JPH063577A - Focusing device and its method - Google Patents

Focusing device and its method

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JPH063577A
JPH063577A JP4186324A JP18632492A JPH063577A JP H063577 A JPH063577 A JP H063577A JP 4186324 A JP4186324 A JP 4186324A JP 18632492 A JP18632492 A JP 18632492A JP H063577 A JPH063577 A JP H063577A
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JP
Japan
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image
focus
signal
sum
projected
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Application number
JP4186324A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeto Funato
成人 舩戸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH063577A publication Critical patent/JPH063577A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize a focusing device and its method by which focusing is accurately performed without being influenced by the level of brightness in an area where focusing is performed and also focusing is performed even for an area or a direction optionally selected. CONSTITUTION:A projector 2 projecting an image based on an input signal on a display screen, a camera 3 picking up the image projected on a screen 1, a computing element 6 calculating the sum of the positive power of the absolute value of a difference between data adjacent to each other in an image signal based on image pickup, and a projector controller 7 performing the focusing of the projected image by the projector 2 so that the sum total may be maximum are provided to accurately perform focusing without being influenced by the level of brightness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクタなどのデ
ィスプレイ機器のレンズ、CRT(Cathode Ray Tube)面
のフォーカス調整を行うための装置および方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for adjusting the focus of a lens or CRT (Cathode Ray Tube) surface of a display device such as a projector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のフォーカス調整装置としては、た
とえばCCD(Charge Coupled Device) 撮像素子で受光
し光電変換した信号から映像信号を得、この映像信号を
取り出して、所定領域内の特定ラインからの信号を輝度
信号として分離し、この輝度信号をアナログ/ディジタ
ル(A/D)変換器によりアナログ信号からディジタル
信号に変換し、このディジタル輝度信号の互いに隣接す
るデータ間の差分の総和を求め、この総和が最大となる
ようにフォーカス調整系を駆動する方式のものが知られ
ている(たとえば、特開昭61−262382号公報
参照)。
2. Description of the Related Art As a conventional focus adjusting device, for example, a video signal is obtained from a signal received by a CCD (Charge Coupled Device) image pickup device and photoelectrically converted, and this video signal is taken out from a specific line in a predetermined area. The signal is separated as a luminance signal, the luminance signal is converted from an analog signal to a digital signal by an analog / digital (A / D) converter, and the sum of the differences between adjacent data of the digital luminance signal is obtained. A system is known in which the focus adjustment system is driven so that the total sum becomes maximum (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-262382).
reference).

【0003】これは、フォーカスが合っていれば、図5
中実線で示す曲線のように、画像の尖鋭度が高くなるこ
とによるものであり、この方式によるフォーカス調整に
よれば、映像信号中の高周波成分を検出することにより
フォーカス調整用の信号を発生させる、いわゆる周波数
検出方式の場合に比べ、フォーカス調整を誤動作なく確
実に行えるという利点がある。
This is shown in FIG.
This is because the sharpness of the image becomes higher as shown by the solid line curve. Focus adjustment by this method generates a signal for focus adjustment by detecting high frequency components in the video signal. As compared with the so-called frequency detection method, there is an advantage that the focus adjustment can be surely performed without malfunction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフォーカス調整装置では、図5の(a) に示すよう
に、実線で示すフォーカスが合っている場合の方が、破
線で示すフォーカスが合っていない場合に比べて輝度が
高い場合は問題ないが、図5の(b) に示すように、実線
で示すフォーカスが合っている場合と破線で示すフォー
カスが合っていない場合との輝度が等しいときは、隣接
するデータ間の差分の総和が等しくなってしまい、正確
なフォーカス調整を行うことができないという欠点があ
る。
However, in the above-mentioned conventional focus adjusting device, as shown in FIG. 5A, when the focus indicated by the solid line is in focus, the focus indicated by the broken line is better. There is no problem when the brightness is higher than when there is no brightness, but as shown in (b) of FIG. 5, when the brightness is the same when the focus shown by the solid line and the case where the focus is not shown by the broken line are equal. Has the drawback that the sum of the differences between adjacent data becomes equal and accurate focus adjustment cannot be performed.

