(57)【要約】【課題】  ズーム倍率が変化しても投影像の補正を適正に行えるようにする。【解決手段】  変換係数記憶部１３は、ズーム倍率を、等差数列的に場合分けした補正テーブル２１〜２４を備える。光学機構部１６は、ズーム倍率Ｚの情報を変換係数記憶部１３の切換制御部２６に供給する。切換制御部２６は、ズーム倍率Ｚに基づいて補正テーブル２１〜２４を選択するように、テーブル選択部２５を制御する。変換係数記憶部１３は、選択された補正テーブルの中から、傾斜角度θＨ，θＶに基づいて係数セットを選択し、選択した係数セットを台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、この係数セットに基づいて台形補正を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン面に投影光を投射して投影像を結像させるプロジェクタにおいて、
供給された投影像の映像情報を投影光の情報に変換して前記スクリーン面に投射するズーム機能を有する投影部と、
前記投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾きによって歪んだ前記スクリーン面上の投影像を、変換係数を用いて逆変換することにより補正し、前記投影部に補正した投影像の情報を供給する補正部と、
前記投影部のズーム倍率の情報と投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾斜角度とを取得して、予め設定された変換係数の中から、取得したズーム倍率と前記傾斜角度とに基づいて前記変換係数を選択し、選択した変換係数を前記補正部に供給する変換係数供給部と、を備えた、
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記変換係数供給部は、
前記傾斜角度に基づいて予め設定された変換係数を、複数のズーム倍率毎に記憶する複数の変換係数テーブルと、
選択信号が供給され、供給された選択信号に従って、前記複数の変換係数テーブルの中から変換係数テーブルを選択するテーブル選択部と、
取得した前記投影部のズーム倍率の情報に基づいて前記選択信号を生成し、生成した選択信号を前記テーブル選択部に供給することにより、前記ズーム倍率に基づく前記変換係数テーブルを選択するように前記テーブル選択部を制御する制御部と、を備え、
前記テーブル選択部が選択した変換係数テーブルに記憶された変換係数のうち、取得した前記傾斜角度に基づいて変換係数を選択して前記補正部に供給するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記変換係数供給部は、前記投影部の焦点距離誤差に基づいて前記変換係数の範囲を設定し、前記選択した変換係数を前記補正部に供給するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記変換係数供給部は、
前記制御部は、取得した前記投影部のズーム倍率の情報に基づいて、さらに補間係数を設定して、前記テーブル選択部に供給し、
前記テーブル選択部は、前記制御部から供給された選択信号に基づいて複数の変換係数テーブルを選択し、前記制御部から供給された補間係数に基づいて選択した複数の変換係数テーブルの間の補間を行うことにより、
複数の補正テーブルのズーム倍率を補間するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
スクリーン面に投影光を投射して投影像を結像させるズーム機構を有するプロジェクタの前記投影像を補正する投影像補正方法であって、
前記プロジェクタのズーム倍率の情報と投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾斜角度とを取得するステップと、
前記投影像を逆変換して補正するために予め設定された変換係数を、ズーム倍率及び傾斜角度毎に複数記憶するステップと、
前記プロジェクタのズーム倍率と傾斜角度とを取得するステップと、
前記記憶した複数の変換係数の中から、取得した前記ズーム倍率と前記傾斜角度とに基づいて変換係数を選択し、選択した変換係数に基づいて前記投影像を逆変換して補正するステップと、を備えた、
ことを備えたことを特徴とするプロジェクタの投影像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ及びその投影像補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ（投写装置）は、スクリーン上に映像を表示させるための装置である。このプロジェクタの光軸がスクリーン面に対して傾いていると、スクリーン面に結像した映像に歪みが生じる。このため、プロジェクタの光軸がスクリーン面に対して傾いていても、歪みのない映像がスクリーン面に表示されるように、傾きに従って投影像の歪みを補正する台形補正部を備えたプロジェクタがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、プロジェクタには、ズーム機構を備えたものもある。このようなズーム機構を備えたプロジェクタの台形補正部は、ズーム倍率が設定されてから台形補正を行う。
【特許文献１】特開２０００−１２２６１７号公報（第４−７頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のプロジェクタは、傾斜角度に基づいて台形補正を行っても、ズーム倍率が変化すると、台形補正がずれてしまうため、再度、台形補正を行うようにしている。
【０００５】
例えば、図１１（１）に示すように、台形補正部が、ズーム倍率を１として、台形補正を行ったものとする。尚、図中、台形補正部が行う台形補正を、補正前四角形と補正後四角形との関係で示す。プロジェクタの光軸がスクリーンの面に対する垂直軸よりも上向きになっている場合に、ズーム倍率が1.3に変化すると、台形補正は、図１１（２）に示すようにずれてしまう。このため、台形補正部は、図１１（３）に示すように、再度、台形補正を行わなければならなくなる。
【０００６】
