JPH10333088A - 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置 - Google Patents

投射画像の表示方法および投射型画像表示装置

Info

Publication number
JPH10333088A
JPH10333088A JP9138551A JP13855197A JPH10333088A JP H10333088 A JPH10333088 A JP H10333088A JP 9138551 A JP9138551 A JP 9138551A JP 13855197 A JP13855197 A JP 13855197A JP H10333088 A JPH10333088 A JP H10333088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
projection
image
shift
display device
image display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP9138551A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiwamu Kobayashi
究 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9138551A priority Critical patent/JPH10333088A/ja
Priority to US09/083,392 priority patent/US6056408A/en
Publication of JPH10333088A publication Critical patent/JPH10333088A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179Video signal processing therefor
    • H04N9/3185Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3191Testing thereof
    • H04N9/3194Testing thereof including sensor feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクリーンへの投影画像にずれを発生させるこ
とがない投射型画像表示装置を提供する。 【解決手段】前方に配する被投影面3に光線を投射し、
画像を投影表示する投射画像発生装置7と、前記投影画
像と前記被投影面を映像として取り込む撮像装置1と投
影画像の表示ずれを光学的に補正するずれ補正手段8
と、撮像装置1で取り込んだ前記投影画像と前記被投影
面の映像に基づいて前記投影画像の前記被投影面3に対
するずれを検出するずれ検出手段12と、ずれ検出手段
12の検出情報に基づいてずれ補正手段8を制御する制
御手段10とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は投射画像の表示方法
および投射型画像表示装置に係り、特に被投影面として
のスクリーンに座標入力機能のある投射型画像表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の投射型画像表示装置は、図3に示
すように、投射装置27からの光学画像29をスクリー
ン28に投影するようにしている。この投射型画像表示
装置の構成は、図4に示すように、パソコン37で制御
される投影装置30からの光学画像34を投影光学系3
1により投射画像32としてスクリーン33に投影表示
される。この投影装置は、図13に示すように、光源3
8からの発せられる平行光線が液晶ライトバルブ39に
より光学画像となり、コンデンサレンズ40を通過し、
投影レンズ58によりスクリーン33に投影される。そ
して、その投影される画像をスクリーン33の所定の位
置に、合わせ込むための機能として具備しているもの
は、例えばその投射装置の脚の部分にねじによるアジャ
スターの機能を持たせる等というもので、使用者はこれ
を手動で調整するだけであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような投射型画像
表示装置においては、その投影される画像の位置、大き
さ、ねじれ角度をスクリーン枠、あるいはスクリーンの
役割をなす部分に合わせ込むに際し以下のような問題が
あった。
【0004】1)装置を使用する毎に、あわせ込み作業
が必要となるので、使用開始までの時間がかかり、か
つ、煩わしい。
【0005】2)手作業なので前記合わせ込みの精度が
不十分である。
【0006】3)時間経過に伴って、新たな「ずれ」が
発生し、逐次合わせ込みが必要となるが、これを手作業
で行うのは事実上不可能である。
【0007】また、前記1)〜3)の問題は、特にスク
リーンに何等かのポインティング手段による座標入力機
能のある投射型画像表示装置において以下のような難点
が指摘されている。
【0008】すなわち、ポインティング手段によって座
標入力を行う装置においては、まず使用者が意図した座
標を指し示すことによって位置情報が入力され、そして
その入力データをもとに解析処理して得られた座標が直
ちにスクリーンに表示される。
【0009】この作業は連続的にかつリアルタイムで繰
り返される。このことをエコーバックと称す。
【0010】使用者は、ポインティング手段によって位
置情報を指し示すという自らの行為と、スクリーンに表
示されるその結果とを逐次比較しながら、リアルタイム
な座標入力を行う。
【0011】このような場合に、前記1)〜3)のよう
に、投影される画像の位置とスクリーンの枠の間にずれ
が存在すると、使用者にとって、自らが現実に指し示し
た位置とエコーバックされる位置との間にずれが存在す
ることとなり、著しく使用感の悪いものとなる。
【0012】かかる理由により、前記1)〜3)の問題
は何等かのポインティング手段による座標入力機能のあ
る投射型画像表示装置において重大である。
【0013】本出願に係る第1の発明の目的は、スクリ
ーンへの投影画像に「ずれ」を発生させることがない投
射画像の表示方法を提供することにある。
【0014】本出願に係る第2の発明の目的は、スクリ
ーンへの投影画像に「ずれ」を発生させることがない投
射型画像表示装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的を実
現する構成は、投射装置からの画像光線を被投影面に投
影して投影画像を表示する投射画像の表示方法におい
て、前記被投影面の所定位置に対する前記投影画像のず
