JP2020191586A - Projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影装置に関する。 The present invention relates to a projection device.
3つの色成分(例えば、赤色成分、緑色成分、及び、青色成分)にそれぞれ対応する3つの表示パネルを有するプロジェクタでは、当該3つの色成分にそれぞれ対応する3つの画像が投影面上でずれることがある。このようなずれは「レジストレーションずれ」などと呼ばれ、表示パネルの固着ずれや、表示パネルの光学的特性である倍率色収差などによって生じる。 In a projector having three display panels corresponding to three color components (for example, a red component, a green component, and a blue component), the three images corresponding to the three color components are displaced on the projection surface. There is. Such deviations are called "registration deviations" and are caused by sticking deviations of the display panel and chromatic aberration of magnification which is an optical characteristic of the display panel.
レジストレーションずれの低減方法として、表示パネルに表示する画像を取り込むタイミング(取り込み位置)を変更して、表示パネル上での画像の表示位置を1画素単位で変更する第1の方法がある。画像の変形(画像処理)によって1画素以下のレジストレーションずれを低減する第2の方法もある。第1の方法では、表示パネルに表示する画像の取り込み位置を変更して、上、下、左、または、右へ画像がシフトされる。第1の方法では、1画素単位で画像がシフトされるため、当該画像の画質は劣化しないが、1画素以下のレジストレーションずれを低減できない。第2の方法では、画像全体のシフトに加え、回転方向の補正と倍率色収差の補正とが行われる。第2の方法では、変形前の画素の輝度を複数の位置(変形後の複数の画素)に分配する輝度分配などによって変形後の画素の輝度が決定されるため、1画素以下の変形を行うことができ、1画素以下のレジストレーションずれを低減できる。これらの方法を組み合わせて用いることで、レジストレーションずれをほぼ解消することができる。 As a method for reducing the registration deviation, there is a first method of changing the timing (capture position) of capturing an image to be displayed on the display panel and changing the display position of the image on the display panel in units of one pixel. There is also a second method of reducing the registration deviation of one pixel or less by deforming the image (image processing). In the first method, the capture position of the image displayed on the display panel is changed to shift the image to the top, bottom, left, or right. In the first method, since the image is shifted in units of one pixel, the image quality of the image is not deteriorated, but the registration deviation of one pixel or less cannot be reduced. In the second method, in addition to shifting the entire image, correction in the rotation direction and correction of chromatic aberration of magnification are performed. In the second method, since the brightness of the deformed pixel is determined by the luminance distribution that distributes the brightness of the pixel before the deformation to a plurality of positions (a plurality of pixels after the deformation), the deformation of one pixel or less is performed. It is possible to reduce the registration deviation of one pixel or less. By using these methods in combination, the registration deviation can be almost eliminated.
第2の方法では、一般的に複数の調整点(調整点)が設定され、調整点間の線形補間を用いて変形後の画像の領域が決定される。特許文献1には、画像を複数の四辺形領域に分割し、四辺形領域の頂点(調整点)を移動させることで画像を変形することが開示されている。
In the second method, a plurality of adjustment points (adjustment points) are generally set, and the region of the deformed image is determined by using linear interpolation between the adjustment points.
しかしながら、特許文献1に開示の技術などの従来技術では、初期状態において、表示パネル上での複数の調整点の複数の間隔が均一で固定である。このため、調整点が少ない場合にレジストレーションずれを十分に低減できなかったり、調整点が多い場合にレジストレーションずれを十分に低減するために手間がかかったりする。
However, in the prior art such as the technique disclosed in
本発明は、容易かつ好適にレジストレーションずれを低減できる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of easily and preferably reducing registration deviation.
本発明の第1の態様は、複数の表示パネルと、前記複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面に投影する投影手段と、複数の調整点を前記複数の表示パネルにそれぞれ表示する表示制御手段と、ユーザからの指示に従って、前記複数の表示パネルのいずれかに表示された調整点の位置を変更する変更手段と、前記変更手段によって調整点
の位置が変更された表示パネルに表示される画像を、当該表示パネルに表示された変更後の複数の調整点の配置に基づいて変形する変形手段と、前記投影面上での前記複数の画像のずれの目立ち易さの分布に基づいて、前記変更手段による変更前の複数の調整点の配置と、前記変更手段による調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する制御手段と、を有することを特徴とする投影装置である。
A first aspect of the present invention is a plurality of display panels, a projection means for projecting a plurality of images displayed on the plurality of display panels, and a plurality of adjustment points on the plurality of display panels, respectively. A display control means to be displayed, a changing means for changing the position of the adjustment point displayed on any of the plurality of display panels according to an instruction from the user, and a display panel whose adjustment point position is changed by the changing means. Deformation means for deforming the image displayed on the display panel based on the arrangement of the plurality of modified adjustment points displayed on the display panel, and the distribution of the conspicuous deviation of the plurality of images on the projection surface. Based on the above, it is characterized by having a control means for controlling at least one of the arrangement of a plurality of adjustment points before the change by the change means and the distribution of the change accuracy of the position of the adjustment points by the change means. It is a projection device.
本発明の第2の態様は、複数の表示パネルを有する投影装置の制御方法であって、前記複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面に投影する投影ステップと、複数の調整点を前記複数の表示パネルにそれぞれ表示する表示制御ステップと、ユーザからの指示に従って、前記複数の表示パネルのいずれかに表示された調整点の位置を変更する変更ステップと、前記変更ステップによって調整点の位置が変更された表示パネルに表示される画像を、当該表示パネルに表示された変更後の複数の調整点の配置に基づいて変形する変形ステップと、前記投影面上での前記複数の画像のずれの目立ち易さの分布に基づいて、前記変更ステップによる変更前の複数の調整点の配置と、前記変更ステップによる調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法である。 A second aspect of the present invention is a method for controlling a projection device having a plurality of display panels, which comprises a projection step of projecting a plurality of images displayed on the plurality of display panels onto a projection surface, and a plurality of adjustments. A display control step for displaying points on the plurality of display panels, a change step for changing the position of an adjustment point displayed on any of the plurality of display panels according to an instruction from a user, and an adjustment step according to the change step. A deformation step of deforming an image displayed on a display panel in which the position of a point has been changed based on the arrangement of a plurality of changed adjustment points displayed on the display panel, and the plurality of said on the projection surface. A control step that controls at least one of the arrangement of a plurality of adjustment points before the change by the change step and the distribution of the change accuracy of the position of the adjustment points by the change step based on the distribution of the conspicuousness of the image shift. It is a control method characterized by having and.
本発明の第3の態様は、コンピュータを、上述した投影装置の各手段として機能させるためのプログラムである。 A third aspect of the present invention is a program for making a computer function as each means of the projection device described above.
本発明によれば、容易かつ好適にレジストレーションずれを低減できる。 According to the present invention, the registration deviation can be easily and preferably reduced.
