KR100188193B1 - Automatic distorted picture ratio control apparatus for projector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투사형 프로젝터의 보정량생성장치에 관한 것으로, 해당의 프로젝터(10)에 설치되어 상기 스크린상에 투사되는 화면을 촬상하는 비디오카메라 또는 CCD소자에 의한 촬상장치(16)와, 그 촬상장치(16)에 촬상된 화상을 전체의 화면패턴으로 형성하는 화면패턴형성부(18), 상기 촬상된 화면패턴과 기준화면패턴메모리에 격납된 정형의 화면패턴을 비교하여 보정량을 산출하는 보정량생성부(20), 그 보정량을 2진데이터로 변환하여 비대칭화면보정수단(26)에 의해 상기 보정량에 기초하는 비대칭화면의 보정이 수행되도록 하는 보정량데이터변환부(24)를 포함하여 구성되어, 스크린상에 투사되는 화상을 촬상장치(16)에서 촬상하여 그 촬상된 화면패턴을 기준화면패턴과 비교해서 보정량을 자동으로 생성하도록 된 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a correction amount generating device of a projection type projector, comprising: an imaging device (16) by a video camera or CCD element mounted on a corresponding projector (10) for imaging a screen projected on the screen; A screen pattern forming unit 18 for forming the image picked up on the screen 16 as an entire screen pattern, and a correction amount generating unit for comparing the picked-up screen pattern with a standard screen pattern stored in the reference screen pattern memory to calculate a correction amount ( 20) a correction amount data converting section 24 for converting the correction amount into binary data so that correction of the asymmetrical screen based on the correction amount is performed by the asymmetrical screen correction means 26, on the screen. The image to be projected is picked up by the imaging device 16, and the picked-up screen pattern is compared with the reference screen pattern to automatically generate a correction amount.
Description
제1도는 본 발명이 적용되는 투사형 프로젝터를 설명하는 도면.1 is a diagram for explaining a projection type projector to which the present invention is applied.
제2도는 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량생성장치의 블럭구성을 나타낸 도면.2 is a block diagram of a correction amount generating device of a projection projector according to the present invention;
제3도(a)와 (b)는 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량생성장치에서 비대칭화면의 보정량생성을 설명하는 모식도이다.3 (a) and 3 (b) are schematic diagrams for generating correction amount generation of an asymmetrical screen in the correction amount generation device of the projection type projector according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 투사형 프로젝터 12 : 투사렌즈10 projection projector 12 projection lens
16 : 촬상장치 18 : 화면패턴형성부16: imaging device 18: screen pattern forming unit
20 : 보정량생성부 22 : 기준화면패턴메모리20: correction amount generation unit 22: reference screen pattern memory
24 : 보정량데이터변환부 26 : 비대칭화면보정수단24: correction amount data conversion unit 26: asymmetric screen correction means
본 발명은 투사형 프로젝터의 보정량생성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형 프로젝터에서 스크린상에 투사되는 화상의 투사각에 의존하여 초래되는 비대칭화면의 선보정처리에 적용되는 보정량을 자동으로 생성하도록 된 투사형 프로젝터의 보정량생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating a correction amount of a projection projector, and more particularly, to a projection type projector to automatically generate a correction amount applied to an asymmetric screen display process caused by a projection angle of an image projected on a screen. A calibration amount generating device for a projector.
일반적으로, 컬러화상의 재생이 가능한 화상처리시스템은 영상출력장치의 방식에 따라 CRT장치로 대표되는 직시형 화상처리시스템과 LCD장치로 대표되는 투사형 화상처리시스템으로 대별된다.In general, an image processing system capable of reproducing color images is roughly divided into a direct view type image processing system represented by a CRT apparatus and a projection type image processing system represented by an LCD apparatus according to a method of an image output apparatus.
