JP2005221733A - Projector, projection method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影対象までの距離を測定して合焦位置を得る自動合焦機能を有した投影装置、投影方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a projection apparatus, a projection method, and a program having an automatic focusing function that obtains a focusing position by measuring a distance to a projection target.
従来、予め用意された所定パターンのチャート画像をスクリーンに投影し、水平方向に一定の距離だけ離間して配置した一対のラインセンサでスクリーンまでの距離を求めてピントを合わせを行なうようにしたプロジェクタが考えられている。(例えば、特許文献1)
また、装置本体内にジャイロスコープを設け、装置の設置角度を検出することで、表示画像の台形歪みを自動的に補正するようにした投写型表示装置が考えられている。(例えば、特許文献2)
In addition, a projection display device has been considered in which a gyroscope is provided in the device main body and the trapezoidal distortion of the display image is automatically corrected by detecting the installation angle of the device. (For example, Patent Document 2)
上記特許文献1に記載された技術では、水平方向に配置した一対のラインセンサを用いてスクリーンまでの距離を測定してピント合わせを正確に行なうものとしており、スクリーンの垂直方向の傾きには対応することができない。 In the technique described in Patent Document 1, the distance to the screen is measured by using a pair of line sensors arranged in the horizontal direction, and the focus is accurately adjusted. Can not do it.
また上記特許文献2は、投写対象となるスクリーンが略鉛直方向の面内に有るものと仮定し、装置の設置角度(仰角または俯角)をジャイロスコープ等により検出して、表示する各走査線毎の圧縮率を可変設定し、投写される画像の台形歪みを補正するものとしており、装置とスクリーンとの実質的、相対的な位置関係に基づいた画像の補正を行なうものではない。 Further, in Patent Document 2, it is assumed that the screen to be projected is in a substantially vertical plane, and the installation angle (elevation angle or depression angle) of the apparatus is detected by a gyroscope or the like for each scanning line to be displayed. The compression ratio is variably set to correct the trapezoidal distortion of the projected image, and the image is not corrected based on the substantial relative positional relationship between the apparatus and the screen.
そのため、例えばスクリーンが鉛直な面内に張設されていない場合には、正しい台形補正を行なうことが全くできない。 Therefore, for example, when the screen is not stretched in a vertical plane, correct keystone correction cannot be performed at all.
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応し、簡単な操作で正確かつ迅速に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to correspond to the relative positional relationship with the screen to be projected, and to accurately and quickly project the projected image with a simple operation. To provide a projection apparatus, a projection method, and a program capable of executing automatic focusing and automatic trapezoidal correction.
請求項1記載の発明は、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距手段と、上記一対の測距手段に対応する所定の明暗パターンを配置したチャート画像を記憶する画像記憶手段と、この画像記憶手段が記憶したチャート画像を投影表示する投影手段と、上記一対の測距手段により上記投影手段で投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御手段とを具備したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a pair of distance measuring means for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position and an image storage means for storing a chart image in which a predetermined light / dark pattern corresponding to the pair of distance measuring means is arranged. And projection means for projecting and displaying the chart image stored by the image storage means, and distance measurement for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in the chart image projected by the projection means by the pair of distance measurement means And a control means.
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記測距制御手段は、一対の測距手段で並列的に距離の測定処理を実行させることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the distance measurement control means causes a pair of distance measurement means to execute distance measurement processing in parallel.
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記画像記憶手段が記憶するチャート画像は、周位置と中心位置にそれぞれ同心状に配置された複数の明暗パターンよりなることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the chart image stored by the image storage means is composed of a plurality of light and dark patterns arranged concentrically at a circumferential position and a central position, respectively. And
請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記画像記憶手段が記憶するチャート画像は、周位置に同心状に配置された複数の明暗パターンと、中心位置に配置された、上記一対の測距手段の一方の方向に対応した複数の明暗パターンとよりなることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the chart image stored by the image storage means is arranged at a central position and a plurality of light and dark patterns arranged concentrically at a circumferential position. It comprises a plurality of light and dark patterns corresponding to one direction of the pair of distance measuring means.
請求項5記載の発明は、上記請求項3または記載の発明において、上記測距制御手段は、上記一対の測距手段の一方でのみ、上記チャート画像中の中心位置の複数の明暗パターンまでの距離を測定させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect or the third aspect of the invention, the distance measurement control means is configured to detect only one of the pair of distance measurement means up to a plurality of light and dark patterns at the center position in the chart image. The distance is measured.
