(57)【要約】【課題】画像の投影を開始してからキャリブレーションを行うまでの作業を簡単に行うことができるようにする。【解決手段】まず、プロジェクタからホワイトボードに何らかの台形画像（例えば単色画像）が投影され、ユーザにより画像の４つの角を指または指示棒などの物体で指し示すことにより、デジタイザは４点の座標を取得する。そして、投影画像が長方形となるように制御信号をプロジェクタに送信し、プロジェクタでは、取得された４点の座標を用いて投影されたときに長方形となるように画像の形状を補正する。そして、デジタイザでは、補正された画像でキャリブレーションを行う。【選択図】図２
2015097042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影面に投影する投影装置と、前記投影された画像の座標を入力する座標入力装置とから構成される画像補正システムであって、
前記座標入力装置は、
前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信手段とを備え、
前記投影装置は、
前記画像を前記投影面に投影する投影手段と、
前記投影面に投影するための画像を入力する入力手段と、
前記座標入力装置から送信された座標および指示を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された指示に応じて、前記投影手段によって投影される画像が長方形になるように前記受信した座標を用いて前記入力手段によって入力された画像の形状を補正する補正手段とを備え、
前記投影手段は、前記補正手段によって補正された画像を前記投影面に投影し、
前記取得手段は、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とする画像補正システム。
【請求項２】
前記取得手段は、前記投影装置から投影された画像の４つの角の座標を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像補正システム。
【請求項３】
前記座標入力装置は、前記取得手段によって取得された座標に基づいて前記投影された画像が長方形であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記送信手段は、前記判定手段により前記投影された画像が長方形でないと判定された場合に、前記取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像補正システム。
【請求項４】
前記座標入力装置は、前記投影面に設置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像補正システム。
【請求項５】
投影装置から投影面に投影された画像の座標を入力する座標入力装置であって、
前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信手段とを備え、
前記取得手段は、前記送信手段によって送信された指示に応じて前記投影装置において補正された画像が前記投影面に投影されると、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とする座標入力装置。
【請求項６】
画像を投影面に投影する投影装置と、前記投影された画像の座標を入力する座標入力装置とから構成される画像補正システムによる画像補正方法であって、
前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信工程と、
前記画像を前記投影面に投影する投影工程と、
前記投影面に投影するための画像を入力する入力工程と、
前記座標入力装置から送信された座標および指示を受信する受信工程と、
前記受信工程において受信された指示に応じて、前記投影工程において投影される画像が長方形になるように前記受信した座標を用いて前記入力工程において入力された画像の形状を補正する補正工程とを備え、
前記投影工程においては、前記補正工程において補正された画像を前記投影面に投影し、
前記取得工程においては、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とする画像補正方法。
【請求項７】
投影装置から投影面に投影された画像の座標を入力する座標入力装置の制御方法であって、
前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信工程とを備え、
