(57)【要約】【課題】画像を投写するプロジェクタにおいて、従来技術とは異なった手法で、投写画像に発生する歪みを容易に補正する。【解決手段】  本発明のプロジェクタは、照明光を、表示すべき画像を表す画像情報に応じて変調し、前記画像を表す画像光を射出する機能を有し、かつ、前記画像光の射出面の前記射出面側から見た外形形状がフレキシブルに変形可能に構成される電気光学装置と、前記外形形状を変形させる変形機構と、を備える。前記外形形状を変形させることにより、投写された画像に発生する画像歪みを補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投写するプロジェクタであって、
照明光を、表示すべき画像を表す画像情報に応じて変調し、前記画像を表す画像光を射出する機能を有し、かつ、前記画像光の射出面の前記射出面側から見た外形形状がフレキシブルに変形可能に構成される電気光学装置と、
前記外形形状を変形させる変形機構と、
を備え、
前記外形形状を変形させることにより、投写された画像に発生する画像歪みを補正する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタであって、さらに、
前記電気光学装置に与えられる画像情報の表す画像形状を変形処理する画像処理部を、備え、
前記外形形状を変形させるとともに、前記画像情報の表す画像形状を変形処理することにより、投写された画像に発生する画像歪みを補正する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタで画像を投写した場合に投写画像に発生する歪を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を投写表示することができるプロジェクタの普及が進んでいる。プロジェクタを用いて画像を投写する場合、通常、投写面に対して斜め方向から画像を投写するため、投写画面に歪みが発生する。特に、投写面に近接した位置から斜めに画像を投写する場合には、発生する歪みの度合いが非常に高くなる。
【０００３】
上記歪みを補正する方法としては、一般に、「レンズシフト」と呼ばれる、投写レンズのレンズ中心を光軸からずらす技術を用いることによって、投写歪みを補正する手法（以下、「光学的補正手法」と呼ぶ。）や、電気的な画像処理によって投写する画像の形状を歪ませる技術を用いることによって、投写歪みを補正する手法（以下、「電気的補正手法」と呼ぶ。例えば、特許文献１参照。）が利用されている。
【０００４】
ここで、電気的補正手法では、画像を形成するためのライトバルブの画素数に起因する制限があり、あまり大きな歪みを補正するのは困難である。そこで、基本的には光学的補正手法を用いて補正を行い、さらに詳細な補正を、電気的補正手法を用いて行うことが望ましい。
【０００５】
しかしながら、レンズシフトによる光学的補正手法では、大きな歪みの補正を可能とするために、投写レンズのレンズシフトの範囲を広げる必要があり、レンズのずらし量に応じて投写画像が暗くなってしまうという問題がある。また、レンズの湾曲収差等の種々の収差による歪みの問題が大きくなる。収差による歪みの問題を抑制するためには、高い屈折率のレンズや非球面レンズ等の高価な光学素子を用いて構成することが望ましく、構造も複雑になる可能性が高い。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４４５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、画像を投写するプロジェクタにおいて、従来技術とは異なった手法で、投写画像に発生する歪みを容易に補正する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明のプロジェクタは、
画像を投写するプロジェクタであって、
照明光を、表示すべき画像を表す画像情報に応じて変調し、前記画像を表す画像光を射出する機能を有し、かつ、前記画像光の射出面の前記射出面側から見た外形形状がフレキシブルに変形可能に構成される電気光学装置と、
前記外形形状を変形させる変形機構と、
を備え、
前記外形形状を変形させることにより、投写された画像に発生する画像歪みを補正する
ことを特徴とする。
【０００９】
上記プロジェクタでは、電気光学装置の画像光の射出面側から見た外形形状を変形させることにより、投写された画像に発生する画像歪みを自在に補正することができるので、投写によって発生する画像の歪みを容易に補正することが可能となる。
【００１０】
上記プロジェクタにおいて、さらに、
前記電気光学装置に与えられる画像情報の表す画像形状を変形処理する画像処理部を、備え、
前記外形形状を変形させるとともに、前記画像情報の表す画像形状を変形処理することにより、投写された画像に発生する画像歪みを補正することも好ましい。
【００１１】