請求項6記載の発明は、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距手段と、この一対の測距手段の配置にそれぞれ対応した方向の明暗パターンを配置した複数枚のチャート画像を記憶する画像記憶手段と、この画像記憶手段が記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影手段と、上記一対の測距手段により上記投影手段で順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御手段とを具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a plurality of chart images in which a pair of distance measuring means for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position and a light / dark pattern in a direction respectively corresponding to the arrangement of the pair of distance measuring means. An image storage means for storing the image, a projection means for sequentially projecting and displaying a plurality of chart images stored by the image storage means, and a predetermined in each chart image projected by the projection means by the pair of distance measuring means. And a distance measurement control means for measuring the distance to the light and dark pattern position.
請求項7記載の発明は、所定の明暗パターンを配置したチャート画像を記憶する画像記憶工程と、この画像記憶工程で記憶したチャート画像を投影表示する投影工程と、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを用い、上記投影工程で投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距工程とを有したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is an image storing step for storing a chart image in which a predetermined light and dark pattern is arranged, a projecting step for projecting and displaying the chart image stored in the image storing step, and a distance to a predetermined light and dark pattern position And a distance measuring step of measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in the chart image projected in the projection step using a pair of distance measuring sensors.
請求項8記載の発明は、所定の明暗パターンを配置した複数枚のチャート画像を記憶する画像記憶工程と、この画像記憶手段で記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影工程と、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを順次切換えて、上記投影工程で順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御工程とを有したことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image storing step of storing a plurality of chart images arranged with a predetermined light and dark pattern, a projecting step of sequentially projecting and displaying the plurality of chart images stored in the image storing means, A distance measurement control step of measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in each chart image sequentially projected in the projection step by sequentially switching a pair of distance measuring sensors for measuring the distance to the light / dark pattern position of It is characterized by having.
請求項9記載の発明は、所定の明暗パターンを配置したチャート画像を記憶する画像記憶ステップと、この画像記憶ステップで記憶したチャート画像を投影表示する投影ステップと、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを用い、上記投影ステップで投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is an image storing step for storing a chart image in which a predetermined light and dark pattern is arranged, a projecting step for projecting and displaying the chart image stored in the image storing step, and a distance to a predetermined light and dark pattern position And a distance measuring step for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in the chart image projected in the projection step using a pair of distance measuring sensors.
請求項10記載の発明は、所定の明暗パターンを配置した複数枚のチャート画像を記憶する画像記憶ステップと、この画像記憶ステップで記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影ステップと、所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを順次切換えて、上記投影ステップで順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 The invention according to claim 10 is an image storing step for storing a plurality of chart images arranged with a predetermined light and dark pattern, a projecting step for sequentially projecting and displaying the plurality of chart images stored in the image storing step, and a predetermined step A distance measurement control step of sequentially switching a pair of distance measuring sensors for measuring the distance to the light and dark pattern position and measuring a distance to a predetermined light and dark pattern position in each chart image sequentially projected in the projection step. The computer is executed.
請求項1記載の発明によれば、チャート画像をスクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿ってスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確かつ迅速に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the chart image is projected onto the screen and, for example, the distance to the screen position is measured along a direction substantially orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction. It is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship, and to execute automatic focusing and automatic keystone correction of the projection image accurately and quickly.
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、実際の測距に要する時間を半減できる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the time required for actual distance measurement can be halved.
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、一対の測距センサであえて該中心位置を重複して測距し、それら測距データを照合することで、動作の信頼性を高めることができる。 According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the pair of distance measuring sensors can measure the center position overlappingly and collate the distance measurement data. , Can improve the reliability of operation.
請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、チャート画像中の一対の測距センサでの測距処理が重複する中心位置の明暗パターンをあえて一方の測距センサにのみ対応した方向のパターン形状のものとすることで、その測距センサで該中央位置を確実に測距できる。 According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1 above, the light and dark pattern at the center position where the distance measurement processing by the pair of distance measurement sensors in the chart image overlaps is dared to be measured. By adopting a pattern shape in a direction corresponding only to the distance sensor, the distance measurement sensor can reliably measure the center position.
請求項5記載の発明によれば、上記請求項3または4記載の発明の効果に加えて、一対の測距センサでの測距処理が重複する中心位置の測距データの一方の取得を省略することで、測距に要する処理を簡略化し、処理に要する時間をさらに短縮することができる。 According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in claim 3 or 4, the acquisition of one of the distance measurement data at the center position where the distance measurement processing by the pair of distance sensors overlaps is omitted. By doing so, the processing required for distance measurement can be simplified, and the time required for the processing can be further shortened.
請求項6記載の発明によれば、複数枚のチャート画像を順次スクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿って測距センサを順次切換えてスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, a plurality of chart images are sequentially projected onto the screen, and for example, the distance measurement sensor is sequentially switched along a direction substantially perpendicular to the horizontal direction and the vertical direction to measure the distance to the screen position. By doing so, it is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship with the screen to be projected, and to accurately execute automatic focusing and keystone correction of the projected image.
