JP3761491B2 - 投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射型映像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射型映像表示装置に関し、詳しくは、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射映像の歪補正方法を適用した投射型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型映像表示装置（プロジェクタ）は、光源から放射された光を液晶パネルなどの表示デバイスによって変調した後、光学レンズを通してスクリーン上に投射することにより映像を表示している。
ところで、投射型映像表示装置は、スクリーンに対して投射光軸を直交させて映像を投射することよりは、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することが多い。この場合、例えば、長方形の映像が台形に歪んだ映像としてスクリーン上に表示される。
【０００３】
そこで、従来の投射型映像表示装置では、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪を補正している。
例えば、特開２００２−６３９１号公報には、以下に示す技術を開示されている。すなわち、まず、スクリーンとは別個に設けられたディスプレイに長方形等の図形を表示すると同時にスクリーン上に同一の図形を表示させる。次に、ディスプレイ上の長方形等の図形の頂点（補正点）を移動して、変形した四辺形の図形をディスプレイに表示させ、その時の変形した四辺形の図形の元の図形に対する変形比率パラメータを求めるとともに、変形した四辺形の図形をスクリーン上に表示する。このスクリーン上に表示した四辺形の図形が元の図形と同一である場合には、その時の変形比率パラメータを保存する。そして、外部から供給される画像を保存した変形比率パラメータに基づいて画像変換してスクリーン上に表示する。以下、この技術を第１の従来技術と呼ぶ。
【０００４】
また、特開２００２−４４５７１号公報には、以下に示す技術が開示されている。すなわち、この技術による装置は、映像をスクリーン上に投射する表示手段と、スクリーン上に投射されたテスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置の座標に対応する歪みのないテスト映像の座標を入力する入力手段と、テスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置を入力手段で入力された歪みのないテスト映像の座標に移動するポインティングデバイスと、テスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置の座標と、歪みのないテスト映像の対応する座標との関係に基づいて、投射映像の歪みを補正する補正手段とを備えている。以下、この技術を第２の従来技術と呼ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した第１の従来技術においては、複数の補正点を指定するたびに補正処理が実施されるため、補正処理に時間を要する場合には、操作者（オペレータ）はその補正処理が終わるまで次の補正点を指定することができず、操作性が良くないという欠点がある。
また、上記した第１の従来技術においては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて、情報処理装置を構成するディスプレイに表示される映像と同一の映像をスクリーン上にも投射することを前提としている。したがって、この技術を投射型映像表示装置単独で映像をスクリーン上に投射する用途に適用するとすれば、ディスプレイが別に必要となり、部品点数が多くなる。
また、上記した第２の従来技術においては、投射映像の歪みを補正するための専用のテスト映像が必要であるため、そのテスト映像を作成して表示するテスト映像表示手段を設けなければならず、装置が高価になる。
【０００６】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ディスプレイやテスト映像表示手段を別に設けることなく、安価な構成、かつ、簡単な操作でスクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正することができる投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射型映像表示装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、前記第１のステップでは、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、前記第１のステップでは、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を操作部又はリモートコントローラの表示部に表示することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の無停電電源装置に係り、前記補正点が、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法に係り、上記補正輪郭枠は、長方形状の第１の色の枠線と、上記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法に係り、上記補正輪郭枠は、長方形状の枠線と、上記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、上記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の発明に係る歪補正プログラムは、コンピュータに請求項１乃至５のいずれか１に記載の機能を実現させることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるとともに、前記表示手段が、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８記載の発明は、スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標が表示される表示部を有する操作部又はリモートコントローラが付加されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正点が、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正輪郭枠が、長方形状の第１の色の枠線と、前記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正輪郭枠が、長方形状の枠線と、前記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、前記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
図２は、この発明の一実施例である投射映像の歪補正方法を適用した投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。
この例の投射型映像表示装置１は、入力映像信号処理部２と、ＣＰＵ（中央処理装置）３と、記憶部４と、操作部５と、補正輪郭枠生成部６と、映像歪み補正部７と、ポインタ生成部８と、投射データ生成部９と、投射部１０とから構成されている。