<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1について説明する。実施形態1に係る投影装置(プロジェクタ)は、複数の表示パネルを有し、複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面に投影する。実施形態1では、複数の画像を投影面上で重ね合わせてカラー画像(複数の色を表現可能な画像)を投影面に表示するように、複数の表示パネルは、色成分が互いに異なる複数の画像を表示するものとする。具体的には、投影装置は、赤色成分に対応する表示パネル、緑色成分に対応する表示パネル、及び、青色成分に対応する表示パネルを有するとする。なお、複数の表示パネルにそれぞれ表示される複数の画像は、色成分が互いに異なる複数の画像に限らない。例えば、複数の画像を投影面上で重ね合わせて、より広いダイナミックレンジの画像を投影面に表示するように、複数の表示パネルは、ダイナミックレンジが互いに異なる複数の画像を表示してもよい。この場合に、複数の表示パネルのそれぞれは、カラー画像を表示してもよいし、そうでなくてもよい。表示パネル
の数は3つより多くても少なくてもよい。
<
Hereinafter,
このような投影装置では、複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像が投影面上でずれることがある。このようなずれは「レジストレーションずれ」などと呼ばれる。図2(A)〜2(C)は、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像が投影面に投影された状態を示す。図2(A)では、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像がずれることなく投影されており、好適なカラー画像が投影面に表示されている。図2(B)では、レジストレーションずれが発生しており、解像感の低いぼけたカラー画像が投影面に表示されている。レジストレーションずれは、表示パネル上での画像の表示位置のシフト(表示パネルに表示する画像を取り込むタイミングの変更)や、表示パネルに表示する画像の変形(画像処理)などにより低減できる。図2(C)では、図2(B)のレジストレーションずれが低減されており、図2(B)よりもシャープなカラー画像が投影面に表示されている。各色成分の画像は、変形前の画素の輝度を複数の位置(変形後の複数の画素)に分配する輝度分配などによってぼけるため、図2(C)では、投影面に表示されたカラー画像の画質が図2(A)よりも低い。 In such a projection device, a plurality of images displayed on the plurality of display panels may be displaced on the projection surface. Such a deviation is called a "registration deviation" or the like. 2 (A) to 2 (C) show a state in which an image of a red component, an image of a green component, and an image of a blue component are projected on a projection surface. In FIG. 2A, the image of the red component, the image of the green component, and the image of the blue component are projected without deviation, and a suitable color image is displayed on the projection surface. In FIG. 2B, a registration shift has occurred, and a blurred color image having a low resolution is displayed on the projection surface. The registration deviation can be reduced by shifting the display position of the image on the display panel (changing the timing of capturing the image displayed on the display panel) or deforming the image displayed on the display panel (image processing). In FIG. 2C, the registration deviation in FIG. 2B is reduced, and a color image sharper than that in FIG. 2B is displayed on the projection surface. Since the image of each color component is blurred by the luminance distribution that distributes the brightness of the pixels before deformation to a plurality of positions (plurality of pixels after deformation), in FIG. 2C, the color image displayed on the projection surface is shown. The image quality is lower than that in FIG. 2 (A).
レジストレーションずれを低減(調整)する場合に、一般的には、複数の調整点(複数の格子点)を含むパターン画像が複数の表示パネルにそれぞれ表示される。例えば、図3(A)に示すパターン画像303が表示パネルに表示される。図3(A)では、簡単のために1つの表示パネルにのみ着目する。パターン画像303は、水平方向6点×垂直方向4点の計24点の調整点304を含む。ユーザは、各調整点304の位置を個別に変更(移動)するように指示することができる。ユーザからの指示に従って左上の調整点304が矢印の方向(右下)に移動すると、パターン画像303はパターン画像302に更新され、表示パネルに表示される画像が、変更後の複数の調整点304の配置に基づいて変形されるようになる。パターン画像301は基準(目標)のパターン画像であり、パターン画像301に一致するパターン画像が得られるようにパターン画像303の調整点304を移動することで、レジストレーションずれを低減できる。図3(A)ではパターン画像301,302の調整点を省略しているが、少なくともパターン画像302の調整点は表示される。
When reducing (adjusting) the registration deviation, generally, a pattern image including a plurality of adjustment points (a plurality of grid points) is displayed on a plurality of display panels. For example, the
赤色成分、緑色成分、及び、青色成分のうちの1つの色成分のパターン画像を基準のパターン画像301として用いればよいため、パターン画像(調整点)を調整する必要があるのは残り2つ色成分となる。従って、ユーザが動かす調整点の最大数は48点となる。ユーザは、調整対象の色成分を選択する指示、選択された色成分のパターン画像に含まれた24点の調整点のうちの1つを選択する指示、及び、選択した調整点を移動する指示を行う。
Since the pattern image of one of the red component, the green component, and the blue component may be used as the
なお、1つのパターン画像に含まれる調整点の数は24点より多くても少なくてもよい。1つのパターン画像に含まれる調整点の数はメーカーなどによって予め定められた固定数であってもよいし、手動または自動で変更可能であってもよい。図3(B)に示すように調整点304が多い場合には、レジストレーションずれを高精度に低減することが可能となるが、ユーザの手間がかかる。図3(A)に示すように調整点304が少ない場合には、レジストレーションずれを高精度に低減できなくなるが、ユーザの手間が軽減される。 The number of adjustment points included in one pattern image may be more or less than 24 points. The number of adjustment points included in one pattern image may be a fixed number predetermined by the manufacturer or the like, or may be changed manually or automatically. As shown in FIG. 3B, when there are many adjustment points 304, it is possible to reduce the registration deviation with high accuracy, but it takes time and effort for the user. As shown in FIG. 3A, when the number of adjustment points 304 is small, the registration deviation cannot be reduced with high accuracy, but the user's labor is reduced.
従来は、投影画像(投影面上に表示された画像)にレジストレーションずれが目立ち易い(視認され易い)領域が存在する場合などにおいて、ユーザからの指示に応じて、図3(B)に示すように投影画像の全領域に対して調整点304の数が増やされる。このとき、レジストレーションずれが目立ち難い領域でも調整点304の数が増やされるため、ユーザの手間が不必要に増大してしまう。 Conventionally, when the projected image (the image displayed on the projection surface) has a region where the registration deviation is easily noticeable (easily visible), it is shown in FIG. 3B in response to an instruction from the user. As described above, the number of adjustment points 304 is increased for the entire area of the projected image. At this time, since the number of adjustment points 304 is increased even in a region where the registration deviation is inconspicuous, the user's labor is unnecessarily increased.
図1(A)は、実施形態1に係る投影装置10(表示装置)の構成例を示すブロック図である。 FIG. 1A is a block diagram showing a configuration example of the projection device 10 (display device) according to the first embodiment.
画像入力部101は、外部装置から投影装置10に投影対象の画像データを入力するための入力インターフェースである。画像入力部101には、例えば、コンポジット、コンポーネント、DVI−D、HDMI(登録商標)などのインターフェースが含まれる。画像入力部101は、外部装置から取得した画像データを画像処理部103へ出力し、当該画像データに重畳された同期信号を表示パネル駆動部104へ出力する。
The
制御部102は、投影装置10の各構成要素を制御するもので、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを有する。制御部102は、通信部105または指示入力部106から入力された指示に従って、投影装置10の各構成要素を制御する。
