图像处理装置、投影仪、变形修正方法

摘要

本发明涉及图像处理装置、投影仪、变形修正方法。用于提高投射图像的变形修正精度。使用修正图案图像数据，处理对投影仪输入的图像数据，对因屏幕的曲面变形引起的投射图像的变形进行修正。与图像的纵向相比，按多个特征点(P1、P2、…Pn)在横向更浓密地配置修正图案图像(202)。由于如果短焦点投影仪对比较小的投射面(SC)投射图像，则投射光对于投射面近似朝上入射，所以由投影仪投射到投射面的投射图像因投射面的变形而在上下方向大幅变形。因此，使用在与对投射面向上入射的投射光(W)大致垂直的方向(投射面SC的水平方向)浓密地配置了特征点的修正图案图像，细致地检测认为变形量大的投射图像的上下方向的变形。

权利要求

1.一种图像处理装置，用于修正由从投影仪射出的投射光投射到投射面上的图像的变形，其特征在于，具备：检测部件，其检测由所述投影仪投射到所述投射面上、并根据所述投射光向所述投射面的入射形态而以不同的密度配置有多个规定图形的修正用图像上表示的所述规定图形的显示位置；

变形修正信息生成部件，其根据所述检测出的显示位置、表示所述修正用图像的修正用图像数据，生成用于赋予与被投射到所述投射面上的图像的变形相反方向的变形的变形修正信息；

取得部件，其取得表示投射到所述投射面的图像的图像数据；和变形修正部件，其使用所述变形修正信息，对所述取得的图像数据实施变形修正处理。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，按照所述投射光向所述投射面的入射方向，以不同的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，相比于与所述投射光向所述投射面的入射方向大致平行的方向，在大致垂直的方向以高的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，按照所述投射光向所述投射面的入射角度，以不同的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。

5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其特征在于，对应所述投射面的所述投射光的入射角度的增大，以高的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。

6.根据权利要求4所述的图像处理装置，其特征在于，所述投射光以第一角度入射的被投射到所述投射面上的第一位置的多个所述规定图形以第一密度配置，所述投射光以比第一角度大的第二角度入射的被投射到所述投射面上的第二位置的多个所述规定图形，以比所述第一密度高的第二密度配置。

7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，按照从所述投影仪到所述投射面的所述投射光的投射距离，所述修正用图像的规定图形被配置成所述密度不同。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，还具备：摄影修正用图像数据取得部件，其取得表示由摄影部件拍摄的所述投射修正用图像的摄影修正用图像数据；和修正用图像数据取得部件，其取得表示所述修正用图像的修正用图像数据；

所述变形修正信息生成部件将由所述摄影修正用图像数据表示的摄影图像和所述修正用图像进行比较，根据所述规定图形的投射位置的偏移，生成所述变形修正信息。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，还具备：预先存储与所述投影仪的光学系统的结构对应的所述修正用图像数据的存储部。

10.一种投影仪，其特征在于，具有：

光源；

图像形成部，其根据图像数据对来自所述光源的射出光进行调制，形成由图像数据表示的图像；

投射光学系统，其将表示由所述图像形成部形成的图像的光投射到所述投射面上；和权利要求1～9中任意一项所述的图像处理装置。

11.一种变形修正方法，由对基于从投影仪射出的投射光显示到投射面上的图像的变形进行修正的图像处理装置执行，其特征在于，检测由所述投影仪显示到所述投射面上、并按照所述投射光向所述投射面的入射形态以不同的密度配置有多个规定图形的修正用图像上表示的所述规定图形的显示位置；

根据所述检测出的显示位置、和表示所述修正用图像的修正用图像数据，生成用于赋予与被投射到所述投射面上的图像的变形相反方向的变形的变形修正信息；

取得表示投射到所述投射面的图像的图像数据；

使用所述变形修正信息，对所述取得的图像数据进行变形修正处理。

说明书

图像处理装置、投影仪、变形修正方法

技术领域

[0001] 本发明涉及投影仪用的图像处理，特别涉及在投射面上显示的图像的变形修正技术。

背景技术

[0002] 使用由光阀或数字微镜器件、二向棱镜等各种光学元件构成的光学系统和来自光源的照明光，根据图像数据将图像投射到屏幕上的投影仪正在被应用。投影仪用的屏幕形成为平面状，但不是完全的平面，会由于设置环境或气温、屏幕的材质、时效劣化引起的褶皱或松弛，产生微小的鼓起。尤其在能够便携的卷绕式屏幕中，当搬运或保存时，保存屏幕的管将弯曲，容易产生褶皱或松弛。

[0003] 公知向发生褶皱或松弛的屏幕投射图像时，由于褶皱或松弛引起的鼓起，图像会产生变形。作为解决该图像的变形的技术，例如公开有一种将在屏幕的水平方向及垂直方向以同一间隔配置了点图形的图案图像投射到屏幕上，根据屏幕上表示点图形的位置和原来的图案图像的表示点图像的位置的偏移，对图像进行变形修正，然后将没有变形的图像投射到屏幕上的技术。