前記取得工程においては、前記送信工程において送信された指示に応じて前記投影装置において補正された画像が前記投影面に投影されると、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とする座標入力装置の制御方法。
【請求項８】
投影装置から投影面に投影された画像の座標を入力する座標入力装置を制御するためのプログラムであって、
前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信工程とをコンピュータに実行させ、
前記取得工程においては、前記送信工程において送信された指示に応じて前記投影装置において補正された画像が前記投影面に投影されると、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、投影画像でキャリブレーションを行うために用いて好適な画像補正システム、座標入力装置、画像補正方法、座標入力装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタによって投影された投影画像を指示具や指などを用いてデジタイザへ座標入力させる際には、予め投影画像の座標と座標入力装置の座標とを一致させることが必要である。この処理は主にキャリブレーション（校正）と呼ばれている。このキャリブレーションには、人手を介さないで自動的に行う方法もあるが、その際にはプロジェクタにカメラなどの余計な装置が必要となり、構成が複雑であるとともに高価であるため、人手を介してキャリブレーションを行うものが主流である。また、プロジェクタによってスクリーンまたは壁面に投影された画像は通常歪んでおり、ユーザによってプロジェクタの機能を操作することにより台形補正などを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３４１１６号公報
【特許文献２】特開２００６−５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の先行技術においては、まず、デジタイザが配置されているスクリーンに対してプロジェクタから画像を投影し、歪み補正や画面の大きさを変更する作業を行う必要がある。そして、この作業が終了した後にプロジェクタの投影座標とデジタイザの入力座標とを合わせるキャリブレーションを行う。このように、システムが使えるようになるまで非常に時間と手間とが多くかかる。
【０００５】
また、投影したプロジェクタの画面の歪みを補正する前にキャリブレーションを行うと、その後行う歪み補正によって投影座標と入力座標とがずれてしまうため、改めてキャリブレーションを行わなければならない。つまり、ユーザは作業手順を間違えてしまった場合に余分な時間を浪費し、システムが使用できるまでに相当な時間を費やさなければならない。加えて、プロジェクタの歪み補正や画面の大きさを変える作業は、プロジェクタを使い慣れたユーザであっても投影画像を見ながら調整しなければならず、かなり煩雑な作業である。したがって、プロジェクタに精通していないユーザが正しく歪み補正を行うことはさらに難しい。
【０００６】
本発明は前述の問題点に鑑み、画像の投影を開始してからキャリブレーションを行うまでの作業を簡単に行うことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像補正システムは、画像を投影面に投影する投影装置と、前記投影された画像の座標を入力する座標入力装置とから構成される画像補正システムであって、前記座標入力装置は、前記投影装置から投影された画像の座標を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された座標と前記投影された画像を長方形に補正する指示とを前記投影装置に送信する送信手段とを備え、前記投影装置は、前記画像を前記投影面に投影する投影手段と、前記投影面に投影するための画像を入力する入力手段と、前記座標入力装置から送信された座標および指示を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された指示に応じて、前記投影手段によって投影される画像が長方形になるように前記受信した座標を用いて前記入力手段によって入力された画像の形状を補正する補正手段とを備え、前記投影手段は、前記補正手段によって補正された画像を前記投影面に投影し、前記取得手段は、前記補正された画像の座標と一致するように座標を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像の投影を開始してからキャリブレーションを行うまでの作業を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクタからホワイトボードに画像が投影されている様子を示す図である。