【0005】また、上述した装置あるいは特殊な赤外線
センサや精密な光学装置を有するフォーカス調整装置で
は、所望する任意の領域のフォーカスを合わせること
や、水平方向、垂直方向のみに注目してフォーカスを合
わせるということは不可能であった。
Further, in the above-mentioned device or a focus adjusting device having a special infrared sensor or a precise optical device, a desired arbitrary region is focused, or only the horizontal and vertical directions are focused. That was impossible.

【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、フォーカス調整を行う領域の輝
度の高低に影響されることなく正確に調整を行え、ま
た、任意に選択した領域や方向についても調整を行える
フォーカス調整装置およびその方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to perform accurate adjustment without being influenced by the brightness of the area where focus adjustment is performed and to select an arbitrarily selected area. It is to provide a focus adjusting device and a method therefor capable of adjusting the direction and the direction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフォーカス調整装置では、入力信号に基づ
いた画像を表示画面に投影する手段と、表示画面上に投
影された画像を撮像する手段と、撮像に基づく画像信号
における互いに隣接するデータの差分の絶対値の正のべ
き乗の総和を算出する手段と、上記総和が最大となるよ
うに上記投影手段による投影画像のフォーカス調整を行
う手段とを有するようにした。
In order to achieve the above object, in the focus adjusting apparatus of the present invention, a means for projecting an image based on an input signal on a display screen, and an image projected on the display screen are picked up. Means, means for calculating a sum of positive powers of absolute values of differences between mutually adjacent data in an image signal based on imaging, and means for performing focus adjustment of a projected image by the projection means so that the sum becomes maximum. And have.

【0008】本発明のフォーカス調整装置では、入力信
号に基づいた画像を表示画面に投影する手段と、撮像に
基づく画像信号から輝度信号を抽出して、アナログ信号
からディジタル信号に変換する手段と、互いに隣接する
ディジタル輝度データの差分の絶対値の正のべき乗の総
和を算出する手段と、上記総和が最大となるように上記
投影手段による投影画像のフォーカス調整を行う手段と
を有するようにした。
In the focus adjusting apparatus of the present invention, means for projecting an image based on an input signal on a display screen, means for extracting a luminance signal from an image signal based on imaging, and converting the analog signal into a digital signal, A means for calculating the sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the digital brightness data adjacent to each other, and a means for adjusting the focus of the projected image by the projection means so that the sum is maximized are provided.

【0009】本発明のフォーカス調整方法では、表示画
面に投影された画像を撮像し、撮像に基づく画像信号に
おける互いに隣接するデータの差分の絶対値の正のべき
乗の総和を算出し、この総和が最大となるように投影画
像のフォーカス調整を行う。
In the focus adjusting method of the present invention, the image projected on the display screen is picked up, the sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the adjacent data in the image signal based on the picked-up image is calculated, and this sum is calculated. Adjust the focus of the projected image so that it becomes maximum.

【0010】本発明のフォーカス調整装置では、表示画
面に投影された画像を撮像し、撮像に基づく画像信号か
ら輝度信号を抽出してアナログ信号からディジタル信号
に変換し、互いに隣接するディジタル輝度データの差分
の絶対値の正のべき乗の総和を算出し、この総和が最大
となるように投影画像のフォーカス調整を行う。
In the focus adjusting apparatus of the present invention, the image projected on the display screen is picked up, the luminance signal is extracted from the image signal based on the picked-up image and converted from the analog signal to the digital signal, and the digital luminance data adjacent to each other is extracted. The sum of the positive powers of the absolute value of the difference is calculated, and the focus of the projected image is adjusted so that the sum becomes maximum.

