JP2005195879A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はプロジェクタに関するものであり、例えば、投影レンズを介して画像を壁面やスクリーンに投影する、いわゆるプロジェクタのピント合わせの技術に関するものである。 The present invention relates to a projector, and for example, relates to a so-called projector focusing technique for projecting an image onto a wall surface or a screen via a projection lens.
従来より、写真の再生方法として種々の方法が提案されている。例えば、ディスプレイ上での再生に加えて、いわゆるプロジェクタによって画像を壁面に投射して鑑賞する方法が公知である。 Conventionally, various methods have been proposed as photo reproduction methods. For example, in addition to reproduction on a display, a method for viewing an image by projecting an image on a wall by a so-called projector is known.
そして、プロジェクタは投影面までの距離を自由に選ぶことにより、画面を大きくしたり小さくしたりして、本体の大きさにかかわらず、観賞者の数や部屋の大きさに合った画面の大きさを選ぶことが可能である。つまり、大きい部屋でたくさんの人数で楽しむ場合には、投影面までの距離を離して大画面にし、小さい部屋で少ない人数で楽しむ場合には、プロジェクタと壁面との距離を近付けて小さい画面で観賞することができる。 Then, the projector can freely select the distance to the projection surface to enlarge or reduce the screen, regardless of the size of the main body, the screen size matches the number of viewers and the size of the room. It is possible to choose. In other words, when enjoying a large number of people in a large room, increase the distance to the projection surface to make it a large screen, and when enjoying a small number of people in a small room, make the distance between the projector and the wall closer and watch on a small screen. can do.
ところが、このように距離の自由度があっても、最適なピント合わせを行わなければ見難いボケた像になってしまう。そのため、例えば、ピントリングの手動回動時に、わかりやすいピント調整のためにフォーカスパターンを投影するようにして、ユーザが目視確認を行いやすくした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 However, even if there is a degree of freedom in this way, an image that is difficult to see unless the optimum focusing is performed. For this reason, for example, a technique is known in which a focus pattern is projected for easy focus adjustment during manual rotation of the focus ring so that the user can easily perform visual confirmation (see, for example, Patent Document 1).
また、投影像のコントラスト値を判定して、ピント合わせするための特別のセンサを設けた技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術は、あくまでユーザによる手動調整を前提としたものであり、操作性に問題があった。また、上記特許文献２は、特別のセンサを設けているため、高価になりがちであった。加えて、コントラスト最適の位置をピント合わせして判定するには時間がかかるという課題を有していた。
However, the technique described in
したがってこの発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、単純な構成で、高速にピント合わせを行うことが可能なオートフォーカス式のプロジェクタを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an autofocus projector capable of performing high-speed focusing with a simple configuration.
したがって、請求項１に記載の発明は、入力した画像データに対応した画像を投影レンズを介して投影するプロジェクタに於いて、上記画像とは異なるもので、所定方向に延出された投影パターン像を投影し、その投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、上記受光手段の出力に従って上記投影レンズのピント位置を決定する制御手段と、を具備することを特徴とする。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, in a projector that projects an image corresponding to input image data through a projection lens, the projection pattern image is different from the image and extends in a predetermined direction. And a control means for determining the focus position of the projection lens in accordance with the output of the light receiving means.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記制御手段は、上記投影パターン像の投影方向を切り換える切り換え制御を行い、上記投影方向と上記受光手段の出力結果に従って、上記ピント位置を決定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the control unit performs switching control for switching a projection direction of the projection pattern image, and according to the projection direction and an output result of the light receiving unit. The focus position is determined.
請求項３に記載の発明は、投影レンズを介して、ピント合わせ用のパターンを投影するプロジェクタに於いて、上記パターンの投影時には上記投影レンズのピント位置を所定の位置とし、上記パターンの反射光の受光信号と上記投影レンズの温度に従って、上記投影レンズのピント合わせ位置を決定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in a projector that projects a focusing pattern via a projection lens, the projected lens is focused at a predetermined position when the pattern is projected, and the reflected light of the pattern is reflected. The focus position of the projection lens is determined according to the received light signal and the temperature of the projection lens.
