JP4428371B2 - 投写型画像表示装置及び平面被投写体 - Google Patents

Description

本発明は、投写型画像表示装置において、スクリーンなどの平面被投写体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台形歪を補正する技術に関するものである。

投写型画像表示装置は、光源から入射された光を液晶ライトバルブ（液晶パネル）などの光変調手段によって画像信号に基づいて変調し、液晶ライトバルブから射出された変調光を投写光学系を介して、平面被投写体であるスクリーン上に結像させて投写するものが一般的である。すなわち、このような投写型画像表示装置は、液晶ライトバルブに表示された画像をスクリーン上に拡大表示する。

このような投写型画像表示装置を、投写型画像表示装置の光軸とスクリーンの中心位置の法線とが一致するように配置した場合、スクリーンに対して画像は真正面から投写されるため、スクリーン上の投写画像は、液晶ライトバルブに与えられた画像信号に応じた画像と相似な歪のない画像となる。しかし、投写型画像表示装置をこのように配置した場合、例えば、ユーザとスクリーンとの間に投写型画像表示装置が存在しているときには、ユーザが投写画像を観察する場合に投写型画像表示装置が邪魔になるという問題が発生する。

そこで、投写型画像表示装置を、ユーザの観察の邪魔にならないように、先ほどの位置より右側または左側に移動させて、投写型画像表示装置の光軸とスクリーンの法線とが一致せずに、所定の角度をなすように配置する場合がある。このように投写型画像表示装置を配置した場合、スクリーンに対して画像は左右斜め方向から投写されるため、スクリーン上の投写画像は、左右方向において拡大され、かつ、左右何れかの端部が上下方向に拡大された台形形状となる台形歪（「キーストーン歪」とも呼ばれる。）が発生する。

なお、投写型画像表示装置を、真正面の位置より左右ではなく、上下方向に移動させて、投写型画像表示装置の光軸とスクリーンの法線とが所定の角度をなすように配置することも可能であるが、この場合は、スクリーンに対して画像は上下斜め方向から投写されるため、スクリーン上の投写画像は、上下方向において拡大され、かつ、上下何れかの端部が左右方向に拡大された台形形状となる台形歪が発生する。

一方、近年では、前面などにカメラを備えた投写型画像表示装置が提案されている。かかる投写型画像表示装置では、そのカメラを用いて、スクリーンに投写された画像を撮影し、その撮影画像を基にして、投写画像の色補正を行っている。

しかしながら、このようなカメラ付きの投写型画像表示装置では、カメラで撮影した画像は、色補正のためだけに用いられていたため、そのカメラを、上記のような台形歪の補正のために用いることについては考慮されていなかった。

従って、本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、カメラ付きの投写型画像表示装置において、そのカメラで撮影した画像を利用して台形歪を補正する技術を提供することにある。

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の投写型画像表示装置は、平面被投写体に画像を投写して表示する投写型画像表示装置であって、
前記平面被投写体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台形歪を、設定された補正量に応じて補正する台形歪補正部と、
前記投写画像と、前記平面被投写体上に印され、該平面被投写体上における前記投写画像の基準となる形状を示すためのマークと、を撮影するカメラと、
撮影して得られた画像から、該撮影画像内における前記投写画像の形状を求めると共に、前記撮影画像内における前記マークによって画定される理想形状を導き出し、前記投写画像の形状が、前記理想形状と略一致するように、前記補正量を調整する補正量調整部と、
を備えることを要旨とする。

このように、本発明の投写型画像表示装置においても、カメラで撮影した画像を利用し、撮影画像からマークによって画定される理想形状を導き出し、投写画像の形状が理想形状と一致するように、補正量を調整しているので、補正量をより適切に調整することができ、台形歪をさらに精度よく補正することが可能となる。

本発明の投写型画像表示装置において、
前記撮影画像から、該撮影画像に含まれるエッジを検出するエッジ検出部をさらに備え、
前記補正量調整部は、前記撮影画像に代えて、前記エッジ検出部によるエッジ検出結果を利用して、前記補正量を調整することが好ましい。

