[发明专利]图像修正装置、图像修正方法、投影仪以及投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及对投射在投射面上的投射图像进行修正的图像修正装置、图像修正方法、投影仪以及投影系统。

背景技术

近年来，正在开发一种在屏幕的邻近位置设置投影仪、并从该投影仪对屏幕进行投射的邻近投射型投影系统。

图10是对邻近投射型投影系统的一例进行说明的图。邻近投射型投影系统如图10(a)所示，大多构成为在屏幕SCR的跟前且接近屏幕SCR的下端部的位置，设置投影仪PJ。

在这样的邻近投射型投影系统中，来自投影仪PJ的投射光相对于屏幕SCR以锐角入射。因此，如果屏幕SCR存在局部的变形，则在屏幕SCR的局部变形的部分，投射图像发生变形。例如，如图10(b)所示，当作为局部变形而在屏幕SCR上存在凹凸(在图10中为凸部h)时，在该凸部h处，投射图像发生变形。即，应该投射到图10(b)中的P1位置的像素的图像，被实际投射到屏幕SCR的凸部h的P1’的位置，如果视听者的视线方向相对于屏幕SCR为垂直方向，则在屏幕SCR的凸部h处，投射图像发生变形。其中，在图10中是屏幕SCR存在凸部h的情况，但存在凹部的情况也同样会发生变形。

这样，由屏幕的局部变形引起的投射图像的变形，也成为使画质降低的原因。特别是在像图10所示的邻近投射型投影系统那样、来自投影仪PJ的投射光相对于屏幕SCR以锐角入射之类的投影系统中，由屏幕的局部变形引起的投射图像的变形会被视听者明确识别。

在来自投影仪PJ的投射光相对于屏幕SCR以锐角入射那样的投影系统中，对于从投影仪PJ投射到屏幕SCR的图像，当从视听者的视线方向观察时，为了正确显示图像，提出了各种进行图像修正的技术(例如参照专利文献1)。

专利文献1所公开的技术(称为现有技术)，是按照投射光相对于屏幕以锐角入射的方式设置了投影仪的图像显示装置，在这样的图像显示装置中，通过投影仪将作为测试图像的变形量计算用图像投射到屏幕上，利用摄像装置200(参照图10)对该被投射的变形量计算用图像进行摄像，根据由此得到的摄像图像数据，生成用于赋予反向变形的修正数据，利用该修正数据进行图像修正。

专利文献1：特开2001-83949号公报

图10所示的局部变形(凹凸)大多情况下在屏幕SCR上存在多处，当局部变形在屏幕SCR上存在多处时，根据各处的变形的大小(称为变形量)，在投射图像上显现的变形也不同。即，在屏幕的局部变形的变形量大的位置，投射图像的变形也大，在屏幕的局部变形的变形量不太大的位置，投射图像的变形也不太大。因此，进行与屏幕的局部变形的变形量对应的变形修正，这对于整个投射图像会得到视觉上均匀的析像感，所以优选。

但在现有技术中，由于对全部投射图像使用相同的修正方法进行修正，所以当在屏幕上存在多处局部变形时，修正后的投射图像存在整个投射图像不能获得视觉上均匀的析像感的问题。

图11是对利用摄像装置拍摄变形量计算用图像而得到的摄像图像和析像感的关系进行说明的图。图11(a)表示利用摄像装置对变形量计算用图像进行摄像而得到的摄像图像，图11(b)表示变形量计算用图像的各位置处的MTF(调制传递函数：Modulation Transfer Function)。其中，MTF成为表示图像的析像感的指标，当MTF高时，图像的析像感高。

另外，图11(a)所示的白色圆圈表示特征点P11、P12、...、P21、P22、...，在变形量计算用图像中，成为特征点P11、P12、...、P21、P22、...在纵向以及横向等间隔排列的图像。

因此，如果在屏幕上没有局部变形，则对变形量计算用图像进行摄像而得到的摄像图像中的特征点P11、P12、...、P21、P22、...也在纵向以及横向上为等间隔。另一方面，如果在屏幕上存在局部变形，则与屏幕的局部变形对应的位置的特征点(例如特征点P22、P24)在摄像图像中，如图11(a)中的虚线圆圈A1、A2所示，成为从原来的位置错开的图像。其中，屏幕的局部变形的变形量越大，位置的错开量也越大。因此，在图11(a)的情况下，特征点P22、P24的部分MTF分别降低(析像度降低)，特别是特征点P22，MTF更加大幅降低。

如图11所示，如果屏幕的局部变形量在各局部变形中不同，则投射图像的析像感也根据屏幕的各局部变形的变形量而异，所以投射图像整体的析像感会发生“偏差”。因此，如上述以往技术所示，在使用相同的图像修正方法对投射图像整体进行修正的方案中，对于修正后的投射图像而言，投射图像整体有时不会成为具有视觉均匀的析像感的图像。

发明内容