(57)【要約】【課題】投影面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を実現する。【解決手段】投影システムの投影部は、投影面にテスト画像を投影する。３次元形状測定部は、投影面の３次元形状を測定する。コントローラは、制御信号を生成する。投影画像調整部は、制御信号に従い、計測された３次元形状データに基づいて、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するように、テスト画像に対して補正処理、第１回転処理、第２回転処理を実行する。【選択図】図１
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【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、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、
（１）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り、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するように、前記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、
（２）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、
（３）前記制御信号に従い第２回転角度を決定し、前記第１回転処理後の前記テスト画像の前記投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、前記投影中心点を通る前記縦基準線を回転軸とし、前記投影面を前記第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定し、設定した前記第１仮想平面の法線上の点である第２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、前記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投影画像調整部と、
を備える投影システム。
【請求項２】
前記テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、画像上の縦方向に延びる縦基準線と、画像上の横方向に延びる横基準線とを含む画像であり、
前記投影画像調整部は、
前記テスト画像を前記投影面へ投影した画像の前記第１仮想平面への投影画像において、画像上の前記横基準線が、ユーザーの右眼視点と左眼視点とを結ぶ直線と平行となるように、前記第２回転処理を実行する、
請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記投影画像調整部は、
前記制御信号に従い歪み低減量を決定し、ユーザーの前記視点から見たときに、前記歪み低減量に相当する分だけ、前記縦基準線と直交する前記テスト画像の一方の辺の長さと、前記縦基準線と直交する前記テスト画像の他方の辺の長さとの差が小さくなるように、前記第２回転処理後の前記テスト画像に対して画像変換処理である台形補正処理を実行する、
請求項１または２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記投影画像調整部は、
前記第１回転処理、前記第２回転処理、および、前記台形補正処理の少なくとも１つの処理が実行された前記テスト画像を前記投影面に投影したときの画像の投影状態を調整するための微調整部を備える、
請求項１から３のいずれかに記載の投影システム。
【請求項５】
前記テスト画像は、
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】
前記テスト画像は、
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画像である、
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、前記テスト画像上の第１方向、および、前記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】
左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して、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に実行させるためのプログラムであって、
前記投影面にテスト画像を投影する投影ステップと、
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、
ユーザーの操作に基づく制御信号を生成する制御信号生成ステップと、
（１）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、前記投影ステップによる投影の投影軸と前記投影面との交点である投影中心点を通り、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するように、前記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、
（２）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、
（３）前記制御信号に従い第２回転角度を決定し、前記第１回転処理後の前記テスト画像の前記投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、前記投影中心点を通る前記縦基準線を回転軸とし、前記投影面を前記第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定し、設定した前記第１仮想平面の法線上の点である第２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、前記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投影画像調整ステップと、
を備え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。
【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。
【００１０】
投影部は、投影面に画像を投影する投影部であって、テスト画像を投影する。
【００１１】
３次元形状測定部は、投影面の３次元形状を測定する。
【００１２】
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。
（１）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、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。
（２）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。
（３）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回転処理後のテスト画像の投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、投影中心点を通る縦基準線を回転軸とし、投影面を第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定し、設定した第１仮想平面の法線上の点である第２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、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。
【００１３】
この投影システムでは、テスト画像を傾斜平面に投影し、コントローラにより生成された制御信号に基づいて、以下の（１）、（２）の処理を実行することで、傾斜平面に投影されている画像の幾何的な歪みを低減させることができる。
（１）傾斜平面内で投影画像を、例えば、ユーザーから見たときに、画像の縦方向が垂直に見えるように回転させる処理（第１回転処理）。
（２）傾斜平面内で投影画像（第１回転処理が完了した後の投影画像）を、例えば、ユーザーから見たときに、画像の横方向が水平に見えるように回転させる処理（第２回転処理）。
【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、低減させることができる。
【００１５】