【図２】実施形態に係るデジタイザの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】指または物体によって光が遮られる状況を説明するための図である。
【図４】実施形態に係るプロジェクタの内部構成例を示すブロック図である。
【図５】プロジェクタから投影した画像をホワイトボードの面に映しだした様子を３次元的に示した図である。
【図６】図５に示す状態でのｙ軸方向の画角を説明するための図である。
【図７】図６に示す３次元座標をｘ軸方向から見た図である。
【図８】図５に示す状態でのｘ軸方向の画角を説明するための図である。
【図９】図５に示す状態でのｘ軸方向の画角を説明するための図である。
【図１０】図８および図９で示した図形を同一平面に表した図である。
【図１１】実施形態のデジタイザおよびプロジェクタの動作手順の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】第１の実施形態における画像補正が行われた後のプロジェクタから投影した画像をホワイトボードの面に映しだした様子を３次元的に示した図である。
【図１３】図１２に示す３次元座標をｘ軸方向から見た図である。
【図１４】第２の実施形態における画像補正が行われた後のプロジェクタから投影した画像をホワイトボードの面に映しだした様子を３次元的に示した図である。
【図１５】第２の実施形態における画像補正の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、プロジェクタ１０５からホワイトボード１００に画像が投影されている画像補正システムを示す図である。
図１において、地面に対して垂直なホワイトボード１００に、遮光方式のデジタイザ１０１が上側に設置されている。デジタイザ１０１は、赤外光を用いて指示されたポイントを判別する座標入力装置である。また、ホワイトボード１００の左右および下側には再帰反射材１０２、１０３、１０４が設置されており、デジタイザ１０１内の赤外ＬＥＤから投光された赤外光を、来た方向に反射する。
【００１１】
プロジェクタ１０５は、図示しないＰＣなどから受信した画像、または本体内メモリに記憶されている画像を投影する。投影画面１０６は、プロジェクタ１０５からホワイトボード１００に画像を投影したときに映し出される画面である。この時点で、デジタイザ１０１の入力座標とプロジェクタ１０５の投影座標とはまったく別の座標として存在している。そのため、デジタイザ１０１から投影画面１０６を操作するためには、上記２つの座標を一致させる作業（キャリブレーション）が必要である。
【００１２】
さらに、プロジェクタ１０５から投影される投影画面１０６は、投影された直後はホワイトボード１００の面に対して長方形ではない。また、デジタイザ１０１と再帰反射材１０２、１０３、１０４とで囲われた、４つの角１０７〜１１０を結ぶ画面に沿って等間隔に映し出されていない。そこで、これらを補正するために位置合わせが必要である。
【００１３】
図２は、図１で示したデジタイザ１０１の内部構成例を示すブロック図である。
図２において、センサユニット部２０１、２０２は、デジタイザ１０１の長辺の両端にそれぞれ設置されている。センサユニット部２０１、２０２は、赤外光を投光する投光部と再帰反射材１０２、１０３、１０４から反射されて戻ってきた赤外光を受光する受光部とから構成されている。
【００１４】
画像処理部２０３、２０４は、それぞれセンサユニット部２０１、２０２から送られてきたアナログデータをデジタル化したり適正なレベルに変換したりする。主制御部２０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などからなり、デジタイザ１０１全体の制御を司る。メモリ部２０６は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリから構成されており、不揮発性メモリには、通常、予め実行可能なプログラムが格納されている。また、揮発性メモリは、主制御部２０５の演算時にデータを格納したり呼び出して用いたりするのに使われる。
【００１５】
リモコン制御部２０７は、プロジェクタ１０５に対して赤外光を用いて制御信号などのデータを送信する。内部データバス２０８は、デジタイザ１０１の各構成を接続するためのバスである。なお、主制御部２０５は、センサユニット部２０１、２０２の赤外ＬＥＤの点滅を制御している。
【００１６】