このように、撮影画像そのものではなく、エッジ検出結果を用いることにより、基準線や投写画像の形状やマークなどを容易に検出することができるようになる。

本発明の平面被投写体は、投写型画像表示装置により画像が投写されて表示される平面被投写体であって、
被投写面に、前記投写画像の基準となる形状を示すためのマークが印されていることを要旨とする。

このようなマークが印されていることにより、このマークを、投写型画像表示装置において台形歪の補正量を調整する際の基準として使用することができる。

本発明の平面被投写体において、前記マークは、蛍光物質を有することが好ましい。

このように、マークが蛍光物質を有することにより、マークは紫外線を当てたときのみ発光して、カメラ等による検出が可能となる。また、それ以外の場合は、マークは目立つことがなく、ユーザが投写画像を観察する際にも、そのマークが邪魔にならない。

本発明の平面被投写体において、前記マークは、赤外線を発光することが好ましい。

このように、マークが赤外線を発光することにより、カメラ等によるマークの検出が可能となる。一方、赤外線は人の目に認識されないため、ユーザが投写画像を観察する際には、そのマークによる発光が邪魔にならない。

以下、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．第１実施例：
Ａ−１．投写型画像表示装置の構成：
Ａ−２．画像投写動作：
Ａ−３．補正量調整動作：
Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．補正量調整動作：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
Ａ−１．投写型画像表示装置の構成：
図１は本発明の第１実施例としての投写型画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この投写型画像表示装置１００は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換器１０２と、カメラ１０４と、Ａ／Ｄ変換器１０６と、ビデオプロセッサ１０８と、フレームメモリ１１０と、撮影画像メモリ１１２と、液晶パネル駆動回路１１４と、液晶パネル１１６と、照明光学系１１８と、投写光学系１２０と、ＣＰＵ１２２と、リモコン制御部１２４と、制御線１２６と、リモコン１２８と、を備えている。なお、図１では、ＣＰＵ１２２は、制御線１２６を介して、ビデオプロセッサ１０８，液晶パネル駆動回路１１４，リモコン制御部１２４のみとつながっているように描いてあるが、実際には他の構成部ともつながっている。

また、図２は図１におけるビデオプロセッサ１０８内の構成を示すブロック図である。ビデオプロセッサ１０８は、図２に示すように、読出／書込制御部１３０と、台形歪補正部１３２と、画像調整部１３４と、撮影画像読出／書込制御部１３６と、エッジ検出部１３８と、補正量調整部１４０と、を備えている。

Ａ−２．画像投写動作：
それでは、まず、投写型画像表示装置１００における通常動作である画像投写動作について簡単に説明する。なお、本実施例では、部屋の白地の壁面（以下、スクリーン壁面という）を平面被投写体とし、そのスクリーン壁面に画像を投写するものとする。

図１において、ユーザがリモコン１２８を用いて、画像投写の開始を指示すると、リモコン１２８は、入力されたその指示を無線通信によってリモコン制御部１２４に伝える。リモコン制御部１２４は、リモコン１２８からの指示を制御線１２６を介してＣＰＵ１２２に伝える。ＣＰＵ１２２は、それら指示に基づいて、ビデオプロセッサ１０８を始めとする各構成部を制御して、画像投写動作を行う。

まず、Ａ／Ｄ変換器１０２が、ビデオプレーヤやテレビやＤＶＤプレーヤなどから出力された画像信号や、パーソナルコンピュータなどから出力された画像信号を入力し、これらアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、ビデオプロセッサ１０８に出力する。

ビデオプロセッサ１０８は、フレームメモリ１１０への書き込みや読み出しなどを行うプロセッサであり、台形歪補正を行う機能や、その他の画像調整を行う機能などを有している。図２に示すように、ビデオプロセッサ１０８における読出／書込制御部１３０は、Ａ／Ｄ変換器１０２からのデジタル画像信号を入力し、フレームメモリ１１０に書き込むと共に、書き込んだデジタル画像信号を読み出して、台形歪補正部１３２に出力する。

台形歪補正部１３２は、スクリーン壁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台形歪を補正するために、読出／書込制御部１３０からのデジタル画像信号の表す画像を、設定された補正量に応じて変形する。