なお、「投影面の３次元形状」の測定とは、例えば、（１）投影面の法線を求め、投影部と投影面との位置関係を明確にする測定、あるいは、（２）投影部の投影軸（投影部の光学系の光軸）と投影面との角度を求め、投影部と投影面との位置関係を明確にする測定を含む概念である。
【００１６】
「幾何学的な画像歪みが低減された状態」とは、例えば、投影部と投影面との位置関係（投影軸と投影面の角度）により生じた投影画像の幾何学的な画像ひずみが低減され、元画像（原画像）の形状が維持された状態のことをいう。
【００１７】
また、「補正処理後の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、補正処理後のテスト画像に対して」実行される「第１回転処理」（画像変換処理）とは、例えば、以下の処理により実現されてもよい。
【００１８】
すなわち、３次元空間をｘｙｚ座標で定義される空間とし、投影中心点を原点（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）として、投影面をｘｙ平面上に設定し、補正処理後のテスト画像の画素Ｐｘの座標を（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とし、画素Ｐｘの画像変換処理後の座標を（ｘ１’，ｙ１’、ｚ１’）とすると、下記（数式１）に相当する処理を行うことで、上記「第１回転処理」（画像変換処理）が実行されるものであってもよい。これにより、画素Ｐｘは、座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）から座標（ｘ１’，ｙ１’、ｚ１’）へ移動され、上記の「補正処理後のテスト画像」を、ｚ軸周りに角度θだけ回転させた画像を取得することができる。
【数１】
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また、「第１回転処理後のテスト画像の投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、投影中心点を通る縦基準線を回転軸とし、投影面を第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定」するとは、例えば、３次元空間をｘｙｚ座標で定義される空間とし、投影中心点を原点（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）として、投影面をｘｙ平面上に設定し、第１回転処理後のテスト画像の画素Ｐｘの座標を（ｘ１’，ｙ１’，ｚ１’）とし、画素Ｐｘの第１仮想平面上での座標を（ｘ１’’，ｙ１’  ’、ｚ１’  ’）とし、第２回転角度をθ１とし、投影中心点を通る縦基準線を回転軸上の単位ベクトルをｖ＝（ｖｘ、ｘｙ、ｖｚ）（ｖｚ＝０）とすると、すると、下記（数式２）に相当する処理（ロドリゲスの公式による処理）を行うことで、「第１回転処理後のテスト画像の投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、投影中心点を通る縦基準線を回転軸とし、投影面を第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定」する処理が実行されるものであってもよい。
【数２】
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Ｉ：単位行列
これにより、画素Ｐｘは、座標（ｘ１’，ｙ１’，ｚ１’）から座標（ｘ１’  ’，ｙ１’  ’、ｚ１’  ’）へ移動される。そして、「設定した第１仮想平面の法線上の点である第２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」ことで、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ことができる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明であって、テスト画像は、表示画面に表示されている状態において、画像上の縦方向に延びる縦基準線と、画像上の横方向に延びる横基準線とを含む画像である。
【００２０】
投影画像調整部は、テスト画像を投影面へ投影した画像の第１仮想平面への投影画像において、画像上の横基準線が、ユーザーの右眼視点と左眼視点とを結ぶ直線と平行となるように、第２回転処理を実行する。
【００２１】
これにより、この投影システムでは、縦線と横線を認識しやすいテスト画像が投影されている状況を、ユーザーが確認しながら、投影画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理を実行することができる。これにより、感覚的に分かりやすい操作により、容易かつ適切に、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、低減させることができる。
【００２２】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、投影画像調整部は、制御信号に従い歪み低減量を決定し、ユーザーの視点から見たときに、歪み低減量に相当する分だけ、縦基準線と直交する方向に発生している幾何的な歪みが低減されるように（縦基準線と直交するテスト画像の一方の辺の長さと、縦基準線と直交するテスト画像の他方の辺の長さとの差が小さくなるように）、第２回転処理後のテスト画像に対して画像変換処理である台形補正処理を実行する。
【００２３】
この投影システムでは、テスト画像を傾斜平面に投影し、コントローラにより生成された制御信号に基づいて、以下の（１）〜（３）の処理を実行することで、傾斜平面に投影されている画像の幾何的な歪みを低減させることができる。
（１）傾斜平面内で投影画像を、例えば、ユーザーから見たときに、画像の縦方向が垂直に見えるように回転させる処理（第１回転処理）。
（２）傾斜平面内で投影画像（第１回転処理が完了した後の投影画像）を、例えば、ユーザーから見たときに、画像の横方向が水平に見えるように回転させる処理（第２回転処理）。
（３）傾斜平面への投影画像（第２回転処理が完了した後の投影画像）を、ユーザーから見たときに、台形歪みを低減させる処理（台形補正処理）。
【００２４】
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。
【００２５】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明であって、投影画像調整部は、第１回転処理、第２回転処理、および、台形補正処理の少なくとも１つの処理が実行されたテスト画像を投影面に投影したときの画像の投影状態を調整するための微調整部を備える。
【００２６】
この投影システムでは、微調整部により、上記調整処理を実行するので、例えば、３次元形状測定処理の誤差を修正し、さらに精度の高い画像投影処理（画像の幾何的な歪みの低減処理）を実行することができる。
【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、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、上部を容易に判別することができるテスト画像を用いて、投影システムでの処理を実行することができる。
【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、テスト画像は、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画像である。
【００３０】
この投影システムでは、このテスト画像（正方形の格子からなる格子状画像）を投影し、投影されたテスト画像の幾何学的な歪みがなくなるように、例えば、コントローラにより、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）を実行させることができる。このため、この投影システムでは、このテスト画像を用いることで、感覚的に分かりやすい処理により、容易に調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）を実行させることができる。
【００３１】
第７の発明は、第６の発明であって、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】
この投影システムでは、このテスト画像を投影し、投影されたテスト画像の幾何学的な歪みがなくなるように、例えば、コントローラにより、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）を実行させることができる。このため、この投影システムでは、このテスト画像を用いることで、感覚的に分かりやすい処理により、容易に調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）を実行させることができる。