図３は、図１に示した配置におけるデジタイザ１０１の動作を説明するための概略図である。
図３において、デジタイザ１０１の両端に位置しているセンサユニット部２０１、２０２のそれぞれから赤外光が投光される。角１０７の近傍から投光される光は、センサユニット部２０１から投光される光である。同様に、角１０８の近傍から投光される光は、センサユニット部２０２から投光される光である。
【００１７】
センサユニット部２０１、２０２から投光された光は、それぞれ再帰反射材１０４、１０２で反射されてセンサユニット部２０１、２０２に戻ってくる。戻ってきた光はセンサユニット部２０１、２０２の受光部にそれぞれ蓄積される。ところが、箇所３０１で指または物体によって光が遮られると、図３に示すように、物体に遮られた部分では再帰反射材１０４、１０２から光が戻ってこないことがわかる。主制御部２０５は、それぞれのセンサユニット部２０１、２０２が、例えば、デジタイザ１０１本体の長辺方向を基準に何度から何度まで光が受光できなかったかを角度情報として判別することができる。このように、２つのセンサユニット部２０１、２０２の検出した角度情報を用いて三角測量の原理により、４つの角１０７〜１１０で囲まれた画面の中でどの部分がユーザによって指示されたかを検出する。
【００１８】
図４は、図１に示したプロジェクタ１０５の内部構成例を示すブロック図である。プロジェクタ１０５は、画像を表す画像光を投影してホワイトボード１００などの面上に画像を表示させるものである。
図４において、信号入力部４０１は、図示しないＰＣやＤＶＤプレーヤなどからケーブル等を介して入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換する。画像処理部４０２は、信号入力部４０１に入力されたデータに対して、画像の輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色濃度、色合いなどを調整する。さらに画像処理部４０２は、画像範囲検出、最適ズーム算出、ズーム調整、キーストーン調整などの機能を備えている。
【００１９】
液晶パネル駆動部４０３は、画像処理部４０２から受け取ったデータに基づいて液晶パネル４０４を駆動する。液晶パネル４０４は、照明光学部４０５から照射された照明光を、画像を表す画像光へ変調するためのパネル画像を液晶面の画像形成領域に形成する。投射光学部４０６、液晶パネル４０４によって画像光へ変調された光を拡大して投影する。
【００２０】
リモコン制御部４０７は、デジタイザ１０１に設けられたリモコン制御部２０７から送信された制御信号などのデータを受信する。主制御部４０８は、ＣＰＵやＤＳＰなどから成り、プロジェクタ１０５全体の制御を司る。メモリ部４０９は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリから構成されており、デジタイザ１０１と同様に不揮発性メモリには、予めプログラムが格納されている。また、揮発性メモリは主制御部４０８が演算を行う際のデータを格納するのに使用される。
【００２１】
レンズ駆動部４１０は、投影する画像を拡大または縮小したり、表示画像を移動もしくは補正したりするためにレンズを移動させる。本実施形態では、リモコン制御部４０７で受信した制御信号に基づき画像処理部４０２が画像の補正を行い、主制御部４０８はその補正データに基づき液晶パネル駆動部４０３およびレンズ駆動部４１０の制御を行う。
【００２２】
図５は、プロジェクタ１０５から投影した画像をホワイトボード１００の面に映しだした様子を３次元的に示した図である。
図５において、図１で示した４つの角１０７〜１１０を線で結んでできた平面の横軸をｘ軸とし、縦軸をｙ軸とする。さらに、プロジェクタ１０５からホワイトボード１００に対して垂直方向に投影する方向をｚ軸とする。また、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の原点は、プロジェクタ１０５からホワイトボード１００の面に対して垂直に投影して交わった箇所とする。
【００２３】
図５において、プロジェクタ１０５の投影光の軸となる光軸５０１は、水平に対して角度γだけ上方向（ｙ軸の＋方向）に向いているものとする。ｚ軸と光軸５０１との間の角度、つまり、プロジェクタ１０５の仰角が角度γということになる。プロジェクタ１０５がホワイトボード１００に対して垂直でない場合には、図５に示すように、表示される画像は台形となる。なお、ｘ軸方向に対しては垂直に投影されているものとする。
【００２４】
図６は、図５に示す状態でのｙ軸方向の画角を説明するための図である。
