JP6255663B2 - 投影装置、投影状態調整方法、及び投影状態調整プログラム - Google Patents

投影装置、投影状態調整方法、及び投影状態調整プログラム Download PDF

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Description

本発明は、投影装置、投影状態調整方法、及び投影状態調整プログラムに関する。
一般に、パーソナルコンピュータ等から出力された画像データに基づく画像を、スクリーン等の被投影体に投影する画像投影装置としてのプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタによって、例えば円柱といった曲面に画像が投影されることがある。例えば円柱に歪みがない画像を適切に投影する場合、投影画像に幾何学補正を施す必要がある。このような幾何学補正に用いられる関数は、例えば円柱に対するプロジェクタの向きや距離、円柱の直径といった、プロジェクタと円柱との位置関係等に応じて異なる。このため、プロジェクタと円柱との位置関係等に応じて幾何学補正に係る設定が必要となる。
このような幾何学補正の設定方法はいくつか知られている。例えば、第１の方法は、プロジェクタによって格子模様を円柱に投影し、その格子の交点位置をユーザが調整することで逐次幾何学補正の設定値を変更する方法である。第２の方法は、プロジェクタから円柱までの距離及び方向、円柱におけるスクリーンの範囲、プロジェクタの画角、並びに光軸位置等を明らかにし、それらの値から必要な幾何学補正の補正値を算出する方法である。第３の方法として、例えば特許文献１には、円柱とは直接関係がない一般的な幾何学補正を組み合わせて、画像を調整する技術が開示されている。
特開２００４−３２０６６２号公報
上述の幾何学補正の設定方法について、例えば第１の方法によれば、ユーザは、直感的に操作を行うことができる。しかしながら、多くの交点位置について調整を行う必要があり、多大な手間と時間を要する。例えば第２の方法では、一般的に特定することが困難なプロジェクタと円柱との位置関係等を正確に特定する必要があり、実施することは困難である。例えば第３の方法によれば、操作量が少ないためユーザは比較的容易に操作を行うことができる。しかしながら、ユーザがどのような幾何学補正を組み合わせればよいかを直感的に把握することは困難である。また、第１の方法及び第３の方法は、近似的な設定であり、数学的に正確な補正とはならない。
そこで本発明は、円柱面への画像の投影に係る正確な調整を、直感的に、容易な操作で行える投影装置、投影状態調整方法、及び投影状態調整プログラムを提供することを目的とする。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影装置は、円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、を具備し、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、を含む。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影装置は、円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、を具備し、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換は、投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、を含む。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影状態調整方法は、投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、を具備し、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、を含む。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影状態調整方法は、投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、を具備し、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換は、投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、を含む。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影状態調整プログラムは、コンピュータに、投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、を実行させるための投影状態調整プログラムであって、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、を含む。
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、投影状態調整プログラムは、コンピュータに、投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、を実行させるための投影状態調整プログラムであって、前記対象領域は、前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、に囲まれた領域であり、前記幾何学変換は、投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、を含む。
本発明によれば、円柱面への画像の投影に係る正確な調整を、直感的に、容易な操作で行える投影装置、投影状態調整方法、及び投影状態調整プログラムを提供できる。
本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成例を示すブロック図。 プロジェクタによる円柱への画像投影について説明するための図。 プロジェクタと円柱との位置関係の自由度について説明するための図。 プロジェクタと円柱との位置関係の自由度について説明するための図。 プロジェクタと円柱との位置関係の自由度について説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートの一例について説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートの一例について説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートの一例について説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートの一例について説明するための図。 一実施形態に係る投影状態調整処理の一例を示すフローチャート。 一実施形態に係る第１の調整用チャート処理の一例を示すフローチャート。 一実施形態に係る調整処理の一例を示すフローチャート。 投影状態調整処理前の円柱への調整用チャートの投影状態の一例を示す図。 第１の調整用チャート処理後の円柱への調整用チャートの投影状態の一例を示す図。 一実施形態に係る第２の調整用チャート処理の一例を示すフローチャート。 第２の調整用チャート処理後の円柱への調整用チャートの投影状態の一例を示す図。 一実施形態に係る第３の調整用チャート処理の一例を示すフローチャート。 第３の調整用チャート処理後の円柱への調整用チャートの投影状態の一例を示す図。 一実施形態に係る第４の調整用チャート処理の一例を示すフローチャート。 第４の調整用チャート処理後の円柱への調整用チャートの投影状態の一例を示す図。 一実施形態に係る投影状態調整処理における第１の変換と第２の変換とを説明するための図。 一実施形態に係るプロジェクタによる円柱への画像投影について説明するための図。 一実施形態の変形例に係る円柱への画像投影について説明するための図。 一実施形態の変形例に係る曲面への画像投影について説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートについて説明するための図。 一実施形態に係る調整用チャートについて説明するための図。
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る投影装置は、マイクロミラー表示素子を用いたＤｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＤＬＰ）（登録商標）方式を用いている。本実施形態に係る投影装置としてのプロジェクタ１の構成の概略を図１に示す。本実施形態に係るプロジェクタ１は、円柱に歪みのない画像を適切に投影することができる。このためプロジェクタ１は、投影画像に幾何学変換を施す。プロジェクタ１は、後述のとおり、幾何学変換にあたって必要なパラメータをユーザから取得するように構成されている。