【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、左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して、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に実行させ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、制御信号生成ステップと、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】
制御信号生成ステップは、ユーザーの操作に基づく制御信号を生成する。
（１）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、投影ステップによる投影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、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。
（２）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。
（３）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回転処理後のテスト画像の投影面上の画像である第１投影画像の画像上の縦方向に延びる縦基準線であって、投影中心点を通る縦基準線を回転軸とし、投影面を第２回転角度だけ回転させた第１仮想平面を設定し、設定した第１仮想平面の法線上の点である第２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、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。
【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】投影対象である天井ＣＬ（傾斜天井ＣＬ）を含む３次元空間を模式的に示した図。
【図４】図３の３次元空間をｙ軸正方向から負方向へ向かって見たときの図（正面図）と、図３の３次元空間をｘ軸正方向から負方向へ向かって見たときの図（側面図）。
【図５】テスト画像Ｉｍｇ１の一例を示す図。
【図６】状態１における３次元空間を模式的に示した図。
【図７】状態２における３次元空間を模式的に示した図。
【図８】第２回転処理を説明するための図。
【図９】第２回転処理を説明するための図。
【図１０】状態３における３次元空間を模式的に示した図。
【図１１】台形補正処理を説明するための図。
【図１２】台形補正処理を説明するための図。
【図１３】状態４における３次元空間を模式的に示した図。
【図１４】第１実施形態の第１変形例に係る投影システム１０００Ａの概略構成図。
【図１５】第１実施形態の第１変形例に係る投影システム１０００Ａのプロジェクター装置１００Ａの投影画像調整部１Ａの概略構成図。
【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】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、補正部１１と、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、台形補正処理部１５と、第４セレクタＳＥＬ４と、第５セレクタＳＥＬ５と、を備える。
【００４９】
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）として補正部１１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。
【００５０】
補正部１１は、第１セレクタＳＥＬ１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。
【００５１】
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ｓｗ１とを入力する。切替器１２は、切替信号ｓｗ１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、台形補正処理部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。
【００５２】
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、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、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。
【００５５】
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、台形補正処理部１５と、第４セレクタＳＥＬ４とに出力する。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。
【００５６】
台形補正処理部１５は、第３セレクタＳＥＬ３から出力される画像Ｄ４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、切替器１２から出力される信号Ｓｉｇ１とを入力する。台形補正処理部１５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Ｄ４に対して台形補正処理を実行する（詳細については、後述）。そして、台形補正処理部１５は、処理後の画像を、画像Ｄ４１（画像信号Ｄ４１）として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【００５７】
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、台形補正処理部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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、台形補正処理部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、台形補正処理部１５に出力する。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
＜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。
【００７２】
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）台形補正処理に分けて説明する。
【００７３】
なお、説明便宜のため、投影対象を図３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。
【００７４】
図３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３において、図３に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を設定する。
【００７５】
図４に、図３の３次元空間をｙ軸正方向から負方向へ向かって見たときの図（正面図）（図４左図、正面図）と、図３の３次元空間をｘ軸正方向から負方向へ向かって見たときの図（側面図）（図４右図）とを示す。
【００７６】
図３、図４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３に示す角度αだけ傾斜している。また、図３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３、図４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、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、ｘ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。
【００７７】
