(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼視点と右眼視点とを含む平面に平行な平面であって、右眼角膜および左眼角膜の共通の接平面である前記平面に対して、傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影する投影システムであって、
前記投影面に画像を投影する投影部であって、画像の垂直方向を規定する縦基準線を有する第１テスト画像を投影するとともに、画像の水平方向を規定する横基準線を有する第２テスト画像を投影する前記投影部と、
前記投影面の３次元形状を測定する３次元形状測定部と、
ユーザーの操作に基づく制御信号を生成するコントローラと、
（１Ａ）前記３次元形状測定部により計測された３次元形状データに基づいて、前記投影部の投影軸と前記投影面との交点である投影中心点を通る前記投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記第１テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行し、
（２Ａ）前記制御信号に従い第１回転角度を決定し、前記第１点から前記投影面を見たときに、前記補正処理後の前記第１テスト画像の前記投影部による前記投影面への投影画像が前記投影中心点を中心として、前記第１回転角度だけ回転した画像となるように、前記補正処理後の前記第１テスト画像に対して画像変換処理である第１回転処理を実行し、
（１Ｂ）前記３次元形状測定部により計測された３次元形状データに基づいて、前記投影部の投影軸と前記投影面との交点である投影中心点を通る前記投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記第２テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行し、
（２Ｂ）前記制御信号に従い第２回転角度を決定し、前記第１点から前記投影面を見たときに、前記補正処理後の前記第２テスト画像の前記投影部による前記投影面への投影画像が前記投影中心点を中心として、前記第２回転角度だけ回転した画像となるように、前記補正処理後の前記第２テスト画像に対して画像変換処理である第２回転処理を実行し、
（３）前記第１回転処理後の前記第１テスト画像の前記投影面上の前記縦基準線を含む直線である第１直線と、前記第２回転処理後の前記第２テスト画像の前記投影面上の前記縦基準線を含む直線である第２直線とに基づいて、前記第１直線と前記第２直線とが直交して見える視点候補点を決定し、決定した視点候補点である決定視点候補点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記投影面に投影される画像を変換する視点特定処理を実行する、投影画像調整部と、
を備え、
前記投影画像調整部は、
前記第１回転処理を実行して、前記第１テスト画像の前記縦基準線に対応する、前記第１テスト画像の前記投影画像上の線が、ユーザーの視点から見たときに、垂直な直線となる状態である第１状態となった後、前記第２回転処理を実行し、
さらに、前記投影画像調整部は、
前記第２回転処理を実行することで、前記第２テスト画像の前記横基準線に対応する、前記第２テスト画像の前記投影画像上の線が、ユーザーの視点から見たときに、水平な直線となる状態である第２状態となった後、前記視点特定処理を実行し、
さらに、前記投影画像調整部は、
前記コントローラからの前記制御信号に従い、現時点よりも前に設定された前記決定視点候補点を、前記視点候補点に含まれる点であって、現時点よりも前に設定された前記決定視点候補点以外の点に変更することで、前記決定視点候補点を変更し、変更した前記決定視点候補点を用いて、前記視点特定処理を実行する、
投影システム。
【請求項２】
前記投影画像調整部は、
前記投影部の光軸をｚ軸とし、前記投影部の光軸を法線とする平面をｘｙ平面とするようにｘ軸およびｙ軸を設定したｘｙｚ座標空間において、
前記第１回転処理後の前記第１テスト画像の前記投影面上の前記縦基準線を含む直線である第１直線上の点を点Ｐａとし、点Ｐａの座標を（ａｘ，ａｙ，ａｚ）とし、
前記第２回転処理後の前記第２テスト画像の前記投影面上の前記横基準線を含む直線である第２直線上の点を点Ｐｂとし、点Ｐｂの座標を（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）とし、
前記第１直線と前記第２直線との交点を点Ｐｃとして算出し、算出した点Ｐｃの座標を（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ）としたとき、
Ａ＝−ａｘ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｘ
Ｂ＝−ａｘ×ｂｚ＋ａｚ×ｂｘ
Ｃ＝−ａｚ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｚ
に相当する処理を実行し、係数Ａ、Ｂ、Ｃを取得し、
0006624942.tif 000025
0006624942.tif 000026
0006624942.tif 000027
により、回転行列Ｒｘ，Ｒｙ、Ｒｚを取得し、
回転行列Ｒｘ，Ｒｙ、Ｒｚの合成行列をＲ
Ｒ＝Ｒｚ・Ｒｙ・Ｒｘ
に相当する処理を実行することで取得し、
前記回転行列の逆行列をＲ−１として取得し、
点Ｐｂの座標（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）に対して、前記合成行列により変換した点を点Ｐｂ’として取得し、点Ｐｂ’の座標を（ｂｘ’，ｂｙ’，ｂｚ’）として取得し、
前記コントローラからの前記制御信号に基づいて、角度θを決定し、
係数Ａ’を
0006624942.tif 000028
により取得し、
前記視点候補点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を、
0006624942.tif 000029
0006624942.tif 000030
0006624942.tif 000031
Ｖ’＝（０，０，１）
により算出する、
請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記第１テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、前記第１テスト画像の中心点を通る前記縦基準線を含む、
請求項１又は２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記第２テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、前記第２テスト画像の中心点を通る前記横基準線を含む、
請求項１又は２に記載の投影システム。
【請求項５】
前記第１テスト画像は、
表示画面に表示されている状態において、画像上の上部を判別することができるパターンを含む画像である、
請求項１から４のいずれかに記載の投影システム。
【請求項６】
前記視点特定処理が実行される場合、
前記投影画像調整部は、
複数の正方形の格子パターンからなる格子状パターンを含む第３テスト画像に対して、前記視点特定処理を実行し、
前記投影部は、前記視点特定処理の実行後の前記第３テスト画像を前記投影面に投影する、
請求項１から５のいずれかに記載の投影システム。
【請求項７】
前記第３テスト画像は、
第１の模様を有する第１格子パターンと、第２の模様を有する第２格子パターンとが、幾何学的な歪みがない状態において、前記第３テスト画像上の第１方向、および、前記第３テスト画像上において前記第１方向と直交する第２方向において、交互に配置されることで形成される格子状パターンを含む画像である、
請求項６に記載の投影システム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の投影システムに用いられるプロジェクター装置であって、
前記投影部と、前記投影画像調整部とを備える、
プロジェクター装置。
【請求項９】
ユーザーの操作に基づく制御信号を生成するコントローラを用いて実行される投影方法であって、左眼視点と右眼視点とを含む平面に平行な平面であって、右眼角膜および左眼角膜の共通の接平面である前記平面に対して、傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影する投影方法をコンピュータで実行するためのプログラムであって、
前記投影面に画像を投影する投影ステップであって、画像の垂直方向を規定する縦基準線を有する第１テスト画像を投影するとともに、画像の水平方向を規定する横基準線を有する第２テスト画像を投影する前記投影ステップと、
前記投影面の３次元形状を測定する３次元形状測定ステップと、
と、
（１Ａ）前記３次元形状測定ステップにより計測された３次元形状データに基づいて、前記投影ステップで画像を投影するための投影軸と前記投影面との交点である投影中心点を通る前記投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記第１テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行し、
（２Ａ）前記制御信号に従い第１回転角度を決定し、前記第１点から前記投影面を見たときに、前記補正処理後の前記第１テスト画像の前記投影ステップによる前記投影面への投影画像が前記投影中心点を中心として、前記第１回転角度だけ回転した画像となるように、前記補正処理後の前記第１テスト画像に対して画像変換処理である第１回転処理を実行し、
（１Ｂ）前記３次元形状測定ステップにより計測された３次元形状データに基づいて、前記投影ステップで画像を投影するための投影軸と前記投影面との交点である投影中心点を通る前記投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記第２テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行し、
（２Ｂ）前記制御信号に従い第２回転角度を決定し、前記第１点から前記投影面を見たときに、前記補正処理後の前記第２テスト画像の前記投影ステップによる前記投影面への投影画像が前記投影中心点を中心として、前記第２回転角度だけ回転した画像となるように、前記補正処理後の前記第２テスト画像に対して画像変換処理である第２回転処理を実行し、
（３）前記第１回転処理後の前記第１テスト画像の前記投影面上の前記縦基準線を含む直線である第１直線と、前記第２回転処理後の前記第２テスト画像の前記投影面上の前記縦基準線を含む直線である第２直線とに基づいて、前記第１直線と前記第２直線とが直交して見える視点候補点を決定し、決定した視点候補点である決定視点候補点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように、前記投影面に投影される画像を変換する視点特定処理を実行する、投影画像調整ステップと、
を備え、
前記投影画像調整ステップでは、
前記第１回転処理を実行して、前記第１テスト画像の前記縦基準線に対応する、前記第１テスト画像の前記投影画像上の線が、ユーザーの視点から見たときに、垂直な直線となる状態である第１状態となった後、前記第２回転処理を実行し、
さらに、前記投影画像調整ステップでは、
前記第２回転処理を実行することで、前記第２テスト画像の前記横基準線に対応する、前記第２テスト画像の前記投影画像上の線が、ユーザーの視点から見たときに、水平な直線となる状態である第２状態となった後、前記視点特定処理を実行し、
さらに、前記投影画像調整ステップでは、
前記コントローラからの前記制御信号に従い、現時点よりも前に設定された前記決定視点候補点を、前記視点候補点に含まれる点であって、現時点よりも前に設定された前記決定視点候補点以外の点に変更することで、前記決定視点候補点を変更し、変更した前記決定視点候補点を用いて、前記視点特定処理を実行する、
投影方法をコンピュータで実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影型プロジェクター装置で投影される画像（映像）を適切に表示するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影型プロジェクター装置で投影される画像（映像）を、ユーザー視点から見たときに生ずる幾何学的な歪みを補正する多様な技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スクリーン自体の歪みによる映像の歪みを補正することが可能な映像投影装置の開示がある。この映像投影装置では、プロジェクターからスクリーンにテスト画像を投影し、投影されたテスト画像をカメラ付き携帯電話によって撮像し、カメラ付き携帯電話によって撮像された画像に基づいて、幾何補正を実行する。これにより、この映像投影装置では、スクリーン自体の歪みによる映像の歪み（幾何学的な歪み）を補正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、カメラ付き携帯電話によって撮像された画像に基づいて、幾何補正を実行するため、カメラ付き携帯電話のような撮影機能を有する機器が別途必要になる。このような撮影機能を有する機器を用いずに、投影型プロジェクター装置によりスクリーンに投影された画像の幾何補正を行う場合、例えば、ユーザーに、スクリーンに投影した長方形のパターンの４つの頂点を移動させ、幾何的な歪みのない長方形のパターンが投影されるように、投影型プロジェクター装置の投影状態を調整させることが考えられる。すなわち、ユーザーに４点幾何補正を実行させることが考えられる。このような４点幾何補正は、一般ユーザーには、操作が難しく、完全に幾何的な歪みのない状態の投影が実現されるように、投影型プロジェクター装置を調整することは困難である。
【０００６】
一般に、投影型プロジェクター装置が投影対象とするのは、垂直に設置された平面スクリーンであることが多い。このため、完全に幾何的な歪みのない状態の投影が実現されなくても、ユーザーにとって、投影された画像の幾何的な歪みが気にならない程度の投影状態に、投影型プロジェクター装置を調整することは十分可能である。これは、ユーザーが、垂直に設置されている平面スクリーンに投影されていることを正しく認識でき、上下方向を正しく認識することが容易であるため、垂直面である平面スクリーンに投影されている画像に、多少の幾何的な歪みが存在していても違和感を抱かないためである。
【０００７】
ところが、投影対象（投影面）を、例えば、ユーザーの上方に設置された所定の角度に傾斜した傾斜平面（例えば、傾斜天井）として、当該傾斜平面に投影型プロジェクター装置から画像を投影した場合、投影面を垂直平面としたときには許容されるレベルの幾何的な歪みをさらに低減させる必要がある。これは、投影面を傾斜平面（例えば、傾斜天井）とする場合、ユーザーが、投影される画像の上下方向を感覚的に認識することが容易ではないため、垂直平面に投影された画像において違和感を発生させなかったレベルの幾何的な歪みが、傾斜平面（例えば、傾斜天井）に投影された画像においては、ユーザーに違和感を抱かせるためである。
【０００８】
そこで、本発明は、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜平面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、低減させる投影システム、プロジェクター装置、および、プログラムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の発明は、左眼視点と右眼視点とを含む平面に平行な平面であって、右眼角膜および左眼角膜の共通の接平面である当該平面に対して、傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影する投影システムであって、投影部と、３次元形状測定部と、コントローラと、投影画像調整部と、を備える。
投影部は、投影面に画像を投影する投影部であって、画像の垂直方向を規定する縦基準線を有する第１テスト画像を投影するとともに、画像の水平方向を規定する横基準線を有する第２テスト画像を投影する。
