JP3630166B2 - 投写画像の歪補正量調整 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタによって投写面に対して画像を斜めから投写した場合に発生する投写画像の歪を補正するための技術に関するものである。

プロジェクタでは、照明光学系から射出された光が液晶ライトバルブ（液晶パネル）などの空間光変調装置によって画像信号に応じて変調され、変調された光が投写光学系によって投写面上に投写されることにより画像が表示される。空間光変調装置として、液晶ライトバルブを用いたものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：米ＴＩ社の商標）や他の方式のデバイスを用いたプロジェクタにも適用可能である。

ところで、投写面上に画像を投写する際に、プロジェクタから射出される画像を表す光（画像光）の中心軸と投写面の法線とが一致していない場合には、プロジェクタから投写面に対して長方形の画像を投写したとしても、投写面上に表示される画像は非長方形の四辺形に歪む場合がある。投写画像の歪みは、液晶ライトバルブから射出される画像光の表す画像の形状、言い換えると、液晶ライトバルブの光変調領域（画像形成領域）に形成される画像の形状を調整することによって、補正することができる。

図１１は、投写画像の歪の補正方法について示す説明図である。図１１（Ａ−１）は、歪の補正を行わない場合に、液晶ライトバルブの長方形の画像形成領域に形成される長方形の画像ＩＭａ（以下、「元画像ＩＭａ」とも呼ぶ。）を示している。このとき、投写面上には、図１１（Ａ−２）に示すように、非長方形に変形した四辺形形状の画像ＩＭａＳが表示される。なお、図１１（Ａ−２）の画像は、投写面の法線に対して右下側の斜め方向から投写面に向かって投写された画像を示している。

図１１（Ｂ−１）は、図１１（Ａ−２）に示した投写画像の歪を補正する場合に、液晶ライトバルブの画像形成領域に形成される補正済み画像ＩＭｃを示している。この補正済み画像ＩＭｃは、歪補正画像ＩＭｃ−ａと背景画像ＩＭｃ−ｂとで構成されている。歪補正画像ＩＭｃ−ａは、図１１（Ａ−２）と逆の形状を有しており、元画像ＩＭａを変形することにより生成される。また、背景画像ＩＭｃ−ｂは、黒画素で構成されている。そして、この補正済み画像ＩＭｃが液晶
ライトバルブの画像形成領域に形成されると、補正済み画像ＩＭｃ内の歪補正画像ＩＭｃ−ａのみが投写されて、投写面上には、図１１（Ｂ−２）に示す長方形の画像ＩＭｃＳ（ＩＭｃ−ａＳ）が表示される。

なお、元画像ＩＭａを変形して歪補正画像ＩＭｃ−ａを生成する方法については、例えば、下記の特許文献１，２で開示されている。
特開２００２−６３９１号公報 特開２００３−４６９０７号公報

ところで、歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状は、例えば、液晶ライトバルブの画像形成領域において、上記元画像ＩＭａの４つの頂点が形成される位置（座標）を指定することにより調整される。

図１２は、歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状を調整する手順の一例を示す説明図である。なお、歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状は、歪の補正が行われていない初期状態では、長方形の元画像ＩＭａに等しい形状に設定される。以下では、歪の補正が行われない初期状態において、元画像ＩＭａの４つの頂点が、液晶ライトバルブの画像形成領域における４隅の位置Ａ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０に設定されているとする。

まず、図１２（Ａ）に示すように、位置Ａ０にある左上の頂点を選択して、水平方向または垂直方向に移動させる。元画像ＩＭａは、選択した左上の頂点の移動位置に応じて設定される歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状となるように変形されて、液晶ライトバルブ上の対応する位置に形成される。形成された歪補正画像ＩＭｃ−ａが投写される。このとき、投写画像の形状を確認しながら、選択した左上の頂点の位置を順に移動することにより、選択した左上の頂点の位置を希望位置Ａ１に設定することができる。同様にして、図１２（Ｂ）に示すように、位置Ｂ０にある右上の頂点を希望位置Ｂ１に設定し、図１２（Ｃ）に示すように、位置Ｃ０にある右下の頂点の位置を希望位置Ｃ１に設定し、図１２（Ｄ）に示すように、位置Ｄ０にある左下の頂点の位置を希望位置Ｄ１に設定することができる。

ここで、歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状を調整する場合において、歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状を任意に設定できるわけではない。すなわち、設定可能な歪補正画像ＩＭｃ−ａの４つの頂点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１を結ぶ４辺の傾き、元画像ＩＭａに対する歪補正画像ＩＭｃ−ａの水平方向および垂直方向の圧縮率等には、通常、元画像ＩＭａを歪補正画像ＩＭｃ−ａのように変形する機能の性能に依存して限界があり、以下の問題が発生する。

