(57)【要約】【課題】投写画像の歪曲を誰でも簡単に高精度に補正できるプロジェクターを提供すること。【解決手段】光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を被照射面へ画像として投写する投写光学系とから構成された光学エンジンを持つプロジェクターであって、画像の歪み補正に用いる補正用画像を生成し、前記補正用画像の被照射面内での位置・形状を変更可能に形成されている補正用画像生成部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を被照射面へ画像として投写する投写光学系と、を含む光学エンジン部を有するプロジェクターであって、
画像の歪み補正に用いる補正用画像を生成し、前記補正用画像の前記被照射面内での位置・形状を変更可能に形成されている補正用画像生成部を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記補正用画像は、前記電気光学変調装置の一部を使用して変調した画像であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記補正用画像は、前記光学エンジン部とは別の、前記プロジェクター内に設けられた第２の光学エンジン部から投写されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記投写光学系は、少なくとも１枚のパワーを有するミラーを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記補正用画像生成部は、
前記被照射面内において、前記補正用画像の重心を、前記画像の重心よりも、前記プロジェクター側に配置し、
さらに、前記被照射面内において、前記補正用画像の面積を、前記画像の面積よりも、小さくなるように前記補正用画像を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記プロジェクターは、前記被照射面内の前記補正用画像を認識するための測定部を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクターと、
被照射面内の補正用画像が投写される領域内に設けられた測定基準とを有していることを特徴とするプロジェクターシステム。
【請求項８】
前記測定基準は、前記被照射面から取り外し可能であることを特徴とする請求項７に記載のプロジェクターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、特に、プロジェクターから投写された画像を補正する技術、及びプロジェクターシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターにおいて、投写距離を短くした超短焦点の投写光学系を採用する構成が提案されている。超短焦点の投写光学系を採用することにより、スクリーンの直近にプロジェクターを設置できることから、高い設置自由度を実現できるという利点が得られる。
ところが、プロジェクターがスクリーンの直近に設置できるが故に、プロジェクターから投写される光が、スクリーンに対し急角度で入射することになり、スクリーンとプロジェクター間の位置関係を正確に合わせなければ、スクリーン上に大きな歪曲が発生するという課題が発生する。
この課題を解決する方法として、例えば、スクリーンに投影された文字・図形データからなる投影画像に生じている空間的歪に応じて、その歪方向別に表示データ変換部にて文字・図形データに加える空間的歪の量を指示制御することで、透過型表示装置にて表示される文字・記号データに対してその投影光学系に生じる空間歪と逆向きの空間歪を与え、これによって上記空間歪を相殺して歪の無いスクリーン投影画像を得るようにした方法が、特許文献１に提案されている。
【０００３】
また、別の方法も提案されている。初期補正モード時には、テスト画像信号がテスト画像信号発生部から切替部を介して駆動回路に供給され、テスト画像信号に応じた光学画像がスクリーン上に投写される。この光学画像がＣＣＤカメラにより撮像される。補正内容作製部は、ＣＣＤカメラの出力に基づいて、原画像信号に対して行うべき補正内容を示す補正内容情報を作製する。この情報は、補正内容記憶部に記憶される。通常モード時には、補正実行部が補正内容記憶部に記憶された補正内容情報が示す補正内容に従って、原画像信号を補正し、補正後の原画像信号を、切替機を介して画像信号として駆動回路に供給することで、歪のない良好な画像を得るようにした方法が、特許文献２に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３１２８２号公報
【特許文献２】特開平８−２７１８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に提案されている技術は、観察者の目視により、画像をモニターしながら歪曲を補正する方法である。歪曲を補正するには、スクリーンに投写された画像、あるいはテストパターンなどの補正用画像の上部両隅部を観察することで、歪曲がなくなるように補正を行う。ところが、投写距離を短くした超短焦点の投写光学系を採用した場合、観察者は、補正用画像を下から見上げながら補正する必要があり、補正用画像の上部両隅部の歪曲を判断するためには、一般的な視力では歪曲量を十分把握できず歪曲を補正しきれないという問題が発生していた。
【０００６】
また、特許文献２に提案されている技術では、テスト画像をＣＣＤで撮像し、その歪曲をプロジェクター内の画像処理回路で補正するので、特許文献１の課題は発生しない。ところが、この技術を超短焦点の投写光学系を採用した場合、テスト画像の上部両隅部における、被照射面への光線入射角度が大きくなりすぎるため、歪曲を判断するためには、高精細なＣＣＤや高い解像能力を持つ撮像光学系が要求される。したがって、それらの要求を満足させるには、撮像光学系を大型化する必要があり、現実的に採用するのは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するように、以下の形態、又は適用例として実現される。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例のプロジェクターは、光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、電気光学変調装置によって変調された光を被照射面へ画像として投写する投写光学系と、を含む光学エンジン部を有するプロジェクターであって、画像の歪み補正に用いる補正用画像を生成し、補正用画像の被照射面内での位置・形状を変更可能に形成されている補正用画像生成部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、画像が大画面等により、観察者が画像隅部を認識しづらい状態であったとしても、補正用画像を見えやすい位置に移動したり、大きさを小さくしたりすることで、補正用画像全域を認識できるようになる。これにより、観察者が補正用画像の歪曲を正確に修正できるので、補正用画像に連動した画像も正確に補正され、目視だけで高精度な歪曲補正が可能になる。