次に、ズーム倍率が大きい場合を示す。図１２（１）に示すように、台形補正部が、ズーム倍率を１、アスペクト比1.333として、台形補正を行うものとする。しかし、プロジェクタの光軸がスクリーンの面に対する垂直軸よりも上向きになっている場合に、ズーム倍率を２に変化させると、台形補正は、図１２（２）に示すようにずれてしまう。このずれを図１１（３）と同様に補正すると図１２（３）に示すようになる。このとき、アスペクト比は、1.548になり、元のアスペクト比1.333から大きく変化してしまう。
【０００７】
また、図１３（１）に示すように、台形補正部がズーム倍率１で台形補正を行ったものとする。しかし、プロジェクタの光軸がスクリーンの面に対して水平方向及び垂直方向に傾いている場合に、ズーム倍率が２に変化すると、台形補正は、図１３（２）に示すようにずれてしまう。このずれを補正しようと試みても図１３（３）に示すような変形程度までしか補正できない。つまり、正しい変形は存在しない。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ズーム倍率が変化しても投影像の補正を適正に行うことが可能なプロジェクタ及びその投影像補正方法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】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るプロジェクタは、
スクリーン面に投影光を投射して投影像を結像させるプロジェクタにおいて、
供給された投影像の映像情報を投影光の情報に変換して前記スクリーン面に投射するズーム機能を有する投影部と、
前記投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾きによって歪んだ前記スクリーン面上の投影像を、変換係数を用いて逆変換することにより補正し、前記投影部に補正した投影像の情報を供給する補正部と、
前記投影部のズーム倍率の情報と投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾斜角度とを取得して、予め設定された変換係数の中から、取得したズーム倍率と前記傾斜角度とに基づいて前記変換係数を選択し、選択した変換係数を前記補正部に供給する変換係数供給部と、を備えたものである。
【００１０】
前記変換係数供給部は、
前記傾斜角度に基づいて予め設定された変換係数を、複数のズーム倍率毎に記憶する複数の変換係数テーブルと、
選択信号が供給され、供給された選択信号に従って、前記複数の変換係数テーブルの中から変換係数テーブルを選択するテーブル選択部と、
取得した前記投影部のズーム倍率の情報に基づいて前記選択信号を生成し、生成した選択信号を前記テーブル選択部に供給することにより、前記ズーム倍率に基づく前記変換係数テーブルを選択するように前記テーブル選択部を制御する制御部と、を備え、
前記テーブル選択部が選択した変換係数テーブルに記憶された変換係数のうち、取得した前記傾斜角度に基づいて変換係数を選択して前記補正部に供給するように構成されたものであってもよい。
【００１１】
前記変換係数供給部は、前記投影部の焦点距離誤差に基づいて前記変換係数の範囲を設定し、前記選択した変換係数を前記補正部に供給するように構成されたものであってもよい。
【００１２】
前記変換係数供給部は、
前記制御部は、取得した前記投影部のズーム倍率の情報に基づいて、さらに補間係数を設定して、前記テーブル選択部に供給し、
前記テーブル選択部は、前記制御部から供給された選択信号に基づいて複数の変換係数テーブルを選択し、前記制御部から供給された補間係数に基づいて選択した複数の変換係数テーブルの間の補間を行うことにより、
複数の補正テーブルのズーム倍率を補間するように構成されたものであってもよい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るプロジェクタの投影像補正方法は、
スクリーン面に投影光を投射して投影像を結像させるズーム機構を有するプロジェクタの前記投影像を補正する投影像補正方法であって、
前記プロジェクタのズーム倍率の情報と投射する光の光軸の前記スクリーン面に対する傾斜角度とを取得するステップと、
前記投影像を逆変換して補正するために予め設定された変換係数を、ズーム倍率及び傾斜角度毎に複数記憶するステップと、
前記プロジェクタのズーム倍率と傾斜角度とを取得するステップと、
前記記憶した複数の変換係数の中から、取得した前記ズーム倍率と前記傾斜角度とに基づいて変換係数を選択し、選択した変換係数に基づいて前記投影像を逆変換して補正するステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ズーム倍率が変化しても投影像の補正を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係るプロジェクタを図面を参照して説明する。
（実施形態１）
【００１６】
本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を図１に示す。
実施形態１に係るプロジェクタ１は、スケーラ１１と、傾斜角度検出センサ１２と、変換係数記憶部１３と、台形補正部１４と、投影光変換デバイス１５と、光学機構部１６と、を備える。
【００１７】
スケーラ１１は、入力された映像信号の解像度を調整するものである。
傾斜角度検出センサ１２は、プロジェクタ１の光軸が垂直に貫く理想スクリーンに対する実際のスクリーンの水平方向の傾斜角度θＨ，垂直方向の傾斜角度θＶを検出するものである。
【００１８】
尚、スクリーン２は、地平面に対して垂直であるものとする。スクリーン２が地平面に対して垂直であれば、傾斜角度θＨ，θＶは、スクリーン２の面に対する光軸の傾斜角度になる。
【００１９】
傾斜角度検出センサ１２は、例えば、スクリーン２上の複数の測距点との距離を計測する測距センサによって構成される。傾斜角度検出センサ１２は、複数の測距点までの距離を測距することによって傾斜角度θＨ，θＶを検出する。但し、傾斜角度θＶについては、傾斜角度検出センサ１２は、加速度センサによって構成されることもできる。
【００２０】
変換係数記憶部１３は、台形補正に用いる複数の係数セットを記憶し、ズーム倍率の情報、傾斜角度θＨ，θＶを取得して係数セットを選択し、選択した係数セットを台形補正部１４に供給するものである。このプロジェクタ１は、光学機構部１６にズーム機構を備えたものであり、変換係数記憶部１３は、ズーム倍率の情報、傾斜角度θＨ，θＶを、それぞれ、光学機構部１６、傾斜角度検出センサ１２から取得する。