図１３は、従来の問題点を示す説明図である。図１２（Ａ）に示したように位置Ａ０に形成された左上の頂点を位置Ａ１まで移動させる場合を例に説明する。この場合において、図１３に示すように、その途中の位置Ａｐにおいて、位置Ａｐと位置Ｂ０とを結ぶ辺Ｌ１の水平方向に対する傾きが変形可能な限界に達すると、これ以上傾きを大きくすると正常に画像の変形が不可となるため、これ以上正常な歪補正をすることができない場合がある。同様に、位置Ａｐと位置Ｄ０とを結ぶ辺Ｌ４の垂直方向に対する傾きが変形可能な限界に達し、これ以上傾きを大きくすると正常な歪補正をすることができない場合もある。

このため、位置Ａ０にあった左上の頂点を位置Ａ１に移動させて歪補正画像ＩＭｃ−ａを生成する際に、辺Ｌ１または辺Ｌ４の上記傾きが位置Ａｐにおいて限界に達した場合には、通常、辺Ｌ１または辺Ｌ４の傾きがこれ以上大きくなるような位置へ移動させることが禁止され、これ以上の調整が禁止されるのが一般的である。このことは他の頂点に対しても同様である。

このように選択した頂点の移動の途中で、これ以上の調整が禁止された場合、ユーザは、投写画像を見る限りでは、これ以上の調整を行うことができないことを知ることはできる。しかしながら、例えば、歪補正を調整する機能が誤動作してこれ以上の調整ができないのか、上記のように頂点の移動が禁止されて調整ができないのかを知ることができない。このため、ユーザは、このような歪補正の調整ができないことに対して、どのように対応すればよいかわからない。従って、従来における投写画像の歪補正の調整は、操作性の点でまだ不十分な点があった。

この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、投写画像の歪みを、容易に補正することのできる技術を提供することを目的とする。

上記した目的の少なくとも一部を解決するために、本発明の第１の態様におけるプロジェクタは、
投写面上に画像を投写するプロジェクタであって、
前記投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するように、設定された歪補正量に基づいて元画像の形状を変形した歪補正画像を生成するための画像歪補正部と、
前記投写画像の輪郭形状が希望の輪郭形状となるように調整するために、前記投写画像の輪郭形状を形成する４つの頂点の表示されるべき希望位置を指定するための希望位置指定部と、
前記希望位置指定部で指定された前記希望位置に基づいて、前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整するための歪補正量調整部と、
前記投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を生成するための輪郭線生成部と、
を備え、
前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整する場合において、
前記歪補正量調整部は、
前記希望位置指定部で前記希望位置が指定されると、これに基づいて形成されうる前記希望の輪郭形状に対応する前記歪補正量を算出し、
前記算出された歪補正量のすべてが、前記元画像の形状を前記歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にあるか否か判断し、
前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定し、
前記算出された歪補正量のいずれかが前記所定の範囲外にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定せず、前記輪郭線生成部に対して、前記投写画像の輪郭形状の少なくとも一部に対応する輪郭線を生成させるとともに、前記投写画像の輪郭形状のうち、前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させる、
ことを特徴とする。

本発明の第１の態様におけるプロジェクタにおいては、投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するために、画像歪補正部に設定される歪補正量を調整する場合において、投写画像の輪郭形状を、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状に変形させることができない状態では、投写画像の輪郭形状を表す輪郭線を表示することができるので、プロジェクタのユーザは、投写画像の輪郭形状を、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状に変形させることができないことを容易に知ることができる。また、元画像の形状を歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状と、所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させることができるので、投写画像の輪郭形状を変形させることができない方向を容易にしることができる。従って、従来に比べて、歪補正量の調整における操作性が良く、投写画像の歪を容易に補正することができる。

なお、前記不可能の判断の対象となった部分に対応する輪郭形状と、前記不可能の判断の対象となっていない部分に対応する輪郭形状とは、線の有無、異なった線色、異なった線幅、異なった線種のいずれかにより識別されるようにすることができる。

線の有無、異なった線色、異なった線種、異なった線幅とすれば、輪郭線の違いを容易に識別することが可能である。

また、前記歪補正量が所定の範囲内にあるか否かを判断する場合に、前記希望の輪郭形状の前記４つの辺それぞれの水平方向または垂直方向に対する傾きを基に判断することができる。

上記第１の態様におけるプロジェクタにおいて、前記歪補正量調整部は、
前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合にも、前記輪郭線生成部に対して、前記投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を生成させるようにしてもよい。

こうすれば、画像歪補正部に設定される歪補正量を調整する場合において、
投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を表示することができるので、投写画像の輪郭形状を明確にすることができる。

