(57)【要約】【課題】投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことが可能なプロジェクター等を提供すること。【解決手段】プロジェクター１００が、投写対象物を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部１３０と、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部１４０と、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行う補正部１５０を含んで構成される。【選択図】図１
2010288063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写対象物を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部と、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行う補正部と、
を含むプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記投写距離情報生成部は、前記撮像画像に基づき、前記投写距離情報を生成する、
プロジェクター。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、
前記撮像画像に基づき、前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線の座標に関する境界線情報を生成する境界線情報生成部と、
前記境界線情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第１の歪み補正情報を生成する第１の歪み補正情報生成部と、
を含む、
プロジェクター。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、
前記撮像画像に基づき、前記投写対象物の複数点の３次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部と、
前記座標情報に基づき、前記投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部と、
前記投写角度情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第２の歪み補正情報を生成する第２の歪み補正情報生成部と、
を含む、
プロジェクター。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
前記第２の歪み補正情報生成部は、前記投写角度情報と、前記境界線情報とに基づき、前記第２の歪み補正情報を生成する、
プロジェクター。
【請求項６】
請求項３に従属する請求項４、請求項５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、前記投写距離が基準値を超える場合に前記第１の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第２の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行う台形歪み補正部を含む、
プロジェクター。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記投写距離情報生成部は、前記座標情報に基づき、前記投写距離情報を生成する、
プロジェクター。
【請求項８】
プロジェクターの有するコンピューターに、
投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定させ、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行わせ、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行わせるプログラム。
【請求項９】
プロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項８に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
【請求項１０】
プロジェクターが、
投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定し、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行う台形歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および台形歪み補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターが台形歪み補正（台形補正、キーストーン補正等とも呼ばれる。）を行う方式として、例えば、特開２００５−２２９２９３号公報に記載されているように、複数の位相差センサーを用いて投写対象物の複数の測定点までの距離を測定して補正する方式、特開２００５−３４７７９０号公報に記載されているように、イメージセンサーを用いて撮像することにより、投写対象物の周囲の境界線の情報を取得して補正する方式等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２９２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、距離を測定する方式の場合、投写対象物までの距離が遠くなると測定精度が低下してしまうため、プロジェクターは、正確に台形歪み補正を行うことができない。一方、投写対象物の周囲の境界線や投写対象物の形状の情報を取得する方式の場合、投写対象物までの距離が近くなると、撮像範囲に一部の境界線等が含まれなくなるため、プロジェクターは、正確に台形歪み補正を行うことができない。