画像調整部１３４は、画像のその他の表示状態（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、台形歪補正部１３２からのデジタル画像信号を調整し、液晶パネル駆動回路１１４へ出力する。

図１において、液晶パネル駆動回路１１４は、入力されたデジタル画像信号に基づいて、液晶パネル１１６を駆動する。これにより、液晶パネル１１６では、照明光学系１１８から射出された照明光を、画像情報に応じて変調する。

投写光学系１２０は、投写型画像表示装置１００の筐体の前面に取り付けられおり、液晶パネル１１６によって変調された光をスクリーン壁面に投写する。これにより、スクリーン壁面上には投写画像が表示される。

Ａ−３．補正量調整動作：
ところで、投写型画像表示装置１００がユーザによって新たな位置に配置された場合、本実施例においては、上述した画像投写動作を行う前に、以下に述べるような補正量調整動作が行われる。なお、このとき、投写型画像表示装置１００は、ユーザによって、スクリーン壁面に対して左側斜め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。

ユーザがリモコン１２８から補正量の調整を指示すると、リモコン１２８は、入力されたその指示をリモコン制御部１２４を介してＣＰＵ１２２に伝える。ＣＰＵ１２２は、その指示に基づいて、ビデオプロセッサ１０８やカメラ１０４などの各構成部を制御して、補正量調整動作を開始する。

補正量調整動作が開始されると、まず、ビデオプロセッサ１０８の台形歪補正部１３２は、図３に示すように、周囲の縁部分が黒で、内部が白の長方形を成す調整用画像４００を用意し、そのデジタル画像信号を画像調整部１３４を介して液晶パネル駆動回路１１４に出力する。液晶パネル駆動回路１１４は、そのデジタル画像信号に基づいて液晶パネル１１６を駆動し、液晶パネル１１６はその画像情報に応じて照明光を変調して、スクリーン壁面にその調整用画像を投写させる。

一方、カメラ１０４は、投写光学系１２０と同様に、投写型画像表示装置１００の筐体の前面に取り付けられており、スクリーン壁面に投写して表示された調整用画像、およびその周辺部分を撮影し、その撮影画像を撮影画像信号として出力する。

Ａ／Ｄ変換器１０６は、カメラ１０４から出力された撮影画像信号を入力し、これらアナログの撮影画像信号をデジタルの撮影画像信号に変換して、ビデオプロセッサ１０８に出力する。

ビデオプロセッサ１０８は、上述した機能の他に、Ａ／Ｄ変換器１０６からのデジタル撮影画像信号を入力し、撮影画像メモリ１１２への書き込みや読み出しも行い、フレームメモリ１２０から読み出されたデジタル撮影画像信号を基にして補正量を調整する機能も有している。

すなわち、ビデオプロセッサ１０８の撮影画像読出／書込制御部１３６は、Ａ／Ｄ変換器１０６からのデジタル撮影画像信号を入力し、撮影画像メモリ１１２に書き込むと共に、書き込んだデジタル撮影画像信号を読み出して、エッジ検出部１３８に出力する。

エッジ検出部１３８は、デジタル撮影画像信号の表す撮影画像に含まれるエッジ、すなわち、物体の輪郭を検出する。エッジを検出する方法としては、例えば、注目画素のデータ値とその注目画素の近傍に位置する近傍画素のデータ値に、それぞれ、所望の重み係数を掛けて、それらの総和を求める差分演算を、画像中の全ての画素について行うことにより、エッジを検出する方法などが挙げられる。

図４は撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。撮影画像には、中央に、投写された調整用画像６００が写っている他、その周辺に、その画像が投写されているスクリーン壁面６０２や、そのスクリーン壁面６０２に交差する天井面６０４や床面６０６や側壁面６０８などが写っているため、撮影画像に含まれるエッジを検出すると、図４に示すように、調整用画像６００の周囲の縁部分６１０がエッジとして検出される他、スクリーン壁面６０２と他の面との交線６１２〜６２０もエッジとして検出される。なお、調整用画像６００は、投写型画像表示装置１００によってスクリーン壁面に対し左側斜め方向から投写されているため、調整用画像６００の縁部分６１０は、点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓを頂点として備える台形に歪んだ形状となっている。

