JP4051527B2 - 前面投写型表示システムおよび投写画像の歪み補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面投写型表示装置で投写表示される画像に歪みが生じる場合に、歪みを補正するために用いられる前面投写型表示システムおよび投写画像の歪み補正方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
近年、プロジェクタ等の投写型表示装置の小型化が進み、投写型表示装置を持ち運び、客先でプレゼンテーションを行う場合等も増えてきている。
【０００３】
投写型表示装置から投写される画像には、いわゆる台形歪みが発生する場合もある。特に、客先でプレゼンテーションを行う場合等においては、小型のスクリーンに画像を投写表示する場合も多い。このような場合、スクリーンと投写型表示装置との位置関係が固定的ではないため、台形歪みが発生しやすい。
【０００４】
台形歪みを補正する手法としては、種々の手法が提案されている。例えば、特開平８−９３０６号公報に記載された手法では、投写装置本体の前脚の脚長を検出して画素の間引き処理を行って台形歪みを補正している。
【０００５】
しかし、これらの種々の手法は、スクリーンに傾きがないことが前提とされており、スクリーンに傾きがある場合には適用できない。
【０００６】
スクリーンに傾きがある場合の台形歪みを補正する手法としては、例えば、特開平４−３５５７４０号公報に記載された手法がある。本公報では、スクリーン内の複数箇所の検出点とプロジェクタとの距離から投写角度を演算し、歪みを補正することが記載されている。
【０００７】
しかし、この手法では、プロジェクタ自体の傾きは考慮されておらず、プロジェクタ自体が傾いている場合には適切に歪みを補正することができない。また、検出点をどのように設定すれば投写角度が求められるかという具体的な実現手法についても開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、スクリーンと投写型表示装置との位置関係を考慮して投写画像の歪みを適切に補正することができる前面投写型表示システムおよび投写画像の歪み補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る前面投写型表示システムは、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に取り付けられた状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握手段と、
把握した傾きを示す傾き情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
投写表示した画像に歪みがあるかどうかを判定する手段と、
歪みがあると判定された場合には、前記位置把握ユニットから伝達された傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理手段と、
補正処理された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００１１】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００１２】
したがって、前面投写型表示装置と被投写面のどちらが傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００１３】
なお、被投写面としては、例えば、スクリーン、壁等が該当する。
【００１４】
また、本発明に係る前面投写型表示システムは、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に配置された状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な角度および水平方向の相対的な角度を把握する把握手段と、
把握した角度を示す角度情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
前記位置把握ユニットから伝達された角度情報に基づき、前記歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する示唆手段と、
前記ユーザーによって調整された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００１６】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆することができる。
【００１７】
これにより、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【００１８】
特に、本発明によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【００１９】
なお、前記示唆手段としては、例えば、調整方向を発光によって示唆する手段、調整方向を音声によって示唆する手段、調整方向を画像によって示唆する手段等のうちの１つまたはこれらを組み合わせた手段を用いることが可能である。
【００２０】
また、前記示唆手段は、調整方向を発光によって示唆する手段を含んでもよい。
【００２１】
また、前記示唆手段は、調整方向を示す画像を生成する手段を含み、
前記投写手段は、生成された前記調整方向を示す画像を投写表示してもよい。
【００２２】
また、前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含んでもよい。
【００２３】
また、前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する重力センサーを含んでもよい。
【００２４】
また、前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含んでもよい。
【００２５】
また、前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する地磁気センサーを含んでもよい。
【００２６】
特に、垂直方向の相対的な角度を重力センサーを用いて検出し、水平方向の相対的な角度を地磁気センサーを用いて検出すれば、単純な差分演算により相対角度を求めることができるため、ノイズ等の影響を受けにくく、より正確に角度を検出することができる。
【００２７】
また、本発明に係る投写画像の歪み補正方法は、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、
前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理工程と、
前記前面投写型表示装置が、前記補正処理工程で補正処理された画像を投写表示する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００２９】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００３０】
したがって、前面投写型表示装置と被投写面のどちらが傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００３１】
また、本発明に係る投写画像の歪み補正方法は、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００３３】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆することができる。
【００３４】
これにより、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【００３５】