[0004] [专利文献1]特开2001-083949号公报

[0005] [专利文献2]特开2004-228619号公报

[0006] 可是，由于投射光向屏幕的入射方向或入射角度等入射形态的不同，会导致由入射到相同位置的投射光表示的图像的变形量不同。因此，当如以往的技术那样使用以同一间隔配置了点图形的图案图像时，无法精度良好地检测因投射光的入射形态的不同引起的变形量的不同，产生无法以高精度对投射到屏幕上的图像的变形进行修正的问题。此外，当使用以同一间隔紧密地配置了点图形的图案图像时，必须计算出特征点的数量的变形量，导致投影仪的处理负荷增大，处理时间的增加。

发明内容

[0007] 本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，在抑制投影仪的处理负荷增大的同时，提高投射图像的变形修正精度。

[0008] 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而提出的，可作为以下的形态或者应用例实现。

[0009] [应用例1]

[0010] 一种图像处理装置，用于修正由从投影仪射出的投射光投射到投射面上的图像的变形，具备：检测部件，其检测由所述投影仪投射到所述投射面上、并根据所述投射光向所述投射面的入射形态而以不同的密度配置有多个规定图形的修正用图像上表示的所述规定图形的显示位置；变形修正信息生成部件，其根据所述检测出的显示位置、和表示所述修正用图像的修正用图像数据，生成投射到所述投射面上的图像的变形修正所使用的变形修正信息；取得部件，其取得表示投射到所述投射面的图像的图像数据；和变形修正部件，其使用所述变形修正信息，对所述取得的图像数据实施变形修正处理。

[0011] 根据应用例1的图像处理装置，由于使用根据投射光的入射形态而以不同的密度配置了规定图形的修正用图像数据，检测投射图像的变形，所以能根据入射形态，精度良好地检测出不同的变形量。因此，对于表示投射到投射面上的图像的图像数据，能实施精度高的变形修正处理。由此，可生成用于在投射面显示没有变形的图像的图像数据。而且，根据应用例1的图像处理装置，由于使用了根据投射光的入射对应，在认为投射图像的变形量少的位置，规定图形的配置密度低，在认为投射图像的变形量多的位置，规定图形的配置密度提高地构成的修正图案图像，所以能抑制因增加规定图形的数量而引起的图像处理装置的处理负载的增加。

[0012] 在应用例1的图像处理装置中，按照所述投射光向所述投射面的入射方向，以不同的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测出根据投射光向投射面的入射方向的不同而在投射图像中不同表现的变形。

[0013] 应用例1的图像处理装置中，在按照所述投射光向所述投射面的入 射方向而分割的各区域中，以不同的密度配置投射到所述投射面的多个所述规定图形。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测按照投射光向投射面的入射方向的不同，在投射图像中不同表现的变形。

[0014] 在应用例1的图像处理装置中，相比于与所述投射光向所述投射面的入射方向大致平行的方向，在大致垂直的方向以高的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测与入射方向近似垂直的方向的变形。 [0015] 在应用例1的图像处理装置中，按照所述投射光向所述投射面的入射角度，以不同的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测按照投射光向投射面的入射方向的不同，在投射图像中不同表现的变形。

[0016] 在应用例1的图像处理装置中，对应所述投射面的所述投射光的入射角度的增大，以高的密度配置投射到所述投射面上的多个所述规定图形。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测投射光的入射角度大的位置的变形。

[0017] 在应用例1的图像处理装置中，所述投射光以第一角度入射的被投射到所述投射面上的第一位置的多个所述规定图形以第一密度配置，所述投射光以比第一角度大的第二角度入射的被投射到所述投射面上的第二位置的多个所述规定图形，以比所述第一密度高的第二密度配置。根据应用例1的图像处理装置，与投射光的入射角度小的位置相比，能精度良好地检测出投射光的入射角度大的位置的变形。

[0018] 在应用例1的图像处理装置中，按照从所述投影仪到所述投射面的所述投射光的投射距离，所述修正用图像的规定图形被配置成所述密度不同。根据应用例1的图像处理装置，能精度良好地检测按照投射距离的不同而在投射图像中不同表现的变形。 [0019] 应用例1的图像处理装置具备：摄影修正用图像数据取得部件，其取得表示由摄影部件拍摄的所述投射修正用图像的摄影修正用图像数据；和

[0020] 修正用图像数据取得部件，其取得表示所述修正用图像的修正用图 像数据； [0021] 所述变形修正信息生成部件将由所述摄影修正用图像数据表示的摄影图像和所述修正用图像进行比较，根据所述规定图形的投射位置的偏移，生成所述变形修正信息。根据应用例1的图像处理装置，可使用拍摄了投射面上显示的修正图案图像的摄影图像，自动生成变形修正信息。