請求項４に記載の発明は、投影レンズを介して投影したパターン状の信号光の反射光と、上記信号光が形成するパターンのコントラストに従って、ピント合わせを行うことを特徴とする。 The invention described in claim 4 is characterized in that focusing is performed in accordance with the contrast between the reflected light of the pattern signal light projected through the projection lens and the pattern formed by the signal light.
請求項５に記載の発明は、入力された画像データに対応して、投影レンズを介して投影面に投影するべく画像を形成すると共に、上記画像データとは異なるもので所定方向に延出された投影パターン像を投影する投影画像形成手段と、上記投影画像形成手段から投影された上記投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、上記受光手段の出力に従って上記投影レンズのピント位置を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, an image is formed to be projected onto a projection surface via a projection lens in response to input image data, and is different from the image data and is extended in a predetermined direction. A projection image forming means for projecting the projected pattern image, a light receiving means for receiving the reflected light of the projection pattern image projected from the projection image forming means, and controlling the focus position of the projection lens according to the output of the light receiving means And a control means.
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記画像形成手段は、入力された画像データに対応して、投影レンズを介して投影面に投影するべく画像を形成する画像形成部と、上記所定方向に延出された投影パターン像を投影する投光部と、を有して構成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the image forming means forms an image corresponding to the input image data so as to be projected onto a projection surface via a projection lens. And an image forming unit configured to project the projection pattern image extended in the predetermined direction.
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記制御手段は、上記投影パターン像の投影方向を切り換える切り換え制御を行い、上記投影方向と上記受光手段の出力結果に従って、上記ピント位置を制御することを特徴とする。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明に於いて、上記投影方向は、上記投影パターンの延出された所定方向と直交する方向であることを特徴とする。
The invention described in
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明に於いて、上記制御手段は、上記画像形成部を移動させて上記投影パターン像の投影方向を切り換え制御することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the invention, in the invention according to the eighth aspect of the invention, the control means controls the switching of the projection direction of the projection pattern image by moving the image forming unit.
請求項１０に記載の発明は、入力された画像データに対応して、投影レンズを介して投影面に投影するべく画像を形成すると共に、上記画像データとは異なるもので所定方向に延出された投影パターン像を投影する投影画像形成部と、上記投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、上記投影レンズを介して投影したパターン状の信号光の反射光と、上記信号光が形成するパターンのコントラストに従って、上記投影レンズのピント位置を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。 According to the tenth aspect of the present invention, an image is formed to be projected onto a projection surface via a projection lens in response to input image data, and is different from the image data and is extended in a predetermined direction. A projection image forming unit for projecting the projected pattern image, a light receiving means for receiving reflected light of the projection pattern image, reflected light of the pattern signal light projected through the projection lens, and the signal light are formed. Control means for controlling the focus position of the projection lens according to the contrast of the pattern to be controlled.
この発明では、プロジェクタが有する投影光を制御する機能を有効に利用して、単純な構成で、コストアップすることなく、高速でピント合わせができるオートフォーカスプロジェクタを構成している。 According to the present invention, an autofocus projector that can focus at high speed with a simple configuration and without increasing the cost is configured by effectively utilizing the function of controlling the projection light of the projector.
この発明によれば、簡単な構成で高速にピント合わせができるオートフォーカス式のプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an autofocus projector capable of focusing at high speed with a simple configuration.
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、この発明の一実施形態に係るプロジェクタの電気回路の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric circuit of a projector according to an embodiment of the present invention.