また、図３、図４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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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３に示す軸Ａｘ１とし、（Ｂ）画角を図３に示す角度βとし、（Ｃ）投影点を、図３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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、正弦波信号の周期や位相を所定のタイミングで変更した複数の画像を、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。
【００８５】
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。
【００８６】
（１．２．２：補正処理）
次に、補正処理について、説明する。
【００８７】
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、補正部１１に出力される。
【００８８】
図５に、テスト画像Ｉｍｇ１の一例を示す。図５に示すように、テスト画像Ｉｍｇ１は、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。また、テスト画像Ｉｍｇ１は、図５に示すように、画像の縦方向（垂直方向）の中央に縦中心線Ｌ１ｖを有し、画像の横方向（水平方向）の中央に横中心線Ｌ１ｈを有し、画像の中心点に円Ｃ１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。
【００８９】
図５に示すテスト画像Ｉｍｇ１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、テスト画像Ｉｍｇ１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５に示すテスト画像Ｉｍｇ１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５に示すテスト画像Ｉｍｇ１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。
【００９０】
例えば、テスト画像は、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、画像領域全面に有しており、画像の上部を示す特定のパターンが、テストパターン画像の所定の場所に重畳された画像であってもよい。
【００９１】
また、投影システム１０００では、テスト画像Ｉｍｇ１の画像の縦方向と横方向とを調整する必要があるため、投影システム１０００に用いるテスト画像は、図５に示すテスト画像Ｉｍｇ１のように、画像の縦の基準線（図５では、直線Ｌ１ｖ）と、横の基準線（図５では、直線Ｌ１ｈ）とを認識しやすい画像とすることが好ましい。なお、図５に示すテスト画像Ｉｍｇ１は、一例であり、画像の縦の基準線（あるいは画像の縦方向（垂直方向））と、横の基準線（あるいは画像の横方向（水平方向））とを認識できる画像であれば、他の画像であってもよい。
【００９２】
説明便宜のため、以下では、テスト画像として、図５に示すテスト画像Ｉｍｇ１を用いる場合について説明する。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
制御部は、第４セレクタＳＥＬ４の、図２に示す端子０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。
【００９７】
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。
【００９８】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔを、図３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。
【００９９】
図６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６は、図５に示すテスト画像Ｉｍｇ１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６では、状態１において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１を画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）として示している。また、図６では、状態１において、点Ｐ１から見たテスト画像Ｉｍｇ１を画像Ｉｍｇ１（Ｐ１）として示している。
【０１００】
なお、Ｉｍｇ１（Ｐ１）は、左眼から点Ｐｃまでの距離と、右眼から点Ｐｃまでの距離とが等しい状態において、点Ｐ１から視線の中心を点Ｐｃとして、傾斜天井平面ＣＬを見たときの画像である。
【０１０１】
図６から、状態１において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）には、幾何的な歪みが発生しているが、点Ｐ１から見たテスト画像Ｉｍｇ１（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
図６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を、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、図６に矢印Ｄｉｒ１で示す方向に回転させ、画像Ｉｍｇ１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を、傾斜天井平面ＣＬ内において、点Ｐｃを中心として、図６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の画像の上部（画像Ｉｍｇ１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を回転させる。
【０１０５】
この第１回転処理について、具体的に説明する。
【０１０６】
状態１と同様に、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、補正部１１に出力される。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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を、傾斜天井平面ＣＬ内において、図６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が、傾斜天井平面ＣＬ内において、図６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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
例えば、ユーザーは、図６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を回転させる。
【０１１３】
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として切替器１２に出力する。
【０１１４】
切替器１２は、制御部により生成された切替信号ｓｗ１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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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が、図６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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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０を選択し、画像Ｄ５（＝画像Ｄ２１）を、画像Ｄ４として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０１２０】
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。
【０１２１】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔ(＝画像Ｄ２１)を、図６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。
【０１２２】
上記操作を繰り返すことで、画像Ｉｍｇ１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。
【０１２３】