[0022] 应用例1的图像处理装置还具备：预先存储与所述投影仪的光学系统的结构对应的所述修正用图像数据的存储部。根据应用例1的图像处理装置，预先存储了适合于投影仪的修正图像数据。因此，由于不必生成修正图像数据，或者从其他装置取得，所以能减轻投影仪的处理负担。

[0023] [应用例2]

[0024] 应用例2的投影仪具有：光源；图像形成部，其根据图像数据对来自所述光源的射出光进行调制，形成由图像数据表示的图像；投射光学系统，其将表示由所述图像形成部形成的图像的光投射到所述投射面上；和应用例1的图像处理装置。根据应用例2的投影仪，能将考虑了投射光的入射形态的被实施了变形修正处理的图像数据在投射面上显示图像。因此，在投射面能显示没有变形的图像。

[0025] 在本发明中，上述各种形态能适当组合，或者省略一部分而应用。而且，本发明除了作为上述的图像处理装置的结构之外，也能构成为基于图像处理装置的变形修正方法、用于使图像处理装置执行图像处理的计算机程序、以计算机可读取的方式记录该计算机程序的记录介质。无论在哪个结构中，都能适当应用上述的各形态。作为计算机可读取的记录介质，例如能利用软盘、CD-ROM、DVD-ROM、光磁盘、IC卡、硬盘等各种介质。 附图说明

[0026] 图1是表示第一实施例的投影仪的结构的说明图。

[0027] 图2是表示第一实施例的投影仪的结构的框图。

[0028] 图3是对第一实施例的修正图案图像进行说明的说明图。

[0029] 图4是说明第一实施例的变形修正处理的流程图。

[0030] 图5是对第一实施例的变形修正信息生成处理进行说明的说明图。 [0031] 图6是对第一实施例的变形修正处理进行说明的说明图。

[0032] 图7是对第二实施例的投射光的入射角度和修正图案图像300进行例示的说明图。

[0033] 图8是对第三实施例的投影仪10b的投射距离进行说明的说明图。 [0034] 图9是表示第三实施例的修正图案图像450的说明图。

[0035] 图10是对第四实施例的投影仪10c的倾斜进行说明的说明图。

[0036] 图11是对第四实施例的变形修正处理进行说明的流程图。

[0037] 符号说明：10、10a、10b、10c-投影仪；11-光源灯；12-光源灯驱动部；13-液晶光阀；13-光阀；14-液晶光阀驱动部；15-投射光学系统；16-投射光学系统调整部；20-摄影部；25-摄影镜头；50-图像处理部；100-CPU；102-图像取得部；104-修正信息生成部；106-变形修正部；110-存储器；120-操作部；200-修正图案图像数据；210-修正图案图像；
220-投射修正图案图像；230-摄影修正图案图像；300-修正图案图像；350-修正图案图像；400-投射距离线；450-修正图案图像；510-操作部。

具体实施方式

[0038] A.实施例：

[0039] A1.系统构成：

[0040] 图1是表示第一实施例的投影仪的结构的说明图。在图1的圆X中，一并表示了由于投射面SC的曲面变形而在投射图像中产生变形的原理。在以下的实施例中，“投射面SC的曲面变形”表示由于投射面SC的褶皱或松弛而引起在投射面SC表面产生的突状或凹陷状的变形。圆X内的图表示了投射面SC的纵向(图1的X-X方向)的截面的一部分。 [0041] 投影仪10如图1所示，是从投射面SC的几乎正下方且比较远离的位置将表示图像的光向投射面SC投射的短焦点投影仪。以后，在实施例中，将从投影仪投射到投射面SC上的光称作投射光。投影仪10对从其他装置输入的输入图像数据进行变形修正处理，并将修正后的输入图像数据投射到投射面SC上。

[0042] 摄影部20具有摄影镜头25及未图示的摄像元件，按照使用者的操作，拍摄投射到投射面SC上的图像。在第一实施例中，拍摄将为了修正因投射面SC的曲面变形而在投射图像中表示的变形而使用的修正图案图像投射到投射面SC上的投射修正图案图像220。另外，在投射到投射面SC上的图像的拍摄时，优选从视听者的视点位置拍摄，优选摄影部20的光轴与投射面SC的法线几乎平行。

[0043] 投射面SC是以白色的布料形成的悬挂式投射面SC，在收纳时被卷绕收藏到圆筒状的收藏容器中。

[0044] 说明在由投影仪投射到投射面SC上的图像(以后在第一实施例中称作投射图像)中产生变形的原理。在图1的圆X中，理想投射位置A表示在投射面SC上没有变形D的状态下，将投射光W投射到投射面SC上的位置，现实显示位置B表示实际将投射光W投射到投射面SC上的位置。在投射面SC上有时由于投射面SC的褶皱或松弛，在表面产生突状或凹陷状的变形。在悬挂式、卷绕式的投射面SC中特别容易产生变形。