請求項7記載の発明によれば、チャート画像をスクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿ってスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確かつ迅速に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, the chart image is projected onto the screen and, for example, the distance to the screen position is measured along a direction substantially orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction. It is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship, and to execute automatic focusing and automatic keystone correction of the projection image accurately and quickly.
請求項8記載の発明によれば、複数枚のチャート画像を順次スクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿って測距センサを順次切換えてスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, a plurality of chart images are sequentially projected onto the screen and, for example, the distance measuring sensor is sequentially switched along a direction substantially orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction to measure the distance to the screen position. By doing so, it is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship with the screen to be projected, and to accurately execute automatic focusing and keystone correction of the projected image.
請求項9記載の発明によれば、チャート画像をスクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿ってスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確かつ迅速に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the ninth aspect of the present invention, the chart image is projected onto the screen, and, for example, the distance to the screen position is measured along a direction substantially orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction, whereby the screen to be projected is It is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship, and to execute automatic focusing and automatic keystone correction of the projection image accurately and quickly.
請求項10記載の発明によれば、複数枚のチャート画像を順次スクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿って測距センサを順次切換えてスクリーンの位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。 According to the tenth aspect of the present invention, a plurality of chart images are sequentially projected onto the screen, and for example, the distance measurement sensor is sequentially switched along a direction substantially perpendicular to the horizontal direction and the vertical direction to measure the distance to the screen position. By doing so, it is possible to obtain distance measurement data corresponding to the relative positional relationship with the screen to be projected, and to accurately execute automatic focusing and keystone correction of the projected image.
(第1の実施の形態)
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment when the present invention is applied to a projector apparatus will be described below with reference to the drawings.
図1は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置10の外観構成を示すものである。同図に示すように、直方体状の本体ケーシング11の前面に、投影レンズ12、一対二個の位相差センサ131,132、前面カバー14が配設される。
FIG. 1 shows an external configuration of a projector apparatus 10 according to the embodiment. As shown in the figure, a
投影レンズ12は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像を投影対象となるスクリーン等に投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置(投影画角)を任意に可変できるものとする。
The
位相差センサ131,132は、それぞれ一次元位相差センサでなり、被写体像に対する視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的には投影画像面までの距離を測定する。
Each of the
具体的には、外観上2枚のレンズが縦に配置された一方の位相差センサ131で垂直方向の被写体までの距離を測定し、2枚のレンズが横に配置された他方の位相差センサ132で水平方向の被写体までの距離を測定する。
Specifically, the distance to the subject in the vertical direction is measured with one
前面カバー14は、このプロジェクタ装置10の投影動作時以外、特に携帯時に上記投影レンズ12と位相差センサ131,132とを保護するべく、図中に矢印A,Bで示すようにスライド可能に配設されるもので、その表面側には蓄光リング15、Ir受信部16、及びスライドバー17が配設される。
The
蓄光リング15は、半透明状の蓄光素材を含んだ樹脂製リングが前面カバー14に埋設して形成されるもので、前面カバー14を閉じて上記投影レンズ12等が外部から見えない状態で、プロジェクタ装置10の光源のランプがオンされて投影レンズ12から光が放射されているか否かを判断することができる一方で、上述した蓄光素材により光源のランプがオフされた後も微光を発し、薄暗い環境下でもその位置がわかるようになっており、平坦な前面カバー14のデザイン上のアクセントともなるものである。
The
Ir受信部16は、図示しないこのプロジェクタ装置10のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。 The Ir receiver 16 receives infrared light on which a key operation signal from a remote controller of the projector device 10 (not shown) is superimposed.
