JP4985950B2 - Projector, projection method, program, and information storage medium - Google Patents

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Description

本発明は、レンズシフトに対する補正を行うプロジェクタ、投写方法、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。 The present invention relates to a projector that performs correction for lens shift, a projection method, a program, and an information storage medium.

プロジェクタは、いわゆる台形歪みに対する補正機能を有しているが、レンズシフトによる歪み補正機能を有していない。また、プロジェクタの台形歪み補正部は、レンズが特定の位置（例えば、中央位置等）の時に正確に補正できるように構成されている。このため、レンズシフトによってレンズの位置が特定の位置から移動した場合、台形歪み補正が行われても、正確には補正されず、画像が歪んだ状態になってしまう。   The projector has a correction function for so-called trapezoidal distortion, but does not have a distortion correction function by lens shift. Further, the trapezoidal distortion correction unit of the projector is configured to be able to correct accurately when the lens is at a specific position (for example, a center position or the like). For this reason, when the lens position is moved from a specific position by the lens shift, even if the trapezoidal distortion correction is performed, the correction is not performed accurately, and the image is distorted.

レンズシフトによる画像の歪みに対応する手法として、例えば、特開２００４−２８２１２９号公報では、エリアセンサを用いる手法が記載されている。しかし、エリアセンサを用いる場合、ハードウェア構成が複雑になり、製造コストも高くなってしまう。また、別の手法として、特開２００３−１９５４１６号公報では、レンズシフト量を検出し、検出結果に応じて電気的に画像歪みを補正する手法が記載されている。
特開２００４−２８２１２９号公報 特開２００３−１９５４１６号公報 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-282129 describes a method using an area sensor as a method corresponding to image distortion caused by lens shift. However, when an area sensor is used, the hardware configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases. As another method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-195416 describes a method of detecting a lens shift amount and electrically correcting image distortion according to a detection result.
JP 2004-282129 A JP 2003-195416 A

しかし、特開２００３−１９５４１６号公報では、レンズシフト量を用いた具体的な補正の手法については記載されておらず、特開２００３−１９５４１６号公報の記載では、適切に画像の歪みを補正することはできない。   However, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-195416 does not describe a specific correction method using the lens shift amount, and Japanese Patent Laid-Open No. 2003-195416 appropriately corrects image distortion. It is not possible.

本発明の目的は、レンズシフトを行った状態で画像に歪みが発生している場合に、適切に画像の歪みを補正することが可能なプロジェクタ、投写方法、プログラムおよび情報記憶媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a projector, a projection method, a program, and an information storage medium that can appropriately correct image distortion when distortion occurs in the image with the lens shifted. It is in.

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、画像歪み補正情報を入力する入力部と、画像の歪みを補正する歪み補正部と、投写パネルに形成された画像を、レンズを介して投写する投写部と、前記レンズをレンズシフト駆動するレンズシフト部と、前記レンズシフト部による前記レンズの駆動に関する情報に基づき、前記レンズのレンズシフト方向およびレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成するレンズシフト情報生成部と、を含み、前記歪み補正部は、前記画像歪み補正情報に基づき、前記投写パネルにおけるレンズシフトの影響がない状態での台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成する標準補正後位置情報生成部と、前記標準補正後位置情報と、前記レンズシフト情報とに基づき、前記レンズのレンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の前記台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成するレンズシフト補正後位置情報生成部と、前記レンズシフト補正後位置情報に基づき、前記投写パネルに画像を生成する画像生成部と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a projector according to the present invention projects an image formed on a projection panel via an input unit that inputs image distortion correction information, a distortion correction unit that corrects image distortion, and a lens. A lens that generates lens shift information that indicates a lens shift direction and a lens shift amount of the lens, based on information relating to the lens shift unit that drives the lens and a lens shift unit that drives the lens. A standard information indicating the position of the trapezoidal image after correcting the trapezoidal distortion without being affected by the lens shift in the projection panel, based on the image distortion correction information. Based on the post-standard correction position information generation unit that generates the rear position information, the standard post-correction position information, and the lens shift information, Based on the post-lens-shift-corrected position information generation unit that generates post-lens-shift-corrected position information indicating the position of the trapezoidal image after correction of image distortion caused by lens shift of the lens, And an image generation unit that generates an image on the projection panel.