れを光学的に検出し、投影画像のずれを補正するもので
ある。
【0016】本発明の第2の目的を実現する第1の構成
は、前方に配する被投影面に光線を投射し、画像を投影
表示する投射画像発生装置と、前記投影画像と前記被投
影面を映像として取り込む撮像装置と、投影画像の光学
的な幾何学的状態を光学的に補正する補正手段と、前記
撮像装置で取り込んだ前記投影画像と前記被投影面の像
に基づいて前記投影画像の前記被投影面に対するずれを
検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段の検出情報
に基づいて前記ずれ補正手段を制御する制御手段とを有
するものである。
【0017】本発明の第2の目的を実現する第2の構成
は、前方に配する被投影面に光線を投射し、画像を投影
表示する投射画像発生装置と、前記投影画像と前記被投
影面を映像として取り込む撮像装置と、投影画像の光学
的な幾何学的状態を光学的に補正する補正手段と、前記
撮像装置で取り込んだ前記投影画像と前記被投影面の映
像に基づいて前記投影画像の前記被投影面に対するずれ
を検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段の検出情
報に基づいて前記ずれ補正手段を逐次制御する制御手段
とを有するものである。
【0018】本発明の第2の目的を実現する第3の構成
は、前方に配する座標入力可能な被投影面に光線を投射
し、画像を投影表示する投射画像発生装置と、前記投影
画像と前記被投影面を映像として取り込む撮像装置と、
投影画像の光学的な幾何学的状態を光学的に補正する補
正手段と、前記撮像装置で取り込んだ前記投影画像と前
記被投影面の映像に基づいて前記投影画像の前記被投影
面に対するずれを検出するずれ検出手段と、前記ずれ検
出手段の検出情報に基づいて前記補正手段を前記座標入
力毎に制御する制御手段とを有するものである。
【0019】本発明の第2の目的を実現する第4の構成
は、前記補正手段は、前記被投影面に対する前記投影画
像の位置のずれを補正するものである。
【0020】本発明の第2の目的を実現する第5の構成
は、前記補正手段は、前記被投影面に対する前記投影画
像の大きさのずれを補正するものである。
【0021】本発明の第2の目的を実現する第6の構成
は、前記補正手段は、前記被投影面に対する前記投影画
像のねじれを補正するものである。
【0022】本発明の第2の目的を実現する第7の構成
は、前記被投影面は、その表示エリアを規定するため
の、あるいはその座標入力エリアを規定するための第1
のマーカー群を備えるものである。
【0023】本発明の第2の目的を実現する第8の構成
は、前記投射画像発生装置は、投影画像の画像エリアを
規定する第2のマーカー群を画像の一部として発生する
ものである。
【0024】本発明の第2の目的を実現する第9の構成
は、前記画像発生装置は、第2のマーカー群を前記スク
リーンの第1のマーカー群に対応する位置に合わせるよ
うに発生させたものである。
【0025】本発明の第2の目的を実現する第10の構
成は、前記ずれ検出手段は、前記撮像装置にて取り込ん
だ画像の第1のマーカー群および第2のマーカー群の座
標をもとに、前記スクリーンに対する前記投影画像のず
れを検出するものである。
【0026】本発明の第2の目的を実現する第11の構
成は、前記ずれ検出手段は、位置のずれ、大きさのず
れ、ねじれを示す3種の独立なパラメーターを抽出する
ものである。
【0027】本発明の第2の目的を実現する第12の構
成は、前記ずれ検出手段は、位置のずれを示すパラメー
ターを、前記第1のマーカー群の重心を始点とし第2の
マーカー群の重心を終点とした二次元ベクトルとして抽
出するものである。
【0028】本発明の第2の目的を実現する第13の構
成は、前記ずれ検出手段は、大きさのずれを示すパラメ
ーターを、前記第1のマーカー群の特定の2点によって
決まる線分の長さと、これに対応する前記第2のマーカ
ー群の特定の2点によって決まる線分の長さの比として
抽出するものである。
【0029】本発明の第2の目的を実現する第14の構
成は、前記ずれ検出手段は、ねじれを示すパラメーター
を、前記第1のマーカー群の特性の2点によって決まる
2次元ベクトルと、これに対応する前記第2のマーカー
群の特定の2点によって決まる2次元ベクトルとの成す
角として抽出するものである。
【0030】本発明の第2の目的を実現する第15の構
成は、前記補正手段は、位置のずれ、大きさのずれ、ね
じれに関して夫々独立して光学的に補正するものであ
る。
【0031】本発明の第2の目的を実現する第16の構
成は、位置のずれを補正する前記補正手段は、光学的に
透明な物質を透明な2つの光学部材で挟持して形成した
空間内に封入し、外部から電気的に制御される付勢力で
該2つの光学部材のうち少なくとも一方を回動させて任
意のプリズム頂角を形成する可変頂角プリズムであるも
のである。
【0032】本発明の第2の目的を実現する第17の構
成は、ねじれを補正する前記補正手段は、複数のミラー
群を有し、それらを光軸に沿って回転させることにより
通過する画像を前記光軸に沿って回転させることができ
るイメージローテーターとするものである。
【0033】本発明の第2の目的を実現する第18の構
成は、大きさのずれを補正する前記補正手段は、電気的
に制御可能なズーム光学系であるものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)図1、図2は本発明の第1の実施
の形態を示す。
【0035】図1は本実施の形態の概略構成を示し、主
として投影装置2と、撮像装置1、およびスクリーン3
によって構成される。またスクリーン3にはマーカー群
4を有し、例えば「+」の態様で4点に表示され、これ
らのマーカー4は矩形枠の4角位置にそれぞれ表示され
ている。
【0036】投射装置2からスクリーン3に向けて投射
される破線で示す光学画像(投影画像)5は、スクリー
ン3(スクリーン3内からはみ出ることがない状態)、
あるいはスクリーン3と同一平面(スクリーン3から一
部がはみ出ている状態)に投影される。またこの投影画
像5には、その位置、大きさ、ねじれ角を表すマーカー
群6が備わっている。
【0037】本実施の形態は、まず撮像装置1が、スク
リーン3と、スクリーン3上のマーカー群4と、投影画
像5および投影画像5上のマーカー群6を取り込んだ後
に、投射装置2が備える後述の付加光学系が投影画像5
の位置、大きさ、ねじれ角度を光学的に補正してスクリ
ーン3に徐々に合わせ込む、というものである。また、
この作業はフィードバックループとして同時的になさ
れ、かつ逐次自動的に行われる。
【0038】撮像装置1は、本実施の形態がその合わせ
込み機能を発揮する前の段階において、図8に示すよう