【００２０】
入力映像信号処理部２は、ＣＰＵ３の制御の下、外部から供給されるアナログの映像信号ＳＰをデジタルの映像データにアナログ／デジタル変換した後、逆ガンマ補正処理等を施し、その結果を映像データＤＰ１として補正輪郭枠生成部６及び映像歪み補正部７に供給する。ＣＰＵ３は、記憶部４に記憶された各種プログラムを実行し、記憶部４に確保された各種レジスタやフラグを用いて、操作者による操作部５を構成する各種キーの操作に応じて、図示せぬスクリーンに投射映像を表示するために、装置各部を制御する。記憶部４としては、ＲＡＭやＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤ（フレキシブル・ディスク）、ＨＤ（ハード・ディスク）、ＭＯ（光磁気）ディスク、ＣＤ（コンパクト・ディスク）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（ReWritable）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。記憶部４には、外部から供給される映像信号ＳＰに基づいてスクリーンに投射映像を表示するためのメインプログラムの他、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正するための歪補正プログラム等が記憶されている。
【００２１】
操作部５は、この例の投射型映像表示装置１の筐体に、例えば、図３に示すような、モード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７の他、図示しないが、電源スイッチ等の各種スイッチが設けられているとともに、マウスやジョイスティック、トラックボール、トラックパッド、ポインティング・スティック等のポインティング・デバイス（図示略）が接続可能に構成されている。また、操作部５は、図示しないが、リモートコントローラ（図示略）から発せられる光信号を受光する受光部や後述するスクリーンに表示されるポインタＰＴ（図１及び図４参照）の座標等が表示される表示部等を有する。操作部５は、キー１１〜１６、各種スイッチ、ポインティング・デバイス、あるいはリモートコントローラ（図示略）が操作者によって操作されることにより、そのキー１１〜１７やスイッチ、あるいは光信号の種類及びキー等の押下時間に応じた信号をＣＰＵ３に供給する。
【００２２】
モード切換キー１１は、この例の投射型映像表示装置１の動作モードを、映像の歪みを補正するための補正モードと、スクリーンに投射映像を表示するための通常モードとの切り換えを指示するために用いられる。エンターキー１２は、例えば、補正モードにおいて、図４に示すように、スクリーン２１に表示されたポインタＰＴの位置を第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４として設定するため等に用いられる。図４において、（２２６，６９６）とは、ポインタＰＴの位置の座標を示している。つまり、この例の投射型映像表示装置１がＳＸＧＡ（super extended graphics array）モードと呼ばれ、解像度が１２８０×１０２４画素であるものとした場合、スクリーン２１上に表示された投射映像、あるいは、スクリーン２１からはみ出して表示された投射映像（以下、単に、スクリーン２１に表示された投射映像という）の左下角を原点（０，０）とするとともに、スクリーン２１に表示された投射映像の左上角を座標（０，１０２４）に、スクリーン２１に表示された投射映像の右下角を座標（１２８０，０）に、スクリーン２１に表示された投射映像の右下角を座標（１２８０，１０２４）に各々設定し、ポインタＰＴの位置をスクリーン２１に表示された投射映像の左下角からの相対位置として座標で表示するのである。これは、後述する補正輪郭枠２２は、投射映像２３の補正の基準となるため、四辺形、すなわち、長方形又は正方形であることが好ましいが、操作者にポインタＰＴの座標を表示することにより第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を長方形の正確な四隅として設定させるための指針を示すものである。シフトキー１３は、操作者がこのシフトキー１３を押下しつつ、モード切換キー１１やエンターキー１２等を押下することにより、この例の投射型映像表示装置１に各種処理の開始等を指示するために用いられる。例えば、操作者がシフトキー１３を押下しつつ、エンターキー１２を押下することにより、自己が設定した補正輪郭枠２２に基づいて映像の歪み補正の開始を指示することができる。アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６及びライトキー１７は、上記選択モードにおいて、スクリーン２１に表示された上記補正輪郭枠２２の第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４の位置を選択するために用いられる。図４に示すポインタＰＴは、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６及びライトキー１７、あるいはポインティング・デバイス（図示略）が第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４の位置を選択するために操作者によって操作されることにより、スクリーン２１上を移動する。
【００２３】
なお、上記した図示せぬリモートコントローラにも、図３に示すモード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７と同等の機能を有する各種キーが設けられている。したがって、以下の説明において、モード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７というときは、投射型映像表示装置１の筐体に設けられたものと、図示せぬリモートコントローラに設けられたもののいずれかであることを意味している。また、上記した図示せぬリモートコントローラの中には、トラックボール、トラックパッド、ポインティング・スティック等のポインティング・デバイスが設けられているものがある。さらに、図示せぬリモートコントローラは、スクリーン２１に表示されるポインタＰＴの座標等が表示される表示部等を有する。
【００２４】
補正輪郭枠生成部６は、ＣＰＵ３の制御の下、スクリーンに表示された投射映像の歪みを補正するために用いる補正輪郭枠に関する補正輪郭枠データＤＣＦを生成する。映像歪み補正部７は、ＣＰＵ３の制御の下、入力映像信号処理部２から供給される映像データＤＰ１について投射映像の歪みを補正することにより映像データＤＰ２を生成する。ポインタ生成部８は、ＣＰＵ３の制御の下、スクリーンに表示すべきポインタに関するポインタデータＤＰＴを生成する。なお、補正輪郭枠生成部６において生成される補正輪郭枠データＤＣＦと、ポインタ生成部８において生成されるポインタデータＤＰＴとは、映像歪み補正部７において歪み補正が施されないように構成されている。
【００２５】