さらに、観察者が歪曲補正の際に移動しなくてもよいので、観察者の負担が大幅に軽減されるという効果もある。
【００１０】
〔適用例２〕上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、補正用画像は、電気光学変調装置の一部を使用して変調した画像であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、従来のプロジェクターの構成を変えることなく、任意の位置・形状に補正用画像を投写することが可能になる。これにより、従来のコストを維持したまま、新しい機能を実現することができる。
さらに、画像と補正用画像を、同一の電気光学変調装置を用いて変調しているので、両者の歪曲変化量を連動させるためのキャリブレーションが不要になり、簡単に高精度で信頼性の高い測定が可能になる。
【００１２】
〔適用例３〕上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、補正用画像は、光学エンジン部とは別の、プロジェクター内に設けられた第２の光学エンジン部から投写されることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、画像の光学エンジン部とは異なる第２の光学エンジン部を使用できるので、画像投写に影響を及ぼさずに補正用画像を投写できる。これにより、補正用画像の投写自由度が向上し、観察者が補正用画像をカスタマイズしやすくなり利便性が向上する。
さらに、第２の光学エンジン部として、光学エンジン部とは異なった光学系が採用できる。これにより、補正用画像に最適な光学系を選択でき、高効率、高精度なシステムの構築が可能になる。
しかも、光学エンジンを使用せずに第２の光学エンジン部のみを独立して使用できる。これにより、歪曲補正の利便性が向上するとともに、画像を投写しないという点からエネルギーの節約ができるという効果もある。
また、被照射面内の画像の表示領域とは別の領域に補正用画像を投写できるので、画像を表示中であっても、それらを中断したり、遮ったりすることなく、補正用画像を投写できる。これにより、画像の情報を遮ることなく補正できるので、利便性が向上する。
【００１４】
〔[適用例４〕上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、投写光学系は、少なくとも１枚のパワーを有するミラーを備えていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、投写光学系にパワーを有するミラーを備えることで、電気光学変調装置によって変調された光を、超広角化して投写することが可能になる。これにより、被照射面内への光の入射角度が大きくなっても、前記適用例と組み合わせることで、簡単かつ高精度に歪曲を補正することが可能になり、より優れた効果を発揮することができる。
【００１６】
〔[適用例５〕上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、補正用画像生成部は、被照射面内において、補正用画像の重心を、画像の重心よりも、プロジェクター側に配置し、さらに、被照射面内において、補正用画像の面積を、画像の面積よりも、小さくなるように補正用画像を生成することを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、上記条件で補正用画像を生成することで、補正用画像が被照射面内においてプロジェクター側に近づくように投写される。すなわち、観察者自身がプロジェクターを動かして歪曲補正する際、補正用画像が観察者側に近づくことを意味する。これにより、観察者がプロジェクターを手で動かしながら、目視により歪曲量を十分認識できるようになり、調整作業が簡略化され、補正のための負担が大幅に軽減されるとともに、高精度な歪曲補正が可能になるという効果がある。
また、本適用例以外の範囲に補正用画像が表示されることは、観察者にとって利点はないので、上記範囲に限定することで、誤操作等を防止することが可能になり、信頼性を向上させることができる。
【００１８】
〔[適用例６〕上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、プロジェクターは、被照射面内の補正用画像を認識するための測定部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、測定部を備えることで、測定者の目視に頼らず、高精度に、かつ自動的に歪曲を補正することが可能である。これにより、歪曲補正精度の向上、補正のための観察者の負担が軽減されるという効果がある。
さらに、測定部に高解像度な撮像素子等を採用しなくても、歪曲を十分認識できる位置まで補正用画像を移動できるので、測定部を低解像化でき大幅なコストダウンと、測定手段の小型化が可能になる。
【００２０】
〔[適用例７〕本適用例に記載のプロジェクターシステムは、上記適用例に記載のプロジェクターと、被照射面内の補正用画像が投写される領域内に設けられた測定基準とを有していることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、測定基準に合わせるだけで簡単に歪曲が補正できる。これにより、誰でも高精度に補正することが可能になる。
さらに、測定基準を常設することで、プロジェクターの設置性が向上するという効果もある。
【００２２】
〔[適用例８〕上記適用例に記載のプロジェクターシステムにおいて、測定基準は、被照射面から取り外し可能であることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、被照射面内の画像領域内に測定基準を設置しても、画像投影時に取り外すことができるので、測定基準が画像を遮らず画像劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクターの概略構成図。
【図２】本発明の実施例１に係るプロジェクターの回路系を説明するブロック図。
【図３】本発明の実施例１に係るプロジェクターの画像処理コントローラーの説明図。
【図４】本発明の実施例１に係るプロジェクターの歪曲補正方法を説明する図。
【図５】本発明の実施例１に係るプロジェクターの歪曲補正メニューを説明する図。
【図６】本発明の実施例１に係るプロジェクターの補正用画像の移動・拡大についての説明図。
【図７】本発明の実施例１に係るプロジェクターの投写光学系の構成についての説明図。
【図８】本発明の実施例１に係るプロジェクターの投写光学系の詳細な構成についての説明図。
【図９】本発明の実施例１に係るプロジェクターの位置と歪曲量の関係を示す図。
【図１０】本発明の実施例１に係る最大半画角と歪曲の関係を示す図。
【図１１】本発明の実施例１の変形例１に係る補正用画像の形状についての説明図。
【図１２】本発明の実施例１の変形例１に係る補正用画像のアスペクト比についての説明図。
【図１３】本発明の実施例１の変形例２に係る視角と歪曲量の関係を示す図。
【図１４】本発明の実施例１の変形例２に係る視力の定義についての説明図。
【図１５】本発明の実施例２に係るプロジェクターの概略構成を示す図。
【図１６】本発明の実施例２に係るプロジェクターの光学系のブロック図。