な映像を取り込んでいる。本実施の形態の主たる機能
は、図8中、点B1〜B4(投影画像5のマーカー群6
の4点)を、点A1〜A4(スクリーン3上のマーカー
群4の4点)に収束させるというものである。
【0039】図2は本実施の形態における投射型画像表
示装置の自動合わせ込み機能のブロック図を示してい
る。
【0040】投射装置2は、投影画像発生装置7と付加
光学系を制御する付加光学系制御装置8によって構成さ
れる。パソコン10から投影画像発生装置7へは不図示
のグラフィックコントローラー等を介して画像信号が送
られる。
【0041】また本装置全体を制御する制御手段として
のパーソナルコンピュータ(パソコン)10と、座標入
力装置付きスクリーン3はRS232C等の通信ケーブ
ルで通信を行っている。
【0042】投影画像発生装置7にて発生した光学的映
像は、付加光学系制御装置8を介して座標入力装置付き
スクリーン3にはみ出ることがない状態で、あるいはそ
の同一平面内(一部がはみ出た状態)に投影画像5とし
て投影される。
【0043】撮像装置1は前記投影画像5とそのマーカ
ー群6、および前記座標入力装置付きスクリーン3とそ
のマーカー群4を映像として取り込む。さらにこれを電
気信号14に変換し、画像処理によりずれを検出するず
れ検出手段12に送る。
【0044】ずれ検出手段12は、撮像装置1によって
取り込まれた前記マーカー群4、6の映像情報から、投
影画像5とスクリーン3の間の「ずれ」の3要素である
位置のずれ、大きさのずれ、ねじれ角度を抽出する機能
を有しており(図8〜11参照)、ここで抽出されたパ
ラメーター16はコントローラー9に送られる。
【0045】コントローラー9はずれ検出手段12から
送られる「ずれ」の3要素のパラメーター情報をもとに
付加光学系制御命令18を構成し、これを付加光学系制
御装置8に送る。
【0046】付加光学系制御装置8で制御される付加光
学系は、主として3つの光学系から形成される。これら
は前記「ずれ」の3要素に対応しており、これら各光学
系の光学部材を前記付加光学系制御命令18に従って、
動かす、あるいは変形させることにより、夫々の「ず
れ」を光学的に補正する。
【0047】コントローラー9にはパソコン10から制
御信号17が送られ、ている。コントローラー9はパソ
コン10からの制御信号17がONを表現するときにの
み、付加光学系制御命令18を逐次更新する。
【0048】また制御信号17がOFFを表現するとき
には、付加光学系制御命令18をホールドする。すなわ
ち、制御信号17がONを表現するときには本実施の形
態における合わせ込み作業は常時行われ、OFFを表現
するときには、その直前の合わせ込み状態のまま固定さ
れる。
【0049】本実施の形態においては前記制御信号に関
して次の2つのモードが用意されている。これらはパソ
コン10上での設定により選択することができる。
【0050】モード1:投射装置に備わる電源スイッチ
13がONである限り常にリアルタイムで、合わせ込み
作業を行う。すなわちフィードバックループの状態が更
新される。
【0051】モード2:座標入力装置付きスクリーン3
に備わるトリガースイッチ11が押された時(ON)の
み、一定時間合わせ込み作業を行い、その後はこの状態
を維持する。
【0052】次に、「ずれ」の3要素である位置、大き
さ、ねじれ角度の抽出について以下に説明を行う。
【0053】撮像装置1が取り込む映像は、本実施の形
態がその合わせ込み機能を発揮する前の段階において
は、一般的に図8に示すようなものである。これには
「ずれ」の3要素である位置、大きさ、ねじれ角度の3
つの要素が含まれている。この中からそれぞれ、位置の
ずれのみ、大きさのずれのみ、ねじれのみを抜き出した
ものが図9、図10、図11である。
【0054】ここで、図9、10、11をもとに、「ず
れ」の3要素である位置、大きさ、ねじれ角度を示すパ
ラメータを下記のように定義する。また、スクリーン位
置を表すマーカー群の座標A1〜A4および投影画像を
表すマーカー群の座標B1〜B4から前記各パラメータ
ーを求める手順を説明する。
【0055】[各パラメーターの定義] 位置ずれベクトル:C(図9参照) 大きさ比 :Δ=(線分D1,D3)/(線分A
1,A3)(図10参照) ねじれ回転角 :Θ(図11参照) [C,Δ,Θの算出]始めに図8〜図11に示すよう
に、座標A1〜A4の重心の位置をA0と定義する。ま
た同様にB0,C0,E0を夫々各座標の重心として定
義する。
【0056】まず、マーカー群の座標A1〜A4および
B1〜B4は撮像装置1によって得られ、これより重心
A0とB0が求められる。重心B0とC0の位置が等し
いことは明白であるからC=ベクトル(→)A0,C0
=ベクトル(→)A0,B0 となる。
【0057】これで座標A1〜A4、座標B1〜B4よ
り重心Cを求める事ができた。
【0058】次に、D1〜D4で示される長方形とB1
〜B4で示される長方形が同じ大きさであることは明白
であるから線分D1,D3=線分B1,B3 であ
る。従ってΔ=(線分D1,D3)/(線分A1,A
3)=(線分B1,B3)/(線分A1,A3)とな
る。
【0059】これでA1〜A4、B1〜B4よりΔを求
める事ができた。
【0060】実際には長方形のゆがみを考慮してΔ=S
QRT{(線分B2,B4)/(線分A2,A4)}*
{(線分B1,B3)/(線分A1,A3)}としてΔ
を求める。
【0061】次に図11の座標E1〜E4は、座標B1
〜B4に対してここまでに求めたC、Δを適用すること
により求める事ができる。さらに図12(図11の部分
図)により Θ=2*ARCSIN{(線分A1,E1)/2}*
(線分A0,A1) であることは明白である。すなわち、これで座標A1〜
A4、座標B1〜B4よりΘを求める事ができた。
【0062】実際にはゆがみを考慮してΘ={ARCS
IN[(線分A1,E1)/2]*(線分A0,A1)
+ARCSIN[(線分A2,E2)/2]*(線分A
0,A2)+ARCSIN[(線分A3,E3)/2]
*(線分A0,A3)+ARCSIN[(線分A4,E
4)/2]*(線分A0,A4)}/2としてΘを求め
る。
【0063】以上のような手順でマーカー群の座標A1
〜A4およびB1〜B4からパラメーターC,Δ,Θを
求める事ができる。
【0064】次に、投影画像発生装置7と付加光学系制
御装置8からなる投射装置2の構成について詳細説明す
る。図6は本実施の形態における投射装置2の構成を示
す光学的概念図である。
【0065】図6において、41はねじれを補正するた
めの光学系、42は大きさのずれを補正するための光学
系、43は位置のずれを補正するための光学系である。
【0066】光源38から発せられる平行光線は液晶ラ
イトバルブ39により光学画像をなす平行光線となる。