【００２１】
ズーム倍率は、図２に示すように、テレ端側のサイズを１とした場合の投影像サイズを示すものである。本実施形態１では、ズーム倍率をＺで表し、１≦Ｚ≦２とする。Ｚ＝２はワイド端側のズーム倍率である。投影像のサイズがテレ端側のサイズの1.5倍になる場合、ズーム倍率Ｚは1.5になる。
【００２２】
一般に、プロジェクタ１のズーム倍率は光学機構部１６が備えるレンズの焦点距離と反比例の関係にあり、焦点距離と比例関係にある一般のカメラのズーム倍率とは異なっている。
【００２３】
図１に戻り、変換係数記憶部１３は、補正テーブル２１〜２４と、テーブル選択部２５と、切換制御部２６と、を備える。
【００２４】
補正テーブル２１は、ズーム倍率ＺがＺ＝1.125用の係数セットがセットされたテーブルである。この係数セットは、台形補正に用いられる変換係数の組であり、変換係数は、ズーム倍率Ｚの情報と傾斜角度θＨ，θＶの情報とを含む。
【００２５】
補正テーブル２１には、図３に示すように、傾斜角度θＨ，θＶが１０度毎に区分されて、係数セット１〜４９が、区分された各傾斜角度θＨ，θＶ毎にセットされる。この係数セット１〜４９は、ズーム倍率Ｚと傾斜角度θＨ，θＶに基づいて予め設定されたものである。
【００２６】
変換係数記憶部１３は、補正テーブル２１が選択された場合、傾斜角度検出センサ１２から供給された傾斜角度θＨ，θＶに基づいて、補正テーブル２１の係数セット１〜４９のいずれかを選択して出力する。
【００２７】
図１に示す補正テーブル２２〜２４も、補正テーブル２１と同様に構成されている。補正テーブル２２は、Ｚ＝1.375用の係数セットがセットされたテーブルである。補正テーブル２３は、Ｚ＝1.625用の係数セットがセットされたテーブルである。補正テーブル２４は、Ｚ＝1.875用の係数セットがセットされたテーブルである。このように補正テーブル２１〜２４の各ズーム倍率Ｚは等差数列になるように設定される。この補正テーブル２１〜２４は、図４に示すような３次元テーブルで表される。
【００２８】
尚、各ズーム倍率Ｚの間隔は、光学機構部１６で設定されたズーム倍率Ｚと変換係数記憶部１３が出力した係数セットによって求められたズーム倍率とに差が生じても、台形補正の再度の補正が必要とならない程度に設定される。
【００２９】
テーブル選択部２５は、切換制御部２６から供給された選択信号Ｓの値に従って補正テーブル２１〜２４のうちのいずれか１つを選択するものである。
選択信号Ｓの値が１であれば、テーブル選択部２５は、補正テーブル２１を選択する。選択信号Ｓの値が２であれば、テーブル選択部２５は、補正テーブル２２を選択する。選択信号Ｓの値が３であれば、テーブル選択部２５は、補正テーブル２３を選択する。選択信号Ｓの値が４であれば、テーブル選択部２５は、補正テーブル２４を選択する。
【００３０】
切換制御部２６は、光学機構部１６から供給されたズーム倍率Ｚに基づいて選択信号Ｓの値を設定し、この選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給することによって、テーブル選択部２５を制御するものである。
【００３１】
切換制御部２６は、供給されたズーム倍率Ｚが１≦Ｚ＜1.25であれば、選択信号Ｓに１をセットする。切換制御部２６は、供給されたズーム倍率Ｚが1.25≦Ｚ＜1.5であれば、選択信号Ｓに２をセットする。切換制御部２６は、供給されたズーム倍率Ｚが1.5≦Ｚ＜1.75であれば、選択信号Ｓに３をセットする。切換制御部２６は、供給されたズーム倍率Ｚが1.75≦Ｚ≦２であれば、選択信号Ｓに４をセットする。
【００３２】
尚、プロジェクタ１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成されたマイクロコンピュータ（図示せず）を備える。そして、切換制御部２６は、プロジェクタ１がこのマイクロコンピュータを備えることにより、後述するフローチャートを実行し、テーブル選択部２５を制御するように機能する。
【００３３】
台形補正部１４は、スケーラ１１が解像度を補正した映像信号に対して、傾斜角度θＨ、θＶとズーム倍率Ｚとに基づいて台形補正を行うものである。
【００３４】
入力映像を、図５（１）に示すように、四角形ａｂｃｄとして、傾斜角度θＨ，θＶにおけるその投影像を、図５（２）に示すように、四角形ａ’ｂ’ｃ’ｄ’とする。台形補正部１４は、四角形ａ’ｂ’ｃ’ｄ’の中に配置されるように、四角形ｐ’ｑ’ｒ’ｓ’を切り取る。台形補正部１４は、四角形ｐ’ｑ’ｒ’ｓ’を逆変換して、図５（３）に示すような逆変換像ｐｑｒｓを生成することにより、台形補正を行う。
【００３５】
入力映像ａｂｃｄのデータの位置を、図５（１）に示すように、座標（ｘ，ｙ）として指定するものとし、逆変換像ｐｑｒｓの位置を図５（３）に示すように、座標（ｘ’、ｙ’）として指定するものとすると、この台形補正は、座標（ｘ，ｙ）で指定される画素データを座標（ｘ’、ｙ’）に移動することにより実行されることを意味する。
【００３６】
座標（ｘ，ｙ）は、ｘ’＝ｆ１（ｘ，ｙ）、ｙ’＝ｆ２（ｘ，ｙ）として表される。また、その逆関数をｆ３，ｆ４とすると、座標（ｘ，ｙ）は、ｘ＝ｆ３（ｘ’，ｙ’）、ｙ＝ｆ４（ｘ’，ｙ’）として表される。
【００３７】
関数ｆ１〜ｆ４は、台形補正部１４の構成によって決定されるものの、一般に、座標変換の関数ｆは、次の数１に示すような多項式によって表される。
【数１】
2005092190.tif 000003
【００３８】
この数１に示す係数ａ，ｂ、ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、変換係数である。この変換係数ａ〜ｆのセットが、各補正テーブル２１〜２４に記憶されている係数セットである。
【００３９】
傾斜角度θＨ，θＶとズーム倍率Ｚとは独立の関係にあるものの、この変換係数は、傾斜角度θＨ，θＶとズーム倍率Ｚとに依存する。即ち、この変換係数は、傾斜角度θＨ，θＶが変化すれば変化し、ズーム倍率Ｚが変化してもこの変換係数は変化する。
【００４０】
尚、この係数セットは、複数の座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ’，ｙ’）と数１との関係から、重回帰分析を行うことにより求められる。