プロジェクタ１は、入出力コネクタ部１１と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２と、画像変換部１３と、投影処理部１４と、マイクロミラー素子１５と、光源部１６と、ミラー１８と、投影レンズ２０と、ＣＰＵ２５と、メインメモリ２６と、プログラムメモリ２７と、操作部２８と、姿勢センサ２９と、音声処理部３０と、スピーカ３２と、投影調整部４０と、システムバスＳＢとを有する。
入出力コネクタ部１１には、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子や、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子といった端子が設けられており、アナログ画像信号が入力される。入力された画像信号は、入出力Ｉ／Ｆ１２及びシステムバスＳＢを介して画像変換部１３に入力される。入力された各種規格のアナログ画像信号は、入出力Ｉ／Ｆ１２でデジタル画像信号に変換される。なお、入出力コネクタ部１１には、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子等も設けられ、アナログ画像信号のみならずデジタル画像信号も入力され得るようにしてもよい。また、入出力コネクタ部１１には、アナログ又はデジタル信号による音声信号が入力される。入力された音声信号は、入出力Ｉ／Ｆ１２及びシステムバスＳＢを介して音声処理部３０に入力される。また、入出力コネクタ部１１には、例えばＲＳ２３２Ｃ端子やＵＳＢ端子が設けられてもよい。
画像変換部１３は、スケーラとも称される。画像変換部１３は、入力された画像データについて、解像度数、階調数等を調整する変換を行い、投影に適した所定のフォーマットの画像データを生成する。画像変換部１３は、変換した画像データを投影処理部１４へ送信する。必要に応じて画像変換部１３は、Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＯＳＤ）用の各種動作状態を示すシンボルを重畳した画像データを、加工画像データとして投影処理部１４に送信する。また、画像変換部１３は、投影画像の幾何学変換を行い、投影状態に応じてスクリーン等の被投影体に適切な形状で画像が投影されるようにする。特に本実施形態では、画像変換部１３は、円柱に適切に画像を投影するための幾何学変換を行う。
光源部１６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色光を含む複数色の光を射出する。ここで、光源部１６は、複数色の色を時分割で順次射出するように構成されている。光源部１６から射出された光は、ミラー１８で全反射し、マイクロミラー素子１５に入射する。
マイクロミラー素子１５は、アレイ状に配列された複数の微小ミラーを有する。各微小ミラーは、高速でオン／オフ動作して、光源部１６から照射された光を投影レンズ２０の方向に反射させたり、投影レンズ２０の方向からそらしたりする。マイクロミラー素子１５には、微小ミラーが例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分だけ並べられている。各微小ミラーにおける反射によって、マイクロミラー素子１５は、例えばＷＸＧＡ解像度の画像を形成する。このように、マイクロミラー素子１５は空間的光変調素子として機能する。
投影処理部１４は、画像変換部１３から送信された画像データに応じて、その画像データが表す画像を表示させるため、マイクロミラー素子１５を駆動する。すなわち、投影処理部１４は、マイクロミラー素子１５の各微小ミラーをオン／オフ動作させる。ここで投影処理部１４は、マイクロミラー素子１５を高速に時分割駆動する。単位時間の分割数は、所定のフォーマットに従ったフレームレート［フレーム／秒］と、色成分の分割数と、表示階調数とを乗算して得られる数である。また、投影処理部１４は、マイクロミラー素子１５の動作と同期させて光源部１６の動作も制御する。すなわち、投影処理部１４は、各フレームを時分割して、フレーム毎に全色成分の光を順次射出するように光源部１６の動作を制御する。
投影レンズ２０は、マイクロミラー素子１５から導かれた光を、例えば図示しないスクリーンや円柱等の被投影体に投影する光に調整する。したがって、マイクロミラー素子１５による反射光で形成された光像は、投影レンズ２０を介して、スクリーンや円柱等の被投影体に投影され表示される。投影レンズ２０は、ズーム機構を有しており、投影される画像の大きさを変更する機能を有する。また、投影レンズ２０は、投影画像の合焦状態を調整するためのピント（フォーカス）調整機構を有する。このように、投影処理部１４、マイクロミラー素子１５、光源部１６及び投影レンズ２０等は、画像を投影する投影部２２として機能する。
音声処理部３０は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備える。入出力コネクタ部１１から入力されたアナログ音声データに基づいて、又は投影動作時に与えられたデジタル音声データをアナログ化した信号に基づいて、音声処理部３０は、スピーカ３２を駆動して拡声放音させる。また、音声処理部３０は、必要に応じてビープ音等を発生させる。スピーカ３２は、音声処理部３０から入力された信号に基づいて音声を射出する一般的なスピーカである。
ＣＰＵ２５は、画像変換部１３、投影処理部１４、音声処理部３０、及び後述の投影調整部４０の動作を制御する。このＣＰＵ２５は、メインメモリ２６及びプログラムメモリ２７と接続されている。メインメモリ２６は、例えばＳＲＡＭで構成される。メインメモリ２６は、ＣＰＵ２５のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２７は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成される。プログラムメモリ２７は、ＣＰＵ２５が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。また、ＣＰＵ２５は、操作部２８と接続されている。操作部２８は、プロジェクタ１の本体に設けられるキー操作部と、プロジェクタ１専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含む。操作部２８には、十字キーやＯＫボタンが含まれる。操作部２８は、ユーザが本体のキー操作部又はリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ２５に出力する。ＣＰＵ２５は、メインメモリ２６及びプログラムメモリ２７に記憶されたプログラムやデータを用いて、操作部２８からのユーザの指示に応じてプロジェクタ１の各部の動作を制御する。
姿勢センサ２９は、例えば３軸の加速度センサを有する。加速度センサは、重力方向に対するプロジェクタ１の姿勢角すなわち、ピッチ、及びロールの各角度を検出する。姿勢センサ２９は、検出結果を投影調整部４０に出力する。
但し、姿勢センサ２９は、後述するように、必須の構成ではない。
投影調整部４０は、例えば円柱に画像を適切に投影するために用いられる画像の幾何学変換に係る変換関数を決定等する。投影調整部４０は、チャート生成部４１と、パラメータ取得部４２と、パラメータ記憶部４３と、変換関数決定部４４と、変換関数記憶部４５と、変換関数読出部４６とを含む。チャート生成部４１は、後述する投影状態調整用のチャートを生成する。調整用のチャートは、例えばプログラムメモリ２７に記録されている、格子模様や現在調整すべきパラメータを表示するマーカ等を読出して生成される。パラメータ取得部４２は、後述する１２個の変換パラメータを、ユーザからの入力等に基づいて取得する。パラメータ記憶部４３は、パラメータ取得部４２が取得した変換パラメータを記憶する。変換関数決定部４４は、パラメータ取得部４２が取得した変換パラメータに基づいて、画像の幾何学変換に用いられる変換関数を算出する。変換関数記憶部４５は、変換関数決定部４４が算出した変換関数を記憶する。変換関数読出部４６は、変換関数記憶部４５に記憶された変換関数を読出し、例えば画像変換部１３に出力する。画像変換部１３は、変換関数に基づいて画像の幾何学変換を行う。
本実施形態に係るプロジェクタ１の動作について説明する。プロジェクタ１が直円柱の母線がなす曲面に画像を投影する場合を考える。まず、図２を参照してプロジェクタ１と、円柱２００と、投影領域１００と、画像が投影される対象領域２１０との関係を説明する。プロジェクタ１の投影レンズから射出された光が被投影体に投影される範囲を投影領域１００と称することにする。円柱２００の表面のうち、画像の投影が希望される領域を対象領域２１０と称することにする。本実施形態では、プロジェクタ１は、長方形の画像が描かれた紙を円柱２００に貼り付けたように、円柱２００に画像を投影するように動作する。この紙に相当する領域であり、最終的に画像が投影される領域が対象領域２１０である。ここで、対象領域２１０の左辺２１２と右辺２１４とは、円柱２００の中心軸２０２と平行になるように設定される。対象領域２１０の上辺２１６及び下辺２１８は、円柱２００の中心軸２０２に対して垂直な平面上に配置される。