【００１０】
３次元形状測定部は、投影面の３次元形状を測定する。
【００１１】
コントローラは、ユーザーの操作に基づく制御信号を生成する。
【００１２】
投影画像調整部は、以下の処理を実行する。
（１Ａ）投影画像調整部は、３次元形状測定部により計測された３次元形状データに基づいて、投影部の投影軸と投影面との交点である投影中心点を通り、投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、第１テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行する。
（２Ａ）投影画像調整部は、制御信号に従い第１回転角度を決定し、第１点から投影面を見たときに、補正処理後の第１テスト画像の投影部による投影面への投影画像が投影中心点を中心として、第１回転角度だけ回転した画像となるように、補正処理後の第１テスト画像に対して画像変換処理である第１回転処理を実行する。
（１Ｂ）投影画像調整部は、３次元形状測定部により計測された３次元形状データに基づいて、投影部の投影軸と投影面との交点である投影中心点を通り、投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、第２テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行する。
（２Ｂ）投影画像調整部は、制御信号に従い第２回転角度を決定し、第１点から投影面を見たときに、補正処理後の第２テスト画像の投影部による投影面への投影画像が投影中心点を中心として、第２回転角度だけ回転した画像となるように、補正処理後の第２テスト画像に対して画像変換処理である第２回転処理を実行する。
（３）投影画像調整部は、第１回転処理後の第１テスト画像の投影面上の縦基準線を含む直線である第１直線と、第２回転処理後の第２テスト画像の投影面上の縦基準線を含む直線である第２直線とに基づいて、第１直線と第２直線とが直交して見える視点候補点を決定し、決定した視点候補点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、投影面に投影される画像を変換する視点特定処理を実行する。
【００１３】
この投影システムでは、上記のようにして視点特定処理が実行され、ユーザーの視点から見たときに幾何的な歪みのない画像（幾何的な歪みの低減された画像）を、例えば、傾斜天井平面に投影することができる。
【００１４】
したがって、この投影システムでは、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜投影面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、なくす（低減させる）ことができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明であって、投影画像調整部は、以下の処理を実行する。
【００１６】
投影画像調整部は、投影部の光軸をｚ軸とし、投影部の光軸を法線とする平面をｘｙ平面とするようにｘ軸およびｙ軸を設定したｘｙｚ座標空間において、
第１回転処理後の第１テスト画像の投影面上の縦基準線を含む直線である第１直線上の点を点Ｐａとし、点Ｐａの座標を（ａｘ，ａｙ，ａｚ）とし、
第２回転処理後の第２テスト画像の投影面上の横基準線を含む直線である第２直線上の点を点Ｐｂとし、点Ｐｂの座標を（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）とし、
第１直線と第２直線との交点を点Ｐｃとして算出し、算出した点Ｐｃの座標を（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ）としたとき、
Ａ＝−ａｘ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｘ
Ｂ＝−ａｘ×ｂｚ＋ａｚ×ｂｘ
Ｃ＝−ａｚ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｚ
に相当する処理を実行し、係数Ａ、Ｂ、Ｃを取得する。
【００１７】
投影画像調整部は、
【数１】
0006624942.tif 000002
【数２】
0006624942.tif 000003
【数３】
0006624942.tif 000004
により、回転行列Ｒｘ，Ｒｙ、Ｒｚを取得する。
【００１８】
投影画像調整部は、回転行列Ｒｘ，Ｒｙ、Ｒｚの合成行列をＲ
Ｒ＝Ｒｚ・Ｒｙ・Ｒｘ
に相当する処理を実行することで取得し、上記回転行列の逆行列をＲ−１として取得する。
【００１９】
投影画像調整部は、点Ｐｂの座標（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）に対して、合成行列により変換した点を点Ｐｂ’として取得し、点Ｐｂ’の座標を（ｂｘ’，ｂｙ’，ｂｚ’）として取得し、
コントローラからの制御信号に基づいて、角度θを決定する。
【００２０】
投影画像調整部は、係数Ａ’を
【数４】
0006624942.tif 000005
により取得し、
視点候補点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を、
【数５】
0006624942.tif 000006
0006624942.tif 000007
Ｖ’＝（０，０，１）
により算出する。
【００２１】
この投影システムでは、上記のようにして視点特定処理が実行され、ユーザーの視点から見たときに幾何的な歪みのない画像（幾何的な歪みの低減された画像）を、例えば、傾斜天井平面に投影することができる。
【００２２】
したがって、この投影システムでは、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜投影面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、なくす（低減させる）ことができる。
【００２３】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、第１テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、第１テスト画像の中心点を通る縦基準線を含む。
【００２４】
これにより、この投影システムでは、投影面上の第１テスト画像の縦基準線を含む第１直線を特定することが容易になる。
【００２５】
第４の発明は、第１または第２の発明であって、第２テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、第２テスト画像の中心点を通る横基準線を含む。
【００２６】
これにより、この投影システムでは、投影面上の第２テスト画像の横基準線を含む第１直線を特定することが容易になる。
【００２７】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明であって、第１テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、画像上の上部を判別することができるパターンを含む画像である。
【００２８】
これにより、この投影システムでは、投影面上の投影画像の上下を容易に特定することができる。
【００２９】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明であって、投影部は、視点特定処理が実行される場合、複数の正方形の格子パターンからなる格子状パターンを含む第３テスト画像を投影する。
【００３０】
これにより、この投影システムでは、格子状パターンの歪度合いを容易に把握し、投影されている画像の歪度合いを容易に認識することができる。
【００３１】
第７の発明は、第６の発明であって、第３テスト画像は、第１の模様を有する第１格子パターンと、第２の模様を有する第２格子パターンとが、幾何学的な歪みがない状態において、テスト画像上の第１方向、および、テスト画像上において第１方向と直交する第２方向において、交互に配置されることで形成される格子状パターンを含む画像である。
【００３２】
これにより、この投影システムでは、格子状パターンの歪度合いを容易に把握し、投影されている画像の歪度合いを容易に認識することができる。
【００３３】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明である投影システムに用いられるプロジェクター装置であって、投影部と、投影画像調整部とを備える。
【００３４】
これにより、第１から第７のいずれかの発明である投影システムに用いられるプロジェクター装置を実現することができる。
【００３５】
第９の発明は、ユーザーの操作に基づく制御信号を生成するコントローラを用いて実行される投影方法であって、左眼視点と右眼視点とを含む平面に平行な平面であって、右眼角膜および左眼角膜の共通の接平面である当該平面に対して、傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影する投影方法をコンピュータで実行するためのプログラムである。
【００３６】
投影方法は、投影ステップと、３次元形状測定ステップと、コントローラと、投影画像調整ステップと、を備える。
【００３７】
投影ステップは、投影面に画像を投影する投影ステップであって、画像の垂直方向を規定する縦基準線を有する第１テスト画像を投影するとともに、画像の水平方向を規定する横基準線を有する第２テスト画像を投影する。
【００３８】
３次元形状測定ステップは、投影面の３次元形状を測定する。
【００３９】
投影画像調整ステップは、以下の処理を実行する。
（１Ａ）投影画像調整ステップは、３次元形状測定ステップにより計測された３次元形状データに基づいて、投影ステップで画像を投影するための投影軸と投影面との交点である投影中心点を通り、投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、第１テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行する。
（２Ａ）投影画像調整ステップは、制御信号に従い第１回転角度を決定し、第１点から投影面を見たときに、補正処理後の第１テスト画像の投影ステップによる投影面への投影画像が投影中心点を中心として、第１回転角度だけ回転した画像となるように、補正処理後の第１テスト画像に対して画像変換処理である第１回転処理を実行する。
（１Ｂ）投影画像調整ステップは、３次元形状測定ステップにより計測された３次元形状データに基づいて、投影ステップで画像を投影するための投影軸と投影面との交点である投影中心点を通り、投影面の法線上の点である第１点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、第２テスト画像に対して画像変換処理である補正処理を実行する。
（２Ｂ）投影画像調整ステップは、制御信号に従い第２回転角度を決定し、第１点から投影面を見たときに、補正処理後の第２テスト画像の投影ステップによる投影面への投影画像が投影中心点を中心として、第２回転角度だけ回転した画像となるように、補正処理後の第２テスト画像に対して画像変換処理である第２回転処理を実行する。
（３）投影画像調整ステップは、第１回転処理後の第１テスト画像の投影面上の縦基準線を含む直線である第１直線と、第２回転処理後の第２テスト画像の投影面上の縦基準線を含む直線である第２直線とに基づいて、第１直線と第２直線とが直交して見える視点候補点を決定し、決定した視点候補点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、投影面に投影される画像を変換する視点特定処理を実行する。
【００４０】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する投影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを実現することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜平面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、低減させる投影システム、プロジェクター装置、および、プログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係る投影システム１０００の概略構成図。
【図２】第１実施形態に係る投影システム１０００のプロジェクター装置１００の投影画像調整部１の概略構成図。
【図３】第１実施形態に係る投影システム１０００の視点特定処理部１５の概略構成図。
【図４】第１実施形態に係る投影システム１０００の視点候補取得部１５１の概略構成図。
【図５】３次元空間を模式的に示した図。
【図６】第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を示す図。
【図７】状態１における３次元空間を模式的に示した図。
【図８】状態２における３次元空間を模式的に示した図。
【図９】第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を示す図。
【図１０】第２回転処理を説明するための図。
【図１１】状態４における３次元空間を模式的に示した図。
【図１２】視点特定処理を説明するための図。
【図１３】第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３を示す図。
【図１４】投影システム１０００により、Ｎ＋１回目の視点特定処理が実行され、視点候補点がＶｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）に特定された場合において、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３が傾斜天井ＣＬに投影されているときの状態を示す図。
【図１５】投影システム１０００で実行される投影方法のフローチャートを示す図。
【図１６】投影システム１０００で実行される投影方法の視点特定処理のフローチャートを示す図。
【図１７】視点特定処理の原理を説明するための図。
【図１８】３次元座標空間の点Ａ０’、点Ｂ０’、点Ｃ０’を示す図。
【図１９】３次元座標空間の点Ａ０’’、点Ｂ０’’、点Ｃ０’’を示す図。
【図２０】ＣＰＵバス構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
【００４４】
＜１．１：投影システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る投影システム１０００の概略構成図である。
【００４５】
図２は、第１実施形態に係る投影システム１０００のプロジェクター装置１００の投影画像調整部１の概略構成図である。
【００４６】
図３は、第１実施形態に係る投影システム１０００の視点特定処理部１５の概略構成図である。
【００４７】
図４は、第１実施形態に係る投影システム１０００の視点候補取得部１５１の概略構成図である。
【００４８】
投影システム１０００は、図１に示すように、プロジェクター装置１００と、コントローラ２００とを備える。
【００４９】
プロジェクター装置１００は、図１に示すように、投影画像調整部１と、テスト画像記憶部２と、投影部３と、３次元形状測定部４と、３次元形状データ記憶部５と、第１インターフェース６とを備える。
【００５０】
投影画像調整部１は、図２に示すように、第１セレクタＳＥＬ１と、第１切替器ＳＷ１と、補正部１１と、第２切替器１２と、第１回転処理部１３と、第２セレクタＳＥＬ２と、第２回転処理部１４と、第３セレクタＳＥＬ３と、視点特定処理部１５と、第４セレクタＳＥＬ４と、第５セレクタＳＥＬ５と、を備える。
【００５１】
第１セレクタＳＥＬ１は、プロジェクター装置１００に入力される画像Ｄｉｎ（画像信号Ｄｉｎ）と、テスト画像記憶部２から出力されるテスト画像Ｉｍｇ１と、選択信号ｓｅｌ１と、を入力する。第１セレクタＳＥＬ１は、選択信号ｓｅｌ１に従い、画像Ｄｉｎおよびテスト画像Ｉｍｇ１のいずれか一方を選択し、選択した画像（画像信号）を画像Ｄ１（画像信号Ｄ１）として第１切替器ＳＷ１に出力する。なお、選択信号ｓｅｌ１は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部（不図示）により生成される制御信号である。