また、本発明に係るプログラムは、入力部と、レンズを有する投写部と、前記レンズをレンズシフト駆動するレンズシフト部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、コンピュータを、画像歪み補正情報を前記入力部に入力させる入力制御部と、画像の歪みを補正する歪み補正部と、投写パネルに形成された画像を、前記投写部の有するレンズを介して前記投写部に投写させる投写制御部と、前記レンズシフト部による前記レンズの駆動に関する情報に基づき、前記レンズのレンズシフト方向およびレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成するレンズシフト情報生成部として機能させ、前記歪み補正部は、前記画像歪み補正情報に基づき、前記投写パネルにおけるレンズシフトの影響がない状態での台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成する標準補正後位置情報生成部と、前記標準補正後位置情報と、前記レンズシフト情報とに基づき、前記レンズのレンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の前記台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成するレンズシフト補正後位置情報生成部と、前記レンズシフト補正後位置情報に基づき、前記投写パネルに画像を生成する画像生成部と、を含むことを特徴とする。   A program according to the present invention is a program readable by a computer of a projector including an input unit, a projection unit having a lens, and a lens shift unit that drives the lens to shift the lens. An input control unit that inputs distortion correction information to the input unit, a distortion correction unit that corrects image distortion, and an image formed on the projection panel is projected onto the projection unit via a lens of the projection unit. A distortion control unit configured to function as a lens shift information generation unit that generates lens shift information indicating a lens shift direction and a lens shift amount of the lens based on information relating to the driving of the lens by the projection control unit and the lens shift unit; Is not affected by lens shift in the projection panel based on the image distortion correction information. Based on the standard-corrected position information generating unit that generates standard-corrected position information indicating the position of the trapezoidal image after trapezoidal distortion correction in the state, the standard-corrected position information, and the lens shift information, the lens Based on the post-lens-shift-corrected position information generating unit, the post-lens-shift-corrected position information generating unit that generates post-lens-shift-corrected position information indicating the position of the trapezoidal image after correction of the image distortion caused by the lens shift, And an image generation unit that generates an image on the projection panel.

また、本発明に係る情報記憶媒体は、入力部と、レンズを有する投写部と、前記レンズをレンズシフト駆動するレンズシフト部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。   The information storage medium according to the present invention stores an information storage medium storing a computer-readable program of a projector including an input unit, a projection unit having a lens, and a lens shift unit that drives the lens to shift the lens. The program is stored.

本発明によれば、プロジェクタは、標準補正後位置情報と、レンズシフト情報に基づき、レンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の台形状画像の位置を決定することができるため、レンズシフトを行った状態で画像に歪みが発生している場合に、適切に画像の歪みを補正することができる。   According to the present invention, the projector can determine the position of the trapezoidal image after correcting the image distortion caused by the lens shift based on the position information after the standard correction and the lens shift information. When the image is distorted in a state where the image is displayed, the image distortion can be appropriately corrected.

また、前記レンズシフト補正後位置情報生成部は、前記レンズシフト方向が前記台形状画像の横方向である場合、当該横方向の前記レンズシフト量と、前記標準補正後位置情報とに基づき、前記台形状画像の上辺に関する位置を演算することによって前記レンズシフト補正後位置情報を生成してもよい。   In addition, when the lens shift direction is the lateral direction of the trapezoidal image, the lens shift-corrected position information generation unit, based on the lens shift amount in the lateral direction and the position information after the standard correction, The position information after the lens shift correction may be generated by calculating a position related to the upper side of the trapezoidal image.

これによれば、プロジェクタは、横方向のレンズシフトによって台形状画像の上辺が左右に移動した場合であっても、当該上辺の位置を決定することができるため、適切に画像の歪みを補正することができる。   According to this, since the projector can determine the position of the upper side even when the upper side of the trapezoidal image moves left and right due to the lens shift in the horizontal direction, the distortion of the image is appropriately corrected. be able to.

また、前記レンズシフト補正後位置情報生成部は、前記レンズシフト方向が前記台形状画像の縦方向である場合、当該縦方向の前記レンズシフト量と、前記標準補正後位置情報とに基づき、前記台形状画像の高さを演算することによって前記レンズシフト補正後位置情報を生成してもよい。   In addition, when the lens shift direction is the vertical direction of the trapezoidal image, the lens shift corrected position information generation unit, based on the lens shift amount in the vertical direction and the standard corrected position information, The position information after the lens shift correction may be generated by calculating the height of the trapezoidal image.

これによれば、プロジェクタは、縦方向のレンズシフトによって台形状画像の高さが変化した場合であっても、当該高さを決定することができるため、適切に画像の歪みを補正することができる。   According to this, since the projector can determine the height even when the height of the trapezoidal image changes due to the lens shift in the vertical direction, the projector can appropriately correct the distortion of the image. it can.

以下、本発明をプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a projector will be described with reference to the drawings. In addition, the Example shown below does not limit the content of the invention described in the claim at all. In addition, all the configurations shown in the following embodiments are not necessarily essential as means for solving the invention described in the claims.