また、このようにスクリーン壁面に対し左側斜め方向から投写された調整用画像を、カメラ１０４からではなく、スクリーン壁面６０２の真正面から見た場合には、図５に示すごとくになり、調整用画像５００の縁部分５１０は、台形がさらに左右に引き延ばされた形状となる。

続いて、補正量調整部１４０は、エッジ検出部１３８によるエッジ検出の結果に基づいて、台形歪を補正する際に用いる補正量を調整する。

具体的には、補正量調整部１４０は、図４に示したエッジ検出の結果に対して、長方形を成す検出対象枠６２２を設定し、その検出対象枠６２２を撮影画像の中心から徐々に広げていく。すると、検出対象枠６２２の中には、まず、調整用画像６００の縁部分６１０が全て含まれるようになり、さらに広げると、スクリーン壁面６０２と他の面との交線が含まれるようになる。そして、交線が２本、検出対象枠６２２の中に含まれた時点で、検出対象枠６２２の拡張を停止する。すると、その状態は図６に示すごとくになる。すなわち、図６に示すように、検出対象枠６２２の中には、調整用画像６００の縁部分６１０の他、スクリーン壁面６０２と天井面６０４との交線６１２と、スクリーン壁面６０２と床面６０６との交線６１４が含まれることになる。補正量調整部１４０は、これら２本の交線６１２，６１４を基準線として設定する。

次に、補正量調整部１４０は、図７に示すように、基準線として設定したこれら２本の交線６１２，６１４をそれぞれ延長し、それらの交点として無限遠点Ｎを求める。なお、このとき、これら２本の交線を延長しても、互いに交わらない場合は、補正量調整部１４０は、検出対象枠６２２をさらに広げて、次に検出対象枠６２２の中に含まれる交線を基準線として設定し、同様の動作を繰り返す。

次に、補正量調整部１４０は、調整用画像６００の縁部分６１０（つまり、台形ＰＱＲＳ）のうち、無限遠点Ｎから最も遠い２点、すなわち、頂点Ｐ，Ｑを選択し、その頂点Ｐ，Ｑと無限遠点Ｎとを結ぶ２本の直線ＰＮ，ＱＮを求める。

続いて、補正量調整部１４０は、図８に示すように、調整用画像６００内（すなわち、台形ＰＱＲＳ内）の領域において、それら直線ＰＮ，ＱＮ上の適切な位置に点Ｒ’，Ｓ’を設定する。そして、頂点Ｐ，Ｑと、設定した点Ｒ’Ｓ’を頂点として有する台形ＰＱＲ’Ｓ’を理想形状として導き出す。

前述したとおり、台形歪補正部１３２が用意した調整用画像４００は、図３に示したように長方形を成していたが、その調整用画像を投写型画像表示装置１００によってスクリーン壁面に対し左側斜め方向から投写すると、その投写した調整用画像は、カメラ１０４から見た場合、図８に示すように台形ＰＱＲＳとなっている。また、その投写した調整用画像をスクリーン壁面の真正面から見た場合は、図５に示したように、台形がさらに左右に引き延ばされた形状となっている。

これに対し、カメラ１０４から見た場合の理想形状として導き出した台形ＰＱＲ’Ｓ’は、辺ＰＲ’，ＱＳ’が、それぞれ、先に求めた直線ＰＮ，ＱＮ上にあるため、互いに無限遠点Ｎで交差する。従って、この台形ＰＱＲ’Ｓ’をスクリーン壁面の真正面から見た場合、辺ＰＲ’，ＱＳ’は、それぞれ、スクリーン壁面６０２と天井面６０４との交線６１２やスクリーン壁面６０２と床面６０６との交線６１４と平行になる。台形ＰＱＲ’Ｓ’のうち、もう一方の辺ＰＱ，Ｒ’Ｓ’は、何れも、どの位置から見ても、垂直であるため、台形ＰＱＲ’Ｓ’をスクリーン壁面の真正面から見ると、長方形となっている。