그 중, CRT장치의 경우에는 R/G/B 전자총으로부터 방사되어 R/G/B의 컬러화소가 형성된 형광패널상에 투영되는 컬러비임의 유동거리의 조건에 의해 그 치수가 제한되어 컬러화상표시의 대형화가 곤란한 실정이며, LCD장치는 컬러화상신호에 대한 액정의 반응을 이용하게 되므로 그 치수에서는 대형화가 가능함과 더불어 경박화가 가능하기는 하지만 투광되는 광을 제어하는 편광패널에 의한 광손실이 초래되어 불리하게 된다.Among them, in the case of the CRT apparatus, the size is limited by the condition of the flow distance of the color beam which is emitted from the R / G / B electron gun and projected onto the fluorescent panel on which the color pixels of R / G / B are formed. It is difficult to increase the size of the LCD device, and since the LCD device uses the response of the liquid crystal to the color image signal, the size of the LCD device can be increased and the thickness can be reduced, but the light loss is caused by the polarizing panel that controls the light emitted. It becomes disadvantageous.
따라서, 현재에는 대형 화면의 구현을 위해 컬러화상신호를 광학계에 의해 R·G·B 컬러성분으로 분리하고 그 분리된 R·G·B 신호를 컬러화상의 컬러성분에 의존하여 광로조절한 다음 투사렌즈에 의해 확대되는 상태로 스크린상에 표시하여 대형화면을 구현하는 소위 '프로젝터(PROJECTOR)'로 칭해지는 투사형 화상처리시스템이 실용화된 상태이다.Therefore, in order to realize a large screen, color image signals are separated into R, G, and B color components by an optical system, and the separated R, G, and B signals are adjusted by optical paths depending on the color components of the color image, and then projected. Projection type image processing systems called "projectors" that display on a screen in a state enlarged by a lens to realize a large screen have been put into practical use.
그런데, 대형화면의 구현이 가능한 투사형 화상처리시스템(프로젝터)에 따르면 해당하는 프로젝터의 전면에 제공되는 투사렌즈에 스크린상에 투사되는 화상은 그 프로젝터가 수평면에 대해 설치되는 각도, 즉 투사렌즈의 스크린에 대한 투사각이 수평을 유지하는 각도이면 그 스크린상에는 정해진 배율로 장방형상의 대형화면이 투사되지만, 그 투사렌즈의 스크린에 대한 투사각이 상향 또는 하향으로 설정되어 스크린에 화상이 투사되는 경우에는 그 화상이 비대칭적으로 형성되게 된다.However, according to the projection type image processing system (projector) capable of realizing a large screen, the image projected on the screen by the projection lens provided on the front of the corresponding projector is the angle at which the projector is installed with respect to the horizontal plane, that is, the screen of the projection lens. If the projection angle with respect to the horizontal angle is a large rectangular screen is projected on the screen at a predetermined magnification, but if the projection angle to the screen of the projection lens is set up or down and the image is projected on the screen, the image is It will be formed asymmetrically.
예컨대, 프로젝터(10)의 투사렌즈가 스크린에 대해 상향 투사각으로 설정되는 경우 스크린상에 형성되는 화면은 그 상측이 하측의 길이에 비해 상당히 확장되는 역마름모 투사되는 반면, 투사렌즈의 스크린에 대한 투사각이 하향으로 설정되는 경우 스크린상에 형성되는 화면은 그 하측이 상측의 길이에 비해 상당히 확장되는 마름모 형상으로 투사되고, 그에 따라 스크린상에 투사되는 비대칭화면을 시청하는 경우에는 시감(示感)이 저하된다.For example, when the projection lens of the projector 10 is set to the upward projection angle with respect to the screen, the screen formed on the screen is projected with an inverted rhombus whose upper side is considerably extended compared to the length of the lower side, while the projection angle of the projection lens with respect to the screen is When the screen is set downward, the screen formed on the screen is projected into a rhombus shape whose bottom side is significantly extended compared to the length of the upper side, and therefore, when viewing an asymmetric screen projected on the screen, the visual acuity is reduced. Degrades.