図１に於いて、マイクロコンピュータ等で構成される制御部（ＣＰＵ）１０は、このプロジェクタ１内の各部を制御する演算制御手段（制御手段）である。このＣＰＵ１０には、光源回路１１を介して投影用の光源であるランプ１２が接続されていると共に、画像形成回路１３が接続されている。この画像形成回路１３には、上記ランプ１２の前面に配置されるもので、カメラ等の外部機器２のメモリ２６に記憶されたデータを再生するべく、ＬＣＤやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）等で構成される画像形成部１４が接続されている。また、上記投光部１２と、上記画像形成部１４とで、画像形成手段を構成している。
In FIG. 1, a control unit (CPU) 10 constituted by a microcomputer or the like is an arithmetic control unit (control unit) that controls each unit in the
上記ＣＰＵ１０には、また、ランプ１２の前面に配置された投影レンズ１６と、モータ等のアクチュエータから成るレンズ駆動手段であるレンズドライバ（ＬＤ）１５と、投影レンズ１６の近傍に設置された温度検出部１７と、受光回路２２と、メモリ２５とが接続されている。
The
上記ＣＰＵ１０では、ユーザが操作する操作スイッチ群２３の入力状態が判定され、画像データが画像形成部１４で再成されるべく、画像形成回路１３にて画像データに変換されて切り換え制御される。上記画像形成部１４で形成された画像は、光源回路１１によって発光するランプ１２によって、投影レンズ１６を介して壁面３０に投影される。
In the
上記投影レンズ１６は、レンズドライバ１５によってその光軸方向に沿って移動されるもので、制御部１０の出力信号に応じてピント合わせ制御がなされるようになっている。
The
また、このプロジェクタ１には、受光レンズ２０を介して、前方から入射する光を受光する受光手段である受光センサ２１が内蔵されている。この受光センサ２１に入射された光に依存する信号は、受光回路２２を介してＣＰＵ１０に出力される。つまり、受光センサ２１に入射される信号の光量に応じた信号が、ＣＰＵ１０に入力される。
The
尚、上記ランプ１６が発熱することによって、プロジェクタ１は熱を持ちやすくなる。そこで、この温度変化を検出するために、温度検出部１７が備えられている。したがって、プロジェクタ１が、この温度検出部１７によって過熱状態であるとされた場合には、例えば、図示されないファン等の冷却装置によって、ランプ１６を冷却することができるようになっている。
In addition, when the
また、温度変化によって、投影レンズ１６の焦点距離が変化することがあるので、この測距結果を用いて、オートフォーカス時のレンズのピント合わせ位置制御が切り換えられるようになっている。
Further, since the focal length of the
画像データは、例えば、図２に示されるように、外部機器であるデジタルカメラ２から入力されるようにしても良い。この場合、デジタルカメラ等の外部機器２のメモリ２６に記憶されたデータは、画像形成回路１３を介して画像形成部１４で再生される。
For example, as shown in FIG. 2, the image data may be input from a
こうしたデータとは別に、プロジェクタ１内のメモリ２５には、図２に示されるように、投影面の一部のみを線状に明るくするようなデータが格納されている。この線状の投光信号は、壁面３０を１本の線（線状の投影パターン３１）がずれていくような形で、順次投光方向を変化させる。そして、所定の位置にこの線状の信号が達すると、その位置をモニタしていたセンサ２１が反応し、入射光量が大きくなったという信号が該センサ２１から出力される。
Apart from such data, the
このような構成のプロジェクタに於いて、該プロジェクタ１から壁面３０までの距離Ｌを求める方法について、図１及び図３を参照して説明する。
A method of obtaining the distance L from the
画像形成部１４では、メモリ２６に記録された画像データに基づく画像が形成される前に、メモリ２５に記録されている所定の画像がＣＰＵ１０から受け取られる。そして、図３（ａ）に示されるように、投影画像３５の一部である投影画像３１のみが明るくなるような画像が形成される。この画像は、図３（ａ）に示されるような状態から、図３（ｂ）に示されるような状態に変化する。
In the
図３（ａ）に示されるような状態にするには、図１に矢印３２ａで示されるような方向に明るい部分（投影パターン３１）が照射されるように、画像形成部１４の所定部分がランプ１２からの光で強く投影されるように画像形成が行われる。
To achieve the state shown in FIG. 3A, a predetermined portion of the
この所定部分が、投影レンズ１６の光軸から右側に図示ｘだけシフトした部分であるならば、投影レンズ１６と受光レンズ２０の主点間距離をＢとし、投影レンズ１６の焦点距離をｆとすると、