（プロジェクタの機能についての説明）
図１は、本実施例におけるプロジェクタ１００の機能ブロック図である。プロジェクタ１００は、ユーザーの歪み補正操作の内容等を示す画像歪み補正情報を入力する入力部１１０と、レンズ１９２、投写パネル１９４等を有する投写部１９０と、レンズ１９２を上下左右方向に駆動するレンズシフト部１８０と、レンズシフト部１８０によるレンズ１９２の駆動に関する情報に基づき、レンズ１９２のレンズシフト方向（移動方向）およびレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成するレンズシフト情報生成部１３０と、画像の歪みを補正する歪み補正部１２０とを含んで構成されている。 (Explanation of projector functions)
FIG. 1 is a functional block diagram of a projector 100 in the present embodiment. The projector 100 includes an input unit 110 that inputs image distortion correction information indicating the content of a user's distortion correction operation, a projection unit 190 having a lens 192, a projection panel 194, and the like, and a lens that drives the lens 192 in the vertical and horizontal directions. A shift unit 180, a lens shift information generation unit 130 that generates lens shift information indicating the lens shift direction (movement direction) and the lens shift amount of the lens 192 based on information related to driving of the lens 192 by the lens shift unit 180, and an image And a distortion correction unit 120 that corrects the distortion.

また、歪み補正部１２０は、画像歪み補正情報に基づき、投写パネル１９４におけるレンズシフトの影響がない状態での台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成する標準補正後位置情報生成部１２２と、標準補正後位置情報と、レンズシフト情報に基づき、レンズ１９２のレンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成するレンズシフト補正後位置情報生成部１２４と、レンズシフト補正後位置情報に基づき、投写パネル１９４に画像を生成する画像生成部１２６とを含んで構成されている。   Further, the distortion correction unit 120 generates standard corrected position information indicating the position of the trapezoidal image after the trapezoidal distortion correction in the state where there is no influence of the lens shift in the projection panel 194 based on the image distortion correction information. Based on the post-position information generation unit 122, the post-standard correction position information, and the lens shift information, the post-lens shift correction position information indicating the position of the trapezoidal image after correcting the image distortion caused by the lens shift of the lens 192 is generated. The position information generation unit 124 after lens shift correction and the image generation unit 126 that generates an image on the projection panel 194 based on the position information after lens shift correction are configured.

なお、これらの各部の機能をプロジェクタ１００に実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものが採用されてもよい。例えば、入力部１１０としては、ボタン、リモートコントローラ、プロジェクタ１００の傾きを測定する傾きセンサー等、レンズシフト部１８０としてはレンズシフト機構等、レンズシフト情報生成部１３０としてはＣＰＵ等、歪み補正部１２０としてはＣＰＵ、画像処理回路、ＲＡＭ等、投写パネル１９４としては液晶パネル等が採用されてもよい。なお、レンズ１９２は、１つのレンズであってもよいし、複数のレンズ（例えば、投写レンズとズームレンズ等）が組み合わせられたものであってもよい。   For example, the following may be adopted as hardware for mounting the functions of these units in the projector 100. For example, the input unit 110 includes a button, a remote controller, a tilt sensor that measures the tilt of the projector 100, the lens shift unit 180 includes a lens shift mechanism, the lens shift information generation unit 130 includes a CPU, and the distortion correction unit 120. As the projection panel 194, a liquid crystal panel or the like may be employed. The lens 192 may be a single lens, or a combination of a plurality of lenses (for example, a projection lens and a zoom lens).

また、プロジェクタ１００は、これらの各部の機能をプロジェクタ１００に実装するためのプログラムを情報記憶媒体２００から読み取ることにより、各部の機能を実装してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。   Further, the projector 100 may implement the functions of each unit by reading a program for implementing the functions of these units in the projector 100 from the information storage medium 200. As such an information storage medium 200, for example, a CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, HDD or the like can be applied, and the program reading method may be a contact method or a non-contact method. Good.

（横方向にレンズシフトした場合の補正方法についての説明）
次に、横方向にレンズシフトした場合の補正方法について具体的に説明する。図２（Ａ）は、左方向にレンズシフトした場合の投写パネル１９４における台形状画像３０１を示す図であり、図２（Ｂ）は、レンズシフトしない場合の投写パネル１９４における台形状画像３０２を示す図であり、図２（Ｃ）は、右方向にレンズシフトした場合の投写パネル１９４における台形状画像３０３を示す図である。 (Explanation of correction method when the lens is shifted in the horizontal direction)
Next, a correction method when the lens is shifted in the horizontal direction will be specifically described. 2A is a diagram showing a trapezoidal image 301 on the projection panel 194 when the lens is shifted to the left, and FIG. 2B is a diagram showing the trapezoidal image 302 on the projection panel 194 when the lens is not shifted. FIG. 2C is a diagram illustrating a trapezoidal image 303 on the projection panel 194 when the lens is shifted in the right direction.

例えば、ユーザーがレンズシフト部１８０を用いてレンズ１９２を右方向に移動した場合、レンズ１９２の主点は投写パネル１９４の中心位置に対して右方向に移動する。また、ユーザーがレンズシフト部１８０を用いてレンズ１９２を左方向に移動した場合、レンズ１９２の主点は投写パネル１９４の中心位置に対して左方向に移動する。   For example, when the user moves the lens 192 to the right using the lens shift unit 180, the principal point of the lens 192 moves to the right with respect to the center position of the projection panel 194. Further, when the user moves the lens 192 leftward using the lens shift unit 180, the principal point of the lens 192 moves leftward with respect to the center position of the projection panel 194.