[0045] 在第一实施例中，如图1的圆X所示，由于从投射面SC的下方对投射面SC近似朝上入射投射光W，所以在投射面SC产生了变形D时，实际上投射光W被投射到距理想投射位置A距离为d的下方的现实显示位置B。这样，当对于投射面SC近似朝上入射投射光W时，如果投射面SC向投影仪一侧以突状变形，则投射光W在比理想投射位置A靠下方处显示。而如果投射面SC向投影仪10侧以凹陷状变形，则投射光W被显示到比理想投射位置A靠上部d的位置。即，当对于投射面SC朝上入射投射光W时，由于投射面SC的曲面变形，投射图像相对于投射面SC的左右方向，在上下方向大幅变形。结果导致投射面SC上显示的投射图像在上下方向大幅变形。另外，变形的发生并不局限于投射光相对于投射面SC朝上入射的情形，而是在沿着投射光的入射方 向大幅变形。

[0046] 第一实施例的投影仪10将根据投射光的入射方向以不同的密度配置了由圆图形表示的多个特征点P的修正图案图像显示到投射面SC ，根据由摄影部20拍摄的修正图案图像(以下称为摄影修正图案图像)的特征点P的显示位置对投射图像的变形进行修正。

[0047] A2.功能块：

[0048] 图2是表示第一实施例的投影仪的构成的框图。投影仪10具有：光源灯11、液晶光阀13、投射光学系统15。在图2中，简略地表示了各光学系统。而且，投影仪10具有：光源灯驱动部12、液晶光阀驱动部14、投射光学系统调整部16、CPU100、图像取得部102、变形修正信息生成部104、变形修正部106、存储器110及操作部120。CPU100控制投影仪10全体的动作。另外，在第一实施例中，CPU100、图像取得部102、变形修正信息生成部104、变形修正部106、存储器110相当于权利要求的“图像处理装置”。

[0049] 光源灯驱动部12用于驱动光源灯11。液晶光阀驱动部14根据由图像处理部50赋予的图像数据驱动液晶光阀13。

[0050] 操作部510根据来自用户的输入，使CPU100执行各种处理。例如，用户可通过操作部510变更图像的变形修正处理所使用的参数，或者调整投射到投射面SC上的图像的对比度。

[0051] 投射光学系统调整部16对投射光学系统15的位置进行调整。具体而言，投射光学系统调整部16朝向与光源光轴LA平行的方向，使投射光学系统15所含有的镜头移动，或者调整移动位置。光源光轴表示从光源灯11射出的光的中心轴。另外，也可以不具有投射光学系统调整部，可以通过手动调整投射光学系统的位置。

[0052] 图像处理部50使用对由摄影部20拍摄的摄影修正图案图像进行表示的摄影修正图案图像数据，处理从外部对投影仪10输入的图像数据，根据输入图像数据生成修正图像数据，并将修正图像数据向液晶光阀驱动部14传输。在投射面SC产生了曲面变形时，对输入图像数据实施向由图像数据表示的图像赋予和投射面SC的鼓起或凹陷相反方向的变形 的变形修正处理， 在光阀13上显示被赋予了该变形的图像，由此能够在投射面SC上显示没有变形的图像。以后，在实施例中，将在液晶光阀13上形成的变形的图像称作“变形图像”。

[0053] 在存储器110中预先存储有表示在投射面SC的曲面变形的检测中使用的修正图案图像的修正图案图像数据200。预先按照投影仪的光学系统的设计，生成修正图案图像数据200。另外，在第一实施例中，使用在与投射光向投射面SC的投射方向大致垂直的方向浓密地配置了特征点的修正图案图像。

[0054] 图像取得部102具有将修正图案图像数据或者从外部赋予的图像数据向变形修正信息生成部104输送的功能，例如由A/D转换器构成。在第一实施例中，图像取得部102从存储卡MC取得应该向投射面投射的图像数据。

[0055] 变形修正信息生成部104使用表示摄影修正图案图像的摄影修正图案图像数据、和存储器110中存储的修正图案图像数据200，生成在投射图像的变形修正中使用的变形修正信息。

[0056] 变形修正部106使用由变形修正信息生成部104生成的变形修正信息，对由图像取得部102交接的输入图像数据实施变形修正处理，根据输入图像数据生成表示变形图像的修正图像数据，向液晶光阀驱动部14输送。变形修正部106例如由图像处理器构成。 [0057] 液晶光阀驱动部14使用从变形修正部106交接的修正图像数据驱动液晶光阀13。如果根据修正图像数据，在液晶光阀13上形成变形图像，则在投射面SC上显示没有曲面变形的图像。另外，在投射面SC上显示的投射修正图案图像220被用户预先修正了由于投影仪10的倾斜而产生的梯形变形。