【０００５】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことが可能なプロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および台形歪み補正方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様の１つであるプロジェクターは、投写対象物を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部と、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行う補正部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の態様の１つであるプログラムは、プロジェクターの有するコンピューターに、投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定させ、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行わせ、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行わせることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の態様の１つである情報記憶媒体は、プロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の態様の１つである台形歪み補正方法は、プロジェクターが、投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定し、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、プロジェクターは、投写距離に応じた手法で台形歪み補正を行うことができるため、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことができる。
【００１１】
また、前記投写距離情報生成部は、前記撮像画像に基づき、前記投写距離情報を生成してもよい。
【００１２】
これによれば、プロジェクターは、距離センサーによる投写距離の測定、ユーザーによる投写距離を示す値の選択や入力等を行うことなく、撮像画像のみを用いて投写距離情報の生成と台形歪み補正を行うことができる。
【００１３】
また、前記補正部は、前記撮像画像に基づき、前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線の座標に関する境界線情報を生成する境界線情報生成部と、前記境界線情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第１の歪み補正情報を生成する第１の歪み補正情報生成部と、を含んでもよい。
【００１４】
これによれば、プロジェクターは、投写対象物の形状等に応じて台形歪み補正を行うことができる。
【００１５】
また、前記補正部は、前記撮像画像に基づき、前記投写対象物の複数点の３次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部と、前記座標情報に基づき、前記投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部と、前記投写角度情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第２の歪み補正情報を生成する第２の歪み補正情報生成部と、を含んでもよい。
【００１６】
これによれば、プロジェクターは、投写角度に応じて台形歪み補正を行うことができる。
【００１７】
また、前記第２の歪み補正情報生成部は、前記投写角度情報と、前記境界線情報とに基づき、前記第２の歪み補正情報を生成してもよい。
【００１８】
これによれば、プロジェクターは、投写対象物の形状等と投写角度に応じて台形歪み補正を行うことができる。
【００１９】
また、前記補正部は、前記投写距離が基準値を超える場合に前記第１の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第２の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行う台形歪み補正部を含んでもよい。
【００２０】
これによれば、プロジェクターは、投写距離に応じて歪み補正情報を選択して台形歪み補正を行うことができる。