この光学画像はコンデンサレンズ40を通過した後、光
学系材41によってねじれの補正がなされ、光学系42
によって大きさのずれの補正がなされ、光学系43によ
って位置のずれの補正がなされ、スクリーン48に投影
される。
【0067】ここで、ねじれを補正する光学系41は、
図7の(a)に示すように、基本的に3枚の全反射ミラ
ー49,50,51で構成されたイメージローテーター
である。この光学系の詳細図を図14、図15に示す。
図14はこの光学系を図7の(a)のx軸方向から見た
状態、図15はz軸方向から見た状態である。
【0068】図15に示すように、入射光は、一点鎖線
で示す光線61,62,63,64の順に反射して行
く。すなわち、光線64で表される画像は、光線61で
表される画像に変換される。ここで、光線64で表され
る画像は、光線64で表される画像は、光線61で表さ
れる画像を反転したもの(図15の直線mに対して丁度
線対称な画像)となってしまう。このため、光線61で
表される画像は予め電気的に反転させておく必要があ
る。
【0069】このような性質のため、この光学系59
(49)、60(50)、61(51)を光軸に沿って
αだけ回転させると、直線mも光軸に沿ってαだけ回転
する。従って光線64で示す画像は光軸に沿って2αだ
け回転する。また、予め反転補償してある画像なので、
本来の画像に対しては、−2αだけ回転していることと
なる。従って前記フィードバックループが収束した時点
で、初期のねじれ回転角のパラメーターΘに対してα=
Θ/2の関係が成り立っていれば、ねじれ角は補正され
ている。
【0070】次に、大きさのずれを補正する光学系42
は、所謂オートズームを成す光学系である。初期におけ
る大きさのずれパラメーターがΔである場合、前記フィ
ードバックループが収束した時点で、この光学系42の
ズーム比が補正前の値に対して1/Δ倍されていれば、
大きさのずれは補正されている。
【0071】位置のずれを補正する光学系43は、バリ
アブルアングルレンズ(プリズム)と称されるもので、
図7の(b)に示すように、光学的に透明な物質55b
を透明な2つの光学部材55aで挟持すると共に周囲を
蛇腹部材55cでシールして形成した空間内に封入し、
外部からの電気的に制御された付勢力で該2つの光学部
材55aのうち少なくとも一方を回動させて任意のプリ
ズム頂角を形成し、プリズム作用を有するように構成し
た可変頂角プリズムである。本実施の形態においては、
これによって光線の方向を補正して位置のずれを補正す
る。
【0072】ここでプリズム頂角をβ1とすると、図7
の(b)に示すように光軸はβ2−β1だけ曲げられ
る。なお、β1、β2、の関係式は後述する。
【0073】従って前記フィードバックループが収束し
た時点で、初期の位置ずれのパラメーターベクトルCに
対してtan(β2−β1)=|C|/Lの関係が成り
立ち、かつ反対方向であれば、初期の位置ずれは補正さ
れている。なお、Lは図6に示すようにスクリーン48
と光学系43間の距離を示す。
【0074】この光学系の詳細を図16に示す。図16
において、65は頂角β1で屈折率nのプリズムであ
る。直線66はこの光学系から光が外部に放出される面
に対する垂線である。光線67、光線68がこの直線と
の成す角、すなわちβ1とβ2の関係はスネルの法則よ
り次式のようになる。
【0075】n=SIN(β2)/SIN(β1)。
【0076】(nは内部の物質の空気に対する屈折率)
また、プリズム65から放射される光が元の光軸に対し
てβ2−β1だけ曲げられることもまたこの図より明白
である。
【0077】以上の様に、これら3つの光学系41、4
2、43は、夫々前記「ずれ」の要素を表すパラメータ
ーΘ、Δ、Cを夫々光学的に補正する機能を有し、ま
た、これらを適切に制御することにより、投影画像をス
クリーン枠に合わせ込む事ができる。
【0078】(第2の実施の形態)図5は本発明の第2
の実施の形態を示す。本実施の形態において、撮像装置
1によって得られる情報、すなわち各マーカー群(A1
〜A4、B1〜B4)の位置情報はインターフェースを
介してパソコン26に送られる。本実施の形態において
は、「ずれ」の検出および付加光学系制御信号24の発
生はパソコン26上でソフトウェアによって行われる。
【0079】また、パソコン26からインターフェース
21に送られる付加光学系制御信号24のタイミング
は、パソコン26上で稼働するアプリケーションによっ
て決められる。本実施の形態においては次のようなパタ
ーンが用意される。
【0080】1)一定時間毎にずれ補正の合わせ込みを
行う。
【0081】2)ウィンドウが切り替わるときにずれ補
正の合わせ込みを行う。すなわち、ユーザーが本実施の
形態の装置を使用する上で、きりの良いところで時々ず
れ補正をする場合の例として、例えばマルチウインドウ
のシステムで使用者が次の(それまでと別の)ウインド
ウを選択するタイミングに合わせてずれ補正を行う。
【0082】3)座標入力装置付きスクリーン3に備わ
るトリガースイッチ11を使用者が押す毎にずれ補正合
わせ込みを行う。
【0083】
【発明の効果】請求項1〜請求項19に係る発明によれ
ば、被投影面としてのスクリーンに光学的映像を投影す
る際、投射装置を前記スクリーンの前方のおよその位置
に設置するだけで、とくに調整をせずとも前記スクリー
ンの枠等の被投影面の枠に光学的映像を正確に投影する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す投射型画像表
示装置の全体図
【図2】第1の実施の形態のブロック図
【図3】従来の投射型画像表示装置の全体図
【図4】図3の投射型画像表示装置のブロック図
【図5】第2の実施の形態のブロック図
【図6】第1、第2の実施の形態の付加光学系を示す図
【図7】(a)、(b)は光学部材の説明図
【図8】「ずれ」パラメーターを説明するための図
【図9】「ずれ」パラメーターを説明するたの図
【図10】「ずれ」パラメーターを説明するたの図
【図11】「ずれ」パラメーターを説明するたの図
【図12】「ずれ」パラメーターを説明するたの図
【図13】従来の投射型画像表示装置の光学系を示す図
【図14】第1の実施の形態の補正光学系を示す図
【図15】第1の実施の形態の補正光学系を示す図
【図16】第1の実施の形態の補正光学系を示す図
【符号の説明】
1 撮像装置 2 投影装置 3 スクリーン 4 マーカー群 5 投影画像 6 マーカー群 7 投影画像発生装置 8 付加光学系 9 コントローラー 10 パソコン 11 トリガースイッチ 12 ずれ検出手段 13 電源スイッチ 27 投影装置 28 スクリーン 29 投影画像 30 投射部分 31 光学系 33 スクリーン 37 パソコン