따라서, 현재에는 프로젝터의 투사렌즈가 스크린에 대해 화상을 투사하는 각도를 입력해주면 투사렌즈의 투사각에 기초하는 비대칭화면을 역으로 선보정하여 스크린상에서는 정상적인 화면이 투사되도록 하기 위한 처리가 실용화되는 상태이다.Therefore, at present, when a projection lens of a projector inputs an angle to project an image onto a screen, a process for displaying a non-symmetrical screen based on the projection angle of the projection lens is reversed so that a normal screen is projected on the screen.
그 비대칭화면의 선보정처리에 따르면, 프로젝터의 투사렌즈가 스크린상에 투사되는 투사각에 대한 보정량을 예컨대 리모콘장치에서 인위적으로 설정해주게 되면 비대칭화면 보정수단에서는 그 인위적으로 설정되는 보정량을 기초로 해서 스크린상에 투사될 화상데이터를 역으로 선보정처리하여 스크린상에는 정상적인 화면이 표시되게 된다.According to the display processing of the asymmetrical screen, if the projection lens of the projector is artificially set in the projection angle projected on the screen, for example, in the remote control device, the asymmetrical screen correction means displays the screen based on the artificially set correction amount. The image data to be projected on the image is reversely processed so that a normal screen is displayed on the screen.
그러나, 통상적으로 그 투사각에 대한 화상의 선보정처리 보정량은 스크린에 비대칭적으로 투사되는 화면을 참조하여 인위적으로 설정해주어야만 된다. 따라서, 프로젝터의 스크린에 대한 인위적인 투사각의 보정량 설정이 그다지 용이하지 않은 실정이고, 인위적인 투사각의 보정량 설정시 오차가 유입되는 경우에는 비대칭화면의 정확한 선보정이 곤란하게 된다.In general, however, the correction processing correction amount of the image for the projection angle should be set artificially with reference to the screen projected asymmetrically on the screen. Therefore, the setting of the correction amount of the artificial projection angle with respect to the screen of the projector is not very easy, and when an error is introduced when setting the correction amount of the artificial projection angle, it is difficult to accurately display the asymmetric screen.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 스크린에 대한 프로젝터의 투사렌즈의 투사각으로 스크린상에 투사된 비대칭화면을 프로젝터의 전면에 설치된 촬상장치에 촬상하여 기준패턴화면과 대비해서 보정량을 자동으로 생성하도록 된 투사형 프로젝터의 보정량생성장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an asymmetric screen projected on a screen at the projection angle of a projection lens of a projector with respect to a screen is picked up by an image pickup device installed in front of the projector to automatically correct a correction amount in comparison with a reference pattern screen It is an object of the present invention to provide an apparatus for generating a correction amount of a projection type projector to be generated.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 투사렌즈의 투사각에 근거하여 스크린상에 화상을 투사하여 재생하는 투사형 프로젝터에 있어서, 해당의 프로젝터에 설치되어 상기 스크린상에 투사되는 화면을 촬상하는 촬상수단과, 그 촬상수단에서 촬상된 화상을 전체의 화면패턴으로 형성하는 화면패턴형성수단, 상기 촬상된 화면패턴과 기준화면패턴메모리에 격납된 정형의 화면패턴을 비교하여 보정량을 산출하는 보정량생성수단, 그 보정량을 2진데이터로 변환하여 비대칭화면보정수단에 인가하여 상기 보정량에 기초하는 비대칭화면의 보정이 수행되도록 하는 보정량데이터변환수단을 포함하여 구성된 투사형 프로젝터의 보정량생성장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, in a projection type projector that projects and reproduces an image on a screen based on the projection angle of the projection lens, a screen installed on the projector and projected on the screen Comparing the image pickup means for imaging, the screen pattern forming means for forming the image picked up by the image pickup means into a whole screen pattern, and calculating the correction amount by comparing the picked screen pattern with the standard screen pattern stored in the reference screen pattern memory. There is provided a correction amount generating device comprising a projection amount projector comprising correction amount generating means, and correction amount data converting means for converting the correction amount into binary data and applying the correction amount to asymmetric screen correction means to perform correction of the asymmetric image based on the correction amount. .