Ｌ＝Ｂ・ｆ／ｘ …（１）
の関係で、プロジェクタ１から壁面３０までの距離Ｌが求められる。このとき、センサ２１は受光レンズ２０の光軸上に配置されているものとする。
If this predetermined portion is a portion shifted to the right by x in the figure from the optical axis of the
L = B · f / x (1)
Therefore, the distance L from the
例えば、距離Ｌよりもプロジェクタ１に近い距離Ｌ2 の位置に壁が存在すれば、図示矢印３２ａの方向ではなく、図示矢印３２ｂの方向に強い光が投影された時の方が、センサ２１には強い光３３が入射される。
For example, if there is a wall at a distance L 2 closer to the
次に、図４（ａ）のフローチャートを参照して、このように構成されたプロジェクタ１のピント合わせの動作について説明する。尚、このピント合わせの動作は、ＣＰＵ１０によって制御される。
Next, the focusing operation of the
先ず、ピント合わせ動作に入ると、ステップＳ１にて、投影レンズ１６の焦点距離ｆを所定値にするために、該投影レンズ１６の繰り出し位置が所定の位置にリセットされる。次いで、ステップＳ２にて、上述したシフト量ｘが０にされる。そして、ステップＳ３にて、所定のシフト量Δｘずつインクリメントされる。
First, when the focusing operation is started, in step S1, the extension position of the
ステップＳ４では、上記ステップＳ３で得られたｘの位置に光点パターン（投影パターン３１）の投影が行われる。このとき、ステップＳ５にて、受光レンズ２０を介してセンサ２１に入射される光量Ｐｘがモニタされる。そして、ステップＳ６に於いて、所定のシフト量に到ったか否かが判定される。ここで、上記パターン投影光量Ｐｘが最大になるまで、上記ステップＳ３〜Ｓ６にて、Δｘのシフトとパターン投影光量Ｐｘのモニタが繰り返される。
In step S4, the light spot pattern (projection pattern 31) is projected at the position x obtained in step S3. At this time, the light amount Px incident on the
上記ステップＳ６にて、上記パターン投影光量Ｐｘが最大になったならば、ステップＳ７に移行して、Ｐｘが最大値になったときのｘの位置ｘ0 が検出される。次いで、ステップＳ８にて、上記（１）式に基づいて距離Ｌが求められる。更に、ステップＳ９では、この距離Ｌに対しピント合わせがなされるように、投影レンズ１６のピント合わせが行われる。
At step S6, the pattern projected light quantity Px is if becomes maximum, the process proceeds to step S7, Px is the position x 0 of x in which the maximum value is detected. Next, in step S8, the distance L is obtained based on the above equation (1). Further, in step S9, the
これは、レンズドライバ１５が制御されて、図示されないエンコーダによってピント合わせレンズの位置がＣＰＵ１０で判定されることによって行われるものである。このときのｘの位置とＰｘの関係は、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるようなグラフで表すことができる。図５（ａ）及び（ｂ）に於いて、横軸は時間ｔであり、順次画像形成部１４の発光ポイントｘが変化していくことを示している。そして、所定のポイントｘ0 に到達した時に、受光光量がピークになることを示している。
This is performed when the
この時のｘの位置が、図４（ａ）のフローチャートに於けるステップＳ７で求められるｘ0 である。 The position of this when x is an x 0 sought in step S7 in the flowchart of FIG. 4 (a).
尚、Δｘを細かくすると精度が上がるが、あまり細かくし過ぎると時間がかかってしまうので、Δｘは最初粗くしておき、おおまかな距離を求めてからΔｘを小さくして、更に細かい変化にして微調整するようにしても良い。 Note that if Δx is made finer, the accuracy will be improved, but if it is made too fine, it will take time. You may make it adjust.