従って、カメラ１０４から見た場合の形状として、調整用画像６００である台形ＰＱＲＳが、理想形状である台形ＰＱＲ’Ｓ’に一致するように、元の調整用画像、すなわち、台形歪補正部１３２で用意する調整用画像４００が変形されていれば、スクリーン壁面に投写されたその調整用画像をスクリーン壁面の真正面から見た場合に、その形状は長方形となり、台形歪が解消されたことになる。

そこで、台形歪補正部１３２における元の画像の変形は、設定された補正量に応じて行われるため、補正量調整部１４０は、調整用画像である台形ＰＱＲＳが、理想形状である台形ＰＱＲ’Ｓ’に一致するように、台形歪補正部１３２において設定されている上記補正量を調整する。

この結果、台形歪補正部１３２は、補正量調整部１４０によって調整された補正量に応じて、用意した調整用画像４００を、図９に示すように調整用画像４０２に変形するため、スクリーン壁面に投写された調整用画像は、スクリーン壁面の真正面から見た場合に、図１０に示すごとく、長方形を成す調整用画像５０２となり、台形歪が解消される。

こうして、一連の補正量調整動作が完了したら、上述した画像投写動作が開始される。

台形歪補正部１３２は、画像投写動作を行う際に、調整済みの補正量に応じて、読出／書込制御部１３０からデジタル画像信号の表す画像を変形して、台形歪を補正する。なお、台形歪補正部１３２における具体的な画像の変形方法としては、出願人が既に出願している、例えば、特開平１１−３０５７１５号公報などに詳しく説明されているので、ここでは説明を省略する。

以上説明したように、本実施例によれば、カメラ１０４で撮影した画像内における基準線（すなわち、スクリーン壁面と天井面や床面との交線）から無限遠点を求め、投写画像の形状を形成する頂点とその無限遠点とから理想形状を導き出し、投写画像の形状が理想形状と一致するように、補正量を調整しているので、補正量を適切に調整することができ、台形歪を精度よく補正することが可能となる。

Ｂ．第２実施例：
上記した第１実施例では、補正量を調整するために、カメラによって撮影された画像から、基準線（すなわち、スクリーン壁面と天井面や床面との交線）を検出し、この基準線に基づいて理想形状を導き出していた。これに対し、本実施例では、基準線を検出する代わりに、スクリーン壁面に、投写されるべき画像の基準となる形状を予めマーキングし、カメラによって撮影された画像から、このマークを検出し、このマークに基づいて理想形状を導き出すようにしている。

具体的には、マークとして、図１１に示すように、スクリーン壁面の画像が投写されるべき位置において、本来の投写画像の形状（すなわち、長方形）５０２に合わせて、４つの頂点の近傍に、蛍光物質の塗布されたテープ５０２を貼るようにする。

図１２は本発明の第２実施例としての投写型画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。本実施例における投写型画像表示装置１００の構成は、基本的には、第１実施例と同様であるが、さらに、紫外線光源（ブラックライト）１４２を備えている。

本実施例において、通常動作である画像投写動作は、第１実施例の場合と同様であるので、説明は省略する。

Ｂ−１．補正量調整動作：
それでは、投写型画像表示装置１００がユーザによって新たな位置に配置された場合に行われる補正量調整動作について説明する。

ユーザがリモコン１２８から補正量調整を指示し、第１実施例と同様の手順にて、補正量調整動作が開始されると、まず、ブラックライト１４２が点灯すると共に、カメラ１０４が、スクリーン壁面に貼付されたテープ５０２の部分、およびその周辺部分を撮影する。そして、第１実施例と同様の手順にて、エッジ検出部１３８が、その撮影画像に含まれるエッジを検出する。

図１３は撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。ブラックライト１４２が点灯したことにより、ブラックライト１４２からは蛍光作用の強い近紫外線が放射されるため、蛍光物質の塗布されたテープ５０２は光り、スクリーン壁面との間で輝度差が生じるので、そのテープ５０２の部分がエッジとして検出される。なお、投写型画像表示装置１００は、スクリーン壁面に対し左側斜め方向から画像を投写する位置に配置されており、その位置からカメラ１０４は撮影しているため、スクリーン壁面６０２に貼付されたテープ５０２によって画定される形状は、長方形ではなく、点ａ，ｂ，ｃ，ｄを頂点として備える台形に歪んだ形状となっている。