바람직하게, 상기 촬상수단은 상기 스크린에 투사된 화상의 화면 전체를 촬상하는 비디오카메라 또는 CCD(Charge coupled device)가 채용된다.Preferably, the imaging means employs a video camera or a charge coupled device (CCD) for capturing the entire screen of the image projected on the screen.
상기한 구성의 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량생성장치에 의하면, 프로젝터의 투사렌즈에서 상향 또는 하향의 투사각으로 스크린상에 투사되는 화상을 프로젝터에 설치된 촬상수단에서 촬상하여 화면패턴으로 형성하게 되고, 보정량생성수단에서는 상기 촬상된 화면패턴과 기준화면패턴메모리에 격납된 기준화면패턴을 중첩비교하여 보정량을 생성하게 되며, 그 보정량이 상기 보정량데이터변환수단에서 2진데이터로 변환되어 비대칭화면 보정수단에 인가됨으로서 투사각에 의해 스크린상에 비대칭적으로 투사되는 화면에 대한 보정이 가능하게 된다.According to the correction amount generating device of the projection type projector according to the present invention, the image projected on the screen at an upward or downward projection angle from the projection lens of the projector is picked up by the image pickup means installed in the projector and formed into a screen pattern. The correction amount generating means generates a correction amount by superimposing the captured screen pattern and the reference screen pattern stored in the reference screen pattern memory, and the correction amount is converted into binary data by the correction amount data converting means and converted into asymmetrical screen correction means. By being applied, correction of the screen projected asymmetrically on the screen by the projection angle is possible.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
제1도는 본 발명이 적용되는 투사형 프로젝터를 설명하는 도면으로, 참조부호 10으로 표시된 프로젝터에는 스크린(도시 생략)상에 화상을 투사하기 위한 투사렌즈(12)가 설치되고, 그 프로젝터(10)의 저면에는 스크린에 화상을 투사하기 위한 투사각의 조절을 위한 조절부재(14a, 14b)가 제공된다. 또한, 상기 프로젝터(10)에는 상기 조절부재(14a, 14b)에 의해 투사각이 조정된 상태로 스크린에 화면을 투사하는 투사렌즈(12)와 동일한 각도로 위치변환되면서 상기 투사렌즈(12)에 의해 투사되는 스크린상의 화면을 촬상하는 촬상장치(16)가 설치되는 바, 그 촬상장치(16)로서는 소형의 비디오카메라 또는 CCD소자가 채용된다.1 is a diagram illustrating a projection type projector to which the present invention is applied, and a projection lens 12 is provided with a projection lens 12 for projecting an image on a screen (not shown) in the projector indicated by 10. On the bottom, adjustment members 14a and 14b are provided for adjusting the projection angle for projecting an image on the screen. In addition, the projector 10 is positioned by the same angle as the projection lens 12 for projecting the screen on the screen while the projection angle is adjusted by the adjustment member (14a, 14b) by the projection lens 12 An image capturing apparatus 16 for capturing a screen on the projected screen is provided. As the image capturing apparatus 16, a small video camera or a CCD element is employed.
따라서, 상기 투사렌즈(12)에서 스크린에 투사되는 화상의 투사각이 상향 또는 하향으로 설정되어 비대칭화면이 스크린상에 형성되는 경우 상기 촬상장치(16)에서는 그 비대칭화면을 전체적으로 촬상하여 그 촬상된 화면의 패턴을 기준화면패턴과 대비하여 자동적인 보정량의 생성이 가능하게 된다.Therefore, when the projection angle of the image projected on the screen by the projection lens 12 is set to be upward or downward and an asymmetric screen is formed on the screen, the imaging device 16 captures the asymmetric screen as a whole and the captured screen. It is possible to automatically generate a correction amount by comparing the pattern with the reference picture pattern.