[0058] A3.修正图案图像：

[0059] 图3是对第一实施例的修正图案图像进行说明的说明图。图3(a)表示了由第一实施例的修正图案图像数据200表示的修正图案图像202，图3(b)对投射光W向投射面SC的入射方向和修正图案图像202的特征点的配置密度的关系进行了表示。修正图案图像202被配置 成与图像的纵向相比，以圆的图形表示的多个特征点P1、P2、…Pn在横向更浓密。由于第一实施例的投影仪10是短焦点投影仪，而且，投射面SC比较小，所以如图3(b)所示，投射光相对于投射面SC几乎朝上地入射。因此，如图1所述那样，由第一实施例的投影仪10投射到投射面SC上的投射图像会因为投射面SC的变形，而在上下方向大幅变形。
为此，在第一实施例中，如图3(b)所示，利用在与向投射面SC朝上入射的投射光W大致垂直的方向(第一实施例中为投射面SC的水平方向)浓密地配置了特征点P1、P2、…Pn的修正图案图像202，对认为变形量大的投射图像的上下方向的变形细致地进行检测。 [0060] A4.变形修正处理：

[0061] 参照图4～图6，说明变形修正处理。图4是说明第一实施例的变形修正处理的流程图。图5是说明第一实施例的变形修正信息生成处理的说明图。图6是说明第一实施例的变形修正处理的说明图。通过借助操作部120由用户输入变形修正处理的开始指示，由CPU100控制各功能块，来执行变形修正处理。

[0062] CPU100从存储器110取得修正图案图像数据200，在光阀13上形成修正图案图像210，将其投射到投射面SC(步骤S10)。按照使用者的操作，摄影部20拍摄被投射到投射面SC上的投射修正图案图像220，生成投射修正图案图像数据。

[0063] CPU100取得摄影修正图案图像数据(步骤S12)，生成对输入图形数据赋予与投射图像的变形反向的变形的变形修正信息(步骤S14)。

[0064] 参照图5和图6，对变形修正信息的生成加以说明。图5(a)表示在光阀上显示的修正图案图像210，图5(b)表示摄影修正图案图像230。图5(a)中，特征点P1、P2、…Pn表示修正图案图像210的特征点。而在图5(b)中，特征点Q1、Q2、…Qn表示摄影修正图案图像230的特征点。各特征点Q1、Q2、…Qn与修正图案图像210的各特征点P1、P2、…Pn对应。另外，当投射面SC不产生曲面变形时，作为显示特征点P1、P2、…Pn的理想投射位置的一个例子，在图5(b)中一并表示了特征点P2的理想投射位置p2。在第一实施例中，利用二维的XY坐标系表示了构成在光阀13上显示的修正图案图像210的各 像素的位置，利用二维的xy坐标系表示了构成摄影修正图案图像230的各像素的位置。以后，当表示规定的特征点时，使用表示特征点的像素的坐标，表示为Pi(Xi，Yi)、Qi(xi，yi)。变量i是1以上的整数。

[0065] 如图5(b)所示，在摄影修正图案图像230中，特征点Q1、Q2、…Qn因投射面SC的曲面变形而被显示为从理想投射位置偏移。例如，特征点Q2被显示为从特征点P2的理想投射位置p2向上方偏移。为了将各特征点Qi显示于理想投射位置pi，如图6(a)所示，只要根据计算出的变形量，将与各特征点Qi对应的修正图案图像210的各特征点Pi的位置，向与各特征点Qi的变形方向相反方向的Pi’(Xi’，Yi’)移动即可。

[0066] CPU100分析摄影修正图案图像230，检测特征点Qi的坐标(xi，yi)，计算出表示所有的特征点Qi的位置从与各特征点Qi对应的特征点Pi的理想投射位置pi(ai，bi)向哪个方向偏移多少的变形量。变形量例如可以是理想投射位置pi的坐标与特征点Qi的坐标的差分(ai-xi、bi-yi)。CPU100生成将如此计算出的全部特征点的变形量集中到表中的变形修正信息。

[0067] CPU100使用生成的变形修正信息，对输入图像数据实施赋予与特征点的变形相反方向的变形的变形修正处理(步骤S16)，根据被实施了变形修正处理的修正图像数据，在光阀13上显示变形图像(步骤S18)。另外，在进行变形修正处理时，不仅对与各特征点对应的地方赋予变形，优选对于各特征点的周围的区域，例如也根据相邻的特征点彼此间的变形量进行近似，由此对变形进行增补。在图6(b)中，作为一个例子，表示根据被实施了变形修正处理的修正图像数据，在光阀13上显示的变形图像。如图6(b)所示，变形图像240的各特征点Pi根据变形修正信息，移动到与摄影修正图案图像230的特征点Qi的变形相反方向的Pi’(Xi’，Yi’)。结果，可在投射面SC上显示没有变形的图像。 [0068] 根据以上说明的第一实施例的投影仪，利用根据投射光的入射形态以不同的密度配置了多个特征点的修正图案图像，检测出投射图像的变形。因此，与使用以等间隔紧密地配置了特征点的修正图案图像时相比，能够在维持检测精度的同时，以少的计算量检测出投射图像的变形。由 此，可精度良好地修正投射图像的变形，在投射面显示没有变形的图像。