投射データ生成部９は、ＣＰＵ３の制御の下、補正輪郭枠生成部６から供給される補正輪郭枠データＤＣＦと、映像歪み補正部７から供給される映像データＤＰ２と、ポインタ生成部８から供給されるポインタデータＤＰＴとを合成して、最終的な投射データＤＰ３を生成する。投射部１０は、一般的に、表示デバイス、光学レンズ、光源ランプなどからなり、投射データ生成部９から供給される投射データＤＰ３に基づいて表示デバイスによって光源から放射された光を変調した後、光学レンズにより画像を拡大してスクリーン上に投射することにより映像を表示する。このうち、表示デバイスには、一般に、液晶パネルや、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（商標名）等のデバイスが使用されることが多い。ここで、ＤＬＰとは、米国テキサスインスツルメンツ社が開発したＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を使用した投射型映像表示方法の１つの方法であり、１３μm四方の小さな鏡を数百万個敷き詰めた素子で１つずつの鏡の向きを制御することにより光源の光を反射させて映像を映すものである。
【００２６】
次に、上記構成の投射型映像表示装置１の動作について、図１〜図４を参照して説明する。この例の投射型映像表示装置１は、初期状態では通常モードに設定されているものとする。図１は、この例の投射型映像表示装置１がスクリーン２１に対して投射光軸を傾斜させて映像を投射していることを示す概略図である。図から分かるように、本来長方形状であるはずの投射映像２３は台形状に歪んでいる。図１において、投射映像２３の四隅は、補正対象である第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４である。なお、この例では、図１に示す投射映像２３を左上部、右上部、右下部及び左下部に４分割して各々第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４を設定可能なエリアとするとともに、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４に各々対応させている。
そこで、まず、操作者は、モード切換キー１１を操作して、この例の投射型映像表示装置１の動作モードを通常モードから補正モードの選択モードへ切り換えるように指示する。
【００２７】
これにより、モード切換キー１１が操作者によって操作されることにより、操作部５がモード切換キー１１に応じた信号をＣＰＵ３に供給する。したがって、ＣＰＵ３には、記憶部４から歪補正プログラムが読み込まれるので、ＣＰＵ３は、この歪補正プログラムの制御により、ポインタ生成部８を制御して、スクリーンに表示すべきポインタに関するポインタデータＤＰＴの生成を指示する。なお、以下では、説明を簡単にするため、ＣＰＵ３の具体的な処理については特に説明せず、操作者の操作を中心に説明する。
【００２８】
これにより、図１及び図４に示すように、スクリーン２１にポインタＰＴ及びポインタＰＴの先端の座標が表示されるとともに、座標については、操作部５を構成する表示部（図示略）や図示せぬリモートコントローラに設けられた表示部（図示略）に表示される。そこで、操作者は、スクリーン２１や操作部５の表示部又はリモートコントローラの表示部に表示されたポインタＰＴ及びその座標を参照しつつ、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７、あるいはポインティング・デバイスを操作して、ポインタＰＴを任意の位置へ移動させ、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定する。
【００２９】
操作者が第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定するのに伴って、図１及び図４に破線で示したように、補正輪郭枠２２を構成する横線２２１、縦線２２２、横線２２３及び縦線２２４が順次スクリーン２１上に表示されていく。この場合、補正輪郭枠生成部６において生成される補正輪郭枠データＤＣＦと、ポインタ生成部８において生成されるポインタデータＤＰＴとは、映像歪み補正部７において歪み補正が施されず、スクリーン２１上にその位置や形状が操作者の操作に応じて更新されつつ表示される。図１及び図４に示す補正輪郭枠２２は、長方形状のスクリーン２１（縦横比；３：４又は９：１６）に相似し、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を四隅とする長方形状である。なお、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を設定する順序は特に限定されず、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４のいずれから設定を開始しても良く、また右回りでも左回りでも隣接する補正基準点を順次設定するものであれば良い。さらに、第１〜第４補正基準点Ｐ Ｄ１ 〜Ｐ Ｄ４ を、スクリーン２１の枠そのものの四隅に設定しても良い。
【００３０】
この後、操作者は、補正輪郭枠２２の形状や大きさを調整する場合には、スクリーン２１や操作部５の表示部又はリモートコントローラの表示部に表示されたポインタＰＴ又はその座標を参照しつつ、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７、あるいはポインティング・デバイスを操作して、ポインタＰＴを任意の位置へ移動させ、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定し直す。
そして、操作者は、補正輪郭枠２２の形状及び大きさが意図したものとなったときには、シフトキー１３を押下しつつ、エンターキー１２を押下することにより、自己が設定した補正輪郭枠２２に基づいて映像の歪み補正の開始を指示する。これにより、ＣＰＵ３は、投射映像２３の各第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４と、補正輪郭枠２２の各第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４に対応する第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４との距離に応じた補正パラメータを演算した後、その演算したすべての補正パラメータを記憶部４に保存する。
この後、ＣＰＵ３は、記憶部４に保存されている補正パラメータに基づいて映像歪み補正部７を制御して、入力映像信号処理部２から供給される映像データＤＰ１について投射映像の歪みを補正させることにより映像データＤＰ２を生成させた後、投射データ生成部９及び投射部１０を経てスクリーン２１上に補正後の投射映像を表示させる。
【００３１】
このように、この例の構成によれば、投射映像の歪み補正をする際に、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成するので、操作者はこの補正輪郭枠２２を設定した後に補正処理の開始を指示することができる。この結果、上記した第１の従来技術のように、１個の補正基準点を指定するたびに補正処理が実施されることがないので、たとえ補正処理に時間を要する場合であっても、操作者はすべての補正基準点を順次指定することができ、操作性が向上する。
また、この例の構成によれば、投射映像の歪み補正をする際には、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成するので、上記した第２の従来技術のように、投射映像の歪みを補正するための専用のテスト映像を作成して表示するテスト映像表示手段を設けたり、上記した第１の従来例のように、ディスプレイを設ける必要がない。したがって、投射型映像表示装置を安価かつ簡単に構成することができる。