図７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７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を画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）として示している。また、図７では、状態２において、点Ｐ１から見たテスト画像Ｉｍｇ１を画像Ｉｍｇ１（Ｐ１）として示している。
【０１２４】
図７から、状態１において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）には、幾何的な歪みが発生しているが、点Ｐ１から見たテスト画像Ｉｍｇ１（Ｐ１）には、幾何的な歪みが発生しておらず（幾何的な歪みがほぼ発生しておらず）、かつ、傾斜していない（点Ｐ１から見たときに左右に傾斜していない）ことが分かる。
【０１２５】
なお、Ｉｍｇ１（Ｐ１）は、左眼から点Ｐｃまでの距離と、右眼から点Ｐｃまでの距離とが等しい状態において、点Ｐ１から視線の中心を点Ｐｃとして、傾斜天井平面ＣＬを見たときの画像である。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（１．２．４：第２回転処理）
次に、第２回転処理について、説明する。
【０１２８】
図８、図９は、第２回転処理を説明するための図であり、ｙ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。
【０１２９】
図９は、第２回転処理を説明するための図であり、ｙ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（側面図）である。
【０１３０】
図７に示した状態２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を、状態２の画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖを回転軸として、図７に矢印Ｄｉｒ２で示す方向に回転させ、画像Ｉｍｇ１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。
【０１３１】
つまり、第２回転処理は、例えば、以下の（１）、（２）の処理により実行される。
（１）図７、図８に示すように、状態２の画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖ（点Ｐｃを通り、縦中心線Ｌ１ｖを含む直線）を回転軸として、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１（状態２の画像Ｉｍｇ１（これを画像Ｉｍｇ（ｓｔａｔｅ２）と表記する））を、図８に示す回転方向Ｄｉｒ２に所定の角度だけ回転させた平面を仮想投影面（例えば、図８に示した仮想投影面ＳＦ１）として設定する。
（２）視点Ｖｐから見たときに、画像Ｉｍｇ１の横中心線Ｌ１ｈが水平な直線に見える画像となるように、第１回転処理後の画像Ｉｍｇ１に対して画像変換処理（第２回転処理）を行う。
【０１３２】
この第２回転処理について、具体的に説明する。
【０１３３】
状態１、２と同様に、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、補正部１１に出力される。
【０１３４】
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。
【０１３５】
第１回転処理部１３は、画像Ｄ２に対して、状態２で実行した処理と同じ第１回転処理を実行する。そして、第１回転処理部１３は、第１回転処理後の画像を画像Ｄ２１として第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１３６】
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２回転処理部１４に出力する。
【０１３７】
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、当該ボタンを押下することで、例えば、以下の（１）、（２）の処理を、プロジェクター装置１００に実行させる。
（１）コントローラ２００の第１ボタン（一方のボタン）を１回押下することで、傾斜天井平面ＣＬを、状態２の画像Ｉｍｇ１上の縦中心線Ｌ１ｖを回転軸として、図８に示す回転方向Ｄｉｒ２に所定の角度だけ回転させた位置に仮想平面を設定し、点Ｐｃを通り、当該仮想平面の法線上の点からみたときに、幾何的な歪みがない状態となるように、画像変換処理（第２回転処理）を、プロジェクター装置１００に実行させる。
（２）コントローラ２００の第２ボタン（他方のボタン）を１回押下することで、傾斜天井平面ＣＬを、図８に示す回転方向Ｄｉｒ２と反対の方向に所定の角度だけ回転させた位置に仮想平面を設定し、点Ｐｃを通り、当該仮想平面の法線上の点から見たときに幾何的な歪みがない状態となるように、画像変換処理（第２回転処理）を、プロジェクター装置１００に実行させる。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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の横中心線Ｌ１ｈが水平な直線となるように（水平な直線に近づくように）、プロジェクター装置１００に第２回転処理を実行させる。
【０１４２】
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として切替器１２に出力する。
【０１４３】
切替器１２は、制御部により生成された切替信号ｓｗ１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。
【０１４４】
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（＝画像Ｄ２１）に対して第２回転処理を実行する。
【０１４５】
具体的には、第２回転処理部１４は、信号Ｓｉｇ１から、コントローラ２００の第１ボタン（一方のボタン）を１回押下したときの回転角度θ０を決定する。そして、第２回転処理部１４は、傾斜天井平面ＣＬを、状態２の画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖを回転軸として、図８に示す回転方向Ｄｉｒ２に回転角度θ０だけ回転させた位置に仮想平面ＳＦ１を設定し、点Ｐｃを通り、当該仮想平面の法線上の点から見たときに幾何的な歪みがない状態となるように、画像Ｄ３（＝画像Ｄ２１）に対して画像変換処理（第２回転処理）を実行する。
【０１４６】
そして、第２回転処理部１４は、第２回転処理後の画像を画像Ｄ３１として、第３セレクタＳＥＬ３に出力する。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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０を選択し、画像Ｄ４（＝画像Ｄ３１）を、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０１４９】
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。
【０１５０】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔ(＝画像Ｄ３１)を、図３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Ｐ２（仮想平面ＳＦ１の法線上の点Ｐ２）から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、画像Ｉｍｇ１は、幾何的な歪みのない画像として投影される。そして、視点Ｖｐから傾斜天井平面ＣＬを見ると、ユーザーが第１ボタンを１回押下したことで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の横中心線Ｌ１ｈが水平な直線に近づいたことが認識できる。
【０１５１】
そして、ユーザーは、さらに、コントローラ２００の第１ボタンを押下することで、視点Ｖｐから見たときに、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の横中心線Ｌ１ｈが水平な直線となるように、プロジェクター装置１００に、第２回転処理を実行させる。
【０１５２】
つまり、ユーザーは、仮想平面ＳＦ１の法線Ｎｍ１と、回転軸である画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖと、視点Ｖｐとが同一平面内に含まれるようになるまで、上記処理を実行する。このときの様子を図８、図９に示す。
【０１５３】