The
画像処理部103は、各種画像処理を行う。例えば、画像入力部101から入力された画像データに対して、解像度変換、色補正、変形処理などを行う。色補正は、表示部107が有する複数の表示パネルにそれぞれ表示する複数の画像を得るための処理であり、実施形態1では、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像を得るための処理である。変形処理としては、レジストレーションずれを低減するための第1の変形処理(複数の調整点の配置に基づく変形処理)と、台形補正や曲面補正などの第2の変形処理とが行われる。また、画像処理部103は、メニュー画像やパターン画像などのOSD(On Screen Display)画像を生成する処理も行う。画像処理部103は、画像処理後の画像データを表示部107へ出力する。
The
表示パネル駆動部104は、表示部107が有する複数の表示パネルを駆動する駆動信号(駆動パルス信号)を生成し、駆動信号を表示部107へ出力する。例えば、表示パネル駆動部104は、画像入力部101から入力された同期信号に基づいて各表示パネルの駆動信号を個別に生成する。同期信号は水平同期信号Hsyncと垂直同期信号Vsyncを含む。表示パネル駆動部104は、水平同期信号Hsyncと垂直同期信号Vsyncを基準信号として用い、制御部102からの指示に従って、表示パネルへ画像データを取り込むタイミング(取り込み位置)を、1クロックまたは1水平ライン単位で変更する。各色成分の画像データの取り込み位置が個別に変更されるように、制御部102は指示を行う。この結果、表示部107における各色成分の画像の表示位置を、1画素単位で上、下、左、または、右にシフトすることができる。
The display
取り込み位置の変更と、その結果との一例を説明する。図4(A),4(B)は、表示パネルに表示された画像(或る色成分の画像)を示す。図4(A)は、取り込み位置を変更する前の状態を示し、図4(B)は、取り込み位置を変更した後の状態を示す。図4(A),4(B)の画像は、黒色(階調値=0)の画素401と、黒色よりも明るい(階調値>0)の画素402とを含む。表示パネル駆動部104でレジストレーションずれを低減するために、ユーザが、図4(A)の状態から画像を左に1画素シフトする指示を行うと、表示パネル駆動部104は、図4(A)の画像データの取り込みを1クロック早める。この結果、表示パネルの状態は、図4(B)に示すように、図4(A)の状態から画像を左に1画素シフトした状態となる。
An example of changing the capture position and the result will be described. 4 (A) and 4 (B) show an image (an image of a certain color component) displayed on the display panel. FIG. 4A shows a state before the capture position is changed, and FIG. 4B shows a state after the capture position is changed. The images of FIGS. 4 (A) and 4 (B) include black (gradation value = 0)
通信部105は、印刷装置、他の表示装置、分配器などの外部装置と通信する。なお、外部装置との通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
The
指示入力部106は、ユーザからの投影装置10に対する指示(操作)を受け付け、ユ
ーザからの指示を制御部102に通知する。ユーザは、外部装置からの画像を入力し投影する通常投影モードや、レジストレーションずれを低減(調整)するレジストレーションずれ調整モードなどを含む複数の動作モードのいずれかを選択する指示を行うことができる。さらに、レジストレーションずれ調整モードにおいて、ユーザは、色成分や調整点などを選択する指示、調整点を移動する指示、画像を上、下、左、または、右にシフトする指示なども行うことができる。指示入力部106は、例えば、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、マウスなどからなる。指示入力部106は、リモートコントローラからの指示を受信し、受信した指示を制御部102に送信する受信部(赤外線受信部など)であってもよい。
The
表示部107は、複数の表示パネル(赤色成分に対応する表示パネル、緑色成分に対応する表示パネル、及び、青色成分に対応する表示パネル)を有する。光源108は、表示部107の各表示パネルに光を照射する。表示部107の各表示パネルは、光源108からの光を変調して、対応する色成分の画像(画像処理部103から入力された画像)を表示する。実施形態1では、表示パネルは、光源108からの光を透過して画像を表示する透過型表示パネルであり、透過型液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)などである。なお、表示パネルは、光源108からの光を反射して画像を表示する反射型表示パネル(例えばLCOS(反射型液晶)パネル)であってもよい。
The
照明光学系109は、光源108から発せられた光を平行化し、光束として表示部107の各表示パネルに向けて出力する。つまり、光源108からの光は、表示部107の各表示パネルに直接照射されるのではなく、照明光学系109を介して表示部107の各表示パネルに照射される。
The illumination
投影光学系110は、表示部107の複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面(スクリーン)に投影する。具体的には、投影光学系110は、光源108から発せられ各表示パネルを透過した光(光学像)を、投影面に投影する。投影光学系110は、制御部102からの指示に従って、物理的に水平/垂直方向にシフトすることが可能となっている。投影光学系110がシフトすると、投影光学系110の光軸が移動し、投影画像(投影面上に表示された画像)は、形状を維持したまま投影面上で水平方向/垂直方向に移動する。この機能は「レンズシフト」などと呼ばれる。投影光学系110の物理的位置と光軸位置を示す情報は、制御部102内の書き換え可能なメモリに格納されている。
The projection
第1のメモリ111は、制御部102により使用されるプログラムや、プログラムを実行した際に参照されるデータなどを記憶する。さらに、第1のメモリ111は、レジストレーションずれ調整パラメータ(レジストレーションずれを低減(調整)するためのパラメータ)として、色成分、調整点の座標、調整点の移動量などを記憶する。制御部102は、第1のメモリ111に格納された複数のプログラムを実行することができる。第1のメモリ111には、調整点設定プログラムや変形座標計算プログラムが格納されている。調整点設定プログラムは、初期状態(移動前)での複数の調整点の配置や、調整点の位置の変更精度の分布などを設定するプログラムである。変形座標計算プログラムは、変形座標テーブルを算出するプログラムである。
The
第2のメモリ112は、制御部102が第1のメモリ111にあるプログラムを実行する際の中間データを記憶する。例えば、第2のメモリ112は、台形補正に用いた射影変換行列や、変形座標計算プログラムが算出した変形座標テーブルなどを記憶する。
The
センサ113は、投影面上の複数の位置(投影装置10に対する複数の相対位置;投影
装置10から投影面上の複数の位置までの距離)を検出する。センサ113の検出結果を用いて、オートフォーカスや自動台形補正などを行うことができる。
The
図1(B)は、画像処理部103の構成例を示すブロック図である。画像処理部103は、解像度変換部201、色補正部202、変形処理部203、フレームメモリ204、及び、OSD生成部205を有する。
FIG. 1B is a block diagram showing a configuration example of the
解像度変換部201は、外部装置から画像入力部101を介して入力された画像の解像度を、所定の解像度へ変換する。そして、解像度変換部201は、変換後の画像を色補正部202へ出力する。実施形態1では、解像度変換部201は、入力された画像の解像度を、表示部107(各表示パネル)の解像度に合わせる。ここで、表示部107の解像度が水平方向1920画素×垂直方向1080画素であり、入力された画像の解像度が1280画素×720画素である場合を考える。この場合には、解像度変換部201は、入力された画像を、補間処理によって水平方向と垂直方向のそれぞれに1.5倍に拡大して、1920画素×1080画素の画像へ変換する。表示部107の解像度と入力された画像の解像度とでアスペクト比が同じ場合には、上述したような単純な拡大や縮小を行えばよい。入力された画像の解像度が1024画素×768画素である場合のように、表示部107の解像度と入力された画像の解像度とでアスペクト比が異なることがある。その場合には、入力された画像のアスペクト比が維持されるように、入力された画像の解像度を変換し、変換後の画像を表示部107の中央に表示されるように、変換後の画像を配置してもよい。そのようにすると、表示部107の上下または左右に空白の領域が発生する。解像度変換部201は、空白の領域で黒色または設定された背景色の表示が行われるように、変換後の画像に黒色または背景色の画像を付加する(空白の領域に対応する画素が黒色または背景色の画素で置き換えられる)。入力された画像を、水平方向と垂直方向に異なる倍率で拡大して、1920画素×1080画素(表示部107の解像度)の画像へ変換してもよい。なお、表示部107の解像度や、入力された画像の解像度は特に限定されない。
The
色補正部202は、カラーマトリクス変換、クロマ処理、ガンマ処理、色空間変換などの色補正を、解像度変換部201から入力された画像に対して行い、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像を得る。色補正部202は、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像を変形処理部203へ出力する。
The
変形処理部203は、色補正部202から入力された赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像に対して、変形処理を個別に行う。具体的には、変形処理部203は、制御部102からの指示に従って、画像を変形し、フレームメモリ204に書き込む。書き込みが完了すると、変形処理部203は、変形後の画像をフレームメモリ204から読み出し、表示部107へ出力する。変形処理部203は、これらの処理を、赤色成分の画像、緑色成分の画像、及び、青色成分の画像に対して個別に行う。変形処理により、変形後の画像のサイズが変形前の画像のサイズより小さくなり、表示部107に空白の領域が発生することがある。その場合に、変形処理部203は、空白の領域で黒色または設定された背景色の表示が行われるように、変換後の画像に黒色または背景色の画像を付加する(空白の領域に対応する画素が黒色または背景色の画素で置き換えられる)。
The
上述したように、画像処理部103(変形処理部203)は、変形処理として、レジストレーションずれを低減するための第1の変形処理(複数の調整点の配置に基づく変形処理)と、台形補正や曲面補正などの第2の変形処理とを行う。以下、第1の変形処理について説明する。第2の変形処理でも、第1の変形処理と同様の方法で画像が変形される。 As described above, the image processing unit 103 (deformation processing unit 203) includes a first deformation process (deformation process based on the arrangement of a plurality of adjustment points) and a keystone correction as the deformation process. And a second deformation process such as curved surface correction. Hereinafter, the first deformation process will be described. In the second transformation process, the image is deformed in the same manner as in the first transformation process.