【００２１】
また、前記投写距離情報生成部は、前記座標情報に基づき、前記投写距離情報を生成してもよい。
【００２２】
これによれば、プロジェクターは、投写対象物の複数点の３次元座標に応じて投写距離情報を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施例における消失点を示す模式図である。
【図４】第１の実施例における測定用画像の一例を示す図である。
【図５】第１の実施例における３次元空間内の消失点を示す模式図である。
【図６】第１の実施例における仮想領域の座標系における消失点の一例を示す模式図である。
【図７】第１の実施例における仮想領域の座標系における消失点の他の一例を示す模式図である。
【図８】第２の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。
【図９】第２の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２５】
（第１の実施例）
本実施例のプロジェクターは、２種類の手法で歪み補正情報を生成し、投写距離に応じて歪み補正情報を選択し、選択した歪み補正情報を用いて台形歪み補正を行う機能を有する。このような機能を有するプロジェクターの機能ブロックについて説明する。
【００２６】
図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、測定用画像等を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、ＰＣ(Personal Computer)等から画像情報（例えば、ＲＧＢ信号等）を入力する画像入力部１２０と、投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部１３０と、投写距離が基準値を超えるかどうか等の判定を行う判定部１４０と、台形歪み補正等を行う補正部１５０と、画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。
【００２７】
また、補正部１５０は、スクリーンの外枠の位置等を示す境界線情報を生成する境界線情報生成部１５２と、スクリーンにおける所定点の３次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部１５４と、投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部１５５と、第１の歪み補正情報を生成する第１の歪み補正情報生成部１５７と、第２の歪み補正情報を生成する第２の歪み補正情報生成部１５９と、台形歪み補正を行う台形歪み補正部１６２を含んで構成されている。
【００２８】
また、プロジェクター１００は、以下のハードウェアを用いてこれらの各部として機能してもよい。例えば、プロジェクター１００は、撮像部１１０はＣＣＤカメラ等、画像入力部１２０は画像信号入力ポート、コンバーター等、投写距離情報生成部１３０、判定部１４０はＣＰＵ等、補正部１５０はＣＰＵ、画像処理回路等、投写部１９０はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、投写レンズ等を用いてもよい。
【００２９】
また、プロジェクター１００の有するコンピューターは、情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って投写距離情報生成部１３０等として機能してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用できる。
【００３０】
次に、これらの各部を用いた台形歪み補正手順について説明する。図２は、第１の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。
【００３１】
撮像部１１０は、画像の投写されていない状態または黒色の画像が投写された状態で、投写対象物の一種であるスクリーンを撮像して第１の撮像画像を生成する（ステップＳ１）。境界線情報生成部１５２は、第１の撮像画像に基づき、スクリーンの境界線の座標に関する境界線情報を生成する（ステップＳ２）。
【００３２】
なお、スクリーンは、例えば、矩形状の白色の領域と、白色の領域の周囲に設けられた黒色の領域とを有してもよい。この場合、白色の領域が投写された画像を表示可能な領域であり、白色の領域と黒色の領域の境目が境界線に該当する。また、座標情報は、例えば、各境界線の端点の座標を示す情報、各境界線における少なくとも１点の座標と各境界線の傾きを示す情報等であってもよい。
【００３３】
第１の歪み補正情報生成部１５７は、境界線情報に基づき、液晶パネルの画像形成領域における台形歪み補正後の画像表示領域を示す補正目標領域を設定し、画像形成領域における補正目標領域の４隅の座標を示す第１の歪み補正情報を生成する（ステップＳ３）。
【００３４】
より具体的には、例えば、第１の歪み補正情報生成部１５７は、撮像画像における境界線が矩形状の場合、すなわち、撮像画像に４本の境界線が含まれている場合、撮像画像（撮像座標系）における各境界線の端点の座標を投写座標系における座標に変換することにより、補正目標領域を設定する。
【００３５】