また、上述したように、画像投影後は、ランプ１２の発熱により、投影レンズ１６の焦点距離が変化する可能性があるので、図４（ｂ）に示されるフローチャートに従ってピントを微調整する動作を行うようにしても良い。
Further, as described above, the focal length of the
このフローチャートに従ったピント合わせ動作は、図６に示されるように、距離Ｌの逆数の１／Ｌと、ピント合わせにふさわしいレンズ位置（ＬＤ）との関係が、温度によって変化することを考慮してピント合わせするものである。 As shown in FIG. 6, the focusing operation according to this flowchart takes into consideration that the relationship between 1 / L of the reciprocal of the distance L and the lens position (LD) suitable for focusing changes depending on the temperature. To focus.
以下、図４（ｂ）のフローチャートを参照して、温度検出を含むピント合わせ動作について説明する。 Hereinafter, the focusing operation including temperature detection will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、ステップＳ１１では、温度検出部１７により投影レンズ１６の温度Ｔが検出される。次いで、ステップＳ１２にて、上記ステップＳ１１で得られた温度Ｔにより、投影レンズ１６の温度特性に従って該投影レンズ１６の焦点距離ｆが推測される。
First, in step S11, the
そして、ステップＳ１３にて、光点パターンの反射光量Ｐｘ0 が最大となるべく位置ｘ0 に光点パターンが投影される。続いて、ステップＳ１４にて、この位置ｘ0 での光点パターンの反射光量Ｐｘ0 が求められる。その後、ステップＳ１５では、上記光点パターンの反射光量Ｐｘ0 が最大となる位置ｘ0 から所定のシフト量Δｘだけシフトされた位置、例えば右側の位置ｘ1 が得られる。 Then, at step S13, the reflected light quantity Px 0 of the light spot pattern light spot pattern is projected to the position x 0 as much as possible to the maximum. Subsequently, at step S14, the reflected light quantity Px 0 of the light spot pattern at the position x 0 is obtained. Thereafter, in step S15, the reflected light quantity Px 0 of the light spot pattern is shifted from the position x 0 to the maximum by a predetermined shift amount Δx position, for example, the position x 1 of the right is obtained.
ステップＳ１６では、この位置ｘ1 に対して光点パターンが投影され、続くステップＳ１７にて、このｘ1 の位置での光点パターンの反射光量Ｐｘ1 が求められる。その後、ステップＳ１８では、位置ｘ0 から所定のシフト量Δｘだけ上記位置ｘ1 とは反対方向にシフトされた位置、すなわち左側の位置ｘ2 が得られる。 In step S16, the light spot pattern is projected with respect to the position x 1, at the next step S17, the reflected light quantity Px 1 of the light spot pattern at the position of the x 1 is obtained. Thereafter, in step S18, the shift position, i.e. the position x 2 of the left resulting in the opposite direction from the position x 0 only the position x 1 predetermined shift amount [Delta] x.
ステップＳ１９では、この位置ｘ2 に対して光点パターンが投影され、続くステップＳ２０にて、このｘ2 の位置での光点パターンの反射光量Ｐｘ2 が求められる。 In step S19, the light spot pattern is projected with respect to the position x 2, at the following step S20, the reflected light quantity Px 2 of the light spot pattern at the position of the x 2 is calculated.
ここで、ステップＳ２１に於いて、上記位置ｘ0 、及び該位置ｘ0 の右左にΔｘだけシフトした位置ｘ1 、ｘ2 の中から反射光量が最大となる投影位置ｘが選択される。続くステップＳ２２では、この投影位置ｘと上記ステップＳ１２にて求められた焦点距離ｆによって、プロジェクタ１から壁面３０までの距離Ｌが求められる。
Here, in step S21, the position x 0, and the projection position x amount of reflected light is maximum among the positions position x 1 is shifted by Δx in the right and left of x 0, x 2 are selected. In the subsequent step S22, the distance L from the
次に、ステップＳ２３では、上記ステップＳ２２で得られた測距結果（距離）Ｌと、上記ステップＳ１１で検出された温度Ｔより、ピント合わせの位置が求められるべくピント合わせ量が決定される。そして、ステップＳ２４にて、上記ステップＳ２３で決定されたピント合わせ量に基づいて、その位置にピント合わせレンズである投影レンズ１６が駆動制御される。
Next, in step S23, the focus amount is determined so that the focus position can be obtained from the distance measurement result (distance) L obtained in step S22 and the temperature T detected in step S11. In step S24, based on the focusing amount determined in step S23, the
一方、温度検出部を使用しないピント合わせ方法では、図７に示されるような考え方によっても、投影レンズの焦点距離ｆを求めることができる。 On the other hand, in the focusing method that does not use the temperature detection unit, the focal length f of the projection lens can be obtained by the concept as shown in FIG.