【図１７】本発明の実施例２に係るプロジェクターの回路系のブロック図。
【図１８】実施例２の変形例１に係る補正用画像の投写位置に関する図。
【図１９】測定基準についての説明図。
【図２０】本発明の実施例３に係る測定部についての説明図。
【図２１】測定部の回路系を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
はじめに、本実施例のプロジェクターの構成について説明する。図１は、実施例１に係るプロジェクター１０での設置例を斜視図で示したものである。プロジェクター１０は、図示しない電気光学変調装置と投写光学系２０を含む光学エンジン部とが備えられている。投写光学系２０は、プロジェクター１０内で電気光学変調装置により画像信号に応じて変調された光を、プロジェクター１０の外部に設置してある被照射面としてのスクリーン５０に向けて投写し、スクリーン５０で拡散反射する光を観察することで画像５１を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクターである。なお、図１では図示していないが、観察者は、スクリーン５０に対し、プロジェクター１０側で観察しているものとする。
【００２７】
図２は、本実施例のプロジェクター１０の光学系と回路系の概略構成を示すブロック図である。このプロジェクター１０は、図２に示すように、画像信号変換部４１と、画像処理コントローラー４２と、ＬＣＤドライバー４３と、電気光学変調装置としての液晶パネル４４と、投写光学系２０と、照明光学系３０と、マイクロプロセッサー４５と、入力装置４６とを備えている。
【００２８】
また、図３は、図２における画像処理コントローラー４２内の構成を示すブロック図である。画像処理コントローラー４２は、図３に示すように、フレームメモリー４２１と、スケーラー４２２と、ＯＳＤ生成部４２３と、補正用画像生成部４２７、ミキサー４２４と、歪曲補正量調整部４２５とを備えている。なお、ＯＳＤとはオンスクリーンディスプレーのことである。
【００２９】
次に、図２、図３を用いて、プロジェクター１０の通常動作である画像投写動作について簡単に説明する。
図２において、観察者が入力装置４６から投写開始を指示すると、その指示はマイクロプロセッサー４５に伝えられる。マイクロプロセッサー４５は、伝えられた指示に基づいて画像信号変換部４１、画像処理コントローラー４２、照明光学系３０をはじめとする各構成部を制御して、画像投写動作を行う。
画像信号変換部４１は、ビデオプレーヤーやテレビジョン、ＤＶＤプレーヤー、ブルーレイプレーヤー等から出力された画像信号や、パーソナルコンピューター等から出力された画像信号を入力し、これらの画像信号を画像処理コントローラー４２に入力可能なデジタルの画像信号に変換する。
画像処理コントローラー４２は、フレームメモリー４２１への画像データの書き込みや読み出し機能、画像の拡大・縮小機能、投写画像の歪補正機能、補正用画像生成部などの種々の機能を有している。
【００３０】
画像信号変換部４１から入力された画像信号に含まれる画像データは、フレームメモリー４２１に記憶される。フレームメモリー４２１から読み出された画像データは、スケーラー４２２に出力される。スケーラー４２２は、レジスター４２６に設定された拡大・縮小パラメーターの値に応じて、フレームメモリー４２１から読み出された画像データの表す画像を拡大・縮小する。また、スケーラー４２２は投写画像の歪曲を補正するためにレジスター４２６に設定された歪補正パラメーターの値に応じて、フレームメモリー４２１から読み出された画像データの表す画像（元画像）を歪補正画像に変形する。変形された歪補正画像を表す歪補正画像データに基づいて補正済み画像データを生成する。
【００３１】
ＯＳＤ生成部４２３は、メニュー画像データのＯＳＤ画像を生成し、ミキサー４２４へ出力する。
補正用画像生成部４２７は、観察者により入力された補正用画像の表示と表示位置の指示を、入力装置４６を介してマイクロプロセッサー４５を通じて指示され、補正用画像を生成し、ミキサー４２４へ出力する。
歪曲補正量調整部４２５は、観察者により入力された歪曲補正量を、入力装置４６、マイクロプロセッサー４５を通じて受け取り、歪曲補正量調整部４２５にて歪曲量を計算した後、歪補正パラメーターをレジスター４２６に送る。
さらに、歪補正パラメーター（点線部）は歪曲補正量調整部４２５からＯＳＤ生成部４２３に送られ、歪補正パラメーターに合わせてＯＳＤを補正したのち、補正済みＯＳＤ画像データがミキサー４２４に送られる。同様に、歪補正パラメーターは、補正用画像生成部４２７にも送られ、歪補正パラメーターに合わせて補正用画像を補正したのち、補正済み補正用画像データがミキサー４２４に送られる。
【００３２】
ミキサー４２４は補正済みＯＳＤ画像データ、補正済み補正用画像データとスケーラー４２２から出力された補正済み画像データとを合成した投写画像データを生成して、ＬＣＤドライバー４３へ出力する。
ただし、ＯＳＤ生成部４２３においてＯＳＤ画像データ、補正用画像生成部４２７において補正用画像データが生成されない場合には、補正済み画像データが投写画像データとして出力される。また補正用画像データ出力時は、補正済み画像データをミキサーに入力させないようにしても良い。
【００３３】
なお、画像処理コントローラー４２には、上記構成のほか、画像の表示状態、例えば、輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色の濃さ、色合いなどが所望の状態となるように、画像データを補正する種々の機能を有しているが、本実施例の説明上、特に必要としないので説明を省略する。
【００３４】
図２に戻り、ＬＣＤドライバー４３は、画像処理コントローラー４２から入力された投写画像データに基づいて、液晶パネル４４を駆動する。これにより液晶パネル４４では、照明光学系３０から射出された照明光を、投写画像データに応じて変調する。投写光学系２０は、液晶パネル４４によって変調された画像を表す光（画像光）を投写面（被照射面）に投写する。ここで液晶パネル４４から射出される画像光は、画像５１を表しているので、液晶パネル４４の光変調領域を、投写画像データの表す画像５１を形成する画像形成領域ととらえて、この画像形成領域に形成された画像５１が投写光学系２０によって、液晶パネル面４４と光学的に共役な関係にあるスクリーン５０面に投写されている。
【００３５】
次に、本実施例の具体的な歪曲調整方法について説明する。図１に戻り、スクリーン５０内には通常、画像５１が投写されている。スクリーン５０とプロジェクター１０の位置関係が設計値通りであれば、スクリーン５０内には歪曲のない画像５１が投写されることになる。
ところが、スクリーン５０とプロジェクター１０の位置関係が設計通りに配置されていない場合、例えば、スクリーン５０がプロジェクター１０に対して傾斜していたり、プロジェクター１０が傾いた台上に設置されていたりすると、画像５１には大きな歪が発生する。
観察者は、この歪みを補正するために、図示しないプロジェクター本体上のボタンやリモコン等の入力装置から補正用画像５２を出力させる指示を出す。入力装置４６から補正用画像出力の指示を受けると、図３で説明した補正用画像生成部４２７にて補正用画像５２を生成し、スクリーン５０上に表示する。
【００３６】