なお、仮想平面ＳＦ１の法線Ｎｍ１と、回転軸である画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖと、視点Ｖｐとが同一平面内に含まれるようになった状態を「状態３」とする。また、状態３における仮想平面ＳＦ１を仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）と表記する。
【０１５４】
図８において、傾斜天井平面ＣＬを、状態２の画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖを回転軸として、図８に示す回転方向Ｄｉｒ２に回転角度θ１だけ回転させた位置に設定された仮想平面ＳＦ１と、当該仮想平面ＳＦ１の法線Ｎｍ１（図８において、法線Ｎｍ１（ｓｔａｔｅ３）と表記）とを示している。
【０１５５】
図９は、状態３における、傾斜天井平面ＣＬを含む３次元空間を側方から見た図（側面図）であり、図９に示す画像Ｉｍｇ＿Ｒ１＿ＣＬは、以下のようにして取得される画像である。つまり、画像Ｉｍｇ＿Ｒ１＿ＣＬは、状態２の傾斜天井平面ＣＬの画像Ｉｍｇ１（ｓｔａｔｅ２）（状態２において、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１をＩｍｇ１（ｓｔａｔｅ２）と表記する。）を、状態２において傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖを回転軸として、ｚｘ平面内で回転方向Ｄｉｒ２に角度θ１だけ回転させた画像（図８、図９の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１（仮想平面ＳＦ１上の画像Ｉｍｇ＿Ｒ１））を、仮想平面ＳＦ１の法線上の点（例えば、点Ｐ２）から、傾斜天井平面ＣＬに投影することで取得される画像である。
【０１５６】
状態３において、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の縦中心線Ｌ１ｖと、仮想平面ＳＦ１の法線Ｎｍ１（ｓｔａｔｅ３）と、視点Ｖｐとは、同一平面上となる。このため、状態３において、視点Ｖｐから、傾斜天井平面ＣＬを見たときの画像において、横中心線Ｌ１ｈは、水平に見える。つまり、状態３において、視点Ｖｐから、傾斜天井平面ＣＬを見たときの画像において、縦中心線Ｌ１ｖが垂直であり、横中心線Ｌ１ｈが水平であるように見える。
【０１５７】
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。図１０では、状態３において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１（傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像）を画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）として示している。また、図１０では、状態３において、点Ｐ２から見たテスト画像Ｉｍｇ１を画像Ｉｍｇ１（Ｐ１）として示している。
【０１５８】
図１０から分かるように、状態３において、点Ｐ２から、傾斜天井平面ＣＬに投影されているテスト画像を見ると、幾何的な歪みのない画像に見える。一方、状態３において、ユーザーの視点Ｖｐから、傾斜天井平面ＣＬに投影されているテスト画像Ｉｍｇ１を見ると台形の画像に見える（画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ１））。
【０１５９】
投影システム１０００において、上記のようにして第２回転処理を実行し、投影システム１０００の投影状態を状態３の状態にした後、台形補正処理が実行される。
【０１６０】
（１．２．５：台形補正処理）
次に、台形補正処理について、説明する。
【０１６１】
図１１は、台形補正処理を説明するための図であり、状態３における、傾斜天井平面ＣＬを含む３次元空間を、ｘ軸正方向から負方向に向かって見た図（側面図、ｙｚ平面図）である。また、図１１において、点Ｖｐから見た画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１（点Ｖｐから見た画像Ｉｍｇ１（ｓｔａｔｅ３））と、点Ｐ２から見た画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１（点Ｖｐから見た画像Ｉｍｇ１（ｓｔａｔｅ３））とを示す。
【０１６２】
図１２は、台形補正処理を説明するための図であり、状態４における、傾斜天井平面ＣＬを含む３次元空間を、ｘ軸正方向から負方向に向かって見た図（側面図、ｙｚ平面図）である。
【０１６３】
図１３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。図１３では、状態４において、ユーザーの視点Ｖｐから見たテスト画像Ｉｍｇ１（傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像）を画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）として示している。
【０１６４】
図８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、プロジェクター装置１００に、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１に対する台形補正処理を実行させる。
【０１６５】
台形補正処理は、例えば、以下の（１）、（２）の処理により実行される。
（１）図１１に示すように、点Ｐｃを通り、かつ、状態３における仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１の横中心線Ｌ１ｈを回転軸として、仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）を、図１１に示す回転方向Ｄｉｒ３に所定の角度だけ回転させた平面を仮想投影面（仮想平面）として設定する。
（２）点Ｐｃを通り、上記で設定した仮想投影面の法線上の点Ｐ３からみたときに、幾何的な歪みのない画像となるように、第２回転処理後の画像Ｉｍｇ１に対して画像変換処理（台形補正処理）を行う。
【０１６６】
この台形補正処理について、具体的に説明する。
【０１６７】
状態１〜３と同様に、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、補正部１１に出力される。
【０１６８】
補正部１１は、画像Ｄ１に対して、状態１〜３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１回転処理部１３に出力する。
【０１６９】
第１回転処理部１３は、状態１〜２において実行した処理と同じ第１回転処理を実行する。そして、第１回転処理部１３は、画像Ｄ２に対して第１回転処理が実行された後の画像Ｄ２１を第２セレクタＳＥＬ２に出力する。
【０１７０】
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２回転処理部１４に出力する。
【０１７１】
第２回転処理部１４は、状態２〜３において実行した処理と同じ第２回転処理を実行する。そして、第２回転処理部１４は、画像Ｄ３に対して第２回転処理が実行された後の画像Ｄ３１を第３セレクタＳＥＬ３に出力する。
【０１７２】
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、台形補正処理部１５に出力する。
【０１７３】
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に台形補正処理を実行させる。例えば、コントローラ２００は、台形補正処理を行うためのボタンを２つ有しており、当該ボタンを押下することで、例えば、以下の（１）、（２）の処理を、プロジェクター装置１００に実行させる。
（１）コントローラ２００の第１ボタン（一方のボタン）を１回押下することで、仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）を、状態３における仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１の横中心線Ｌ１ｈを回転軸として、図１１に示す回転方向Ｄｉｒ３に所定の角度だけ回転させた位置に仮想平面を設定し、点Ｐｃを通り、当該仮想平面の法線上の点から見たときに幾何的な歪みがない状態となるように、画像変換処理（台形補正処理）を、プロジェクター装置１００に実行させる。