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投射装置からの画像光線を被投影面に投
    影して投影画像を表示する投射画像の表示方法におい
    て、 前記被投影面の所定位置に対する前記投影画像のずれを
    光学的に検出し、投影画像のずれを補正することを特徴
    とする投射画像の表示方法。
  2. 【請求項2】 前方に配する被投影面に光線を投射し、
    画像を投影表示する投射画像発生装置と、前記投影画像
    と前記被投影面を映像として取り込む撮像装置と、投影
    画像の光学的な幾何学的状態を光学的に補正する補正手
    段と、前記撮像装置で取り込んだ前記投影画像と前記被
    投影面の像に基づいて前記投影画像の前記被投影面に対
    するずれを検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段
    の検出情報に基づいて前記ずれ補正手段を制御する制御
    手段とを有することを特徴とする投射型画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前方に配する被投影面に光線を投射し、
    画像を投影表示する投射画像発生装置と、前記投影画像
    と前記被投影面を映像として取り込む撮像装置と、投影
    画像の光学的な幾何学的状態を光学的に補正する補正手
    段と、前記撮像装置で取り込んだ前記投影画像と前記被
    投影面の像に基づいて前記投影画像の前記被投影面に対
    するずれを検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段
    の検出情報に基づいて前記ずれ補正手段を逐次制御する
    制御手段とを有することを特徴とする投射型画像表示装
    置。
  4. 【請求項4】 前方に配する座標入力可能な被投影面に
    光線を投射し、画像を投影表示する投射画像発生装置
    と、前記投影画像と前記被投影面を映像として取り込む
    撮像装置と、投影画像の光学的な幾何学的状態を光学的
    に補正する補正手段と、前記撮像装置で取り込んだ前記
    投影画像と前記被投影面の像に基づいて前記投影画像の
    前記被投影面に対するずれを検出するずれ検出手段と、
    前記ずれ検出手段の検出情報に基づいて前記補正手段を
    前記座標入力毎に制御する制御手段とを有することを特
    徴とする投射型画像表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項2、3または4において、前記補
    正手段は、前記被投影面に対する前記投影画像の位置の
    ずれを補正することを特徴とする投射型画像表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項2、3または4において、前記補
    正手段は、前記被投影面に対する前記投影画像の大きさ
    のずれを補正することを特徴とする投射型画像表示装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項2、3または4において、前記補
    正手段は、前記被投影面に対する前記投影画像のねじれ
    を補正することを特徴とする投射型画像表示装置。
  8. 【請求項8】 請求項2、3、4、5、6または7にお
    いて、前記被投影面は、その表示エリアを規定するため
    の、あるいはその座標入力エリアを規定するための第1
    のマーカー群を備えることを特徴とする投射型画像表示
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項2、3、4、5、6、7または8
    において、前記投射画像発生装置は、投影画像の画像エ
    リアを規定する第2のマーカー群を画像の一部として発
    生することを特徴とする投射型画像表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項9において、前記画像発生装置
    は、第2のマーカー群を前記スクリーンの第1のマーカ
    ー群に対応する位置に合わせるように発生させたことを
    特徴とする投射型画像表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項10において、前記ずれ検出手
    段は、前記撮像装置にて取り込んだ画像の第1のマーカ
    ー群および第2のマーカー群の座標をもとに、前記スク
    リーンに対する前記投影画像のずれを検出することを特
    徴とする投射型画像表示装置。
  12. 【請求項12】 請求項11において、前記ずれ検出手
    段は、位置のずれ、大きさのずれ、ねじれを示す3種の
    独立なパラメーターを抽出することを特徴とする投射型
    画像表示装置。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記ずれ検出手
    段は、位置のずれを示すパラメーターを、前記第1のマ
    ーカー群の重心を始点とし第2のマーカー群の重心を終
    点とした二次元ベクトルとして抽出することを特徴とす
    る投射型画像表示装置。
  14. 【請求項14】 請求項12において、前記ずれ検出手
    段は、大きさのずれを示すパラメーターを、前記第1の
    マーカー群の特定の2点によって決まる線分の長さと、
    これに対応する前記第2のマーカー群の特定の2点によ
    って決まる線分の長さの比として抽出することを特徴と
    する投射型画像表示装置。
  15. 【請求項15】 請求項12において、前記ずれ検出手
    段は、ねじれを示すパラメーターを、前記第1のマーカ
    ー群の特性の2点によって決まる2次元ベクトルと、こ
    れに対応する前記第2のマーカー群の特定の2点によっ
    て決まる2次元ベクトルとの成す角として抽出すること
    を特徴とする投射型画像表示装置。
  16. 【請求項16】 請求項2、3または4において、前記
    補正手段は、位置のずれ、大きさのずれ、ねじれに関し
    て夫々独立して光学的に補正することを特徴とする投射
    型画像表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項5または16において、位置の
    ずれを補正する前記補正手段は、光学的に透明な物質を
    透明な2つの光学部材で挟持して形成した空間内に封入
    し、外部から電気的に制御される付勢力で該2つの光学
    部材のうち少なくとも一方を回動させて任意のプリズム
    頂角を形成する可変頂角プリズムであることを特徴とす