【００５２】
第１切替器ＳＷ１は、第１セレクタＳＥＬ１から出力される画像Ｄ１と、切替信号ｓｗ１とを入力する。第１切替器ＳＷ１は、切替信号ｓｗ１に従い、画像Ｄ１（画像信号Ｄ１）を、補正部１１、および、視点特定処理部１５のいずれか１つに出力する。なお、切替信号ｓｗ１は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００５３】
補正部１１は、第１切替器ＳＷ１から出力される画像Ｄ１と、３次元形状データ記憶部５から出力される３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊと、を入力する。補正部１１は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、画像Ｄ１に対して補正処理を実行する。そして、補正部１１は、補正処理後の画像を画像Ｄ２（画像信号Ｄ２）として、第２セレクタＳＥＬ２と、第１回転処理部１３とに出力する。
【００５４】
第２切替器１２は、第１インターフェース６から出力される信号Ｓｉｇ１と、切替信号ｓｗ２とを入力する。第２切替器１２は、切替信号ｓｗ２に従い、信号Ｓｉｇ１を、第１回転処理部１３、第２回転処理部１４、および、視点特定処理部１５のいずれか１つに出力する。なお、切替信号ｓｗ２は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００５５】
第１回転処理部１３は、補正部１１から出力される画像Ｄ２と、３次元形状データ記憶部５から出力される３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊと、第２切替器１２から出力される信号Ｓｉｇ１とを入力する。第１回転処理部１３は、信号Ｓｉｇ１が入力されている場合、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、画像Ｄ２に対して第１回転処理を実行する（詳細については、後述）。そして、第１回転処理部１３は、処理後の画像を、画像Ｄ２１（画像信号Ｄ２１）として、第２セレクタＳＥＬ２に出力する。また、第１回転処理部１３は、第１回転処理が完了したときの情報（検出情報）を含む検出信号をＤｅｔ１として、視点特定処理部１５に出力する（詳細については、後述）。検出信号Ｄｅｔ１は、第１の直線のデータ（第１直線データ）を含む（詳細については、後述）。
【００５６】
第２セレクタＳＥＬ２は、補正部１１から出力される画像Ｄ２と、第１回転処理部１３から出力される画像Ｄ２１と、選択信号ｓｅｌ２とを入力する。第２セレクタＳＥＬ２は、選択信号ｓｅｌ２に従い、画像Ｄ２および画像Ｄ２１のいずれか一方を選択し、選択した画像を、画像Ｄ３（画像信号Ｄ３）として、第２回転処理部１４と、第３セレクタＳＥＬ３とに出力する。なお、選択信号ｓｅｌ２は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００５７】
第２回転処理部１４は、第２セレクタＳＥＬ２から出力される画像Ｄ３と、３次元形状データ記憶部５から出力される３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊと、第２切替器１２から出力される信号Ｓｉｇ１とを入力する。第２回転処理部１４は、信号Ｓｉｇ１が入力されている場合、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、画像Ｄ３に対して第２回転処理を実行する（詳細については、後述）。そして、第２回転処理部１４は、処理後の画像を、画像Ｄ３１（画像信号Ｄ３１）として、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。また、第２回転処理部１４は、第１回転処理が完了したときの情報（検出情報）を含む検出信号をＤｅｔ２として、視点特定処理部１５に出力する（詳細については、後述）。検出信号Ｄｅｔ２は、第２の直線のデータ（第２直線データ）を含む（詳細については、後述）。
【００５８】
第３セレクタＳＥＬ３は、第２セレクタＳＥＬ２から出力される画像Ｄ３と、第２回転処理部１４から出力される画像Ｄ３１と、選択信号ｓｅｌ３とを入力する。第３セレクタＳＥＬ３は、選択信号ｓｅｌ３に従い、画像Ｄ３および画像Ｄ３１のいずれか一方を選択し、選択した画像を、画像Ｄ４（画像信号Ｄ４）として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。なお、選択信号ｓｅｌ３は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００５９】
視点特定処理部１５は、第１切替器ＳＷ１から出力される画像Ｄ１と、３次元形状データ記憶部５から出力される３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊと、を入力する。また、視点特定処理部１５は、第１回転処理部１３から出力される検出信号Ｄｅｔ１と、第２回転処理部１４から出力される検出信号Ｄｅｔ２と、を入力する。
【００６０】
視点特定処理部１５は、図３に示すように、視点候補取得部１５１と、投影画像取得部１５２とを備える。
【００６１】
視点候補取得部１５１は、図４に示すように、交点算出部１５１１と、係数算出部１５１２と、変換行列取得部１５１３と、変換行列合成部１５１４と、逆変換行列取得部１５１５と、変換部１５１６と、係数取得部１５１７と、角度取得部１５１８と、視点候補点算出部１５１９と、を備える。
【００６２】
交点算出部１５１１は、第１回転処理部１３から出力される検出信号Ｄｅｔ１と、第２回転処理部１４から出力される検出信号Ｄｅｔ２と、を入力する。交点算出部１５１１は、検出信号Ｄｅｔ１に含まれる第１直線データと、検出信号Ｄｅｔ２に含まれる第２直線データと、に基づいて、第１直線と第２直線の交点Ｐｃの座標と、第１直線上の点であって、交点Ｐｃ以外の点Ｐａの座標と、第２直線上の点であって、交点Ｐｃ以外の点Ｐｂの座標とを算出し、算出した交点Ｐｃの座標の情報を含む信号（データ）をＤａｔａ（Ｐｃ）として、視点候補点算出部１５１９に出力する。
【００６３】
また、交点算出部１５１１は、点Ｐａの座標の情報を含む信号（データ）をＤａｔａ（Ｐａ）として、係数算出部１５１２と変換行列取得部１５１３とに出力する。
【００６４】
また、交点算出部１５１１は、点Ｐｂの座標の情報を含む信号（データ）をＤａｔａ（Ｐｂ）として、係数算出部１５１２と変換部１５１６とに出力する。
【００６５】
係数算出部１５１２は、交点算出部１５１１から出力される、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）および点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）を入力する。係数算出部１５１２は、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）と、に基づいて、係数Ａ、Ｂ、Ｃについての情報を取得する（詳細については、後述）。そして、係数算出部１５１２は、取得した係数Ａ、Ｂ、Ｃについての情報（データ）を、変換行列取得部１５１３に出力する。
【００６６】
変換行列取得部１５１３は、係数算出部１５１２から出力される係数Ａ、Ｂ、Ｃについての情報（データ）と、交点算出部１５１１から出力される点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、を入力する。変換行列取得部１５１３は、係数Ａ、Ｂ、Ｃと、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、に基づいて、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚを取得する。そして、変換行列取得部１５１３は、取得した変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚについてのデータを、変換行列合成部１５１４に出力する。
【００６７】
変換行列合成部１５１４は、変換行列取得部１５１３から出力される変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚについてのデータを入力とし、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚから、合成行列Ｒを取得する。そして、変換行列合成部１５１４は、取得した合成行列Ｒについてのデータを、逆変換行列取得部１５１５と、変換部１５１６とに、出力する。
【００６８】
逆変換行列取得部１５１５は、変換行列合成部１５１４から出力される合成行列Ｒについてのデータを入力する。逆変換行列取得部１５１５は、合成行列Ｒから、逆変換行列Ｒ−１を取得し、取得した逆変換行列Ｒ−１についてのデータを視点候補点算出部１５１９に出力する。
【００６９】
変換部１５１６は、変換行列合成部１５１４から出力される合成行列Ｒについてのデータと、交点算出部１５１１から出力される点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）と、を入力する。変換部１５１６は、合成行列Ｒと、点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）と、から、点Ｐｂ’についてのデータ（座標データ）を、Ｄａｔａ（Ｐｂ’）として取得する。そして、変換部１５１６は、取得したデータＤａｔａ（Ｐｂ’）を、係数取得部１５１７と、視点候補点算出部１５１９とに出力する。
【００７０】
係数取得部１５１７は、変換部１５１６から出力されるデータＤａｔａ（Ｐｂ’）と、角度取得部１５１８から出力される角度θについてのデータとを入力する。係数取得部１５１７は、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、角度θと、に基づいて、係数Ａ’を取得する。そして、係数取得部１５１７は、取得した係数Ａ’についてのデータを、視点候補点算出部１５１９に出力する。
【００７１】
角度取得部１５１８は、第１インターフェース６から出力される信号Ｓｉｇ１を入力し、信号Ｓｉｇ１に基づいて、角度θを取得する。そして、角度取得部１５１８は、取得した角度θについてのデータを、係数取得部１５１７と、視点候補点算出部１５１９とに出力する。
【００７２】
視点候補点算出部１５１９は、交点算出部１５１１から出力されるデータＤａｔａ（Ｐｃ）と、角度取得部１５１８から出力される角度θについてのデータと、を入力する。また、視点候補点算出部１５１９は、係数取得部１５１７から出力される係数Ａ’についてのデータと、変換部１５１６から出力されるデータＤａｔａ（Ｐｂ’）と、逆変換行列取得部１５１５から出力される逆変換行列Ｒ−１についてのデータとを入力する。
【００７３】
視点候補点算出部１５１９は、データＤａｔａ（Ｐｃ）と、角度θと、係数Ａ’と、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、逆変換行列Ｒ−１とに基づいて、視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄを取得する。そして、視点候補点算出部１５１９は、取得した視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄを投影画像取得部１５２に出力する。
【００７４】
投影画像取得部１５２は、第１切替器ＳＷ１から出力される画像Ｄ１（テスト画像Ｉｍｇ１（Ｉｍｇ１＿Ｔ３））と、視点候補取得部１５１の視点候補点算出部１５１９から出力される視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄとを入力する。また、投影画像取得部１５２は、３次元形状データ記憶部５から出力される３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊと、を入力する。投影画像取得部１５２は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、画像Ｄ１（テスト画像Ｉｍｇ１（Ｉｍｇ１＿Ｔ３））を、座標データＶｐ＿ｃａｎｄにより特定される視点候補点から見たときに、幾何的な歪みが発生しない画像に変換し、変換した画像を画像Ｄ４１（画像信号Ｄ４１）として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【００７５】
第４セレクタＳＥＬ４は、第３セレクタＳＥＬ３から出力される画像Ｄ４と、視点特定処理部１５から出力される画像Ｄ４１と、選択信号ｓｅｌ４とを入力する。第４セレクタＳＥＬ４は、選択信号ｓｅｌ４に従い、画像Ｄ４および画像Ｄ４１のいずれか一方を選択し、選択した画像を、画像Ｄ５（画像信号Ｄ５）として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。なお、選択信号ｓｅｌ４は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００７６】
第５セレクタＳＥＬ５は、第４セレクタＳＥＬ４から出力される画像Ｄ５と、テスト画像記憶部２から出力される３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０と、選択信号ｓｅｌ５とを入力する。第５セレクタＳＥＬ５は、選択信号ｓｅｌ５に従い、画像Ｄ５およびテスト画像Ｉｍｇ０のいずれか一方を選択し、選択した画像を、画像Ｄｏｕｔ（画像信号Ｄｏｕｔ）として、投影部３に出力する。なお、選択信号ｓｅｌ５は、プロジェクター装置１００の各機能部を制御する制御部により生成される制御信号である。
【００７７】
テスト画像記憶部２は、テスト画像を記憶しており、投影画像調整部１から要求に従い、所定のタイミングで、テスト画像を、投影画像調整部１に出力する。
【００７８】
投影部３は、画像を投影するための光学系を有している。投影部３は、投影画像調整部１の第５セレクタＳＥＬ５から出力される画像Ｄｏｕｔ（画像信号Ｄｏｕｔ）を入力し、入力した画像Ｄｏｕｔ（画像信号Ｄｏｕｔ）を、３次元空間の投影対象に投影する。
【００７９】
３次元形状測定部４は、３次元空間の投影対象の３次元計測データを取得し、取得した投影対象の３次元計測データを３次元形状データ記憶部５に出力する。３次元形状測定部４は、例えば、カメラを有しており、投影部３から投影される３次元形状測定用のテスト画像を撮像し、３次元形状測定用のテスト画像の撮像画像に基づいて、投影対象の３次元計測データを取得する。
【００８０】
３次元形状測定部４は、例えば、（１）投影面の法線を求め、投影部３と投影面との位置関係を明確にする、あるいは、（２）投影部３の投影軸（投影部３の光学系の光軸）と投影面との角度を求め、投影部３と投影面との位置関係を明確にすることで、投影対象（投影面）の３次元計測データを取得する。
【００８１】
また、３次元形状測定部４は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）方式（例えば、ＴＯＦ方式の位相差法）により距離画像を取得することで、投影対象の３次元計測データを取得するものであってもよい。この場合、３次元形状測定部４は、例えば、赤外線を照射する光源と、赤外線用のイメージセンサーとを有しており、光源から照射した赤外線の反射光を、イメージセンサーで受光し、照射した赤外線が投影対象から反射されて戻ってくるまでの時間を測定することで、距離画像を取得する。そして、３次元形状測定部４は、取得した距離画像により、投影対象の３次元計測データを取得する。
【００８２】
また、３次元形状測定部４は、レーザー光源とレーザー用のセンサーを有し、レーザー光の飛行時間から、投影対象の距離を測定することで、投影対象の３次元計測データを取得するものであってもよい。この場合、３次元形状測定部４は、レーザー光を投影対象に照射方向を順次変更しながら（投影対象をレーザー光でスキャンしながら）照射し、レーザー光が投影対象に反射し、戻ってくるまでの時間を測定することで、投影対象の距離を測定し、投影対象の３次元計測データを取得する。