また、第１の歪み補正情報生成部１５７は、撮像画像に１本以上３本以下の境界線が含まれている場合、投写レンズの主点を原点とする投写座標系等におけるスクリーンの境界線に関する無限遠点を決定し、当該無限遠点の座標を投写座標系の消失点の座標に変換し、消失点を経由する直線を不足辺（不足している境界線）として補完することにより、補正目標領域を設定する。
【００３６】
図３は、第１の実施例における消失点を示す模式図である。例えば、図３に示す例では、スクリーンの上辺、下辺、左辺の３辺（３本の境界線）が検出されている。第１の歪み補正情報生成部１５７は、３辺が検出されている場合、垂直、水平のどちらか一方の消失点に基づき、もう一方の消失点を決定する。
【００３７】
具体的には、例えば、第１の歪み補正情報生成部１５７は、図３に示す例の場合、投写レンズの主点を原点Ｏとする３次元の投写座標系において、Ｚ＝１である平面に液晶パネルの画像形成領域と平行かつ同一形状の仮想領域２０を設定し、スクリーンの上辺の延長線と下辺の延長線が交わる水平消失点Ｈｐの座標値を演算する。
【００３８】
垂直消失点Ｖｐは左辺の延長線上にあり、かつ、各消失点と原点Ｏのなす角は直角である。第１の歪み補正情報生成部１５７は、この性質を利用してスクリーン１０の左辺の延長線と右辺の延長線が交わる垂直消失点Ｖｐの座標値を演算する。
【００３９】
このように、第１の歪み補正情報生成部１５７は、上辺と下辺の両方と左辺または右辺が検出されている場合、各消失点の座標値を演算することにより、不足辺を補完することができ、補正目標領域を設定することができる。
【００４０】
なお、左辺と右辺の両方と上辺または下辺が検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、上記の手法で縦と横を入れ替えて演算することにより、各消失点の座標値を演算することによって不足辺を補完することができ、補正目標領域を設定することができる。また、４辺がすべて検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、各辺の交点の座標を用いて補正目標領域を設定することができる。
【００４１】
以上は３辺以上が検出されている場合であるが、第１の歪み補正情報生成部１５７は、検出辺が２辺以下の場合も補正目標領域を設定することができる。例えば、投写角度を示すピッチ角をθ、ヨー角をφとし、ロール角は０度であるものとする。この場合、垂直消失点Ｖｐの２次元座標値は（０，−１／ｔａｎθ）である。また、水平消失点Ｈｐの２次元座標値は（１／（ｔａｎφ×ｃｏｓθ），ｔａｎθ）である。
【００４２】
例えば、上辺と下辺の２辺のみが検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、上辺と下辺の延長線の交点を演算することにより、水平消失点Ｈｐの座標値を求めることができる。また、この場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、水平消失点Ｈｐの座標値と上記水平消失点Ｈｐの２次元座標値の演算式（式２）からピッチ角θを求めることができ、ピッチ角θを垂直消失点Ｖｐの２次元座標値の演算式（式１）に代入することにより、垂直消失点Ｖｐの２次元座標値を求めることができる。
【００４３】
また、例えば、上辺または下辺と左辺または右辺の２辺のみが検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、左右どちらかの検出辺の座標値と式１を用いて垂直消失点Ｖｐの２次元座標値とピッチ角θを求めることができる。また、この場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、上下どちらかの検出辺の座標値とピッチ角θと式２を用いて水平消失点Ｈｐの２次元座標値を求めることができる。
【００４４】
また、例えば、左辺と右辺の２辺のみが検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、左辺と右辺の延長線の交点を演算することにより、垂直消失点Ｖｐの２次元座標値を求めることができる。また、この場合、水平消失点Ｈｐの２次元座標値は無限遠点（∞，０）とする。
【００４５】
以上のように、第１の歪み補正情報生成部１５７は、検出辺が２辺の場合であっても、各検出辺の座標値と各消失点の座標値を用いて補正目標領域を設定することができる。
【００４６】
また、例えば、上辺または下辺の１辺のみが検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、垂直消失点Ｖｐの２次元座標値を無限遠点（０，∞）とし、ピッチ角θ＝０度と仮定して検出辺の座標値と式２を用いて水平消失点Ｈｐの２次元座標値を求める。
【００４７】
また、例えば、左辺または右辺の１辺のみが検出されている場合、第１の歪み補正情報生成部１５７は、検出辺の座標値と式１を用いて垂直消失点Ｖｐの２次元座標値を求め、水平消失点Ｈｐの２次元座標値を無限遠点（∞，０）とする。
【００４８】
以上のように、第１の歪み補正情報生成部１５７は、検出辺が１辺の場合であっても、各検出辺の座標値と各消失点の座標値を用いて補正目標領域を設定することができる。なお、プロジェクター１００は、撮像画像に境界線が含まれていない場合、プロジェクター１００の設置位置等を確認させるメッセージ画像を投写してもよい。