図5(A)は変形前の画像の領域を示し、図5(B)は変形後の画像の領域を示す。調
整点P1(格子点)を図5(A),5(B)のように移動させた場合に、図5(A)の座標S(変形前に画素が存在する座標)は、図5(B)の座標Dとなる。点P1’は、調整点P1と座標S(または座標D)を通る直線と、調整点P2と調整点P4を通る直線との交点である。調整点P1,P2,P3,P4に囲まれた領域において、変形前の座標に対応する変形後の座標は、調整点P1,P2,P3,P4を用いた補間処理(線形補間など)により算出できる。例えば、座標Sは線分P1−P1’をα:1−αに分割し、点P1’は線分P2−P4をβ:1−βに分割する。座標Dが線分P1−P1’をα:1−αに分割し、且つ、点P1’が線分P2−P4をβ:1−βに分割するように、座標Dを算出できる。このとき、座標Dが整数であれば(変形後の画素を座標Dに生成可能であれば)、変形前の画像における座標Sの画素値を、変形後の画像における座標Dの画素値として決定できる。しかし、補間処理により算出される座標は整数であるとは限らない。座標Dが整数でない場合(変形後の画素を座標Dに生成できない場合)には、変形前の画像における座標Sの画素値を、座標Dの周囲の座標(変形後の画素を生成可能な座標)に分配し、変形後の画素値が決定される。変形後の画素値の決定方法には、バイリニア、バイキュービック、その他の任意の補間方法を用いることができる。
FIG. 5A shows a region of the image before deformation, and FIG. 5B shows a region of the image after deformation. When the adjustment point P1 (lattice point) is moved as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the coordinates S (coordinates in which the pixels exist before deformation) in FIG. 5 (A) are shown in FIG. It becomes the coordinate D of B). The point P1'is an intersection of a straight line passing through the adjustment point P1 and the coordinates S (or coordinates D) and a straight line passing through the adjustment point P2 and the adjustment point P4. In the area surrounded by the adjustment points P1, P2, P3, P4, the coordinates after the deformation corresponding to the coordinates before the deformation are calculated by interpolation processing (linear interpolation, etc.) using the adjustment points P1, P2, P3, P4. it can. For example, the coordinate S divides the line segment P1-P1'by α: 1-α, and the point P1'divides the line segment P2-P4 into β: 1-β. The coordinate D can be calculated so that the coordinate D divides the line segment P1-P1'by α: 1-α and the point P1'divides the line segment P2-P4 into β: 1-β. At this time, if the coordinate D is an integer (if the transformed pixel can be generated in the coordinate D), the pixel value of the coordinate S in the image before the transformation is determined as the pixel value of the coordinate D in the image after the transformation. it can. However, the coordinates calculated by the interpolation process are not always integers. When the coordinate D is not an integer (when the deformed pixel cannot be generated in the coordinate D), the pixel value of the coordinate S in the image before the deformation is used as the coordinates around the coordinate D (coordinates capable of generating the deformed pixel). ), And the pixel value after deformation is determined. Bilinear, bicubic, or any other interpolation method can be used to determine the pixel value after deformation.
図5(A),5(B)に示すように、変形処理部203は、画像の少なくとも一部を変形することができる。さらに、変形処理部203は、全ての調整点に同じオフセット値を加える(全ての調整点を同じ移動量かつ移動方向で移動する)ことにより、画像全体をシフトすることもできる。
As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the
上述した方法で図4(A)の状態から画像を左に1画素未満シフトした場合に、表示パネルの状態は、図4(C)に示すような状態となる。図4(C)の画素403の画素値と画素404の画素値との和が画素402の画素値となるように、画素値の分配(輝度分配)が行われている。図4(C)では、輝度重心(画素403の輝度と画素404の輝度との重心)が画素404側に寄っている。なお、シフト量が整数部分と少数部分を含む場合には、制御部102の制御により、整数部分に対応するシフトを表示パネル駆動部104が行い、小数部分に対応するシフトを変形処理部203が行ってもよい。
When the image is shifted to the left by less than one pixel from the state of FIG. 4A by the method described above, the state of the display panel becomes the state shown in FIG. 4C. Pixel value distribution (luminance distribution) is performed so that the sum of the pixel value of the
制御部102は、変形座標計算プログラムを実行し、レジストレーションずれを低減するための変形座標テーブル(変形前の座標と変形後の座標の対応関係)を生成する。その後、制御部102は、生成した変形座標テーブルを変形処理部203に出力し、変形処理部203に第1の変形処理を行わせる。レジストレーションずれ調整モードでは、ユーザからの指示に応じて、複数の調整点の位置が個別に変更される。調整点の位置が変更されると、変形座標テーブルが更新される。レジストレーションずれを低減するための変形座標テーブルは、複数の色成分について個別に生成される。
The
第2の変形処理(台形補正や曲面補正)については、制御部102は、複数の色成分で共通の変形座標テーブルを生成する。その後、制御部102は、生成した変形座標テーブルを変形処理部203に出力し、変形処理部203に第2の変形処理を行わせる。台形補正については、制御部102は、射影変換行列を台形補正の水平・垂直投射角度に基づき算出し、第2のメモリ112に格納する。そして、制御部102は、第2のメモリ112に格納された射影変換行列を用いて、変形座標テーブルを生成する。射影変換行列は、変形前の4隅座標を、水平・垂直投射角度から求まる変形後の4隅座標へ変換する行列であり、一般的な行列の計算方法で算出できる。水平投射角度(H)と垂直投射角度(V)とは、図7(A)に示すようなメニュー画像を用いて設定される。
For the second deformation process (trapezoidal correction or curved surface correction), the
OSD生成部205は、制御部102の制御により、各種メニュー画像などのOSD画像を生成し、生成したOSD画像を変形処理部203へ出力する。変形処理部203は、OSD画像の合成を適宜行い、OSD画像が少なくとも配置された画像を出力する。それ
により、OSD画像が投影面に投影されて表示される(OSD画像の表示制御)。実施形態1では、レジストレーションずれ調整モードでは、OSD生成部205は、レジストレーションずれを低減するためのパターン画像を生成する。そして、投影面には、外部装置からの画像は表示されずに、パターン画像が表示される。
The
図6は、投影装置10で行われるレジストレーションずれ調整処理のフローチャートである。図7(B)は、レジストレーションずれ調整モードにおいてOSD生成部205が生成するメニュー画像を示す。図7(B)のメニュー画像は、「調整色」、「シフト調整」、及び、「詳細調整」を、選択項目として含む。ユーザが指示入力部106を用いて「詳細調整」を選択すると、図6のレジストレーションずれ調整処理が開始する。実施形態1では、レジストレーションずれ調整処理よりも前に、斜め投射に対する台形補正が行われたとする。ここでの台形補正は、光学的な補正ではなく、画像処理である。具体的には、複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像の形状が所定の形状に近づくように、当該複数の画像を縮小して変形する画像処理である。所定の形状は、例えば投影面上で長方形になるような形状である。
FIG. 6 is a flowchart of the registration deviation adjustment process performed by the
なお、ユーザは、図7(B)の「調整色」を指定して、調整対象の色成分を変更できる。さらに、ユーザは、「シフト調整」を指定して、調整対象の色成分のパターン画像全体を水平方向または垂直方向にシフトさせることもできる。その際、ユーザは、シフト量を指定できる。 The user can change the color component to be adjusted by designating the "adjustment color" shown in FIG. 7B. Further, the user can also specify "shift adjustment" to shift the entire pattern image of the color component to be adjusted in the horizontal direction or the vertical direction. At that time, the user can specify the shift amount.
図6のレジストレーションずれ調整処理について説明する。 The registration deviation adjustment process of FIG. 6 will be described.