投影領域１００内のうち、幾何学変換によって補正された画像が含まれる領域を画像領域１０１と称することにする。すなわち、本実施形態に係るプロジェクタ１は、画像領域１０１を対象領域２１０に一致させるように動作する。ここで、プロジェクタ１は、所望の画像が、この画像が描かれた紙を円柱２００に貼り付けたように、円柱２００に投影されるような幾何学変換を行う。この幾何学変換によって、所望の画像が画像領域１０１に含まれるようにされ、画像領域１０１は、対象領域２１０と一致する。
まず、投影状態の自由度について図３乃至図５を参照して説明する。図３に示されるように、プロジェクタ１の投影レンズを原点として、次のように座標系を定義する。すなわち、プロジェクタ１の投影方向をｚ軸と定義する。ｚ軸方向を向いて、ｚ軸に垂直な面におけるプロジェクタ１の右方向をｘ軸、上方向をｙ軸と定義する。
図３は、プロジェクタ１と円柱２００と対象領域２１０との位置関係を示す。上述の通り、対象領域２１０の左辺２１２と右辺２１４とは平行であり、さらに左辺２１２及び右辺２１４は、円柱２００の中心軸２０２と平行である。また、左辺２１２の上端２１２−１を通り円柱２００の中心軸２０２と垂直な平面を第１の平面２２１としたとき、第１の平面２２１は、右辺２１４の上端２１４−１を通る。また、円柱２００と第１の平面２２１との交線のうち、左辺２１２と右辺２１４とに挟まれた部分は、対象領域２１０の上辺２１６と一致する。左辺２１２の下端２１２−２を通り円柱２００の中心軸２０２と垂直な平面を第２の平面２２２としたとき、第２の平面２２２は、右辺２１４の下端２１４−２を通る。また、円柱２００と第２の平面２２２との交線のうち、左辺２１２と右辺２１４とに挟まれた部分は、対象領域２１０の下辺２１８と一致する。
円柱２００の中心軸２０２と第１の平面２２１との交点を第１の中心Ｏ１とし、円柱２００の中心軸２０２と第２の平面２２２との交点を第２の中心Ｏ２とする。プロジェクタ１に対する円柱２００の自由度は、第１の中心Ｏ１の座標Ｏ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と第２の中心Ｏ２の座標Ｏ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）との合計６自由度により表現され得る。なお、円柱の半径Ｒが変化することは、プロジェクタ１及び円柱２００を含む本座標系全体を拡大又は縮小することと同義であるので、円柱の半径Ｒは１とし、自由度に含まれないものとする。
図４は、第１の平面２２１を示す。この図に示されるように、任意の基準線２２６に対する右辺２１４の上端２１４−１を表す回転角をθ１とし、基準線２２６に対する左辺２１２の上端２１２−１を表す回転角をθ２とする。このように、円柱２００における左辺２１２と右辺２１４とは、２自由度により表現され得る。ここで、（θ２−θ１）で表される画像が投影される部分を表す角度を投影角θと称することにする。
図５は、プロジェクタ１が投影する画像のｚ座標が１である平面における投影範囲を示す。投影範囲は、長方形で表されるので、投影範囲は、例えば左上の座標Ｄ１（ｘ３，ｙ３，１）と右下の座標Ｄ２（ｘ４，ｙ４，１）との合計４自由度により表現され得る。
以上のように、長方形の画像が描かれた紙を円柱２００に貼り付けたように画像を円柱２００に投影し、この画像の左右の辺が円柱の中心軸と平行に調整される場合、投影状態の自由度は、合計１２である。
本実施形態に係るプロジェクタ１は、上述のように円柱２００への画像の投影を調整する投影状態調整動作において、ユーザにとって直感的であり操作数が少ない調整操作であっても、投影状態が正確に調整され得る投影状態調整動作を提供する。上述のとおり円柱への投影に係る自由度は１２であるので、正確に投影状態を調整するためには、投影状態調整において、１２個のパラメータが取得される必要がある。
本実施形態に係るプロジェクタ１における投影状態調整に用いられるパラメータと、投影状態の調整に用いられる調整用チャートの一例とを図６乃至図９を参照して説明する。本実施形態に係る投影状態調整に用いられる調整用チャートは、図６乃至図９に示されるようなものである。これら調整用チャートは何れも、投影領域１００のうち画像を表す画像領域１０１の外枠を含む。さらに、分かり易さのため、これら調整用チャートは、外枠内に設けられた格子状の線を含む。この格子状の線は、投影する画像において間隔が均等となるように設けられている。本実施形態では、これら調整用チャートに含まれる後述の調整用マーカを、図２を参照して説明した画像を投影すべき領域である対象領域２１０の対応する箇所と一致するように調整させることで、投影状態が調整される。
図６は、第１の調整用チャート１１０を示す。第１の調整用チャート１１０は、画像領域１０１の左上角を表す第１の角マーカ１１２と、画像領域１０１の左下角を表す第２の角マーカ１１４と、画像領域１０１の右下角を表す第３の角マーカ１１６と、画像領域１０１の右上角を表す第４の角マーカ１１８とを含む。プロジェクタ１は、第１の角マーカ１１２、第２の角マーカ１１４、第３の角マーカ１１６、及び第４の角マーカ１１８がユーザの操作に従ってそれぞれ上下左右に移動するように、第１の調整用チャート１１０に係る幾何学変換を行う。第１の角マーカ１１２、第２の角マーカ１１４、第３の角マーカ１１６、及び第４の角マーカ１１８のそれぞれが２自由度を有しているので、第１の調整用チャート１１０は、合計８自由度を有している。すなわち、上述の１２自由度のうち８自由度が、第１の調整用チャート１１０を用いて規定される。
図７は、第２の調整用チャート１２０を示す。第２の調整用チャート１２０は、画像領域１０１の上辺の投影画像における中点と画像領域１０１の下辺の投影画像における中点とを結ぶ線を示す中線マーカ１２２を含む。プロジェクタ１は、中線マーカ１２２がユーザの操作に従って左右に移動するように、第２の調整用チャート１２０に係る幾何学変換を行う。中線マーカは１自由度を有しているので、第２の調整用チャート１２０は、１自由度を有している。すなわち、上述の１２自由度のうち１自由度が、第２の調整用チャート１２０を用いて規定される。
図８は、第３の調整用チャート１３０を示す。第３の調整用チャート１３０は、画像領域１０１の上辺の投影画像における中点を示す上辺マーカ１３２と、画像領域１０１の下辺の投影画像における中点を示す下辺マーカ１３４とを含む。プロジェクタ１は、上辺マーカ１３２と下辺マーカ１３４とがユーザの操作に従ってそれぞれ上下に移動するように、第３の調整用チャート１３０に係る幾何学変換を行う。上辺マーカ１３２と下辺マーカ１３４とがそれぞれ１自由度を有しているので、第３の調整用チャート１３０は、合計２自由度を有している。すなわち、上述の１２自由度のうち２自由度が、第３の調整用チャート１３０を用いて規定される。
図９は、第４の調整用チャート１４０を示す。第４の調整用チャート１４０は、画像領域の左辺と上述の中線マーカ１２２が示した中線との間の線である１／４線マーカ１４２と、画像領域の右辺と上述の中線との間の線である３／４線マーカ１４４とを含む。プロジェクタ１は、１／４線マーカ１４２と３／４線マーカ１４４とがユーザの操作に従って左右に移動するように、第４の調整用チャート１４０に係る幾何学変換を行う。ここで、１／４線マーカ１４２と３／４線マーカ１４４とは、上述の中線を中心軸として対称に移動する（幅が変わる）ように構成されている。すなわち、１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４は１自由度を有しているので、第４の調整用チャート１４０は、１自由度を有している。すなわち、上述の１２自由度のうち１自由度が、第４の調整用チャート１４０を用いて規定される。
以上の通り、本実施形態では、第１の調整用チャート１１０と、第２の調整用チャート１２０と、第３の調整用チャート１３０と、第４の調整用チャート１４０とによって、１２自由度が規定される。その結果、プロジェクタ１は、これら調整用チャートを用いて入力されたパラメータを用いて、画像領域１０１を対象領域２１０に正確に一致させるために必要な幾何学変換に係る変換関数を算出することができる。
このように、例えば中線マーカ１２２は、第１の基準線として機能する。例えば１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４は、第２の基準線として機能する。
次に、本実施形態に係るプロジェクタ１における投影状態調整処理について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。この投影状態調整処理は、例えば、円柱２００に向けてプロジェクタ１が設置されたときに、ユーザの指示によって開始される。ステップＳ１０１において、投影調整部４０は、画像領域の４隅の位置を調整する第１の調整用チャート処理を行う。第１の調整用チャート処理について図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０１において、投影調整部４０は、第１の調整用チャート１１０の投影を行わせる。すなわち、投影調整部４０は、第１の調整用チャート１１０を生成し、投影処理部１４に第１の調整用チャートを投影させる。ステップＳ２０２において、投影調整部４０は、第１の調整用チャート１１０の左上の第１の角マーカ１１２を強調表示させる。すなわち、投影調整部４０は、例えば第１の角マーカ１１２の色を変化させたり、第１の角マーカ１１２の大きさを変化させたりすることにより、他の角マーカと比較して第１の角マーカ１１２が強調された第１の調整用チャート１１０を生成し、この第１の調整用チャート１１０を画像変換部１３に出力する。画像変換部１３は、第１の調整用チャート１１０について画像変換を行い、投影処理部１４に出力する。投影処理部１４は、画像変換部１３から入力された画像変換された第１の調整用チャート１１０を投影する。ステップＳ２０３において、投影調整部４０は、第１の角マーカ１１２に係る調整処理を行う。