本発明の第２の態様におけるプロジェクタは、
投写面上に画像を投写するプロジェクタであって、
前記投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するように、設定された歪補正量に基づいて元画像の形状を変形した歪補正画像を生成するための画像歪補正部と、
前記投写画像の輪郭形状が希望の輪郭形状となるように調整するために、前記投写画像の輪郭形状を形成する４つの頂点の表示されるべき希望位置を指定するための希望位置指定部と、
前記希望位置指定部で指定された前記希望位置に基づいて、前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整するための歪補正量調整部と、
前記希望位置を指定することによって形成されうる前記投写画像の前記希望の輪郭形状に対応する輪郭線を生成するための輪郭線生成部と、を備え、
前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整する場合において、
前記歪補正量調整部は、
前記希望位置指定部で前記希望位置が指定されると、これに基づいて形成されうる前記希望の輪郭形状に対応する前記歪補正量を算出し、
前記算出された歪補正量のすべてが、前記元画像の形状を前記歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にあるか否か判断し、
前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定し、
前記算出された歪補正量のいずれかが前記所定の範囲外にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定せず、前記輪郭線生成部に対して、前記希望の輪郭形状の少なくとも一部に対応する輪郭線を生成させるとともに、前記希望の輪郭形状のうち、前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させる、
ことを特徴とする。

本発明の第２の態様におけるプロジェクタにおいても、投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するために、画像歪補正部に設定される歪補正量を調整する場合において、投写画像の輪郭形状を、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状に変形させることができない状態では、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状を表す輪郭線を表示することができるので、プロジェクタのユーザは、投写画像の輪郭形状を、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状に変形させることができないことを、容易に知ることができる。また、元画像の形状を歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状と、所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させることができるので、投写画像の輪郭形状を変形させることができない方向を容易にしることができる。従って、従来に比べて、歪補正量の調整における操作性が良く、投写画像の歪を容易に補正することができる。さらに、指定した希望位置に基づいて形成されうる希望の輪郭形状に対応する輪郭線を表示させることができるので、例えば、１つの頂点のみを希望位置に指定して歪補正画像を生成できない場合であっても、他の頂点を希望位置に指定する場合には歪補正画像を生成することが可能な場合には、他の頂点を希望位置に指定して歪補正画像の生成が可能となった時点で、投写画像の輪郭形状を希望の輪郭形状に変形することを可能とすることができるので、第１の態様におけるプロジェクタよりもさらに歪補正量の調整における操作性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記第１および第２の態様におけるプロジェクタだけでなく、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、画像歪調整装置およびその方法等の種々の形態で実現することもできる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．プロジェクタの構成：
Ｂ．画像投写動作：
Ｃ．歪補正量調整動作：
Ｃ１．第１実施例の歪補正量調整動作：
Ｃ２．第２実施例の歪補正量調整動作：
Ｄ．変形例：

Ａ．プロジェクタの構成：
図１は、本発明のプロジェクタの全体構成を示すブロック図である。このプロジェクタＰＪは、図１に示すように、画像信号変換部１０と、画像処理コントローラ２０と、液晶パネル（ＬＣＤ）ドライバ３０と、液晶パネル（ＬＣＤ）４０と、照明光学系５０と、投写光学系６０と、マイクロプロセッサ７０と、入力装置８０とを備えている。

また、図２は、図１における画像処理コントローラ２０内の構成を示すブロック図である。画像処理コントローラ２０は、図２に示すように、フレームメモリ２１０と、スケーラ２２０と、オンスクリーンディスプレイ部（ＯＳＤ）２５０と、ミキサ２３０と、歪補正量調整部２４０とを備えている。

Ｂ．画像投写動作：
プロジェクタＰＪの通常動作である画像投写動作について簡単に説明する。

図１において、ユーザが入力装置８０から画像投写の開始を指示すると、その指示はマイクロプロセッサ７０に伝えられる。マイクロプロセッサ７０は、伝えられた指示に基づいて画像信号変換部１０、画像処理コントローラ２０、照明光学系５０をはじめとする各構成部を制御して、画像投写動作を行う。

画像信号変換部１０は、ビデオプレーヤやテレビジョン、ＤＶＤプレーヤ等から出力された画像信号や、パーソナルコンピュータ等から出力された画像信号を入力し、これらの画像信号を画像処理コントローラ２０に入力可能なディジタルの画像信号に変換する。

画像処理コントローラ２０は、フレームメモリ２１０への画像データの書き込みや読み出し機能、画像の拡大／縮小機能、投写画像の歪補正機能などの種々の機能を有している。図２に示すように、画像信号変換部１０から入力された画像信号に含まれる画像データは、フレームメモリ２１０に記憶される。

フレームメモリ２１０から読み出された画像データは、スケーラ２２０に出力される。スケーラ２２０は、レジスタ２２２に設定された拡大／縮小パラメータの値に応じて、フレームメモリ２１０から読み出された画像データの表す画像を拡大／縮小する。また、スケーラ２２０は、投写面ＳＣに対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するために、レジスタ２２２に設定された歪補正パラメータの値に応じて、フレームメモリ２１０から読み出された画像データの表す画像（元画像）を歪補正画像に変形する。変形された歪補正画像を表す歪補正画像データに基づいて補正済み画像データを生成する。