【００４１】
投影光変換デバイス１５は、台形補正部１４が補正した映像情報を、その映像の投影光に変換するものである。
【００４２】
光学機構部１６は、スクリーン２に像が結像するようにフォーカス制御を行って、投影光変換デバイス１５が変換した投影光をスクリーン２に投影するものである。また、光学機構部１６は、前述のようにズーム機構を備え、ズーム倍率Ｚを調整するとともに、このズーム倍率Ｚを変換係数記憶部１３の切換制御部２６に供給する。
【００４３】
次に、実施形態１に係るプロジェクタ１の動作を説明する。
スケーラ１１は、映像信号が入力されると、この映像信号の解像度を調整する。
傾斜角度検出センサ１２は、プロジェクタ１の傾斜角度θＨ，θＶを検出して、検出した傾斜角度θＨ，θＶを変換係数記憶部１３に供給する。
一方、光学機構部１６は、変換係数記憶部１３の切換制御部２６に、ズーム倍率Ｚの情報を供給する。
【００４４】
変換係数記憶部１３の切換制御部２６は、このズーム倍率Ｚが光学機構部１６から供給されると、図６に示すフローチャートに従ってテーブル選択部２５を制御し、補正テーブル２１〜２４の切換制御を行う。
【００４５】
切換制御部２６は、ズーム倍率Ｚが1.25未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
ズーム倍率Ｚが1.25未満であると判定した場合（ステップＳ１１においてＹｅｓ）、切換制御部２６は、選択信号Ｓに１をセットする（ステップＳ１２）。
【００４６】
ズーム倍率Ｚが1.25未満ではないと判定した場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、切換制御部２６は、ズーム倍率Ｚが1.5未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４７】
ズーム倍率Ｚが1.5未満であると判定した場合（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、切換制御部２６は、選択信号Ｓに２をセットする（ステップＳ１４）。
【００４８】
ズーム倍率Ｚが1.5未満ではないと判定した場合（ステップＳ１３においてＮｏ）、切換制御部２６は、ズーム倍率Ｚが1.75未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００４９】
ズーム倍率Ｚが1.75未満であると判定した場合（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、切換制御部２６は、選択信号Ｓに３をセットする（ステップＳ１６）。
【００５０】
ズーム倍率Ｚが1.75未満ではないと判定した場合（ステップＳ１５においてＮｏ）、切換制御部２６は、選択信号Ｓに４をセットする（ステップＳ１７）。
【００５１】
切換制御部２６は、値をセットした選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給する（ステップＳ１８）。
【００５２】
テーブル選択部２５は、供給された選択信号Ｓの値に従って、補正テーブル２１〜２４のうちのいずれか１つを選択する。
【００５３】
次に、この動作を具体的に説明する。
ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.15に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.15を切換制御部２６に供給する。このズーム倍率Ｚは、１≦Ｚ＜1.25であるため、切換制御部２６は、選択信号Ｓに１をセットする（ステップＳ１１，Ｓ１２の処理）。そして、切換制御部２６は、この選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給する（ステップＳ１８の処理）。テーブル選択部２５は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が１であるため、図７に示すように、Ｚ＝1.125用の係数セットがセットされた補正テーブル２１を選択する。
【００５４】
変換係数記憶部１３は、補正テーブル２１の係数セット１〜４９の中から、傾斜角度検出センサ１２から供給された傾斜角度θＨ、θＶに基づいて１つの係数セットを選択する。例えば、傾斜角度θＨ、θＶが、それぞれ、−３０度、３０度であれば、変換係数記憶部１３は、係数セット１を選択する。
【００５５】
変換係数記憶部１３は、テーブル選択部２５を介して、選択した係数セット１を台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、供給された係数セット１を数１に代入し、数１に従って逆変換像の座標（ｘ’，ｙ’）を求め、投影像の台形補正を行う。
【００５６】
投影光変換デバイス１５は、台形補正部１４が補正した映像情報を、その映像の投影光に変換する。
【００５７】
光学機構部１６は、スクリーン２に像が結像するようにフォーカス制御を行って、投影光変換デバイス１５が変換した投影光をスクリーン２に投影する。
【００５８】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.15倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【００５９】
次に、ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.35に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.35を切換制御部２６に供給する。このズーム倍率Ｚは、1.25≦Ｚ＜1.5であるため、切換制御部２６は、選択信号Ｓに２をセットする（ステップＳ１３，Ｓ１４の処理）。そして、切換制御部２６は、この選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給する（ステップＳ１８の処理）。
【００６０】