スライドバー17は、前面カバー14に埋設された、例えばメッキ処理したステンレス鋼でなる帯状突起であり、前面カバー14を上記矢印A,B方向にスライド操作する場合の手がかりとする一方で、上記蓄光リング15と同様に、平坦な前面カバー14のデザイン上のアクセントともなるものである。
また、本体ケーシング11の上面には、キー/インジケータ部18及びスピーカ19が配設される。
キー/インジケータ部18は、図示はしないが、電源のオン/オフを指示する電源キー、ズームアップ及びズームダウンを指示するズームキー、合焦位置の前方向及び後方向への移動を指示するフォーカスキー、自動合焦(Automatic Focus)と自動台形補正(Automatic Keystone correction)の即時実行を指示する「AFK」キー、後述する入出力コネクタ部21に接続された画像信号入力を切換える入力切換キー、投影動作に関する各種メニュー項目の表示を指示するメニューキー、カーソルキー等の各種操作キーと、電源のオン/オフ状態や画像信号の入力がない状態をLEDの点灯/消灯あるいは点滅により表示する電源/待機インジケータ、画像投影の光源となるランプの温度が投影に適した状態となっているか否かをLEDの点灯/消灯あるいは点滅により表示する温度インジケータ等のインジケータよりなる。
The
A key /
Although not shown, the key /
スピーカ19は、動画の再生時等に音声を拡声出力する。
The
さらに、ここでは図示しないが、本体ケーシング11の背面には、入出力コネクタ部21や上記Ir受信部16と同様のIr受信部35、及びACアダプタ接続部等が配設され、さらに本体ケーシング11の下面にはその背面側に一対の固定脚部が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な1本の調整脚部が取り付けられる。
Further, although not shown here, on the back surface of the
次に図2により上記プロジェクタ装置10の電子回路の機能構成について説明する。図中、入出力コネクタ部21より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース(I/F)22、システムバスSBを介して画像変換部23で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、表示エンコーダ24へ送られる。
Next, the functional configuration of the electronic circuit of the projector apparatus 10 will be described with reference to FIG. In the figure, image signals of various standards input from the input /
表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。
The
この表示駆動部26は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば30[フレーム/秒]で空間的光変調素子(SOM)27を表示駆動するもので、この空間的光変調素子27に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ28が出射する高輝度の白色光を照射することで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ12を介して図示しないスクリーンに投影表示される。
The
しかるに、上記投影レンズ12はレンズモータ(M)29に駆動されることでズーム位置及びフォーカス位置を適宜移動する。
上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部30である。この制御部30は、CPUと、後述する自動合焦及び自動台形補正の処理を含む該CPUで実行される動作プログラムを固定的に記憶したROM、及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成される。
However, the
The
この制御部30にはまた、システムバスSBを介して画像記憶部31、音声処理部32、及び測距処理部33が接続される。
画像記憶部31は、例えばフラッシュメモリ等でなり、後述するチャート画像等の画像データを記憶するもので、制御部30に指示された画像データを適宜読出して上記表示エンコーダ24へ送出し、投影レンズ12により投影表示させる。
The
The
音声処理部32は、PCM音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ19を駆動して拡声放音させる。
測距処理部33は、上記位相差センサ131,132をそれぞれ駆動して、投影表示されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定する。
The
The distance
なお、上記キー/インジケータ部18におけるキー操作信号は直接制御部30に入力され、また制御部30は上記キー/インジケータ部18の電源/待機インジケータ及び温度インジケータ等を直接点灯/点滅駆動する一方で、上記前面カバー14に設けられたIr受信部16及び本体ケーシング11の背面側に設けられるIr受信部34での赤外光受信信号も直接制御部30に入力される。
The key operation signal in the key /
次に上記実施の形態の動作について説明する。
図3及び図4は、電源が切断されている状態からキー/インジケータ部18の電源キーが操作されて電源を投入する当初、及び電源が既に投入されている状態でキー/インジケータ部18の「AFK」キーが操作された場合に強制的に実行される割込み処理としての、自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部30が内部のROMに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
3 and FIG. 4 show the state of the key /
その処理当初には、キー/インジケータ部18の電源キーが操作されたか否かを繰返し判断することで該電源キーが操作されるのを待機する(ステップM01)。そして、電源キーが操作されたと判断した時点で画像記憶部31に記憶されているチャート画像の画像データを読出して上記表示エンコーダ24へ送出し、空間的光変調素子27で光像を形成して投影レンズ12により投影表示させる(ステップM02)。
At the beginning of the process, it is waited until the power key is operated by repeatedly determining whether or not the power key of the key /
図5は、このときスクリーンSCに投影表示されるチャート画像を例示するものである。なお、図中に黒で表す部分が実際の投影画像では白色の明るい部分、図中の白で表す部分が実際の投影画像では暗い部分となるものとする。図示する如くこのチャート画像は、周部に位置する同心状の3重の矩形と、その中心に位置する、これも同心状の2重の矩形とからなる。 FIG. 5 illustrates a chart image projected and displayed on the screen SC at this time. In the figure, the portion represented by black is a white bright portion in an actual projection image, and the portion represented by white in the drawing is a dark portion in an actual projection image. As shown in the figure, this chart image is composed of a concentric triple rectangle located in the peripheral portion and a concentric double rectangle located in the center thereof.
このチャート画像を投影対象となるスクリーンに投影表示させた状態で、そのチャート画像に基づいた測距処理を実行する(ステップM03)。 In a state where the chart image is projected and displayed on the screen to be projected, distance measurement processing based on the chart image is executed (step M03).