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、横方向のレンズシフトの場合、台形状画像３０１〜３０３の上辺および下辺の長さは、投写される画像の大きさや入力部１１０からの画像歪み補正情報が変化しない場合は変化せず、レンズ１９２の主点の位置によらずに一定である。また、台形状画像３０１〜３０３の左右辺の延長線が交差する点（消失点）からレンズ１９２の主点までの最短距離は、画像歪み補正情報が変化しない場合は変化せず、当該主点の位置によらずに一定である。   As shown in FIGS. 2A to 2C, in the case of a lateral lens shift, the lengths of the upper and lower sides of the trapezoidal images 301 to 303 are determined based on the size of the projected image and the input unit 110. The image distortion correction information does not change and remains constant regardless of the position of the principal point of the lens 192. Further, the shortest distance from the point (disappearance point) where the extension lines of the left and right sides of the trapezoidal images 301 to 303 intersect to the principal point of the lens 192 does not change when the image distortion correction information does not change. It is constant regardless of the position.

なお、本実施例では、標準補正後位置情報生成部１２２が、入力部１１０からの画像歪み補正情報に基づき、投写パネル１９４におけるレンズシフトの影響がない状態での台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成した後にレンズシフト補正後位置情報生成部１２４がレンズシフト補正後位置情報を生成するため、消失点は必ず存在する。   In this embodiment, the post-standard correction position information generation unit 122 is based on the image distortion correction information from the input unit 110, and the trapezoidal image after trapezoidal distortion correction without being affected by the lens shift in the projection panel 194. Since the post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 generates the post-lens-shift-corrected position information after generating the post-standard-corrected position information indicating the position, the vanishing point always exists.

次に、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４によるレンズシフト補正後位置情報の生成方法について説明する。図３は、横方向にレンズシフトした場合の投写パネル１９４における台形状画像３０４の位置に関する情報を示す図である。   Next, a method for generating position information after lens shift correction by the position information generation unit 124 after lens shift correction will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating information regarding the position of the trapezoidal image 304 on the projection panel 194 when the lens is shifted in the horizontal direction.

台形状画像３０４の上辺の長さをＷ０、下辺の長さをＷ１、台形状画像３０４の左上頂点のＸ座標（左上頂点から投写パネル１９４の左辺までの距離）をＸ０、主点を経由する上下方向の線から投写パネル１９４の左辺までの距離をＬ、主点を経由する上下方向の線から投写パネル１９４の右辺までの距離をＲとする。   The length of the upper side of the trapezoidal image 304 is W0, the length of the lower side is W1, the X coordinate of the upper left vertex of the trapezoidal image 304 (the distance from the upper left vertex to the left side of the projection panel 194) is X0, and passes through the principal point. The distance from the vertical line to the left side of the projection panel 194 is L, and the distance from the vertical line passing through the principal point to the right side of the projection panel 194 is R.

レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、画像歪み補正情報に基づき、Ｗ０、Ｗ１を求める。なお、具体的な処理は、一般的な画像歪み補正方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。   The lens shift-corrected position information generation unit 124 obtains W0 and W1 based on the image distortion correction information. Note that the specific processing is the same as a general image distortion correction method, and thus detailed description thereof is omitted.

また、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、レンズシフト情報生成部１３０からのレンズシフト情報に基づき、ＬとＲを求める。具体的には、例えば、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、投写パネル１９４の中心位置から主点がどの方向にどの程度移動したかを判定することにより、ＬとＲを求めることができる。   Further, the post-lens shift correction position information generation unit 124 calculates L and R based on the lens shift information from the lens shift information generation unit 130. Specifically, for example, the post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 can determine L and R by determining in which direction the principal point has moved from the center position of the projection panel 194. .

さらに、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、Ｘ０＝（Ｗ１−Ｗ０）＊Ｌ／（Ｌ＋Ｒ）を演算することにより、Ｘ０を求めてもよい。   Further, the post-lens shift position information generation unit 124 may obtain X0 by calculating X0 = (W1-W0) * L / (L + R).

以上の手順により、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、台形状画像３０４の４隅の座標位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成する。   Through the above procedure, the post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 generates post-lens-shift-corrected position information indicating the coordinate positions of the four corners of the trapezoidal image 304.

そして、画像生成部１２６は、レンズシフト補正後位置情報に基づき、画像歪み補正後の画像を投写パネル１９４に生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する。なお、台形状画像３０４の４隅の位置に基づいて画像の歪みを補正する処理は、一般的な画像歪み補正処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。   Then, the image generation unit 126 generates an image after image distortion correction on the projection panel 194 based on the lens shift corrected position information, and the projection unit 190 projects the image. Note that the processing for correcting image distortion based on the positions of the four corners of the trapezoidal image 304 is the same as general image distortion correction processing, and thus detailed description thereof is omitted.