【００８３】
３次元形状データ記憶部５は、３次元形状測定部４により取得された投影対象の３次元計測データを入力とし、入力された投影対象の３次元計測データを記憶する。３次元形状データ記憶部５は、補正部１１、第１回転処理部１３、視点特定処理部１５からの要求に従い、３次元計測データを、補正部１１、第１回転処理部１３、視点特定処理部１５に出力する。
【００８４】
第１インターフェース６は、プロジェクター装置１００と、コントローラ２００とのインターフェースである。第１インターフェース６を介して、例えば、コントローラ２００から出力される信号を、プロジェクター装置１００に入力することができる。
【００８５】
コントローラ２００は、図１に示すように、第２インターフェース２１と、制御部２２と、ユーザーインターフェース２３とを備える。
【００８６】
第２インターフェース２１は、コントローラ２００と、プロジェクター装置１００とのインターフェースである。
【００８７】
制御部２２は、コントローラ２００の各機能部を制御する制御部である。
【００８８】
ユーザーインターフェース２３は、ユーザーの操作に応じた信号を発生させる。ユーザーインターフェース２３は、例えば、コントローラに設けられた所定のボタンを、ユーザーが押下した場合、当該ボタンが押下されたことを示す信号を発生させる。
【００８９】
＜１．２：投影システムの動作＞
以上のように構成された投影システム１０００の動作について、以下、説明する。
【００９０】
以下では、投影システム１０００で実行される処理として、（１）３次元形状測定処理、（２）補正処理、（３）第１回転処理、（４）第２回転処理、および、（５）視点特定処理に分けて説明する。
【００９１】
なお、説明便宜のため、投影対象を図５に示す３次元空間として、投影システム１０００の動作について説明する。
【００９２】
図５は、３次元空間を模式的に示した図であり、投影対象である天井ＣＬ（傾斜天井ＣＬ）と、プロジェクター装置１００と、床ＦＬ上のユーザーＵｓｒとを示している。また、図５において、図５に示すように、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸を設定する。
【００９３】
図５に示す３次元空間において、傾斜天井ＣＬは、平面であり、平面である床ＦＬ（床平面ＦＬ）と図５に示す角度αだけ傾斜している。また、図５において、プロジェクター装置１００の投影部３の投影点を点Ｐ＿ｐｒｊとして示しており、プロジェクター装置１００の３次元形状測定部４の測定点を点Ｐ＿ｍｓｒとして示している。また、図５において、投影部３の光学系の光軸（投影軸）Ａｘ１と、傾斜天井ＣＬとの交点を点Ｐｃとし、ユーザーの視点位置（ユーザーの両眼の中心点）を点Ｖｐとして示している。
なお、傾斜天井ＣＬは、上記のように、床ＦＬと平行な平面（ａｂ平面）に対して、回転軸をｂ軸として回転させた平面となる場合のみに限定されることはない。例えば、傾斜天井ＣＬは、床ＦＬと平行な平面（ａｂ平面）に対して、回転軸をｂ軸として角度αだけ回転させ、さらに、回転軸をａ軸として角度βだけ回転させた平面と一致する平面であってもよい。
【００９４】
なお、説明便宜のために、ユーザーの左眼の中心点（左眼視点）と右眼の中心点（右眼視点）とは、ａ軸と平行な直線上に存在するものとする。そして、ユーザーの左眼の中心点（左眼視点）から点Ｐｃまでの距離ｄＬと、ユーザーの右眼の中心点（右眼視点）から点Ｐｃまでの距離ｄＲ（＝ｄＬ）とは、等しいものとする。
【００９５】
また、図５に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を設定するものとする。つまり、投影部３の光学系の光軸Ａｘ１とｚ軸とが一致し、かつ、ｘｙ平面の法線がｚ軸と平行となるように、ｘ軸、ｙ軸が設定されるものとする。そして、図５に示すように、ｘｙｚ座標の原点Ｏｒｇは、光軸Ａｘ１上に存在するものとする。
【００９６】
また、図５において、点Ｐｃを通る傾斜天井平面ＣＬの法線Ｎｍ１と、法線Ｎｍ１上の点Ｐ１とを示している。
【００９７】
（１．２．１：３次元形状測定処理）
まず、３次元形状測定処理について、説明する。
【００９８】
以下では、投影システム１０００において、３次元形状測定部４は、カメラを有しており、投影部３から投影される３次元形状測定用のテスト画像を撮像し、３次元形状測定用のテスト画像の撮像画像に基づいて、投影対象の３次元計測データを取得する場合について、説明する。
【００９９】
テスト画像記憶部２から、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０が、投影画像調整部１の第５セレクタＳＥＬ５に出力される。制御部は、第５セレクタＳＥＬ５の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ５を生成し、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。これにより、第５セレクタＳＥＬ５から、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０が、画像信号Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力される。
【０１００】
投影部３は、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０を、（Ａ）投影軸（投影部３の光学系の光軸）を、図５に示す軸Ａｘ１とし、（Ｂ）画角を図５に示す角度βとし、（Ｃ）投影点を、図５に示す点Ｐ＿ｐｒｊとして、投影対象である傾斜天井平面ＣＬに対して、投影する。
【０１０１】
３次元形状測定部４は、撮像点が点Ｐ＿ｍｓｒである、３次元形状測定用のカメラにより、投影部３により投影されている３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０を撮像する。そして、３次元形状測定部４は、撮像した画像を、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０と比較することで、投影対象の３次元計測データを取得する。
【０１０２】
投影システム１０００において、投影点Ｐ＿ｐｒｊの３次元空間の座標が既知であり、３次元形状測定部４の撮像点Ｐ＿ｍｓｒの３次元空間の座標が既知であり、投影する３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０が既知であるので、撮像点Ｐ＿ｍｓｒで撮像した画像から、投影対象の３次元空間の座標を算出することができる。つまり、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０の各画素が、撮像点Ｐ＿ｍｓｒで撮像した画像のどの画素に対応するか調べることで、各画素に相当する３次元空間位置（各画素に相当する光が反射した３次元空間位置）を特定することができる。したがって、各画素に対応する３次元空間位置を特定することで、投影対象の３次元空間の座標を算出することができる。
【０１０３】
なお、３次元形状測定用のテスト画像Ｉｍｇ０を、例えば、所定の周期の正弦波信号により形成される画像としてもよい。この場合、例えば、複数回にわたり、周期や位相を所定量だけずらした正弦波信号により形成される複数の画像を、投影部３から投影対象に投影し、投影された複数の画像により、３次元形状測定部４が、投影対象の３次元形状データを取得するようにしてもよい。
【０１０４】
上記処理により、３次元形状測定部４が取得した投影対象の３次元形状データは、３次元形状測定部４から、３次元形状データ記憶部５に出力され、３次元形状データ記憶部５に記憶される。
【０１０５】
（１．２．２：補正処理）
次に、補正処理について、説明する。
【０１０６】
テスト画像記憶部２から、テスト画像Ｉｍｇ１が、第１セレクタＳＥＬ１に出力される。そして、制御部は、第１セレクタＳＥＬ１の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ１を生成し、第１セレクタＳＥＬ１に出力する。これにより、第１セレクタＳＥＬ１から、テスト画像Ｉｍｇ１が、画像信号Ｄ１として、第１切替器ＳＷ１に出力される。
【０１０７】
図６に、テスト画像Ｉｍｇ１の一例である第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を示す。図６に示すように、第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１は、長方形の画像である。そして、第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１は、図６に示すように、画像の横方向（水平方向）の中央において縦方向（垂直方向）に延びる縦中心線Ｌ１ｖを有し、画像の上部に水平方向（横方向）に引かれた線Ｌ２ｈを有するパターンの画像である。
【０１０８】
図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１は、線Ｌ１ｖと線Ｌ２ｈとの交点が存在する部分が画像の上部である。投影システム１０００では、第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の画像の上側をユーザーに認識させる必要があるため、投影システム１０００に用いるテスト画像は、図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１のように、画像の上部を認識しやすい画像とすることが好ましい。なお、図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１は、一例であり、画像の上部を認識できる画像であれば、他の画像であってもよい。
【０１０９】
説明便宜のため、以下では、テスト画像として、図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を用いる場合について説明する。
【０１１０】
補正部１１は、３次元形状データ記憶部５から３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａを読み出し、投影対象である傾斜天井平面ＣＬの３次元座標データを取得する。そして、補正部１１は、点Ｐ１、すなわち、投影軸Ａｘ１と天井平面ＣＬとの交点Ｐｃの法線上の点Ｐ１から見た場合に、幾何的な歪みのない状態の画像となるように、取得した傾斜天井平面ＣＬの３次元座標データを用いて、画像Ｄ１に対して補正処理を行う。そして、補正部１１は、補正処理後の画像を画像Ｄ２として第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１１１】
制御部は、第２セレクタＳＥＬ２の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ２を生成し、第２セレクタＳＥＬ２に出力する。これにより、第２セレクタＳＥＬ２から、画像Ｄ２が、画像Ｄ３として、第３セレクタＳＥＬ３に出力される。
【０１１２】
制御部は、第３セレクタＳＥＬ３の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ３を生成し、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。これにより、第３セレクタＳＥＬ３から、画像Ｄ３が、画像Ｄ４として、第４セレクタＳＥＬ４に出力される。
【０１１３】
制御部は、第４セレクタＳＥＬ４の、図２に示す端子１を選択する選択信号ｓｅｌ４を生成し、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。これにより、第４セレクタＳＥＬ４から、画像Ｄ４が、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力される。
【０１１４】
制御部は、第５セレクタＳＥＬ５の、図２に示す端子１を選択する選択信号ｓｅｌ５を生成し、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。これにより、第５セレクタＳＥＬ５から、画像Ｄ５が、画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力される。
【０１１５】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔを、図５に示す投影軸Ａｘ１により、傾斜天井平面ＣＬに投影する。なお、この状態を「状態１」とする。
【０１１６】
図７は、状態１における３次元空間を模式的に示した図である。具体的には、図７は、図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が傾斜天井平面ＣＬに投影されている状態を模式的に示した図である。図７では、状態１において、ユーザーの視点Ｖｐから見た第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ）として示している。また、図７では、状態１において、点Ｐ１から見た第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｐ１）として示している。
【０１１７】
図７から、状態１において、ユーザーの視点Ｖｐから見た第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ）には、幾何的な歪みが発生しているが、点Ｐ１から見た第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｐ１）には、幾何的な歪みが発生していない（幾何的な歪みがほぼ発生していない）ことが分かる。
【０１１８】
投影システム１０００において、上記のようにして補正処理が実行された後、第１回転処理が実行される。
【０１１９】
（１．２．３：第１回転処理）
次に、第１回転処理について、説明する。
【０１２０】
図７に示した状態１において、ユーザーは、コントローラ２００を操作することで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、図７に矢印Ｄｉｒ１で示す方向に回転させ、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖが、ユーザーの視点Ｖｐから見て垂直な直線に見えるようにする。つまり、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖと、点Ｐｃと、視点Ｖｐとを含む平面と、ユーザーの両眼を結ぶ直線とが直交するように、ユーザーは、コントローラ２００を操作し、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、図７に矢印Ｄｉｒ１で示す方向に回転させる。なお、ユーザーは、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の画像の上部（画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の線Ｌ１ｖと線Ｌ２ｈとが交差している部分）が、ユーザーから見たときに上部となるように、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を回転させる。
【０１２１】
この第１回転処理について、具体的に説明する。
【０１２２】
状態１と同様に、テスト画像記憶部２から、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が、第１セレクタＳＥＬ１に出力される。そして、制御部は、第１セレクタＳＥＬ１の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ１を生成し、第１セレクタＳＥＬ１に出力する。これにより、第１セレクタＳＥＬ１から、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が、画像信号Ｄ１として、第１切替器ＳＷ１に出力される。