電気光学装置の外形形状を変形させるとともに、画像情報の表す画像形状を変形処理することにより、投写によって発生する画像の歪みをより詳細に補正することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．プロジェクタの構成：
Ｂ．歪み補正処理：
Ｃ．効果：
Ｄ．変形例：
【００１３】
Ａ．プロジェクタの構成：
図１は、本発明の一実施例としてのプロジェクタＰＪを用いた画像表示システムＰＪＳの構成を示す説明図である。この画像表示システムＰＪＳは、表示させたい画像（以下、「表示対象画像」と呼ぶ。）を投写面ＳＣ上に投写表示するプロジェクタＰＪと、表示対象画像を表す表示対象画像信号を供給する画像供給装置ＰＳとを備えている。
【００１４】
プロジェクタＰＪは、投写面ＳＣに表示される画像を見る人の邪魔にならないように、投写面ＳＣから横方向にずれた位置で、かつ、投写面ＳＣに近接した位置に配置され、投写面ＳＣに対して斜め横方の近接位置から画像を投写する。なお、投写面ＳＣに垂直な方向に対するプロジェクタＰＪから投写面ＳＣへの投写方向の傾き（なお、この傾きを、以下では、単に「投写方向の傾き」と略す。）が大きくなるほど、投写された画像に発生する歪みの度合いが高くなる。
【００１５】
図２は、プロジェクタＰＪの構成を示す説明図である。このプロジェクタＰＪは、プロジェクタとしての本来の機能を実現するための構成として、照明光学系１０、ライトバルブ２０、および、投写光学系３０と、画像処理部４０と、を備えている。
【００１６】
画像処理部４０では、画像供給装置ＰＳ（図１）から供給される表示対象画像信号を、ライトバルブ２０に供給可能な信号に変換処理して、ライトバルブ２０に供給する。
【００１７】
ライトバルブ２０では、照明光学系１００から射出される照明光を、画像処理部４０から供給される画像信号の表す画像情報に応じて変調し、画像情報の表す画像を示す画像光として投写光学系３０に向けて射出する。
【００１８】
投写光学系３０では、ライトバルブ２０から射出される画像光を投写面ＳＣ上に投写し、画像光の表す画像を投写面ＳＣ上で表示する。
【００１９】
プロジェクタＰＪは、また、投写画像に発生する歪みを補正する機能を実現するための構成として、アクチュエータ５２およびアクチュエータ駆動部５４により構成される変形機構５０と、歪み補正制御部６０、操作部７０と、画像処理部４０と、を備えている。
【００２０】
図３は、ライトバルブ２０および変形機構５０の概要を示す説明図である。
【００２１】
ライトバルブ２０は、外形形状がフレキシブルに変形可能な構造を有する液晶パネルである。このライトバルブ２０は、同じくフレキシブルに変形可能なフレーム５６に組み合わされて一体形成されている。
【００２２】
フレーム５６の四隅には、アクチュエータ５２が取り付けられている。
【００２３】
アクチュエータ５２は、アクチュエータ駆動部５４からの駆動信号に応じて、フレーム５６に力を加えることにより、フレーム５６に一体形成されたライトバルブ２０の外形形状を変形させる。なお、この外形形状は、ライトバルブ２０の射出面を、投写光学系側から見たから形状であり、外形形状の変形には、図示しない筐体の底面に対して、通常垂直に設置されている射出面の傾きを変えることや、通常平面状である射出面を曲面状に変形させることが含まれる。
【００２４】
図２の歪み補正制御部６０では、後述するように、ユーザが操作部７０を介して入力する指示に従って、アクチュエータ駆動部５２の動作および画像処理部４０の動作を制御して、歪みの補正処理を実行する。なお、操作部７０には、歪みの補正処理の開始を指示するボタンや、歪みの修正方向、すなわち、ライトバルブ２０の変形方向を指示するボタン等の種々のボタンが設けられている。
【００２５】
Ｂ．歪み補正処理：
図４は、歪み補正制御部６０が実行する投写画像の歪みの補正処理について示す説明図である。
【００２６】
ユーザが操作部７０を介して投写歪みの補正処理の開始を指示すると、歪み補正制御部６０は、ユーザが歪みの補正処理の終了を指示する（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）まで、ステップＳ１１０〜ステップＳ１６０の処理を繰り返し実行する。
【００２７】
この歪みの補正処理を開始すると、まず、画像処理部４０を介して調整画面を表示する（ステップＳ１１０）。この調整画面として表示される画像には特に制限はないが、例えば、縦線および横線で構成される格子柄の画像のような、歪みの有無や形状が判断しやすい画像が好ましい。
【００２８】
次に、ユーザが操作部７０を介して指示する歪みの修正方向、すなわち、ライトバルブ７０の変形方向を取得する（ステップＳ１２０）。これは、操作部７０から供給される信号に基づいて、歪みの修正方向を指示する修正ボタンのいずれが押されたか判断することにより取得可能である。
【００２９】
そして、ライトバルブ２０の変形が、取得した修正方向に対して限界であるか否か判断する（ステップＳ１３０）。この判断は、取得した修正方向に対応するライトバルブ２０の変形のためのアクチュエータ５２が駆動限界となっているか否か判断することにより実現可能である。