以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、標準補正後位置情報と、レンズシフト情報に基づき、レンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の台形状画像３０１〜３０４の４隅の位置を決定することができるため、レンズシフトを行った状態で画像に歪みが発生している場合に、適切に画像の歪みを補正することができる。   As described above, according to the present embodiment, the projector 100 is based on the position information after the standard correction and the lens shift information, and the four corners of the trapezoidal images 301 to 304 after correcting the image distortion caused by the lens shift. Since the position can be determined, it is possible to appropriately correct the image distortion when the image is distorted in a state where the lens shift is performed.

また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、横方向のレンズシフトによって台形状画像３０１〜３０４の上辺が左右に移動した場合であっても、当該上辺の位置を決定することができるため、適切に画像の歪みを補正することができる。   Further, according to the present embodiment, the projector 100 can determine the position of the upper side even when the upper side of the trapezoidal images 301 to 304 is moved to the left and right due to the lens shift in the horizontal direction. Image distortion can be corrected appropriately.

（縦方向にレンズシフトした場合の補正方法についての説明）
図４（Ａ）は、下方向にレンズシフトした場合の投写パネル１９４における台形状画像３０５を示す図であり、図４（Ｂ）は、レンズシフトしない場合の液晶パネル１９４における台形状画像３０６を示す図であり、図４（Ｃ）は、上方向にレンズシフトした場合の液晶パネル１９４における台形状画像３０７を示す図である。 (Explanation of correction method when the lens is shifted vertically)
4A shows a trapezoidal image 305 on the projection panel 194 when the lens is shifted downward, and FIG. 4B shows a trapezoidal image 306 on the liquid crystal panel 194 when the lens is not shifted. FIG. 4C is a diagram showing a trapezoidal image 307 in the liquid crystal panel 194 when the lens is shifted upward.

例えば、ユーザーがレンズシフト部１８０を用いてレンズ１９２を下方向に移動した場合、レンズ１９２の主点は投写パネル１９４の中心位置に対して下方向に移動する。また、ユーザーがレンズシフト部１８０を用いてレンズ１９２を上方向に移動した場合、レンズ１９２の主点は投写パネル１９４の中心位置に対して上方向に移動する。   For example, when the user moves the lens 192 downward using the lens shift unit 180, the principal point of the lens 192 moves downward with respect to the center position of the projection panel 194. When the user moves the lens 192 upward using the lens shift unit 180, the principal point of the lens 192 moves upward with respect to the center position of the projection panel 194.

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、縦方向のレンズシフトの場合、台形状画像３０５〜３０７の上辺および下辺の長さは、投写される画像の大きさや入力部１１０からの画像歪み補正情報が変化しない場合は変化せず、レンズ１９２の主点の位置によらずに一定である。また、台形状画像３０５〜３０７の左右辺の延長線が交差する点（消失点）は、画像歪み補正情報が変化しない場合は変化しない。   As shown in FIGS. 4A to 4C, in the case of the lens shift in the vertical direction, the lengths of the upper and lower sides of the trapezoidal images 305 to 307 depend on the size of the projected image and the input unit 110. The image distortion correction information does not change and remains constant regardless of the position of the principal point of the lens 192. Further, the point (disappearance point) where the extension lines of the left and right sides of the trapezoidal images 305 to 307 intersect does not change when the image distortion correction information does not change.

次に、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４によるレンズシフト補正後位置情報の生成方法について説明する。図５は、縦方向にレンズシフトした場合の投写パネル１９４における台形状画像３０８の位置に関する情報を示す図である。   Next, a method for generating position information after lens shift correction by the position information generation unit 124 after lens shift correction will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating information regarding the position of the trapezoidal image 308 on the projection panel 194 when the lens is shifted in the vertical direction.

台形状画像３０８の上辺の長さをＷ０、下辺の長さをＷ１、台形状画像３０８の高さをＨ、消失点から台形状画像３０８の下辺までの最短距離をＤとする。   The length of the upper side of the trapezoidal image 308 is W0, the length of the lower side is W1, the height of the trapezoidal image 308 is H, and the shortest distance from the vanishing point to the lower side of the trapezoidal image 308 is D.

レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、画像歪み補正情報に基づき、Ｗ０、Ｗ１、Ｄを求める。なお、台形状画像３０８の左下位置および左上位置を通る直線と台形状画像３０８の右下位置および右上位置を通る直線との交点が消失点であるため、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、台形状画像３０８の４隅の座標位置がわかれば消失点の座標位置を求めることができ、Ｄも求めることができる。なお、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、レンズシフト量に基づいて（例えば、投写パネル１９４のサイズの何％分シフトしたかに応じて）Ｄを求めてもよい。   The lens shift-corrected position information generation unit 124 obtains W0, W1, and D based on the image distortion correction information. Since the intersection of the straight line passing through the lower left position and the upper left position of the trapezoidal image 308 and the straight line passing through the lower right position and the upper right position of the trapezoidal image 308 is a vanishing point, the post-lens shift corrected position information generation unit 124 If the coordinate positions of the four corners of the trapezoidal image 308 are known, the coordinate position of the vanishing point can be obtained, and D can also be obtained. The post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 may obtain D based on the lens shift amount (for example, according to what percentage of the size of the projection panel 194 is shifted).

