JP5239611B2 - 投写型表示装置および画像の補正方法 - Google Patents
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Description
A−1.プロジェクタの構成:
図1は、本発明の第1実施例におけるプロジェクタの構成を概略的に示すブロック図である。プロジェクタ100は、画像を表す画像光を投写して、スクリーンSCなどの投写面上に画像(以下「表示画像」と呼ぶ)を表示させる。本実施例では、スクリーンSCは、矩形形状であって、その外周に沿って黒色の枠を有しているものとする。
図3は、第1実施例のプロジェクタ100によるキーストーン補正処理の流れを示すフローチャートである。キーストーン補正処理は、スクリーンSC上の表示画像の外周線の各辺がスクリーンSCの枠の各辺と平行となるように、表示画像の台形歪みを補正する処理である。キーストーン補正処理は、ユーザからのリモコン172を通じた指示に応じて実行される。なお、キーストーン補正処理は、例えば電源オンや画像信号の入力に応じて自動的に実行されるものとしてもよい。
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。
上記実施例では、測定用パターン画像PTにより設定される複数の測定点RPは、マトリクス状に配置されているが、測定点RPの設定位置はこれに限られない。図10は、変形例1における測定点RPの設定位置を例示した説明図である。図10は、第1の実施例における図8に相当する。図10では、測定点RPは上下方向および左右方向に各一列ずつ設定されている。この場合であっても、図8と同様に、隣同士で判定結果が異なる測定点RPの間には、スクリーンSCの枠部分が存在することから、この測定点RPに基づき、例えば、以下のように段差領域DAを設定することで、スクリーンSCの枠部分を検出することができる。
上記実施例では、測定点RPは直線状に配置され、また、内枠NFと外枠OFにより段差領域DAを検出しているが、測定点RPの設定位置や段差領域DAの検出方法はこれに限られない。図12は、変形例2における測定点RPの設定位置を例示した説明図である。図13は、変形例2における段差領域DAを例示した説明図である。図12に示すように、測定点RPは直線状ではなく、任意の位置に設定されていてもよいし、段差領域DAは内枠NFおよび外枠OFを用いず、例えば図13に示すように、隣同士で判定結果が異なる測定点RPのうち、判定結果が同じ測定点RP同士を結んで形成される領域としてもよい。
上記実施例では、測定点の三次元座標の検出が、撮影部180を用いた三角測量の原理を利用して実行されているが、距離センサーを利用して実行されるものとしてもよい。
上記実施例において、測定点RPの三次元座標の検出やスクリーンSCの枠辺の座標値の検出の際に用いられている座標系はあくまで一例であり、これらの処理に用いる座標系は任意に設定可能であり、例えば、測定点RPの三次元座標の検出にレンズ座標系ではなくカメラ座標系が用いられるとしてもよい。また、上記各実施例では、プロジェクタ100におけるズームレンズ152の光軸と撮影部180のレンズの光軸との相違を補償するために、レンズ座標系の標準座標系とカメラ座標系の標準座標系との間の座標変換が実行されているが、光軸の相違はわずかなものであるとして座標変換を省略することも可能である。
上記実施例では、投写面としてスクリーンSCは、スクリーン面と背後壁面BWとの間に一定の距離を有していれば、自立したものであっても、背後壁面BWに取り付けられていてもよい。また、スクリーンSC以外のものが用いられてもよい。例えば、ホワイトボードに、黒色のラインマーカで矩形の枠を描き、そのホワイトボードを投写面としてもよい。また、スクリーンSCの代わりに背後壁面BWの一部に段差部を有した投写面が形成されていてもよい。
上記実施例では、プロジェクタ100が液晶パネル130を1つしか有していないが、プロジェクタ100が複数の色成分に対応する複数の液晶パネル130を有するものとしてもよい。また、プロジェクタ100は、液晶パネル以外の電気光学装置(例えばDMD(テキサス・インスツルメンツ社の商標))を有するものとしてもよい。また、プロジェクタ100は、CRTプロジェクタであるとしてもよい。また、本発明は、プロジェクタ100に限らず、投写により投写面に画像を表示させる投写型表示装置一般に適用可能である。