[0069] 在第一实施例中，使用在沿着投射光向投射面SC的入射方向的方向稀疏地配置了特征点，在与投射光向投射面SC的入射方向大致垂直的方向浓密地配置了特征点的修正图案图像，进行了变形修正处理。因此，能够细致地检测出认为变形大的部位的变形。例如第一实施例那样，当投射光从投射面SC下方向投射面SC几乎朝上入射时，投射图像的变形在上下方向大幅变形，但如第一实施例那样，通过使用特征点相对于上下方向，在左右方向浓密配置的修正图案图像，可精度良好地检测上下方向的变形。

[0070] 另外，由于按照投影仪和屏幕的位置关系，决定投影仪的光学系统的结构(例如投射镜头的结构)，所以可决定与投影仪的光学系统的结构对应的修正用图案图像。根据第一实施例的投影仪，由于预先存储了与投影仪的光学系统的设计对应的修正图案图像，所以能省略从其他装置取得或生成修正图案图像的工时，可提高处理速度。 [0071] 优选第一实施例的修正图案图像在投影仪比较远离投射面SC的时候使用。 [0072] B.第二实施例：

[0073] 在第二实施例中，使用根据投射光的入射角度以不同的密度配置的修正图案图像，进行变形修正处理。第二实施例的投影仪10是短焦点投影仪，在投射面SC的下方，从比较接近投影仪的位置显示图像。另外，在第二实施例中，投影仪的结构和变形修正处理的流程除了修正图案图像不同以外，与第一实施例相同。

[0074] B1.入射角度和修正图案图像：

[0075] 图7是对第二实施例的投射光的入射角度和修正图案图像300进行例示的说明图。在图7的圆Y1、Y2中，一并表示了投射光W2、W3的入射角度和投射图像的变形量的关系。在第二实施例中，投影仪10a从投射面SC的下方，即从投射面SC离开规定距离的位置投射了投射光。如图7所示，投射光W1向投射面SC的下方区域A的入射角度是入射角度θ1，投射光W2向投射面SC的中央区域B的入射角度为入 射角度θ2＞入射角度θ1，投射光W3向投射面SC的上方区域C的入射角度为入射角度θ3＞入射角度θ2。即，越是投射面SC的上方区域C，投射光的入射角度越大。

[0076] 图7的圆Y1表示投射光W2以入射角度θ2入射的投射面SC的中央区域B的放大图，圆Y2表示投射光W3以入射角度θ3入射的投射面SC的上方区域C的放大图。理想投射位置P10是在投射面SC不发生曲面变形时显示投射光W2(入射角度θ2)的位置，现实显示位置P20是在投射面SC发生了曲面变形时显示投射光W2的位置。在圆Y2中，理想投射位置P11是在投射面SC不发生曲面变形时显示投射光W3(入射角度θ3)的位置，现实显示位置P30是在投射面SC发生了曲面变形时显示投射光W3的位置。入射角度大的投射光W3的现实显示位置P30距离理想投射位置P10的变形量d2，比投射光W2的显示位置距离理想投射位置P11的变形量d1大。即，投射光的入射角度越大，投射图像越大幅变形。而且，在第二实施例中，由于对于投射面SC向上入射投射光，所以如第一实施例所述那样，在投射面SC的上下方向大幅变形。

[0077] 修正图案图像300在与投射光向屏幕的入射方向大致垂直的方向，并且伴随着投射光的入射角度的扩大而浓密地配置了特征点 。具体而言，在修正图案图像300中，除了在与投射光的入射方向大致垂直的方向浓密地配置的第一实施例的修正图案图像中所配置的特征点之外，在投射到投射面SC的上方区域C的区域，沿着投射光的入射方向浓密地配置特征点，并且在投射到投射面SC的中央区域B的区域，沿着投射光的入射方向比区域C的密度稀疏，且比投射光投射到投射面SC的下方区域A的区域的密度浓密地配置特征点。 [0078] 投影仪10a使用如上所述配置密度按照投射光的入射角度而不同的修正图案图像300，生成变形修正信息，对所取得的图像数据进行变形修正处理，并在投射面SC上显示输入图像。

[0079] 根据以上说明的第二实施例的投影仪10a，在投射图像中，投射光向投射面SC的入射角度越大的位置，越能细致地检测出变形。在第二实施例中，由于投射光从投射面SC的下方向上入射，所以越是投射面SC上部，投射图像的变形越大，但通过使用在与投射光大致垂直的方 向浓密地、且投射光向投射面SC的入射角度越大的位置越浓密地配置了特征点的修正图案图像300，能精度良好地检测出投射图像的变形。因此，可在投射面SC显示没有变形的图像。

[0080] 优选第二实施例所表示的修正图案图像，尤其在投影仪离投射面SC比较近距离时(例如，位于比图3所示的第一实施例的投射面SC更接近投影仪的位置时)使用。在投影仪离投射面SC比较近距离时，由于在被投射的修正图案图像的下方和上方入射角度增大，所以通过提高在入射角度增大的上方配置的特征点的密度，能更精度良好地检测出投射图像的变形。