【００３２】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例においては、補正輪郭枠生成部６、映像歪み補正部７、ポインタ生成部８及び投射データ生成部９をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定されない。すなわち、上記補正輪郭枠生成部６、上記映像歪み補正部７、上記ポインタ生成部８及び上記投射データ生成部９の機能についてもプログラムとして記憶部４に記憶されていると構成し、このプログラムは、記憶部４からＣＰＵ３に読み込まれ、ＣＰＵ３の動作を制御する。ＣＰＵ３は、上記プログラムが起動されると、上記補正輪郭枠生成部６、上記映像歪み補正部７、上記ポインタ生成部８及び上記投射データ生成部９として機能し、上記プログラムの制御により、上記した処理を実行するのである。
また、上述の実施例においては、リモートコントローラから操作部５に向けて光信号が出力される例を示したが、これに限定されず、リモートコントローラから操作部５に向けて電波が放射され、操作部５がその電波を受信して電気信号に変換するように構成しても良い。
【００３３】
また、上述の実施例においては、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成する例を示したが、これに限定されず、操作者が指定する補正基準点は何個でもあっても良い。この場合でも、上記した実施例の場合と同様の効果が得られる。
また、上述の実施例においては、補正輪郭枠２２は、長方形状の破線である例を示したが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、補正輪郭枠３１は、長方形状の黒枠線３１ａと、黒枠線３１ａの内側に隣接する白枠線３１ｂとから構成しても良い。この場合には、操作者は、どのような投射映像、例えば、市松模様の投射映像３２であっても、比較的、目視しやすくなる。なお、補正輪郭枠を構成する２本の枠線の色は黒色及び白色に限定されず、例えば、互いに補色関係にある２色のように目視しやすい色であれば良い。なお、補正輪郭枠３１の線の種類は、実線、破線、１点鎖線、２点鎖線のいずれでも良い。
また、上述の実施例においては、長方形状の破線である例を示したが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、補正輪郭枠４１は、図６に示すように、長方形状の線からなる枠線４１ａと、枠線４１ａの対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線４１ｂと、枠線４１ａの２本の長辺にほぼ内接するサークル線４１ｃとから構成しても良い。この場合には、投射映像４２と補正輪郭枠４１との位置関係や補正輪郭枠４１の形状が操作者に目視しやすくなり、より一層操作性が向上する。なお、補正輪郭枠４１の線の種類は、実線、破線、１点鎖線、２点鎖線のいずれでも良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、操作者の操作に応じてスクリーン上でポインタを移動させ、操作者の操作により指定された、投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠をスクリーンに表示する第１のステップと、操作者の補正輪郭枠の決定の指示に応じて補正輪郭枠を決定するとともに、投射映像の各補正点と、各補正点に対応する補正輪郭枠の補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、補正パラメータに基づいて投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるので、ディスプレイやテスト映像表示手段を別に設けることなく、安価な構成、かつ、簡単な操作でスクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略斜視図である。
【図２】同方法を適用した投射型映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同装置を構成する操作部５の一部である各種キーの外観構成を示す正面図である。
【図４】同方法を説明するための概略図である。
【図５】この発明の第１の変形例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略図である。
【図６】この発明の第２の変形例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ 投射型映像表示装置
３ ＣＰＵ（制御手段）
５ 操作部（操作手段）
６ 補正輪郭枠生成部（表示手段）
７ 映像歪み補正部（補正手段）
８ ポインタ生成部（表示手段）
９ 投射データ生成部（表示手段）
１０ 投射部（表示手段）
１１ モード切換キー
１２ エンターキー
１３ シフトキー
１４ アップキー
１５ ダウンキー
１６ レフトキー
１７ ライトキー
２１ スクリーン
２２，３１，４１ 補正輪郭枠
２３，３２，４２ 投射映像
３１ａ 黒枠線
３１ｂ 白枠線
４１ａ 枠線
４１ｂ 十字線
４１ｃ サークル線
【発明の属する技術分野】
この発明は、投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射型映像表示装置に関し、詳しくは、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射映像の歪補正方法を適用した投射型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型映像表示装置（プロジェクタ）は、光源から放射された光を液晶パネルなどの表示デバイスによって変調した後、光学レンズを通してスクリーン上に投射することにより映像を表示している。
ところで、投射型映像表示装置は、スクリーンに対して投射光軸を直交させて映像を投射することよりは、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することが多い。この場合、例えば、長方形の映像が台形に歪んだ映像としてスクリーン上に表示される。
【０００３】
そこで、従来の投射型映像表示装置では、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪を補正している。
例えば、特開２００２−６３９１号公報には、以下に示す技術を開示されている。すなわち、まず、スクリーンとは別個に設けられたディスプレイに長方形等の図形を表示すると同時にスクリーン上に同一の図形を表示させる。次に、ディスプレイ上の長方形等の図形の頂点（補正点）を移動して、変形した四辺形の図形をディスプレイに表示させ、その時の変形した四辺形の図形の元の図形に対する変形比率パラメータを求めるとともに、変形した四辺形の図形をスクリーン上に表示する。このスクリーン上に表示した四辺形の図形が元の図形と同一である場合には、その時の変形比率パラメータを保存する。そして、外部から供給される画像を保存した変形比率パラメータに基づいて画像変換してスクリーン上に表示する。以下、この技術を第１の従来技術と呼ぶ。
【０００４】