次に、スクリーン５０とプロジェクター１０の位置関係が設計通りに配置されていない場合に、観察者が画像の歪曲を補正する方法として２つの方法を取り上げる。１つ目の方法は、プロジェクター１０そのものを観察者が移動させることで歪曲を補正する方法である。そして、２つ目の方法は、画像処理コントローラー４２により画像データそのものを補正する方法である。
【００３７】
まず、１つ目の方法である観察者がプロジェクター１０を手動で動かすことで画像の歪曲を補正する方法について図４を用いて説明する。図４は、補正用画像５２を使い、観察者６０自身がプロジェクター１０を移動させながら、歪曲を補正している様子を示したものである。
歪曲が発生していない場合は、プロジェクター１０から出射された光の最大半画角の光線２０１は、実線で示す光路を通りスクリーン５０上の補正用画像５２のＡ点に到達するが、プロジェクター１０が所定の位置に対して傾いている場合は、点線で示す光路を通りスクリーン５０上のＡ’点に到達する。すなわち、Ａ’点とＡ点の差は、補正用画像５２の歪曲になる。
【００３８】
なお、図４では説明の便宜上、最大半画角の光線２０１をスクリーン５０の縦方向の最大高さ部分Ａ点に向かう光線としているが、実際は、図１のＡ点で示すように投写光学系２０から最も離れた補正用画像５２の端点に向かう光線を示している。
観察者６０は、画像５１の歪曲を無くすために、プロジェクター１０の位置を、例えば左右方向、傾き、高さ方向等に移動させることで、補正用画像５２のＡ’点がＡ点に到達するように、Ａ’点とＡ点の差を目視で縮めることになる。このように補正画像５２の歪曲をなくすことで、同じ液晶パネル上に表示している画像５１の歪曲も結果的になくすことができる。
【００３９】
また、プロジェクター１０の位置を補正する手段として、プロジェクター１０自身を左右、高さ、回転方向に動かすほかに、プロジェクター１０の底面に図示しない４点、あるいは３点が各々独立して昇降可能な高さ調整機能を設けても良い。また、プロジェクター１０を設置する面に、左右、高さ、回転方向に移動可能な機構をもつテーブル等を配置してあっても良い。
【００４０】
次に２つ目の画像処理コントローラーにより画像データそのものを補正する方法について説明する。
画像５１に歪曲が発生しているとき、観察者６０は、図３に示す入力装置４６を通じて、マイクロプロセッサー４５に補正用画像生成の指示を出す。マイクロプロセッサー４５は、補正用画像生成部４２７に指示をだし、ミキサー４２４、ＬＣＤドライバー４３を経てスクリーン上に補正用画像５２を投写する。
この際、スケーラー４２２から画像５１は出力されないようにする。このようにすることで、歪曲補正の際に視認性が高くなり、補正効率が上がるとともに、高精度に補正することが可能になる。
ただし、スケーラー４２２からの画像データを出力し、補正用画像データと合成して投写画像データを生成する方法を採用してもかまわない。この場合、前述の効果は得られないが、画像５１を見ながら歪曲を補正できるので、より直感的な調整が可能になる。
【００４１】
ここで、歪曲補正量調整部４２５には、歪曲補正量の指示がないものとし、補正用画像生成部４２７は、補正のかかっていない補正用画像５２を出力することになる。
図４の観察者６０は、補正用画像５２にＡ’点とＡ点の差である歪曲が発生していることを把握し、図３に示す入力装置４６を通じて、マイクロプロセッサー４５にＯＳＤメニューを表示する様に指示を出す。
マイクロプロセッサー４５は、ＯＳＤ生成部４２３に図５に示すような歪曲補正用メニューデータを含むＯＳＤ画像生成を指示するとともに、引き続き補正用画像生成部４２７に補正用画像生成を指示し、ＯＳＤ画像データと補正用画像データをミキサー４２４へ出力する。ミキサー４２４はＯＳＤ画像データと補正用画像データを合成して、ＬＣＤドライバー４３へ出力する。
ＯＳＤメニューと補正用画像５２がスクリーン上に投写されると、観察者６０により、図５に示す歪曲補正用メニューのスライダー５３を、左右に動かすことにより歪曲を補正する。このスライダー５３を動かすことにより、そのスライダー量が、図３の入力装置４６、マイクロプロセッサー４５を通じて、歪曲補正量調整部４２５に送られ、そこで歪曲量を計算した後、その歪補正パラメーターとして、点線部で示すようにＯＳＤ生成部４２３ならびに補正用画像生成部４２７に送られ、それぞれの補正済みのデータがミキサー４２４に送られる。
【００４２】
観察者６０は、この手順により補正用画像５２に歪曲がなくなるように補正した後、入力装置４６を通じてマイクロプロセッサー４５に確定信号を送信する。この信号により、マイクロプロセッサー４５により、ＯＳＤ画像データと補正用画像データのミキサー４２４への送信停止と、歪曲補正量調整部４２５ではスライダー５３から得られた数値を基に最終的な歪曲補正量を計算する。
そして、歪曲補正量調整部４２５は、レジスター４２６に歪曲量を歪補正パラメーターとして送る。スケーラー４２２は投写画像の歪曲を補正するためにレジスター４２６に設定された歪補正パラメーターの値に応じて、フレームメモリー４２１から読み出された画像データの表す画像（元画像）を歪補正画像に変形する。変形された歪補正画像を表す歪補正画像データに基づいて補正済み画像データを生成し、前述した手順と同様にしてスクリーンに投写される。
【００４３】
なお、歪曲補正方法として、本実施例に示すような歪曲補正方法の他に、画像の輪郭形状の４つの頂点を希望すべき位置に指定する方法を採用しても良いし、その他の歪曲補正方法を採用してもかまわない。
本実施例では、歪曲補正法として、２つの方法を説明したが、１つ目あるいは２つ目の方法のみを採用してもよいし、２つの方法の両方を併用することも可能であり、画像５１と補正用画像５２が、同一の電気光学変調素子を用いていれば、いずれの歪曲補正方法でも、後述する本実施例と同等の効果を得ることが可能である。
【００４４】
しかし、上記の２つの方法ともに、最終的な判断は目視に頼っており、図４に示すような、スクリーンに対して大きく斜め投写するタイプのプロジェクターの場合、観察者６０から、Ａ’点とＡ点の差を目視で確認しづらい場合がある。
この場合、観察者は図３の入力装置４６を介して、マイクロプロセッサー４５に補正用画像５２の移動・拡大の指示を送り、補正用画像生成部４２７はマイクロプロセッサー４５の指示を受け、補正用画像５２を移動・拡大させてパネルに表示させることができる。
【００４５】
具体的な例を図６に示す。図６は、スクリーンに投写された画像５１内を、観察者により補正用画像５２の位置・サイズを自由に変更している例を示したものである。図６（Ａ）は、画像５１に対し、補正用画像５２を上下方向５１３、左右方向５１４に動かした例を示している。もちろん縦と横を組み合わせることで、斜め方向への移動も可能である。また、図６（Ｂ）は、補正用画像５２を拡大・縮小させている例である。
これらの処理は、図３の入力装置４６より観察者から入力された移動・拡大縮小情報、例えばプロジェクターやリモコン上のボタン等を用いて、観察者により指示され、その信号をマイクロプロセッサー４５に送り、補正用画像生成部４２７は、マイクロプロセッサー４５から受け取った移動・拡大縮小量から、補正用画像５２の座標変換を行ってパネル上に出力する。この操作を繰り返すことにより、観察者は、図６に示すように自由に補正用画像５２を移動させることができる。