[0081] C.第三实施例：

[0082] 在第三实施例中，使用根据从投影仪到投射面SC的规定点的投射距离以不同密度配置的修正图案图像，进行变形修正处理。另外，在第三实施例中，投影仪的结构和变形修正处理的流程除了修正图案图像不同以外，与第一实施例相同。不过，第三实施例的投射面SC比第一实施例的投射面SC横向宽度大。另外，第三实施例的投影仪10是短焦点投影仪，从接近投射面SC的位置显示图像。

[0083] C1.投射距离和投射图像的变形：

[0084] 图8是对第三实施例的投影仪10b的投射距离进行说明的说明图。显示区域AR表示了利用投射光显示图像的投射面SC上的区域。各投射距离线400、410、420、430及440表示从投影仪10b投射的投射光的投射距离为相同的点的集合。例如，投射距离线400上的点401、302是投射距离相同的点。投射光的投射距离与投射光向投射面SC的入射角度成比例。如第二实施例所述那样，由于按照投射光的入射角度增大，投射图像的变形增大，所以投射距离越长，投射图像的变形也越大。例如图8所示，如果按照投射距离，将图像显示区域AR分割为3个区域，则投射距离长的区域C与投射距离短的区域A相比，投射图像的变形增大。在第三实施例中，利用根据投射距离的不同而特征点P的配置密度不同的修正图案图像。

[0085] C2.修正图案图像：

[0086] 图9是对第三实施例的修正图案图像450进行例示的说明图。修正图案图像450如图8所示，在根据投射距离而分割的3个区域D、E、F所对应的区域d、e、f中，分别以不同的密度配置了特征点P。具体而言，在修正图案图像450中，对于各区域d、e、f按投射距离从长到短的顺序以密度为高→中→低的方式配置了特征点。即，投射距离最长的区域f的特征点的密度最高，投射距离最短的区域d的密度最低。

[0087] 投影仪10b使用如上所述那样配置密度按照投射距离而不同的修正图案图像，生成变形修正信息，对输入图像数据进行变形修正处理，在投射面SC显示输入图像。 [0088] 根据以上说明的第三实施例的投影仪，使用根据投射光的投射距离以不同密度配置了特征点的修正图案图像，进行了变形修正。由于投射光的投射距离越长，投射光的入射角度越增大，所以在投射光的投射距离长的位置显示的投射图像的变形增大，但由于通过使用第三实施例的修正图案图像，在投射光的投射距离增大的投射面SC上的区域能以高密度显示特征点，所以可细致地检测出投射图像的变形，能提高变形修正的精度。 [0089] 第三实施例所表示的修正图案图像尤其适合于投射面SC的宽度宽、或者从投影仪10b向投射面SC发射投射光的距离近的情况(例如与图3相比，投影仪位于接近屏幕的位置时)。优选使用这种与屏幕和投影仪的位置关系对应的图案。

[0090] D.第四实施例

[0091] 在第一实施例～第三实施例中，修正图案图像预先被存储在投影仪内的存储装置中。在第四实施例中，投影仪检测投影仪的倾斜，根据倾斜的角度生成修正图案图像。另外，在第四实施例中，投影仪的结构和变形修正处理的流程除了还具有变形修正信息生成部104生成修正图案图像的功能以外，与第一实施例相同。

[0092] 图10是对第四实施例的投影仪10c的倾斜进行说明的说明图。按照在投影仪10c被放置于水平面的状态下，成为投射角度α的方式设计投射镜头。图10中表示了由使用者将投影仪10c倾斜了角度β的状态。

[0093] 图11是说明第四实施例的变形修正处理的流程图。投影仪10的CPU100检测投影仪的倾斜角度β(步骤S200)，根据投射镜头的设计投射角度α和倾斜角度β，按照投射光以大的入射角度入射的屏幕的上部所显示的特征点的密度浓密的方式生成修正图像数据(步骤S210)。然后，CPU100使用生成的修正图像数据，执行变形修正处理(图4的步骤S10～)。

[0094] 根据以上说明的第四实施例的投影仪10c，由于不需要预先准备修正图像数据，所以能节约投影仪10c的存储量。而且，由于即使投影仪10c倾斜时，也能生成适合于投射图像的变形检测的修正图像数据来检测出变形，所以在投射面SC能显示没有变形的图像。另外，在投影仪不倾斜时，也可以生成适合于投影仪的结构的修正图像数据地构成投影仪。 [0095] E.变形例：