図６において、プロジェクタ１０５が投影する位置を点Ａと定義する。プロジェクタ１０５がホワイトボード１００上に投影した台形画像の、下底とｙ軸とが交差する点を点Ｂとする。同様に、台形画像の上底とｙ軸とが交差する点を点Ｃとする。また、投影画像の光軸５０１とｙ軸とが交差する点を点Ｄとする。ここで、投影画像の光軸５０１からの上下方向の画角（＋ｙ軸、−ｙ軸）をそれぞれ角度αとする。つまり、∠ＣＡＤと∠ＢＡＤとが角度αとなる。また、プロジェクタ１０５とｘｙ平面との垂直に交差する点であってｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の原点を点Ｈとする。なお、図７には、図６に示す３次元座標をｘ軸方向から見た図を示している。図７における点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄ、点Ｈ、及び角度α、γは図６と同じものである。
【００２５】
図８は、図５に示す状態でのｘ軸方向の画角を説明するための図である。
図８において、プロジェクタ１０５がホワイトボード１００の面に投影する台形画像の、上底の＋ｘ軸方向の角を点Ｅと定義し、同様に、−ｘ軸方向の角を点Ｆと定義する。また、∠ＣＡＥおよび∠ＣＡＦを角度βとする。
【００２６】
図９は、図８同様に、図５に示す状態でのｘ軸方向の画角を説明するための図である。
図９において、プロジェクタ１０５がホワイトボード１００の面に投影する台形画像の、下底の＋ｘ軸方向の角を点Ｊと定義し、同様に、−ｘ軸方向の角を点Ｋと定義する。また、プロジェクタ１０５は、光軸５０１に垂直な面に対して長方形の画像を投影しているという前提とすると、∠ＪＡＢおよび∠ＫＡＢも角度βとなる。なお、図１０には、図８および図９で示した図形を同一平面に表した図を示している。
【００２７】
次に、図５から図１０を参照しながら本実施形態の動作を説明する。
図１１は、本実施形態のデジタイザ１０１およびプロジェクタ１０５の動作手順の一例を示すタイミングチャートである。
まず、ユーザの操作により、デジタイザ１０１およびプロジェクタ１０５の電源がＯＮにされる。次に、ユーザは、図５に示すように、デジタイザ１０１が取り付けられているホワイトボード１００に対して図５に示した仰角γの方向に向けてプロジェクタ１０５をセットするものとする。
【００２８】
その後、ユーザの操作によりデジタイザ１０１のキャリブレーションボタン（図示なし）が押されると、デジタイザ１０１はキャリブレーションモードに移行する（Ｔ１１０１）。これにより、デジタイザ１０１の入力座標とプロジェクタ１０５の投影座標とを合わせるための体制に移行する。この段階で、プロジェクタ１０５からホワイトボード１００に何らかの画像（例えば単色画像）が投影されており、その画像は台形である。
【００２９】
次にユーザは、図８および図９で示した台形画像の四隅（点Ｅ、点Ｆ、点Ｊ、点Ｋ）の４点を指または指示棒などの物体で指し示す。この動作により、デジタイザ１０１は、指し示された４点のｘｙ座標の情報を取得する（Ｔ１１０２）。但し、この時点では、図５、図６、図８および図９に示したｘｙ座標とデジタイザ１０１が認識する座標軸は同一のものではない。デジタイザ１０１では、例えば図５の角１０９の点をｘｙ座標の原点とみなし、先に指し示された４点の座標を表している。
【００３０】
次に、Ｔ１１０３では、デジタイザ１０１は、取得した４点のｘｙ座標を元に投影された画像が長方形か否かを判定する。長方形であると判定した場合にはこの時点で補正は行われないものとする。一方、長方形でないと判定した場合には、デジタイザ１０１のリモコン制御部２０７は、投影画像が長方形となるように制御信号をプロジェクタ１０５に送信する（Ｔ１１０４）。このとき、取得した座標情報も送信する。長方形にするための計算方法は後述する。
【００３１】
Ｔ１１０５では、プロジェクタ１０５のリモコン制御部４０７にて制御信号を受信し、その制御信号に基づいて、画像処理部４０２および主制御部４０８により液晶パネル駆動部４０３およびレンズ駆動部４１０が制御され、投影画像が補正される。Ｔ１１０６では、デジタイザ１０１は、Ｔ１１０５で補正された後に投影される画像の四隅の座標を計算することにより、補正後の投影座標と入力座標とを合わせる。
【００３２】
また、このとき投影される補正後の画像は長方形となる。図１２は、補正後の画像が投影されていることを説明するための図である。図１２に示すように補正前の台形の画像の上底の２点Ｅ、Ｆがそれぞれ点Ｎ、Ｐになり、下底の２点Ｊ、Ｋがそれぞれ点Ｑ、Ｒになっている。このように台形ＥＦＫＪが長方形ＮＰＲＱと補正されている。