そこで、補正量調整部１４０は、エッジ検出部１３８によるエッジ検出の結果から、テープ５０２によって画定される台形ａｂｃｄを理想形状として導き出す。

次に、ビデオプロセッサ１０８の台形歪補正部１３２が、図３に示したような長方形の調整用画像を用意し、第１実施例と同様の手順にて、液晶パネル１１６が照明光を変調して、スクリーン壁面にその調整用画像を投写させる。また、カメラ１０４は、スクリーン壁面に投写して表示された調整用画像、およびその周辺を撮影する。そして、第１実施例と同様の手順にて、エッジ検出部１３８が、その撮影画像に含まれるエッジを検出する。

図１４は調整用画像を投写した際における撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。図１４に示すように、スクリーン壁面６０２に投写された調整用画像６００の周囲の縁部分６１０がエッジとして検出される。なお、調整用画像は投写型画像表示装置１００によってスクリーン壁面に対し左側斜め方向から投写されているため、調整用画像６００の縁部分６１０は、点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓを頂点として備える台形に歪んだ形状となっている。

なお、このとき、投写型画像表示装置１００の位置は、スクリーン壁面に投写された調整用画像６００の右端（すなわち、辺ＰＱ）が、テープ５０２によって画定される台形ａｂｃｄの右端（すなわち、辺ａｂ）に一致するように調整されているものとする。

前述したとおり、台形歪補正部１３２が用意した調整用画像は、図３に示したように長方形を成しているが、その調整用画像をスクリーン壁面に対し左側斜め方向から投写すると、その投写した調整用画像は、カメラ１０４から見た場合、図１４に示すように台形ＰＱＲＳとなっている。また、その投写した調整用画像をスクリーン壁面の真正面から見た場合は、台形がさらに左右に引き延ばされた形状となっている。

これに対し、理想形状として導き出した台形ａｂｃｄは、スクリーン壁面に添付されたテープ５０２によって画定される形状である。前述したとおり、テープ５０２は、スクリーン壁面に、投写画像の基準となる形状、すなわち、長方形に合わせて添付されてものであるため、そのテープ５０２によって画定される台形ａｂｃｄは、スクリーン壁面の真正面から見ると、当然に長方形となっている。

従って、第１実施例の場合と同様に、カメラ１０４から見た場合の形状として、調整用画像である台形ＰＱＲＳが、理想形状である台形ａｂｃｄに一致するように、元の調整用画像、すなわち、台形歪補正部１３２で用意する調整用画像が変形されていれば、スクリーン壁面に投写されたその調整用画像をスクリーン壁面の真正面から見た場合に、その形状は長方形となり、台形歪が解消されたことになる。

そこで、補正量調整部１４０は、調整用画像である台形ＰＱＲＳが、理想形状である台形ＰＱＲ’Ｓ’に一致するように、台形歪補正部１３２において設定されている上記補正量を調整する。

この結果、台形歪補正部１３２は、補正量調整部１４０によって調整された補正量に応じて、用意した調整用画像を変形するため、スクリーン壁面に投写された調整用画像は、スクリーン壁面の真正面から見た場合、台形歪が解消される。こうして、一連の補正量調整動作が完了したら、画像投写動作が開始される。

本実施例においては、予め、スクリーン壁面に投写画像の基準形状を示すマーク（すなわち、テープ）を印しておき、カメラ１０４で撮影した画像から、そのマークで画定される理想画像を導き出し、投写画像の形状が理想形状と一致するように、補正量を調整しているので、補正量をより適切に調整することができ、台形歪をさらに精度よく補正することが可能となる。

また、スクリーン壁面に印されたマークは、蛍光物質の塗布されたテープであるため、ブラックライトで照らしたときは光り、カメラによって撮影しても、撮影画像からその位置を容易に検出することができるが、通常の画像投写を行う際には、そのテープが目立つことはなく、ユーザが投写画像を観察する際の邪魔にならない。