図4は、この測距処理のサブルーチンの詳細な内容を示すものであり、その当初には測距処理部33が位相差センサ131,132の双方を同時に駆動する(ステップS01)。
FIG. 4 shows the detailed contents of this subroutine for distance measurement processing. At the beginning, the distance
この測距処理部33の駆動により、一方の位相差センサ132は、図5中の水平ラインL10に沿ってチャート画像中の明るい位置までの距離をその反射光が入射される角度により検出するもので、この場合、周部P11、中央部P12、及び周部P13までの各距離を測定する(ステップS02〜S04)。
By driving the distance
他方の位相差センサ131も同様に、図5中の垂直ラインL20に沿ってチャート画像中の明るい位置までの距離をその反射光が入射される角度により検出するもので、この場合、周部P21、中央部P22、及び周部P23までの各距離を測定する(ステップS05〜S07)。
Similarly, the other
以上位相差センサ131,132の双方の測距を終えると測距処理部33は、それらの測距で得た各3点、計6点(うち2点P12とP22は重複)の測距データを一括して制御部30へ出力し(ステップS08)、以上でこの図4のサブルーチンを終了して上記図3のメインルーチンに戻る。
When the distance measurement of both of the
図3のメインルーチンで、制御部30が測距処理部33から一括して送られてくる測距データを取得すると(ステップM04)、それら測距データを基にスクリーンSC全体の投影光軸に対する傾きと距離とを算出し(ステップM06)、算出した結果に基づいて投影レンズ12のレンズモータ29を調整して自動合焦処理を行なうと共に、空間的光変調素子27で表示する画像の縦横各方向の圧縮率を調整設定する自動台形補正処理を実行する(ステップM06)。
In the main routine of FIG. 3, when the
その後、チャート画像の投影表示を停止し(ステップM07)、以後キー/インジケータ部18の電源キーが操作されたか否か(ステップM08)、「AFK」キーが操作されたか否か(ステップM09)を繰返し判断することで、これらのキー入力がなされるのを待機する。
Thereafter, the projection display of the chart image is stopped (step M07), and thereafter whether or not the power key of the key /
電源キーが操作された場合。ステップM08でこれを判断して装置の電源を切断し、以後再び電源キーが操作されるのを待機するべく上記ステップM01からの処理に戻る。 When the power key is operated. In step M08, this is determined and the apparatus is turned off. Thereafter, the process returns to step M01 to wait for the power key to be operated again.
また、「AFK」キーが操作された場合、ステップM09でそれを判断して、そのキー操作に対応するべく上記ステップM02からの処理を強制的に実行する。 If the “AFK” key is operated, it is determined in step M09, and the processing from step M02 is forcibly executed in response to the key operation.
このように、1枚のチャート画像をスクリーンSCに投影し、位相差センサ131,132を用いて水平方向と垂直方向に沿ってスクリーンのそれぞれの明暗パターンの位置P11〜P13,P21〜P23までを測距することにより、投影対象となるスクリーンSCとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確かつ迅速に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行することが可能となる。
In this way, one chart image is projected onto the screen SC, and the
この場合、特に位相差センサ132による水平方向のラインL10に沿った位置P11〜P13の測距と、位相差センサ131による垂直ラインL20に沿った位置P21〜P23の測距とを並列的に行なうものとしたため、実際の測距に要する時間を半減することができ、より短時間のうちに自動合焦処理と自動台形補正処理とを終えることができるようにになる。
In this case, in particular, the distance measurement of the positions P11 to P13 along the horizontal line L10 by the
また、上記実施の形態では、図5のチャート画像でも示したように位相差センサ132による水平ラインL10に沿った中央部P12と位相差センサ131による垂直ラインL20に沿った中央部L22を別々に測距するものとしたが、あえてこのように中央部をいずれの方向からの測距にも適した明暗パターンを有するものとして重複して測距させることで、それらを照合して同一のデータ内容となっていることを確認し、その上で測距処理を続行することとすれば、より動作の信頼性を高めることができる。
In the above embodiment, as shown in the chart image of FIG. 5, the central portion P12 along the horizontal line L10 by the
反対に、上記図5で示したチャート画像に代えて、図6(A)に示すようにその中央部を位相差センサ132による水平ラインL10に沿った明暗パターンP12′とし、位相差センサ131による垂直ラインL20に沿ったステップS06での中央部P22の測距処理を省略するか、あるいは図6(B)に示すようにその中央部を位相差センサ131による垂直ラインL20に沿った明暗パターンP22′とし、位相差センサ132による水平ラインL10に沿ったステップS03での中央部P12の測距処理を省略するものとしてもよい。
On the other hand, instead of the chart image shown in FIG. 5, the central portion is a light / dark pattern P12 ′ along the horizontal line L10 by the
このように、チャート画像中の一対の位相差センサ131,132での測距処理が重複する中心位置の明暗パターンをあえて一方のセンサにのみ対応した方向の明暗パターン形状とすることで、その測距センサで該中央位置を確実に測距できると共に、他方のセンサでの測距データの取得を省略することで、測距に要する処理を簡略化し、処理に要する時間をさらに短縮することができる。
As described above, the light and dark pattern at the center position where the distance measurement processing by the pair of
(第2の実施の形態)
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is applied to a projector apparatus will be described with reference to the drawings.