【００３３】
次に、補正方法について詳細に説明する。
まず、図６、図８および図９のそれぞれに示した角度α、βはプロジェクタ１０５の初期の投影画像において決められている既知の値である。プロジェクタ１０５からデジタイザ１０１が設置されているホワイトボード１００に画像を投影する際に不明な値は仰角γであり、この仰角γを求めることができれば、台形の投影画像を長方形に形状を補正することができる。
【００３４】
図１０において、三角形ＡＥＦおよび三角形ＡＪＫは二等辺三角形であり、∠ＥＡＣ＝∠ＦＡＣ＝∠ＪＡＢ＝∠ＫＡＢ＝βである。よって、図８に示した三角形ＡＥＦと図９に示した三角形ＡＪＫとを図１０に示したように同一平面上に表した場合には、これらの三角形は相似関係となる。また、辺ＢＪおよび辺ＢＫは同じ長さであり、それぞれ図１１のＴ１１０２の処理により点Ｊ、Ｋの座標が判明しているので、その長さは既知となる。同様に、辺ＣＥおよび辺ＣＦも同じ長さであり、それぞれ図１１のＴ１１０２の処理により点Ｅ、Ｆの座標が判明しているので、その長さは既知となる。
【００３５】
ここで、辺ＢＪ＝辺ＢＫ＝ｘとし、辺ＣＥ＝辺ＣＦ＝ｙとすると、三角関数の定義より、辺ＡＢおよび辺ＡＣの長さは、辺ＡＢ＝ｘｃｏｔβ、辺ＡＣ＝ｙｃｏｔβと求めることができる。
【００３６】
次に、図７を参照しながら仰角γを求める手順について説明する。前述したように辺ＡＢおよび辺ＡＣの長さは角度βを用いて表すことができる。図７において、∠ＤＡＨ＝γであり、ここで、∠ＢＡＤ＝∠ＣＡＤ＝αであって、角度αは既知の値である。よって、∠ＢＡＨ＝∠ＢＡＤ−∠ＤＡＨ＝α−γとなる。
【００３７】
したがって、三角関数の定義により、ｓｉｎ（α−γ）＝辺ＢＨ／辺ＡＢであるから、辺ＢＨ＝ｚとした場合に、仰角γ＝α−arcsin（ｚ／ｘｃｏｔβ）と求めることができる。
【００３８】
ここで、辺ＢＨ＝ｚが既知の値となることについて説明する。三角形ＡＢＣの三辺全ての長さがわかっている場合、例えば図７において、辺ＡＢ＝ａ、辺ＡＣ＝ｂ、辺ＢＣ＝ｃとした場合、辺ＢＨと三辺ａ、ｂ、ｃとの間には、三平方の定理より辺ＢＨ＝（ａ2−ｂ2＋ｃ2）／２ｃという関係が成り立つ。また、辺ＢＣの長さも、点Ｅまたは点Ｆのｙ座標と、点Ｊまたは点Ｋのｙ座標との差より求めることができるため、辺ＢＣも既知の値である。したがって、辺ＢＨも既知の値となることから、仰角γを求めることができる。
【００３９】
次に、図１２および図１３を参照しながら最適な投影画像に補正する方法について説明する。ここで、図１２に示すように、点Ｎ、点Ｐ、点Ｑ、点Ｒの４点を結んでできる長方形が入力座標の有効範囲の一番大きな図形とする。すなわち、プロジェクタ１０５の投影画像がこの長方形ＰＮＱＲに重なって投影された場合が最適な投影画像となる。
【００４０】
ここで、４つの点Ｎ、点Ｐ、点Ｑ、点Ｒの座標は、デジタイザ１０１の入力座標の有効範囲の最適解であることから、デジタイザ１０１にとっては既知の値である。辺ＮＰとｙ軸とが交差する点を点Ｓとし、同様に辺ＱＲとｙ軸とが交差する点を点Ｔとする。また、この図１２における光軸１２０１とｘｙ平面とが交差するｙ軸上の点を点Ｕとする。さらに、仰角をγ'とし、光軸１２０１に対してｙ軸方向の画角（＋ｙ方向、−ｙ方向）をともにα'とする。
【００４１】
図１３には、図１２に示す３次元座標をｘ軸方向から見た図を示している。図１３において、点Ｓのｙ座標は既知の点Ｎまたは点Ｐのｙ座標と同じであり、点Ｔのｙ座標も既知の点Ｑまたは点Ｒのｙ座標と同じである。したがって、三角形ＡＳＴにおける辺ＳＴの長さは既知となる。
【００４２】
また、前述したように図７の辺ＢＨの値を求めることができ、点Ｂの座標は、点Ｋおよび点Ｊの座標から求めることができるため、点Ｈの座標も既知となる。したがって、辺ＨＳおよび辺ＨＴの長さも既知となる。辺ＡＨの長さは、図７に示した三角形ＡＢＨにおいて三平方の定理を適用することにより、辺ＡＨ2＝辺ＡＢ2−辺ＢＨ2＝（ｘｃｏｔβ）2−ｚ2と求めることができる。
【００４３】
また、角度α'および仰角γ'を用いて、三角関数の定義より、ｔａｎ（α'＋γ'）＝辺ＨＳ／辺ＡＨ、ｔａｎ（α'−γ'）＝辺ＨＴ／辺ＡＨという関係が成り立つ。この２式を解くことにより角度α'、仰角γ'は以下のように求めることができる。
角度α'＝（arctan（辺ＨＳ／辺ＡＨ）＋arctan（辺ＨＴ／辺ＡＨ））／２
仰角γ'＝（arctan（辺ＨＳ／辺ＡＨ）−arctan（辺ＨＴ／辺ＡＨ））／２
【００４４】