（２）コントローラ２００の第２ボタン（他方のボタン）を１回押下することで、仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）を、状態３における仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１の横中心線Ｌ１ｈを回転軸として、図１１に示す回転方向Ｄｉｒ３と反対の方向に所定の角度だけ回転させた位置に仮想平面を設定し、点Ｐｃを通り、当該仮想平面の法線上の点から見たときに幾何的な歪みがない状態となるように、画像変換処理（台形補正処理）を、プロジェクター装置１００に実行させる。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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の幾何的な歪みを低減させる処理（台形補正処理）を実行させる。
【０１７８】
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として切替器１２に出力する。
【０１７９】
切替器１２は、制御部により生成された切替信号ｓｗ１に基づいて、図２に示す端子Ｃを選択し、信号Ｓｉｇ１を台形補正処理部１５に出力する。
【０１８０】
台形補正処理部１５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３セレクタＳＥＬ３から出力される画像Ｄ４に対して台形補正処理を実行する。
【０１８１】
具体的には、台形補正処理部１５は、信号Ｓｉｇ１から、コントローラ２００の第１ボタン（一方のボタン）を１回押下したときの回転角度θ２０を決定する。そして、台形補正処理部１５は、仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）を、状態３における仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１の横中心線Ｌ１ｈを回転軸として、図１１に示す回転方向Ｄｉｒ３に回転角度θ２０だけ回転させた位置に仮想平面ＳＦ２を設定し、点Ｐｃを通り、仮想平面ＳＦ２の法線上の点Ｐ３から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、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ない状態となるように、画像Ｄ４に対して、画像変換処理（台形補正処理）を実行する。そして、台形補正処理部１５は、台形補正処理後の画像を画像Ｄ４１として、第４セレクタＳＥＬ４に出力する。
【０１８２】
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Ｄ４１を、画像Ｄ５として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０１８３】
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Ｄ４１）を、画像Ｄｏｕｔとして、投影部３に出力する。
【０１８４】
投影部３は、第５セレクタＳＥＬ５からの画像Ｄｏｕｔ(＝画像Ｄ４１)を、図３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Ｐ３から傾斜天井平面ＣＬを見たときに、画像Ｉｍｇ１は、幾何的な歪みのない画像として投影される。
【０１８５】
そして、視点Ｖｐから傾斜天井平面ＣＬを見ると、ユーザーが第１ボタンを１回押下したことで、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の画像上の横方向の歪み（台形歪み）が低減されたことが認識できる。つまり、ユーザーは、第１ボタンを１回押下したことで実行された台形補正処理により、点Ｐ３が、視点Ｖｐに近づいたこと（正しい方向の処理が実行されたこと）を認識することができる。
【０１８６】
なお、ユーザーは、第１ボタンを押下したときに、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像の幾何的な歪み（台形歪み）が大きくなることを認識した場合、コントローラ２００の他方のボタンである第２ボタンを押下することで、プロジェクター装置１００に、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像の幾何的な歪み（台形歪み）を低減させる台形補正処理を実行させることができる。
【０１８７】
ユーザーは、さらに、コントローラ２００の第１ボタンを押下することで、視点Ｖｐから見たときに、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１の画像上の横方向の歪み（台形歪み）が低減されるように、プロジェクター装置１００に、台形補正処理を実行させる。
【０１８８】
つまり、ユーザーは、仮想平面ＳＦ２の法線Ｎｍ２と、点Ｐｃと視点Ｖｐとを結ぶ直線とが一致するまで、上記処理を実行する。このときの様子を図１１に示す。
【０１８９】
なお、仮想平面ＳＦ２の法線Ｎｍ２と、点Ｐｃと視点Ｖｐとを結ぶ直線とが一致するようになった状態を「状態４」とする。また、状態４における仮想平面ＳＦ２を仮想平面ＳＦ２（ｓｔａｔｅ４）と表記する。
【０１９０】
図１１において、状態３の仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）と、当該仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）の法線Ｎｍ１（図１１において、法線Ｎｍ１（ｓｔａｔｅ３））と、状態４の仮想平面ＳＦ２（ｓｔａｔｅ４）と、当該仮想平面ＳＦ２（ｓｔａｔｅ４）の法線Ｎｍ２（ｓｔａｔｅ４）と、視点Ｖｐとを示している。
【０１９１】
図１２は、状態４における、傾斜天井平面ＣＬを含む３次元空間をｘ軸正方向から負方向に向かって見た図（側面図、ｙｚ平面図）であり、図１２に示す画像Ｉｍｇ＿Ｒ２は、以下のようにして取得される画像である。
【０１９２】
つまり、画像Ｉｍｇ＿Ｒ２は、仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１を、状態３における仮想平面ＳＦ１（ｓｔａｔｅ３）上の画像Ｉｍｇ１＿Ｒ１の横中心線Ｌ１ｈを回転軸として、回転させた画像を含む平面の法線が、点Ｐｃと視点Ｖｐとを結ぶ直線と一致するまで回転させることで取得される画像である。なお、このときの回転角度をθ２とする。
【０１９３】
そして、上記のようにして取得された画像Ｉｍｇ１＿Ｒ２を、視点Ｖｐを投影点として、傾斜天井平面ＣＬに投影した画像（この画像を画像Ｉｍｇ１＿Ｒ２＿ＣＬという。）が取得される。そして、上記により取得された画像Ｉｍｇ＿Ｒ２＿ＣＬを、プロジェクター装置１００から傾斜天井平面ＣＬに投影することで、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）を投影することができる。この様子（状態４）を図１３に示す。図１３から分かるように、状態４において、ユーザーの視点Ｖｐから見たときに、傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像Ｉｍｇ１（Ｖｐ）は、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）である。
【０１９４】
以上のようにして、投影システム１０００では、台形補正処理が実行され、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。
【０１９５】
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４）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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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、（１）補正部１１により補正処理、（２）第１回転処理部１３による第１回転処理、（３）第２回転処理部１４による第２回転処理、および、（４）台形補正処理部１５による台形補正処理が実行されるようにして、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）を完了する。
【０１９８】
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、画像信号Ｄｉｎを、補正部１１に出力する。
【０１９９】
プロジェクター装置１００は、第２セレクタＳＥＬ２において端子１が、第３セレクタＳＥＬ３において端子１が、第４セレクタＳＥＬ４において端子１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。