【0011】[0011]

【作用】本発明のフォーカス調整装置によれば、投影手
段により入力信号に基づいた画像が表示画面上に投影さ
れる。表示画面上に投影された画像が、撮像手段により
撮像される。撮像により得られた画像信号における互い
に隣接するデータの差分の絶対値の正のべき乗の総和が
算出され、この総和が最大となるように投影手段による
投影画像のフォーカス調整が行われる。
According to the focus adjusting apparatus of the present invention, the image based on the input signal is projected on the display screen by the projection means. The image projected on the display screen is captured by the image capturing means. The sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the adjacent data in the image signals obtained by the image pickup is calculated, and the focus of the projection image is adjusted by the projection unit so that the sum becomes maximum.

【0012】本発明のフォーカス調整装置によれば、投
影手段により入力信号に基づいた画像が表示画面上に投
影される。表示画面上に投影された画像が、撮像手段に
より撮像される。撮像により得られた画像信号から輝度
信号が抽出され、このアナログ信号がディジタル信号に
変換される。このディジタル信号の互いに隣接するディ
ジタル輝度データの差分の絶対値の正のべき乗の総和が
算出され、この総和が最大となるように投影手段による
投影画像のフォーカス調整が行われる。
According to the focus adjusting device of the present invention, the image based on the input signal is projected on the display screen by the projection means. The image projected on the display screen is captured by the image capturing means. A luminance signal is extracted from the image signal obtained by imaging, and this analog signal is converted into a digital signal. The sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the digital brightness data adjacent to each other of this digital signal is calculated, and the focus adjustment of the projection image by the projection means is performed so that this sum becomes maximum.

【0013】本発明のフォーカス調整方法によれば、表
示画面に投影された画像が撮像され、撮像により得られ
た画像信号における互いに隣接するデータの差分の絶対
値の正のべき乗の総和が算出され、この総和が最大とな
るように投影画像のフォーカス調整が行われる。
According to the focus adjusting method of the present invention, the image projected on the display screen is picked up, and the sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the adjacent data in the image signals obtained by the picking up is calculated. , The focus of the projected image is adjusted so that the total sum becomes maximum.

【0014】本発明のフォーカス調整方法によれば、表
示画面に投影された画像が撮像され、撮像により得られ
た画像信号から輝度信号が抽出され、このアナログ信号
がディジタル信号に変換される。このディジタル信号の
互いに隣接するディジタル輝度データの差分の絶対値の
正のべき乗の総和が算出され、この総和が最大となるよ
うに投影画像のフォーカス調整が行われる。
According to the focus adjusting method of the present invention, the image projected on the display screen is imaged, the luminance signal is extracted from the image signal obtained by the image pickup, and the analog signal is converted into a digital signal. The sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the digital brightness data adjacent to each other of this digital signal is calculated, and the focus of the projected image is adjusted so that this sum becomes maximum.

【0015】[0015]

【実施例】図1は、本発明に係るフォーカス調整装置の
一実施例を示す構成図である。図1において、1はスク
リーン、2はプロジェクタ、3はCCDカメラ(以下、
単にカメラという)、4はアナログ/ディジタル(A/
D)変換器、5はフレームメモリ、6は演算器、7はプ
ロジェクタコントローラをそれぞれ示している。
1 is a block diagram showing an embodiment of a focus adjusting device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a screen, 2 is a projector, 3 is a CCD camera (hereinafter,
4 is analog / digital (A /
D) Converter, 5 is a frame memory, 6 is a computing unit, and 7 is a projector controller.

【0016】プロジェクタ2は、入力映像信号から同期
分離などの所定の処理を行って、スクリーン1上に画像
を投影する。また、図示しないが、色ずれ調整系や投影
画像のフォーカス調整系などを備えている。フォーカス
調整系としては、画像投影のための光学レンズ群を光軸
上で正逆方向に移動させるレンズフォーカス調整系と、
ブラウン管のフォーカスコイルの調整を行うブラウン管
フォーカス調整系とを有する。
The projector 2 projects an image on the screen 1 by performing a predetermined process such as synchronous separation from the input video signal. Further, although not shown, a color shift adjustment system, a focus adjustment system for the projected image, and the like are provided. As the focus adjustment system, a lens focus adjustment system that moves the optical lens group for image projection in the forward and reverse directions on the optical axis,
A cathode ray tube focus adjustment system for adjusting the focus coil of the cathode ray tube.