また、特開２００２−４４５７１号公報には、以下に示す技術が開示されている。すなわち、この技術による装置は、映像をスクリーン上に投射する表示手段と、スクリーン上に投射されたテスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置の座標に対応する歪みのないテスト映像の座標を入力する入力手段と、テスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置を入力手段で入力された歪みのないテスト映像の座標に移動するポインティングデバイスと、テスト投射映像の歪み輪郭を規定する特定位置の座標と、歪みのないテスト映像の対応する座標との関係に基づいて、投射映像の歪みを補正する補正手段とを備えている。以下、この技術を第２の従来技術と呼ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した第１の従来技術においては、複数の補正点を指定するたびに補正処理が実施されるため、補正処理に時間を要する場合には、操作者（オペレータ）はその補正処理が終わるまで次の補正点を指定することができず、操作性が良くないという欠点がある。
また、上記した第１の従来技術においては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて、情報処理装置を構成するディスプレイに表示される映像と同一の映像をスクリーン上にも投射することを前提としている。したがって、この技術を投射型映像表示装置単独で映像をスクリーン上に投射する用途に適用するとすれば、ディスプレイが別に必要となり、部品点数が多くなる。
また、上記した第２の従来技術においては、投射映像の歪みを補正するための専用のテスト映像が必要であるため、そのテスト映像を作成して表示するテスト映像表示手段を設けなければならず、装置が高価になる。
【０００６】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ディスプレイやテスト映像表示手段を別に設けることなく、安価な構成、かつ、簡単な操作でスクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正することができる投射映像の歪補正方法、歪補正プログラム及び投射型映像表示装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、前記第１のステップでは、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、前記第１のステップでは、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を操作部又はリモートコントローラの表示部に表示することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の無停電電源装置に係り、前記補正点が、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法に係り、上記補正輪郭枠は、長方形状の第１の色の枠線と、上記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法に係り、上記補正輪郭枠は、長方形状の枠線と、上記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、上記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の発明に係る歪補正プログラムは、コンピュータに請求項１乃至５のいずれか１に記載の機能を実現させることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるとともに、前記表示手段が、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８記載の発明は、スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置に係り、操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標が表示される表示部を有する操作部又はリモートコントローラが付加されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正点が、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正輪郭枠が、長方形状の第１の色の枠線と、前記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置に係り、前記補正輪郭枠が、長方形状の枠線と、前記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、前記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
図２は、この発明の一実施例である投射映像の歪補正方法を適用した投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。
この例の投射型映像表示装置１は、入力映像信号処理部２と、ＣＰＵ（中央処理装置）３と、記憶部４と、操作部５と、補正輪郭枠生成部６と、映像歪み補正部７と、ポインタ生成部８と、投射データ生成部９と、投射部１０とから構成されている。
【００２０】
入力映像信号処理部２は、ＣＰＵ３の制御の下、外部から供給されるアナログの映像信号ＳＰをデジタルの映像データにアナログ／デジタル変換した後、逆ガンマ補正処理等を施し、その結果を映像データＤＰ１として補正輪郭枠生成部６及び映像歪み補正部７に供給する。ＣＰＵ３は、記憶部４に記憶された各種プログラムを実行し、記憶部４に確保された各種レジスタやフラグを用いて、操作者による操作部５を構成する各種キーの操作に応じて、図示せぬスクリーンに投射映像を表示するために、装置各部を制御する。記憶部４としては、ＲＡＭやＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤ（フレキシブル・ディスク）、ＨＤ（ハード・ディスク）、ＭＯ（光磁気）ディスク、ＣＤ（コンパクト・ディスク）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（ReWritable）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。記憶部４には、外部から供給される映像信号ＳＰに基づいてスクリーンに投射映像を表示するためのメインプログラムの他、スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正するための歪補正プログラム等が記憶されている。
【００２１】
操作部５は、この例の投射型映像表示装置１の筐体に、例えば、図３に示すような、モード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７の他、図示しないが、電源スイッチ等の各種スイッチが設けられているとともに、マウスやジョイスティック、トラックボール、トラックパッド、ポインティング・スティック等のポインティング・デバイス（図示略）が接続可能に構成されている。また、操作部５は、図示しないが、リモートコントローラ（図示略）から発せられる光信号を受光する受光部や後述するスクリーンに表示されるポインタＰＴ（図１及び図４参照）の座標等が表示される表示部等を有する。操作部５は、キー１１〜１６、各種スイッチ、ポインティング・デバイス、あるいはリモートコントローラ（図示略）が操作者によって操作されることにより、そのキー１１〜１７やスイッチ、あるいは光信号の種類及びキー等の押下時間に応じた信号をＣＰＵ３に供給する。
【００２２】