S601にて、制御部102は、調整点設定プログラムを実行し、初期状態(移動前)での複数の調整点の配置や、調整点の位置の変更精度(1カウント移動量;単位移動量)の分布などを設定(制御)する。初期状態での複数の調整点の配置と、調整点の位置の変更精度の分布との一方を固定とし、他方のみが調整点設定プログラムで制御されてもよい。実施形態1では、初期状態での複数の調整点の配置と、調整点の位置の変更精度の分布との両方が調整点設定プログラムで制御されるとする。調整点設定プログラムの処理については、図8を用いて後述する。
In S601, the
S602にて、制御部102は、赤色成分のパターン画像、緑色成分のパターン画像、及び、青色成分のパターン画像を、OSD生成部205に生成させる。これにより、複数のパターン画像が複数の表示パネルにそれぞれ表示され、投影面に投影される。パターン画像は、複数の調整点と、隣り合う調整点間の線分とを表す。線分の幅は1画素が好ましい。ユーザは、1つの調整点を選択でき、選択した調整点を移動させることができる。
In S602, the
図9(A)は、台形補正前の投影画像の領域901と台形補正後の投影画像の領域902とを示す。従来技術では、例えば、初期状態のパターン画像として、図9(B)のパターン画像903が投影面に表示される。台形補正が行われているため、パターン画像903の複数の調整点は投影面上で等間隔に配置されている。しかしながら、左に向かうにつれ、領域901(表示パネルの全領域に対応する投影面の領域)の上下の幅が増している。このため、領域901でも領域902でも、左に向かうにつれ、投影面上での画素サイズが増す。投影面上での画素サイズが大きいほどレジストレーションずれは目立ち易いため、従来技術では、領域902の左端に向かうにつれ、レジストレーションずれの調整不足(調整点の不足による調整不足)が生じ易い。
FIG. 9A shows a
そこで、実施形態1(S601)では、レジストレーションずれの目立ち易さの分布、具体的には投影面上での画素サイズの分布を考慮する。これにより、S602では、図9(C)のパターン画像904が生成される。パターン画像904では、領域902の左端
に向かうにつれ調整点の密度が増すように、複数の調整点が配置されている。つまり、投影面上での画素サイズが大きい部分(レジストレーションずれが目立ち易い部分)で、投影面上での画素サイズが小さい部分(レジストレーションずれが目立ち難い部分)よりも、調整点の密度が高くなるように、複数の調整点が配置されている。レジストレーションずれが目立ち易い部分に配置された調整点が多いことにより、レジストレーションずれを高精度に低減することができるようになる。さらに、レジストレーションずれが目立ち難い部分に配置された調整点が少ないことにより、レジストレーションずれを調整する際のユーザの手間を軽減することができる。
Therefore, in the first embodiment (S601), the distribution of the conspicuousness of the registration deviation, specifically, the distribution of the pixel size on the projection surface is considered. As a result, in S602, the
S603にて、制御部102は、指示入力部106に対するユーザからの指示として、調整対象の色成分を選択する指示があったか否かを判定する。調整対象の色成分を選択する指示があった場合はS604へ進み、そうでない場合はS608へ進む。
In S603, the
S604にて、制御部102は、指示入力部106に対するユーザからの指示として、S603で選択された色成分のパターン画像の調整点を選択する指示があったか否かを判定する。調整点を選択する指示があった場合はS605へ進み、そうでない場合はS608へ進む。
In S604, the
S605にて、制御部102は、指示入力部106に対するユーザからの指示として、S604で選択された調整点を移動する指示があったか否かを判定する。調整点を移動する指示があった場合はS606へ進み、そうでない場合はS608へ進む。調整点を移動する指示があった場合は、制御部102は、移動された調整点について、初期状態(移動前)からの調整点の移動量の情報を取得(生成)する。調整点の最大移動量Mmax[pix](移動量の上限)と、1カウント移動量の最小値STmin[pix](1カウント移動量の下限)とから、調整点の移動量の範囲は、−Mmax/STmin〜+Mmax/STminの範囲となる。例えば、調整点の最大移動量Mmaxが2画素であり、1カウント移動量の最小値STminが0.1画素である場合は、制御部102は、移動量の情報として、上、下、左、及び、右のそれぞれの方向について、−20〜+20のカウント値を取得する。
In S605, the
S606にて、制御部102は、第1のメモリ111に格納されたレジストレーションずれ調整パラメータが更新されるように、S605で取得した移動量を第1のメモリ111に格納する。実施形態1では、色成分ごとに、初期状態(移動前)の複数の調整点の座標が管理され、調整点ごとに移動量が管理されるように、レジストレーションずれ調整パラメータが管理される。S606では、第1のメモリ111に格納された複数のレジストレーションずれ調整パラメータ(複数の移動量)のうち、S603で選択された色成分とS604で選択された調整点の座標とに対応する移動量が、S605で取得した移動量で更新される。
In S606, the
S607にて、制御部102は、第1のメモリ111に格納された変形座標計算プログラムを実行し、S606で更新されたレジストレーションずれ調整パラメータから変形座標テーブルを生成する。複数のレジストレーションずれ調整パラメータは、初期状態(移動前)の複数の調整点の座標と、各調整点の移動量とを含むため、複数のレジストレーションずれ調整パラメータから、移動後の複数の調整点の座標を算出できる。そして、移動前の複数の調整点の座標と、移動後の複数の調整点の座標とから、図5(A),5(B)を用いて説明した方法で、変形座標テーブル(変形前の座標と変形後の座標の対応関係)を生成できる。制御部102は、生成した変形座標テーブルを変形処理部203へ出力する。その後、変形処理部203は、変形座標テーブルを用いて、図5(A),5(B)を用いて説明した方法で変形後の各画素値を決定し、画像全体を変形する。上述したように、色成分ごとに、変形座標テーブルが生成され、画像が変形される。
In S607, the
S608にて、制御部102は、指示入力部106に対するユーザからの指示として、レジストレーションずれ調整モードを終了する指示があったか否かを判定する。レジストレーションずれ調整モードを終了する指示があった場合はS609へ進み、そうでない場合はS603へ戻る。
In S608, the
S609では、制御部102は、OSD画像(パターン画像とメニュー画像)を消去するように、OSD生成部205を制御する。その後、図6のレジストレーションずれ調整処理が終了し、レジストレーションずれ調整モードも終了する。レジストレーションずれ調整モードが終了すると、通常投影モードが設定され、投影装置10は、レジストレーションずれ調整後の状態で、外部装置からの画像を投影面に投影する。
In S609, the
図8は、調整点設定プログラムの処理(図6のS601)のフローチャートである。図8の処理について説明する。 FIG. 8 is a flowchart of the processing of the adjustment point setting program (S601 in FIG. 6). The process of FIG. 8 will be described.
S801にて、制御部102は、台形補正パラメータを取得する。具体的には、制御部102は、第2のメモリ112に格納された射影変換行列を取得する。
In S801, the
S802にて、制御部102は、S801で取得した台形補正パラメータから、台形補正による変形量の分布(台形補正における縮小率(≦1)の分布)を取得する。具体的には、制御部102は、S801で取得した射影変換行列を用いて台形補正による各調整点の移動量を算出し、隣り合う調整点間の距離の変化率(台形補正による変化率;台形補正後/台形補正前)を縮小率として算出する。この縮小率が小さいほど、投影装置10から投影面までの距離が長く、投影面上における画素サイズが大きい。なお、ここでの複数の調整点は、仮の調整点であり、例えば図3(A)に示された複数の調整点304のように配置される。なお、台形補正による変形量の分布を取得できれば、調整点の数や配置は特に限定されない。変更前の調整点(仮の調整点)とは異なる点が使用されてもよい。
In S802, the
縮小率の算出方法について具体的に説明する。ここでは、マトリクス状に配置された複数の調整点の1行の行方向(水平方向)に関する処理について説明する。水平方向にN個の調整点が配置されているとする。このため、隣り合う調整点間の数MはN−1個である。台形補正前の各調整点のX座標(水平方向(行方向)の座標)を「XAn」と記載する。添え字「n」は調整点の番号(0〜N−1)である。そして、台形補正後の各調整点のX座標を「XBn」と記載する。座標XBnは、S601で取得された射影変換行列を用いて、座標XAnから算出できる。 The method of calculating the reduction ratio will be specifically described. Here, the processing relating to the row direction (horizontal direction) of one row of a plurality of adjustment points arranged in a matrix will be described. It is assumed that N adjustment points are arranged in the horizontal direction. Therefore, the number M between adjacent adjustment points is N-1. The X coordinate (horizontal (row direction) coordinate) of each adjustment point before keystone correction is described as "XA n ". The subscript "n" is the adjustment point number (0 to N-1). Then, the X coordinate of each adjustment point after the keystone correction is described as "XB n ". The coordinates XB n can be calculated from the coordinates XA n using the projective transformation matrix acquired in S601.
台形補正前において、隣り合う調整点間の画素数NAmは、以下の式1を用いて算出できる。添え字「m」は、隣り合う調整点の組み合わせ(調整点ペア)の番号(0〜M−1)である。
NAm=XAn+1−XAn ・・・(式1)
Before the keystone correction, the number of pixels NA m between adjacent adjustment points can be calculated using the
NA m = XA n + 1 -XA n ··· ( Equation 1)
台形補正後において、隣り合う調整点間の画素数NBmは、以下の式2を用いて算出できる。
NBm=XBn+1−XBn ・・・(式2)
After the keystone correction, the number of pixels NB m between adjacent adjustment points can be calculated using the following equation 2.