【0017】カメラ3は、スクリーン1上に投影された
画像を撮影可能に配置されている。A/D変換器4は、
カメラ3による映像信号を量子化しアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換する。フレームメモリ5は、A/D
変換器4によるディジタルデータのうちの一画面分を格
納する。
The camera 3 is arranged so as to be able to capture an image projected on the screen 1. The A / D converter 4 is
The video signal from the camera 3 is quantized and converted from an analog signal to a digital signal. The frame memory 5 is A / D
One screen portion of the digital data by the converter 4 is stored.

【0018】演算器6は、フレームメモリ5に格納され
たデータからフォーカス調整を行う領域の輝度傾斜量を
計算する。具体的には、互いに隣接するディジタル輝度
データの差分の2乗の総和を算出する。
The arithmetic unit 6 calculates the amount of luminance inclination of the area for focus adjustment from the data stored in the frame memory 5. Specifically, the sum of squares of the differences between the digital luminance data adjacent to each other is calculated.

【0019】ここで、輝度傾斜量算出について、図2を
用いてさらに詳細に説明する。図2は、ある画像の黒か
ら白に変わる領域の輝度断面図を示している。通常、フ
ォーカスが合っている程、図2中実線Aで示すように、
エッジの立ち上がりが急になる。今、サンプリングを行
うx1,2 …の位置のフォーカスが合っている画像の輝
度をF1,2 …(実線A)、フォーカスが合っていない
画像の輝度をU1,2 …(破線B)とする。この場合コ
ントラスト量を見ると、双方とも黒レベル、白レベルの
輝度が等しいので、隣接するデータ間の差分の総和 |F1 −F2 |+|F2 −F3 |+…+|F7 −F8 | と、 |U1 −U2 |+|U2 −U3 |+…+|U7 −U8 | とはともに(F8 −F1 )、(U8 −U1 )となり等し
くなってしまう。そこで,隣接データ間の差分に重みを
つけ,これが大きいときほど値が大きくなるようにする
ため、下記の(1) および(2) 式に示すように、差分を2
乗して、その総和をとるように構成している。 FX =Σ(Fn-1 −Fn 2 =(F1 −F2 2 +(F2 −F3 2 +…+(F7 −F8 2 …(1) UX =Σ(Un-1 −Un 2 =(U1 −U2 2 +(U2 −U3 2 +…+(U7 −U8 2 …(2) この値で比較すると、差分値が大きい値を持つFX の方
が大きい値となる。すなわち、この演算を用いることに
より、輝度の傾斜が大きい画像ほど、大きな値として求
めることが可能になる。
Now, the calculation of the amount of brightness inclination will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 shows a luminance cross-sectional view of a region in which an image changes from black to white. Generally, the more in focus, as shown by the solid line A in FIG.
The edge rises sharply. Now, the brightness of the focused image at the positions of x 1, x 2 ... Sampling is F 1, F 2 ... (Solid line A), and the brightness of the unfocused image is U 1, U 2 ... ( The broken line B). In this case, looking at the contrast amount, since the black level and the white level have the same luminance, the sum of the differences between adjacent data | F 1 −F 2 | + | F 2 −F 3 | + ... + | F 7 -F 8 | a, | U 1 -U 2 | + | U 2 -U 3 | + ... + | U 7 -U 8 | and both the (F 8 -F 1), ( U 8 -U 1) becomes Will be equal. Therefore, in order to give a weight to the difference between adjacent data and make the value larger when this is larger, the difference is set to 2 as shown in equations (1) and (2) below.
It is configured to take the sum and take the sum. F X = Σ (F n-1 −F n ) 2 = (F 1 −F 2 ) 2 + (F 2 −F 3 ) 2 +… + (F 7 −F 8 ) 2 … (1) U X = Σ (U n-1 −U n ) 2 = (U 1 −U 2 ) 2 + (U 2 −U 3 ) 2 +… + (U 7 −U 8 ) 2 … (2) When comparing with this value, F X having a larger difference value has a larger value. That is, by using this calculation, it is possible to obtain a larger value for an image with a larger luminance gradient.