Ｃ．変形例：
なお、本発明は上記した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て実施することが可能である。

上記した第２実施例においては、平面被投写体であるスクリーン壁面上における投写画像の基準となる形状を示すマークとして、蛍光物質を塗布したテープ５０２を用い、これらを投写画像の基準形状に合わせて、４つの頂点の近傍に貼付したが、４辺に沿って貼付するようにしてもよい。また、テープに限定されるものではなく、蛍光物質を塗布した鋲や磁石などあってもよい。

さらに、これら蛍光物質を塗布したテープなどの代わりに、赤外線発光素子を用いるようにしてもよい。具体的には、図１５に示すように、平面被投写体であるスクリーン壁面上において、投写画像の基準となる形状８００における４つの頂点の近傍に、それぞれ、赤外線発光素子８０２を設置し、カメラ１０４で撮影する際に、投写型画像表示装置１００から無線でそれら赤外線発光素子８０２に発光を指示する。そして、カメラ１０４で発光しているそれら赤外線発光素子８０２を撮影する。カメラ１０４の撮像素子は可視光線だけでなく、赤外光も検出できるため、撮影して得られた画像から各赤外線発光素子の位置は容易に検出することができる。また、赤外線は人間の目には認識されないので、通常の画像投写を行う際に、赤外線発光素子８０２から赤外線が発光されていても、ユーザが投写画像を観察する際の邪魔にならない。

なお、これら赤外線発光素子８０２は、カメラ１０４の撮影時だけ発光させてもよいが、常時発光させていてもよい。また、リモコンなど他の赤外線発光素子を備える機器に悪影響を与えないために、周期的に発光させるようにしてもよい。また、補正量の調整を行うときのみ発光させ、通常の画像投写を行う際には、発光させないのであれば、赤外線の代わりに、可視光線を用いるようにしても構わない。

上記した実施例では、平面被投写体としてスクリーン壁面を利用したが、壁面でなく、通常のスクリーンを平面被投写体として利用してもよい。従って、このようなスクリーンを利用する場合、第２実施例やその変形例では、蛍光物質を塗布したテープ５０２や、上述した赤外線発光素子などは、そのスクリーンに貼付または設置されることになる。

また、このように、赤外線発光素子を設置した専用のスクリーンを用いる場合、その赤外線発光素子を周期的に発光させ、その発光周期に信号を重畳することにより、スクリーンから投写型画像表示装置１００に対し、赤外線にのせて信号を伝送することができる。例えば、その信号に、そのスクリーンの材質や反射率などの情報を含ませることによって、投写型画像表示装置１００側では、その情報に応じて、投写画像の色や輝度などを制御して、そのスクリーンに合わせた投写画像を表示させることができる。

上記した実施例では、投写型画像表示装置１００は、左側斜め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して説明したが、右側斜め方向，上側斜め方向，下側斜め方向からそれぞれ画像を投写するような位置に配置されている場合も、本発明を同様に適用できることは言うまでもない。

なお、第１実施例では、左右の斜め方向から画像を投写する場合であったため、撮影画像内におけるスクリーン壁面と天井面や床面との交線、すなわち、水平方向に延びる線を基準線として設定したが、上下の斜め方向から画像を投写する場合には、スクリーン壁面と側面との交線など、垂直方向に延びる線を基準線として設定する必要がある。

上記した第１実施例では、撮影画像内における面と面との交線を基準線として設定したが、垂直方向もしくは水平方向に延びる線であれば、撮影画像内における他の線を、基準線として設定しても構わない。