調整処理について図１２を参照して説明する。ステップＳ３０１において、投影調整部４０は、調整用チャートを投影させる。第１の角マーカ１１２に係る調整処理においては、第１の角マーカ１１２が強調された第１の調整用チャート１１０を投影させる。このとき、ユーザは、例えば十字キーを用いて調整操作を行う。例えば第１の角マーカ１１２に係る調整処理においては、ユーザは、第１の角マーカ１１２の位置を対象領域２１０の左辺２１２の上端２１２−１に一致させるように、十字キーを用いて第１の角マーカ１１２を上下左右に移動させる指示を入力する。
ステップＳ３０２において、投影調整部４０は、ユーザによる調整操作が行われたか否かを判定する。調整操作が行われたと判定されたとき、処理はステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３において、投影調整部４０は、画像変換部１３に画像変換を行わせる。この際、投影調整部４０は、ユーザからの調整操作に基づいて、変換パラメータを決定し、この変換パラメータに基づいて、投影画像の幾何学変換に係る変換関数を算出する。投影調整部４０は、算出した変換関数を画像変換部１３に出力する。画像変換部１３は、投影調整部４０から取得した変換関数に基づいて、投影画像について幾何学変換に係る演算を行う。その後、処理はステップＳ３０１に戻る。
例えば第１の角マーカ１１２に係る調整処理においては、投影調整部４０は、十字キーの押圧に応じて、押された方向に第１の角マーカ１１２の投影位置を移動させるための変換パラメータを決定する。投影調整部４０は、現在の変換関数と、決定された変換パラメータとに基づいて、第１の調整用チャート１１０を変形させるための変換関数を算出する。ユーザは、円柱２００に投影された第１の調整用チャート１１０を見ながら、第１の角マーカ１１２の位置が、対象領域２１０の左辺２１２の上端２１２−１と一致するように十字キーを操作する。投影調整部４０は、算出した変換関数を画像変換部１３に出力する。画像変換部１３は、投影調整部４０から取得した変換関数に基づいて、第１の調整用チャート１１０に対して幾何学変換に係る演算を行う。ステップＳ３０１において、幾何学変換された第１の調整用チャート１１０が投影される。
ステップＳ３０２において、調整操作がされていないと判定されたとき、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、投影調整部４０は、ユーザから本調整処理の完了を表すＯＫの入力がなされたか否かを判定する。ＯＫの入力がなされていないと判定されたとき、処理はステップＳ３０１に戻り、現在の投影を維持する。一方、ＯＫの入力がなされたと判定されたとき、処理はステップＳ３０５に進む。例えば第１の角マーカ１１２に係る調整処理においては、第１の角マーカ１１２の位置が、対象領域２１０の左辺２１２の上端２１２−１と一致したら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このように、ＯＫボタンが押圧されるまで、ユーザの調整操作に応じて順次調整用チャートの幾何学変換に係る変換パラメータが取得され、この変換パラメータから変換関数が算出される。さらに、算出された変換関数を用いて投影用チャートの幾何学変換が行われ、幾何学変換された調整用チャートの投影が行われる。
ステップＳ３０５において、投影調整部４０は、前回のステップＳ３０３における幾何学変換処理に係る変換パラメータを、パラメータ記憶部４３に記憶させ、変換関数を変換関数記憶部４５に記録する。その後、調整処理は終了し、処理は戻る。
図１１に戻って、第１の調整用チャート処理について説明を続ける。ステップＳ２０３の調整処理の後、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４において、投影調整部４０は、第１の角マーカ１１２の強調表示を終了し、左下の第２の角マーカ１１４を強調表示する。すなわち、投影調整部４０は、第２の角マーカ１１４が強調された第１の調整用チャート１１０を生成し、この第１の調整用チャート１１０を画像変換部１３を介して投影処理部１４に出力して投影させる。
ステップＳ２０５において、投影調整部４０は、第２の角マーカ１１４に係る調整処理を行う。調整処理は、第１の角マーカ１１２の場合と同様である。すなわち、ユーザは第２の角マーカ１１４と、対象領域２１０の左辺２１２の下端２１２−２とが一致するように、十字キーを操作する。投影調整部４０は、十字キーの押圧に応じて、第２の角マーカ１１４の投影位置が上下左右に移動するように第１の調整用チャート１１０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第１の調整用チャート１１０の幾何学変換を行う。第２の角マーカ１１４の位置が、対象領域２１０の左辺２１２の下端２１２−２と一致したら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
ステップＳ２０６において、投影調整部４０は、第２の角マーカ１１４の強調表示を終了し、右下の第３の角マーカ１１６を強調表示する。ステップＳ２０７において、投影調整部４０は、第３の角マーカ１１６に係る調整処理を行う。調整処理は、第１の角マーカ１１２の場合と同様である。すなわち、ユーザは第３の角マーカ１１６と、対象領域２１０の右辺２１４の下端２１４−２とが一致するように、十字キーを操作する。投影調整部４０は、十字キーの押圧に応じて、第３の角マーカ１１６の投影位置が上下左右に移動するように第１の調整用チャート１１０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第１の調整用チャート１１０の幾何学変換を行う。第３の角マーカ１１６の位置が、対象領域２１０の右辺２１４の下端２１４−２と一致したら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
ステップＳ２０８において、投影調整部４０は、第３の角マーカ１１６の強調表示を終了し、右上の第４の角マーカ１１８を強調表示する。ステップＳ２０９において、投影調整部４０は、第４の角マーカ１１８に係る調整処理を行う。調整処理は、第１の角マーカ１１２の場合と同様である。すなわち、ユーザは第４の角マーカ１１８と、対象領域２１０の右辺２１４の上端２１４−１とが一致するように、十字キーを操作する。投影調整部４０は、十字キーの押圧に応じて、第４の角マーカ１１８の投影位置が上下左右に移動するように第１の調整用チャート１１０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第１の調整用チャート１１０の幾何学変換を行う。第４の角マーカ１１８の位置が、対象領域２１０の右辺２１４の上端２１４−１と一致したら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
以上によって、第１の調整用チャート処理は終了し、処理は投影状態調整処理に戻る。
例えば、初めに図１３のように第１の調整用チャート１１０が投影されていたとする。ここで、図１３で示されたチャートでは、簡単のため、外枠内の格子の数を図６に示したチャートの格子の数に比べて縦横それぞれ半分にしている。また、マーカの表示は省略されている。図１３において破線は目標とする対象領域２１０を表す。これらは、以下図１４、図１６、図１８、図２０でも同様である。上述の第１の調整用チャート処理によれば、図１３に示されたように投影されていた第１の調整用チャート１１０は、図１４に示されるように、４隅の位置が対象領域２１０の４隅の位置と一致した状態となる。
図１０に戻って説明を続ける。第１の調整用チャート処理の後、ステップＳ１０２において、投影調整部４０は、第２の調整用チャート処理を実行する。第２の調整用チャート処理の一例を、図１５を参照して説明する。第２の調整用チャート処理は、用いられる調整用チャートやマーカが異なるが、基本的には第１の調整用チャート処理と同様である。
ステップＳ４０１において、投影調整部４０は、中線マーカ１２２を含む第２の調整用チャート１２０を投影させる。
ステップＳ４０２において、投影調整部４０は、中線マーカ１２２について調整処理を行う。
ユーザは、中線マーカ１２２が、対象領域２１０の左辺２１２と右辺２１４との中間に位置するように、十字キーの左右キーを操作する。投影調整部４０は、左右キーの押圧に応じて、中線マーカ１２２の投影位置が左右に移動するように第２の調整用チャート１２０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第２の調整用チャート１２０の幾何学変換を行う。中線マーカ１２２の位置が、左辺２１２と右辺２１４との中間に位置したら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