【００４９】
台形歪み補正部１６２は、複数の基準点を測定するための測定用画像を液晶パネルに生成し、投写部１９０は、当該測定用画像をスクリーン１０に投写する。また、撮像部１１０は、スクリーン１０に投写された測定用画像を撮像して第２の撮像画像を生成する（ステップＳ４）。
【００５０】
図４は、第１の実施例における測定用画像３００の一例を示す図である。測定用画像３００は、４つの矩形が２行２列で接続して配置された形状のパターン画像を含む。すなわち、当該パターン画像は、垂直方向に平行かつ等間隔で配置された３本の直線と、水平方向に平行かつ等間隔で配置された３本の直線が直交した状態で形成されており、合計９個の交点（基準点）を有する。なお、この間隔は、例えば、液晶パネルが１０２４×７６８ピクセルである場合、２００ピクセル以上であってもよい。このように、プロジェクター１００は、パターンを構成する各線の間隔を空けておくことにより、輝度値等を測定する際に、隣の線との干渉を抑制することができる。
【００５１】
また、パターン画像に含まれる直線は、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状である。例えば、図４に示す測定用画像３００では、線の中心部に白色の領域が設けられ、当該白色の領域を挟む形で薄いグレーの領域が設けられ、当該薄いグレーの領域を挟む形で濃いグレーの領域が設けられている。
【００５２】
なお、各領域の幅は、例えば、それぞれ４ピクセル以上であってもよい。また、パターン画像の背景は、パターン画像の外縁部の領域（本実施例では濃いグレーの領域）とは異なる階調を有する領域（例えば、白色、黒色等の領域）である。パターン画像の背景が、パターン画像の外縁部の領域よりも暗い階調（例えば、黒色）を有する場合、測定用画像３００はパターン画像および背景を含む全体で４つの異なる階調を有する。また、測定用画像３００は、パターン画像および背景画像を含む全体で３つの異なる階調を有していてもよく、白色の領域および薄いグレーの領域から形成されるパターン画像並びに濃いグレーの領域から形成される背景画像を含む画像であってもよい。換言すると、測定用画像３００は、第１の階調を有する第１の領域（白色の領域）、第１の階調よりも暗い第２の階調を有する第２の領域（濃いグレーの領域）および第１の階調よりも暗くかつ第２の階調よりも明るい第３の階調を有し、第１の領域および第３の領域の間に設けられた第３の領域（薄いグレーの領域）を含む画像であってもよい。
【００５３】
座標情報生成部１５４は、第２の撮像画像に基づき、複数の基準点の３次元座標を示す座標情報を生成する（ステップＳ５）。より具体的には、座標情報生成部１５４は、撮像画像の輝度情報等を用いて放物線近似演算や重心演算等を行うことにより、撮像画像に含まれる上記９個の基準点である白色の領域の座標を決定する。なお、この座標は、撮像部１１０の結像領域（撮像座標系）における２次元座標である。
【００５４】
また、座標情報生成部１５４は、当該２次元座標に対し、投写部１９０の投写レンズと撮像部１１０の撮像レンズの視差を利用した能動型のアクティブステレオ法を用いた演算を行ってスクリーンにおける上記基準点の３次元座標を決定し、当該３次元座標を示す座標情報を生成する。なお、この３次元座標は、投写レンズの主点を原点とする投写座標系における３次元座標である。
【００５５】
投写距離情報生成部１３０は、座標情報に基づき、プロジェクター１００からスクリーン１０までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する（ステップＳ６）。
【００５６】
図５は、第１の実施例における３次元空間内の消失点を示す模式図である。例えば、図５に示すようにスクリーン１０にある上辺（図３のスクリーン１０内の実線部分）の境界線の延長線上に無限遠点Ｈｉが存在する。また、左辺および右辺の延長線上に無限遠点Ｖｉが存在する。また、上辺に垂直な直線の延長線上にも無限遠点Ｖｉが存在する。
【００５７】
なお、実際には、無限遠点は無限遠方にあるが、図５では説明をわかりやすくするため、無限遠点を模式的に示している。また、本実施例では、右側の無限遠点Ｈｉと上側の無限遠点Ｖｉを使用して各消失点を決定する方式を採用しているが、左側の無限遠点と下側の無限遠点を使用して各消失点を決定する方式を採用してもよい。どちらの方式を採用した場合であっても各消失点の位置は変わらない。また、実際には、液晶パネルは投写レンズの主点Ｏよりも手前側（−Ｚ方向）にあるが、説明を簡単にするため、例えば、液晶パネルの画像形成領域と同一形状の仮想領域２０が、Ｚ＝１にＸＹ平面と平行に配置されているものとする。
【００５８】
例えば、図５において、投写レンズの主点Ｏからスクリーン１０の所定点（例えば、スクリーン１０に投写された測定用画像３００の中央の基準点等）までの距離ＤＰが投写距離である。
【００５９】
投写角度情報生成部１５５は、上記９個の基準点の３次元座標のうち、少なくとも３個の３次元座標を用いて投写光とスクリーン１０との相対的な垂直方向および水平方向の傾き（投写角度）を示す投写角度情報を生成する（ステップＳ７）。
【００６０】