上記した第１実施例では、無限遠点Ｎを求めた後、調整用画像６００の縁部分６１０（つまり、台形ＰＱＲＳ）のうち、無限遠点Ｎから最も遠い２点、すなわち、頂点Ｐ，Ｑを選択し、その頂点Ｐ，Ｑと無限遠点Ｎとを結ぶ２本の直線ＰＮ，ＱＮを求めていたが、無限遠点Ｎから最も近い２点、すなわち、頂点Ｒ，Ｓを選択し、その頂点Ｒ，Ｓと無限遠点Ｎとを結ぶ２本の直線ＲＮ，ＳＮを求めるようにしてもよい。その場合、それら直線ＲＮ，ＳＮ上の適切な位置に点Ｐ’，Ｑ’を設定し、頂点Ｒ，Ｓと、設定した点Ｐ’Ｑ’を頂点として有する台形Ｐ’Ｑ’ＲＳを理想形状として導き出すことになる。

本発明の第１実施例としての投写型画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。 図１におけるビデオプロセッサ１０８内の構成を示すブロック図である。 図２における台形歪補正部１３２で用意される調整用画像４００を示す説明図である。 撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。 スクリーン壁面６０２に対し真正面から見たときの調整用画像５００を示す説明図である。 エッジ検出結果に検出対象枠６２２を設定した様子を示す説明図である。 基準線として設定した２本の交線６１２，６１４から無限遠点Ｎを求める様子を示す説明図である。 直線ＰＮ，ＱＮ上に点Ｒ’，Ｓ’を設定し、台形ＰＱＲ’Ｓ’を理想形状として導き出す様子を示す説明図である。 台形歪補正部１３２において補正量に応じて変形された調整用画像４０２を示す説明図である。 スクリーン壁面６０２に対し真正面から見たときの補正された調整用画像５０２を示す説明図である。 スクリーン壁面に貼付されたテープ５０２を示す説明図である。 本発明の第２実施例としての投写型画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。 撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。 調整用画像を投写した際における撮影画像から検出したエッジを示す説明図である。 平面被投写体上における投写画像の基準となる形状８００を示すマークとして設置された赤外線発光素子８０２を示す説明図である。

符号の説明

１００…投写型画像表示装置
１０２…Ａ／Ｄ変換器
１０４…カメラ
１０６…Ａ／Ｄ変換器
１０８…ビデオプロセッサ
１１０…フレームメモリ
１１２…撮影画像メモリ
１１４…液晶パネル駆動回路
１１６…液晶パネル
１１８…照明光学系
１２０…フレームメモリ
１２０…投写光学系
１２２…ＣＰＵ
１２４…リモコン制御部
１２６…制御線
１２８…リモコン
１３０…読出／書込制御部
１３２…台形歪補正部
１３４…画像調整部
１３６…撮影画像読出／書込制御部
１３８…エッジ検出部
１４０…補正量調整部
１４２…ブラックライト
４００…調整用画像
４０２…調整用画像
５００…調整用画像
５０２…テープ
５０２…調整用画像
５１０…縁部分
６００…調整用画像
６０２…スクリーン壁面
６０４…天井面
６０６…床面
６０８…側壁面
６１０…縁部分
６１２〜６２０…交線
６２２…検出対象枠
８００…投写画像の基準となる形状
８０２…赤外線発光素子

Claims (3)

1. 平面被投写体に画像を投写して表示する投写型画像表示装置であって、
   前記平面被投写体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台形歪を、設定された補正量に応じて補正する台形歪補正部と、
   前記投写画像と、前記平面被投写体上に印され、該平面被投写体上における前記投写画像の基準となる形状を示すための蛍光物質を有するマークと、を撮影するカメラと、
   撮影して得られた画像から、該撮影画像内における前記投写画像の形状を求めると共に、前記撮影画像内における前記マークによって画定される理想形状を導き出し、前記投写画像の形状が、前記理想形状と略一致するように、前記補正量を調整する補正量調整部と、
   を備える投写型画像表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型画像表示装置において、
   前記撮影画像から、該撮影画像に含まれるエッジを検出するエッジ検出部をさらに備え、
   前記補正量調整部は、前記撮影画像に代えて、前記エッジ検出部によるエッジ検出結果を利用して、前記補正量を調整することを特徴とする投写型画像表示装置。
3. 投写型画像表示装置により画像が投写されて表示される平面被投写体であって、
   投写面に、前記投写画像の基準となる形状を示すためのマークが印されており、
   前記マークは、蛍光物質を有することを特徴とする平面被投写体。

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