特に、本発明によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像を投写表示する前面投写型表示装置の一種である液晶プロジェクタを用いた前面投写型表示システム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、以下に示す実施形態は、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、以下の実施形態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。
【００３７】
（システム全体の説明）
図１は、本実施の形態の一例に係る前面投写型表示システムの概略説明図である。
【００３８】
プロジェクタ２０は、所定のプレゼンテーション用画像を被投写面の一種であるスクリーン１０に投写表示する。プレゼンター３０は、スクリーン１０上にある画像表示領域１２の画像の所望の位置を指示棒５０で指し示しながら、第三者に対するプレゼンテーションを行う。
【００３９】
このようなプレゼンテーションを行う場合、スクリーン１０の画像表示領域１２に台形歪みが生じる場合がある。
【００４０】
図２は、台形歪みの例を示す図であり、図２（Ａ）は垂直方向の台形歪みの例を示す図であり、図２（Ｂ）は水平方向の台形歪みの例を示す図である。
【００４１】
例えば、スクリーン１０の下側がスクリーン１０の奥方向に傾いている場合、図２（Ａ）に示す垂直方向の台形歪みが生じる場合がある。また、スクリーン１０の正面から見て左側がスクリーン１０の奥方向に傾いている場合、図２（Ｂ）に示す水平方向の台形歪みが生じる場合がある。また、プロジェクタ２０が傾いている場合にも台形歪みが生じる場合がある。
【００４２】
本実施の形態では、スクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な傾きを考慮し、歪みを適切に短時間で補正できる前面投写型表示システムを実現している。
【００４３】
具体的には、本実施の形態では、図１に示すように、スクリーン１０の左下に位置把握ユニット４０を配置し、位置把握ユニット４０内のセンサーを用いてスクリーン１０の垂直方向および水平方向の傾きを把握する。
【００４４】
図３は、傾き（配向（orientation））の例を示す図であり、図３（Ａ）は垂直方向の傾きの例を示す図であり、図３（Ｂ）は水平方向の傾きの例を示す図である。
【００４５】
例えば、垂直方向（重力加速度の方向）の傾きは図３（Ａ）に示す形で把握することができ、水平方向（重力加速度の方向と直交する方向）の傾きは図３（Ｂ）に示す形で把握することができる。
【００４６】
そして、プロジェクタ２０の所定位置に所定角度で位置把握ユニット４０を接続し、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する垂直方向の相対的な傾きと水平方向の相対的な傾きとを把握した上で、プロジェクタ２０内で投写画像に歪みが生じないように画像の補整処理を行う。
【００４７】
ここで、位置把握ユニット４０について説明する。
【００４８】
図４は、施形態の一例に係る位置把握ユニット４０を示す図であり、図４（Ａ）は位置把握ユニット４０の背面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡＡ’線の断面図である。
【００４９】
位置把握ユニット４０の背面には４つの突起部４３〜４６が設けられている。これにより、位置把握ユニット４０はスクリーン１０の左下に安定して配置できるように構成されている。
【００５０】
また、位置把握ユニット４０の背面中央には接続用インタフェース４２が設けられている。これにより、位置把握ユニット４０がプロジェクタ２０と接続用インタフェース４２を介して接続されることにより、位置把握ユニット４０はプロジェクタ２０に傾き情報を伝達できる。
【００５１】
また、図４（Ｂ）に示すように、突起部４３〜４６は位置把握ユニット４０本体よりも突出し、接続用インタフェース４２は位置把握ユニット４０本体よりも内側にあるため、接続用インタフェース４２が破損しにくい。
【００５２】
さらに、位置把握ユニット４０の上部にはスイッチ４１が設けられている。プレゼンター３０が位置把握ユニット４０をスクリーン１０の左下に配置し、スイッチ４１を押すことにより、スイッチ４１が押された状態でのスクリーン１０の垂直方向および水平方向の傾きが位置把握ユニット４０内に記憶される。
【００５３】
（機能ブロックの説明）
次に、位置把握ユニット４０とプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００５４】
図５は、本実施形態の一例に係る位置把握ユニット４０とプロジェクタ２０の機能ブロック図である。
【００５５】
位置把握ユニット４０は、傾きを把握する把握部４１０と、操作部４２０と、把握部４１０を制御する制御部４３０と、把握部４１０によって把握された傾き情報をプロジェクタ２０に伝達する傾き情報出力部４９０とを含んで構成されている。なお、傾き情報出力部４９０は、接続用インタフェース４２を含む。
【００５６】
また、把握部４１０は、垂直方向の傾きを検出する重力センサー４１２と、水平方向の傾きを検出する地磁気センサー４１４と、相対的な傾きを演算する傾き情報演算部４１８と、重力センサー４１２および地磁気センサー４１４によって検出された傾きを示す情報を記憶する傾き情報記憶部４１６とを含んで構成されている。
【００５７】
一方、プロジェクタ２０は、映像信号入力部２１０と、画像処理部２２０と、投写部２３０と、位置把握ユニット４０から傾き情報演算部４１８によって演算された傾き情報を入力する傾き情報入力部２９０とを含んで構成されている。
【００５８】
また、画像処理部２２０は、傾き情報に基づき投写画像に歪みが生じるかどうかを判定する判定部２２２と、判定部２２２によって歪みが生じると判定された場合に補正処理を行う補正処理部２２４とを含んで構成されている。
【００５９】
なお、これらの各部に用いるハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００６０】
例えば、傾き情報記憶部４１６は例えばＲＡＭ等、操作部４２０は例えばスイッチ４１等、傾き情報演算部４１８および制御部４３０は例えばＣＰＵ等、画像処理部２２０は例えばＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバーター、Ａ／Ｄコンバーター、画像処理回路等、投写部２３０は例えば液晶ライトバルブ等を用いて実現できる。なお、傾き情報出力部４９０、傾き情報入力部２９０および映像信号入力部２１０は、例えば各種の入出力ポートを用いて実現することができる。なお、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実現してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実現してもよい。
【００６１】
（処理の流れ）
次に、スクリーン１０の傾き検出から投写画像表示までの処理の流れについて説明する。
【００６２】
図６は、本実施形態のスクリーン１０の傾き検出から投写画像表示までの処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
プレゼンター３０は、プレゼンテーションの開始に先立ってスクリーン１０の左下に位置把握ユニット４０を配置し、位置把握ユニット４０のスイッチ４１を押す。
【００６４】
位置把握ユニット４０の制御部４３０は、操作部４２０からの操作情報に基づきスイッチ４１が押されたかどうかを判定する（ステップＳ２）。
【００６５】
制御部４３０は、スイッチ４１が押されたと判定した場合、傾き情報記憶部４１６の傾き情報を初期化する（ステップＳ４）。
【００６６】
そして、制御部４３０は、重力センサー４１２からの垂直方向の傾き情報を傾き情報記憶部４１６に記憶する（ステップＳ６）。
【００６７】
また、制御部４３０は、地磁気センサー４１４からの水平方向の傾き情報を傾き情報記憶部４１６に記憶する（ステップＳ８）。
【００６８】
そして、制御部４３０は、接続用インタフェース４２（傾き情報出力部４９０）がプロジェクタ２０の接続用インタフェース（傾き情報入力部２９０）と接続されたかどうかを判定する（ステップＳ１０）。
【００６９】