テーブル選択部２５は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が２であるため、図７に示すように、Ｚ＝1.375用の係数セットがセットされた補正テーブル２２を選択する。変換係数記憶部１３は、補正テーブル２２の係数セットの中から、傾斜角度θＨ、θＶに基づいて１つの係数セットを選択し、テーブル選択部２５を介して台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、変換係数記憶部１３から供給された係数セットを数１に代入して、同様の台形補正を行う。
【００６１】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.35倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【００６２】
次に、ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.6に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.6を切換制御部２６に供給する。このズーム倍率Ｚは、1.5≦Ｚ＜1.75であるため、切換制御部２６は、選択信号Ｓに３をセットする（ステップＳ１５，Ｓ１６の処理）。切換制御部２６は、この選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給する（ステップＳ１８の処理）。
【００６３】
テーブル選択部２５は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が３であるため、図７に示すように、Ｚ＝1.625用の係数セットがセットされた補正テーブル２３を選択する。変換係数記憶部１３は、補正テーブル２３の係数セットの中から、傾斜角度θＨ、θＶに基づいて１つの係数セットを選択し、テーブル選択部２５を介して選択した係数セットを台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、変換係数記憶部１３から供給された係数セットを数１に代入して、同様の台形補正を行う。
【００６４】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.6倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【００６５】
次に、ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.9に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.9を切換制御部２６に供給する。このズーム倍率Ｚは、1.75≦Ｚ≦２であるため、切換制御部２６は、選択信号Ｓに４をセットする（ステップＳ１５，Ｓ１７の処理）。切換制御部２６は、この選択信号Ｓをテーブル選択部２５に供給する（ステップＳ１８の処理）。
【００６６】
テーブル選択部２５は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が４であるため、図７に示すように、Ｚ＝1.875用の係数セットがセットされた補正テーブル２４を選択する。変換係数記憶部１３は、補正テーブル２４の係数セットの中から、傾斜角度θＨ、θＶに基づいて１つの係数セットを選択し、テーブル選択部２５を介して、選択した係数セットを台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、変換係数記憶部１３から供給された係数セットを数１に代入して、同様の台形補正を行う。
【００６７】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.9倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【００６８】
このようにして、台形補正部１４は、Ｚ＝１〜２の範囲で適正に台形補正を行うことが可能になる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態１によれば、ズーム倍率を、等差数列的に場合分けした補正テーブル２１〜２４を備え、変換係数記憶部１３は、補正テーブル２１〜２４の中から、ズーム倍率Ｚに基づいて、１つの補正テーブルを選択する。また、変換係数記憶部１３は、選択した補正テーブルの中から、傾斜角θＨ、θＶに基づいて係数セットを選択し、選択した係数セットを台形補正部１４に供給する。そして、台形補正部１４は、供給された係数セットを用いて台形補正を行うようにした。
【００７０】
従って、ズーム倍率の広い範囲において、ズーム倍率Ｚによる補正誤差をほぼ均等に分配することが出来、台形補正部１４は、ズーム倍率Ｚが変化しても、適正に台形補正を行うことができる。
（実施形態２）
【００７１】
実施形態２に係るプロジェクタは、ズーム倍率の補間を行うように構成されたものである。
【００７２】
実施形態２に係るプロジェクタの構成を図８に示す。
実施形態２に係るプロジェクタ１は、図８に示すような変換係数記憶部３０を備える。
【００７３】
変換係数記憶部３０は、ズーム倍率の直線補間を行えるように構成されている。
即ち、変換係数記憶部３０は、補正テーブル３１〜３４と、テーブル選択部３５−１，３５−２と、切換制御部３６と、乗算器３７−１，３７−２と、加算器３８と、を備えて構成される。
【００７４】
補正テーブル３１は、Ｚ＝１用の係数セットがセットされたテーブルである。補正テーブル３２は、Ｚ＝1.333用の係数セットがセットされたテーブルである。補正テーブル３３は、Ｚ＝1.667用の係数セットがセットされたテーブルである。補正テーブル３４は、Ｚ＝２用の係数セットがセットされたテーブルである。
【００７５】
テーブル選択部３５−１，３５−２は、ともに、切換制御部３６から供給された選択信号Ｓの値に従って補正テーブル３１〜３４のうちのいずれか１つを選択するものである。
【００７６】
選択信号Ｓの値が１であれば、テーブル選択部３５−１，３５−２は、それぞれ、補正テーブル３１，３２を選択する。選択信号Ｓの値が２であれば、テーブル選択部３５−１，３５−２は、それぞれ、補正テーブル３２，３３を選択する。選択信号Ｓの値が３であれば、テーブル選択部３５−１，３５−２は、それぞれ、補正テーブル３３，３４を選択する。
【００７７】