上記実施例では、撮影部180がCCDカメラを有しているとしているが、撮影部180は、撮影により撮影画像を生成することが可能であればよく、例えばCMOSカメラ等の他の撮影装置を有しているとしてもよい。
上記実施例では、ズームレンズ駆動部154により、ズームレンズ152を駆動して、ズーム状態を変化させることができるとしているが、プロジェクタ100は、ズームレンズ駆動部154を備えない構成であってもよく、さらに、ズームレンズ152も備えない構成としてもよい。この場合であっても、スクリーン枠の検出をおこなうことができる。
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
102…バス
120…内部メモリ
130…液晶パネル
132…液晶パネル駆動部
140…照明光学系
150…投写光学系
152…ズームレンズ
154…ズームレンズ駆動部
160…CPU
170…リモコン制御部
172…リモコン
180…撮影部
182…撮影画像メモリ
200…画像処理部
202…パターン投写部
204…計測部
210…段差領域検出部
211…平面算出部
212…判定部
220…枠検出部
230…キーストーン補正部
240…座標変換部
300…ケーブル
Claims (7)
- 投写面に画像を表示させるための投写型表示装置であって、
測定用パターンを投写する投写部と、
前記測定用パターンが投写されている投写領域を撮影して撮影画像を生成する撮影部と、
前記撮影画像を用いて、前記測定用パターンにより形成される前記投写領域上の複数の測定点の三次元座標を計測する計測部と、
前記測定点の三次元座標を用いて、前記投写領域上の段差部であって、スクリーン枠と前記スクリーン枠の背後の面との間の段差部を含む段差領域を前記撮影画像から検出する段差領域検出部と、
前記段差領域からスクリーン枠を検出する枠検出部と、を備える投写型表示装置。 - 請求項1に記載の投写型表示装置において、
前記段差領域検出部は、
3つ以上の前記測定点の三次元座標から、スクリーン面を含む平面に近似する近似平面を算出する平面算出部と、
前記測定点のそれぞれについて、前記近似平面上にあるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記判定部による判定結果に基づき、前記段差領域を検出する投写型表示装置。 - 請求項2に記載の投写型表示装置において、
前記段差領域検出部は、前記判定結果が隣同士で異なる複数の前記測定点のうち、前記近似平面上にあると判定された前記測定点を含む四角形の内枠と、前記近似平面上にないと判定された前記測定点を含む四角形の外枠との間の領域を前記段差領域として検出する投写型表示装置。 - 請求項3に記載の投写型表示装置において、
複数の前記測定点は、マトリクス状に配置されている投写型表示装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の投写型表示装置はさらに、
外部から画像データを取得する画像取得部と、
検出されたスクリーン枠の形状に基づき、前記画像取得部により取得された画像データにより表される投写画像の台形歪みを補正する歪み補正部と、を備える投写型表示装置。 - 請求項5に記載の投写型表示装置はさらに、
光を発する光源部と、
前記光源部の発する光を、画像を表す画像光に変調するためのパネル画像を、パネル面の画像形成領域に形成する画像形成パネル部と、を備え、
前記歪み補正部は、検出されたスクリーン枠の形状に基づき、前記画像形成領域中の一部の領域である補正後画像形成領域を算出すると共に、前記パネル画像を前記補正後画像形成領域に形成させることによって、前記投写部の投写により表される画像の台形歪みを補正する投写型表示装置。 - スクリーンに投写される画像の補正方法であって、
測定用パターンを投写する工程と、
前記測定用パターンが投写されている投写領域を撮影して撮影画像を生成する工程と、
前記撮影画像を用いて、前記測定用パターンにより形成される前記投写領域上の複数の測定点の三次元座標を計測する工程と、
前記測定点の三次元座標を用いて、前記投写領域上の段差部であって、スクリーン枠と前記スクリーン枠の背後の面との間の段差部を含む段差領域を前記撮影画像から検出する工程と、
前記段差領域からスクリーン枠を検出する工程と、
検出されたスクリーン枠の形状に基づき、画像の歪み補正をおこなう工程と、を備える画像の補正方法。
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