    る投射型画像表示装置。
  18. 【請求項18】 請求項7または16において、ねじれ
    を補正する前記補正手段は、複数のミラー群を有し、そ
    れらを光軸に沿って回転させることにより通過する画像
    を前記光軸に沿って回転させることができるイメージロ
    ーテーターであることを特徴とする投射型画像表示装
    置。
  19. 【請求項19】 請求項6または16において、大きさ
    のずれを補正する前記補正手段は、電気的に制御可能な
    ズーム光学系であることを特徴とする投射型画像表示装
    置。
JP9138551A 1997-05-28 1997-05-28 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置 Abandoned JPH10333088A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9138551A JPH10333088A (ja) 1997-05-28 1997-05-28 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置
US09/083,392 US6056408A (en) 1997-05-28 1998-05-22 Method and displaying projected image and projection-type image display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9138551A JPH10333088A (ja) 1997-05-28 1997-05-28 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10333088A true JPH10333088A (ja) 1998-12-18

Family

ID=15224796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9138551A Abandoned JPH10333088A (ja) 1997-05-28 1997-05-28 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6056408A (ja)
JP (1) JPH10333088A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003117671A (ja) * 2001-10-10 2003-04-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd 光ビーム照射装置及び照射方法
JP2006246502A (ja) * 2002-07-23 2006-09-14 Nec Viewtechnology Ltd 画像歪み補正機能を備えたプロジェクタ装置
WO2006115210A1 (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 投射表示装置
JP2007036482A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 情報投影表示装置およびプログラム
JP2007121600A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Yokogawa Electric Corp 画像情報表示装置
US7692604B2 (en) 2003-09-30 2010-04-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Hand-held type projector
JP2014098813A (ja) * 2012-11-15 2014-05-29 Casio Comput Co Ltd 電子看板装置及び動作方法
JP2016073365A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 株式会社三共 遊技機
WO2018135141A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及び投影システム
CN112008234A (zh) * 2020-09-07 2020-12-01 广州黑格智造信息科技有限公司 一种用于隐形矫治器生产的激光打标方法及打标***
JP2021033106A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 セイコーエプソン株式会社 制御方法、検出装置および表示装置
US11477421B2 (en) 2020-03-25 2022-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Display control device, image correction method, and recording medium recorded with program

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001022520A (ja) 1999-07-07 2001-01-26 Canon Inc 座標入力装置
JP4018326B2 (ja) * 2000-08-07 2007-12-05 キヤノン株式会社 座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ
TW480362B (en) * 2000-09-14 2002-03-21 Delta Electronics Inc Automatic calibration method and device of the projector display
US7212098B1 (en) * 2000-09-21 2007-05-01 Myspace, Llc Portable security container
US20030156229A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-21 Koninlijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for automatically adjusting the raster in projection television receivers
US6840627B2 (en) * 2003-01-21 2005-01-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Interactive display device