切換制御部３６は、光学機構部１６から供給されたズーム倍率Ｚに基づいて選択信号Ｓの値と補間係数Ｋ（０≦Ｋ≦１）の値とを設定するものである。補間係数Ｋは、直線補間に用いる係数である。
【００７８】
切換制御部３６は、供給されたズーム倍率Ｚが１≦Ｚ＜1.333であれば、選択信号Ｓに１をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−３）をセットする。切換制御部３６は、供給されたズーム倍率Ｚが1.333≦Ｚ＜1.667であれば、選択信号Ｓに２をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−４）をセットする。切換制御部３６は、供給されたズーム倍率Ｚが1.667≦Ｚ＜２であれば、選択信号Ｓに３をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−５）をセットする。切換制御部３６は、後述するフローチャートに従って、この切換制御を行う。
【００７９】
切換制御部３６は、値を設定した選択信号Ｓをテーブル選択部３５−１，３５−２に供給し、補間係数（１−Ｋ）、Ｋを、それぞれ、乗算器３７−１，３７−２に供給する。
【００８０】
乗算器３７−１，３７−２，加算器３８は、補間係数により直線補間計算を行うためのものである。まず、乗算器３７−１は、テーブル選択部３５−１が選択した補正テーブルのうちの台形補正部１４が取得する係数セットに、切換制御部３６から供給された補間係数（１−Ｋ）を乗算する。
【００８１】
乗算器３７−２は、テーブル選択部３５−２が選択した補正テーブルのうちの台形補正部１４が取得する係数セットに、切換制御部３６から供給された補間係数Ｋを乗算する。加算器３８は、乗算器３７−１，３７−２からそれぞれ出力された２つ値を加算する。
【００８２】
次に、実施形態２に係るプロジェクタ１の動作を説明する。
変換係数記憶部３０の切換制御部３６は、ズーム倍率Ｚが供給されると、図９に示すフローチャートに従って補正テーブルの切換制御を行う。
【００８３】
切換制御部３６は、ズーム倍率Ｚが1.333未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００８４】
ズーム倍率Ｚが1.333未満であると判定した場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ）、切換制御部３６は、選択信号Ｓに１をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−３）をセットする（ステップＳ２２）。
【００８５】
ズーム倍率Ｚが1.333未満ではないと判定した場合（ステップＳ２１においてＮｏ）、切換制御部３６は、ズーム倍率Ｚが1.667未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００８６】
ズーム倍率Ｚが1.667未満であると判定した場合（ステップＳ２３においてＹｅｓ）、切換制御部３６は、選択信号Ｓに２をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−４）をセットする（ステップＳ２４）。
【００８７】
ズーム倍率Ｚが1.667未満ではないと判定した場合（ステップＳ２３においてＮｏ）、切換制御部３６は、選択信号Ｓに３をセットし、補間係数Ｋに（３×Ｚ−５）をセットする（ステップＳ２５）。
【００８８】
切換制御部３６は、値をセットした選択信号Ｓをテーブル選択部３５−１，３５−２に出力する（ステップＳ２６）。
【００８９】
切換制御部３６は、補間係数（１−Ｋ）を乗算器３７−１に供給する（ステップＳ２７）。
【００９０】
切換制御部３６は、補間係数Ｋを乗算器３７−２に供給する（ステップＳ２８）。
【００９１】
次に、この動作を具体的に説明する。
ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.2に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.2を切換制御部３６に供給する。このズーム倍率Ｚは、１≦Ｚ＜1.333であるため、切換制御部３６は、選択信号Ｓに１をセットし、補間係数Ｋに0.6（＝３×1.2−３）をセットする（ステップＳ２１，Ｓ２２の処理）。
【００９２】
切換制御部３６は、１をセットした選択信号Ｓを、テーブル選択部３５−１，３５−２に供給する（ステップＳ２６の処理）。
【００９３】
また、切換制御部３６は、補間係数（１−Ｋ）＝0.4を乗算器３７−１に供給し、補間係数Ｋ＝0.6を乗算器３７−２に供給する（ステップＳ２７，２８の処理）。
【００９４】
テーブル選択部３５−１，３５−２は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が１であるため、それぞれ、補正テーブル３１，３２を選択する。
【００９５】
変換係数記憶部３０は、補正テーブル３１，３２の中から、傾斜角度検出センサ１２から供給された傾斜角度θＨ、θＶに基づいて、それぞれ、１つの係数セットを選択する。
【００９６】
乗算器３７−１は、テーブル選択部３５−１が選択した補正テーブル３１の係数セットの各変換係数に、切換制御部３６から供給された補間係数（１−Ｋ）＝0.4を乗算する。乗算器３７−２は、テーブル選択部３５−２が選択した補正テーブル３２の係数セットの各変換係数に、切換制御部３６から供給された補間係数Ｋ＝0.6を乗算する。加算器３８は、乗算器３７−１，３７−２が補間係数を乗算した２つの係数セットの各変換係数をそれぞれ加算する。加算器３８は、このように加算した値を台形補正部１４に供給する。
【００９７】
尚、この値は、ズーム倍率1.2用の係数セットがセットされた補正テーブルを生成して、この補正テーブルの係数セットの中から、傾斜角度θＨ，θＶとに基づいて選択された係数セットの値と同じになる。そして、これは、ズーム倍率Ｚ＝１を６０％、Ｚ＝1.333を４０％の割合で補間計算を行ったことになる。
【００９８】
即ち、切換制御部３６が、図９に示すフローチャートに従って切換制御を行うことは、変換係数記憶部３０が、ズーム倍率Ｚ＝１を６０％、Ｚ＝1.333を４０％とする補間計算を行って、ズーム倍率Ｚ＝1.2用の補正テーブルを生成したことに等しい。