つまり、受光素子であるセンサ２１の受光域を所定の幅ｄとし、受光レンズ２０に温度特性の無いものを利用したり、受光レンズ２０を熱源から遠にく配置することによって、温度変化の影響を受け難いように構成しておけば、距離Ｌの壁面に対して、幅Ｗの領域に相当する感度域を有することとなる。この幅Ｗは、下記（２）式で表される。
Ｗ＝（Ｌ／ｆJ ）・ｄ …（２）
尚、ｆJ は、受光レンズ２０の焦点距離である。
In other words, the light receiving area of the
W = (L / f J ) · d (2)
Note that f J is the focal length of the
一方、距離Ｌで幅Ｗの領域に光パターンを投影する場合、下記（３）式のように、投影レンズ１６の焦点距離がｆのとき、画像形成部１４のΔｘの範囲で、光パターン形成部を移動させれば良い。
Δｘ＝（ｆ／Ｌ）・Ｗ …（３）
上記（２）式、（３）式から、下記（４）式、（５）式４が導かれる。つまり、投影レンズ１６の焦点距離ｆが熱によって変化したとしても、受光可能な投光位置の幅Δｘが求められることにより、下記（５）式によって正しい値を求めることができる。
Δｘ＝（ｆ／Ｌ）・（Ｌ／ｆJ ）・ｄ
＝（ｆ／ｆJ ）・ｄ …（４）
ｆ＝（Δｘ／ｄ）・ｆJ …（５）
この受光可能な投光位置幅とは、画像形成部１４の光投影ポイントを、図８に示されるように少しずつシフトさせていき、その信号光受光範囲を求めることにより判定可能である。変化量をΔＰとすると、その半分の値（ΔＰ／２）になったときの受光幅をΔｘとすれば良い。
On the other hand, when a light pattern is projected onto an area having a width W at a distance L, an optical pattern is formed within the range of Δx of the
Δx = (f / L) · W (3)
From the above equations (2) and (3), the following equations (4) and (5) are derived. That is, even if the focal length f of the
Δx = (f / L) · (L / f J ) · d
= (F / f J ) · d (4)
f = (Δx / d) · f J (5)
The light projecting position width capable of receiving light can be determined by gradually shifting the light projection point of the
このとき、ＣＰＵ１０は、図９に示されるフローチャートに従って、受光レンズ２０の焦点距離を求める。
At this time, the
すなわち、先ず、ステップＳ３１にて光投影ポイントのスキャンが行われる。このスキャン方向は、図２に示される投影パターン３１の長手方向（図２に於いて縦方向）と直交する方向である。次いで、ステップＳ３２にて、受光幅Δｘの判定が行われる。そして、ステップＳ３３では、上述した（５）式に従って、投影レンズの焦点距離ｆが求められる。このとき、設計値と、Δｘや、ｆJ 、ｄとの差異を打ち消す補正係数を乗ずるようにしても良い。
That is, first, at step S31, a light projection point is scanned. This scanning direction is a direction orthogonal to the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 2) of the
こうして求められた焦点距離ｆを利用して、図４（ａ）のフローチャートに於けるステップＳ８や、図４（ｂ）のフローチャートに於けるステップＳ２２により、距離Ｌが算出される。 Using the focal length f thus obtained, the distance L is calculated in step S8 in the flowchart of FIG. 4A or step S22 in the flowchart of FIG. 4B.