制御部４３０によって接続されたと判定された場合、傾き情報演算部４１８は、スイッチ４１が押された状態で傾き情報記憶部４１６に記憶された垂直方向の傾き情報と、接続時点での重力センサー４１２からの傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な垂直方向の傾きを演算する（ステップＳ１２）。
【００７０】
同様に、この状態で、傾き情報演算部４１８は、スイッチ４１が押された状態で傾き情報記憶部４１６に記憶された水平方向の傾き情報と、接続時点での地磁気センサー４１４からの傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な水平方向の傾きを演算する（ステップＳ１４）。
【００７１】
判定部２２２は、傾き情報演算部４１８によって演算され、傾き情報出力部４９０、傾き情報入力部２９０を介して位置把握ユニット４０から伝達される相対的な傾き情報に基づき、投写画像に歪みが生じるかどうかを判定する（ステップＳ１６）。
【００７２】
具体的には、判定部２２２は、上記傾き情報により示される垂直方向の傾きまたは水平方向の傾きが所定の許容範囲にない場合には、投写画像に歪みが生じると判定する。
【００７３】
歪みが生じると判定された場合、補正処理部２２４は、歪みが生じないように補正処理を行う（ステップＳ１８）。補正処理の具体的な手法としては、例えば、複数のラインメモリからの出力を選択する手法、映像信号の有効期間とブランキング期間とでクロック数を変化させる手法、フレームメモリのアドレス選択を調整する手法、画素を間引く手法等の一般的な歪み補正処理の手法を用いることができる。
【００７４】
なお、歪みが生じないと判定された場合、補正処理部２２４は、補正処理を行わない。
【００７５】
そして、歪みが生じる場合に補正処理が行われた後、投写部２３０は画像を投写表示する（ステップＳ２０）。
【００７６】
以上のように、本実施の形態によれば、位置把握ユニット４０を用いて、スクリーン１０の左下で把握した傾き情報と、プロジェクタ２０に取り付けた状態で把握した傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な垂直方向および水平方向の傾きを把握することができる。
【００７７】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、把握した傾きを示す傾き情報に基づき、自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００７８】
したがって、スクリーン１０が傾いたり、プロジェクタ２０が傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００７９】
特に、本実施の形態によれば、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な傾きを把握して補正することにより、プロジェクタ２０とスクリーン１０の両方が傾いて歪みが生じている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００８０】
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【００８１】
（変形例）
例えば、位置把握ユニット４０の地磁気センサー４１４および重力センサー４１２に代えて角速度センサーを用いてもよい。
【００８２】
図７は、本実施形態の他の一例に係る位置把握ユニット４９の機能ブロック図である。
【００８３】
図７に示す位置把握ユニット４９は、重力センサー４１２の代わりに垂直方向の傾きを検出する垂直角度センサー４１３と、地磁気センサー４１４の代わりに水平方向の傾きを検出する水平角度センサー４１５とを含んで構成されている。
【００８４】
また、図７に示す傾き情報演算部４１８は、垂直角度センサー４１３および水平角度センサー４１５から出力される角速度を積分して角度を求める積分処理機能を有する。
【００８５】
実際に傾きを検出する際には、位置把握ユニット４９がスクリーン１０に配置され、スイッチ４１が押された状態で角速度を初期化する。そして、位置把握ユニット４０がプロジェクタ２０に接続されるまで傾き情報演算部４１８が積分処理を続け、プロジェクタ２０に接続された時点での垂直方向および水平方向の角度を求めることにより、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な傾きを把握することができる。
【００８６】
このような位置把握ユニット４９によっても、上述した位置把握ユニット４０と同様の作用効果を奏することができる。ただし、地磁気センサー４１４と重力センサー４１２を用いた場合には、垂直角度センサー４１３および水平角度センサー４１５を用いた場合と比べ、積分処理が不要であり、誤差が生じにくいという利点がある。
【００８７】
なお、垂直角度センサー４１３と地磁気センサー４１４を用いたり、重力センサー４１２と水平角度センサー４１５を用いてもよいし、垂直方向および水平方向の傾きを検出できるものであれば、これらのセンサーに限定されず、種々のセンサー等を用いることができる。
【００８８】
また、上述した例では、歪み補正処理を行ったが、歪みが生じないようにプレゼンター３０に指示し、プレゼンター３０がプロジェクタ２０の投写（配向）方向を調整してもよい。
【００８９】
図８は、本実施形態のパターン画像３１０の一例を示す図である。
【００９０】
例えば、位置把握ユニット４０から伝達される傾き情報に基づき、プロジェクタ２０からパターン画像３１０を画像表示領域１２に投写表示する。
【００９１】
パターン画像３１０には、実際の投写位置を示す実際位置３００と、理想的な投写位置を示す理想位置３１２とが表示される。
【００９２】
図８に示すパターン画像３１０の場合、実際位置３００が理想位置３１２よりも右上にあるため、プレゼンター３０は、プロジェクタ２０の投写方向を左下に調整すればよいことを把握することができる。
【００９３】
図９は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２８の機能ブロック図である。
【００９４】
図８に示すパターン画像３１０を用いてプレゼンター３０に投写方向を示唆する場合、プロジェクタ２８を図９に示す構成とすればよい。
【００９５】
プロジェクタ２８は、パターンデータ記憶部２４０と、画像処理部２２０内にパターン画像生成部２２６を含む。
【００９６】
パターン画像生成部２２６は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じると判定された場合、位置把握ユニット４０からの傾き情報に基づき実際位置３００と理想位置３１２を特定し、パターンデータ記憶部２４０に記憶されたパターンデータに基づきパターン画像３１０を生成する。そして、投写部２３０は当該パターン画像３１０を投写表示する。
【００９７】
なお、パターン画像は、パターン画像３１０に限定されず、矢印画像を用いてプロジェクタ２０の投写方向を示唆する画像等の種々の画像を適用することができる。
【００９８】
このように、画像を用いて歪み補正方法をプレゼンター３０に示唆するだけでなく、光を用いて歪み補正方法をプレゼンター３０に示唆してもよい。
【００９９】
図１０は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２９の斜視図である。
【０１００】
プロジェクタ２９の上面には、プロジェクタ２０を左方向に動かすことを示唆するインジケータ２１と、水平方向において最適な位置であることを示すインジケータ２２と、プロジェクタ２０を右方向に動かすことを示唆するインジケータ２３とが設けられている。
【０１０１】
また、プロジェクタ２９の側面には、プロジェクタ２０を上方向に動かすことを示唆するインジケータ２４と、垂直方向において最適な位置であることを示すインジケータ２５と、プロジェクタ２０を下方向に動かすことを示唆するインジケータ２６とが設けられている。
【０１０２】