【００３０】
ここで、ライトバルブ２０の変形が可能であるならば（ステップＳ１３０：ＮＯ）、アクチュエータ駆動部５４を制御して対応するアクチュエータ５２を駆動する（ステップＳ１４０）。一方、ライトバルブ２０の変形が不可であるならば（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、画像処理部４０を制御して、与えられる画像情報の表す画像形状を変形処理する（ステップＳ１５０）。
【００３１】
そして、引き続き修正ボタンが押下されている場合には（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０〜ステップＳ１５０の処理を繰り返して、歪みの補正を実行する。一方、修正ボタンが押下されていない場合には（ステップＳ１６０：ＮＯ）、補正処理の終了が指示される（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）か、修正ボタンが押下される（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）まで、待機する。
【００３２】
以上説明したように、歪み補正制御部６０は、変形機構５０の動作を制御してライトバルブ２０の外形形状を変形し、画像処理部４０の動作を制御することにより、与えられる画像情報の表す画像形状を変形して、歪みの補正処理を実行する。
【００３３】
Ｃ．効果：
上記プロジェクタＰＪでは、投写光学系３０側から見たライトバルブ２０の外形形状を変形させることにより、通常筐体底面に対して垂直設置されている射出面の傾きを、投写方向の傾きに応じて換えることができるので、投写方向の傾きに対応する画像の歪みを抑制することが可能である。これにより、図１に示したような近接投写も容易に可能である。
【００３４】
また、上記プロジェクタＰＪでは、ライトバルブ２０の外形形状を変形させることにより、その射出面の形状を、通常の平面形状から、投写画像に発生する収差を抑制することが可能な曲面形状に変形することができるので、高価な光学素子を利用しない比較的単純な投写光学系を用いても、歪みの少ない画像を投写することが可能である。これにより、図１に示したような近接投写も容易に可能である。
【００３５】
そして、上記プロジェクタＰＪでは、ライトバルブ２０の外形形状を、投写面ＳＣに対するプロジェクタＰＪの配置位置、すなわち、投写方向の傾きに応じて、ライトバルブの形状を変形させることにより、投写状況に応じて変化する投写歪みを補正して、歪みの少なき画像を投写することが可能である。
【００３６】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【００３７】
Ｄ１．変形例１：
上記実施例では、説明を容易にするために、１つのライトバルブを備えるプロジェクタを例に説明したが、複数のライトバルブを備えるプロジェクタであっても、それぞれのライトバルブに適用可能である。
【００３８】
Ｄ２．変形例２：
上記実施例では、ライトバルブの変形機構として、４つのアクチュエータを備える構成を例に説明したが、アクチュエータの数に限定はないが、アクチュエータの数を多く設けるほど詳細な変形が可能となる。
【００３９】
また、上記実施例の変形機構は一例であって、これに限定されるものではなく、ライトバルブに対して力を加えてその外形形状を変形させることが可能な機構であればよい。
【００４０】
Ｄ３，変形例３：
上記実施例では、フレキシブルに変形可能な液晶パネルを例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）のように、フレキシブルに変形可能な電気光学装置であれば同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例としてのプロジェクタＰＪを用いた画像表示システムＰＪＳの構成を示す説明図である。
【図２】プロジェクタＰＪの構成を示す説明図である。
【図３】ライトバルブ２０および変形機構５０の概要を示す説明図である。
【図４】歪み補正制御部６０が実行する投写歪みの補正処理について示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…照明光学系
２０…ライトバルブ
３０…投写光学系
４０…画像処理部
５０…変形機構
５２…アクチュエータ
５４…アクチュエータ駆動部
５６…フレーム
６０…補正制御部
７０…操作部
ＳＣ…投写面
ＰＪ…プロジェクタ
ＰＳ…画像供給装置
ＰＪＳ…画像表示システム
【図１】
2008116872.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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