US7380946B1 (en) * 2003-01-28 2008-06-03 Pixelworks, Inc. Semiautomatic keystone correction system and method
US20040150617A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 Nec Viewtechnology, Ltd Image projector having a grid display device
EP1607795A1 (en) * 2003-03-26 2005-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video display system
US7175285B2 (en) * 2003-07-29 2007-02-13 Sharp Laboratories Of America, Inc. Projection system that adjusts for keystoning
JP3827662B2 (ja) * 2003-09-10 2006-09-27 Necビューテクノロジー株式会社 投射型表示装置
US6997563B1 (en) * 2004-05-19 2006-02-14 Pixelworks, Inc. Keystone correction derived from the parameters of projectors
JP3740487B1 (ja) * 2004-10-28 2006-02-01 キヤノン株式会社 表示装置および表示方法
US7441906B1 (en) 2005-07-05 2008-10-28 Pixelworks, Inc. Keystone correction system and method
US20070052695A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-08 Barnes Ted W Generating and displaying spatially offset sub-frames
NO330155B1 (no) * 2006-02-28 2011-02-28 3D Perception As Fremgangsmate og anordning til bruk ved kalibrering av en projektors bildevisning mot en fremviserskjerm, og fremviserskjerm til slik bruk.
JP5060200B2 (ja) * 2007-08-08 2012-10-31 キヤノン株式会社 画像処理装置および画像処理方法
US7857460B2 (en) * 2007-09-26 2010-12-28 Motorola Mobility, Inc. Image stabilization in a laser-scanning based projector
JP5226361B2 (ja) * 2008-04-09 2013-07-03 キヤノン株式会社 放送受信装置、放送受信方法
JP5335293B2 (ja) * 2008-06-13 2013-11-06 キヤノン株式会社 液晶表示装置及びその駆動方法
JP5202347B2 (ja) * 2009-01-09 2013-06-05 キヤノン株式会社 動画像処理装置および動画像処理方法
JP5596943B2 (ja) * 2009-07-09 2014-09-24 キヤノン株式会社 画像表示装置及びその制御方法
US8919965B2 (en) 2010-07-02 2014-12-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Image stabilization and skew correction for projection devices
WO2014150698A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 3M Innovative Properties Company Projection system comprising a non-rectangular projection screen, capable of projection alignment by using alignment marks and method of alignment therefor
US10009586B2 (en) * 2016-11-11 2018-06-26 Christie Digital Systems Usa, Inc. System and method for projecting images on a marked surface
CN110913191A (zh) * 2019-12-19 2020-03-24 成都极米科技股份有限公司 一种梯形校正***和梯形校正方法
CN117288095B (zh) * 2023-11-27 2024-02-13 浙江极氪汽车研究开发有限公司 一种门槛照地灯的检测装置及方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3856392A (en) * 1971-02-22 1974-12-24 Photoidetics Inc Automatic lens focusing method and apparatus
US4085425A (en) * 1976-05-27 1978-04-18 General Electric Company Precise control of television picture size and position
DD200820B1 (de) * 1981-07-22 1987-01-21 Raimund Koch Anordnung zur ermittlung der einstellwerte eines photogrammetrischen entzerrungsgeraetes
US4684996A (en) * 1986-08-25 1987-08-04 Eastman Kodak Company Video projector with optical feedback
DE3874366T2 (de) * 1987-02-26 1993-02-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatisches konvergenzabgleichsystem fuer farbfernseh-wiedergabegeraete.