【０１２３】
制御部は、第１切替器ＳＷ１の、図２に示す端子１を選択する切替信号ｓｗ１を生成し、第１切替器ＳＷ１に出力する。これにより、第１切替器ＳＷ１から、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が、画像信号Ｄ１として、補正部１１に出力される。
【０１２４】
補正部１１は、画像Ｄ１に対して、状態１で実行した処理と同じ補正処理を実行する。そして、補正部１１は、補正処理後の画像を画像Ｄ２として第１回転処理部１３に出力する。
【０１２５】
ユーザーは、コントローラ２００を操作し、プロジェクター装置１００に第１回転処理を実行させる。例えば、コントローラ２００は、第１回転処理を行うためのボタンを２つ有しており、第１ボタン（一方のボタン）を１回押下することで、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を、傾斜天井平面ＣＬ内において、図７の方向Ｄｉｒ１の左方向に所定の角度だけ回転させる処理を実行し、第２ボタン（他方のボタン）を１回押下することで、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が、傾斜天井平面ＣＬ内において、図７の方向Ｄｉｒ１の右方向に所定の角度だけ回転させる処理を実行することができる。
【０１２６】
ここでは、第１ボタンが押下された場合について説明する。
【０１２７】
コントローラ２００の第１ボタンが１回押下されると、ユーザーインターフェース２３は、第１ボタンが１回押下されたこと示す信号を発生させる。コントローラ２００の制御部２２は、ユーザーインターフェース２３が発生させた信号に基づいて、第１ボタンが１回押下されたこと示す信号を、第２インターフェース２１を介して、プロジェクター装置１００の第１インターフェースに送信する。
【０１２８】
なお、コントローラ２００は、ユーザーが手に持って操作できるものであり、コントローラ２００とプロジェクター装置１００とは、例えば、無線通信により、信号の送受信を行う。
【０１２９】
例えば、ユーザーは、図７に示す状態において、コントローラ２００を手に持って、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を見ながら、コントローラ２００を操作し、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を回転させる。
【０１３０】
プロジェクター装置１００の第１インターフェースは、コントローラ２００の第２インターフェースから送信された信号を受信し、受信した信号を信号Ｓｉｇ１として第２切替器１２に出力する。
【０１３１】
第２切替器１２は、制御部により生成された切替信号ｓｗ２に基づいて、図２に示す端子Ａを選択し、信号Ｓｉｇ１を第１回転処理部１３に出力する。
【０１３２】
第１回転処理部１３は、信号Ｓｉｇ１と、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、補正部１１から出力される画像Ｄ２に対して第１回転処理を実行する。
なお、第１回転処理部１３は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとを用いずに、信号Ｓｉｇ１に基づいて、、補正部１１から出力される画像Ｄ２に対して第１回転処理を実行するようにしてもよい。この場合、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとは、第１回転処理部１３に入力されなくてもよい。
【０１３３】
具体的には、第１回転処理部１３は、点Ｐ１から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が、図７に示す矢印Ｄｉｒ１の左方向に、信号Ｓｉｇ１により決定される所定の角度だけ回転した画像となるように、画像Ｄ２に対して変換処理（第１回転処理）を行う。そして、第１回転処理部１３は、処理後の画像を、画像Ｄ２１（画像信号Ｄ２１）として、第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１３４】
第２セレクタＳＥＬ２は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ２に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ２１を画像Ｄ３として、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。
【０１３５】
第３セレクタＳＥＬ３は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ３に基づいて、図２に示す端子０を選択し、画像Ｄ３（＝画像Ｄ２１）を、画像Ｄ４として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【０１３６】
第４セレクタＳＥＬ４は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ４に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ４（＝画像Ｄ２１）を、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０１３７】
第５セレクタＳＥＬ５は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ５に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ５（＝画像Ｄ２１）を、画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力する。
【０１３８】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔ(＝画像Ｄ２１)を、図７に示す投影軸Ａｘ１により、傾斜天井平面ＣＬに投影する。これにより、点Ｐ１から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１は、点Ｐｃを中心として、所定の角度だけ方向Ｄｉｒ１に回転した画像となる。
【０１３９】
上記操作を繰り返すことで、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖが、ユーザーの視点Ｖｐから見て垂直な直線に見えるようにする。この状態、つまり、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖと、点Ｐｃと、視点Ｖｐとを含む平面が、ユーザーの両眼を結ぶ直線と直交している状態を「状態２」とする。
【０１４０】
図８は、状態２における３次元空間を模式的に示した図である。図８では、状態２において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１を画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ）として示している。
【０１４１】
図８から、状態２において、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ）の縦中心線Ｌ１ｖが、ユーザーの視点Ｖｐから見て垂直な直線に見えることが分かる。
【０１４２】
そして、第１回転処理部１３は、状態２において、縦中心線Ｌ１ｖを含む直線を特定するためのデータを取得し、保持する。縦中心線Ｌ１ｖを含む直線を特定するためのデータとしては、例えば、（１）当該直線を規定する方程式（直線方程式）のデータや（２）当該直線に含まれる異なる２点の座標を特定するためのデータ等がある。
【０１４３】
そして、第１回転処理部１３は、縦中心線Ｌ１ｖを含む直線を特定するためのデータを含む検出信号をＤｅｔ１として、視点特定処理部１５に出力する。
【０１４４】
投影システム１０００において、上記のようにして第１回転処理が実行された後、第２回転処理が実行される。
【０１４５】
（１．２．４：補正処理（第２テスト画像用））
図９は、第２回転処理に用いるテスト画像Ｉｍｇ１の一例である第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を示す図である。
【０１４６】
図１０は、第２回転処理を説明するための図であり、ｂ軸正方向から負方向に向かって、傾斜天井平面ＣＬを含む３次元空間を見た図（正面図）である。
【０１４７】
補正部１１では、入力画像を、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２として、上記で説明したのと同様に、補正処理が実行される。つまり、以下の処理が実行される。
【０１４８】
テスト画像記憶部２から、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、第１セレクタＳＥＬ１に出力される。そして、制御部は、第１セレクタＳＥＬ１の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ１を生成し、第１セレクタＳＥＬ１に出力する。これにより、第１セレクタＳＥＬ１から、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、画像信号Ｄ１として、第１切替器ＳＷ１に出力される。
【０１４９】
図９に示すように、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２は、長方形の画像である。そして、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２は、図９に示すように、画像の縦方向（垂直方向）の中央において横方向（水平方向）に延びる横中心線Ｌ１ｈを有するパターンの画像である。
【０１５０】
なお、図９に示す第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２は、一例であり、図９に示した画像に限定されることはなく、画像の水平方向の歪を認識することができる他の画像であってもよい。
【０１５１】
説明便宜のため、以下では、テスト画像として、図９に示す第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を用いる場合について説明する。
【０１５２】
補正部１１は、３次元形状データ記憶部５から３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａを読み出し、投影対象である傾斜天井平面ＣＬの３次元座標データを取得する。そして、補正部１１は、点Ｐ１、すなわち、投影軸Ａｘ１と天井平面ＣＬとの交点Ｐｃの法線上の点Ｐ１から見た場合に、幾何的な歪みのない状態の画像となるように、取得した傾斜天井平面ＣＬの３次元座標データを用いて、画像Ｄ１に対して補正処理を行う。そして、補正部１１は、補正処理後の画像を画像Ｄ２として第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１５３】
制御部は、第２セレクタＳＥＬ２の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ２を生成し、第２セレクタＳＥＬ２に出力する。これにより、第２セレクタＳＥＬ２から、画像Ｄ２が、画像Ｄ３として、第３セレクタＳＥＬ３に出力される。
【０１５４】
制御部は、第３セレクタＳＥＬ３の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ３を生成し、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。これにより、第３セレクタＳＥＬ３から、画像Ｄ３が、画像Ｄ４として、第４セレクタＳＥＬ４に出力される。
【０１５５】
制御部は、第４セレクタＳＥＬ４の、図２に示す端子１を選択する選択信号ｓｅｌ４を生成し、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。これにより、第４セレクタＳＥＬ４から、画像Ｄ４が、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力される。
【０１５６】
制御部は、第５セレクタＳＥＬ５の、図２に示す端子１を選択する選択信号ｓｅｌ５を生成し、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。これにより、第５セレクタＳＥＬ５から、画像Ｄ５が、画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力される。
【０１５７】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔを、図５に示す投影軸Ａｘ１により、傾斜天井平面ＣＬに投影する。なお、この状態を「状態３」とする。
【０１５８】
図１０は、状態３における３次元空間を模式的に示した図である。具体的には、図１０は、図９に示す第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が傾斜天井平面ＣＬに投影されている状態を模式的に示した図である。図１０では、状態３において、ユーザーの視点Ｖｐから見た第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｖｐ）として示している。また、図１０では、状態１において、点Ｐ１から見た第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｐ１）として示している。
【０１５９】
図１０から、状態３において、ユーザーの視点Ｖｐから見た第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｖｐ）には、幾何的な歪みが発生しているが、点Ｐ１から見た第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｐ１）には、幾何的な歪みが発生していない（幾何的な歪みがほぼ発生していない）ことが分かる。
【０１６０】
投影システム１０００において、上記のようにして補正処理が実行された後、第２回転処理が実行される。
【０１６１】
（１．２．５：第２回転処理）
次に、第２回転処理について、説明する。
【０１６２】
図１０に示した状態３において、ユーザーは、コントローラ２００を操作することで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を、点Ｐｃを中心として、図１０に矢印Ｄｉｒ２で示す方向に回転させ、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈが、ユーザーの視点Ｖｐから見て水平な直線に見えるようにする。
【０１６３】
この第２回転処理について、具体的に説明する。
【０１６４】
テスト画像記憶部２から、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、第１セレクタＳＥＬ１に出力される。そして、制御部は、第１セレクタＳＥＬ１の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ１を生成し、第１セレクタＳＥＬ１に出力する。これにより、第１セレクタＳＥＬ１から、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、画像信号Ｄ１として、第１切替器ＳＷ１に出力される。
【０１６５】
制御部は、第１切替器ＳＷ１の、図２に示す端子１を選択する切替信号ｓｗ１を生成し、第１切替器ＳＷ１に出力する。これにより、第１切替器ＳＷ１から、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、画像信号Ｄ１として、補正部１１に出力される。
【０１６６】
補正部１１は、画像Ｄ１に対して、状態３で実行した処理と同じ補正処理を実行する。そして、補正部１１は、補正処理後の画像を画像Ｄ２として第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１６７】