例えば、図８に示す実際位置３００が理想位置３１２よりも右上にある場合、インジケータ２１およびインジケータ２６が点灯する。これにより、プレゼンター３０は、プロジェクタ２９を左下方向に動かせばよいことを把握できる。
【０１０３】
この場合のプロジェクタ２９の機能ブロックは次に示すもののようになる。
【０１０４】
図１１は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２９の機能ブロック図である。
【０１０５】
プロジェクタ２９は、制御部２５０と、発光部２６０とを含んで構成されている。発光部２６０は、各インジケータ２１〜２６を含み、各インジケータ２１〜２６はＬＥＤを用いて実現される。また、インジケータ２１、２３、２４、２６は移動方向を示すため、矢印形状の光を発し、インジケータ２２、２５は、適切な位置であることを示すため、円形状の光を発するように構成されている。
【０１０６】
制御部２５０は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じると判定された場合、位置把握ユニット４０からの傾き情報に基づき実際位置３００と理想位置３１２を特定し、各インジケータ２１〜２６のうちどのインジケータを点灯させるか発光部２６０に指示命令を出す。
【０１０７】
そして、制御部２５０は、プロジェクタ２９の移動に応じて傾き情報入力部２９０に移動後の傾き情報を位置把握ユニット４０から再取得するように指示命令を出す。
【０１０８】
このようにして、制御部２５０は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じないと判定された場合、最適であることを示すため、インジケータ２２およびインジケータ２５を点灯させるように発光部２６０に指示命令を出す。
【０１０９】
インジケータ２２およびインジケータ２５が点灯することにより、プレゼンター３０は、プロジェクタ２９を移動させる必要がないことを把握できる。
【０１１０】
以上のように、補正処理部２２４を設けずに、画像や光を用いてプレゼンター３０に指示を行うことによっても投写画像の歪みを補正することができる。
【０１１１】
このようなユーザーへの示唆によって投写画像の歪みを補正する手法によれば、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【０１１２】
特に、本手法によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【０１１３】
なお、ユーザーに示唆する手法としては、画像表示や発光以外にも音を用いて示唆してもよく、これらの手法を組み合わせた手法を用いることも可能である。
【０１１４】
また、プロジェクタ２０の投写方向を調整するだけでなく、スクリーン１０の方向を変更したり、スクリーン１０とプロジェクタ２０の両方の角度を調整するように示唆することも可能である。
【０１１５】
また、上述したプロジェクタ２０以外の前面投写型表示装置にも本発明を適用できる。このような前面投写型表示装置としては、例えば、液晶プロジェクタのほか、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたプロジェクタ等が該当する。なお、ＤＭＤは、米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１１６】
また、上述したスクリーン１０は、反射型のものであったが、透過型のものであってもよい。また、スクリーン１０以外にも壁等が被投写面である場合にも本発明は有効である。
【０１１７】
なお、上述したプロジェクタ２０の画像処理部２２０の機能は、単体の画像表示装置（例えば、プロジェクタ２０）で実現してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタ２０とＰＣとで分散処理）実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例に係る前面投写型表示システムの概略説明図である。
【図２】台形歪みの例を示す図であり、図２（Ａ）は垂直方向の台形歪みの例を示す図であり、図２（Ｂ）は水平方向の台形歪みの例を示す図である。
【図３】傾きの例を示す図であり、図３（Ａ）は垂直方向の傾きの例を示す図であり、図３（Ｂ）は水平方向の傾きの例を示す図である。
【図４】本実施形態の一例に係る位置把握ユニットを示す図であり、図４（Ａ）は位置把握ユニットの背面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡＡ’線の断面図である。
【図５】本実施形態の一例に係る位置把握ユニットとプロジェクタの機能ブロック図である。
【図６】本実施形態のスクリーンの傾き検出から投写画像表示までの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の他の一例に係る位置把握ユニットの機能ブロック図である。
【図８】本実施形態のパターン画像の一例を示す図である。
【図９】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図１０】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの斜視図である。
【図１１】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０、２８、２９ プロジェクタ
４０、４９ 位置把握ユニット
２２２ 判定部
２２４ 補正処理部
２２６ パターン画像生成部
２３０ 投写部
２５０ 制御部
２６０ 発光部
４１０ 把握部
４１２ 重力センサー
４１３ 垂直角度センサー
４１４ 地磁気センサー
４１５ 水平角度センサー
４１８ 傾き情報演算部
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面投写型表示装置で投写表示される画像に歪みが生じる場合に、歪みを補正するために用いられる前面投写型表示システムおよび投写画像の歪み補正方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
近年、プロジェクタ等の投写型表示装置の小型化が進み、投写型表示装置を持ち運び、客先でプレゼンテーションを行う場合等も増えてきている。
【０００３】
投写型表示装置から投写される画像には、いわゆる台形歪みが発生する場合もある。特に、客先でプレゼンテーションを行う場合等においては、小型のスクリーンに画像を投写表示する場合も多い。このような場合、スクリーンと投写型表示装置との位置関係が固定的ではないため、台形歪みが発生しやすい。
【０００４】
台形歪みを補正する手法としては、種々の手法が提案されている。例えば、特開平８−９３０６号公報に記載された手法では、投写装置本体の前脚の脚長を検出して画素の間引き処理を行って台形歪みを補正している。
【０００５】
しかし、これらの種々の手法は、スクリーンに傾きがないことが前提とされており、スクリーンに傾きがある場合には適用できない。
【０００６】
スクリーンに傾きがある場合の台形歪みを補正する手法としては、例えば、特開平４−３５５７４０号公報に記載された手法がある。本公報では、スクリーン内の複数箇所の検出点とプロジェクタとの距離から投写角度を演算し、歪みを補正することが記載されている。
【０００７】
しかし、この手法では、プロジェクタ自体の傾きは考慮されておらず、プロジェクタ自体が傾いている場合には適切に歪みを補正することができない。また、検出点をどのように設定すれば投写角度が求められるかという具体的な実現手法についても開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、スクリーンと投写型表示装置との位置関係を考慮して投写画像の歪みを適切に補正することができる前面投写型表示システムおよび投写画像の歪み補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る前面投写型表示システムは、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に取り付けられた状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握手段と、