また、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、レンズシフト情報生成部１３０からのレンズシフト情報に基づき、Ｈを求める。具体的には、例えば、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、投写パネル１９４の中心位置から主点がどの方向にどの程度移動したかを判定することにより、Ｈを求めることができる。具体的には、例えば、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、Ｈ＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ１＊Ｄを演算することにより、Ｈを求めてもよい。   Further, the post-lens shift correction position information generation unit 124 calculates H based on the lens shift information from the lens shift information generation unit 130. Specifically, for example, the post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 can determine H by determining how much the principal point has moved from the center position of the projection panel 194. Specifically, for example, the post-lens shift corrected position information generation unit 124 may obtain H by calculating H = (W1−W0) / W1 * D.

以上の手順により、レンズシフト補正後位置情報生成部１２４は、台形状画像３０４の４隅の座標位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成する。そして、画像生成部１２６は、レンズシフト補正後位置情報に基づき、画像歪み補正後の画像を投写パネル１９４に生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する。   Through the above procedure, the post-lens-shift-corrected position information generation unit 124 generates post-lens-shift-corrected position information indicating the coordinate positions of the four corners of the trapezoidal image 304. Then, the image generation unit 126 generates an image after image distortion correction on the projection panel 194 based on the lens shift corrected position information, and the projection unit 190 projects the image.

以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、標準補正後位置情報と、レンズシフト情報に基づき、レンズシフトによって発生する画像歪みの補正後の台形状画像３０５〜３０８の４隅の位置を決定することができるため、レンズシフトを行った状態で画像に歪みが発生している場合に、適切に画像の歪みを補正することができる。   As described above, according to the present embodiment, the projector 100 is based on the position information after the standard correction and the lens shift information, and the four corners of the trapezoidal images 305 to 308 after correcting the image distortion caused by the lens shift. Since the position can be determined, it is possible to appropriately correct the image distortion when the image is distorted in a state where the lens shift is performed.

また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、縦方向のレンズシフトによって台形状画像３０５〜３０８の高さが変化した場合であっても、当該高さを決定することができるため、適切に画像の歪みを補正することができる。   In addition, according to the present embodiment, the projector 100 can determine the height even when the height of the trapezoidal images 305 to 308 is changed by the lens shift in the vertical direction. Image distortion can be corrected.

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、プロジェクタ１００は、縦横の両方向のレンズシフトが行われた場合であっても、上述した手法を組み合わせることにより、画像の歪みを補正することが可能である。 (Other examples)
In addition, application of this invention is not limited to the Example mentioned above, A various deformation | transformation is possible. For example, the projector 100 can correct image distortion by combining the above-described methods even when the lens shift is performed in both vertical and horizontal directions.

また、入力部１１０は、ユーザーによる画像歪み補正情報を入力することなく、傾きセンサーによる画像歪み補正情報を入力してもよい。すなわち、ユーザーによる画像歪み補正操作は必須ではない。   Further, the input unit 110 may input the image distortion correction information by the tilt sensor without inputting the image distortion correction information by the user. That is, the image distortion correction operation by the user is not essential.

また、ユーザーは、入力部１１０を用いて画像歪み補正操作を行ってからレンズシフト部１８０を用いてレンズシフトを行ってもよいし、レンズシフト部１８０を用いてレンズシフトを行ってから入力部１１０を用いて画像歪み補正操作を行ってもよい。いずれの場合であってもプロジェクタ１００は適切に画像の歪みを補正することができる。   In addition, the user may perform an image distortion correction operation using the input unit 110 and then perform a lens shift using the lens shift unit 180, or perform a lens shift using the lens shift unit 180 and then perform the input unit. 110 may be used to perform an image distortion correction operation. In any case, the projector 100 can appropriately correct image distortion.

また、標準補正後位置情報生成部１２２は、台形状画像３０１〜３０８の位置を示す情報として、４隅以外の位置（例えば、上辺および下辺の中点座標位置と長さ等）を示す情報を生成してもよい。また、台形状画像３０１〜３０８の台形の形状は、上下が逆であってもよいし、右または左に９０度傾いた形状であってもよく、任意である。すなわち、消失点の位置も投写パネル１９４の上には限定されず、投写パネル１９４の下、左、右のいずれにあってもよい。   Further, the post-standard correction position information generation unit 122 includes information indicating positions other than the four corners (for example, the midpoint coordinate positions and lengths of the upper side and the lower side) as information indicating the positions of the trapezoidal images 301 to 308. It may be generated. In addition, the trapezoidal shape of the trapezoidal images 301 to 308 may be upside down, may be inclined rightward or leftward by 90 degrees, and is arbitrary. That is, the position of the vanishing point is not limited to the position above the projection panel 194, and may be located below, left, or right of the projection panel 194.