JPH04181935A (ja) * 1990-11-16 1992-06-29 Canon Inc 自動焦点検出手段を有した光学装置
JP3409330B2 (ja) * 1991-02-08 2003-05-26 ソニー株式会社 投射型表示装置の調整装置および調整方法
WO1992015084A1 (en) * 1991-02-14 1992-09-03 Proxima Corporation Method and apparatus for calibrating geometrically an optical computer input system
US5537168A (en) * 1991-04-26 1996-07-16 Canon Kabushiki Kaisha Projection optical apparatus comprising automatic adjustment unit
US5235363A (en) * 1991-05-10 1993-08-10 Nview Corporation Method and apparatus for interacting with a computer generated projected image
JPH0548994A (ja) * 1991-08-19 1993-02-26 Mitsubishi Electric Corp 可搬形投写型プロジエクシヨンtv
JPH05150369A (ja) * 1991-12-02 1993-06-18 Mitsubishi Electric Corp 空間光伝送装置
US5444506A (en) * 1992-04-20 1995-08-22 Canon Aptex Inc. Projection original film feeding apparatus
JPH063577A (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 Sony Corp フォーカス調整装置およびその方法
US5329310A (en) * 1992-06-30 1994-07-12 The Walt Disney Company Method and apparatus for controlling distortion of a projected image
JPH06189238A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Toshiba Corp 投射型表示装置
JPH06253241A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投写型ディスプレイの投写歪補正方法
US5434632A (en) * 1993-03-22 1995-07-18 U.S. Philips Corporation Image projection apparatus with a autofocusing system
JPH0728166A (ja) * 1993-07-14 1995-01-31 Mitsubishi Electric Corp ビデオプロジェクター装置
JPH07131742A (ja) * 1993-11-05 1995-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投射型ディスプレイの画像補正装置
JPH07143506A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投射型ディスプレイ装置
JPH07239504A (ja) * 1994-03-01 1995-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 大型表示装置
KR0142783B1 (ko) * 1994-03-19 1998-07-15 구자홍 프로젝터의 경사면 투사시 화상보정장치 및 방법
JP2935805B2 (ja) * 1994-03-23 1999-08-16 ローム株式会社 自動焦点プロジェクター
US5883476A (en) * 1994-06-09 1999-03-16 Hitachi, Ltd. Convergence correction system with recovery function and display apparatus using the same
JP3453428B2 (ja) * 1994-07-07 2003-10-06 キヤノン株式会社 情報処理装置及びその制御方法
JPH08182013A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Hitachi Ltd デジタルコンバーゼンス自動調整装置
JPH08331610A (ja) * 1995-06-05 1996-12-13 Mitsubishi Electric Corp 自動画像調整装置
KR0173704B1 (ko) * 1995-07-25 1999-03-20 배순훈 투사형 화상표시시스템의 비대칭화면 보정장치
US5872593A (en) * 1997-06-04 1999-02-16 Sony Corporation Apparatus and method for calibrating video displays about points within the viewable area

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003117671A (ja) * 2001-10-10 2003-04-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd 光ビーム照射装置及び照射方法
JP2006246502A (ja) * 2002-07-23 2006-09-14 Nec Viewtechnology Ltd 画像歪み補正機能を備えたプロジェクタ装置
US7692604B2 (en) 2003-09-30 2010-04-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Hand-held type projector
WO2006115210A1 (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 投射表示装置
US7771058B2 (en) 2005-04-22 2010-08-10 Panasonic Corporation Projection display apparatus
JP2007036482A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 情報投影表示装置およびプログラム
JP2007121600A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Yokogawa Electric Corp 画像情報表示装置
JP2014098813A (ja) * 2012-11-15 2014-05-29 Casio Comput Co Ltd 電子看板装置及び動作方法
JP2016073365A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 株式会社三共 遊技機
WO2018135141A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及び投影システム
JP2021033106A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 セイコーエプソン株式会社 制御方法、検出装置および表示装置
US11477421B2 (en) 2020-03-25 2022-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Display control device, image correction method, and recording medium recorded with program
CN112008234A (zh) * 2020-09-07 2020-12-01 广州黑格智造信息科技有限公司 一种用于隐形矫治器生产的激光打标方法及打标***
CN112008234B (zh) * 2020-09-07 2022-11-08 广州黑格智造信息科技有限公司 一种用于隐形矫治器生产的激光打标方法及打标***

Also Published As

Publication number Publication date
US6056408A (en) 2000-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10333088A (ja) 投射画像の表示方法および投射型画像表示装置
US4479784A (en) Eye line-of-sight responsive wide angle visual system
US6704000B2 (en) Method for remote computer operation via a wireless optical device
TWI387339B (zh) 投射裝置、系統與方法
JP2002328428A (ja) プロジェクタおよび画像投射システム
US11435577B2 (en) Foveated projection system to produce ocular resolution near-eye displays
JP2004538501A (ja) 視野の画像内容に重ね合わせる高解像度のレーザ網膜投影のための装置および方法
JP2011017894A (ja) プロジェクター、画像投写システムおよび画像投写方法
JP2010122273A (ja) 投写光学系のズーム比測定方法、そのズーム比測定方法を用いた投写画像の補正方法及びその補正方法を実行するプロジェクタ
CN109302594A (zh) 包括眼睛***的投影显示装置
JP2000122617A (ja) 台形歪み補正装置
US8670038B2 (en) Projection display device and method of controlling the same
JP4428371B2 (ja) 投写型画像表示装置及び平面被投写体
JP2008233462A (ja) プロジェクタおよびプロジェクタの投写方法
JP2006352495A (ja) 遠隔指示システム
JP3879560B2 (ja) 投写型画像表示装置
US10690923B1 (en) Scanning system for a tiling display
JP4199641B2 (ja) プロジェクタ装置
US7461939B2 (en) Automatic zoom for screen fitting
US20020080999A1 (en) System and method for highlighting a scene under vision guidance
JP4423777B2 (ja) パノラマプロジェクタ装置およびパノラマ撮影装置
EP4091319B1 (en) Method of controlling a camera
JP6494060B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP2005062486A (ja) 投射システム、投射装置、及び投射方法
JP5664725B2 (ja) プロジェクター、画像投写システムおよび画像投写方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051004

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20051124