【0020】プロジェクタコントローラ7は、演算器6
の演算結果に基づいて隣接データ間の差分の2乗の総和
が最大となるように、プロジェクタ2のフォーカス調整
系の駆動制御を行う。
The projector controller 7 includes a computing unit 6
Drive control of the focus adjustment system of the projector 2 is performed so that the total sum of squares of the differences between the adjacent data is maximized based on the calculation result of.

【0021】次に、上記構成によるフォーカス調整動作
を、図3および図4を参照して説明する。プロジェクタ
2にテスト信号が入力され(S1)、フォーカス調整を
行うべき範囲が設定されて(S2)、入力信号に基づく
画像がスクリーン1上に投影される。この投影画像は、
カメラ3により撮影され、光電変換など所定の処理によ
り得られた画像信号がA/D変換器4でアナログ信号か
らディジタル信号に変換されて、1画面分のディジタル
画像データが、フレームメモリ4に格納される(S
3)。
Next, the focus adjusting operation with the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 and 4. A test signal is input to the projector 2 (S1), a range for focus adjustment is set (S2), and an image based on the input signal is projected on the screen 1. This projected image is
The image signal captured by the camera 3 and obtained by a predetermined process such as photoelectric conversion is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 4, and one screen of digital image data is stored in the frame memory 4. Done (S
3).

【0022】フレームメモリ5に格納されたディジタル
画像データは、演算器6により取り出され、上記した
(1) 式に基づいてフォーカス調整範囲として指定された
領域の隣接する画像データ間の差分の2乗の総和、すな
わち輝度傾斜量が算出され、その算出値が基準データと
して図示しないメモリに記憶される(S4)。
The digital image data stored in the frame memory 5 is taken out by the arithmetic unit 6 and is processed as described above.
Based on equation (1), the sum of the squares of the differences between the adjacent image data in the area designated as the focus adjustment range, that is, the amount of luminance inclination is calculated, and the calculated value is stored in a memory (not shown) as reference data. (S4).

【0023】次に、フォーカスデータを変更してフォー
カスが僅かにずらされる(S5)。このときのスクリー
ン1上の投影画像が、上述した場合と同様に、カメラ3
により撮影され、光電変換により得られた画像信号がA
/D変換器4でアナログ信号からディジタル信号に変換
されて、1画面分のディジタル画像データが、フレーム
メモリ5に格納される(S6)。
Next, the focus data is changed to slightly shift the focus (S5). The projected image on the screen 1 at this time is the same as the case described above.
The image signal captured by
The analog signal is converted into a digital signal by the / D converter 4, and digital image data for one screen is stored in the frame memory 5 (S6).

【0024】フレームメモリ5に格納されたディジタル
画像データは、演算器6により取り出され、上述した場
合と同様に、フォーカス調整範囲として指定された領域
の隣接する画像データ間の差分の2乗の総和、すなわち
輝度傾斜量が算出される(S7)。そして、基準データ
との比較でその算出値が最大である否かがプロジェクタ
コントローラ7において判別され(S8)、フォーカス
位置の補正値が計算されて、輝度傾斜量が最大となるよ
うにフォーカス調整系の駆動制御が行われる。すわな
ち、いわゆるオートフォーカス調整が行われ、フォーカ
スの合った画像がスクリーン1上に投影される。
The digital image data stored in the frame memory 5 is taken out by the arithmetic unit 6 and, as in the case described above, the sum of the squares of the differences between the adjacent image data in the area designated as the focus adjustment range. That is, the brightness inclination amount is calculated (S7). Then, in comparison with the reference data, the projector controller 7 determines whether or not the calculated value is the maximum (S8), the correction value of the focus position is calculated, and the focus adjustment system is set so that the brightness tilt amount becomes the maximum. Drive control is performed. That is, so-called auto focus adjustment is performed, and the focused image is projected on the screen 1.