NB m = XB n + 1 −XB n ... (Equation 2)
そして、縮小率Rmは、以下の式3を用いて、画素数NAm,NBmから算出できる。
Rm=NBm/NAm ・・・(式3)
Then, the reduction ratio R m can be calculated from the number of pixels NA m and NB m using the following equation 3.
R m = NB m / NA m ... (Equation 3)
他の行についても、同様の方法で縮小率を算出できる。また、列方向(垂直方向)についても、同様の方法で縮小率を算出できる。 For other rows, the reduction ratio can be calculated in the same way. Further, the reduction ratio can be calculated in the same manner in the column direction (vertical direction).
S803にて、制御部102は、S802で算出した縮小率に応じて、最終的な調整点の座標を決定し、決定した座標に調整点が配置されるように複数の調整点の再分配(更新)を行う。台形補正の縮小率が小さい領域では、台形補正の縮小率が大きい領域に比べ、投影面における画素サイズが大きく、レジストレーションずれが目立ち易い。このため、実施形態1では、縮小率が大きい領域の調整点を多くして、レジストレーションずれを高精度に低減することができるようにし、縮小率が小さい領域の調整点を少なくして、レジストレーションずれを調整する際のユーザの手間が軽減されるようにする。
In S803, the
例えば、S802で算出された複数の縮小率の平均と同じ縮小率が算出された調整点ペアについては、隣り合う調整点間の画素数を変更しないようにする。そして、平均よりも小さい縮小率が算出された調整点ペアについては画素数は減らし、平均よりも大きい縮小率が算出された調整点ペアについては画素数を増やすようにする。 For example, for the adjustment point pair for which the same reduction ratio as the average of the plurality of reduction ratios calculated in S802 is calculated, the number of pixels between adjacent adjustment points is not changed. Then, the number of pixels is reduced for the adjustment point pair for which the reduction ratio smaller than the average is calculated, and the number of pixels is increased for the adjustment point pair for which the reduction ratio larger than the average is calculated.
具体的には、以下の式4を用いて、再分配後に隣り合う調整点間の画素数NB’mが算出される。
そして、以下の式5−1〜5−3を用いて、再配分後の調整点の座標XCnが算出(決定)される。式5−1,5−3に示すように、端の調整点(パターン画像の外周上の調整点)は変更されない。
XC0=XB0 ・・・(式5−1)
XCN−1=XBN−1 ・・・(式5−2)
XCn+1=XCn+NB’m(n=0〜N−3かつm=0〜M−2)
・・・(式5−3)
Then, the coordinates XC n of the adjustment point after redistribution are calculated (determined) using the following equations 5-1 to 5-3. As shown in Equations 5-1 and 5-3, the edge adjustment points (adjustment points on the outer circumference of the pattern image) are not changed.
XC 0 = XB 0 ... (Equation 5-1)
XC N-1 = XB N-1 ... (Equation 5-2)
XC n + 1 = XC n + NB 'm (n = 0~N-3 and m = 0~M-2)
... (Equation 5-3)
他の行についても、同様の方法で再配分後の調整点の座標を算出できる。また、列方向(垂直方向)についても、同様の方法で再配分後の調整点の座標を算出できる。 For the other rows, the coordinates of the adjustment points after redistribution can be calculated in the same way. Further, in the column direction (vertical direction), the coordinates of the adjustment points after redistribution can be calculated by the same method.
S804にて、制御部102は、S802で算出した縮小率に応じて、1カウント移動量(調整点の位置の変更精度)の分布を決定する。実施形態1では、縮小率が大きい領域の1カウント移動量を小さくして(調整点の位置の変更精度を高くして)、レジストレーションずれを高精度に低減することができるようにする。さらに、縮小率が小さい領域の1カウント移動量を大きくして(調整点の位置の変更精度を低くして)、レジストレーションずれを調整する際のユーザの手間が軽減されるようにする。上述したように、縮小率が大きい領域は、投影面における画素サイズが大きい領域であり、レジストレーションずれが目立ち易い領域である。そして、縮小率が小さい領域は、投影面における画素サイズが小さい領域であり、レジストレーションずれが目立ち難い領域である。
In S804, the
1カウント移動量STmは、以下の式6を用いて算出できる。式6において、「STmin」は、1カウント移動量の最小値(1カウント移動量の下限)であり、「STmax」は、1カウント移動量の最大値(1カウント移動量の上限)である。そして、「Rm」はS802で算出された縮小率であり、「Rmin」は縮小率の最小値であり、「Rmax」は縮小率の最大値である。縮小率Rminは、S802で算出された複数の縮小率の最小値であってもよいし、縮小率の下限であってもよい。縮小率Rmaxは、S802で算出された複数の縮小率の最大値であってもよいし、縮小率の上限であってもよい。
STm=
(STmax−STmin)×(Rm−Rmin)/(Rmax−Rmin)
+STmin
・・・(式6)
The 1-count movement amount ST m can be calculated using the following equation 6. In Equation 6, "ST min " is the minimum value of the 1-count movement amount (lower limit of the 1-count movement amount), and "ST max " is the maximum value of the 1-count movement amount (upper limit of the 1-count movement amount). is there. Then, "R m " is the reduction ratio calculated in S802, "R min " is the minimum value of the reduction ratio, and "R max " is the maximum value of the reduction ratio. The reduction ratio R min may be the minimum value of the plurality of reduction ratios calculated in S802, or may be the lower limit of the reduction ratio. The reduction ratio R max may be the maximum value of the plurality of reduction ratios calculated in S802, or may be the upper limit of the reduction ratios.
ST m =
(ST max- ST min ) x (R m- R min ) / (R max- R min )
+ ST min
... (Equation 6)
例えば、レジストレーションずれの平均的な視認限界などに基づいて、1カウント移動量の最小値STmin=0.1画素と、最大値STmax=0.3画素とが予め設定される。投影装置10を投影面に正対させて所定サイズ(100インチなど)の画像を投影面に表示する状態(投影面で画素サイズが均一且つ所定サイズの状態)で、最大値STmax=0.3画素が1カウント移動量STmとして決定されるようにする。そして、投影装置10が投影面に対して斜めとなり(斜め投射)、投影面上での画素サイズが大きくなり、レジストレーションずれの細かな調整の必要性が増すにつれ、1カウント移動量STmがSTmin=0.1画素に近づくようにする。
For example, the minimum value ST min = 0.1 pixel and the maximum value ST max = 0.3 pixel of the 1-count movement amount are set in advance based on the average viewing limit of the registration deviation and the like. In a state where the
ここで、調整点の最大移動量Mmaxが2画素であり、1カウント移動量の最小値STminが0.1画素であり、1カウント移動量STmが0.3画素である場合を考える。この場合には、0.3画素の移動量に対応するカウント値として3が使用され、調整点を移動する指示に応じて、調整点の移動量のカウント値が、−20〜+20の範囲で、3刻みで変化するようになる。 Here, consider a case where the maximum movement amount Mmax of the adjustment point is 2 pixels, the minimum value STmin of the 1-count movement amount is 0.1 pixel, and the 1-count movement amount ST m is 0.3 pixel. In this case, 3 is used as the count value corresponding to the movement amount of 0.3 pixels, and the count value of the movement amount of the adjustment point is in the range of -20 to +20 according to the instruction to move the adjustment point. It will change in 3 increments.
他の行についても、同様の方法で1カウント移動量を算出できる。また、列方向(垂直方向)についても、同様の方法で1カウント移動量を算出できる。 For other rows, the 1-count movement amount can be calculated in the same way. Further, in the column direction (vertical direction), the 1-count movement amount can be calculated by the same method.