第２の歪み補正情報生成部１５９は、投写角度情報と、境界線情報に基づき、液晶パネルにおける補正目標領域を示す第２の歪み補正情報を生成する（ステップＳ８）。より具体的には、例えば、第２の歪み補正情報生成部１５９は、撮像画像に含まれる境界線が１本〜３本の場合、境界線情報と投写角度情報を用いて消失点を決定し、消失点を経由する直線上の線分を、不足している境界線として補完することにより、補正目標領域を示す第２の歪み補正情報を生成する。
【００６１】
より具体的には、第２の歪み補正情報生成部１５９は、図５に示す無限遠点を仮想領域２０の平面に射影することにより、仮想領域２０の座標系（投写座標系）における垂直消失点Ｖｐ、水平消失点Ｈｐを決定することができる。
【００６２】
図６は、第１の実施例における仮想領域２０の座標系における消失点の一例を示す模式図である。また、図７は、第１の実施例における仮想領域２０の座標系における消失点の他の一例を示す模式図である。
【００６３】
例えば、図６に示すように、１つの境界線のみ検出できた場合、第２の歪み補正情報生成部１５９は、投写角度情報と、当該境界線の座標と、各消失点の座標を用いて、各消失点を経由する直線を設定することによって不足辺を補うことにより、所定の条件を満たすように仮想領域２０における目標領域ＡＢＣＤの４隅の座標を決定し、液晶パネルにおける補正目標領域を設定する。
【００６４】
なお、目標領域ＡＢＣＤは、液晶パネルにおける補正目標領域に対応した領域である。また、上記所定の条件としては、例えば、補正後の画像が所定のアスペクト比（例えば、４：３、１６：９）を満たすという条件、液晶パネルを最大限使用するという条件等が該当する。
【００６５】
また、例えば、図７に示すように、２つ以上の境界線が検出できた場合、第２の歪み補正情報生成部１５９は、投写角度情報と、各境界線の座標と、各消失点の座標を用いて、各消失点を経由する直線を設定することによって不足辺を補うことにより、目標領域ＡＢＣＤを決定し、液晶パネルにおける補正目標領域を設定する。
【００６６】
判定部１４０は、投写距離情報に基づき、投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する（ステップＳ９）。なお、この基準値は、撮像条件等によって異なるが、例えば、３〜５メートルである。
【００６７】
投写距離が基準値を超える場合、台形歪み補正部１６２は、第１の歪み補正情報に基づき、液晶パネルに補正目標領域を設定し、当該補正目標領域に画像を生成することにより、台形歪み補正を行う（ステップＳ１０）。
【００６８】
一方、投写距離が基準値を超えない場合、台形歪み補正部１６２は、第２の歪み補正情報に基づき、液晶パネルに補正目標領域を設定し、当該補正目標領域に画像を生成することにより、台形歪み補正を行う（ステップＳ１１）。
【００６９】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、投写距離に応じた手法で台形歪み補正を行うことができるため、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことができる。
【００７０】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、投写角度情報と境界線情報を用いて台形歪み補正を行うことにより、スクリーン１０の傾きが地面に対して垂直でない場合であっても、台形歪み補正を行うことができる。
【００７１】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、スクリーン１０の境界線の情報を用いることにより、スクリーン１０の境界線に沿った領域に台形歪み補正の行われた画像を投写することができる。
【００７２】
また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、第１の歪み補正情報を生成する際には３次元座標を用いることなく、仮想領域２０の２次元座標のみを用いて補正目標領域を決定することができ、第２の歪み補正情報を生成する際には３次元座標と仮想領域２０の２次元座標を用いて補正目標領域を決定することができる。
【００７３】
（第２の実施例）
歪み補正情報の生成方法は、第１の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。第２の実施例では、第１の実施例と異なる歪み補正情報の生成方法について説明する。
【００７４】
図８は、第２の実施例におけるプロジェクター１０１の機能ブロック図である。プロジェクター１０１の補正部１５１は、投写角度情報生成部１５６が境界線情報生成部１５３からの境界線情報を用いて投写角度情報を生成し、第１の歪み補正情報生成部１５８が当該投写角度情報を用いて第１の歪み補正情報を生成し、第２の歪み補正情報生成部１６０が境界線情報を用いないで第２の歪み補正情報を生成する点でプロジェクター１００の補正部１５０と異なっている。なお、プロジェクター１０１も情報記憶媒体２０１からプログラムを読み取って第１の歪み補正情報生成部１５８等として機能してもよい。
【００７５】
次に、プロジェクター１０１における台形歪み補正手順について説明する。図９は、第２の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。ステップＳ１、Ｓ２は第１の実施例と同様である。
【００７６】