オンスクリーンディスプレイ部２５０は、メニュー画像データや、後述する歪補正量調整動作において表示される輪郭線データ等のＯＳＤ画像データを生成し、ミキサ２３０へ出力する。

ミキサ２３０は、ＯＳＤ画像データとスケーラ２２０から出力された補正済み画像データとを合成した投写画像データを生成して、液晶パネルドライバ３０へ出力する。ただし、オンスクリーンディスプレイ部２５０においてＯＳＤ画像データが生成されない場合には、補正済み画像データが投写画像データとして出力される。

なお、画像処理コントローラ２０には、上記構成の他、画像の表示状態、例えば、輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色の濃さ、色合いなどが所望の状態となるように、画像データを調整する種々の機能を有しているが、本発明の説明上特に必要としないので説明を省略する。

図１において、液晶パネルドライバ３０は、画像処理コントローラ２０から入力された投写画像データに基づいて、液晶パネル４０を駆動する。これにより、液晶パネル４０では、照明光学系５０から射出された照明光を、投写画像データに応じて変調する。投写光学系６０は、液晶パネル４０によって変調された画像を表す光(画像光)を投写面ＳＣ上に投写する。ここで、液晶パネル４０から射出される画像光は、画像を表しているので、液晶パネルの光変調領域を、投写画像データの表す画像を形成する画像形成領域ととらえて、この画像形成領域に形成された画像が投写光学系６０によって投写面ＳＣに投写されているとすることもできる。

Ｃ．歪補正量調整動作：
プロジェクタＰＪによって投写面ＳＣの法線に対して斜め方向から画像を投写する場合、以下に述べるような投写画像の歪補正量調整動作を実行することにより、投写画像の歪の補正量を調整することができる。なお、以下の説明では、プロジェクタＰＪは、ユーザによって、投写面ＳＣに対して右斜め下方向から画像を投写するような位置に配置されているものとする。

ユーザが入力装置８０から歪補正量の調整を指示すると、その指示はマイクロプロセッサ７０を介して画像処理コントローラ２０に伝えられる。画像処理コントローラ２０の歪補正量調整部２４０（図２）は、その指示に基づいて歪補正量調整動作を開始する。

Ｃ１．第１実施例の歪補正量調整動作：
図３は、第１実施例としての歪補正量調整動作について示すフローチャートである。歪補正量調整動作が開始されると、まず、ユーザは入力装置８０の頂点選択キーを用いて、表示画面の４つの頂点のうち、表示位置を調整したい頂点を選択し(ステップＳ１１０)、選択した頂点（選択頂点）の移動位置を指定する(ステップＳ１２０)。選択頂点の移動位置は、入力装置８０の移動方向指示キーを用いて、液晶パネル４０の長方形の画像形成領域における位置(座標)を、所定の画素数単位で移動させることにより指定される。例えば、上下左右キーを用いて上下方向または左右方向に１画素単位で移動させて指定することができる。

選択頂点の移動位置（座標）データは、マイクロプロセッサ７０を介して歪補正量調整部２４０に入力される。歪補正量調整部２４０では、選択頂点の移動位置データおよび他の頂点(非選択頂点)の位置データに基づいて、スケーラ２２０のレジスタ２２２に設定すべき歪補正パラメータの値が算出される(ステップＳ１３０)。歪補正パラメータとしては、例えば、４つの頂点を結ぶ４辺それぞれの傾き、フレームメモリ２１０から入力される画像データの表す画像（元画像）に対する歪補正画像の圧縮率等がある。

歪補正量調整部２４０では、算出された歪補正パラメータの値がスケーラ２２０のレジスタ２２２に設定可能な範囲内であるか、すなわち、歪補正が可能であるか判定される（ステップＳ１４０）。歪補正が可能であると判定された場合（ステップＳ１４０：Ｙ）には、算出された歪補正パラメータの値はスケーラ２２０のレジスタ２２２に設定される(ステップＳ１５０)。そして、スケーラ２２０では、設定された歪補正パラメータの値に基づいて歪補正量が調整されて、入力される元画像データを歪補正画像データに変換して補正済み画像データが生成され、投写画像の歪補正が実行される（ステップＳ１６０）。

上記選択頂点の移動位置の指定(ステップＳ１２０)から投写画像の歪補正（ステップＳ１６０）までの処理は、ユーザによって入力装置８０の選択頂点調整終了キーを用いて選択頂点の調整終了が指示されることにより選択頂点の調整が終了と判断される（ステップＳ１７０：Ｙ）まで、繰り返し実行される。また、頂点の選択(ステップＳ１１０)から投写画像の歪補正（ステップＳ１６０）までの処理は、ユーザによって入力装置８０の歪補正量調整終了キーを用いて歪補正量の調整の終了が指示される（ステップＳ１８０：Ｙ）まで、繰り返し実行される。

以上説明した歪補正量の調整処理を実行することにより、通常の場合、図１２を用いて説明した従来例と同様に、液晶パネル４０の画像形成領域に形成される歪補正画像の輪郭形状を調整して、投写画像の歪の補正量を調整することができる。