例えば、図１４のように投影されていた調整用チャートは、上述の第２の調整用チャート処理によれば、図１６に示されるようになる。すなわち、投影画像である第２の調整用チャート１２０の左右方向の中央は、対象領域２１０の左右方向の中央と一致する。
図１０に戻って説明を続ける。第２の調整用チャート処理の後、ステップＳ１０３において、投影調整部４０は、第３の調整用チャート処理を実行する。第３の調整用チャート処理の一例を、図１７を参照して説明する。第３の調整用チャート処理は、用いられる調整用チャートやマーカが異なるが、基本的には第１の調整用チャート処理と同様である。
ステップＳ５０１において、投影調整部４０は、第３の調整用チャート１３０を投影させる。ステップＳ５０２において、投影調整部４０は、第３の調整用チャート１３０の上辺マーカ１３２を強調表示させる。ステップＳ５０３において、投影調整部４０は、上辺マーカについて調整処理を行う。
ユーザは上辺マーカ１３２が、対象領域２１０の上辺２１６の中点と同じ高さになるように、すなわち、上辺マーカ１３２と上辺２１６の中点とが重なるように、十字キーの上下キーを操作する。投影調整部４０は、上下キーの押圧に応じて、上辺マーカ１３２の投影位置が上下に移動するように第３の調整用チャート１３０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第３の調整用チャート１３０の幾何学変換を行う。上辺マーカ１３２の位置が、対象領域２１０の上辺２１６の中点と同じ高さになったら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
ステップＳ５０４において、投影調整部４０は、第３の調整用チャート１３０の下辺マーカ１３４を強調表示させる。ステップＳ５０５において、投影調整部４０は、下辺マーカについて調整処理を行う。ユーザは下辺マーカ１３４が、対象領域２１０の下辺２１８と同じ高さになるように、すなわち、下辺マーカ１３４と下辺２１８の中点とが重なるように、十字キーの上下キーを操作する。投影調整部４０は、上下キーの押圧に応じて、下辺マーカ１３４の投影位置が上下に移動するように第３の調整用チャート１３０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第３の調整用チャート１３０の幾何学変換を行う。下辺マーカ１３４の位置が、対象領域２１０の下辺２１８の中点と同じ高さになったら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
以上によって、第３の調整用チャート処理は終了し、処理は投影状態調整処理に戻る。例えば、図１６のように投影されていた調整用チャートは、上述の第３の調整用チャート処理によれば、図１８に示されるようになる。
なお、第２の調整用チャート処理と第３の調整用チャート処理との順序は変更可能であるし、ユーザが第２の調整用チャート処理と第３の調整用チャート処理とを繰り返し行いながら微調整を行うようにしてもよい。第２の調整用チャート処理と第３の調整用チャート処理とによる調整が行われることによって、調整用チャートの外枠である画像領域１０１の４隅と対象領域２１０の４隅とが一致することに加え、画像領域１０１の上辺の中点（上辺マーカ１３２）と対象領域２１０の上辺２１６の中点とが一致し、画像領域１０１の下辺の中点（下辺マーカ１３４）と対象領域２１０の下辺２１８の中点とが一致する。なお、第２の調整用チャート処理と第３の調整用チャート処理とを行っても、画像領域１０１の上辺と対象領域２１０の上辺２１６とは、完全には一致せず、画像領域１０１の下辺と対象領域２１０の下辺２１８とは、完全には一致しない場合がある。
図１０に戻って説明を続ける。第３の調整用チャート処理の後、ステップＳ１０４において、投影調整部４０は、第４の調整用チャート処理を実行する。第４の調整用チャート処理の一例を、図１９を参照して説明する。第４の調整用チャート処理は、用いられる調整用チャートやマーカが異なるが、基本的には第１の調整用チャート処理と同様である。
ステップＳ６０１において、投影調整部４０は、１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４を含む第４の調整用チャート１４０を投影させる。ステップＳ６０２において、投影調整部４０は、１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４について調整処理を行う。
ユーザは、１／４線マーカ１４２が、対象領域２１０の左辺２１２と第３の調整用チャート処理で調整した中線との中間に位置するように、また、３／４線マーカ１４４が、対象領域２１０の右辺２１４と中線との中間に位置するように十字キーの左右キーを操作する。投影調整部４０は、左右キーの押圧に応じて、１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４の投影位置が左右に移動するように第４の調整用チャート１４０を変形させる幾何学変換の変換関数の算出を行う。画像変換部１３は、算出された変換関数に基づいて、第４の調整用チャート１４０の幾何学変換を行う。ここで、１／４線マーカ１４２と３／４線マーカ１４４とは、中線に対して対称となるように連動して移動する。１／４線マーカ１４２と３／４線マーカ１４４との位置が所望の位置となったら、ユーザはＯＫボタンを押圧する。このときの変換パラメータ及び変換関数が記録されて調整処理は終了する。
例えば、図１８のように投影されていた調整用チャートは、上述の第４の調整用チャート処理によれば、図２０に示されるようになる。すなわち、投影画像である第４の調整用チャート１４０の外枠である画像領域１０１は、対象領域２１０の外枠と完全一致し、画像領域内において、例えば等間隔で投影されるべき画像は等間隔で投影される状態になる。すなわち、長方形の画像が描かれた紙が円柱に貼り付けられたように画像が投影される。
図１０に戻って説明を続ける。第４の調整用チャート処理の後、ステップＳ１０５において、投影調整部４０は、第１乃至第４の調整用チャート処理の結果得られた１２個の変換パラメータに基づいて最終的に算出された変換関数を出力する。この変換関数は、これ以降キャンセルされるまで画像投影において、画像変換部１３で行われる幾何学変換に用いられる。また、この変換関数は、変換関数記憶部４５に調整日や設定名などと関連付けられて記憶される。以上によって、投影状態調整処理は終了する。
変換関数記憶部４５に記録された変換関数は、いつでも変換関数読出部４６によって読み出されて画像変換部１３に出力され、画像変換部１３による画像変換に用いられ得る。したがって、例えば、よく用いられるプロジェクタ１と円柱２００との位置関係について１度投影状態の調整が行われ、変換関数が求められれば、２度目以降は、投影状態調整処理は行われなくてもよい。このとき、変換関数読出部４６が変換関数記憶部４５に記憶された変換関数を読み出すことにより、プロジェクタ１は、直ちに所望の領域に正しく画像の投影を行うことができる。
次に、調整処理において行われる幾何学変換について、図２１を参照してさらに説明する。本実施形態で行われる幾何学変換は、２つの画像変換に分解して考えることができる。図２１（ａ）に示されるように、プロジェクタ１が円柱２００の対象領域２１０に画像を投影する場合の幾何学変換を考える。図２１（ａ）に２点鎖線で示されるように、対象領域の右辺と左辺とを通る平面を切断平面２５０と称することにする。また、プロジェクタ１の投影方向に対して垂直な面を投影平面１７０と称することにする。一般には、図２１（ａ）に示されるように、切断平面２５０と投影平面１７０とは平行でない。一方で、図２１（ｂ）に示されるように、切断平面２５０と投影平面１７０とが平行な場合、投影平面１７０から対象領域２１０への幾何学変換は比較的容易である。
そこで、本実施形態では、切断平面２５０と投影平面１７０とが平行でない場合、図２１（ｃ）に示されるように、切断平面２５０と平行な中間平面１８０を考える。この中間平面１８０から対象領域２１０への幾何学変換が第１の変換である。例えば円柱２００の中心（Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｚ）と対象領域の幅を表す投影角θとの４つの変数を、円柱２００を表す変数としたとき、これら変数は、中線マーカ１２２の左右方向の移動パラメータと、上辺マーカ１３２の上下方向の移動パラメータと、下辺マーカ１３４の上下方向の移動パラメータと、１／４線マーカ１４２及び３／４線マーカ１４４が表す対象領域の幅を表す投影角θの半分の値とから決定され得る。
また、図２１（ｄ）に示されるように、投影平面１７０から中間平面１８０への変換が第２の変換である。この第２の変換は、一般的に知られている平面から平面への回転射影変換である。この回転射影変換の変換式は、第１の調整用チャート１１０を用いて決定される画像領域１０１の４隅の座標から決定され得る。