【０２００】
そして、プロジェクター装置１００の補正部１１、第１回転処理部１３、第２回転処理部１４、および、台形補正処理部１５は、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）が完了したときの設定に基づいて、それぞれ、補正処理、第１回転処理、第２回転処理、および、台形補正処理を実行する。
【０２０１】
そして、これらの処理が実行された後の画像（映像）が、投影部３から、傾斜天井平面ＣＬに投影される。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。
【０２０２】
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、画像の縦中心線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（第１回転処理が完了した後の投影画像）を、ユーザーから見たときに、画像の横中心線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）傾斜天井平面ＣＬに投影されている画像（第２回転処理が完了した後の投影画像）を、ユーザーから見たときに、台形歪みを低減させる処理（台形補正処理）。
【０２０３】
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。
【０２０４】
≪第１変形例≫
次に、第１実施形態の第１変形例について、説明する。
【０２０５】
本変形例において、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０２０６】
図１４は、第１実施形態の第１変形例に係る投影システム１０００Ａの概略構成図である。
【０２０７】
図１５は、第１実施形態の第１変形例に係る投影システム１０００Ａのプロジェクター装置１００Ａの投影画像調整部１Ａの概略構成図である。
【０２０８】
第１変形例の投影システム１０００Ａでは、第１実施形態の投影システム１０００において、プロジェクター装置１００をプロジェクター装置１００Ａに置換した構成を有している。
【０２０９】
プロジェクター装置１００Ａは、図１５に示すように、プロジェクター装置１００において、第４セレクタＳＥＬ４と、第５セレクタＳＥＬ５との間に、微調整部１６を追加した構成を有している。それ以外については、プロジェクター装置１００Ａは、プロジェクター装置１００と同様である。
【０２１０】
微調整部１６は、第４セレクタＳＥＬ４から出力される画像Ｄ５と、制御部から出力される制御信号ｃｔｌ１とを入力する。微調整部１６は、第１実施形態で説明した調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）が完了するまでは、入力された信号をそのまま信号Ｄ５Ａ（画像Ｄ５Ａ）として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。そして、微調整部１６は、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）が完了すると、制御部からの制御信号ｃｔｌ１に従い、投影部３により投影面に投影されている投影画像の各頂点を微調整移動させるように、画像Ｄ５に対して処理を実行し、当該処理後の画像を、画像Ｄ５Ａ（画像信号Ｄ５Ａ）として、第５セレクタＳＥＬ５に出力する。
【０２１１】
微調整部１６は、例えば、以下の（１）〜（５）のいずれかの処理により、微調整処理を実行するようにしてもよい。
（１）投影部３により投影面に投影されている投影画像の各頂点を移動させる処理。
（２）投影部３により投影面に投影されている投影画像の各頂点を辺方向にむかって移動させる処理。
（３）投影部３により投影面に投影されている投影画像の縦横比を調整する処理。
（４）投影部３により投影面に投影されている投影画像の重心位置を調整する調整。
（５）上記（１）〜（４）の少なくとも２つを組み合わせた処理。
【０２１２】
なお、微調整部１６は、上記微調整処理の設定を保持し、プロジェクター装置１００において、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、当該設定により、入力信号に対して、微調整を実行する。
【０２１３】
このように、本変形例の投影システム１０００Ａでは、微調整部１６による微調整処理を実行することで、例えば、投影システム１０００Ａでの３次元形状測定処理の誤差を修正し、さらに精度の高い画像投影処理（画像の幾何的な歪みの低減処理）を実行することができる。
【０２１４】
なお、本変形例の投影システム１０００Ａにおいても、第１実施形態の投影システムと同様の調整処理（画像の幾何的な歪みを低減させるための調整処理）が実行された後、上記微調整処理が実行されるため、従来技術に比べて、３次元形状測定処理の誤差を修正するために必要とされる処理量（作業量）を劇的に少なくすることができる。
【０２１５】
なお、微調整部１６に入力される制御信号ｃｔｌ１は、コントローラ２００によりユーザーの操作に基づく信号であってもよい。この場合、コントローラ２００によりユーザーが微調整処理の操作を行い、そのユーザーの操作に基づいて、コントローラ２００が制御信号を生成し、生成した制御信号をプロジェクター装置１００Ａに送信する。そして、プロジェクター装置１００Ａは、第１インターフェース６を介して、コントローラ２００から送信される信号を信号Ｓｉｇ１として受信し、受信した信号Ｓｉｇ１を微調整部１６に入力する制御信号ｃｔｌ１とすればよい。
【０２１６】
［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。
【０２１７】
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、台形補正処理用のボタンを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、台形補正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、台形補正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。
【０２１８】
また、上記実施形態において、投影システムで用いたテスト画像は、図４に示した画像に限定されることはなく、投影システム１０００において第１回転処理実行時に投影されるとき、あるいは、第２回転処理実行時に投影されるとき、あるいは、台形補正処理実行時に投影されるときに、ユーザーが投影画像の回転状態、台形補正状態を直感的に確認できるものであれば、テスト画像として、どのような画像を用いてもよい。
【０２１９】
また、上記実施形態において、投影システムの投影面は、図３、図４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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
また、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、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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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、台形補正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、台形補正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。
【０２２８】
また、「台形補正処理」とは、３次元空間内において、回転軸、仮想平面を設定し、３次元空間において、回転処理（設定した回転軸により、設定した仮想平面を回転させる処理）により実現される処理であるため、「台形補正処理」は、「第３回転処理」と言い換えることも可能である。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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】
【０２３２】
１０００、１０００Ａ  投影システム
１００、１００Ａ  プロジェクター装置
１、１Ａ  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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