把握した傾きを示す傾き情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
投写表示した画像に歪みがあるかどうかを判定する手段と、
歪みがあると判定された場合には、前記位置把握ユニットから伝達された傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理手段と、
補正処理された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００１１】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００１２】
したがって、前面投写型表示装置と被投写面のどちらが傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００１３】
なお、被投写面としては、例えば、スクリーン、壁等が該当する。
【００１４】
また、本発明に係る前面投写型表示システムは、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に配置された状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な角度および水平方向の相対的な角度を把握する把握手段と、
把握した角度を示す角度情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
前記位置把握ユニットから伝達された角度情報に基づき、前記歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する示唆手段と、
前記ユーザーによって調整された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００１６】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆することができる。
【００１７】
これにより、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【００１８】
特に、本発明によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【００１９】
なお、前記示唆手段としては、例えば、調整方向を発光によって示唆する手段、調整方向を音声によって示唆する手段、調整方向を画像によって示唆する手段等のうちの１つまたはこれらを組み合わせた手段を用いることが可能である。
【００２０】
また、前記示唆手段は、調整方向を発光によって示唆する手段を含んでもよい。
【００２１】
また、前記示唆手段は、調整方向を示す画像を生成する手段を含み、
前記投写手段は、生成された前記調整方向を示す画像を投写表示してもよい。
【００２２】
また、前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含んでもよい。
【００２３】
また、前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する重力センサーを含んでもよい。
【００２４】
また、前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含んでもよい。
【００２５】
また、前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する地磁気センサーを含んでもよい。
【００２６】
特に、垂直方向の相対的な角度を重力センサーを用いて検出し、水平方向の相対的な角度を地磁気センサーを用いて検出すれば、単純な差分演算により相対角度を求めることができるため、ノイズ等の影響を受けにくく、より正確に角度を検出することができる。
【００２７】
また、本発明に係る投写画像の歪み補正方法は、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、
前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理工程と、
前記前面投写型表示装置が、前記補正処理工程で補正処理された画像を投写表示する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００２９】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００３０】
したがって、前面投写型表示装置と被投写面のどちらが傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００３１】
また、本発明に係る投写画像の歪み補正方法は、所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、位置把握ユニットを被投写面と所定の位置関係に配置した状態と、位置把握ユニットを投写型表示装置の所定位置に所定の角度で配置した状態との差異に基づき、被投写面と投写型表示装置とがどのような位置関係にあるか把握することができる。
【００３３】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆することができる。
【００３４】
これにより、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【００３５】
特に、本発明によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像を投写表示する前面投写型表示装置の一種である液晶プロジェクタを用いた前面投写型表示システム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、以下に示す実施形態は、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、以下の実施形態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。
【００３７】
（システム全体の説明）
図１は、本実施の形態の一例に係る前面投写型表示システムの概略説明図である。
【００３８】
プロジェクタ２０は、所定のプレゼンテーション用画像を被投写面の一種であるスクリーン１０に投写表示する。プレゼンター３０は、スクリーン１０上にある画像表示領域１２の画像の所望の位置を指示棒５０で指し示しながら、第三者に対するプレゼンテーションを行う。
【００３９】
このようなプレゼンテーションを行う場合、スクリーン１０の画像表示領域１２に台形歪みが生じる場合がある。
【００４０】
図２は、台形歪みの例を示す図であり、図２（Ａ）は垂直方向の台形歪みの例を示す図であり、図２（Ｂ）は水平方向の台形歪みの例を示す図である。
【００４１】
例えば、スクリーン１０の下側がスクリーン１０の奥方向に傾いている場合、図２（Ａ）に示す垂直方向の台形歪みが生じる場合がある。また、スクリーン１０の正面から見て左側がスクリーン１０の奥方向に傾いている場合、図２（Ｂ）に示す水平方向の台形歪みが生じる場合がある。また、プロジェクタ２０が傾いている場合にも台形歪みが生じる場合がある。
【００４２】
本実施の形態では、スクリーン１０とプロジェクタ２０との相対的な傾きを考慮し、歪みを適切に短時間で補正できる前面投写型表示システムを実現している。
【００４３】
具体的には、本実施の形態では、図１に示すように、スクリーン１０の左下に位置把握ユニット４０を配置し、位置把握ユニット４０内のセンサーを用いてスクリーン１０の垂直方向および水平方向の傾きを把握する。
【００４４】
図３は、傾き（配向（orientation））の例を示す図であり、図３（Ａ）は垂直方向の傾きの例を示す図であり、図３（Ｂ）は水平方向の傾きの例を示す図である。
【００４５】