【００４６】
なお、観察者の入力補助として、図５に示すようなＯＳＤ画面を併用しても良い。このように、図４に示す観察者６０が画像隅部を認識しづらい状態であったとしても、補正用画像５２を見えやすい位置に移動したり、大きさを小さくしたりすることで、補正用画像５２全域を認識できるようになる。これにより、観察者６０が補正用画５２像の歪曲を正確に修正できるので、補正用画像５２に連動した画像５１も正確に補正され、目視だけで高精度な歪曲補正が可能になる。
さらに、観察者６０が歪曲補正の際に移動しなくてもよいので、観察者６０の負担が大幅に軽減されるという効果もある。
【００４７】
また、補正用画像５２は、電気光学変調装置（液晶パネル４４）の一部を使用して変調しているので、従来のプロジェクターの構成を変えることなく、任意の位置・形状に補正用画像５２を投写することが可能になる。これにより、従来のコストを維持したまま、新しい機能を実現することができる。
さらに、画像５１と補正用画像５２を、同一の電気光学変調装置を用いて変調しているので、両者の歪曲変化量を連動させるためのキャリブレーションが不要になり、簡単に高精度で信頼性の高い測定が可能になる。
ただし、補正用画像５２の移動条件としては、図１に示すように補正用画像５２の面積は、画像５１の面積よりも小さくなる様にスクリーン５０に投写し、補正用画像５２の重心Ｇｍは、画像５１の重心Ｇｉより、スクリーン５０内において、プロジェクター１０に近い側に寄って投写することが望ましい。
【００４８】
上記条件で補正用画像を生成することで、補正用画像が被照射面内においてプロジェクター側に近づくように投写される。すなわち、観察者自身がプロジェクターを動かして歪曲補正する際、補正用画像が観察者側に近づくことを意味する。これにより、観察者がプロジェクターを手で動かしながら、目視により歪曲量を十分認識できるようになり、調整作業が簡略化され、補正のための負担が大幅に軽減されるとともに、高精度な歪曲補正が可能になるという効果がある。
【００４９】
また、本実施例以外の範囲に補正用画像が表示されることは、観察者にとって利点はないので、上記範囲に限定することで、誤操作等を防止することが可能になり、信頼性を向上させることができる。
なお、図１では、プロジェクター１０は床面に配置されているので、補正用画像５２がスクリーン５０面に沿って、床面方向にシフトしているが、プロジェクター１０を天井面に配置した場合は、補正用画像５２がスクリーン５０面に沿って、天井方向にシフトするように投写する。
【００５０】
ところで、本実施例では、図１に示すように、スクリーン５０に対して大きく斜め投写し、スクリーン５０に対して近接するプロジェクター１０の例を示している。このようなプロジェクター１０の場合、一般的に投写光学系２０に、少なくとも１枚のパワーを有するミラーを備えていることが多い。
【００５１】
ミラーを有する投写光学系について図７、図８を用いて説明する。図７は、図１を側面から見た光線図を示したものである。図７に示すように、投写光学系２０は、プロジェクター１０内にスクリーン５０の法線方向と光軸が平行になるように配置されている。また、投写光はプロジェクター１０の天面側（図７の上方向）から出射し、スクリーン５０に到達する。スクリーン５０に照射された光は、スクリーン５０の表面で拡散反射し、プロジェクター１０側で視聴している観察者６０に画像として認識させる。
【００５２】
図８は、図７のプロジェクター１０部分を拡大したものである。図８に示すように、液晶パネル４４は、光軸２０４に対してスクリーン５０側に平行にシフトして配置されており、液晶パネル４４によって変調された光は光軸２０４に対しシフトした状態で、投写光学系２０に入射する。ここで、液晶パネル４４とスクリーン５０は光学的に共役な関係にあり、液晶パネル４４に表示された画像が、投写光学系２０を介してスクリーン５０内に拡大画像として投写される。前述したように、この液晶パネル４４は、補正用画像の電気光学変調装置としての機能も併せ持つ。
図８では液晶パネル４４は、１枚しか図示していないが、これは説明の便宜上のためであり、実際は、３色の液晶パネルを持っており、それら全てが同じ量・同じ方向にシフトしている。
【００５３】
また、投写光学系２０は、レンズ部２０２とパワーを有するミラー部２０３で構成されており、それら全ての光学要素が光軸２０４に対し回転対称になるように設計されている。
なお、ここでは、全ての光学要素が光軸２０４に対し回転対称になっているが、レンズ部２０２の全てあるいは一部分が非回転対称に設計されていても良いし、ミラー部２０３が非回転対称に設計されていても良い。また、投写光学系２０の各光学要素の一部、あるいは全ての光軸が同一でなくても構わない。さらに、図８では、レンズ部２０２とミラー部２０３で構成されているが、レンズ部２０２のみや、パワーを有するミラー部２０３のみの構成であっても良い。
【００５４】
ミラー部２０３は、非球面形状を有する基材上に反射膜を形成することにより構成できる。基材としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂により構成することができる。また、基材にアルミニウムを蒸着させて構成される反射膜を用いることにより、９５％以上の反射率を確保できる。他に、反射膜としては、誘電体多層膜等を用いることができる。また、反射膜の上には、透明部材を有する保護膜を形成することとしても良い。
【００５５】
また、図８ではミラー部２０３は１枚の凹面ミラーで構成されているが、ミラーは複数あっても良いし、凸面ミラーで構成されていても構わない。
このようなミラーを用いた近接投写光学系の場合、図７からも分かるように、スクリーン５０面に対し、平行に近い角度で出射されるので、プロジェクター１０は、スクリーン５０の縁に配置されることが多い。したがって、観察者とスクリーン５０上の画像隅部の距離が極端に離れてしまうので、一般的な観察者では歪曲を目視して認識するのはまず不可能である。
しかも、このようなプロジェクター１０の場合、プロジェクター１０本体の設置精度が歪曲に対して非常に敏感である。
【００５６】
図９は、プロジェクター１０から投写距離Ｌ、最大半画角θでスクリーン５０に画像５１投写したときの、プロジェクター１０本体の設置精度と歪曲の関係を説明するための図である。
プロジェクター１０をスクリーン５０面に平行な方向の軸を中心として、プロジェクター１０をβ°回転させた場合、画像５１の歪曲は下記式（１）で表せる。
【００５７】
【数１】
2010206671.tif 000003
【００５８】
(１)式を用いて、β°回転させた時の歪曲（％）と最大半画角θの関係を示したのが、図１０になる。
図１０より、最大半画角θが大きくなるほど、プロジェクターが少し回転しただけで、急激に歪曲が大きくなり、回転に対して非常に敏感になることがわかる。例えば、一般的に超広角といわれる最大半画角θ＝８０°のプロジェクターを０．５°傾けただけで、歪曲が５％強発生する。
【００５９】
以上、説明してきたように、プロジェクターの投写光学系に少なくとも１枚のパワーを有するミラーを備えることにより、短い投写距離で投写でき、プロジェクターの設置性が大幅に向上する利点と引き換えに、観察者と画像隅部の距離が極端に離れてしまうので、目視での調整を困難にし、設置精度が歪曲に対し非常に敏感で、調整が困難という課題が発生する。