モード切換キー１１は、この例の投射型映像表示装置１の動作モードを、映像の歪みを補正するための補正モードと、スクリーンに投射映像を表示するための通常モードとの切り換えを指示するために用いられる。エンターキー１２は、例えば、補正モードにおいて、図４に示すように、スクリーン２１に表示されたポインタＰＴの位置を第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４として設定するため等に用いられる。図４において、（２２６，６９６）とは、ポインタＰＴの位置の座標を示している。つまり、この例の投射型映像表示装置１がＳＸＧＡ（super extended graphics array）モードと呼ばれ、解像度が１２８０×１０２４画素であるものとした場合、スクリーン２１上に表示された投射映像、あるいは、スクリーン２１からはみ出して表示された投射映像（以下、単に、スクリーン２１に表示された投射映像という）の左下角を原点（０，０）とするとともに、スクリーン２１に表示された投射映像の左上角を座標（０，１０２４）に、スクリーン２１に表示された投射映像の右下角を座標（１２８０，０）に、スクリーン２１に表示された投射映像の右下角を座標（１２８０，１０２４）に各々設定し、ポインタＰＴの位置をスクリーン２１に表示された投射映像の左下角からの相対位置として座標で表示するのである。これは、後述する補正輪郭枠２２は、投射映像２３の補正の基準となるため、四辺形、すなわち、長方形又は正方形であることが好ましいが、操作者にポインタＰＴの座標を表示することにより第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を長方形の正確な四隅として設定させるための指針を示すものである。シフトキー１３は、操作者がこのシフトキー１３を押下しつつ、モード切換キー１１やエンターキー１２等を押下することにより、この例の投射型映像表示装置１に各種処理の開始等を指示するために用いられる。例えば、操作者がシフトキー１３を押下しつつ、エンターキー１２を押下することにより、自己が設定した補正輪郭枠２２に基づいて映像の歪み補正の開始を指示することができる。アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６及びライトキー１７は、上記選択モードにおいて、スクリーン２１に表示された上記補正輪郭枠２２の第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４の位置を選択するために用いられる。図４に示すポインタＰＴは、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６及びライトキー１７、あるいはポインティング・デバイス（図示略）が第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４の位置を選択するために操作者によって操作されることにより、スクリーン２１上を移動する。
【００２３】
なお、上記した図示せぬリモートコントローラにも、図３に示すモード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７と同等の機能を有する各種キーが設けられている。したがって、以下の説明において、モード切換キー１１、エンターキー１２、シフトキー１３、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７というときは、投射型映像表示装置１の筐体に設けられたものと、図示せぬリモートコントローラに設けられたもののいずれかであることを意味している。また、上記した図示せぬリモートコントローラの中には、トラックボール、トラックパッド、ポインティング・スティック等のポインティング・デバイスが設けられているものがある。さらに、図示せぬリモートコントローラは、スクリーン２１に表示されるポインタＰＴの座標等が表示される表示部等を有する。
【００２４】
補正輪郭枠生成部６は、ＣＰＵ３の制御の下、スクリーンに表示された投射映像の歪みを補正するために用いる補正輪郭枠に関する補正輪郭枠データＤＣＦを生成する。映像歪み補正部７は、ＣＰＵ３の制御の下、入力映像信号処理部２から供給される映像データＤＰ１について投射映像の歪みを補正することにより映像データＤＰ２を生成する。ポインタ生成部８は、ＣＰＵ３の制御の下、スクリーンに表示すべきポインタに関するポインタデータＤＰＴを生成する。なお、補正輪郭枠生成部６において生成される補正輪郭枠データＤＣＦと、ポインタ生成部８において生成されるポインタデータＤＰＴとは、映像歪み補正部７において歪み補正が施されないように構成されている。
【００２５】
投射データ生成部９は、ＣＰＵ３の制御の下、補正輪郭枠生成部６から供給される補正輪郭枠データＤＣＦと、映像歪み補正部７から供給される映像データＤＰ２と、ポインタ生成部８から供給されるポインタデータＤＰＴとを合成して、最終的な投射データＤＰ３を生成する。投射部１０は、一般的に、表示デバイス、光学レンズ、光源ランプなどからなり、投射データ生成部９から供給される投射データＤＰ３に基づいて表示デバイスによって光源から放射された光を変調した後、光学レンズにより画像を拡大してスクリーン上に投射することにより映像を表示する。このうち、表示デバイスには、一般に、液晶パネルや、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（商標名）等のデバイスが使用されることが多い。ここで、ＤＬＰとは、米国テキサスインスツルメンツ社が開発したＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を使用した投射型映像表示方法の１つの方法であり、１３μm四方の小さな鏡を数百万個敷き詰めた素子で１つずつの鏡の向きを制御することにより光源の光を反射させて映像を映すものである。
【００２６】
次に、上記構成の投射型映像表示装置１の動作について、図１〜図４を参照して説明する。この例の投射型映像表示装置１は、初期状態では通常モードに設定されているものとする。図１は、この例の投射型映像表示装置１がスクリーン２１に対して投射光軸を傾斜させて映像を投射していることを示す概略図である。図から分かるように、本来長方形状であるはずの投射映像２３は台形状に歪んでいる。図１において、投射映像２３の四隅は、補正対象である第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４である。なお、この例では、図１に示す投射映像２３を左上部、右上部、右下部及び左下部に４分割して各々第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４を設定可能なエリアとするとともに、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４に各々対応させている。
そこで、まず、操作者は、モード切換キー１１を操作して、この例の投射型映像表示装置１の動作モードを通常モードから補正モードの選択モードへ切り換えるように指示する。
【００２７】
これにより、モード切換キー１１が操作者によって操作されることにより、操作部５がモード切換キー１１に応じた信号をＣＰＵ３に供給する。したがって、ＣＰＵ３には、記憶部４から歪補正プログラムが読み込まれるので、ＣＰＵ３は、この歪補正プログラムの制御により、ポインタ生成部８を制御して、スクリーンに表示すべきポインタに関するポインタデータＤＰＴの生成を指示する。なお、以下では、説明を簡単にするため、ＣＰＵ３の具体的な処理については特に説明せず、操作者の操作を中心に説明する。
【００２８】
