JP5320693B2 - 画像処理装置、プロジェクタ - Google Patents
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[形態1] 画像データを用いて投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部を備えるプロジェクタに用いられる画像処理装置であって、
前記プロジェクタの設置面に対する前記プロジェクタの垂直方向の投写角度に関する第1の補正角度パラメータ、前記設置面に対する前記プロジェクタの水平方向の投写角度に関する第2の補正角度パラメータ、および、前記プロジェクタの光軸に対する前記プロジェクタの回転角度に関する第3の補正角度パラメータと、を入力する入力手段と、
前記入力された第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを用いて、前記投写面に対して垂直な直線である投写面法線を算出する投写面法線算出手段と、
前記第3の補正角度パラメータを、前記算出された投写面法線を回転軸とする前記プロジェクタの回転角度に変換する変換手段と、
前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータおよび前記変換された第3の補正角度パラメータを用いて、原画像データから、前記投写面に表示される表示画像の歪みを補正した補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と、を備え、
前記入力手段は、前記第3の補正角度パラメータの入力前に、前記投写面に画像を表示するための表示領域の形状を略矩形とするための、前記第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを入力し、かつ、前記投写面法線の算出後に前記第3の補正角度パラメータを入力する画像処理装置。
本発明の適用例1は、画像データを用いて投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部を備えるプロジェクタに用いられる画像処理装置を提供する。適用例1の画像処理装置は、前記プロジェクタの設置面に対する前記プロジェクタの垂直方向の投写角度に関する第1の補正角度パラメータ、前記設置面に対する前記プロジェクタの水平方向の投写角度に関する第2の補正角度パラメータ、および、前記プロジェクタの光軸に対する前記プロジェクタの回転角度に関する第3の補正角度パラメータと、を入力する入力手段と、前記入力された第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを用いて、前記投写面に対して垂直な直線である投写面法線を算出する投写面法線算出手段と、前記第3の補正角度パラメータを、前記算出された投写面法線を回転軸とする回転角度に変換する変換手段と、前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータおよび前記変換された第3の補正角度パラメータを用いて、原画像データから、前記投写面に表示される表示画像の歪みを補正した補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と、を備える。
本発明の適用例2は、プロジェクタを提供する。適用例2のプロジェクタは、適用例1の画像処理装置と、光源と、前記光源からの射出光と、前記画像処理装置から入力された前記補正画像データとを用いて、前記投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部から出力された射出光を投写面に投写する投写光学系と、を備える。
図1は、実施例におけるプロジェクタPJの構成を例示するブロック図である。プロジェクタPJは、照明光学系100と、液晶ライトバルブ300と、投写光学系340とを備える。図1において、各光学系は簡略に示されている。また、プロジェクタPJは、光源ランプ駆動部110、液晶ライトバルブ駆動部310、投写光学系調整部350、CPU400、画像入力部410、画像処理部420、操作部510を備える。CPU400は、プロジェクタPJ全体の動作を制御する。
A2ー1.角度パラメータ:
図2(a)〜(c)は、実施例におけるプロジェクタとスクリーンSCとの間の角度(投写角度)について説明する説明図である。図2(a)〜(c)において、プロジェクタとスクリーンSCとが設置されている空間をxyz座標系で示す。図2(a)に示すように、実施例では、プロジェクタPJは、x−z平面に平行な面上に設置されており、スクリーンSCはx−y平面に平行な平面である。図2(b)および図2(c)に示すように、x軸は、プロジェクタの設置面に対して水平方向(プロジェクタの左右方向)に伸びた直線であり、y軸は、設置面の垂直方向(プロジェクタの上下方向)に伸びた直線であり、z軸は、プロジェクタPJの前後方向に伸びた直線(x軸およびy軸に垂直な直線)である。各軸は、それぞれ、右側、上側、前側がプラスと規定されている。
上述のように多軸を回転して画像を投写する場合、回転させる軸の順番により投写される画像の形状が異なる。実施例では、ピッチ角θ→ヨー角φ→ロール角ψの順番で軸を回転させて画像を投写する。ピッチ角θとヨー角φを固定することによりスクリーン法線が規定されるため、スクリーン法線nを回転軸として画像を回転してロール角ψを変化させても、投写面に表示されている画像の形状に変化が生じず(すなわち、新たな歪みが発生せず)、ロール角ψの変化後に、再度、ピッチ角θ、ヨー角φの補正の必要がないからである。なお、プロジェクタの底面とプロジェクタが設置されているx−z平面とのなす角が常にピッチ角θと一致し、x−z平面が水平であれば、プロジェクタには、z軸を回転軸とする回転が生じずロール角ψに変化はないため、ピッチ角θとヨー角φのみを用いて画像の歪み補正を行うことができる。そのため、ピッチ角θをヨー角φよりも先に回転させている。
図4〜図8を参照して、投写面に表示されている画像の歪みを補正する補正処理について説明する。図4は、実施例における補正処理を説明するフローチャートである。図5は、実施例における操作部510を例示する説明図である。図6は、実施例における角度パラメータ入力の操作画面を例示する説明図である。図7および図8は、実施例における表示領域の形状と液晶ライトバルブ300に形成される補正形状との対応を例示する説明図である。補正処理は、CPU400が、歪み補正部430の各モジュールを制御して実行する。なお、以降では、説明の便宜上、歪み補正部430の各モジュールが実行するものとして説明する。補正処理は、ユーザからの補正要求、例えば、プロジェクタPJの操作部510に設けられた補正実行ボタンの押下を契機として実行される。