ここで、上記歪補正量調整動作の過程において、歪補正が不可であると判定された場合（ステップＳ１４０：Ｎ）には、算出された歪補正パラメータの値をスケーラ２２０のレジスタ２２２に設定する処理（ステップＳ１５０）は実行されず、以下で説明するように、現に投写されている表示画面上にその画面の輪郭線が表示される(ステップＳ１９０)。

図４は、図３のステップＳ１９０における輪郭線の表示について示す説明図である。オンスクリーンディスプレイ部２５０では、図４（Ａ）に示すように、液晶パネル４０の画像形成領域に形成されている歪補正画像ＩＭｃ−ａ(クロスハッチで示された図形)の４頂点Ｐ１，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０を結ぶ４辺Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に等しい４つの輪郭線ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４を表す輪郭線データが生成される。なお、これらの輪郭線データは、４頂点Ｐ１，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０の位置データに基づいて容易に生成可能である。生成された輪郭線データは、ミキサ２３０によって補正済み画像データに合成されて液晶パネルドライバ３０に出力される。これにより、図４（Ａ）に示すように液晶パネル４０の画像形成領域に４つの輪郭線ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４が形成され、図４（Ｂ）に示すように投写画像ＩＭｃＳの表示画面（クロスハッチで示された図形）上に輪郭線が合成表示される。なお、図４（Ａ）の破線で示した四辺形Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１は、投写画像の歪を補正するために形成されるべき歪補正画像の形状を示している。

また、これら４つの輪郭線のうち、歪補正が不可であると判定された判定の対象となった歪補正パラメータに対応する辺の輪郭線は、他の輪郭線と異なった色で表示される。図４では、第１の辺Ｌ１の水平方向に対する傾きが、頂点を位置Ｐ１よりも下方向または右方向に移動させると、設定可能な最大値を超えることとなり、第１の辺Ｌ１に対応する輪郭線ＬＰ１が赤色（二点鎖線で示す）で、他の輪郭線ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４が青色（一点鎖線で示す）と表示されている例を示している。

なお、輪郭線の表示は、算出された歪補正パラメータの値がすべて設定可能な範囲内と判定された場合（図３のステップＳ１４０：Ｙ）には、オンスクリーンディスプレイ部２５０による輪郭線データの生成が停止され、これに応じて輪郭線の表示が停止される。例えば、図４の例では、右上の頂点を位置Ｂ０から位置Ｂ１の方向に移動させると、第１の辺Ｌ１の上述した傾きを小さくすることができる。辺Ｌ１の傾きが小さくなって、算出される歪補正パラメータの値がすべて設定可能な範囲内と判定された時点で、オンスクリーンディスプレイ部２５０における輪郭線データの生成が停止されて輪郭線の表示が停止されるとともに、歪の補正が実行される(図３のステップＳ１６０)。そして、位置Ｐ１にある表示画面の左上の頂点を再度選択して移動させることが可能となる。

図５および図６は、本実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。なお、図中の破線で示した四辺形Ａ０Ｂ０Ｃ０Ｄ０は、歪の補正が実行されていない初期状態において投写面ＳＣ上に投写される表示画面の輪郭形状を示しており、四辺形Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１は、歪の補正を実行することによって投写させたい表示画面の輪郭形状(希望の輪郭形状)を示している。

本実施例の歪補正量調整動作を実行すると、図５および図６に示すように、表示画面をみながら表示画面の輪郭形状を変形させることができる。まず、図５（Ａ）に示すように、例えば、投写面ＳＣ上に表示されている投写画像ＩＭｃＳ（クロスハッチで示された図形）の左上の頂点を選択して、位置Ａ０から希望位置Ａ１へ向けて移動させる。図５（Ｂ）に示すように、途中の位置Ｐ１よりも下側または右側の位置を指定して歪補正が不可となった場合には、位置Ｐ１における四辺形Ｐ１Ｂ０Ｃ０Ｄ０である投写画像ＩＭｃＳの輪郭形状上に輪郭線ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４が表示される。

ここで、例えば、左上の頂点を位置Ｐ１よりも下方向または右方向に移動させると、第１の辺Ｌ１の水平方向に対する傾きが、設定可能な最大値を超えることになり、第１の辺Ｌ１に対応する輪郭線ＬＰ１が赤色（二点鎖線で示す）で他の輪郭線ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４が青色（一点鎖線で示す）で表示されているとする。このとき、図６（Ａ）に示すように、右上の頂点を選択して、位置Ｂ０から希望位置Ｂ１へ向けて移動させる。これにより、左上の頂点の移動が不可となった原因である第１の辺Ｌ１の上記傾きを小さくすることができるので、図６（Ｂ）に示すように、左上の頂点を再度選択して、位置Ｐ１から希望位置Ａ１へ移動させることができる。