以上説明したように、投影パターンは、投受光レンズ方向に対しては、十分細くないと正しいΔｘやｘが求められない。これは、投影パターンの幅が太いと、発光位置を変化させても受光光量が変化しないという問題が発生するからである。しかしながら、図２及び図３に示されるように、投影パターン３１のスキャン方向と直交する方向（この場合縦方向）は、Δｘやｘの算出には影響しないので、十分に光量がとれるように長くしておいた方が良い。 As described above, the correct Δx and x cannot be obtained unless the projection pattern is sufficiently thin with respect to the light projecting / receiving lens direction. This is because if the width of the projection pattern is large, there is a problem that the amount of received light does not change even if the light emission position is changed. However, as shown in FIGS. 2 and 3, the direction orthogonal to the scanning direction of the projection pattern 31 (in this case, the vertical direction) does not affect the calculation of Δx and x, and is long enough to obtain a sufficient amount of light. It is better to keep it.
これによって、受光用のセンサ２１が検出する範囲が狭くとも、また位置調整が無くとも、信号光を受けることができ、装置の構成を単純化して、低コスト化を図ることができる。
As a result, even if the range detected by the
尚、上記投影パターン３１のスキャン方向の移動は、例えば図示されないが画像形成部１４を移動させるようにしても良いし、画像形成部１３を固定としてランプ１２を移動させるようにしても良い。
The
以上説明したように、本実施形態によれば、単に光点をシフトさせ、その光量変化を検出する単純な構成でピント合わせを行うことが可能なオートフォーカス式のプロジェクタを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an autofocus projector capable of focusing with a simple configuration in which a light spot is simply shifted and a change in the amount of light is detected.
これは、投影像のコントラストを専用のセンサでモニタしながら、投影レンズのピント位置を順次変化させてゆくコントラスト方式より、はるかに高速の制御が可能である。 This can be controlled at a much higher speed than the contrast method in which the focus position of the projection lens is sequentially changed while the contrast of the projection image is monitored by a dedicated sensor.
また、こうして行なわれたピント合わせの後、コントラスト方式のＡＦを組み合わせても良い。これには、コントラスト判定用の特別なセンサが必要であるが、例えば、画像データの入力手段がデジタルカメラであれば、このカメラの有するイメージャを有効利用して、投影データのコントラストをモニタするようにすれば良い。 In addition, after the focusing performed in this way, contrast AF may be combined. This requires a special sensor for contrast determination. For example, if the image data input means is a digital camera, the imager of this camera is used effectively to monitor the contrast of the projection data. You can do it.
図１０（ａ）に於いて、プロジェクタ１にカメラ２が装填される。すると、図示されないコネクタ等で電気的に通信が開始され、先ず、この発明の特徴たるパターン投影の反射光によるＡＦが、カメラ２に内蔵の図示されないセンサにより行われる。
In FIG. 10A, the
その後、図１１に示されるように、投影レンズ１６で投影する方向がカメラ２のレンズ４１にてモニタされる。そして、投影パターン３３が、図１２に示されるようなカメラ内のイメージャ４１ａに入射される。このイメージャ４１ａの出力に基づいて、コントラスト信号出力部４１ｂにてコントラスト信号が作成されてプロジェクタのＣＰＵ１０に入力される。したがって、このプロジェクタ１は、上記コントラスト信号に従って投影レンズ１６が微調整されて、上記投影パターン３３のコントラスト値がＭＡＸになるように、投影レンズ１６の位置が調節されるよう構成されている。
Thereafter, as shown in FIG. 11, the direction of projection by the
また、カメラとの接続の例としては、図１０（ｂ）に示されるように、プロジェクタ１の前方の装填部４６に設けられている蓋４７を開けて、ここからカメラ２を装填できるように構成しても良い。蓋４７にはカメラ２のレンズ４１に対応してレンズ用の窓４８が設けられており、この窓４８を通して、カメラ２から画像が投影されるようになっている。
Further, as an example of connection with the camera, as shown in FIG. 10B, the
尚、カメラ２に設けられているフラッシュ装置４２、レリーズスイッチ４３は、当該カメラ２がプロジェクタ１のピント合わせ装置として利用される場合は、これらの機能の動作は禁止され、利用されないようになっている。
Note that the
以上説明したように、本実施形態によれば、高速の光量判定式のＡＦに、コントラスト式のＡＦを組み合わせて、高速のピント合わせができるプロジェクタを構成することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to configure a projector capable of high-speed focusing by combining high-speed light quantity determination type AF with contrast-type AF.