制御部は、第２セレクタＳＥＬ２の、図２に示す端子０を選択する選択信号ｓｅｌ２を生成し、第２セレクタＳＥＬ２に出力する。これにより、第２セレクタＳＥＬ２から、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、画像信号Ｄ３として第２回転処理部１４に出力される。
【０１６８】
ユーザーは、コントローラ２００を操作し、プロジェクター装置１００に第２回転処理を実行させる。例えば、コントローラ２００は、第２回転処理を行うためのボタンを２つ有しており、第１ボタン（一方のボタン）を１回押下することで、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を、傾斜天井平面ＣＬ内において、図１０の方向Ｄｉｒ２の左方向に所定の角度だけ回転させる処理を実行し、第２ボタン（他方のボタン）を１回押下することで、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、傾斜天井平面ＣＬ内において、図１０の方向Ｄｉｒ２の右方向に所定の角度だけ回転させる処理を実行することができる。
【０１６９】
ここでは、第１ボタンが押下された場合について説明する。
【０１７０】
コントローラ２００の第１ボタンが１回押下されると、ユーザーインターフェース２３は、第１ボタンが１回押下されたこと示す信号を発生させる。コントローラ２００の制御部２２は、ユーザーインターフェース２３が発生させた信号に基づいて、第１ボタンが１回押下されたこと示す信号を、第２インターフェース２１を介して、プロジェクター装置１００の第１インターフェースに送信する。
【０１７１】
なお、コントローラ２００は、ユーザーが手に持って操作できるものであり、コントローラ２００とプロジェクター装置１００とは、例えば、無線通信により、信号の送受信を行う。
【０１７２】
例えば、ユーザーは、図１０に示す状態において、コントローラ２００を手に持って、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を見ながら、コントローラ２００を操作し、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２を回転させる。
【０１７３】
プロジェクター装置１００の第１インターフェースは、コントローラ２００の第２インターフェースから送信された信号を受信し、受信した信号を信号Ｓｉｇ１として第２切替器１２に出力する。
【０１７４】
第２切替器１２は、制御部により生成された切替信号ｓｗ２に基づいて、図２に示す端子Ｂを選択し、信号Ｓｉｇ１を第２回転処理部１４に出力する。
【０１７５】
第２回転処理部１４は、信号Ｓｉｇ１と、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、第２セレクタＳＥＬ２から出力される画像Ｄ３に対して第２回転処理を実行する。
なお、第２回転処理部１４は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとを用いずに、信号Ｓｉｇ１に基づいて、、補正部１１から出力される画像Ｄ３に対して第２回転処理を実行するようにしてもよい。この場合、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとは、第２回転処理部１４に入力されなくてもよい。
【０１７６】
具体的には、第２回転処理部１４は、点Ｐ１から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が、図１０に示す矢印Ｄｉｒ２の反時計回りの方向に、信号Ｓｉｇ１により決定される所定の角度だけ回転した画像となるように、画像Ｄ３に対して変換処理（第２回転処理）を行う。そして、第２回転処理部１４は、処理後の画像を、画像Ｄ３１（画像信号Ｄ３１）として、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。
【０１７７】
第３セレクタＳＥＬ３は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ３に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ３１を画像Ｄ４として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【０１７８】
第４セレクタＳＥＬ４は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ４に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ４を、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０１７９】
第５セレクタＳＥＬ５は、制御部により生成された選択信号ｓｅｌ５に基づいて、図２に示す端子１を選択し、画像Ｄ５（＝画像Ｄ３１）を、画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力する。
【０１８０】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔ(＝画像Ｄ３１)を、図１０に示す投影軸Ａｘ１により、傾斜天井平面ＣＬに投影する。これにより、点Ｐ１から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２は、点Ｐｃを中心として、所定の角度だけ方向Ｄｉｒ２に回転した画像となる。
【０１８１】
上記操作を繰り返すことで、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈが、ユーザーの視点Ｖｐから見て水平な直線に見えるようにする。この状態、つまり、画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈと、ユーザーの両眼を結ぶ直線とが平行である状態を「状態４」とする。
【０１８２】
図１１は、状態４における３次元空間を模式的に示した図である。
【０１８３】
図１１から、状態４において、テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ）の横中心線Ｌ１ｈが、ユーザーの視点Ｖｐから見て水平な直線に見えることが分かる。
【０１８４】
そして、第２回転処理部１４は、状態４において、横中心線Ｌ１ｈを含む直線を特定するためのデータを取得し、保持する。横中心線Ｌ１ｈを含む直線を特定するためのデータとしては、例えば、（１）当該直線を規定する方程式（直線方程式）のデータや（２）当該直線に含まれる異なる２点の座標を特定するためのデータ等がある。
【０１８５】
そして、第２回転処理部１４は、横中心線Ｌ１ｈを含む直線を特定するためのデータを含む検出信号をＤｅｔ２として、視点特定処理部１５に出力する。
【０１８６】
投影システム１０００において、上記のようにして第２回転処理が実行された後、視点特定処理が実行される。
【０１８７】
（１．２．６：視点特定処理）
次に、視点特定処理について、説明する。
【０１８８】
図１２は、視点特定処理を説明するための図である。具体的には、図１２は、状態４において、傾斜天井平面ＣＬに投影されているテスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｉｍｇ１＿Ｔ２（Ｖｐ））と、状態２において、傾斜天井平面ＣＬに投影されているテスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｉｍｇ１＿Ｔ１（Ｖｐ））とを重畳して示した図である。
【０１８９】
なお、図１２に示した状態を、「状態４Ａ」とする。
【０１９０】
また、図１２では、視点の候補点を示す視点候補曲線Ｖｐ＿ｃａｎｄ＿ｃｒｖを図示している。
【０１９１】
視点候補取得部１５１の交点算出部１５１１は、第１回転処理部１３から出力される検出信号Ｄｅｔ１から、第１直線のデータを取得し、状態４Ａにおける縦中心線Ｌ１ｖを含む直線上（第１直線上）の点Ｐａの座標データＤａｔａ（Ｐａ）を取得する。
【０１９２】
また、交点算出部１５１１は、第２回転処理部１４から出力される検出信号Ｄｅｔ２から、第２直線のデータを取得し、状態４Ａにおける横中心線Ｌ１ｈを含む直線上（第２直線上）の点Ｐｂの座標データＤａｔａ（Ｐｂ）を取得する。
【０１９３】
また、交点算出部１５１１は、第１直線と第２直線の交点Ｐｃの座標データＤａｔａ（Ｐｃ）を取得する。例えば、交点算出部１５１１は、第１直線の直線方程式と、第２直線の直線方程式とを求め、求めた第１直線の直線方程式と、第２直線の直線方程式とから、算出により、第１直線と第２直線の交点Ｐｃの座標データＤａｔａ（Ｐｃ）（＝（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ））を取得する。
【０１９４】
なお、交点算出部１５１１は、図５に示したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸で規定されるｘｙｚ空間における点Ｐａ、点Ｐｂ、点Ｐｃの座標データを、以下のデータとして取得するものとする。
Ｄａｔａ（Ｐａ）＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）
Ｄａｔａ（Ｐｂ）＝（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）
Ｄａｔａ（Ｐｃ）＝（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ）
交点算出部１５１１は、取得した点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、取得した点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）と、を係数算出部１５１２に出力する。
【０１９５】
係数算出部１５１２は、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）とから、
Ａ＝−ａｘ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｘ
Ｂ＝−ａｘ×ｂｚ＋ａｚ×ｂｘ
Ｃ＝−ａｚ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｚ
に相当する処理を実行し、係数Ａ、Ｂ、Ｃを取得する。
【０１９６】
そして、係数算出部１５１２は、取得した係数Ａ、Ｂ、Ｃについての情報（データ）を、変換行列取得部１５１３に出力する。
【０１９７】
変換行列取得部１５１３は、係数Ａ、Ｂ、Ｃと、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）とを用いて、以下の数式に相当する処理を実行することで、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚを取得する。
【数６】
0006624942.tif 000008
【数７】
0006624942.tif 000009
【数８】
0006624942.tif 000010
そして、変換行列取得部１５１３は、取得した変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚについてのデータを、変換行列合成部１５１４に出力する。
【０１９８】
変換行列合成部１５１４は、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚから、
Ｒ＝Ｒｚ・Ｒｙ・Ｒｘ
に相当する処理（行列の合成処理）を行い、合成行列Ｒを取得する。
【０１９９】
そして、変換行列合成部１５１４は、取得した合成行列Ｒについてのデータを、逆変換行列取得部１５１５と、変換部１５１６とに、出力する。
【０２００】
逆変換行列取得部１５１５は、合成行列Ｒから、逆変換行列Ｒ−１を取得し、取得した逆変換行列Ｒ−１についてのデータを視点候補点算出部１５１９に出力する。
【０２０１】
変換部１５１６は、合成行列Ｒと、点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）とを用いて、以下の数式に相当する処理を実行することで、点Ｐｂ’についてのデータ（座標データ）を取得する。
【数９】
0006624942.tif 000011
そして、変換部１５１６は、取得した点Ｐｂ’についてのデータＤａｔａ（Ｐｂ’）（＝（ｂｘ’，ｂｙ’，ｂｚ’））を、係数取得部１５１７と、視点候補点算出部１５１９とに出力する。
【０２０２】
角度取得部１５１８は、第１インターフェース６から出力される信号Ｓｉｇ１を入力し、信号Ｓｉｇ１に基づいて、角度θを取得する。角度取得部１５１８は、例えば、信号Ｓｉｇ１が入力された場合、信号Ｓｉｇ１の信号値に基づいて、角度θが、信号Ｓｉｇが入力される前に設定されていた角度から、所定の角度だけ変化するように角度θを変化させる。
【０２０３】
そして、角度取得部１５１８は、取得した角度θについてのデータを、係数取得部１５１７と、視点候補点算出部１５１９とに出力する。
【０２０４】
係数取得部１５１７は、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、角度θと、に基づいて、係数Ａ’を、以下の数式に相当する処理により取得する。
【数１０】
0006624942.tif 000012
そして、係数取得部１５１７は、取得した係数Ａ’についてのデータを、視点候補点算出部１５１９に出力する。
【０２０５】
視点候補点算出部１５１９は、データＤａｔａ（Ｐｃ）と、角度θと、係数Ａ’と、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、逆変換行列Ｒ−１とに基づいて、以下の数式に相当する処理を実行することで、視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））を取得する。
（１）ｂｙ’＞０のとき（−π／２＜θ＜０）
【数１１】
0006624942.tif 000013
（２）ｂｙ’≦０のとき（０＜θ＜π／２）
【数１２】
0006624942.tif 000014
そして、視点候補点算出部１５１９は、上記処理により取得した視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））を投影画像取得部１５２に出力する。
【０２０６】
上記のようにして、投影システム１０００では、視点特定処理が実行される。
【０２０７】
図１３に、テスト画像Ｉｍｇ１の一例である第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３を示す。第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、視点特定処理に用いられる画像である。
【０２０８】
図１３に示すように、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、長方形の画像である。そして、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、図１３に示すように、画像の横方向（水平方向）の中央において縦方向（垂直方向）に延びる縦中心線Ｌ１ｖａを有し、画像の上部に水平方向（横方向）に引かれた線Ｌ２ｈａを有し、画像の中心点に円Ｃ１を有するパターンの画像である。また、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、図１３に示すように、画像の縦方向（垂直方向）の中央において横方向（水平方向）に延びる横中心線Ｌ１ｈａを有している。
【０２０９】
図１３に示す第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、線Ｌ１ｖａと線Ｌ２ｈａとの交点が存在する部分が画像の上部である。
【０２１０】