例えば、垂直方向（重力加速度の方向）の傾きは図３（Ａ）に示す形で把握することができ、水平方向（重力加速度の方向と直交する方向）の傾きは図３（Ｂ）に示す形で把握することができる。
【００４６】
そして、プロジェクタ２０の所定位置に所定角度で位置把握ユニット４０を接続し、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する垂直方向の相対的な傾きと水平方向の相対的な傾きとを把握した上で、プロジェクタ２０内で投写画像に歪みが生じないように画像の補整処理を行う。
【００４７】
ここで、位置把握ユニット４０について説明する。
【００４８】
図４は、施形態の一例に係る位置把握ユニット４０を示す図であり、図４（Ａ）は位置把握ユニット４０の背面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡＡ’線の断面図である。
【００４９】
位置把握ユニット４０の背面には４つの突起部４３〜４６が設けられている。これにより、位置把握ユニット４０はスクリーン１０の左下に安定して配置できるように構成されている。
【００５０】
また、位置把握ユニット４０の背面中央には接続用インタフェース４２が設けられている。これにより、位置把握ユニット４０がプロジェクタ２０と接続用インタフェース４２を介して接続されることにより、位置把握ユニット４０はプロジェクタ２０に傾き情報を伝達できる。
【００５１】
また、図４（Ｂ）に示すように、突起部４３〜４６は位置把握ユニット４０本体よりも突出し、接続用インタフェース４２は位置把握ユニット４０本体よりも内側にあるため、接続用インタフェース４２が破損しにくい。
【００５２】
さらに、位置把握ユニット４０の上部にはスイッチ４１が設けられている。プレゼンター３０が位置把握ユニット４０をスクリーン１０の左下に配置し、スイッチ４１を押すことにより、スイッチ４１が押された状態でのスクリーン１０の垂直方向および水平方向の傾きが位置把握ユニット４０内に記憶される。
【００５３】
（機能ブロックの説明）
次に、位置把握ユニット４０とプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００５４】
図５は、本実施形態の一例に係る位置把握ユニット４０とプロジェクタ２０の機能ブロック図である。
【００５５】
位置把握ユニット４０は、傾きを把握する把握部４１０と、操作部４２０と、把握部４１０を制御する制御部４３０と、把握部４１０によって把握された傾き情報をプロジェクタ２０に伝達する傾き情報出力部４９０とを含んで構成されている。なお、傾き情報出力部４９０は、接続用インタフェース４２を含む。
【００５６】
また、把握部４１０は、垂直方向の傾きを検出する重力センサー４１２と、水平方向の傾きを検出する地磁気センサー４１４と、相対的な傾きを演算する傾き情報演算部４１８と、重力センサー４１２および地磁気センサー４１４によって検出された傾きを示す情報を記憶する傾き情報記憶部４１６とを含んで構成されている。
【００５７】
一方、プロジェクタ２０は、映像信号入力部２１０と、画像処理部２２０と、投写部２３０と、位置把握ユニット４０から傾き情報演算部４１８によって演算された傾き情報を入力する傾き情報入力部２９０とを含んで構成されている。
【００５８】
また、画像処理部２２０は、傾き情報に基づき投写画像に歪みが生じるかどうかを判定する判定部２２２と、判定部２２２によって歪みが生じると判定された場合に補正処理を行う補正処理部２２４とを含んで構成されている。
【００５９】
なお、これらの各部に用いるハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００６０】
例えば、傾き情報記憶部４１６は例えばＲＡＭ等、操作部４２０は例えばスイッチ４１等、傾き情報演算部４１８および制御部４３０は例えばＣＰＵ等、画像処理部２２０は例えばＣＰＵ、Ｄ／Ａコンバーター、Ａ／Ｄコンバーター、画像処理回路等、投写部２３０は例えば液晶ライトバルブ等を用いて実現できる。なお、傾き情報出力部４９０、傾き情報入力部２９０および映像信号入力部２１０は、例えば各種の入出力ポートを用いて実現することができる。なお、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実現してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実現してもよい。
【００６１】
（処理の流れ）
次に、スクリーン１０の傾き検出から投写画像表示までの処理の流れについて説明する。
【００６２】
図６は、本実施形態のスクリーン１０の傾き検出から投写画像表示までの処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
プレゼンター３０は、プレゼンテーションの開始に先立ってスクリーン１０の左下に位置把握ユニット４０を配置し、位置把握ユニット４０のスイッチ４１を押す。
【００６４】
位置把握ユニット４０の制御部４３０は、操作部４２０からの操作情報に基づきスイッチ４１が押されたかどうかを判定する（ステップＳ２）。
【００６５】
制御部４３０は、スイッチ４１が押されたと判定した場合、傾き情報記憶部４１６の傾き情報を初期化する（ステップＳ４）。
【００６６】
そして、制御部４３０は、重力センサー４１２からの垂直方向の傾き情報を傾き情報記憶部４１６に記憶する（ステップＳ６）。
【００６７】
また、制御部４３０は、地磁気センサー４１４からの水平方向の傾き情報を傾き情報記憶部４１６に記憶する（ステップＳ８）。
【００６８】
そして、制御部４３０は、接続用インタフェース４２（傾き情報出力部４９０）がプロジェクタ２０の接続用インタフェース（傾き情報入力部２９０）と接続されたかどうかを判定する（ステップＳ１０）。
【００６９】
制御部４３０によって接続されたと判定された場合、傾き情報演算部４１８は、スイッチ４１が押された状態で傾き情報記憶部４１６に記憶された垂直方向の傾き情報と、接続時点での重力センサー４１２からの傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な垂直方向の傾きを演算する（ステップＳ１２）。
【００７０】
同様に、この状態で、傾き情報演算部４１８は、スイッチ４１が押された状態で傾き情報記憶部４１６に記憶された水平方向の傾き情報と、接続時点での地磁気センサー４１４からの傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な水平方向の傾きを演算する（ステップＳ１４）。
【００７１】
判定部２２２は、傾き情報演算部４１８によって演算され、傾き情報出力部４９０、傾き情報入力部２９０を介して位置把握ユニット４０から伝達される相対的な傾き情報に基づき、投写画像に歪みが生じるかどうかを判定する（ステップＳ１６）。
【００７２】
具体的には、判定部２２２は、上記傾き情報により示される垂直方向の傾きまたは水平方向の傾きが所定の許容範囲にない場合には、投写画像に歪みが生じると判定する。
【００７３】
歪みが生じると判定された場合、補正処理部２２４は、歪みが生じないように補正処理を行う（ステップＳ１８）。補正処理の具体的な手法としては、例えば、複数のラインメモリからの出力を選択する手法、映像信号の有効期間とブランキング期間とでクロック数を変化させる手法、フレームメモリのアドレス選択を調整する手法、画素を間引く手法等の一般的な歪み補正処理の手法を用いることができる。
【００７４】
なお、歪みが生じないと判定された場合、補正処理部２２４は、補正処理を行わない。
【００７５】
そして、歪みが生じる場合に補正処理が行われた後、投写部２３０は画像を投写表示する（ステップＳ２０）。
【００７６】
以上のように、本実施の形態によれば、位置把握ユニット４０を用いて、スクリーン１０の左下で把握した傾き情報と、プロジェクタ２０に取り付けた状態で把握した傾き情報とに基づき、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な垂直方向および水平方向の傾きを把握することができる。
【００７７】