(1)実施例では、プロジェクタPJは、歪み補正部を備えており、本発明における画像処理装置およびプロジェクタに相当する。しかしながら、例えば、歪み補正部は、プロジェクタとは異なるパーソナルコンピュータに設けられていてもよい。係る場合には、コンピュータが本発明における画像処理装置に相当する。
31…縦辺
31…横辺
40…表示領域
41…横辺
43…横辺
55…水平線
100…照明光学系
110…光源ランプ駆動部
300…液晶ライトバルブ
310…液晶ライトバルブ駆動部
340…投写光学系
350…投写光学系調整部
400…CPU
410…画像入力部
420…画像処理部
430…歪み補正部
432…補正形状計算モジュール
434…補正実行モジュール
510…操作部
Claims (8)
- 画像データを用いて投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部を備えるプロジェクタに用いられる画像処理装置であって、
前記プロジェクタの設置面に対する前記プロジェクタの垂直方向の投写角度に関する第1の補正角度パラメータ、前記設置面に対する前記プロジェクタの水平方向の投写角度に関する第2の補正角度パラメータ、および、前記プロジェクタの光軸に対する前記プロジェクタの回転角度に関する第3の補正角度パラメータと、を入力する入力手段と、
前記入力された第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを用いて、前記投写面に対して垂直な直線である投写面法線を算出する投写面法線算出手段と、
前記第3の補正角度パラメータを、前記算出された投写面法線を回転軸とする前記プロジェクタの回転角度に変換する変換手段と、
前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータおよび前記変換された第3の補正角度パラメータを用いて、原画像データから、前記投写面に表示される表示画像の歪みを補正した補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と、を備え、
前記入力手段は、前記第3の補正角度パラメータの入力前に、前記投写面に画像を表示するための表示領域の形状を略矩形とするための、前記第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを入力し、かつ、前記投写面法線の算出後に前記第3の補正角度パラメータを入力する画像処理装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像処理装置であって、更に、
前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータ、前記第3の補正角度パラメータの順番で、前記各補正角度パラメータをユーザに入力させるための角度パラメータ入力画面を前記投写面に表示する表示制御手段を備える、画像処理装置。 - プロジェクタであって、
請求項1ないし請求項3いずれか記載の画像処理装置と、
光源と、
前記光源からの射出光と、前記画像処理装置から入力された前記補正画像データとを用いて、前記投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部から出力された射出光を投写面に投写する投写光学系と、を備えるプロジェクタ。 - 画像データを用いて投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部を備えるプロジェクタに用いられる画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
前記投写面に画像を表示するための表示領域の形状を略矩形とするための、前記プロジェクタの設置面に対する前記プロジェクタの垂直方向の投写角度に関する第1の補正角度パラメータと、前記設置面に対する前記プロジェクタの水平方向の投写角度に関する第2の補正角度パラメータとを、前記プロジェクタの光軸に対する前記プロジェクタの回転角度に関する第3の補正角度パラメータの入力前に入力し、
前記入力された第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを用いて、前記投写面に対して垂直な直線である投写面法線を算出し、
前記投写面法線の算出後に前記第3の補正角度パラメータを入力し、
前記第3の補正角度パラメータを、前記算出された投写面法線を回転軸とする回転角度に変換し、
前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータおよび前記変換された第3の補正角度パラメータを用いて、原画像データから、前記投写面に表示される表示画像の歪みを補正した補正画像データを生成する、画像処理方法。 - 請求項5記載の画像処理方法であって、
前記第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータおよび前記第3の補正角度パラメータの入力において、前記第1の補正角度パラメータを入力し、前記第1の補正角度パラメータの入力後に前記第2の補正角度パラメータを入力し、前記第2の補正角度パラメータの入力後に前記第3の補正角度パラメータを入力する、画像処理方法。 - 画像データを用いて投写面に表示すべき画像を形成する画像形成部を備えるプロジェクタに用いられる画像処理装置に画像処理を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記投写面に画像を表示するための表示領域の形状を略矩形とするための、前記プロジェクタの設置面に対する前記プロジェクタの垂直方向の投写角度に関する第1の補正角度パラメータと、前記設置面に対する前記プロジェクタの水平方向の投写角度に関する第2の補正角度パラメータとを、前記プロジェクタの光軸に対する前記プロジェクタの回転角度に関する第3の補正角度パラメータの入力前に入力する機能と、
前記入力された第1の補正角度パラメータおよび前記第2の補正角度パラメータを用いて、前記投写面に対して垂直な直線である投写面法線を算出する機能と、
前記投写面法線の算出後に前記第3の補正角度パラメータを入力する機能と、
前記第3の補正角度パラメータを、前記算出された投写面法線を回転軸とする回転角度に変換する機能と、
前記第1の補正角度パラメータ、前記第2の補正角度パラメータおよび前記変換された第3の補正角度パラメータを用いて、原画像データから、前記投写面に表示される表示画像の歪みを補正した補正画像データを生成する機能と、を備えるコンピュータプログラム。 - 請求項7記載のコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
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