제2도는 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량생성장치의 블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 18은 상기 프로젝터(10)의 전면에 설치된 촬상장치(16)에서 촬상된 비대칭화면(또는 정상의 화면)을 기준화면패턴과의 대비를 위해 전체의 화면패턴으로 형성하는 화면패턴형성부를 나타내고, 20은 그 화면패턴형성부(18)에 의해 형성된 스크린상의 화면패턴을 기준화면패턴메모리(22)에 격납된 기준화면패턴(즉, 제1도의 투사렌즈(12)에서 스크린상에 수평적으로 투사된 화면패턴)을 대비하여 보정량을 생성하는 보정량생성부를 나타낸다.2 is a block diagram of a correction amount generating device of a projection projector according to the present invention, and reference numeral 18 denotes an asymmetric screen (or a normal screen) captured by an imaging device 16 installed in front of the projector 10. Denotes a screen pattern forming unit for forming a screen pattern as a whole for contrast with the reference screen pattern, and 20 denotes a screen pattern on the screen formed by the screen pattern forming unit 18 stored in the reference screen pattern memory 22. A correction amount generation unit for generating a correction amount in contrast to the reference screen pattern (that is, the screen pattern projected horizontally on the screen by the projection lens 12 of FIG. 1).
24는 상기 보정량생성부(24)에서 생성된 보정량을 2진데이터로 변환하여 통상의 비대칭화면보정수단(26)에 제공하여 스크린에 대한 상기 투사렌즈(12)의 투사각에 의한 비대칭화면의 선보정처리가 이루어지도록 하는 보정량데이터변환부를 나타낸다.24 converts the correction amount generated by the correction amount generation unit 24 into binary data and provides the correction to the asymmetric image correction means 26 to display the asymmetric image by the projection angle of the projection lens 12 with respect to the screen. A correction amount data converting section for processing is shown.
이어, 상기한 구성의 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량생성장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.Next, the operation of the correction amount generating device of the projection type projector according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail.
먼저, 상기 기준화면패턴메모리(22)에 대해서는 상기 투사렌즈(12)에서 스크린에 수평적인 투사각으로 화상이 투사되는 경우의 화면패턴이 예컨대 시뮬레이션을 통해 기준화면패턴으로서 격납되고, 상기 프로젝터(10)의 전면에는 상기 투사렌즈(12)에서 스크린상에 투사되는 화면을 촬상하기 위한 촬상장치(16)가 설치된다.First, with respect to the reference screen pattern memory 22, a screen pattern when an image is projected on the screen by the projection lens 12 at a horizontal projection angle is stored as a reference screen pattern through simulation, for example, and the projector 10 An imaging device 16 for photographing a screen projected on the screen from the projection lens 12 is installed in front of the.
그 상태에서 상기 프로젝터(10)의 조절부재(14a, 14b)에 의해 스크린상에 상향 또는 하향 투사각으로 화상이 투사되는 경우 그 화상 투사의 초기단계에서 상기 촬상장치(16)가 스크린상에 투사된 화상을 촬상하게 되고, 그 촬상된 화상신호는 화면패턴형성부(18)에 인가되어 상기 기준화면패턴메모리(22)에 격납된 기준화면패턴과 동일한 배율의 화면패턴으로 형성된다.In this state, when the image is projected on the screen by the adjustment members 14a and 14b of the projector 10 at the upward or downward projection angle, the imaging device 16 is projected on the screen in the initial stage of projecting the image. An image is picked up, and the picked up image signal is applied to the screen pattern forming unit 18 to form a screen pattern with the same magnification as that of the reference screen pattern stored in the reference screen pattern memory 22.