そして、投写画像に歪みが生じる場合には、把握した傾きを示す傾き情報に基づき、自動的に補正処理を行うことにより、投写画像に歪みを生じさせないことができる。
【００７８】
したがって、スクリーン１０が傾いたり、プロジェクタ２０が傾いている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００７９】
特に、本実施の形態によれば、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な傾きを把握して補正することにより、プロジェクタ２０とスクリーン１０の両方が傾いて歪みが生じている場合であっても、歪みを生じさせないで適切に画像を投写表示することができる。
【００８０】
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【００８１】
（変形例）
例えば、位置把握ユニット４０の地磁気センサー４１４および重力センサー４１２に代えて角速度センサーを用いてもよい。
【００８２】
図７は、本実施形態の他の一例に係る位置把握ユニット４９の機能ブロック図である。
【００８３】
図７に示す位置把握ユニット４９は、重力センサー４１２の代わりに垂直方向の傾きを検出する垂直角度センサー４１３と、地磁気センサー４１４の代わりに水平方向の傾きを検出する水平角度センサー４１５とを含んで構成されている。
【００８４】
また、図７に示す傾き情報演算部４１８は、垂直角度センサー４１３および水平角度センサー４１５から出力される角速度を積分して角度を求める積分処理機能を有する。
【００８５】
実際に傾きを検出する際には、位置把握ユニット４９がスクリーン１０に配置され、スイッチ４１が押された状態で角速度を初期化する。そして、位置把握ユニット４０がプロジェクタ２０に接続されるまで傾き情報演算部４１８が積分処理を続け、プロジェクタ２０に接続された時点での垂直方向および水平方向の角度を求めることにより、プロジェクタ２０のスクリーン１０に対する相対的な傾きを把握することができる。
【００８６】
このような位置把握ユニット４９によっても、上述した位置把握ユニット４０と同様の作用効果を奏することができる。ただし、地磁気センサー４１４と重力センサー４１２を用いた場合には、垂直角度センサー４１３および水平角度センサー４１５を用いた場合と比べ、積分処理が不要であり、誤差が生じにくいという利点がある。
【００８７】
なお、垂直角度センサー４１３と地磁気センサー４１４を用いたり、重力センサー４１２と水平角度センサー４１５を用いてもよいし、垂直方向および水平方向の傾きを検出できるものであれば、これらのセンサーに限定されず、種々のセンサー等を用いることができる。
【００８８】
また、上述した例では、歪み補正処理を行ったが、歪みが生じないようにプレゼンター３０に指示し、プレゼンター３０がプロジェクタ２０の投写（配向）方向を調整してもよい。
【００８９】
図８は、本実施形態のパターン画像３１０の一例を示す図である。
【００９０】
例えば、位置把握ユニット４０から伝達される傾き情報に基づき、プロジェクタ２０からパターン画像３１０を画像表示領域１２に投写表示する。
【００９１】
パターン画像３１０には、実際の投写位置を示す実際位置３００と、理想的な投写位置を示す理想位置３１２とが表示される。
【００９２】
図８に示すパターン画像３１０の場合、実際位置３００が理想位置３１２よりも右上にあるため、プレゼンター３０は、プロジェクタ２０の投写方向を左下に調整すればよいことを把握することができる。
【００９３】
図９は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２８の機能ブロック図である。
【００９４】
図８に示すパターン画像３１０を用いてプレゼンター３０に投写方向を示唆する場合、プロジェクタ２８を図９に示す構成とすればよい。
【００９５】
プロジェクタ２８は、パターンデータ記憶部２４０と、画像処理部２２０内にパターン画像生成部２２６を含む。
【００９６】
パターン画像生成部２２６は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じると判定された場合、位置把握ユニット４０からの傾き情報に基づき実際位置３００と理想位置３１２を特定し、パターンデータ記憶部２４０に記憶されたパターンデータに基づきパターン画像３１０を生成する。そして、投写部２３０は当該パターン画像３１０を投写表示する。
【００９７】
なお、パターン画像は、パターン画像３１０に限定されず、矢印画像を用いてプロジェクタ２０の投写方向を示唆する画像等の種々の画像を適用することができる。
【００９８】
このように、画像を用いて歪み補正方法をプレゼンター３０に示唆するだけでなく、光を用いて歪み補正方法をプレゼンター３０に示唆してもよい。
【００９９】
図１０は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２９の斜視図である。
【０１００】
プロジェクタ２９の上面には、プロジェクタ２０を左方向に動かすことを示唆するインジケータ２１と、水平方向において最適な位置であることを示すインジケータ２２と、プロジェクタ２０を右方向に動かすことを示唆するインジケータ２３とが設けられている。
【０１０１】
また、プロジェクタ２９の側面には、プロジェクタ２０を上方向に動かすことを示唆するインジケータ２４と、垂直方向において最適な位置であることを示すインジケータ２５と、プロジェクタ２０を下方向に動かすことを示唆するインジケータ２６とが設けられている。
【０１０２】
例えば、図８に示す実際位置３００が理想位置３１２よりも右上にある場合、インジケータ２１およびインジケータ２６が点灯する。これにより、プレゼンター３０は、プロジェクタ２９を左下方向に動かせばよいことを把握できる。
【０１０３】
この場合のプロジェクタ２９の機能ブロックは次に示すもののようになる。
【０１０４】
図１１は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタ２９の機能ブロック図である。
【０１０５】
プロジェクタ２９は、制御部２５０と、発光部２６０とを含んで構成されている。発光部２６０は、各インジケータ２１〜２６を含み、各インジケータ２１〜２６はＬＥＤを用いて実現される。また、インジケータ２１、２３、２４、２６は移動方向を示すため、矢印形状の光を発し、インジケータ２２、２５は、適切な位置であることを示すため、円形状の光を発するように構成されている。
【０１０６】
制御部２５０は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じると判定された場合、位置把握ユニット４０からの傾き情報に基づき実際位置３００と理想位置３１２を特定し、各インジケータ２１〜２６のうちどのインジケータを点灯させるか発光部２６０に指示命令を出す。
【０１０７】
そして、制御部２５０は、プロジェクタ２９の移動に応じて傾き情報入力部２９０に移動後の傾き情報を位置把握ユニット４０から再取得するように指示命令を出す。
【０１０８】
このようにして、制御部２５０は、判定部２２２によって投写画像に歪みが生じないと判定された場合、最適であることを示すため、インジケータ２２およびインジケータ２５を点灯させるように発光部２６０に指示命令を出す。
【０１０９】
インジケータ２２およびインジケータ２５が点灯することにより、プレゼンター３０は、プロジェクタ２９を移動させる必要がないことを把握できる。
【０１１０】
以上のように、補正処理部２２４を設けずに、画像や光を用いてプレゼンター３０に指示を行うことによっても投写画像の歪みを補正することができる。
【０１１１】
このようなユーザーへの示唆によって投写画像の歪みを補正する手法によれば、ユーザーは、どのような調整を行えば投写画像に歪みが生じないか明確に把握することができるため、試行錯誤で調整を行う場合と比べ、より短時間で調整を行うことができる。
【０１１２】
特に、本手法によれば、補正処理手段を用いないため、表示可能領域を最大限利用することができ、画質を劣化させないで画像を投写表示することができる。
【０１１３】