また、データ入力装置としてのカメラとの接続が便利であり、投影画像入力が容易でカメラの機能を有効利用できるので、低コストのＡＦプロジェクタとすることができる。 Further, since the connection with a camera as a data input device is convenient, the projection image input is easy, and the functions of the camera can be used effectively, so that a low-cost AF projector can be obtained.
１…プロジェクタ、２…カメラ、１０…制御部（ＣＰＵ）、１１…光源回路、１２…ランプ、１３…画像形成回路、１４…画像形成部、１５…レンズドライバ（ＬＤ）、１６…投影レンズ、１７…温度検出部、２０…受光レンズ、２１…受光センサ、２２…受光回路、２３…操作スイッチ群、２５、２６…メモリ、３０…壁面、３１、３３…投影パターン、３５…投影画像。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記画像とは異なるもので、所定方向に延出された投影パターン像を投影し、その投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、
上記受光手段の出力に従って上記投影レンズのピント位置を決定する制御手段と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。 In a projector that projects an image corresponding to input image data through a projection lens,
A light receiving means for projecting a projection pattern image extending in a predetermined direction and receiving reflected light of the projection pattern image, which is different from the above image;
Control means for determining the focus position of the projection lens according to the output of the light receiving means;
A projector comprising:
上記パターンの投影時には上記投影レンズのピント位置を所定の位置とし、上記パターンの反射光の受光信号と上記投影レンズの温度に従って、上記投影レンズのピント合わせ位置を決定することを特徴とするプロジェクタ。 In a projector that projects a pattern for focusing through a projection lens,
A projector characterized in that a focus position of the projection lens is set to a predetermined position at the time of projection of the pattern, and a focus position of the projection lens is determined according to a light reception signal of reflected light of the pattern and a temperature of the projection lens.
上記投影画像形成手段から投影された上記投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、
上記受光手段の出力に従って上記投影レンズのピント位置を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。 Corresponding to the input image data, a projection image that forms an image to be projected onto a projection surface via a projection lens and projects a projection pattern image that is different from the image data and extends in a predetermined direction. Forming means;
A light receiving means for receiving reflected light of the projection pattern image projected from the projection image forming means;
Control means for controlling the focus position of the projection lens according to the output of the light receiving means;
A projector comprising:
上記投影パターン像の反射光を受光する受光手段と、
上記投影レンズを介して投影したパターン状の信号光の反射光と、上記信号光が形成するパターンのコントラストに従って、上記投影レンズのピント位置を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。 Corresponding to the input image data, a projection image that forms an image to be projected onto a projection surface via a projection lens and projects a projection pattern image that is different from the image data and extends in a predetermined direction. Forming part;
A light receiving means for receiving reflected light of the projection pattern image;
Control means for controlling the focus position of the projection lens according to the reflected light of the pattern-like signal light projected through the projection lens and the contrast of the pattern formed by the signal light;
A projector comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004002111A JP2005195879A (en) | 2004-01-07 | 2004-01-07 | Projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004002111A JP2005195879A (en) | 2004-01-07 | 2004-01-07 | Projector |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2005195879A true JP2005195879A (en) | 2005-07-21 |
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ID=34817434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004002111A Withdrawn JP2005195879A (en) | 2004-01-07 | 2004-01-07 | Projector |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005195879A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008233551A (en) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Casio Comput Co Ltd | Projector apparatus, projection control method and program |
| JP2012141644A (en) * | 2012-04-13 | 2012-07-26 | Casio Comput Co Ltd | Projection device, projection control method and program |
-
2004
- 2004-01-07 JP JP2004002111A patent/JP2005195879A/en not_active Withdrawn
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