この課題に対し、本実施例によると、観察者が画像隅部を認識しづらい状態であったとしても、補正用画像を見えやすい位置に移動したり、大きさを小さくしたりすることで、補正用画像全域を認識できるようになる。これにより、観察者が補正用画像の歪曲を正確に修正できるので、補正用画像に連動した画像も正確に補正され、目視だけで高精度な歪曲補正が可能になる。
【００６０】
さらに、観察者が歪曲補正の際に移動しなくてもよいので、観察者の負担が大幅に軽減されるという効果もある。
このように、プロジェクターの投写光学系に少なくとも１枚のパワーを有するミラーを備えた近接光学系を採用すれば、近接光学系の利点を維持したまま課題を解決でき、さらに大きな効果を生みだす。
【００６１】
（変形例１）
図１では、補正用画像５２は画像５１と略相似な形状を持っているが、補正用画像５２は画像５１の歪曲を認識できる図形であれば何でも良く、例えば、線や円のみで構成されているテストパターンや、それらを組み合わせたもの、さらに、画像等のテストパターンでも良い。
さらに補正用画像としては、図１１（Ａ）に示すように、補正用画像５２は補正用画像縦線５２３と補正用画像横線５２４に囲まれた長方形であり、補正用画像縦線５２３と画像縦線５１１、補正用画像縦線５２４と画像横線５１２が平行になるように配置してあってもよい。
また、図１１（Ｂ）に示すように、補正用画像５２は、縦格子線５２５と横格子線５２６により構成されており、縦格子線５２５と画像縦線５１１、横格子線５２６と画像横線５１２も平行になるように配置してあってもよい。
このように、補正用画像を構成する直線を画像の枠線と平行にすることにより、歪曲を補正する際に、縦と横の平行度を合わせるだけで歪曲をあわせることが可能になり、簡単に高精度な補正が可能になる。
【００６２】
さらに、図１２に示すように、補正用画像５２を囲む枠線のアスペクト比を、前記画像５１のアスペクト比と同じにすることもできる。すなわち、下記式（２）の関係が成立するように配置しても良い。
【００６３】
【数２】
2010206671.tif 000004
【００６４】
このようにすれば、補正用画像は画像の縮小画像になるので、歪曲補正する際に観察者が直感的に分かりやすくなり、観察者の歪曲補正の負担が減る。
【００６５】
（変形例２）
また、補正用画像の移動、投写範囲を一般的な観察者の視力では、歪曲の分別が難しい位置には移動・投写させないようにすることもできる。図１３は、観察者の視力と判別できる歪曲量の関係を説明する図である。
【００６６】
プロジェクター１０を、スクリーン５０から投写距離Ｌだけ離れた位置に設置し、補正用画像５２を最大半画角θｍで投写している。
図４と同様に、歪曲が発生していない場合は、プロジェクター１０を出射した光のうち、最大半画角の光線２０１は、実線で示す光路を通りスクリーン５０上のＡ点に到達する。しかし、プロジェクター１０が所定の位置からずれている場合は、点線で示す光路を通りスクリーン５０上のＡ’点に到達することになる。このＡ点とＡ’点の差であるΔＨが歪曲量になる。
観察者６０は、歪曲量ΔＨが無くなるようにプロジェクター１０の位置を補正するが、観察者６０が歪曲量ΔＨを認識するためには、図１３に示す歪曲量ΔＨに対応する観察者６０の視角αeyeに対応する視力が必要になる。言い換えれば、観察者６０は、視力で決定される視角αeyeの視角以下は認識できず、この視角αeyeに対応する歪曲量ΔＨが、観察者６０が認識できる歪曲量ΔＨの限界分解能であることを意味している。
【００６７】
次に、観察者６０が認識できる視角αeyeの最小値について定義する。図１４に視力と視角αeyeの関係を示す。視力は、一般的に図１４の左にあるＣ字状のランドルト環６０２と、図１４の右にある目６０１の距離Ｌeyeとの関係により定義されている。図１４は、標準サイズのランドルト環を示しており、環の外径が７．５ｍｍ、環の太さ、及び切れ目の幅ｔが１．５ｍｍである。このランドルト環６０２を距離Ｌeye＝５ｍの位置から目６０１で見た場合に、切れ目の幅ｔ＝１．５ｍｍを認識できたときの視力を、１．０と定義されている。このときの視角αeyeは、下記式（３）で計算することができるので、切れ目の幅ｔ＝１．５ｍｍ、距離Ｌeye＝５ｍを代入すれば、視角αeyeは１．０分になる。
【００６８】
【数３】
2010206671.tif 000005
【００６９】
ここで、一般的な視力を０．７とした場合、ランドルト環は、１÷０．７倍になるので、（３）式に当てはめると、視角αeyeは１．４７分になる。なお、ここで一般的な視力を０．７と定義しているが、この視力は運転免許取得の際に必要な最低視力として定められているもので、この視力を最低限必要な視力の一般的な指標として用いても差し支えないと考える。
ただし、ここで求めた視角αeyeの１．４７分は、ランドルト環６０２の切れ目の幅を認識できる限界の視力であり、前述したように限界分解能に相当する。これを、図１３に戻って説明すれば、（３）式で求めた視角αeyeでは、歪曲量ΔＨが発生しているか、していないかを判断できる限界の値であり、したがって歪曲量ΔＨを補正する視力としては不十分である。単純に、歪曲量ΔＨを±１０％程度の誤差で補正できるようにするには、視角αeyeは、少なくてもその１０倍の１４．７分の視角が必要となる。
視角αeyeの大きさは、観察者６０の座高ｈによって変化するので、どのような座高条件でも適用できるように、ここからは、座高ｈ＝０として話を進め、そのときの視角α＝αeyeとして説明する。ここで、最大半画角θｍは下記式（４）から求まる。
【００７０】
【数４】
2010206671.tif 000006
【００７１】
ここで、Ｈは投写光学系の最大像高を示しており、図１３では便宜上、補正用画像５２の高さに相当する部分を示しているが、実際は、前述（図１）したように補正用画像５２の上隅部Ａまでの距離を示している。
また、観察者６０の視角αeyeについての関係式は、下記式（５）で表される。
【００７２】
【数５】
2010206671.tif 000007
【００７３】
ここで、歪曲量ΔＨが１％以下だと、観察者６０が補正用画像５２の歪曲が気にならない数値であることから、（５）式に代入すると、下記式（６）となる。
【００７４】
【数６】
2010206671.tif 000008
【００７５】
さらに（４）式と（６）式とを変形して整理すると、下記式（７）となる。
【００７６】
【数７】
2010206671.tif 000009
【００７７】
ここで、前述した視力０．７の人が、歪曲量ΔＨを補正できる視角αeye＝１４．７を、αに代入し、最大半画角θｍで解けば、最大半画角θｍは、６０．２５°となる。
したがって、補正用画像５２の最大半画角θｍを、下記式（８）とする。
【００７８】
【数８】
2010206671.tif 000010
【００７９】
上記最大半画角は、スクリーンから見れば入射角度になるので、この入射角度を６０°以下にすることで、誰でも目視で歪曲量ΔＨを認識し、歪曲を目視で補正できる補正用画像を実現できる。
具体的に、実施例１を用いて説明する。実施例１の投写光学系はズーム機構を有しない固定焦点方式の光学系である。また、スクリーンへの最大入射角度は約７５°であり、画像をスクリーン上に投写した場合、（８）式より、画像隅部の歪曲は観察者の視力で補正することは難しい。