なお、ユーザーに示唆する手法としては、画像表示や発光以外にも音を用いて示唆してもよく、これらの手法を組み合わせた手法を用いることも可能である。
【０１１４】
また、プロジェクタ２０の投写方向を調整するだけでなく、スクリーン１０の方向を変更したり、スクリーン１０とプロジェクタ２０の両方の角度を調整するように示唆することも可能である。
【０１１５】
また、上述したプロジェクタ２０以外の前面投写型表示装置にも本発明を適用できる。このような前面投写型表示装置としては、例えば、液晶プロジェクタのほか、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたプロジェクタ等が該当する。なお、ＤＭＤは、米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１１６】
また、上述したスクリーン１０は、反射型のものであったが、透過型のものであってもよい。また、スクリーン１０以外にも壁等が被投写面である場合にも本発明は有効である。
【０１１７】
なお、上述したプロジェクタ２０の画像処理部２２０の機能は、単体の画像表示装置（例えば、プロジェクタ２０）で実現してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタ２０とＰＣとで分散処理）実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例に係る前面投写型表示システムの概略説明図である。
【図２】台形歪みの例を示す図であり、図２（Ａ）は垂直方向の台形歪みの例を示す図であり、図２（Ｂ）は水平方向の台形歪みの例を示す図である。
【図３】傾きの例を示す図であり、図３（Ａ）は垂直方向の傾きの例を示す図であり、図３（Ｂ）は水平方向の傾きの例を示す図である。
【図４】本実施形態の一例に係る位置把握ユニットを示す図であり、図４（Ａ）は位置把握ユニットの背面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡＡ’線の断面図である。
【図５】本実施形態の一例に係る位置把握ユニットとプロジェクタの機能ブロック図である。
【図６】本実施形態のスクリーンの傾き検出から投写画像表示までの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の他の一例に係る位置把握ユニットの機能ブロック図である。
【図８】本実施形態のパターン画像の一例を示す図である。
【図９】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図１０】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの斜視図である。
【図１１】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０、２８、２９ プロジェクタ
４０、４９ 位置把握ユニット
２２２ 判定部
２２４ 補正処理部
２２６ パターン画像生成部
２３０ 投写部
２５０ 制御部
２６０ 発光部
４１０ 把握部
４１２ 重力センサー
４１３ 垂直角度センサー
４１４ 地磁気センサー
４１５ 水平角度センサー
４１８ 傾き情報演算部
Claims (10)
- 所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に取り付けられた状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握手段と、
把握した傾きを示す傾き情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
投写表示した画像に歪みがあるかどうかを判定する手段と、
歪みがあると判定された場合には、前記位置把握ユニットから伝達された傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理手段と、
補正処理された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置と、
当該前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、前記被投写面と、前記前面投写型表示装置との位置関係を把握する位置把握ユニットと、
を含む前面投写型表示システムであって、
前記位置把握ユニットは、
前記被投写面と所定の位置関係となった状態と、前記投写型表示装置の所定位置に配置された状態との位置関係に基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な角度および水平方向の相対的な角度を把握する把握手段と、
把握した角度を示す角度情報を前記投写型表示装置に伝達する手段と、
を含み、
前記前面投写型表示装置は、
前記位置把握ユニットから伝達された角度情報に基づき、投写表示される画像の歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する示唆手段と、
前記ユーザーによって調整された画像を投写表示する投写手段と、
を含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項２において、
前記示唆手段は、調整方向を発光によって示唆する手段を含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項２、３のいずれかにおいて、
前記示唆手段は、調整方向を示す画像を生成する手段を含み、
前記投写手段は、生成された前記調整方向を示す画像を投写表示することを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記把握手段は、前記垂直方向の相対的な角度を検出する重力センサーを含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する角速度センサーを含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記把握手段は、前記水平方向の相対的な角度を検出する地磁気センサーを含むことを特徴とする前面投写型表示システム。 - 所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、
前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、所定の補正処理を行う補正処理工程と、
前記前面投写型表示装置が、前記補正処理工程で補正処理された画像を投写表示する工程と、
を含むことを特徴とする投写画像の歪み補正方法。 - 所定の被投写面に画像を投写表示する前面投写型表示装置の所定位置に所定の角度で着脱可能であって、かつ、垂直方向および水平方向の傾きを検出可能な位置把握ユニットが、前記被投写面に配置された場合に、当該被投写面の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果を記憶する工程と、
前記位置把握ユニットが、前記投写型表示装置の所定位置に配置された場合に、前記投写型表示装置の垂直方向および水平方向の傾きの検出結果と、前記被投写面の傾きの検出結果とに基づき、前記投写型表示装置の前記被投写面に対する垂直方向の相対的な傾きおよび水平方向の相対的な傾きを把握する把握工程と、
前記前面投写型表示装置または前記位置把握ユニットが、把握工程で把握された相対的な傾きを示す傾き情報に基づき、前記被投写面に投写表示する画像に歪みがあるかどうかを判定する判定工程と、
前記前面投写型表示装置が、判定工程で歪みがあると判定された場合には、前記傾き情報に基づき、前記歪みをなくすように、当該前面投写型表示装置のユーザーに、当該前面投写型表示装置および前記被投写面の少なくとも一方の位置、垂直方向の角度、水平方向の角度のうち少なくとも１つを調整するように示唆する工程と、
を含むことを特徴とする投写画像の歪み補正方法。
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