さらに、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、図１３に示すように、白地の正方形のパターンである第１格子パターンと、黒地の正方形のパターンである第２格子パターンとが、画像上の水平方向、および、画像上の垂直方向において、交互に配置されることで形成される格子状パターンを有している。
【０２１１】
なお、図１３に示す第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、一例であり、視点特定処理に用いられる画像は、投影したときに、ユーザーにより、画像の歪を認識できる画像であれば、他の画像であってもよい。
【０２１２】
投影システム１０００では、視点特定処理を実行する場合、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３が、テスト画像記憶部２から、投影画像調整部１の第１セレクタＳＥＬ１に出力される。
【０２１３】
そして、第１セレクタで端子０を選択し、第１切替器ＳＷ１で端子０を選択することで、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、視点特定処理部１５に入力される。
【０２１４】
視点特定処理部１５の投影画像取得部１５２は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、入力される第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３を、座標データＶｐ＿ｃａｎｄ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））により特定される視点候補点から見たときに、幾何的な歪みが発生しない画像に変換する。そして、投影画像取得部１５２は、変換した画像を画像Ｄ４１（画像信号Ｄ４１）として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【０２１５】
そして、画像Ｄ４１は、第５セレクタＳＥＬ５から投影部３に、画像Ｄｏｕｔとして出力される。
【０２１６】
投影部３は、画像Ｄｏｕｔ（画像Ｄ４１）を傾斜天井ＣＬに投影する。
【０２１７】
ユーザーは、傾斜天井ＣＬに投影されている第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３の歪度合いが小さくなるように、コントローラ２００を操作する。
【０２１８】
ユーザーのコントローラ２００の操作に応じて、投影システム１０００では、上記の視点特定処理が繰り返し実行される。
【０２１９】
図１２において、Ｎ回目（Ｎ：自然数）の視点特定処理により、特定された視点候補点をＶｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ）として示しており、Ｎ＋１回目の視点特定処理により、特定された視点候補点をＶｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）として示している。なお、点Ｐｃと、ユーザーの視点Ｖｐとを結ぶ直線上に、視点候補点Ｖｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）が存在するものとする。
【０２２０】
ユーザーがコントローラ２００を操作し、Ｎ＋１回目の視点特定処理が実行されることで、視点候補点がＶｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）となり、ユーザーの視点Ｖｐから見たときに、幾何的な歪みのない画像が、傾斜天井ＣＬに投影される。
【０２２１】
図１４は、投影システム１０００により、Ｎ＋１回目の視点特定処理が実行され、視点候補点がＶｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）に特定された場合において、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３が傾斜天井ＣＬに投影されているときの状態（この状態を「状態５」という）を示す図である。
【０２２２】
図１４から分かるように、点Ｐｃとユーザーの視点Ｖｐとを結ぶ直線上に、視点候補点Ｖｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１）が存在するので、状態５において、ユーザーから見たときに、第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３は、幾何的な歪のない画像として認識される。
【０２２３】
以上のようにして、投影システム１０００では、視点特定処理が実行され、ユーザーの視点Ｖｐから見たときに幾何的な歪みのない画像（幾何的な歪みの低減された画像）を、傾斜天井平面ＣＬに投影することができる。
【０２２４】
ユーザーは、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像の幾何的な歪みが十分低減されている状態（状態５）を確認し、プロジェクター装置１００における調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）を終了させる。例えば、ユーザーは、コントローラ２００を操作して、プロジェクター装置１００における調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）を終了させる。
【０２２５】
プロジェクター装置１００は、上記プロジェクター装置１００における調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）を終了させるための信号を、コントローラ２００から受信する。
【０２２６】
プロジェクター装置１００は、コントローラ２００から上記信号を受信した場合、現在の設定により、画像が傾斜天井ＣＬに投影されるようにする。
【０２２７】
そして、プロジェクター装置１００は、画像信号（あるいは、映像信号）Ｄｉｎを表示（投影）するモードに切り替えられた場合、第１セレクタＳＥＬ１において、端子１が選択されるようにし、さらに、第１切替器ＳＷ１において、端子０が選択されるようにして、画像信号Ｄｉｎを、視点特定処理部１５に出力する。そして、視点特定処理部１５では、ユーザーの視点Ｖｐ（点Ｖｐ＿ｃａｎｄ（Ｎ＋１））から見たときに幾何的な歪の発生しない画像Ｄｉｎを画像に変換し、変換した画像を、画像Ｄ４１として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【０２２８】
プロジェクター装置１００は、第４セレクタＳＥＬ４において端子０が、第５セレクタにおいて端子１が、それぞれ、選択されるようにする。これにより、画像Ｄ４１が画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力される。
【０２２９】
そして、プロジェクター装置１００の投影部３より、画像Ｄｏｕｔ（画像Ｄ４１）が、傾斜天井ＣＬに投影される。
【０２３０】
これにより、プロジェクター装置１００に入力された画像Ｄｉｎ（あるいは、映像Ｄｉｎ）が、傾斜天井平面ＣＬに投影された画像（映像）は、ユーザーの視点Ｖｐから見たときに幾何的な歪みのない（低減された）画像（映像）となる。
【０２３１】
以上のように、投影システム１０００では、表示したときの上部が分かるテスト画像を傾斜天井平面ＣＬに投影し、ユーザーがコントローラ２００により、以下の（１）〜（３）の処理をプロジェクター装置１００に実行させることで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像の幾何的な歪みをなくす（低減させる）ことができる。
（１）傾斜天井平面ＣＬ内で投影画像を、ユーザーから見たときに、第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖが垂直に見えるように回転させる処理（第１回転処理）。
（２）傾斜天井平面ＣＬ内で投影画像を、ユーザーから見たときに、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈが水平に見えるように回転させる処理（第２回転処理）。
（３）第１回転処理の完了後において、傾斜天井ＣＬに投影されている第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖを含む第１直線と、第２回転処理の完了後において、傾斜天井ＣＬに投影されている第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈを含む第２直線と、に基づいて、視点候補点を特定し、特定した視点候補点から見たときに、幾何的な歪のない画像を生成し、当該画像を投影する処理（視点特定処理）。
【０２３２】
したがって、投影システム１０００では、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜投影面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、なくす（低減させる）ことができる。
【０２３３】
＜１．３：投影方法＞
次に、投影システム１０００で実行される投影方法について、説明する。
【０２３４】
図１５は、投影システム１０００で実行される投影方法のフローチャートを示す図である。
【０２３５】
図１６は、投影システム１０００で実行される投影方法の視点特定処理のフローチャートを示す図である。
【０２３６】
以下では、図１５、図１６のフローチャートを参照しながら、投影システム１０００で実行される投影方法について、説明する。
【０２３７】
（ステップＳ１）：
ステップＳ１において、投影システム１０００では、第１回転処理が実行される。
【０２３８】
第１回転処理は、上記「（１．２．３：第１回転処理）」で説明した処理と同様の処理である。
【０２３９】
第１回転処理では、プロジェクター装置１００により、例えば、図６に示す第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１が傾斜天井ＣＬに投影される。
【０２４０】
そして、ユーザーは、傾斜天井ＣＬに投影されている第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１において、縦中心線Ｌ１ｖが垂直な直線に見えるようになるまで、コントローラ２００を操作する。
【０２４１】
（ステップＳ２）：
ステップＳ２において、投影システム１０００では、第２回転処理が実行される。
【０２４２】
第２回転処理は、上記「（１．２．５：第２回転処理）」で説明した処理と同様の処理である。
【０２４３】
第２回転処理では、プロジェクター装置１００により、例えば、図９に示す第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２が傾斜天井ＣＬに投影される。
【０２４４】
そして、ユーザーは、傾斜天井ＣＬに投影されている第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２において、横中心線Ｌ１ｈが水平な直線に見えるようになるまで、コントローラ２００を操作する。
【０２４５】
（ステップＳ３）：
ステップＳ３において、投影システム１０００では、視点特定処理が実行される。
【０２４６】
視点特定処理は、上記「（１．２．６：視点特定処理）」で説明した処理と同様の処理である。
【０２４７】
（ステップＳ３０１）：
ステップＳ３０１において、視点候補取得部１５１の交点算出部１５１１は、第１回転処理部１３から出力される検出信号Ｄｅｔ１から、第１直線のデータを取得し、状態４Ａにおける縦中心線Ｌ１ｖを含む直線上（第１直線上）の点Ｐａの座標データＤａｔａ（Ｐａ）（＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ））を取得する。
【０２４８】
また、交点算出部１５１１は、第２回転処理部１４から出力される検出信号Ｄｅｔ２から、第２直線のデータを取得し、状態４Ａにおける横中心線Ｌ１ｈを含む直線上（第２直線上）の点Ｐｂの座標データＤａｔａ（Ｐｂ）（＝（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ））を取得する。
【０２４９】
（ステップＳ３０２）：
ステップＳ３０２において、交点算出部１５１１は、第１直線と第２直線の交点Ｐｃの座標データＤａｔａ（Ｐｃ）（＝（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ））を取得する。例えば、交点算出部１５１１は、第１直線の直線方程式と、第２直線の直線方程式とを求め、求めた第１直線の直線方程式と、第２直線の直線方程式とから、算出により、第１直線と第２直線の交点Ｐｃの座標データＤａｔａ（Ｐｃ）（＝（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ））を取得する。
【０２５０】
なお、交点算出部１５１１は、図５に示したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸で規定されるｘｙｚ空間における点Ｐａ、点Ｐｂ、点Ｐｃの座標データを、以下のデータとして取得するものとする。
Ｄａｔａ（Ｐａ）＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）
Ｄａｔａ（Ｐｂ）＝（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）
Ｄａｔａ（Ｐｃ）＝（ｃｘ，ｃｙ，ｃｚ）
（ステップＳ３０３）：
ステップＳ３０３において、係数算出部１５１２は、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）と、点ＰｂのデータＤａｔａ（Ｐｂ）とから、
Ａ＝−ａｘ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｘ
Ｂ＝−ａｘ×ｂｚ＋ａｚ×ｂｘ
Ｃ＝−ａｚ×ｂｙ＋ａｙ×ｂｚ
に相当する処理を実行し、係数Ａ、Ｂ、Ｃを取得する。
【０２５１】
（ステップＳ３０４）：
ステップＳ３０４において、変換行列取得部１５１３は、係数Ａ、Ｂ、Ｃと、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐａ）とを用いて、以下の数式に相当する処理を実行することで、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚを取得する。
【数１３】
0006624942.tif 000015
【数１４】
0006624942.tif 000016
【数１５】
0006624942.tif 000017
（ステップＳ３０５）：
ステップＳ３０５において、変換行列合成部１５１４は、変換行列Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚから、
Ｒ＝Ｒｚ・Ｒｙ・Ｒｘ
に相当する処理（行列の合成処理）を行い、合成行列Ｒを取得する。
【０２５２】
（ステップＳ３０６）：
ステップＳ３０６において、逆変換行列取得部１５１５は、合成行列Ｒから、逆変換行列Ｒ−１を取得する。
【０２５３】
（ステップＳ３０７）：
ステップＳ３０７において、変換部１５１６は、合成行列Ｒと、点ＰａのデータＤａｔａ（Ｐｂ）とを用いて、以下の数式に相当する処理を実行することで、点Ｐｂ’についてのデータ（座標データ）を取得する。
【数１６】
0006624942.tif 000018
（ステップＳ３０８）：
ステップＳ３０８において、角度取得部１５１８は、第１インターフェース６から出力される信号Ｓｉｇ１を入力し、信号Ｓｉｇ１に基づいて、角度θを取得する。角度取得部１５１８は、例えば、信号Ｓｉｇ１が入力された場合、信号Ｓｉｇ１の信号値に基づいて、角度θが、信号Ｓｉｇが入力される前に設定されていた角度から、所定の角度だけ変化するように角度θを変化させる。
【０２５４】
係数取得部１５１７は、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、角度θと、に基づいて、係数Ａ’を、以下の数式に相当する処理により取得する。
【数１７】