また、プロジェクタ１００は、液晶プロジェクタには限定されず、例えば、米国テキサス・インスツルメンツ社が開発したＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクタ等であってもよい。また、プロジェクタ１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクタ等）に分散して実装してもよい。   Projector 100 is not limited to a liquid crystal projector, and may be, for example, a projector using DMD (Digital Micromirror Device) developed by Texas Instruments of the United States. Further, the function of the projector 100 may be distributed and implemented in a plurality of devices (for example, a PC and a projector).

本実施例におけるプロジェクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the projector in a present Example. 図２（Ａ）は、左方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図であり、図２（Ｂ）は、レンズシフトしない場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図であり、図２（Ｃ）は、右方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is shifted to the left, and FIG. 2B is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is not shifted. FIG. 2C is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is shifted to the right. 横方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像の位置に関する情報を示す図である。It is a figure which shows the information regarding the position of the trapezoid image in a projection panel at the time of lens shift to a horizontal direction. 図４（Ａ）は、下方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図であり、図４（Ｂ）は、レンズシフトしない場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図であり、図４（Ｃ）は、上方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is shifted downward, and FIG. 4B is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is not shifted. FIG. 4C is a diagram showing a trapezoidal image on the projection panel when the lens is shifted upward. 縦方向にレンズシフトした場合の投写パネルにおける台形状画像の位置に関する情報を示す図である。It is a figure which shows the information regarding the position of the trapezoid image in a projection panel at the time of carrying out a lens shift to the vertical direction.

符号の説明Explanation of symbols

１００ プロジェクタ、１１０ 入力部、１２０ 歪み補正部、１２２ 標準補正後位置情報生成部、１２４ レンズシフト補正後位置情報生成部、１２６ 画像生成部、１３０ レンズシフト情報生成部、１８０ レンズシフト部、１９０ 投写部、１９２ レンズ、１９４ 投写パネル、２００ 情報記憶媒体、３０１〜３０８ 台形状画像   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Projector, 110 Input part, 120 Distortion correction | amendment part, 122 After-standard-correction position information generation part, 124 Lens shift post-correction position information generation part, 126 Image generation part, 130 Lens shift information generation part, 180 Lens shift part, 190 Projection Part, 192 lens, 194 projection panel, 200 information storage medium, 301-308 trapezoidal image

Claims (7)