S805にて、制御部102は、第1のメモリ111に格納されたレジストレーションずれ調整パラメータが更新されるように、S803で決定した座標(調整点の座標)を第1のメモリ111に格納する。さらに、制御部102は、使用される1カウント移動量の分布が更新されるように、S804で決定した1カウント移動量を第1のメモリ111に格納する。
In S805, the
以上が実施形態1の説明である。なお、パターン画像は、図9(C)に示すようなパターン画像に限らない。ユーザが、使用するパターン画像を複数のパターン画像から選択できてもよい。画像処理部103(変形処理部203)によるレジストレーションずれの調整と、表示パネル駆動部104によるレジストレーションずれの調整とを組み合わせて行ってもよい。台形補正が行われている場合の例を説明したが、他の変形処理(例えば曲面補正)が行われている場合も、当該変形処理による変形量の分布に基づいて同様の処理を行うことができる。曲面補正の場合は、水平・垂直投射角度の他、投影面の曲率半径なども考慮される。そして、曲面補正用の調整点をユーザが移動させた結果を用いて、各領域の縮小率を算出できる。
The above is the description of the first embodiment. The pattern image is not limited to the pattern image as shown in FIG. 9C. The user may be able to select the pattern image to be used from a plurality of pattern images. The adjustment of the registration deviation by the image processing unit 103 (deformation processing unit 203) and the adjustment of the registration deviation by the display
<実施形態2>
以下、本発明の実施形態2について説明する。実施形態2では、台形補正が行われていない状態で、投影面上の複数の位置(投影装置から投影面上の複数の位置までの距離)の検出結果に基づいて、レジストレーションずれの調整を好適に行えるようにする例を説明する。なお、以下では、実施形態1と異なる点(構成、処理、等)について詳しく説明し、実施形態1と同じ点についての説明は省略する。
<Embodiment 2>
Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the second embodiment, the registration deviation is adjusted based on the detection results of a plurality of positions on the projection surface (distances from the projection device to the plurality of positions on the projection surface) in a state where the keystone correction is not performed. An example of enabling it to be performed suitably will be described. In the following, points different from the first embodiment (configuration, processing, etc.) will be described in detail, and description of the same points as the first embodiment will be omitted.
図10は、実施形態2に係る調整点設定プログラムの処理(図6のS601)のフローチャートである。図10の処理について説明する。 FIG. 10 is a flowchart of the processing of the adjustment point setting program according to the second embodiment (S601 in FIG. 6). The process of FIG. 10 will be described.
S1001にて、制御部102は、投影面上の複数の位置(投影装置10に対する複数
の相対位置;投影装置10から投影面上の複数の位置までの距離)の検出結果を、センサ113から取得する。画素ごとに投影面上の位置を検出できることが好ましいが、そうでなくてもよい。実施形態2は、変更前の調整点(仮の調整点;例えば図3(A)に示された調整点304)ごとに投影面上の位置が検出されるとする。なお、投影面上の位置の分布を取得できれば、調整点の数や配置は特に限定されない。変更前の調整点(仮の調整点)とは異なる点が使用されてもよい。
In S1001, the
S1002にて、制御部102は、S1001で取得した検出結果から、投影面上での画素サイズを算出する。図11を用いて画素サイズの算出方法を詳細に説明する。ここでは、マトリクス状に配置された複数の調整点の1行の行方向(水平方向)に関する処理について説明する。図11は投影面(平面)を真上から見た図である。投影装置10から発せられた光は、投影面1101に投影され投影画像を形成する。センサ113は、投影面1101上の複数の位置1102の三次元座標Ln=(Xn,Yn,Zn)を検出する。ここでは、簡単のためZn=0とする。隣り合う位置1102間の距離1103(Wm)は、以下の式7を用いて算出できる。距離Wmは画素サイズに対応し、画素ごとに投影面1101上の位置を検出する場合には、距離Wmは画素サイズとなる。他の行についても、同様の方法で画素サイズを算出できる。
S1003にて、制御部102は、S1002で算出した画素サイズに応じて、最終的な調整点の座標を決定し、決定した座標に調整点が配置されるように複数の調整点の再分配(更新)を行う。S1002で算出した距離Wmの最小値Wminが1となるように距離Wmを正規化した値の逆数(1/(Wm/Wmin))を、実施形態1(式4など)の縮小率Rmとして用いる。そうすることで、実施形態1(図8のS803)と同様の方法で、調整点の座標を算出できる。
In S1003, the
S1004にて、制御部102は、S1002で算出した画素サイズに応じて、1カウント移動量の分布を決定する。S1002で算出した距離Wmの最小値Wminが1となるように距離Wmを正規化した値の逆数(1/(Wm/Wmin))を、実施形態1(式6など)の縮小率Rmとして用いる。そうすることで、実施形態1(図8のS804)と同様の方法で、1カウント移動量を算出できる。
In S1004, the
S1005にて、第1のメモリ111に格納されたレジストレーションずれ調整パラメータが更新されるように、S1003で決定した座標(調整点の座標)を第1のメモリ111に格納する。さらに、制御部102は、使用される1カウント移動量の分布が更新されるように、S1004で決定した1カウント移動量を第1のメモリ111に格納する。
The coordinates (coordinates of the adjustment point) determined in S1003 are stored in the
実施形態2では台形補正は行われていない。このため、斜め投射が行われる場合などにおいて、投影画像の領域は、図12(A)の領域1201のように、台形の領域となる。従来技術では、例えば、初期状態(図6のS602)のパターン画像として、図12(B)のパターン画像1202が投影面に表示される。複数の調整点は表示パネル上で等間隔に配置される。しかしながら、左に向かうにつれ、領域1201(表示パネルの全領域に対応する投影面の領域)の上下の幅が増している。このため、左に向かうにつれ、調整点の間隔が増し、調整点の密度が低減する。さらに、左に向かうにつれ、投影面上での画素サイズが増す。つまり、投影面上での画素サイズが大きい部分(レジストレーションずれが目立ち易い部分)で、投影面上での画素サイズが小さい部分(レジストレーションずれ
が目立ち難い部分)よりも、調整点の密度が低くなるように、複数の調整点が配置される。レジストレーションずれが目立ち易い部分に配置された調整点が少ないことにより、レジストレーションずれの調整不足が生じ易くなってしまう。さらに、レジストレーションずれが目立ち難い部分に配置された調整点が多いことにより、レジストレーションずれを調整する際のユーザの手間が大きくなってしまう。
In the second embodiment, the keystone correction is not performed. Therefore, when oblique projection is performed, the projected image region becomes a trapezoidal region as shown in the
実施形態2のS601でも、実施形態1と同様に、レジストレーションずれの目立ち易さの分布、具体的には投影面上での画素サイズの分布が考慮される。これにより、実施形態2のS602では、図12(C)のパターン画像1203が生成される。パターン画像1203では、領域1201の左端に向かうにつれ調整点の密度が増すように、複数の調整点が配置されている。つまり、投影面上での画素サイズが大きい部分(レジストレーションずれが目立ち易い部分)で、投影面上での画素サイズが小さい部分(レジストレーションずれが目立ち難い部分)よりも、調整点の密度が高くなるように、複数の調整点が配置されている。レジストレーションずれが目立ち易い部分に配置された調整点が多いことにより、レジストレーションずれを高精度に低減することができるようになる。さらに、レジストレーションずれが目立ち難い部分に配置された調整点が少ないことにより、レジストレーションずれを調整する際のユーザの手間を軽減することができる。
In S601 of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the distribution of the conspicuousness of the registration deviation, specifically, the distribution of the pixel size on the projection surface is taken into consideration. As a result, in S602 of the second embodiment, the
以上が実施形態2の説明である。なお、投影装置10が投影面を撮像する撮像部を有し、センサ113の検出結果(投影面上の複数の位置)の代わりに、撮像部の撮像結果を用いてもよい。例えば、所定の画像が複数の表示パネルにそれぞれ表示されるように、OSD生成部205が所定の画像を生成してもよい。そして、所定の画像が投影面に投影された状態での撮像部の撮像結果に基づいて、投影面上での画素サイズが取得されてもよい。所定の画像は、例えば、ドットパターンや格子パターンなどである。ドットパターンの場合は、隣り合うドット間の距離(撮像画像の画素数)や、ドットのサイズを、画素サイズに対応する値として取得できる。格子パターンの場合は、隣り合う交点(格子パターンを形成する複数の線の交点)間の距離や、距離の比を、画素サイズに対応する値として取得できる。画素サイズ(画素サイズに対応する値)の取得後は、図10のS1003〜S1005と同様の処理を行えばよい。センサ113や撮像部は投影装置10とは別体の装置であってもよく、投影装置10は別体のセンサから検出結果を取得してもよいし、別体の撮像部から撮像結果を取得してもよい。投影面が平面である場合の例を説明したが、投影面は曲面であってもよい。投影面上の位置を検出する際に、投影面の形状が複雑であるほど多くの位置を検出することが好ましい。
The above is the description of the second embodiment. The
以上述べたように、実施形態1,2によれば、レジストレーションずれの目立ち易さの分布に基づいて、初期状態での複数の調整点の配置と、調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方が制御される。これにより、容易かつ好適にレジストレーションずれを低減できるようになる。 As described above, according to the first and second embodiments, the arrangement of a plurality of adjustment points in the initial state and the distribution of the accuracy of changing the position of the adjustment points are based on the distribution of the conspicuousness of the registration deviation. At least one of them is controlled. This makes it possible to easily and suitably reduce the registration deviation.