投写角度情報生成部１５６は、境界線情報生成部１５３からの境界線情報に基づき、投写角度を示す第１の投写角度情報を生成する（ステップＳ２１）。第１の歪み補正情報生成部１５８は、第１の投写角度情報に基づき、第１の歪み補正情報を生成する（ステップＳ２２）。
【００７７】
より具体的には、例えば、第１の歪み補正情報生成部１５８は、第１の投写角度情報に基づいて垂直方向の投写角度と水平方向の投写角度を把握し、各投写角度と補正目標領域の座標とが対応付けられたデータ等を用いて投写角度に応じて補正目標領域を示す第１の歪み補正情報を生成してもよい。
【００７８】
ステップＳ４〜Ｓ６も第１の実施例と同様である。投写角度情報生成部１５６は、座標情報生成部１５４からの座標情報に基づき、投写角度を示す第２の投写角度情報を生成する（ステップＳ２３）。なお、第１の投写角度情報は、スクリーン１０の境界線に基づく情報であるが、第２の投写角度情報は、スクリーン１０における測定用画像３００の基準点の３次元座標に基づく情報であるため、両者は異なる場合がある。
【００７９】
第２の歪み補正情報生成部１６０は、例えば、上述したデータ等を用いることにより、第２の投写角度情報に基づき、第２の歪み補正情報を生成する（ステップＳ２４）。ステップＳ９〜Ｓ１１も第１の実施例と同様である。
【００８０】
以上のように、本実施例によっても、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏する。
【００８１】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施例では、プロジェクター１００、１０１は、２種類の歪み補正情報を生成してから投写距離の判定を行っているが、投写距離の判定を行ってから判定結果に応じて歪み補正情報を生成してもよい。
【００８２】
また、台形歪み補正手法の選択の基準値は、例えば、投写対象となるスクリーン１０の大きさ等に応じて決定されてもよい。例えば、判定部１４０は、ユーザーによるスクリーンの種別の選択を示す情報、スクリーンの大きさを示すデータ等に基づいて基準値を決定し、当該基準値を用いて上述した判定を行ってもよい。
【００８３】
また、投写対象物は、スクリーン１０に限定されず、例えば、黒板、ホワイトボード、壁、柱、机等であってもよい。
【００８４】
また、測定用画像３００は上述した実施例に限定されない。例えば、測定用画像３００のパターン画像は、各直線が図６に示すパターン画像の外周線からはみ出した状態（例えば、パターン画像が四角形の場合は♯等）の画像であってもよい。
【００８５】
また、上述したパターン画像は３階調であるが、４階調以上であってもよい。また、上述したパターン画像は白色の領域の両側に同一階調の領域が配置されているが、片側にのみ異なる階調の領域が配置されてもよい。例えば、パターン画像は、最も左が濃いグレーの領域、中央が薄いグレーの領域、最も右が白色の領域の線状の画像であってもよい。
【００８６】
また、座標情報生成部１５４が生成する座標情報は、投写座標系における３次元座標を示す情報に限定されず、例えば、撮像座標系における３次元座標を示す情報等であってもよい。すなわち、投写レンズと撮像レンズがほぼ同じ位置にある場合、プロジェクター１００、１０１は、撮像座標系における２次元座標をそのまま撮像座標系の３次元座標に変換してもよい。
【００８７】
また、プロジェクター１００、１０１は、非投写状態で撮像することにより、スクリーンの境界線の座標情報を生成しているが、測定用画像がスクリーンの境界線も検出可能な画像である場合、測定用画像の撮像画像に基づいてスクリーンの境界線の座標情報を生成してもよい。
【００８８】
また、投写距離情報生成部１３０は、距離センサーの測定値、投写時のフォーカス調整用のレンズ駆動時の調整値、投写距離を選択させる画像が投写された状態におけるユーザーによる投写距離の選択、ユーザーによる投写距離を示す値の入力等に応じて投写距離情報を生成してもよい。
【００８９】
また、プロジェクター１００、１０１は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）に限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクター１００、１０１の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター、外付けのカメラとプロジェクター等）に分散してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０  スクリーン、２０  仮想領域、１００、１０１  プロジェクター、１２０  画像入力部、１３０  投写距離情報生成部、１４０  判定部、１５０、１５１  補正部、１５２、１５３  境界線情報生成部、１５４  座標情報生成部、１５５、１５６  投写角度情報生成部、１５７、１５８  第１の歪み補正情報生成部、１５９、１６０  第２の歪み補正情報生成部、１９０  投写部、２００、２０１  情報記憶媒体、３００  測定用画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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