この投写光学系の場合、固定焦点なので、プロジェクターの投写距離に関わらずスクリーンへの最大入射角度は変わらない。したがって、補正用画像を投写する際、液晶パネル上の位置と、スクリーンへの入射角度は一意的に決定する。そこで、観察者が補正用画像を、６０°以上でスクリーンへ入射する位置に移動させようとした場合に、図３に示すマイクロプロセッサー４５にて、補正用画像生成部４２７への信号を停止するようにすると良い。
【００８０】
このように、補正用画像を投写する光線のうちの最大半画角を６０°以下に制限し、それ以上の領域には補正用画像を投写できないようにすることにより、観察者は常に目視により歪曲量を十分認識できるようになる。したがって、誤操作等を防止することが可能になり、信頼性を向上させることができる。また、観察者に高度な視力を要求されないことから、補正のための観察者の負担が大幅に軽減されるという効果もある。
【００８１】
また、投写光学系にズーム機構が備えてある場合でも、焦点距離が分かれば、液晶パネル上の位置と、スクリーンへの入射角度を計算することができる。したがって、その関係をあらかじめマイクロプロセッサー４５にプリセットしておき、投写光学系のズーム機構部にエンコーダー等の焦点距離読み取り部を設置することで、自動的に最大入射角度が６０°になるように補正用画像が移動できるようにしてもよい。
このようにすることで、目視で調整できる、もっとも画像サイズに近い補正用画像を表示することが可能になるので、画像の歪曲をより高精度に補正することが可能になる。
【実施例２】
【００８２】
図１５は、実施例２に係るプロジェクター１０の設置例を斜視図で示したものである。図１６は、本実施例のプロジェクター１０の光学系のブロック図である。図１７は、本実施例のプロジェクター１０の回路系のブロック図である。プロジェクター１０は、実施例１と同様の光学系を持つフロント投写型のプロジェクターである。
【００８３】
図１５、図１６に示すように、プロジェクター１０は、第２の光学エンジン部である第２の投写光学系２１と、第２の液晶パネル４８と、第２の照明光学系３１とを備えている。図１６、図１７に示すように、補正用画像生成部４２７から出力された信号は、第２のＬＣＤドライバー４７を経て、補正用画像データに基づいて、第２の液晶パネル４８を駆動する。これにより第２の液晶パネル４８では、第２の照明光学系３１から射出された照明光を、投写画像データに応じて変調する。
第２の投写光学系２１は、第２の液晶パネル４８によって変調された補正用画像を表す光（画像光）を投写面（被照射面）に投写する。それ以外の動作については実施例１と同様であり説明は省略する。
画像の光学エンジン部とは異なる第２の光学エンジン部を使用できるので、画像投写に影響を及ぼさずに補正用画像を投写できる。これにより、補正用画像の投写自由度が向上し、観察者が補正用画像をカスタマイズしやすくなり利便性が向上する。また、画像より高い解像度にて補正用画像を投写することで、高精度な補正を可能になる。
【００８４】
さらに、第２の光学エンジン部として、光学エンジン部とは異なった光学系（電気光学変調装置）が採用できる。例えば、第２の光学エンジン部は、補正用画像を表示するだけでよいので、実施例１のように３色に対応する必要がなく、第２の光学エンジン部は単色で良く、これを用いた単色のプロジェクターでも良い。また、第２の光学エンジン部の空間光変調装置が、補正用画像の描かれた透過板で、機構、光学的に補正用画像が移動できるようにしてもよい。さらに、第２の光学エンジン部に、ティルトミラーデバイスを用いた、画面全体を縦横に走査するスキャン型のプロジェクターを用いてもよい。
【００８５】
これにより、補正用画像に最適な光学系を選択でき、高効率、高精度なシステムの構築が可能になる。
しかも、光学エンジンを使用せずに第２の光学エンジン部のみを独立して使用できる。これにより、歪曲補正の利便性が向上するとともに、画像を投写しないという点からエネルギーの節約ができるという効果もある。
また、被照射面内の画像の表示領域とは別の領域に補正用画像を投写できるので、画像を表示中であっても、それらを中断したり、遮ったりすることなく、補正用画像を投写できる。これにより、画像の情報を遮ることなく補正できるので、利便性が向上する。
また、投写光学系と第２の投写光学系の距離が離れていることから、スクリーンに凸凹があった場合に、画像と補正用画像間にモアレ縞が発生する。これにより、スクリーン上の凹凸を評価する機能を追加でき、より高精度な歪曲補正を可能にすることができる。
【００８６】
（変形例３）
図１８は、実施例２の変形例に係るプロジェクター１０の設置例を斜視図で示したものである。図１８に示すように、プロジェクター１０は、第２の投写光学系２１を備えており、この第２の投写光学系２１は図示しない第２の光学エンジン部から補正用画像５２をスクリーン５０に投写する役割を持つ。ただし、補正用画像５２は、画像５１と重ならない、画像５１の下部のスクリーン５０上に投写されている。
【００８７】
このように、画像と重ならない領域に補正用画像を投写することで、画像を表示中であっても、それらを中断することなく、歪曲を補正することが可能になる。したがって、利便性が向上する。なお、補正用画像の投写場所は、スクリーン上に制限されるものではなく、第２の物体上であってもよい。また、補正用画像の投写位置も、スクリーン下部に制限されるものではない。
【００８８】
図１９は、実施例２の変形例に、測定基準を設けたときの設置例を斜視図で示したものである。図１９に示すように、補正用画像５２は、画像５１と重ならない、画像５１の下部のスクリーン５０上に投写されている。スクリーン５０上には補正用画像５２の一部と平行になるような基準線である測定基準５２１が描かれている。観察者はスクリーン５０上の測定基準５２１と補正用画像５２を合わせることで、最終的に画像５１の歪曲を補正することが可能になる。
【００８９】
このように、画像の表示領域とは別の領域に測定基準を準備することで、画像領域内に測定基準を設置することによる画像劣化を防止でき、観察者の情報を遮ることがないので視認性が向上する。さらに、測定基準に合わせるだけで簡単に歪曲が補正可能になるとともに、誰でも高精度に補正することが可能になる。しかも、測定基準はスクリーン外に設置されていることから、測定基準を常設することが可能になり、プロジェクターの補正のための設置性が向上する。なお、図１９では、測定基準として十字印を採用しているが、歪曲を判別できれば、どのような測定基準でも良い。
【００９０】
図１９では、測定基準５２１が画像５１と重ならない領域に設けてあるが、重なる領域に設けてあっても良い。この場合は、第２の光学エンジンとして、光源に不可視光線（赤外線・紫外線等）を利用し、測定基準５２１として、それらに誘起される物質（例えば、紫外線なら蛍光物質）を使用する必要がある。このようにすれば、補正用画像５２を投写した場合のみ測定基準が現れるので、上記と同等の効果を得ることが可能になる。また、偏光を利用し、特定の偏光方向のみに反応する測定基準を設けても良い。
さらに、測定基準が画像５１と重なる領域に設けてある場合、測定後に取り外し可能にすることもできる。測定基準が被照射面から取り外し可能になることで、画像領域内に測定基準を設置しても、画像投影時に取り外すことができるので、測定基準が画像を遮らず画像劣化を防止できる。