本実施形態では、上述の第１の変換と第２の変換との２つの変換によって、図２２に示されるような、投影平面１７０から対象領域２１０への幾何学変換が行われる。ここで、第１の変換に係るパラメータは、第２の調整用チャート１２０を用いた第２の調整用チャート処理、第３の調整用チャート１３０を用いた第３の調整用チャート処理、及び第４の調整用チャート１４０を用いた第４の調整用チャート処理によって得られる。また、第２の変換に係るパラメータは、第１の調整用チャート１１０を用いた第１の調整用チャート処理で得られる。このように、例えば切断平面２５０は、第３の平面に相当し、例えば第１の変換は、第３の平面と平行な平面と対象領域との間の円柱幾何学変換に相当する。
本実施形態に係る投影状態調整処理によれば、１２個ある変数を、第１乃至第４の調整用チャートを用いた調整操作による入力に基づいて数学的に完全に解いて求めることができるので、投影に必要な正確な幾何学変換の変換式が決定され得る。また、１２変数を解くために入力する１２個のパラメータは、画像領域１０１の４隅の位置と、上辺及び下辺の上下方向位置と、中線の左右方向の位置と、１／４線及び３／４線の間隔とからなる。これらのパラメータは、例えばプロジェクタ１と円柱２００との位置関係や、対象領域を表す投影角θ等を直接入力する場合と比較して、ユーザにとってはるかに直感的に把握しやすいものである。したがって、本実施形態によれば、ユーザは投影状態調整において直感的な操作を行うことができる。また、ユーザの入力に応じて調整用チャートがリアルタイムで更新されることも、直感的な操作を容易にする。また、これら１２個のパラメータという必要最小限のパラメータの入力のみを必要とするので、ユーザにとって調整のための操作数が少ない。以上のことから、本実施形態によれば、ユーザは、直感的かつ容易に正確な投影状態の調整を行うことができる。
さらに、本実施形態にように、第１の変換と第２の変換とに分離して幾何学変換を求めることで、演算量が減少する。このことは高速な処理に効を奏する。本実施形態では、第１の変換に対応する第１の調整用チャート１１０と、第２の変換に対応する第２の調整用チャート１２０、第３の調整用チャート１３０、及び第４の調整用チャート１４０との組み合わせを用いることで、幾何学変換を第１の変換と第２の変換とに分離することを容易にしている。
なお、本実施形態では、例えば第１乃至第４の調整用チャート処理が順に行われるようになっているが、ユーザの指示に応じて適宜戻ったりスキップしたりするように構成されてもよい。また、第１の調整用チャート処理等、各処理における処理順序等についても同様に変更され得る。
本実施形態では、不明な１２個のパラメータを全てユーザが入力するものとして説明を行った。しかしながらこれらパラメータの一部は、必ずしもユーザが入力しなくても、これらパラメータと関係する値を投影調整部４０が取得することは可能である。例えば、投影調整部４０は、投影レンズ２０の画角を投影レンズ２０に設けられたセンサや、投影レンズ２０を制御している制御部から取得することができる。また、投影調整部４０は、例えばプロジェクタ１の姿勢を前述した姿勢センサ２９から取得することができる。投影調整部４０は、ユーザによって操作部２８に入力された円柱２００の直径や、プロジェクタ１の光軸と円柱２００との位置関係を取得するようにしてもよい。これらパラメータに係る値が取得されれば、上記１２個のパラメータのうちいくつかが入力されなくても、１２個の自由度が全て算出され、正確な変換関数が取得され得る。すなわち、調整に必要なユーザの操作を削減することができる。このように、例えば投影レンズ２０の画角を取得する部分や姿勢センサ２９は、投影部と対象領域との位置関係を取得する条件取得部として機能するが、必須の構成ではない。
例えば円柱２００の真正面にプロジェクタ１が設けられていることが明らかであれば、第１乃至第４の調整用チャートを用いて取得される変換パラメータのうち、左右対称なパラメータに係る演算が減らされ得る。この場合、例えば第１の調整用チャートの各角マーカは、左右対称に移動するようにしてもよいし、第３の調整用チャートによる調整が不要になる。また、投影角θが明らかであれば、第４の調整用チャートによる調整は不要になる。
本実施形態では、直円柱に画像を投影する場合を例に挙げて説明したが、斜円柱に画像を投影する場合も、対象領域の左右の２辺が斜円柱の軸と平行であれば、上記と同様である。
また、本実施形態では、対象領域２１０の左右の辺が円柱２００の軸と平行になるという条件が与えられているが、例えば図２３に示されるように、対象領域２１０を円柱の軸に対して回転させてもよい。この場合、変換パラメータは１３個になる。この場合、例えば第５の調整用チャートとしてこの回転角度を調整するチャートが用いられるように構成され得る。変換パラメータの数は増えるが、さらに多様な投影が可能になる。
また、本実施形態では、凸型の円柱曲面に画像を投影する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、凸型の曲面に限らず、図２４に示されるように、円周面の一部をなす凹型の曲面３００に画像を投影する場合も上述の実施形態と同様に動作し得る。この際、プロジェクタ１について設定の変更は必要ない。すなわち、ユーザは、円柱であるか凹面であるかを意識することなく全く同じ操作のよって投影状態の調整を行うことができる。
また、本実施形態では、曲面に画像を投影する例を示したが、投影調整部４０は、平面（半径無限大の円柱面に相当）に画像を投影する場合の投影状態の調整にも用いられ得る。この場合、第１の調整用チャート１１０を用いて画像領域の４隅と対象領域の４隅とが一致するように第１の調整用チャート処理のみが行わればよく、第２乃至第４の調整用チャート処理は行われる必要がない。すなわち、上述の第１の変換と第２の変換とのうち、第２の変換のみが行われればよい。
調整用チャートを用いた調整において、現在どの点を調整しているのかをユーザが明確に認識できるように、また、調整用のチャートの周縁部が円柱の外側にはみ出して投影されない場合でもその方向をユーザが認識できるように、調整用チャートの中央付近に位置ガイドマークが表示されてもよい。例えば、図２５に示されるように、第１の調整用チャート１１０の第１の角マーカ１１２が調整されているとき、第１の調整用チャート１１０は、その中心付近に位置ガイドマーク１１３を含んでもよい。同様に、例えば図２６に示されるように、第３の調整用チャート１３０の上辺マーカ１３２が調整されているとき、第３の調整用チャート１３０は、その中心付近に位置ガイドマーク１３３を含んでもよい。
また、ユーザ操作によるパラメータの更新値の間隔は、例えば十字キーの押圧回数や押圧時間に応じたリニアな変化でもよいし、そうでなくてもよい。例えば、パラメータ値やユーザの指示に応じて、間隔が細かく又は粗く変更され得る。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、
射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、
を具備し、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
を含む、
投影装置。
［２］
前記４隅パラメータは、
前記画像領域の左上隅を、前記対象領域の前記第１の辺と前記第３の辺との交点である左上隅と一致させるための第１のパラメータ及び第２のパラメータと、
前記画像領域の左下隅を、前記対象領域の前記第１の辺と前記第４の辺との交点である前記対象領域の左下隅と一致させるための第３のパラメータ及び第４のパラメータと、
前記画像領域の右下隅を、前記対象領域の前記第２の辺と前記第４の辺との交点である前記対象領域の右下隅と一致させるための第５のパラメータ及び第６のパラメータと、
前記画像領域の右上隅を、前記対象領域の前記第２の辺と前記第３の辺との交点である前記対象領域の右上隅と一致させるための第７のパラメータ及び第８のパラメータと、
を含み、
前記第１の中点パラメータ及び前記第２の中点パラメータは、
前記第１の辺と垂直に設けられた軸方向の位置を横位置と称するときに、
前記第１の中点及び前記第２の中点の横位置を変化させて、第１の中点及び第２の中点の横位置と、前記第３の辺の中点及び前記第４の辺の中点の横位置とを一致させるための第９のパラメータと、
前記第１の辺と平行に設けられた軸方向の位置を高さと称するときに、
前記第１の中点の高さを変化させて、前記第１の中点の高さと前記第３の辺の中点の高さとを一致させるための第１０のパラメータと、
前記第２の中点の高さを変化させて、前記第２の中点の高さと前記第４の辺の中点の高さとを一致させるための第１１のパラメータと、
を含み、
前記第２の基準線は、前記左上隅と前記第１の中点との中点と、前記左下隅と前記第２の中点との中点とを結ぶ１／４線、及び前記右上隅と前記第１の中点との中点と、前記右下隅と前記第２の中点との中点とを結ぶ３／４線であり、
前記第２基準線パラメータは、前記１／４線及び前記３／４線を前記第１の辺と垂直な方向に移動させるための第１２のパラメータである、
［１］に記載の投影装置。
［３］
前記幾何学変換は、
平面と平面との間の回転射影変換と、