これにより、図１及び図４に示すように、スクリーン２１にポインタＰＴ及びポインタＰＴの先端の座標が表示されるとともに、座標については、操作部５を構成する表示部（図示略）や図示せぬリモートコントローラに設けられた表示部（図示略）に表示される。そこで、操作者は、スクリーン２１や操作部５の表示部又はリモートコントローラの表示部に表示されたポインタＰＴ及びその座標を参照しつつ、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７、あるいはポインティング・デバイスを操作して、ポインタＰＴを任意の位置へ移動させ、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定する。
【００２９】
操作者が第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定するのに伴って、図１及び図４に破線で示したように、補正輪郭枠２２を構成する横線２２１、縦線２２２、横線２２３及び縦線２２４が順次スクリーン２１上に表示されていく。この場合、補正輪郭枠生成部６において生成される補正輪郭枠データＤＣＦと、ポインタ生成部８において生成されるポインタデータＤＰＴとは、映像歪み補正部７において歪み補正が施されず、スクリーン２１上にその位置や形状が操作者の操作に応じて更新されつつ表示される。図１及び図４に示す補正輪郭枠２２は、長方形状のスクリーン２１（縦横比；３：４又は９：１６）に相似し、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を四隅とする長方形状である。なお、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を設定する順序は特に限定されず、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４のいずれから設定を開始しても良く、また右回りでも左回りでも隣接する補正基準点を順次設定するものであれば良い。さらに、第１〜第４補正基準点Ｐ Ｄ１ 〜Ｐ Ｄ４ を、スクリーン２１の枠そのものの四隅に設定しても良い。
【００３０】
この後、操作者は、補正輪郭枠２２の形状や大きさを調整する場合には、スクリーン２１や操作部５の表示部又はリモートコントローラの表示部に表示されたポインタＰＴ又はその座標を参照しつつ、アップキー１４、ダウンキー１５、レフトキー１６、ライトキー１７、あるいはポインティング・デバイスを操作して、ポインタＰＴを任意の位置へ移動させ、第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４を順次設定し直す。
そして、操作者は、補正輪郭枠２２の形状及び大きさが意図したものとなったときには、シフトキー１３を押下しつつ、エンターキー１２を押下することにより、自己が設定した補正輪郭枠２２に基づいて映像の歪み補正の開始を指示する。これにより、ＣＰＵ３は、投射映像２３の各第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４と、補正輪郭枠２２の各第１〜第４補正点ＰＣ１〜ＰＣ４に対応する第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４との距離に応じた補正パラメータを演算した後、その演算したすべての補正パラメータを記憶部４に保存する。
この後、ＣＰＵ３は、記憶部４に保存されている補正パラメータに基づいて映像歪み補正部７を制御して、入力映像信号処理部２から供給される映像データＤＰ１について投射映像の歪みを補正させることにより映像データＤＰ２を生成させた後、投射データ生成部９及び投射部１０を経てスクリーン２１上に補正後の投射映像を表示させる。
【００３１】
このように、この例の構成によれば、投射映像の歪み補正をする際に、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成するので、操作者はこの補正輪郭枠２２を設定した後に補正処理の開始を指示することができる。この結果、上記した第１の従来技術のように、１個の補正基準点を指定するたびに補正処理が実施されることがないので、たとえ補正処理に時間を要する場合であっても、操作者はすべての補正基準点を順次指定することができ、操作性が向上する。
また、この例の構成によれば、投射映像の歪み補正をする際には、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成するので、上記した第２の従来技術のように、投射映像の歪みを補正するための専用のテスト映像を作成して表示するテスト映像表示手段を設けたり、上記した第１の従来例のように、ディスプレイを設ける必要がない。したがって、投射型映像表示装置を安価かつ簡単に構成することができる。
【００３２】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例においては、補正輪郭枠生成部６、映像歪み補正部７、ポインタ生成部８及び投射データ生成部９をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定されない。すなわち、上記補正輪郭枠生成部６、上記映像歪み補正部７、上記ポインタ生成部８及び上記投射データ生成部９の機能についてもプログラムとして記憶部４に記憶されていると構成し、このプログラムは、記憶部４からＣＰＵ３に読み込まれ、ＣＰＵ３の動作を制御する。ＣＰＵ３は、上記プログラムが起動されると、上記補正輪郭枠生成部６、上記映像歪み補正部７、上記ポインタ生成部８及び上記投射データ生成部９として機能し、上記プログラムの制御により、上記した処理を実行するのである。
また、上述の実施例においては、リモートコントローラから操作部５に向けて光信号が出力される例を示したが、これに限定されず、リモートコントローラから操作部５に向けて電波が放射され、操作部５がその電波を受信して電気信号に変換するように構成しても良い。
【００３３】
また、上述の実施例においては、操作者が指定した第１〜第４補正基準点ＰＤ１〜ＰＤ４に基づいて補正輪郭枠生成部６が補正輪郭枠２２を生成する例を示したが、これに限定されず、操作者が指定する補正基準点は何個でもあっても良い。この場合でも、上記した実施例の場合と同様の効果が得られる。
また、上述の実施例においては、補正輪郭枠２２は、長方形状の破線である例を示したが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、補正輪郭枠３１は、長方形状の黒枠線３１ａと、黒枠線３１ａの内側に隣接する白枠線３１ｂとから構成しても良い。この場合には、操作者は、どのような投射映像、例えば、市松模様の投射映像３２であっても、比較的、目視しやすくなる。なお、補正輪郭枠を構成する２本の枠線の色は黒色及び白色に限定されず、例えば、互いに補色関係にある２色のように目視しやすい色であれば良い。なお、補正輪郭枠３１の線の種類は、実線、破線、１点鎖線、２点鎖線のいずれでも良い。