画像歪み補正情報を入力する入力部と、
画像の歪みを補正する歪み補正部と、
投写パネルに生成された画像を、レンズを介して投写する投写部と、
前記レンズのレンズシフト方向、および前記レンズのレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成するレンズシフト情報生成部と、
を含み、
前記歪み補正部は、
前記画像歪み補正情報に基づき、前記投写パネルにおけるレンズシフトの影響がない状態での位置を示し、かつ、当該状態における台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成する標準補正後位置情報生成部と、
前記標準補正後位置情報と、前記レンズシフト情報とに基づき、前記レンズのレンズシフトによって発生する画像歪みが補正された状態での位置を示し、かつ、当該状態における前記台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成するレンズシフト補正後位置情報生成部と、
前記レンズシフト補正後位置情報に基づき、前記投写パネルに画像を生成する画像生成部と、
を含む、
プロジェクタ。 An input unit for inputting image distortion correction information;
A distortion correction unit for correcting image distortion;
A projection unit that projects an image generated on the projection panel through a lens;
A lens shift information generating unit that generates a lens shift information indicating a lens lens shift amount of the shift direction, and the lens in the front Stories lens,
Including
The distortion correction unit
Based on the image distortion correction information, standard post-correction position information is generated that indicates the position of the projection panel without the influence of lens shift and indicates the position of the trapezoidal image after trapezoidal distortion correction in the state. A position information generator after standard correction;
Based on the position information after the standard correction and the lens shift information , the position in the state in which the image distortion caused by the lens shift of the lens is corrected is indicated, and the position of the trapezoidal image in the state is indicated. A position information generator after lens shift correction for generating position information after lens shift correction;
An image generating unit that generates an image on the projection panel based on the position information after the lens shift correction;
The including,
Projector. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、さらに、The projector according to claim 1, further comprising:
前記レンズをレンズシフト駆動するレンズシフト部を含み、A lens shift unit for driving the lens to shift the lens;
前記レンズシフト情報生成部は、前記レンズシフト部による前記レンズの駆動に関する情報に基づき、前記レンズシフト情報を生成する、The lens shift information generation unit generates the lens shift information based on information related to driving of the lens by the lens shift unit.
プロジェクタ。projector. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記レンズシフト補正後位置情報生成部は、前記レンズシフト方向が前記台形状画像の横方向である場合、当該横方向の前記レンズシフト量と、前記標準補正後位置情報とに基づき、前記台形状画像の上辺に関する位置を演算することによって前記レンズシフト補正後位置情報を生成する、
プロジェクタ。 In the projector according to claim 1 or 2 ,
When the lens shift direction is the horizontal direction of the trapezoidal image, the lens shift corrected position information generation unit is configured to generate the trapezoidal shape based on the lens shift amount in the horizontal direction and the standard corrected position information. that generates the lens shift corrected position information by computing a location for the upper side of the image,
Projector. 請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記レンズシフト補正後位置情報生成部は、前記レンズシフト方向が前記台形状画像の縦方向である場合、当該縦方向の前記レンズシフト量と、前記標準補正後位置情報とに基づき、前記台形状画像の高さを演算することによって前記レンズシフト補正後位置情報を生成する、
プロジェクタ。 The projector according to any one of claims 1 to 3 ,
When the lens shift direction is the vertical direction of the trapezoidal image, the lens shift-corrected position information generation unit is configured to use the trapezoidal shape based on the lens shift amount in the vertical direction and the position information after the standard correction. that generates the lens shift corrected position information by calculating the height of the image,
Projector. 投写パネルに生成した画像を、レンズを介して投写するプロジェクタによる画像の投写方法であって、A method of projecting an image by a projector that projects an image generated on a projection panel through a lens,
前記プロジェクタは、The projector is
画像歪み補正情報に基づき、前記投写パネルにおけるレンズシフトの影響がない状態での位置を示し、かつ、当該状態における台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成し、Based on the image distortion correction information, the position in the projection panel in the state without the influence of the lens shift is generated, and the position information after the standard correction indicating the position of the trapezoidal image after the keystone distortion correction in the state is generated,
前記レンズのレンズシフト方向、および前記レンズのレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成し、Generating lens shift information indicating a lens shift direction of the lens and a lens shift amount of the lens;
前記標準補正後位置情報と、前記レンズシフト情報とに基づき、前記レンズのレンズシフトによって発生する画像歪みが補正された状態での位置を示し、かつ、当該状態における前記台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成し、Based on the position information after the standard correction and the lens shift information, the position in the state in which the image distortion caused by the lens shift of the lens is corrected is indicated, and the position of the trapezoidal image in the state is indicated. Generate position information after lens shift correction,
前記レンズシフト補正後位置情報に基づき、前記投写パネルに画像を生成し、Based on the position information after the lens shift correction, an image is generated on the projection panel,
前記投写パネルに生成した画像を、前記レンズを介して投写する投写方法。A projection method for projecting an image generated on the projection panel through the lens. 入力部と、レンズを有する投写部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
画像歪み補正情報を前記入力部に入力させる入力制御部と、
画像の歪みを補正する歪み補正部と、
投写パネルに生成された画像を、前記投写部の有するレンズを介して前記投写部に投写させる投写制御部と、
前記レンズのレンズシフト方向、および前記レンズのレンズシフト量を示すレンズシフト情報を生成するレンズシフト情報生成部として機能させ、
前記歪み補正部は、
前記画像歪み補正情報に基づき、前記投写パネルにおけるレンズシフトの影響がない状態での位置を示し、かつ、当該状態における台形歪み補正後の台形状画像の位置を示す標準補正後位置情報を生成する標準補正後位置情報生成部と、
前記標準補正後位置情報と、前記レンズシフト情報とに基づき、前記レンズのレンズシフトによって発生する画像歪みが補正された状態での位置を示し、かつ、当該状態における前記台形状画像の位置を示すレンズシフト補正後位置情報を生成するレンズシフト補正後位置情報生成部と、
前記レンズシフト補正後位置情報に基づき、前記投写パネルに画像を生成する画像生成部と、
を含む、
プログラム。 An input unit, a readable program by a computer included in the projector and a projection portion having a lens,
Computer
An input control unit for inputting image distortion correction information to the input unit;
A distortion correction unit for correcting image distortion;
A projection control unit that projects an image generated on the projection panel onto the projection unit via a lens of the projection unit;
Lens shift direction before Symbol lenses, and to function as a lens shift information generating unit that generates a lens shift information indicating the lens shift amount of the lens,
The distortion correction unit
Based on the image distortion correction information, standard post-correction position information is generated that indicates the position of the projection panel without the influence of lens shift and indicates the position of the trapezoidal image after trapezoidal distortion correction in the state. A position information generator after standard correction;
Based on the position information after the standard correction and the lens shift information , the position in the state in which the image distortion caused by the lens shift of the lens is corrected is indicated, and the position of the trapezoidal image in the state is indicated. A position information generator after lens shift correction for generating position information after lens shift correction;
An image generating unit that generates an image on the projection panel based on the position information after the lens shift correction;
The including,
Program. 入力部と、レンズを有する投写部とを含むプロジェクタの有するコンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項６に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。 An input unit, an information storage medium storing readable program by a computer included in the projector and a projection portion having a lens,
An information storage medium storing the program according to claim 6 .
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