他の頂点に対しても同様の操作を行うことにより、非長方形な投写画像Ａ０Ｂ０Ｃ０Ｄ０が長方形の投写画像Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１となるように、歪補正量を調整することができる。

以上説明した本実施例の歪補正量調整動作においては、輪郭線を表示することにより、ユーザは、選択した頂点を移動させている途中において歪補正が不可となり、これ以上移動させることができなくなったことを容易に知ることができる。また、歪補正不可の判定の対象となった歪補正パラメータに対応する辺の輪郭線を、他の辺の輪郭線と異なった色で表示することにより、選択した頂点の移動できない方向、すなわち、投写画像の輪郭形状の変形できない方向を容易に知ることができる。これにより、歪補正量調整動作におけるユーザの操作性を向上させることができる。

なお、本実施例において、スケーラ２２０が本発明の画像歪補正部に相当する。また、入力装置８０およびマイクロプロセッサ７０が本発明の希望位置指定部に相当し、オンスクリーンディスプレイ部２５０が本発明の輪郭線生成部に相当する。

Ｃ２．第２実施例の歪補正量調整動作：
図７は、第２実施例としての歪補正量調整動作について示すフローチャートである。本実施例の各工程のうち、図３に示した第１実施例における各工程と同じ工程には同じ符号が付されている。

本実施例の歪補正量調整動作では、まず、投写画像の表示画面上に、その画面の輪郭線が表示される（ステップＳ１０５）。輪郭線の表示の方法は、第１実施例において図４を用いて説明した場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。

そして、第１実施例と同様に、頂点の選択(ステップＳ１１０)から投写画像の歪補正（ステップＳ１６０）までの処理が実行される。投写画像の歪の補正が実行される(ステップＳ１６０)と、歪の補正が実行された投写画像の表示画面に対応する輪郭線の表示が実行される（ステップＳ１６５）。この輪郭線の表示の方法も、上記輪郭線の表示の場合(ステップＳ１０５)と同様である。

本実施例の歪補正量調整動作においても、第１実施例における歪補正量調整動作（図３のステップＳ１６０からステップＳ１８０まで）と同様に、投写画像の歪の補正量を調整することができる。

ここで、上記歪補正量調整動作の過程において、歪補正が不可であると判定された場合（ステップＳ１４０：Ｎ）には、算出された歪補正パラメータの値をスケーラ２２０のレジスタ２２２に設定する処理（ステップＳ１５０）は実行されず、選択頂点の指定された移動位置に応じた輪郭線が表示される(ステップＳ１９０ａ)。この場合の輪郭線は、投写画像の表示画面の実際の輪郭位置ではなく、選択頂点の指定位置データに基づいて設定されうる表示画面の輪郭形状（希望の輪郭形状）の位置に表示される。なお、この場合の希望の輪郭形状に関する輪郭線の表示も、選択頂点の実際の位置データではなく、選択頂点の指定された移動位置データを利用する点を除いて、上記輪郭線の表示の場合(ステップＳ１０５)と同様に実行される。

図８および図９は、本実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。なお、図中の破線で示した四辺形Ａ０Ｂ０Ｃ０Ｄ０は、歪の補正が実行されていない初期状態において投写面ＳＣ上に投写される表示画面の輪郭形状を示しており、四辺形Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１は、歪の補正を実行することによって投写させたい表示画面の輪郭形状(希望の輪郭形状)を示している。また、一点鎖線または二点鎖線は、投写画像ＩＭｃＳの表示画面（クロスハッチで示された図形）の輪郭線を示している。

本実施例の歪補正量調整動作を実行すると、図８および図９に示すように、表示画面をみながら表示画面の形状を変形させることができる。まず、図８（Ａ）に示すように、例えば、投写面ＳＣ上に表示されている投写画像ＩＭｃＳ(クロスハッチで示された図形)の左上の頂点を選択して、位置Ａ０から希望位置Ａ１へむけて移動させる。なお、図８（Ａ）は、左上の頂点の位置が途中の位置Ｐ１にある状態を示している。ここでは、表示画面の左上の頂点の位置を、位置Ｐ１よりもさらに右側または下側に移動させたとすると、表示画面の第１の辺Ｌ１の水平方向に対する傾きが利用可能範囲よりも大きくなってしまうため、これ以上左上の頂点を移動させることができないと仮定する。このとき、図８（Ｂ）に示すように、選択頂点の位置として位置Ｐ１よりもさらに位置Ａ１側の位置を指定した場合には、算出される歪補正パラメータの値が設定可能な範囲外となるので、これ以上の歪補正は実行されず、投写画像ＩＭｃＳの表示画面の輪郭形状は変化しない。しかしながら、４つの輪郭線ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３、ＬＰ４は、投写画像ＩＭｃＳの表示画面の輪郭位置とは異なった位置、すなわち、左上の頂点の指定された位置および他の頂点の位置に基づいて形成されうる表示画面の輪郭形状（希望の輪郭形状）の位置に表示される。図８（Ｂ）は、左上の頂点を希望位置Ａ１に指定した場合を示している。