なお、当該プロジェクタ装置の外観構成については上記図1に示したものと、また電子回路の機能構成については上記図2に示したものとそれぞれほぼ基本的には同様であるものとし、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示と説明は省略する。 The external configuration of the projector apparatus is basically the same as that shown in FIG. 1 and the functional configuration of the electronic circuit is the same as that shown in FIG. The same reference numerals are used, and illustration and description thereof are omitted.
また、このプロジェクタ装置10の画像記憶部31には、上記図4に示したような位相差センサ131,132の双方に適した1枚のチャート画像ではなく、位相差センサ131に適したチャート画像1枚と、位相差センサ132に適したチャート画像1枚の計2枚分のチャート画像の画像データが記憶されており、制御部30はこれを適宜選択的に読出して投影表示させるものとする。
Further, the
次に上記実施の形態の動作について説明する。
図7及び図8は、電源が切断されている状態からキー/インジケータ部18の電源キーが操作されて電源を投入する当初、及び電源が既に投入されている状態でキー/インジケータ部18の「AFK」キーが操作された場合に強制的に実行される割込み処理としての、自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部30が内部のROMに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
7 and FIG. 8 show that the key /
その処理当初には、キー/インジケータ部18の電源キーが操作されたか否かを繰返し判断することで該電源キーが操作されるのを待機する(ステップM21)。そして、電源キーが操作されたと判断した時点で画像記憶部31に記憶されている、位相差センサ132に適した第1のチャート画像の画像データを読出して上記表示エンコーダ24へ送出し、空間的光変調素子27で光像を形成して投影レンズ12により投影表示させる(ステップM22)。
At the beginning of the processing, it is waited until the power key is operated by repeatedly determining whether or not the power key of the key /
図9(A)は、このときスクリーンSCに投影表示されるチャート画像を例示するものである。なお、図中に黒で表す部分が実際の投影画像では白色の明るい部分、図中の白で表す部分が実際の投影画像では暗い部分となるものとする。図示する如くこのチャート画像は、スクリーンSCの縦方向に延在された近接した3本の直線が画面の左端、中央、及び右端の計3箇所に配置されたものである。 FIG. 9A illustrates a chart image projected and displayed on the screen SC at this time. In the figure, the portion represented by black is a white bright portion in an actual projection image, and the portion represented by white in the drawing is a dark portion in an actual projection image. As shown in the figure, this chart image has three adjacent straight lines extending in the vertical direction of the screen SC arranged at a total of three locations, the left end, the center, and the right end of the screen.
この第1のチャート画像を投影対象となるスクリーンに投影表示させた状態で、そのチャート画像に基づいた第1の測距処理を実行する(ステップM23)。 In a state where the first chart image is projected and displayed on the screen to be projected, a first distance measurement process based on the chart image is executed (step M23).
図8(A)は、この第1の測距処理のサブルーチンの詳細な内容を示すものであり、その当初には測距処理部33が位相差センサ132のみを駆動する(ステップS21)。
FIG. 8A shows the detailed contents of this first distance measurement processing subroutine. At the beginning, the distance
この測距処理部33の駆動により、一方の位相差センサ132は、図9(A)中の水平ラインL10に沿ってチャート画像中の明るい位置までの距離をその反射光が入射される角度により検出するもので、この場合、左端部P11、中央部P12、及び右端部P13までの各距離を測定する(ステップS22〜S24)。
By driving the distance
この位相差センサ132の測距を終えると測距処理部33は、それらの測距で得た3点の測距データを一括して制御部30へ出力し(ステップS25)、以上でこの図8(A)のサブルーチンを終了して上記図7のメインルーチンに戻る。
When the distance measurement by the
図7のメインルーチンで、制御部30が測距処理部33から一括して送られてくる測距データを取得すると(ステップM24)、その時点で上記図9(A)に示した第1のチャート画像の投影表示を停止し(ステップM25)、代わって今度は画像記憶部31に記憶されている、位相差センサ131に適した第2のチャート画像の画像データを読出して上記表示エンコーダ24へ送出し、空間的光変調素子27で光像を形成して投影レンズ12により投影表示させる(ステップM26)。
In the main routine of FIG. 7, when the
図9(B)は、このときスクリーンSCに投影表示されるチャート画像を例示するものである。ここでも、図中に黒で表す部分が実際の投影画像では白色の明るい部分、図中の白で表す部分が実際の投影画像では暗い部分となるものとする。図示する如くこのチャート画像は、スクリーンSCの横方向に延在された近接した3本の直線が画面の上端、中央、及び下端の計3箇所に配置されたものである。 FIG. 9B illustrates a chart image projected and displayed on the screen SC at this time. Here again, it is assumed that the portion represented by black in the drawing is a white bright portion in the actual projection image, and the portion represented by white in the drawing is a dark portion in the actual projection image. As shown in the figure, this chart image is obtained by arranging three adjacent straight lines extending in the horizontal direction of the screen SC at a total of three locations, the upper end, the center, and the lower end of the screen.