また、上述の実施例においては、長方形状の破線である例を示したが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、補正輪郭枠４１は、図６に示すように、長方形状の線からなる枠線４１ａと、枠線４１ａの対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線４１ｂと、枠線４１ａの２本の長辺にほぼ内接するサークル線４１ｃとから構成しても良い。この場合には、投射映像４２と補正輪郭枠４１との位置関係や補正輪郭枠４１の形状が操作者に目視しやすくなり、より一層操作性が向上する。なお、補正輪郭枠４１の線の種類は、実線、破線、１点鎖線、２点鎖線のいずれでも良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、操作者の操作に応じてスクリーン上でポインタを移動させ、操作者の操作により指定された、投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠をスクリーンに表示する第１のステップと、操作者の補正輪郭枠の決定の指示に応じて補正輪郭枠を決定するとともに、投射映像の各補正点と、各補正点に対応する補正輪郭枠の補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、補正パラメータに基づいて投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるので、ディスプレイやテスト映像表示手段を別に設けることなく、安価な構成、かつ、簡単な操作でスクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる映像の歪みを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略斜視図である。
【図２】同方法を適用した投射型映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同装置を構成する操作部５の一部である各種キーの外観構成を示す正面図である。
【図４】同方法を説明するための概略図である。
【図５】この発明の第１の変形例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略図である。
【図６】この発明の第２の変形例である投射映像の歪補正方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ 投射型映像表示装置
３ ＣＰＵ（制御手段）
５ 操作部（操作手段）
６ 補正輪郭枠生成部（表示手段）
７ 映像歪み補正部（補正手段）
８ ポインタ生成部（表示手段）
９ 投射データ生成部（表示手段）
１０ 投射部（表示手段）
１１ モード切換キー
１２ エンターキー
１３ シフトキー
１４ アップキー
１５ ダウンキー
１６ レフトキー
１７ ライトキー
２１ スクリーン
２２，３１，４１ 補正輪郭枠
２３，３２，４２ 投射映像
３１ａ 黒枠線
３１ｂ 白枠線
４１ａ 枠線
４１ｂ 十字線
４１ｃ サークル線
Claims (11)
- スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法であって、
操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、
前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、
前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、
前記第１のステップでは、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴とする投射映像の歪補正方法。 - スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて映像を投射することによって生じる投射映像の歪みを補正する投射映像の歪補正方法であって、
操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する第１のステップと、
前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する第２のステップと、
前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する第３のステップとを備えてなるとともに、
前記第１のステップでは、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を操作部又はリモートコントローラの表示部に表示することを特徴とする投射映像の歪補正方法。 - 前記補正点は、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴とする請求項１又は２記載の投射映像の歪補正方法。
- 前記補正輪郭枠は、長方形状の第１の色の枠線と、前記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法。
- 前記補正輪郭枠は、長方形状の枠線と、前記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、前記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の投射映像の歪補正方法。
- コンピュータに請求項１乃至５のいずれか１に記載の機能を実現させるための歪補正プログラム。
- スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置であって、
操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、
前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、
前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるととも に、
前記表示手段は、前記ポインタとともに、前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標を前記スクリーンに表示することを特徴とする投射型映像表示装置。 - スクリーン上に投射映像を表示する投射型映像表示装置であって、
操作者の操作に応じて前記スクリーン上でポインタを移動させ、前記操作者の操作により指定された、前記スクリーンに対して投射光軸を傾斜させて投射された投射映像の補正点に対応した補正基準点を順次前記スクリーンに表示するとともに、少なくとも隣接する前記補正基準点同士を結んで得られる補正輪郭枠を前記スクリーンに表示する表示手段と、
前記操作者の前記補正輪郭枠の決定の指示に応じて前記補正輪郭枠を決定するとともに、前記投射映像の前記各補正点と、前記各補正点に対応する前記補正輪郭枠の前記補正基準点との距離に応じた補正パラメータを演算する制御手段と、
前記補正パラメータに基づいて前記投射映像を補正する補正手段とを備えてなるとともに、
前記ポインタの前記投射映像空間上の位置座標が表示される表示部を有する操作部又はリモートコントローラが付加されていることを特徴とする投射型映像表示装置。 - 前記補正点は、第１乃至第４補正点からなり、前記投射映像を前記第１乃至第４補正点に対応させて左上部、左下部、右上部及び右下部に４分割するとともに、前記補正基準点は、前記第１乃至第４補正点に対応した第１乃至第４補正基準点からなることを特徴とする請求項７又は８記載の投射型映像表示装置。
- 前記補正輪郭枠は、長方形状の第１の色の枠線と、前記第１の色の枠線の内側に隣接する第２の色の枠線とから構成されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置。
- 前記補正輪郭枠は、長方形状の枠線と、前記枠線の対向する二辺の中央を結ぶ２本の線からなる十字線と、前記枠線の２本の長辺にほぼ内接するサークル線とから構成されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１に記載の投射型映像表示装置。
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