【００９９】
そして、切換制御部３６が、この生成した補正テーブルの中から選択した係数セットを台形補正部１４に供給すると、台形補正部１４は、変換係数記憶部３０から供給された係数セット１を数１に代入し、数１に従って逆変換像の座標（ｘ’，ｙ’）を求め、投影像の台形補正を行う。
【０１００】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.2倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【０１０１】
次に、ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.5に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.5を切換制御部３６に供給する。このズーム倍率Ｚは、1.333≦Ｚ＜1.667であるため、切換制御部３６は、選択信号Ｓに２をセットし、補間係数Ｋに0.5（＝３×1.5−４）をセットする（ステップＳ２３，Ｓ２４の処理）。
【０１０２】
切換制御部３６は、２をセットした選択信号Ｓを、テーブル選択部３５−１，３５−２に供給し（ステップＳ２６の処理）、補間係数（１−Ｋ）＝0.5，Ｋ＝0.5を、それぞれ、乗算器３７−１，３７−２に供給する（ステップＳ２７，２８の処理）。
【０１０３】
テーブル選択部３５−１，３５−２は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が２であるため、それぞれ、補正テーブル３２，３３を選択する。
【０１０４】
その結果、ズーム倍率Ｚ＝1.333を５０％の成分、ズーム倍率Ｚ＝1.667を５０％の成分として、図１０に示すように、ズーム倍率Ｚ＝1.5の成分の補正テーブルが生成される。
【０１０５】
変換係数記憶部３０は、この生成された補正テーブルの係数セットの中から、傾斜角度θＨ，θＶに基づいて選択した１つの係数セットを台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、供給された係数セット１を数１に代入し、数１に従って逆変換像の座標（ｘ’，ｙ’）を求め、投影像の台形補正を行う。
【０１０６】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.5倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【０１０７】
次に、ズーム倍率Ｚが、例えば、Ｚ＝1.75に設定されると、光学機構部１６はズーム倍率Ｚ＝1.75を切換制御部３６に供給する。このズーム倍率Ｚは、1.667≦Ｚ＜２であるため、切換制御部３６は、選択信号Ｓに３をセットし、補間係数Ｋに0.25（＝３×1.75−５）をセットする（ステップＳ２３，Ｓ２５の処理）。
【０１０８】
切換制御部３６は、３をセットした選択信号Ｓを、テーブル選択部３５−１，３５−２に供給し（ステップＳ２６の処理）、補間係数0.75，0.25を、それぞれ、乗算器３７−１，３７−２に供給する（ステップＳ２７，２８の処理）。
【０１０９】
テーブル選択部３５−１，３５−２は、供給された選択信号Ｓにセットされた値が３であるため、それぞれ、補正テーブル３３，３４を選択する。
【０１１０】
その結果、ズーム倍率Ｚ＝1.667の成分を７５％、ズーム倍率Ｚ＝２の成分を２５％の成分として、図１０に示すように、ズーム倍率Ｚ＝1.75の成分の補正テーブルが生成される。
【０１１１】
変換係数記憶部３０は、この生成された補正テーブルの係数セットの中から、傾斜角度θＨ，θＶに基づいて選択した１つの係数セットを台形補正部１４に供給する。台形補正部１４は、供給された係数セット１を数１に代入し、数１に従って逆変換像の座標（ｘ’，ｙ’）を求め、投影像の台形補正を行う。
【０１１２】
投影光変換デバイス１５が変換した投影光を、光学機構部１６がスクリーン２に投影すると、プロジェクタ１の光軸がスクリーン２の面に対して傾いている場合でも、スクリーン２には、1.75倍に拡大された投影像が歪みなく結像される。
【０１１３】
尚、同じようにして、ズーム倍率Ｚが１の場合は、切換制御部３６が選択信号Ｓを１に、補間係数Ｋを０に設定することにより、ズーム倍率Ｚが１の補正テーブルが作成される。また、ズーム倍率Ｚが２の場合は、切換制御部３６が選択信号Ｓを３に、補間係数Ｋを１に設定することにより、ズーム倍率Ｚが２の補正テーブルが作成される。このように、台形補正部１４は、Ｚ＝１〜２の範囲で台形補正を連続的に、しかも滑らか行うことが可能になる。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態２によれば、ズーム倍率Ｚを直線補間するようにした。従って、ズーム倍率Ｚの補正誤差を小さくことができる。
また、選択信号Ｓの値を１とし、補間係数Ｋの値を０とすれば、ズーム倍率Ｚ＝１の場合の係数セットを選択することができ、また、選択信号Ｓの値を３とし、補間係数Ｋの値を１とすれば、ズーム倍率Ｚ＝２の場合の係数セットを選択することができ、広いズーム倍率の範囲で、係数セットを選択することができる。
【０１１５】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、補正テーブルを４つとした。しかし、補正テーブルの数は、これに限られるものではなく、補正テーブルの数を増やしたり減らしたりすることもできる。
【０１１６】
例えば、補正テーブルの数を増やしてズーム倍率Ｚを広げることもできるし、また、ズーム倍率ＺをＺ＝１〜２にしたまま、補正テーブルの数を増やし、各補正テーブルの中心値の間隔を狭くすれば、精度良く台形補正を行うことができる。
【０１１７】
実施形態１において、変換係数記憶部１３は、光学機構部１６の焦点距離誤差も含めて台形補正部１４に係数セットを供給するように構成されることもできる。この場合、補正テーブル２１〜２４の各変換係数に、この焦点距離誤差に基づく範囲を設定する。このようにすれば、光学機構部１６の焦点距離に組立誤差があっても、この誤差が吸収されて、さらに精度の高い台形補正を行うことができる。
【０１１８】
実施形態２では、ズーム倍率の補間方法に、直線補間を用いるようにした。しかし、補間方法は、直線補間法には限られない。