なお、実施形態1,2(図1(A),1(B))の各機能部は、個別のハードウェアであってもよいし、そうでなくてもよい。2つ以上の機能部の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。1つの機能部の複数の機能のそれぞれが、個別のハードウェアによって実現されてもよい。1つの機能部の2つ以上の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。また、各機能部は、ハードウェアによって実現されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、装置が、プロセッサと、制御プログラムが格納されたメモリとを有していてもよい。そして、装置が有する少なくとも一部の機能部の機能が、プロセッサがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。 It should be noted that each functional unit of the first and second embodiments (FIGS. 1 (A) and 1 (B)) may or may not be individual hardware. The functions of two or more functional units may be realized by common hardware. Each of the plurality of functions of one functional unit may be realized by individual hardware. Two or more functions of one functional unit may be realized by common hardware. In addition, each functional part may or may not be realized by hardware. For example, the device may have a processor and a memory in which the control program is stored. Then, the function of at least a part of the functional parts of the device may be realized by the processor reading the control program from the memory and executing it.
なお、実施形態1,2(上述した変形例を含む)はあくまで一例であり、本発明の要旨
の範囲内で実施形態1,2の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施形態1,2の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
It should be noted that the first and second embodiments (including the above-described modifications) are merely examples, and the configurations obtained by appropriately modifying or changing the configurations of the first and second embodiments within the scope of the gist of the present invention. Is also included in the present invention. The present invention also includes a configuration obtained by appropriately combining the configurations of the first and second embodiments.
<その他の実施形態>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
<Other Embodiments>
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
10:投影装置 102:制御部 103:画像処理部 107:表示部
110:投影光学系 203:変形処理部 205:OSD生成部
10: Projection device 102: Control unit 103: Image processing unit 107: Display unit 110: Projection optical system 203: Deformation processing unit 205: OSD generation unit
Claims (10)
前記複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面に投影する投影手段と、
複数の調整点を前記複数の表示パネルにそれぞれ表示する表示制御手段と、
ユーザからの指示に従って、前記複数の表示パネルのいずれかに表示された調整点の位置を変更する変更手段と、
前記変更手段によって調整点の位置が変更された表示パネルに表示される画像を、当該表示パネルに表示された変更後の複数の調整点の配置に基づいて変形する第1の変形手段と、
前記投影面上での前記複数の画像のずれの目立ち易さの分布に基づいて、前記変更手段による変更前の複数の調整点の配置と、前記変更手段による調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。 With multiple display panels
A projection means for projecting a plurality of images displayed on the plurality of display panels onto a projection surface, and
Display control means for displaying a plurality of adjustment points on the plurality of display panels, respectively.
A changing means for changing the position of the adjustment point displayed on any of the plurality of display panels according to an instruction from the user, and
A first transforming means that deforms an image displayed on a display panel whose adjustment point positions have been changed by the changing means based on the arrangement of a plurality of changed adjustment points displayed on the display panel.
Based on the distribution of the conspicuousness of the deviation of the plurality of images on the projection surface, the arrangement of the plurality of adjustment points before the change by the changing means and the distribution of the accuracy of changing the position of the adjustment points by the changing means. A control means that controls at least one of the
A projection device characterized by having.
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 The projection device according to claim 1, wherein the plurality of display panels display a plurality of images having different color components from each other.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の投影装置。 The control means controls the arrangement of a plurality of adjustment points before the change by the change means so that the density of the adjustment points is higher in the portion of the projection surface where the deviation is easily noticeable than in the portion where the deviation is less noticeable. The projection apparatus according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の投影装置。 The control means determines the accuracy of changing the position of the adjustment point by the changing means so that the accuracy of changing the position of the adjustment point is higher than that of the portion of the projection surface where the deviation is conspicuous and the deviation is less conspicuous. The projection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the distribution is controlled.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の投影装置。 Based on the distribution of the pixel size on the projection plane, the control means has at least the arrangement of the plurality of adjustment points before the change by the change means and the distribution of the accuracy of changing the position of the adjustment points by the change means. The projection device according to any one of claims 1 to 4, wherein one of them is controlled.
前記制御手段は、前記第2の変形手段による変形量の分布に基づいて、前記変更手段による変更前の複数の調整点の配置と、前記変更手段による調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の投影装置。 Further having a second deformation means, which reduces and deforms the plurality of images so that the shape of the plurality of images on the projection surface approaches a predetermined shape.
Based on the distribution of the amount of deformation by the second deformation means, the control means has a distribution of a plurality of adjustment points before the change by the change means and a distribution of accuracy of changing the position of the adjustment points by the change means. The projection device according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of them is controlled.
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記変更手段による変更前の複数の調整点の配置と、前記変更手段による調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の投影装置。 Further, a detecting means for detecting a plurality of positions on the projection surface is provided.
Based on the detection result of the detection means, the control means controls at least one of the arrangement of the plurality of adjustment points before the change by the change means and the distribution of the change accuracy of the position of the adjustment points by the change means. The projection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the projection device is characterized.
前記表示制御手段は、さらに、所定の画像を前記複数の表示パネルにそれぞれ表示し、
前記制御手段は、前記所定の画像が前記投影面に投影された状態での前記撮像手段の撮
像結果に基づいて、前記変更手段による変更前の複数の調整点の配置と、前記変更手段による調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の投影装置。 Further having an imaging means for imaging the projection surface,
The display control means further displays a predetermined image on the plurality of display panels, respectively.
The control means arranges a plurality of adjustment points before the change by the change means and adjusts by the change means based on the image pickup result of the image pickup means in a state where the predetermined image is projected on the projection surface. The projection device according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the distribution of the accuracy of changing the position of the point is controlled.
前記複数の表示パネルにそれぞれ表示された複数の画像を投影面に投影する投影ステップと、
複数の調整点を前記複数の表示パネルにそれぞれ表示する表示制御ステップと、
ユーザからの指示に従って、前記複数の表示パネルのいずれかに表示された調整点の位置を変更する変更ステップと、
前記変更ステップによって調整点の位置が変更された表示パネルに表示される画像を、当該表示パネルに表示された変更後の複数の調整点の配置に基づいて変形する変形ステップと、
前記投影面上での前記複数の画像のずれの目立ち易さの分布に基づいて、前記変更ステップによる変更前の複数の調整点の配置と、前記変更ステップによる調整点の位置の変更精度の分布との少なくとも一方を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 A control method for a projection device having multiple display panels.
A projection step of projecting a plurality of images displayed on the plurality of display panels onto a projection surface,
A display control step for displaying a plurality of adjustment points on the plurality of display panels, respectively.
A change step for changing the position of an adjustment point displayed on any of the plurality of display panels according to an instruction from the user, and a change step.
A transformation step of transforming an image displayed on a display panel whose adjustment point positions have been changed by the change step based on the arrangement of a plurality of modified adjustment points displayed on the display panel.
Based on the distribution of the conspicuousness of the deviation of the plurality of images on the projection surface, the arrangement of the plurality of adjustment points before the change by the change step and the distribution of the change accuracy of the position of the adjustment points by the change step. A control step that controls at least one of the
A control method characterized by having.
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Cited By (1)
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JP7400788B2 (en) | 2021-09-30 | 2023-12-19 | セイコーエプソン株式会社 | Projector control method and projector |
-
2019
- 2019-05-23 JP JP2019096918A patent/JP2020191586A/en active Pending
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