この第2のチャート画像を投影対象となるスクリーンに投影表示させた状態で、そのチャート画像に基づいた第2の測距処理を実行する(ステップM27)。 In a state where the second chart image is projected and displayed on the screen to be projected, a second distance measuring process based on the chart image is executed (step M27).
図8(B)は、この第2の測距処理のサブルーチンの詳細な内容を示すものであり、その当初には測距処理部33が位相差センサ131のみを駆動する(ステップS31)。
FIG. 8B shows the detailed contents of the subroutine of the second distance measurement process, and initially the distance
この測距処理部33の駆動により、他方の位相差センサ131は、図9(B)中の垂直ラインL20に沿ってチャート画像中の明るい位置までの距離をその反射光が入射される角度により検出するもので、この場合、上端部P21、中央部P22、及び下端部P23までの各距離を測定する(ステップS32〜S34)。
By driving the distance
この位相差センサ132の測距を終えると測距処理部33は、それらの測距で得た3点の測距データを一括して制御部30へ出力し(ステップS35)、以上でこの図8(B)のサブルーチンを終了して上記図7のメインルーチンに戻る。
When the distance measurement by the
図7のメインルーチンで、制御部30が測距処理部33から一括して送られてくる測距データを取得すると(ステップM28)、その時点で制御部30は上記図9(B)に示した第2のチャート画像の投影表示も停止する(ステップM29)。
In the main routine of FIG. 7, when the
その上で制御部30は、上記ステップM24で取得した水平方向に沿った部位P11〜P13の測距データと、上記ステップM28で取得した部位P21〜P23の各3点、計6点(うち2点P12とP22は重複)の測距データを基にスクリーンSC全体の投影光軸に対する傾きと距離とを算出し(ステップM30)、算出した結果に基づいて投影レンズ12のレンズモータ29を調整して自動合焦処理を行なうと共に、空間的光変調素子27で表示する画像の縦横各方向の圧縮率を調整設定する自動台形補正処理を実行する(ステップM31)。
After that, the
その後、キー/インジケータ部18の電源キーが操作されたか否か(ステップM32)、「AFK」キーが操作されたか否か(ステップM33)を繰返し判断することで、これらのキー入力がなされるのを待機する。
Thereafter, these key inputs are made by repeatedly determining whether or not the power key of the key /
電源キーが操作された場合。ステップM32でこれを判断して装置の電源を切断し、以後再び電源キーが操作されるのを待機するべく上記ステップM21からの処理に戻る。 When the power key is operated. In step M32, this is determined and the apparatus is turned off. Thereafter, the process returns to step M21 to wait for the power key to be operated again.
また、「AFK」キーが操作された場合、ステップM33でそれを判断して、そのキー操作に対応するべく上記ステップM22からの処理を強制的に実行する。 If the “AFK” key is operated, it is determined in step M33, and the processing from step M22 is forcibly executed in response to the key operation.
このように、図9(A),(B)で示した2枚のチャート画像を順次スクリーンに投影し、例えば水平方向と垂直方向の略直交する方向に沿って位相差センサ132,131を順次切換えてスクリーンのそれぞれ複数位置までを測距することにより、投影対象となるスクリーンとの相対的な位置関係に対応した測距データを得て、正確に投影画像の自動合焦と自動台形補正とを実行させることが可能となる。
In this way, the two chart images shown in FIGS. 9A and 9B are sequentially projected onto the screen, and the
なお、上記第1及び第2の実施の形態では、スクリーン上のそれぞれ複数の位置の明暗パターンまでの距離を位相差センサ131,132により測距するものとして説明したが、測距手段は位相差センサに限るものではなく、例えば複数の自動合焦エリアを設定したコントラスト方式の自動合焦機能を備えたカメラ部を備え、個々のエリア毎に順次自動合焦処理を実行することで各合焦位置(フォーカスレンズの位置)から距離を測定するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the distances to the light and dark patterns at a plurality of positions on the screen have been described as being measured by the
また、投影表示するチャート画像も、上記図5、図6、及び図9に示したものに限ることなく、各種測距手段で検出が容易な明暗パターンを形成したものであればよい。 The chart image to be projected and displayed is not limited to that shown in FIGS. 5, 6, and 9, as long as it forms a light and dark pattern that can be easily detected by various distance measuring means.