【０１１９】
図３に示す補正テーブルでは、係数セットを設定するときの傾斜角度θＨ，θＶを、説明の簡略化のため、それぞれ、１０度毎とした。しかし、実際に補正テーブルの係数セットを設定するときの傾斜角度θＨ，θＶの間隔は、１０度よりもさらに小さく設定されている。このように、傾斜角度θＨ，θＶの間隔が小さく設定されることにより、ズーム倍率に対応した変換を高い精度で行うことができる。
【０１２０】
また、係数セットを直線補間により取得するのに別の構成例も考えられる。即ち、傾斜角度検出センサ１２の計測結果から得られた傾斜角度θＨ，θＶに基づいて、補正テーブルから４つの係数セットを選択して直線補間を行う。
【０１２１】
例えば、図３に示す補正テーブルを参照して説明すると、傾斜角度検出センサ１２の計測結果から得られた傾斜角度θＨ，θＶが、それぞれ、２３．４度、１７．９度であるとする。
【０１２２】
この場合、図３に示す補正テーブルにおいて、各傾斜角度θＨ，θＶの間隔は、それぞれ、１０度である。このため、傾斜角度θＨの「２」、「３．４」を、それぞれ傾斜角度θＨの上位情報ＨＵ、下位情報ＨＬとし、傾斜角度θＶの「１」、「７．９」を、それぞれ、傾斜角度θＢの上位情報ＶＵ、下位情報ＶＬとする。
【０１２３】
傾斜角度θＨの上位情報ＨＵ、下位情報ＨＬは、それぞれ、傾斜角度検出センサ１２の計測結果から得られた傾斜角度θＨを、補正テーブルの傾斜角度θＨの間隔１０度で割った場合の商、余りとして求められる。
【０１２４】
また、傾斜角度θＶの上位情報ＶＵ、下位情報ＶＬも、それぞれ、同様に、傾斜角度検出センサ１２の計測結果から得られた傾斜角度θＶを、補正テーブルの傾斜角度θＶの間隔１０度で割った場合の商、余りとして求められる。
【０１２５】
この傾斜角度θＨの上位情報ＨＵ、下位情報ＨＬ、傾斜角度θＶの上位情報ＶＵ、下位情報ＶＬを以下の数２に代入することにより、直線補間に用いる補正テーブルの傾斜角度θＨ、θＶが求められる。
【数２】
2005092190.tif 000004
【０１２６】
即ち、直線補間に用いる補正テーブルの傾斜角度θＨ，θＶの組は、それぞれ、２０度と１０度、３０度と１０度、２０度と２０度、３０度と２０度であり、このときの係数セット２０，２１，１３，１４である。このようにして、この傾斜角度θＨ，θＶの組の係数セット２０，２１，１３，１４が選択される。
【０１２７】
次に、選択された係数セット２０，２１，１３，１４を用いて直線補間を行い、変換係数を求める。係数セット２０の各係数を、ａ２０，ｂ２０，ｃ２０，・・・、係数セット２１の各係数を、ａ２１，ｂ２１，ｃ２１，・・・、係数セット１３の各係数を、ａ１３，ｂ１３，ｃ１３，・・・、係数セット１４の各係数を、ａ１４，ｂ１４，ｃ１４，・・・とすると、直線補間後の係数ａ，ｂ，ｃは、次の数３によって求められる。
【数３】
2005092190.tif 000005
【０１２８】
実施形態１では、変換係数記憶部１３が、このようにして取得した係数ａ，ｂ，ｃ，・・・を台形補正部１４に供給し、実施形態２では、変換係数記憶部３０が、さらにズーム倍率による直線補間を行った後、台形補正部１４に供給する。そして、台形補正部１４は補正を実行する。このように、４つの係数セットを用いて変換係数を求めることにより、傾斜角度θＨ，θＶの変換精度は高くなり、補正テーブルのサイズを変えずに高い変換精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のプロジェクタのズーム倍率を説明するための説明図である。
【図３】図１に示す補正テーブルの内容を示す説明図である。
【図４】図１の複数の補正テーブルを３次元テーブルとして表した説明図である。
【図５】図１の台形補正部の動作を説明するための説明図であり、（１）は、入力映像を示し、（２）は、スクリーンに投影された投影像と台形補正された投影像との関係を示し、（３）は、逆変換した投影像を示す。
【図６】図１の切換制御部のテーブル切換制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】図１のプロジェクタのズーム範囲を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図９】図８の切換制御部のテーブル切換制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】図８のプロジェクタのズーム範囲を示す説明図である。
【図１１】従来のプロジェクタのズーム倍率を変化させた場合の問題点を示す説明図であり、（１）は、ズーム倍率１で補正した場合の四角形の投影像を示し、（２）は、ズーム倍率を1.3倍したときの投影像を示し、（３）は、再び、台形補正を行ったときの投影像を示す。
【図１２】従来のプロジェクタのズーム倍率を変化させた場合のアスペクト比の変化を示す説明図であり、（１）は、ズーム倍率１で補正した場合の四角形の投影像を示し、（２）は、ズーム倍率を２倍したときの投影像を示し、（３）は、再び、台形補正を行ったときの投影像を示す。
【図１３】従来のプロジェクタの水平方向及び垂直方向に傾きがあった場合のズーム倍率を変化させた場合に正しく補正できないことを示す説明図であり、（１）は、ズーム倍率１で補正した場合の四角形の投影像を示し、（２）は、ズーム倍率を２倍したときの投影像を示し、（３）は、再び、台形補正を行ったときの投影像を示す。
【符号の説明】
【０１３０】
１・・・プロジェクタ、２・・・スクリーン、１２・・・傾斜角度検出センサ、１３・・・変換係数記憶部、１４・・・台形補正部、１５・・・投影光変換デバイス、１６・・・光学機構部
【図１】
2005092190.tif 000006
【図２】
2005092190.tif 000007
【図３】
2005092190.tif 000008
【図４】
2005092190.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005092190.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2005092190.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005092190.tif 000018