【0025】図4は、実際に上述したフォーカス調整を
行う場合に、カメラ3から入力した画像を取り込んだフ
レームメモリ5およびその中のフォーカス調整を行いた
い任意の領域51並びにその領域51の各画素の輝度デ
ータ例を示している。ここで、この領域51の各画素の
輝度データDTを、図4に示すようにD11〜Dmnとす
る。今、水平方向のフォーカスを合わせたい場合には、
演算器6により水平方向の輝度傾斜量SH が下記の(3)
式に基づいて算出される。 SH =(D11−D12 )2 +(D12−D13 )2 +…+(D1n-1−D1n )2 +(D21−D22 )2 +(D22−D23 )2 +…+(D2n-1−D2n )2 +(Dm1−Dm2 )2 +(Dm2−Dm3 )2 +…+(Dmn-1−Dmn )2 …(3) プロジェクタコントローラ7では、この水平方向輝度傾
斜量SH が最大となるように、プロジェクタ2のフォー
カス調整系が駆動制御される。
FIG. 4 shows a frame memory 5 in which an image input from the camera 3 is taken in when the above-mentioned focus adjustment is actually performed, an arbitrary area 51 in the frame memory 5 to be subjected to focus adjustment, and each pixel of the area 51. 7 shows an example of the luminance data. Here, the brightness data DT of each pixel in the area 51 is set to D 11 to D mn as shown in FIG. If you want to focus horizontally,
The brightness gradient amount S H in the horizontal direction is calculated by the calculator 6 as shown in (3) below.
It is calculated based on the formula. S H = (D 11 -D 12 ) 2 + (D 12 -D 13) 2 + ... + (D 1n-1 -D 1n) 2 + (D 21 -D 22) 2 + (D 22 -D 23) 2 + ... + (D 2n-1 -D 2n ) 2 + (D m1 -D m2 ) 2 + (D m2 -D m3 ) 2 + ... + (D mn-1 -D mn ) 2 ... (3) Projector In the controller 7, the focus adjustment system of the projector 2 is drive-controlled so that the horizontal luminance inclination amount SH becomes maximum.

【0026】垂直方向のフォーカスを合わせたい場合に
は、演算器6により垂直方向の輝度傾斜量SV が下記の
(4) 式に基づいて算出される。 SV =(D11−D21 )2 +(D21−D31 )2 +…+(Dm+1 −Dm1 )2 +(D12−D22 )2 +(D22−D32 )2 +…+(Dm+2 −Dm2 )2 +(D1n−D2n )2 +(D2n−D3n )2 +…+(Dm-1n−Dmn )2 …(4) プロジェクタコントローラ7では、この垂直方向輝度傾
斜量SV が最大となるように、プロジェクタ2のフォー
カス調整系が駆動制御される。
When it is desired to focus in the vertical direction, the calculator 6 calculates the vertical luminance inclination amount S V as follows.
It is calculated based on equation (4). S V = (D 11 -D 21 ) 2 + (D 21 -D 31) 2 + ... + (D m + 1 -D m1) 2 + (D 12 -D 22) 2 + (D 22 -D 32) 2 + ... + (D m + 2 -D m2) 2 + (D 1n -D 2n) 2 + (D 2n -D 3n) 2 + ... + (D m-1n -D mn) 2 ... (4) projector In the controller 7, the focus adjustment system of the projector 2 is drive-controlled so that the vertical direction brightness inclination amount S V becomes maximum.

【0027】また、領域51全体としてのフォーカスを
合わせたい場合、総輝度傾斜量ST=SH +SV とし、
T が最大となるようにプロジェクタ2のフォーカス調
整系が駆動制御される。
When it is desired to focus the entire area 51, the total brightness gradient amount S T = S H + S V ,
The focus adjustment system of the projector 2 is drive-controlled so that S T becomes maximum.