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, at least one of the problems described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and described in the column of the effect of the invention. In a case where at least one of the obtained effects can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
10…プロジェクタ装置、11…本体ケーシング、12…投影レンズ、131,132…位相差センサ、14…前面カバー、15…蓄光リング、16…Ir受信部、17…スライドバー、18…キー/インジケータ部、19…スピーカ(SP)、21…入出力コネクタ部、22…入出力インタフェース(I/F)、23…画像変換部、24…表示エンコーダ、25…ビデオRAM、26…表示駆動部、27…空間的光変調素子(SOM)、28…光源ランプ、29…レンズモータ(M)、30…制御部、31…画像記憶部、32…音声処理部、33…測距処理部、34…Ir受信部、SB…システムバス、SC…スクリーン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector apparatus, 11 ... Main body casing, 12 ... Projection lens, 131, 132 ... Phase difference sensor, 14 ... Front cover, 15 ... Luminescent ring, 16 ... Ir receiving part, 17 ... Slide bar, 18 ... Key / indicator part , 19 ... Speaker (SP), 21 ... Input / output connector, 22 ... Input / output interface (I / F), 23 ... Image converter, 24 ... Display encoder, 25 ... Video RAM, 26 ... Display drive, 27 ... Spatial light modulation element (SOM), 28 ... light source lamp, 29 ... lens motor (M), 30 ... control unit, 31 ... image storage unit, 32 ... audio processing unit, 33 ... ranging processing unit, 34 ... Ir reception Part, SB ... system bus, SC ... screen.
Claims (10)
上記一対の測距手段に対応する所定の明暗パターンを配置したチャート画像を記憶する画像記憶手段と、
この画像記憶手段が記憶したチャート画像を投影表示する投影手段と、
上記一対の測距手段により上記投影手段で投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A pair of distance measuring means for measuring a distance to a predetermined light and dark pattern position;
Image storage means for storing a chart image in which predetermined light and dark patterns corresponding to the pair of distance measuring means are arranged;
Projection means for projecting and displaying the chart image stored by the image storage means;
A projection apparatus comprising distance measurement control means for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in a chart image projected by the projection means by the pair of distance measurement means.
この一対の測距手段の配置にそれぞれ対応した方向の明暗パターンを配置した複数枚のチャート画像を記憶する画像記憶手段と、
この画像記憶手段が記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影手段と、
上記一対の測距手段により上記投影手段で順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A pair of distance measuring means for measuring a distance to a predetermined light and dark pattern position;
Image storage means for storing a plurality of chart images in which light and dark patterns in directions corresponding to the arrangement of the pair of distance measuring means are arranged;
Projection means for sequentially projecting and displaying a plurality of chart images stored by the image storage means;
A projection apparatus comprising distance measurement control means for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in each chart image sequentially projected by the projection means by the pair of distance measurement means.
この画像記憶工程で記憶したチャート画像を投影表示する投影工程と、
所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを用い、上記投影工程で投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距工程と
を有したことを特徴とする投影方法。 An image storage step for storing a chart image in which predetermined light and dark patterns are arranged;
A projection process for projecting and displaying the chart image stored in the image storage process;
A distance measuring step of measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position in the chart image projected in the projecting step using a pair of distance measuring sensors for measuring a distance to the predetermined light / dark pattern position. A characteristic projection method.
この画像記憶手段で記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影工程と、
所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを順次切換えて、上記投影工程で順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御工程と
を有したことを特徴とする投影方法。 An image storage step for storing a plurality of chart images in which predetermined light and dark patterns are arranged;
A projection step of sequentially projecting and displaying a plurality of chart images stored in the image storage means;
A distance measurement control step of sequentially switching a pair of distance measuring sensors for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position, and measuring a distance to the predetermined light / dark pattern position in each chart image sequentially projected in the projection step; A projection method characterized by comprising:
この画像記憶ステップで記憶したチャート画像を投影表示する投影ステップと、
所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを用い、上記投影ステップで投影されたチャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 An image storage step for storing chart images in which a plurality of predetermined light and dark patterns are arranged;
A projection step for projecting and displaying the chart image stored in the image storage step;
Using a pair of distance measuring sensors for measuring the distance to a predetermined light / dark pattern position, the computer executes a distance measuring step for measuring the distance to the predetermined light / dark pattern position in the chart image projected in the projection step. A program characterized by that.
この画像記憶ステップで記憶した複数枚のチャート画像を順次投影表示する投影ステップと、
所定の明暗パターン位置までの距離を測定する一対の測距センサを順次切換えて、上記投影ステップで順次投影される各チャート画像中の所定の明暗パターン位置までの距離を測定させる測距制御ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 An image storage step of storing a plurality of chart images in which a plurality of predetermined light and dark patterns are arranged;
A projection step for sequentially projecting and displaying a plurality of chart images stored in the image storage step;
A distance measurement control step for sequentially switching a pair of distance measurement sensors for measuring a distance to a predetermined light / dark pattern position and measuring a distance to the predetermined light / dark pattern position in each chart image sequentially projected in the projection step; A program that causes a computer to execute.
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