0006624942.tif 000019
（ステップＳ３０９）：
ステップＳ３０９において、視点候補点算出部１５１９は、データＤａｔａ（Ｐｃ）と、角度θと、係数Ａ’と、データＤａｔａ（Ｐｂ’）と、逆変換行列Ｒ−１とに基づいて、以下の数式に相当する処理を実行することで、視点候補点の座標データＶｐ＿ｃａｎｄ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））を取得する。
（１）ｂｙ’＞０のとき（−π／２＜θ＜０）
【数１８】
0006624942.tif 000020
（２）ｂｙ’≦０のとき（０＜θ＜π／２）
【数１９】
0006624942.tif 000021
（ステップＳ３１０）：
ステップＳ３１０において、投影画像取得部１５２は、３次元形状データ３Ｄ＿ｄａｔａと、投影部３の投影点についての情報Ｐ＿ｐｒｊとに基づいて、入力される第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３を、座標データＶｐ＿ｃａｎｄ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））により特定される視点候補点から見たときに、幾何的な歪みが発生しない画像に変換する。
【０２５５】
（ステップＳ３１１）：
ステップＳ３１１において、投影部３は、ステップＳ３１０で取得された画像（画像Ｄｏｕｔ（画像Ｄ４１））を傾斜天井ＣＬに投影する。
【０２５６】
（ステップＳ３１２）：
ステップＳ３１２において、ユーザーは、傾斜天井ＣＬに投影されている第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３の歪度合いがない（十分小さい）か否かを判断する。
【０２５７】
そして、傾斜天井ＣＬに投影されている第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３の歪度合いが十分小さくないと判断された場合、処理を、ステップＳ３０１に戻す。一方、傾斜天井ＣＬに投影されている第３テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ３の歪度合いが十分小さいと判断された場合、処理を、終了させる（視点特定処理を完了させる）。
【０２５８】
以上のように、投影システム１０００で実行される投影方法では、表示したときの上部が分かるテスト画像を傾斜天井平面ＣＬに投影し、ユーザーがコントローラ２００により、以下の（１）〜（３）の処理をプロジェクター装置１００に実行させることで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像の幾何的な歪みをなくす（低減させる）ことができる。
（１）傾斜天井平面ＣＬ内で投影画像を、ユーザーから見たときに、第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖが垂直に見えるように回転させる処理（第１回転処理）。
（２）傾斜天井平面ＣＬ内で投影画像を、ユーザーから見たときに、第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ２の横中心線Ｌ１ｈが水平に見えるように回転させる処理（第２回転処理）。
（３）第１回転処理の完了後において、傾斜天井ＣＬに投影されている第１テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の縦中心線Ｌ１ｖを含む第１直線と、第２回転処理の完了後において、傾斜天井ＣＬに投影されている第２テスト画像Ｉｍｇ１＿Ｔ１の横中心線Ｌ１ｈを含む第２直線と、に基づいて、視点候補点を特定し、特定した視点候補点から見たときに、幾何的な歪のない画像を生成し、当該画像を投影する処理（視点特定処理）。
【０２５９】
したがって、投影システム１０００で実行される投影方法では、撮影機能を有する機器を用いることなく、傾斜投影面（例えば、傾斜天井）に投影された画像の幾何的な歪みを、容易かつ適切に、なくす（低減させる）ことができる。
【０２６０】
≪視点特定処理の原理≫
なお、ここで、上記視点特定処理の原理について、説明する。
【０２６１】
３次元空間（ｘｙｚ座標空間）内の異なる３点を、
Ａ０＝（ａｘ０，ａｙ０，ａｚ０）
Ｂ０＝（ｂｘ０，ｂｙ０，ｂｚ０）
Ｃ０＝（ｃｘ０，ｃｙ０，ｃｚ０）
とし、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）（点Ｃ０から点Ａ０へのベクトル）と、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）（点Ｃ０から点Ｂ０へのベクトル）とが直交して見える点をＰｘとする。
【０２６２】
そして、点Ｐｘを特定することが解くべき問題（命題）である。
【０２６３】
この問題を解くために、以下の２つの処理を行えば良い。
（１）ある点Ｐ０（例えば、ｚ軸上のある点（０，０，１））から見て、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）と、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）とが直交して見えるようになる幾何変換を求める。なお、ここでは、説明便宜のために、点Ｐ０を（０，０，１）として、以下説明する。
Ｐ０＝ＧｍｔｒＣｎｖ（Ｐｘ）
Ｐｘ＝（ｘ，ｙ，ｚ）
Ｐ０＝（０，０，１）
ＧｍｔｒＣｎｖ：幾何変換
（２）点Ｐ０に、（１）で求めた幾何変換の逆変換を施した点からは、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）と、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）とが直交して見えるはずである。したがって、
Ｐｘ＝ＧｍｔｒＣｎｖ−１（Ｐ０）
ＧｍｔｒＣｎｖ−１：幾何変換ＧｍｔｒＣｎｖの逆変換
に相当する処理を行うことで、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）（点Ｃ０から点Ａ０へのベクトル）と、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）（点Ｃ０から点Ｂ０へのベクトル）とが直交して見える点Ｐｘを求めることができる。なお、以下では、ｍ０点からｍ１点へのベクトルをＶｅｃ（ｍ０，ｍ１）と表記する。
【０２６４】
図１７は、視点特定処理の原理を説明するための図である。
【０２６５】
点Ａ０、点Ｂ０、点Ｃ０は、異なる３点であれば、任意の点でよいが、説明便宜のために、点Ｃ０が原点（＝（０，０，０））である場合について、以下説明する。つまり、図１７（ｂ）に示した場合を例に、以下説明する。つまり、
Ａ０＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）
Ｂ０＝（ｂｘ，ｂｙ，ｂｚ）
Ｃ０＝（０，０，０）
である場合について、説明する。
【０２６６】
ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）がｙ軸に重なり、かつ、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）がｘｙ平面上となるように、回転処理を実行する。なお、この回転処理は、ｘ軸を中心とする回転処理、ｙ軸を中心とする回転処理、ｚ軸を中心とする回転処理により実現される。
【０２６７】
そして、回転処理後の各点を、点Ａ０’、点Ｂ０’、点Ｃ０’とすると、点Ａ０’、点Ｂ０’、点Ｃ０’の座標は、以下のように表すことができる。
Ａ０’＝（ａｘ’，ａｙ’，ａｚ’）＝（０，ａｙ’，０）
Ｂ０’＝（ｂｘ’，ｂｙ’，ｂｚ’）＝（ｂｘ’，ｂｙ’，０）
上記回転処理を行う行列は、以下のように表すことができる。
Ｒ＝Ｒｘ・Ｒｙ・Ｒｚ
なお、Ｒｘは、ｘ軸を中心とする回転処理を表す行列であり、Ｒｙは、ｙ軸を中心とする回転処理を表す行列であり、Ｒｚは、ｚ軸を中心とする回転処理を表す行列である。
【０２６８】
図１８は、上記処理を実行した後の点Ａ０’、点Ｂ０’、点Ｃ０’（＝点Ｃ０）を示す図である。
【０２６９】
次に、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０’，Ａ０’）がｙｚ平面上となり、かつ、ベクトルをＶｅｃ（Ｃ０’，Ｂ０’）がｘｚ平面上となるように、ｙ軸を中心とする回転処理、ｚ軸を中心とする回転処理を順に実行する。
【０２７０】
上記回転処理後の各点を点Ａ０’’、点Ｂ０’’、点Ｃ０’’とすると、点Ａ０’’、点Ｂ０’’、点Ｃ０’’の座標は、以下のようになる。
Ａ０’’＝（ａｘ’’，ａｙ’’，ａｚ’’）＝（０，ａｙ’’，ａｚ’’）
Ｂ０’’＝（ｂｘ’’，ｂｙ’’，ｂｚ’’）＝（ｂｘ’’，０，ｂｚ’’）
図１９は、上記処理を実行した後の点Ａ０’’、点Ｂ０’’、点Ｃ０’’（＝点Ｃ０）を示す図である。
そして、上記回転処理を実行させる回転行列Ｒ’は、以下の通りである。
【数２０】
0006624942.tif 000022
なお、ρはｘ軸を中心とする回転処理の回転角度であり、θはｙ軸を中心とする回転処理の回転角度である。
【０２７１】
そして、回転処理前後の座標関係から、回転行列Ｒ’は、以下のように求められる。
【数２１】
0006624942.tif 000023
ある点Ｐ０（上記では、Ｐ０＝（０，０，１））に対して、上記幾何変換の逆変換を施した点（この点を点Ｖｐ（＝（ｘ，ｙ，ｚ））とする）から、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）と、ベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）とが直交して見えるはずである。
【０２７２】
つまり、以下の数式が成立する。
【数２２】
0006624942.tif 000024
Ｖ’＝（０，０，１）
図１２（状態４Ａ）における点Ｐｃから点Ｐａまでのベクトルを、上記のベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ａ０）とし、図１２（状態４Ａ）における点Ｐｃから点Ｐｂまでのベクトルを、上記のベクトルＶｅｃ（Ｃ０，Ｂ０）とすることで、上記と同様にして、図１２（状態４Ａ）の点Ｐｃ、点Ｐａを通る直線（第１直線）と、点Ｐｃ、点Ｐｂを通る直線（第２直線）とが直交して見える点（視点候補点Ｖｐ）を算出することができる。
【０２７３】
以上の原理に基づいて、視点特定処理は実行される。
【０２７４】
［他の実施形態］
上記実施形態において、第１インターフェース、および／または、第２インターフェースは、無線通信用のインターフェースであってもよいし、有線通信用のインターフェースであってもよい。
【０２７５】
また、上記実施形態では、コントローラ２００が２つのボタンである第１ボタンと第２ボタンを有しており、ユーザーが第１ボタン、または、第２ボタンを操作することで、第１回転処理、第２回転処理、台形補正処理が実行される場合について、説明したが、これに限定されることはない。例えば、コントローラ２００は、第１回転処理用のボタンを２つ有しており、かつ、第２回転処理用のボタンを２つ有しており、かつ、視点特定処理用のボタンを２つ、別途、有していてもよい。また、コントローラ２００は、ボタン以外のインターフェースを有していてもよい。例えば、コントローラ２００がジョイスティックを有しており、ユーザーが当該ジョイスティックを操作することで、プロジェクター装置１００に、第１回転処理、第２回転処理、視点特定処理を実行させるようにしてもよい。あるいは、コントローラ２００が、タッチパネル機能付き表示パネルを有しており、表示パネル上にアイコンを表示させ、当該アイコンに、第１回転処理、第２回転処理、視点特定処理の実行機能を割り当て、当該アイコンをユーザーが操作することにより第１回転処理、第２回転処理、台形補正処理が実行されるようにしてもよい。
【０２７６】
また、上記実施形態において、投影システムの投影面は、図５等に示した傾斜の平面の天井であるとして、説明したが、これに限定されることはなく、投影面は、床に対して（あるいは、ユーザーの視点に対して）、任意の方向、角度の傾斜であってもよい。この場合であっても、上記と同様の処理を行うことで、傾斜平面を投影面として、ユーザーの視点から見たときに、幾何的な歪みのない画像（幾何的な歪みの低減された画像）を投影することができる。
【０２７７】
また、「水平」、「垂直」、「縦」、「横」、「平面」等の文言は、厳密な意味での、「水平」、「垂直」、「縦」、「横」等の場合のみを含むのではなく、「略水平」、「略垂直」、「略縦」、「略横」、「略平面」等を含む概念の文言である。また、「水平」、「垂直」、「縦」、「横」、「平面」等の文言は、設計誤差や測定誤差を許容する概念を含む文言である。
【０２７８】
上記実施形態で説明した投影システム、プロジェクター装置、コントローラにおいて、各ブロックは、ＬＳＩなどの半導体装置により個別に１チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように１チップ化されても良い。
【０２７９】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２８０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【０２８１】
また、上記各実施形態の各機能ブロック（各機能部）の処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。例えば、図２０に示すような構成により、上記各実施形態の各機能ブロック（各機能部）の処理の一部または全部が実行されるものであっても良い。
【０２８２】
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。
【０２８３】
また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
【０２８４】
また、上記実施形態における調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）において、補正処理、第１回転処理、第２回転処理、および、視点特定処理の処理内容が決まれば、実際の投影時には、必ずしも、補正処理、第１回転処理、第２回転処理、および、視点特定処理を分けて実行する必要はなく、全ての変換を一括で実施する画像処理を実行するようにしてもよい。
【０２８５】
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、大容量ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、半導体メモリを挙げることができる。
【０２８６】
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。
【０２８７】
また、文言「部」は、「サーキトリー（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」を含む概念であってもよい。サーキトリーは、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは、ハードウェアおよびソフトウェアの混在により、その全部または一部が、実現されるものであってもよい。
【０２８８】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【符号の説明】
【０２８９】
１０００  投影システム
１００  プロジェクター装置
１  投影画像調整部
２  テスト画像記憶部
３  投影部
４  ３次元形状測定部
５  ３次元形状データ記憶部
６  第１インターフェース
【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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【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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