プロジェクタ１０５は、仰角がγ'、光軸に対してｙ軸の＋−方向の画角が角度α'になるように液晶パネル駆動部４０３およびレンズ駆動部４１０を調整することによって４つの点Ｎ、点Ｐ、点Ｑ、点Ｒのｙ座標に投影画像を一致させることができる。また、ｘ軸方向ついても、ｙ軸と同様の計算をすることによって画角および仰角を求めることができる。求めた情報を元に、ｙ軸同様に液晶パネル駆動部４０３およびレンズ駆動部４１０を調整して４つの点Ｎ、点Ｐ、点Ｑ、点Ｒのｘ座標に投影画像を一致させることができる。
【００４５】
なお、図７で示した辺ＡＤの長さはプロジェクタ１０５とホワイトボード１００の投影面との距離である。三角関数の定義より、辺ＡＤ＝辺ＡＨ・ｓｅｃγと求めることができるため、プロジェクタ１０５は、レンズ駆動部４１０を調整して適切なピント調整を行うことができる。
【００４６】
以上説明したように、デジタイザ１０１が設置されているホワイトボード１００にプロジェクタ１０５から画像を投影し、その投影した四角形の画像の四隅をユーザが指し示すだけで、簡単に補正することが可能となる。なお、本実施形態では、デジタイザとして赤外遮光方式のもので説明したが、この方式以外に、例えば静電容量方式であってもよい。さらに、デジタイザとプロジェクタとの間の通信は、リモコンによる通信で説明したが、この通信方法もその他の無線方式でも有線接続による通信でも構わない。
【００４７】
（第２の実施形態）
本実施形態においては、第１の実施形態と異なる補正方法について説明する。第１の実施形態では、補正後の画像が大きくなる例について説明したが、本実施形態では補正後の画像が小さくなる例について説明する。なお、本実施形態に係るデジタイザおよびプロジェクタの内部構成についてはそれぞれ第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、デジタイザ１０１およびプロジェクタ１０５による基本的な処理手順についても図１１と同様である。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００４８】
図１４は、本実施形態において、プロジェクタ１０５から投影された台形画像を補正した後の画像の一例を示す図である。図１４において、台形の上底の点Ｅ、Ｆをそれぞれ点Ｌ、Ｍに移動することにより四角形ＬＭＫＪは長方形となり台形補正がなされる。このときの点Ｌ、Ｍのｙ座標は、点Ｅ、Ｆと同じなので、既知の値である。また、点Ｌ、Ｍのｘ座標は、それぞれ点Ｊ、Ｋのｘ座標と同じなので、これも既知の値である。
【００４９】
図１５は、三角形ＡＥＦと三角形ＡＬＭを同一平面上に表した図である。
図１５において、三角形ＡＥＦの辺ＥＦの長さは点Ｅ、Ｆの座標が既知のため、既知の値である。辺ＣＦの長さは、辺ＥＦの半分であるため、既知の値である。同様に、三角形ＡＬＭの辺ＬＭの長さは、三角形ＡＪＫの辺ＪＫと同じ長さである。点Ｊ、Ｋの座標はそれぞれ既知のため、辺ＪＫの長さも既知の値となり、辺ＬＭの長さも既知となる。辺ＣＭの長さは辺ＬＭの半分であるため、この長さも既知な値となる。
【００５０】
したがって、これらの情報と三角関数の定義とによりｔａｎβ''を求めると、ｔａｎβ''＝ＣＭ／ＡＣ＝ＣＭｔａｎβ／ＣＦとなる。このように∠ＣＡＥ＝∠ＣＡＦ＝βであったところを角度β''に変更するだけ台形補正を行うことができる。この情報を元にプロジェクタ１０５は、液晶パネル駆動部４０３を制御することにより液晶パネルに形成される画像の形を、図１４に示したような四角形ＬＭＫＪのような長方形に補正できる。
なお、本実施形態では、投影された台形画像の上底と下底のうち辺の長さの短い方に合わせることによる補正について説明したが、辺の長さの長い方に合わせることによる補正も同様の方法で可能である。
【００５１】
なお、図７で示した辺ＡＤの長さはプロジェクタ１０５とホワイトボード１００の投影面との距離である。三角関数の定義より、ＡＤ＝ＡＨｓｅｃγで求めることができるため、プロジェクタ１０５は、レンズ駆動部４１０を調整して適切なピント調整を行うことができる。以上説明したように、デジタイザ１０１が設置されているホワイトボード１００にプロジェクタ１０５の画像を投影し、その投影した四角形の画像の四隅をユーザに指し示してもらうことにより、簡単に台形補正を行うことが可能となる。
【００５２】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００５３】
２０１、２０２  センサユニット部
２０５  主制御部
２０７  リモコン制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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