【0028】以上説明したように、本実施例によれば、
カメラ3で撮影した画像信号を量子化し、その隣接する
輝度データ間の差分の2乗の総和を求めることにり、輝
度の傾斜量を得、この輝度傾斜量が最大となるようにフ
ォーカス調整を行うように構成したので、フォーカスが
合っている場合と合っていない場合との輝度が等しい場
合でも、隣接する輝度データ間の差分の2乗の総和が等
しくならないため、正確なフォーカス調整を行うことが
でき、たとえばフォーカスが合っていないときでも、コ
ントラストが変わらないようなディスプレイのフォーカ
ス調整を精度良く合わすことができる信頼性の高いフォ
ーカス調整装置を実現できる。
As described above, according to this embodiment,
The image signal captured by the camera 3 is quantized, and the sum of the squares of the differences between the adjacent brightness data is obtained to obtain the amount of inclination of brightness, and focus adjustment is performed so that this amount of inclination of brightness is maximized. Since the configuration is such that the sum of the squares of the differences between adjacent luminance data does not become equal even if the luminance is the same when the focus is in focus and when the focus is out of focus, accurate focus adjustment is required. Thus, it is possible to realize a highly reliable focus adjustment device that can accurately adjust the focus adjustment of the display so that the contrast does not change even when the focus is out of focus.

【0029】また、任意に選択した領域や方向について
も調整を行うことができる。したがって、プロジェク
タ、OHP、映写機などレンズを用いているディスプレ
イのレンズのオートフォーカス、あるいはCRTを用い
ているディスプレイのCRT面ビームフォーカス、特に
電磁フォーカス方式を用い、領域別にフォーカス調整を
行えるものはその領域ごとにフォーカス調整が行える。
また、CRT面ビームの形状を定めるフォーカスコイル
の調整において、ビームが真円に近くなるように水平方
向、垂直方向ビーム径を両方確認しながら調整を行うこ
とができる。
Further, it is possible to adjust the arbitrarily selected area and direction. Therefore, if the focus is adjusted for each area by autofocusing the lens of a display that uses a lens such as a projector, OHP, or projector, or the CRT surface beam focus of a display that uses a CRT, especially by using the electromagnetic focus method Focus can be adjusted for each.
In adjusting the focus coil that determines the shape of the CRT surface beam, the adjustment can be performed while checking both the horizontal and vertical beam diameters so that the beam is close to a perfect circle.

【0030】さらに、カメラから出力される画像を処理
するので、市販のカメラで行える。プロジェクターの設
置調整などは、スクリーン上の画像を見ながら行うの
で、プロジェクタの設置状態に影響されない。
Further, since the image output from the camera is processed, it can be performed by a commercially available camera. Since the projector installation adjustment is performed while looking at the image on the screen, it is not affected by the projector installation state.

【0031】なお、本実施例では、隣接する輝度データ
間の差分の2乗の総和を求めることにより、輝度の傾斜
量を得るように構成したが、2乗の総和に限定されるも
のではなく、隣接するデータ間の差分の絶対値の正のべ
き乗の総和を求めれば、上記した効果と同様の効果を得
ることができる。
In this embodiment, the amount of inclination of the brightness is obtained by calculating the sum of squares of the differences between the adjacent brightness data, but the present invention is not limited to the sum of squares. By obtaining the sum of the positive powers of the absolute value of the difference between the adjacent data, the same effect as the above-mentioned effect can be obtained.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォーカスが合っている場合と合っていない場合との輝
度が等しい場合でも、隣接する輝度データ間の差分の絶
対値の正のべき乗の総和が等しくならないため、正確な
フォーカス調整を行うことができ、たとえばフォーカス
が合っていない場合でも、コントラストが変わらないよ
うなディスプレイのフォーカス調整を精度良く合わすこ
とができる信頼性の高いフォーカス調整装置を実現でき
る。また、任意に選択した領域や方向についても調整を
行うことができ、たとえばCRTの電磁フォーカス調整
やフォーカスコイル調整などに有効である。
As described above, according to the present invention,
Even if the brightness is the same when the focus is in and out of focus, the total sum of the positive powers of the absolute values of the differences between the adjacent brightness data is not the same, so accurate focus adjustment can be performed, For example, it is possible to realize a highly reliable focus adjustment device capable of accurately adjusting the focus adjustment of the display so that the contrast does not change even when the focus is out of focus. In addition, it is possible to adjust the area and direction that are arbitrarily selected, which is effective for electromagnetic focus adjustment and focus coil adjustment of a CRT, for example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るフォーカス調整装置の一実施例を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a focus adjustment device according to the present invention.