前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
を含む、
［１］又は［２］に記載の投影装置。
［４］
変換関数決定部は、
前記第１のパラメータと、前記第２のパラメータと、前記第３のパラメータと、前記第４のパラメータと、前記第５のパラメータと、前記第６のパラメータと、前記第７のパラメータと、前記第８のパラメータとに基づいて、前記回転射影変換に用いられる前記変換関数を決定し、
前記第９のパラメータと、前記第１０のパラメータと、前記第１１のパラメータと、前記第１２のパラメータとに基づいて、前記円柱幾何学変換に用いられる前記変換関数を決定する、
［３］に記載の投影装置。
［５］
前記左上隅と、前記左下隅と、前記右下隅と、前記右上隅と、前記第１の中点と、前記第２の中点と、前記第１の基準線と、前記第２の基準線とを表す調整用チャートであって、前記投影部によって前記曲面上に投影される前記調整用チャートを生成するチャート生成部と、
ユーザによって入力される前記左上隅と、前記左下隅と、前記右下隅と、前記右上隅と、前記第１の中点と、前記第２の中点と、前記第１の基準線と、前記第２の基準線との移動方向を取得する入力部と、
をさらに具備し、
前記パラメータ取得部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記入力部から入力される前記移動方向に基づいて、前記パラメータを取得し、
前記変換関数決定部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記パラメータに基づいて前記変換関数を決定し、
前記画像変換部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記調整用チャートに前記幾何学変換を施す、
［２］に記載の投影装置。
［６］
前記投影部と前記対象領域との位置関係を取得する条件取得部をさらに具備し、
前記パラメータ取得部は、前記位置関係に基づいて、前記パラメータのうち少なくとも１つを取得する、
［１］乃至［４］のうち何れか一に記載の投影装置。
［７］
前記投影部は、前記対象領域の重心を中心として前記対象領域を回転させた回転対象領域に画像を投影するように構成されており、
前記パラメータ取得部は、前記パラメータにさらに含まれる前記回転を表す第１３のパラメータを取得し、
前記変換関数決定部は、前記第１３のパラメータに基づいて、前記回転対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる前記変換関数を決定する、
［１］乃至［４］のうち何れか一に記載の投影装置。
［８］
前記変換関数決定部によって決定された前記変換関数を記憶する変換関数記憶部と、
前記記憶部により記憶された前記変換関数を読み出す変換関数読出部と、
をさらに具備する［１］乃至［７］のうち何れか一に記載の投影装置。
［９］
円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、
射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、
を具備し、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換は、
平面と平面との間の回転射影変換と、
前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
を含む、
投影装置。
［１０］
投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
を具備し、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
を含む、
投影状態調整方法。
［１１］
投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
を具備し、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換は、
平面と平面との間の回転射影変換と、
前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
を含む、
投影状態調整方法。
［１２］
コンピュータに、
投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
を実行させるための投影状態調整プログラムであって、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
を含む、
投影状態調整プログラム。
［１３］
コンピュータに、
投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
を実行させるための投影状態調整プログラムであって、
前記対象領域は、
前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
前記第１の面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
に囲まれた領域であり、
前記幾何学変換は、
平面と平面との間の回転射影変換と、
前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
を含む、
投影状態調整プログラム。
１…プロジェクタ、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インターフェース、１３…画像変換部、１４…投影処理部、１５…マイクロミラー素子、１６…光源部、１８…ミラー、２０…投影レンズ、２２…投影部、２５…ＣＰＵ、２６…メインメモリ、２７…プログラムメモリ、２８…操作部、２９…姿勢センサ、３０…音声処理部、３２…スピーカ、４０…投影調整部、４１…チャート生成部、４２…パラメータ取得部、４３…パラメータ記憶部、４４…変換関数決定部、４５…変換関数記憶部、４６…変換関数読出部、１００…投影領域、１０１…画像領域、１１０…第１の調整用チャート、１１２…第１の角マーカ、１１３…位置ガイドマーク、１１４…第２の角マーカ、１１６…第３の角マーカ、１１８…第４の角マーカ、１２０…第２の調整用チャート、１２２…中線マーカ、１３０…第３の調整用チャート、１３２…上辺マーカ、１３３…位置ガイドマーク、１３４…下辺マーカ、１４０…第４の調整用チャート、１４２…１／４線マーカ、１４４…３／４線マーカ、１７０…投影平面、１８０…中間平面、２００…円柱、２０２…中心軸、２１０…対象領域。

Claims (13)

  1. 円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、
    射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、
    を具備し、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
    前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
    前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
    前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
    前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
    を含む、
    投影装置。
  2. 前記４隅パラメータは、
    前記画像領域の左上隅を、前記対象領域の前記第１の辺と前記第３の辺との交点である左上隅と一致させるための第１のパラメータ及び第２のパラメータと、
    前記画像領域の左下隅を、前記対象領域の前記第１の辺と前記第４の辺との交点である前記対象領域の左下隅と一致させるための第３のパラメータ及び第４のパラメータと、
    前記画像領域の右下隅を、前記対象領域の前記第２の辺と前記第４の辺との交点である前記対象領域の右下隅と一致させるための第５のパラメータ及び第６のパラメータと、
    前記画像領域の右上隅を、前記対象領域の前記第２の辺と前記第３の辺との交点である前記対象領域の右上隅と一致させるための第７のパラメータ及び第８のパラメータと、
    を含み、
    前記第１の中点パラメータ及び前記第２の中点パラメータは、
    前記第１の辺と垂直に設けられた軸方向の位置を横位置と称するときに、
    前記第１の中点及び前記第２の中点の横位置を変化させて、第１の中点及び第２の中点の横位置と、前記第３の辺の中点及び前記第４の辺の中点の横位置とを一致させるための第９のパラメータと、
    前記第１の辺と平行に設けられた軸方向の位置を高さと称するときに、
    前記第１の中点の高さを変化させて、前記第１の中点の高さと前記第３の辺の中点の高さとを一致させるための第１０のパラメータと、
    前記第２の中点の高さを変化させて、前記第２の中点の高さと前記第４の辺の中点の高さとを一致させるための第１１のパラメータと、
    を含み、