그 촬상된 화면패턴은 상기 보정량생성부(20)에 인가되어 상기 기준화면패턴메모리(22)에 격납된 기준화면패턴과 대비되는 바, 그 보정량생성부(20)는 예컨대 상기 투사렌즈(12)가 상향투사각으로 스크린상에 화상을 투사하는 경우에 상기 촬상장치(16)에서 촬상된 화상은 제3도(a)에 도시된 역마름모형상의 화면패턴(28a)으로 되고, 그 역마름모형상의 화면패턴(28a)을 상기 기준화면패턴메모리(22)에 격납된 기준화면패턴(28b)과 대비하여 보정량(m)을 생성하게 되는 반면, 상기 투사렌즈(12)가 하향투사각으로 스크린상에 화상을 투사하는 경우에 상기 촬상장치(16)에서 촬상된 화상은 제3도(b)에 도시된 마름모형상의 화면패턴(28a')으로 되고, 그 마름모형상의 화면패턴(28a')을 상기 기준화면패턴메모리(22)에 격납된 기준화면패턴(28b)과 대비하여 보정량(m)을 생성하게 된다.The captured screen pattern is applied to the correction amount generation unit 20 and contrasted with the reference screen pattern stored in the reference screen pattern memory 22. The correction amount generation unit 20 is the projection lens 12, for example. Is projected on the screen in the upward projection angle, the image picked up by the imaging device 16 becomes the inverse rhombus screen pattern 28a shown in FIG. While the screen pattern 28a is generated in comparison with the reference screen pattern 28b stored in the reference screen pattern memory 22, a correction amount m is generated, while the projection lens 12 is imaged on the screen with a downward projection angle. In the case of projecting the image, the image picked up by the imaging device 16 is a rhombus screen pattern 28a 'shown in FIG. 3 (b), and the rhombus screen pattern 28a' is referred to as the reference. A correction amount m is generated in comparison with the reference screen pattern 28b stored in the screen pattern memory 22. Done.
상기 보정량생성부(20)에서 생성된 상향 또는 하향 투사각에 근거하는 비대칭화면의 보정량은 상기 보정량데이터변환부(24)에서 2진데이터로 변환되고, 그 변환된 보정량데이터가 상기 비대칭화면보정수단(26)의 마이컴에 인가되어 주지의 방식으로 예컨대 보정량에 대응하여 보정방향을 따라 화소의 누락처리 및 블랭킹데이터의 삽입처리를 수행하여 상기 스크린상에 상향 또는 하향투사되는 화상신호의 선보정처리를 행하게 되므로, 결국 상기 스크린상에 투사되는 화상신호는 투사각에 의존하여 역으로 선보정처리되므로 스크린상에는 정상적인 장방형 화면이 투사되게 된다.The correction amount of the asymmetrical image based on the upward or downward projection angle generated by the correction amount generation unit 20 is converted into binary data by the correction amount data conversion unit 24, and the converted correction amount data is converted into the asymmetrical screen correction means ( 26) is applied to a microcomputer in a known manner so as to perform a missing process of pixels and an insertion process of blanking data along a correction direction in response to a correction amount, for example, to perform a clear process of an image signal projected upward or downward on the screen. As a result, the image signal projected on the screen is processed in reverse depending on the projection angle, so that a normal rectangular screen is projected on the screen.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 투사형 프로젝터의 보정량 생성장치에 의하면 프로젝터의 투사렌즈에서 상향 또는 하향의 투사각으로 스크린상에 투사되는 화상을 프로젝터에 설치된 촬상수단에 촬상하여 화면패턴으로 형성하게 되고, 보정량생성수단에서는 상기 촬상된 화면패턴과 기준화면패턴메모리에 격납된 기준화면패턴을 중첩비교하여 보정량을 생성하게 되며, 그 보정량이 상기 보정량데이터변환수단에서 2진데이터로 변환되어 비대칭화면보정수단에 인가됨으로써 투사각에 의해 스크린상에 비대칭적으로 투사되는 화면에 대한 보정이 가능하게 된다.As described above, according to the apparatus for generating a correction amount of the projection type projector according to the present invention, an image projected on the screen at an upward or downward projection angle from the projection lens of the projector is picked up by the image pickup means installed in the projector and formed into a screen pattern. And the correction amount generating means generates a correction amount by overlapping the captured screen pattern and the reference screen pattern stored in the reference screen pattern memory, and the correction amount is converted into binary data by the correction amount data converting means and asymmetric screen correction means. By being applied to, it is possible to correct for a screen projected asymmetrically on the screen by the projection angle.
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