また、４つの輪郭線のうち、設定可能な範囲外であると判定される補正パラメータに対応する辺の輪郭線は、上記第１実施例の場合と同様に、他の辺の輪郭線と異なった色で表示される。図８（Ｂ）は、輪郭線ＬＰ１が赤色（二点鎖線で示す）で他の輪郭線ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４が青色（一点鎖線で示す）で表示されている場合を示している。

ここで、図９（Ａ）に示すように、位置Ｂ０にある表示画面の右上の頂点を選択して、この選択頂点の指定位置を希望位置Ｂ１に向けて移動させると、輪郭線ＬＰ１の傾きを小さくしていくことができる。このとき、算出される歪補正パラメータの値が設定可能な範囲内となった時点で、図９（Ｂ）に示すように、投写画像ＩＭｃＳの表示画面の形状（クロスハッチで示した図形）は、輪郭線ＬＰ１，Ｐ２，ＬＰ３，ＬＰ４により示される希望の輪郭形状となるように、歪の補正が実行される。

他の頂点に対しても同様の動作を行うことにより、非長方形な投写画像Ａ０Ｂ０Ｃ０Ｄ０が長方形の投写画像Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ１となるように、歪補正量を調整することができる。

以上説明した本実施例の歪補正量調整動作においても、第１実施例と同様に、輪郭線を表示することにより、ユーザは、選択した頂点を移動させている途中において歪補正が不可となり、これ以上移動させることができなくなったことを容易に知ることができる。また、歪補正不可の判定の対象となった歪補正パラメータに対応する辺の輪郭線を、他の辺の輪郭線と異なった色で表示することにより、選択した頂点の移動できない方向、すなわち、投写画像の輪郭形状の変形できない方向を容易に知ることができる。これにより、歪補正量調整動作におけるユーザの操作性を向上させることができる。

さらに、本実施例の歪補正量調整動作では、選択した頂点の位置をこれ以上移動できない場合においても、実際に移動させたい希望位置を指定して、指定された選択頂点の希望位置に応じた表示画面の輪郭形状（希望の輪郭形状）の輪郭線を表示させることができる。これにより、第１実施例においては、移動不可となった頂点位置をさらに移動させたい場合には、他の頂点を選択して移動させることにより、移動不可となっていた頂点の移動を可能な状態とする必要があるのに対して、本実施例においては、移動不可となった頂点の希望位置を指定しておき、他の頂点を移動させることにより、移動不可となっていた頂点の移動が可能となった時点で、指定した希望の輪郭形状となるように歪の補正を実行させることが可能である。従って、本実施例は、第１実施例よりもさらに補正量調整動作におけるユーザの操作性を向上させることができるという利点がある。

なお、本実施例においても、スケーラ２２０が本発明の画像歪補正部に相当する。また、入力装置８０およびマイクロプロセッサ７０が本発明の希望位置指定部に相当し、オンスクリーンディスプレイ部２５０が本発明の輪郭線生成部に相当する。

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｄ１．変形例１：
第１および第２の実施例では、４つの輪郭線を表示する場合を例に示しているが、選択頂点によって形成される２つの辺に対応する２つの輪郭線のみを表示するようにしてもよい。図１０は、選択頂点によって形成される２つの辺に対応する２つの輪郭線のみを表示した例を示す説明図である。この例では、位置Ａ０にあった左上の頂点を位置Ｐ１に移動させた場合に、輪郭線ＬＰ１，ＬＰ４が形成され、設定可能な最大値を超えた辺Ｌ１に対応する輪郭線ＬＰ１が赤色（二点鎖線で示す）で、他の輪郭線ＬＰ４が青色（一点鎖線で示す）と表示されている例を示している。

Ｄ２．変形例２：
第１の実施例では、選択頂点が移動不可となった場合に輪郭線を表示する場合を例に示しているが、第２の実施例と同様に、歪補正量調整動作中において常に輪郭線を表示するようにしてもよい。

Ｄ３．変形例３：
第２の実施例では、歪補正量調整動作中において常に輪郭線を表示する場合を例に示しているが、選択頂点の移動がこれ以上不可となった場合にのみ輪郭線を表示するようにしてもよい。

Ｄ４．変形例４：
第１および第２の実施例では、輪郭線の色を変えるようにしているが輪郭線の線幅や線種を変えるようにしてもよい。また、所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状を示す輪郭線のみを表示させるようにしてもよい。

本発明のプロジェクタの全体構成を示すブロック図である。 図１における画像処理コントローラ２０内の構成を示すブロック図である。 第１実施例としての歪補正量調整動作について示すフローチャートである。 図３のステップＳ１９０における輪郭線の表示について示す説明図である。 第１実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。 第１実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。 第２実施例としての歪補正量調整動作について示すフローチャートである。 第２実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。 第２実施例における歪補正量の調整における操作の手順について示す説明図である。 変形例１における輪郭線の表示について示す説明図である。 投写画像の歪の補正方法について示す説明図である。 歪補正画像ＩＭｃ−ａの形状を調整する手順の一例を示す説明図である。 従来の問題点を示す説明図である。