    前記第２の基準線は、前記左上隅と前記第１の中点との中点と、前記左下隅と前記第２の中点との中点とを結ぶ１／４線、及び前記右上隅と前記第１の中点との中点と、前記右下隅と前記第２の中点との中点とを結ぶ３／４線であり、
    前記第２基準線パラメータは、前記１／４線及び前記３／４線を前記第１の辺と垂直な方向に移動させるための第１２のパラメータである、
    請求項１に記載の投影装置。
  3. 前記幾何学変換は、
    投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、
    前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
    を含む、
    請求項２に記載の投影装置。
  4. 変換関数決定部は、
    前記第１のパラメータと、前記第２のパラメータと、前記第３のパラメータと、前記第４のパラメータと、前記第５のパラメータと、前記第６のパラメータと、前記第７のパラメータと、前記第８のパラメータとに基づいて、前記回転射影変換に用いられる前記変換関数を決定し、
    前記第９のパラメータと、前記第１０のパラメータと、前記第１１のパラメータと、前記第１２のパラメータとに基づいて、前記円柱幾何学変換に用いられる前記変換関数を決定する、
    請求項３に記載の投影装置。
  5. 前記左上隅と、前記左下隅と、前記右下隅と、前記右上隅と、前記第１の中点と、前記第２の中点と、前記第１の基準線と、前記第２の基準線とを表す調整用チャートであって、前記投影部によって前記曲面上に投影される前記調整用チャートを生成するチャート生成部と、
    ユーザによって入力される前記左上隅と、前記左下隅と、前記右下隅と、前記右上隅と、前記第１の中点と、前記第２の中点と、前記第１の基準線と、前記第２の基準線との移動方向を取得する入力部と、
    をさらに具備し、
    前記パラメータ取得部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記入力部から入力される前記移動方向に基づいて、前記パラメータを取得し、
    前記変換関数決定部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記パラメータに基づいて前記変換関数を決定し、
    前記画像変換部は、前記入力部への前記ユーザの入力毎に、前記調整用チャートに前記幾何学変換を施す、
    請求項２に記載の投影装置。
  6. 前記投影部と前記対象領域との位置関係を取得する条件取得部をさらに具備し、
    前記パラメータ取得部は、前記位置関係に基づいて、前記パラメータのうち少なくとも１つを取得する、
    請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の投影装置。
  7. 前記投影部は、前記対象領域の重心を中心として前記対象領域を回転させた回転対象領域に画像を投影するように構成されており、
    前記パラメータ取得部は、前記パラメータにさらに含まれる前記回転を表す第１３のパラメータを取得し、
    前記変換関数決定部は、前記第１３のパラメータに基づいて、前記回転対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる前記変換関数を決定する、
    請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の投影装置。
  8. 前記変換関数決定部によって決定された前記変換関数を記憶する変換関数記憶部と、
    前記変換関数記憶部により記憶された前記変換関数を読み出す変換関数読出部と、
    をさらに具備する請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の投影装置。
  9. 円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影するように構成された投影部と、
    射出する投影画像に幾何学変換を施す画像変換部と、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得するパラメータ取得部と、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定する変換関数決定部と、
    を具備し、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換は、
    投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、
    前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
    を含む、
    投影装置。
  10. 投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
    射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
    を具備し、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
    前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
    前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
    前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
    前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
    を含む、
    投影状態調整方法。
  11. 投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
    射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
    を具備し、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換は、
    投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、
    前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
    を含む、
    投影状態調整方法。
  12. コンピュータに、
    投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
    射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
    を実行させるための投影状態調整プログラムであって、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換が施された画像が前記曲面上に投影される領域を画像領域としたときに、前記パラメータは、
    前記画像領域の４隅と前記対象領域の４隅とを一致させるための４隅パラメータと、
    前記画像領域の上辺の中点である第１の中点と前記対象領域の前記第３の辺の中点とを一致させるための第１の中点パラメータと、
    前記画像領域の下辺の中点である第２の中点と前記対象領域の前記第４の辺の中点とを一致させるための第２の中点パラメータと、
    前記画像領域の前記第１の中点と前記第２の中点とを結んだ線を第１の基準線としたときに、前記画像領域の左辺と前記第１の基準線との間、又は、前記画像領域の右辺と前記第１の基準線との間に設けられた第２の基準線の位置を調整するための第２基準線パラメータと、
    を含む、
    投影状態調整プログラム。
  13. コンピュータに、
    投影部から円柱の母線がなす曲面上の対象領域に画像を投影することと、
    射出する投影画像に幾何学変換を施すことと、
    前記投影部と前記曲面との位置関係を表すパラメータを取得することと、
    前記パラメータに基づいて、前記対象領域に画像を投影するための前記幾何学変換に用いられる変換関数を決定することと、
    を実行させるための投影状態調整プログラムであって、
    前記対象領域は、
    前記円柱の軸に平行な第１の辺及び第２の辺と、
    前記軸に対して垂直な第１の平面と前記曲面との交線である第３の辺と、
    前記第１の平面と平行な第２の平面と前記曲面との交線である第４の辺と、
    に囲まれた領域であり、
    前記幾何学変換は、
    投影方向に対して垂直な面である投影平面と、前記第１の辺と前記第２の辺とを通る第３の平面と平行な平面との間の回転射影変換と、
    前記第３の平面と平行な平面と、前記対象領域との間の円柱幾何学変換と、
    を含む、
    投影状態調整プログラム。
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