【図2】ある画像の黒から白に変わる領域の輝度断面を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a luminance cross section of a region in which an image changes from black to white.

【図3】本発明に係るフォーカス調整動作を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a focus adjustment operation according to the present invention.

【図4】カメラから入力した画像を取り込んだフレーム
メモリおよびその中のフォーカス調整を行いたい任意の
領域並びにその領域の各画素の輝度データ例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a frame memory in which an image input from a camera is captured, an arbitrary region in the frame memory in which focus adjustment is desired, and an example of luminance data of each pixel in the region.

【図5】従来の課題を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スクリーン 2…プロジェクタ 3…CCDカメラ 4…アナログ/ディジタル(A/D)変換器 5…フレームメモリ 6…演算器 7…プロジェクタコントローラ 1 ... Screen 2 ... Projector 3 ... CCD Camera 4 ... Analog / Digital (A / D) Converter 5 ... Frame Memory 6 ... Arithmetic Unit 7 ... Projector Controller

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/74 A 9068−5C Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 5/74 A 9068-5C

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号に基づいた画像を表示画面に投
影する手段と、 表示画面上に投影された画像を撮像する手段と、 撮像に基づく画像信号における互いに隣接するデータの
差分の絶対値の正のべき乗の総和を算出する手段と、 上記総和が最大となるように上記投影手段による投影画
像のフォーカス調整を行う手段とを有することを特徴と
するフォーカス調整装置。
1. A means for projecting an image based on an input signal on a display screen, a means for capturing an image projected on the display screen, and an absolute value of a difference between adjacent data in the image signal based on the imaging. A focus adjustment apparatus comprising: a unit that calculates the sum of positive powers; and a unit that adjusts the focus of a projected image by the projection unit so that the total sum becomes maximum.
【請求項2】 入力信号に基づいた画像を表示画面に投
影する手段と、 表示画面上に投影された画像を撮像する手段と、 撮像に基づく画像信号から輝度信号を抽出して、アナロ
グ信号からディジタル信号に変換する手段と、 互いに隣接するディジタル輝度データの差分の絶対値の
正のべき乗の総和を算出する手段と、 上記総和が最大となるように上記投影手段による投影画
像のフォーカス調整を行う手段とを有することを特徴と
するフォーカス調整装置。
2. A means for projecting an image based on an input signal onto a display screen, a means for capturing an image projected on the display screen, a luminance signal extracted from the image signal based on the capturing, and an analog signal from the analog signal. Means for converting into a digital signal, means for calculating a sum of positive powers of absolute values of differences between digital luminance data adjacent to each other, and focus adjustment of a projection image by the projection means so that the sum becomes maximum. A focus adjusting device comprising:
【請求項3】 表示画面に投影された画像を撮像し、 撮像に基づく画像信号における互いに隣接するデータの
差分の絶対値の正のべき乗の総和を算出し、 この総和が最大となるように投影画像のフォーカス調整
を行うことを特徴とするフォーカス調整方法。
3. An image projected on a display screen is picked up, a sum of positive powers of absolute values of differences between adjacent data in an image signal based on the picked-up image is calculated, and projection is performed so that this sum becomes maximum. A focus adjustment method characterized by performing focus adjustment of an image.
【請求項4】 表示画面に投影された画像を撮像し、 撮像に基づく画像信号から輝度信号を抽出してアナログ
信号からディジタル信号に変換し、 互いに隣接するディジタル輝度データの差分の絶対値の
正のべき乗の総和を算出し、 この総和が最大となるように投影画像のフォーカス調整
を行うことを特徴とするフォーカス調整方法。
4. An image projected on a display screen is picked up, a luminance signal is extracted from an image signal based on the picked-up image and converted from an analog signal to a digital signal, and the absolute value of the difference between adjacent digital luminance data is positive. A focus adjustment method characterized by calculating the total sum of powers of and adjusting the focus of the projected image so that the total sum becomes maximum.
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