【実施例３】
【００９１】
図２０は、実施例３に係るプロジェクター１０の設置例を斜視図で示したものである。プロジェクター１０は、実施例１と同様の光学系を持つフロント投写型のプロジェクターである。
【００９２】
スクリーン５０内には通常、前述した画像５１が投写されているが、プロジェクター１０の初期設置時など、画像５１に歪曲が発生したときのみ、観察者の判断により補正用画像５２が投写光学系２０より投写される。
図２０に示すように、プロジェクター１０は、測定部７０を備えており、スクリーン５０に投写された補正用画像５２を太線で示された光路で撮像する。
図２１に撮像画像処理に必要な部分のみを示したブロック図を示す。測定部７０は、撮像素子７０１と撮像画像処理部７０２により構成される。撮像された補正用画像５２は、撮像素子７０１により電気信号に変換され、撮像画像処理部７０２により歪曲量が数値化される。
【００９３】
次に具体的な処理手順について説明する。
観察者により歪曲補正の指示が入力装置４６を介してマイクロプロセッサー４５に入力されると、マイクロプロセッサー４５は、補正用画像生成部４２７に補正用画像の生成を指示し、その結果、スクリーン上に補正用画像が表示される。
この際、マイクロプロセッサー４５は、あらかじめプリセットされた撮像素子７０１の解像度から算出された、認識できる限界の入射角度に対応したパネル領域を計算し、そのパネル領域内に収まるように補正用画像５２が表示される。
【００９４】
そして、撮像素子７０１は補正用画像５２を撮影し、それを電気信号に変換して撮像画像処理部７０２に送る。撮像画像処理部７０２は画像信号を基に歪曲量を計算し、このデータはマイクロプロセッサー４５を介して歪曲補正量調整部４２５に送られる。歪曲補正量調整部４２５は、歪曲量を歪補正パラメーターとして補正用画像生成部４２７に送る。歪補正用パラメーターを受けとった補正用画像生成部４２７は、補正された補正用画像をミキサー４２４に送り、再び補正後の補正用画像５２をスクリーン５０上に投写する。そして、再び撮像素子７０１は補正用画像５２を撮影する。この手順をマイクロプロセッサー４５内に設定された許容歪曲量以下になるまで繰り返す。
許容歪曲量以下になると、マイクロプロセッサー４５は、補正用画像データのミキサー４２４への送信を停止し、歪曲補正量調整部４２５は、最終的な歪補正パラメーターをレジスター４２６に送る。このようにすることで、自動的に歪曲が補正された画像５１をスクリーン上に投写することができる。
【００９５】
本実施例によれば、測定部を備えることで、測定者の目視に頼らず、高精度に、かつ自動的に歪曲を補正することが可能である。これにより、歪曲補正精度の向上、補正のための観察者の負担が軽減されるという効果がある。
さらに、測定部に高解像度な撮像素子等を採用しなくても、歪曲を十分認識できる位置まで補正用画像を移動できるので、測定部を低解像化でき大幅なコストダウンと、測定手段の小型化が可能になる。
【００９６】
なお、本実施例においては、歪曲補正方法として、画像処理コントローラーにより画像データそのものを補正する方法を採用したが、プロジェクター本体をモーター、ソレノイド等を用いて物理（メカ）的に動かす補正機能を採用しても良い。この場合でも上記と同様の効果の他に、大きくプロジェクターとスクリーンの位置関係がずれていても、画像処理に頼らず高解像度で補正できるという効果がある。
【００９７】
各実施例のプロジェクターは、超高圧水銀ランプに代えて、例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いるものとしても良い。また、プロジェクターは、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式のプロジェクターに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたプロジェクターやティルトミラーデバイスを用いたプロジェクターであっても良い。プロジェクターは、光の回折効果を利用して光の向きや色等を制御する投影デバイス（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve））を用いるものであっても良い。さらに、ティルトミラーデバイスを用いた場合、画面全体を縦横に走査するスキャン型のプロジェクターであっても良い。この場合、各実施例で説明した投写光学系は必要ないが、プロジェクター機能を有するものであれば、本発明を実施することで、本実施例と同様の効果が得られることから、その方式を限定するものではない。
【００９８】
また、各実施例において、プロジェクターは、箱状のものを示しているが、家具や別の装置に組み込まれているものであっても良い。また、背面から投写するタイプのプロジェクターであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明に係る補正用画像生成部は、特に、投写距離の短いプロジェクターに用いられる場合に有用である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  プロジェクター、２０  投写光学系、２１  第２の投写光学系、３０  照明光学系、３１  第２の照明光学系、４１  画像信号変換部、４２  画像処理コントローラー、４３  ＬＣＤドライバー、４４  液晶パネル、４５  マイクロプロセッサー、４６  入力装置、４７  第２のＬＣＤドライバー、４８  第２の液晶パネル、５０  スクリーン、５１  画像、５２  補正用画像、５３  スライダー、６０  観察者、７０  測定部、２０１  最大半画角の光線、２０２  レンズ部、２０３  ミラー部、２０４  光軸、４２１  フレームメモリー、４２２  スケーラー、４２３  ＯＳＤ生成部、４２４  ミキサー、４２５  歪曲補正量調整部、４２６  レジスター、４２７  補正用画像生成部、５１１  画像縦線、５１２  画像横線、５１３  上下方向、５１４  左右方向、５２１  測定基準、５２３  補正用画像縦線、５２４  補正用画像横線、５２５  縦格子線、５２６  横格子線、６０２  ランドルト環、６０１  目、７０１  撮像素子、７０２  撮像画像処理部。
【図１】
2010206671.tif 000011
【図２】
2010206671.tif 000012
【図３】
2010206671.tif 000013
【図４】
2010206671.tif 000014
【図５】
2010206671.tif 000015
【図６】
2010206671.tif 000016
【図９】
2010206671.tif 000017
【図１０】
2010206671.tif 000018
【図１１】
2010206671.tif 000019
【図１２】
2010206671.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図７】
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【図８】
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