[0096] (1)在第一实施例中，由于投射光对于投射面SC近似朝上入射，所以在与投射光近似垂直的方向，即投射面SC的水平方向浓密地配置了特征点，但例如在投射光对于投射面SC向左右入射时，只要在与投射光近似垂直的方向，即投射面SC的垂直方向浓密地配置特征点即可。由此，不论是无法在投射面SC正面配置投影仪10的情况或是进行了透镜移动的情况，都能细致地检测出投射图像的变形。因此，能精度良好地检测出投射图像的变形。 [0097] (2)在第一实施例中，特征点的密度根据投射角度的入射角度而阶段性不同，但至少对于配置在投射面SC的规定2个位置的特征点的密度，使配置在以第一入射角度入射投射光的位置的特征点的密度，比配置在以小于第一入射角度的第二入射角度入射投射光的位置的特征点的密度高。例如，将在入射角度最小的投射面SC上的位置显示的特征点的密度设为第一密度，将在入射角度最大的投射面SC上的位置显示的特征点的密度设为低于第一密度的第二密度。由此，能简单生成修正图案图像。

[0098] (3)在第三实施例中，修正图案图像450被构成为特征点的配置密度根据投射光的投射距离而不同，但如第三实施例的投影仪10b和投 射面SC那样，当从投射面SC的近似正下方向投射面SC以最近距离发射投射光时，也可以按照在根据投射光向投射面SC的入射角度而分割的各区域中以不同的密度配置的方式，构成修正图案图像 。这时，成为与修正图案图像450大致相同的图案图像。这样，对于修正图案图像而言，如果根据投影仪的光学系统的结构或投射面SC与投影仪的设置位置关系等，适当准备适合于投射图像的变形检测的图案图像，则能提高投射图像的变形修正精度。

[0099] (4)在第一实施例～第三实施例中，修正图案图像预先被存储在投影仪内的存储装置中，在第四实施例中，投影仪生成了修正图案图像，但例如也可以生成与投射光向投射面上的规定位置的入射形态对应的修正用图像数据，或从保存有多种所述修正用图像数据的保存部，取得适合于投射光向投射面上的规定位置入射的形态的修正用图像数据。这时，例如也可以通过网络从其它装置，或者从存储卡等可移动型存储介质取得修正图案图像。由使用者根据投影仪的镜头设计，选择适当的修正图案，也可以根据投影仪的镜头设计或投影仪的光轴的倾斜，由投影仪自动取得。由此，除了投影仪的设计值之外，还能根据使用条件等，灵活地从各种图案图像中取得修正图案图像。

[0100] (5)在第一实施例中，摄影部20从视听者的视点位置拍摄投射图像，但摄影位置并不局限于视听者的视点位置。例如，也可以在投影仪中内置数字相机。这时，投影仪10的投射透镜与摄影部20的摄影透镜利用视差，进行三角测量，计算投射面SC的变形，生成变形修正信息。由此，能省略使用者利用数字相机拍摄投射图像的步骤。另外，当使用者进行拍摄时会导致摄影部20的光轴倾斜，有时在摄影图像中产生梯形变形，但根据本变形例，由于摄影部20和投影仪10的投射镜头具有一定的位置关系，所以能抑制因使用者的手抖动而在摄影图像中每次产生的梯形变形。因此，能提高变形检测精度。 [0101] (6)在第一实施例～第三实施例中，利用摄影部20拍摄修正图案图像，使用摄影图像，由投影仪10的CPU100生成变形修正信息，但投影仪例如也可以具备用于让使用者输入与投射到投射面上的修正用图像中所表示的特征点的显示位置的偏移量相关的信息的输入辅助部件，根据与被输入的偏移量相关的信息，生成变形修正信息。这时，例 如由用户使用遥控等，使在投射面SC上显示的修正图案图像的各特征点移动，按照该移动量，由投影仪10的CPU100生成变形修正信息。

[0102] (7)在第一实施例～第四实施例中，针对修正图案图像中包含的全部特征点计算出变形量，但例如也可以只使用修正图案图像中包含的全部特征点中的一部分特征点，进行变形修正处理。这时，例如由使用者进行观察，分出认为发生了变形的区域，并使用在被分出的区域中包含的特征点，生成变形修正信息。另外，也可以使用预先决定的规定区域中包含的特征点，生成变形修正信息。由此，在对表示应该投射的图像的图像数据进行变形修正处理时，由于可以只对与一部分区域对应的图像数据进行变形修正处理，所以与对图像数据全体进行变形修正处理时相比，能减轻处理负担。

[0103] (8)在第一实施例～第四实施例中，对投射面上显示的投射修正图案图像的全部进行拍摄，使用其进行变形修正处理，但例如也可以只拍摄投射修正图案图像中的一部分区域，使用其进行变形修正处理。这时，由使用者进行观察，拍摄认为发生了变形的区域。由此，与针对修正图案图像中包含的全部修正图案图像计算变形量时相比，能减轻处理负担，可缩短修正时间。

[0104] (9)在第一实施例～第四实施例中，利用点表示了特征点，但也可以使用点以外的图形或文字等任意的图形。例如，代替特征点，使用规定的字符串，来提高在入射角度大的位置处显示的字符串的密度。此外，也可以在特征点上重叠显示字符串或图案。 [0105] 以上说明了本发明的各种实施例，但本发明并不局限于这些实施例，在不脱离其宗旨的范围中能采用各种结构。