符号の説明

ＰＪ…プロジェクタ
ＳＣ…投写面
１０…画像信号変換部
２０…画像処理コントローラ
３０…液晶パネルドライバ
４０…液晶パネル
５０…照明光学系
６０…投写光学系
７０…マイクロプロセッサ
８０…入力装置
２１０…フレームメモリ
２２０…スケーラ
２２２…レジスタ
２３０…ミキサ
２４０…歪補正量調整部
２５０…オンスクリーンディスプレイ部

Claims (8)

1. 投写面上に画像を投写するプロジェクタであって、
   前記投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するように、設定された歪補正量に基づいて元画像の形状を変形した歪補正画像を生成するための画像歪補正部と、
   前記投写画像の輪郭形状が希望の輪郭形状となるように調整するために、前記投写画像の輪郭形状を形成する４つの頂点の表示されるべき希望位置を指定するための希望位置指定部と、
   前記希望位置指定部で指定された前記希望位置に基づいて、前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整するための歪補正量調整部と、
   前記投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を生成するための輪郭線生成部と、
   を備え、
   前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整する場合において、
   前記歪補正量調整部は、
   前記希望位置指定部で前記希望位置が指定されると、これに基づいて形成されうる前記希望の輪郭形状に対応する前記歪補正量を算出し、
   前記算出された歪補正量のすべてが、前記元画像の形状を前記歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にあるか否か判断し、
   前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定し、
   前記算出された歪補正量のいずれかが前記所定の範囲外にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定せず、前記輪郭線生成部に対して、前記投写画像の輪郭形状の少なくとも一部に対応する輪郭線を生成させるとともに、前記投写画像の輪郭形状のうち、前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させる、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１記載のプロジェクタであって、
   前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とは、それぞれを示す輪郭線における、線の有無、異なった線色、異なった線幅、異なった線種のいずれかにより識別されることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２記載のプロジェクタであって、
   前記歪補正量が所定の範囲内にあるか否かを判断する場合に、前記希望の輪郭形状の前記４つの辺それぞれの水平方向または垂直方向に対する傾きを基に判断することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプロジェクタであって、
   前記歪補正量調整部は、
   前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合にも、前記輪郭線生成部に対して、前記投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を生成させることを特徴とするプロジェクタ。
5. 投写面上に画像を投写するプロジェクタであって、
   前記投写面に対し斜め方向から投写することにより発生する投写画像の歪を補正するように、設定された歪補正量に基づいて元画像の形状を変形した歪補正画像を生成するための画像歪補正部と、
   前記投写画像の輪郭形状が希望の輪郭形状となるように調整するために、前記投写画像の輪郭形状を形成する４つの頂点の表示されるべき希望位置を指定するための希望位置指定部と、
   前記希望位置指定部で指定された前記希望位置に基づいて、前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整するための歪補正量調整部と、
   前記希望位置を指定することによって形成されうる前記投写画像の前記希望の輪郭形状に対応する輪郭線を生成するための輪郭線生成部と、
   を備え、
   前記画像歪補正部に設定される前記歪補正量を調整する場合において、
   前記歪補正量調整部は、
   前記希望位置指定部で前記希望位置が指定されると、これに基づいて形成されうる前記希望の輪郭形状に対応する前記歪補正量を算出し、
   前記算出された歪補正量のすべてが、前記元画像の形状を前記歪補正画像に変形可能とする所定の範囲内にあるか否か判断し、
   前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定し、
   前記算出された歪補正量のいずれかが前記所定の範囲外にある場合には、前記算出された歪補正量を前記画像歪補正部に設定せず、前記輪郭線生成部に対して、前記希望の輪郭形状の少なくとも一部に対応する輪郭線を生成させるとともに、前記希望の輪郭形状のうち、前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とが識別可能となるように、輪郭線を生成させる、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項５記載のプロジェクタであって、
   前記所定の範囲外にある歪補正量に対応する輪郭形状と、前記所定の範囲内にある歪補正量に対応する輪郭形状とは、それぞれを示す輪郭線における、線の有無、異なった線色、異なった線幅、異なった線種のいずれかにより識別されることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項５または請求項６記載のプロジェクタであって、
   前記歪補正量が所定の範囲内にあるか否かを判断する場合に、前記希望の輪郭形状の前記４つの辺それぞれの水平方向または垂直方向に対する傾きを基に判断することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のプロジェクタであって、
   前記歪補正量調整部は、
   前記算出された歪補正量のすべてが前記所定の範囲内にある場合にも、前記輪郭線生成部に対して、前記投写画像の輪郭形状に対応する輪郭線を生成させることを特徴とするプロジェクタ。

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