JP2005333460A - Image projecting display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像投影表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image projection display device.
昨今、パーソナルコンピュータ、LANシステムの普及によりオフィス環境が急速に電子化されてきている。それに伴って、電子ディスプレイの大画面化やプレゼンテーション資料を簡便に作成編集できるソフトフェアの普及などが加わり、会議でのプレゼンテーションをパーソナルコンピュータと電子ディスプレイを使って行なう場面が日常的になりつつある。 In recent years, the office environment has been rapidly digitized with the spread of personal computers and LAN systems. Along with this, the increase in the screen size of electronic displays and the spread of software that allows easy creation and editing of presentation materials have been added, and scenes where presentations at conferences are performed using personal computers and electronic displays are becoming routine.
また、会議の場において、従来のホワイトボードに手書きで書き込むのではなく、パーソナルコンピュータに文字や図を直接入力し、それを同時に表示して参加メンバーが情報を共有しながら会議を進める形態も多くなってきている。 Also, at meetings, there are many forms in which characters are drawn directly on a personal computer instead of being written by hand on a conventional whiteboard and displayed at the same time so that participating members can share information and proceed with the meeting. It has become to.
一方、家庭においてもCRT、PDP、液晶ディスプレイの大画面化が進み始め、ホームシアターなどの大画面の表示装置を使って映像を楽しむと言う欲求も高まりつつある。 On the other hand, at home, the CRT, PDP, and liquid crystal display have started to increase in screen size, and the desire to enjoy images using a large-screen display device such as a home theater is increasing.
表示装置として、PDP、液晶ディスプレイは薄型大画面が魅力的ではあるが、画面サイズの大型化を求めれば求めるほど装置サイズは必然的に大きくなり、設置場所も選ばざるを得なくなる。当然、表示サイズに比例してコストも高くなると言うのが現状である。それらに比べ、光源を表示デバイスで変調して画像を投影するプロジェクターは、装置サイズが小さい割には大画面を容易に作り出すことが可能であり、設置場所も柔軟に選べると言う利点を有し、その需要が拡大しつつある。 As a display device, a PDP and a liquid crystal display are attractive for a thin and large screen, but the larger the screen size is, the larger the size of the device inevitably increases, and the installation location must be selected. Of course, the current situation is that the cost increases in proportion to the display size. Compared to them, a projector that projects an image by modulating the light source with a display device has the advantage that a large screen can be easily created for a small device size, and the installation location can be selected flexibly. That demand is expanding.
プロジェクターは装置の設置場所が柔軟に選べる反面、スクリーンに対して投影画像が適性になるように設置時に調整する必要がある。そのため自動的に投影画像が水平になるような水平バランス機構を装置内に備えたり、特開平5−45727号公報のように投影画面からの反射光を検出し、その検出量を操作者が観察しながらスクリーン位置を調整するなどの工夫がなされている。この検出量の観察は、その検出量に応じてLEDなどの発光手段の発光量が制御されるようなっており、発光手段の発光量が最大になったとき、即ちスクリーンからの反射光が最大に検出されたとき、スクリーン位置が最適な状態になっているという前提に基づいて投影画像の位置調整を行おうとしている。
プロジェクターの投影画像をスクリーン面に対して適性な位置、サイズ、形状になるように自動または半自動で調整できるようにしたいという欲求は高い。とりわけスクリーンとプロジェクターが固定設置タイプではないフロントプロジェクターにおいては、使用するたびに利用者が上記調整を強いられるので、面倒な設置作業を伴うという課題がある。 There is a strong desire to be able to automatically or semi-automatically adjust the projection image of the projector so that it is in an appropriate position, size and shape with respect to the screen surface. In particular, in a front projector in which the screen and the projector are not of a fixed installation type, the user is forced to make the above adjustment every time it is used.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、単純な光量検出機構により投影画像のスクリーンからの反射光を検出することによって、スクリーン面に対して投影画像が適切な関係になるように自動調整ができる画像投影表示装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to project the projected image onto the screen surface by detecting the reflected light from the screen of the projected image with a simple light quantity detection mechanism. An object of the present invention is to provide an image projection display device capable of automatic adjustment so that images have an appropriate relationship.
上記の目的を達成するために、第1の発明は、画像投影表示装置であって、入力された調整用画像データに基づいた画像を表示する表示デバイスと、前記表示デバイスが表示した画像をスクリーンに対して投影する投影光学手段と、前記画像の投影光のうち、前記スクリーン面で反射する光量を検出する光量センサと、前記光量センサが検出する光量に基づいて、前記投影光学手段が投影する画像を制御する投影画像制御手段と、を具備する。 In order to achieve the above object, a first invention is an image projection display device, wherein a display device that displays an image based on input adjustment image data, and an image displayed by the display device are displayed on a screen. Projection optical means for projecting, a light quantity sensor for detecting the light quantity reflected by the screen surface of the projection light of the image, and the projection optical means for projecting based on the light quantity detected by the light quantity sensor Projection image control means for controlling the image.
また、第2の発明は、第1の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段は、前記光量センサが検出する光量が最大値となるように前記投影光学手段が投影する画像を制御する。 According to a second aspect of the present invention, in the image projection display device according to the first aspect of the invention, the projection image adjustment means projects the image projected by the projection optical means so that the light quantity detected by the light quantity sensor becomes a maximum value. Control.
また、第3の発明は、第1の発明に係る画像投影表示装置において、前記表示デバイスの表示面と前記光量センサの検出面とは光学的に共役な関係にある。 According to a third aspect, in the image projection display device according to the first aspect, the display surface of the display device and the detection surface of the light quantity sensor are optically conjugate.
また、第4の発明は、第3の発明に係る画像投影表示装置において、前記表示デバイスと前記投影光学手段間、かつ前記光量センサと前記投影光学手段間の光路に設けられた移動可能なミラーを更に有し、前記移動可能なミラーは、全反射部とハーフミラー部を備え、前記光量センサが少なくとも前記スクリーン面で反射する光量を検出するときに、前記移動可能なミラーのハーフミラー部は前記光路上に移動する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the third aspect of the present invention, a movable mirror provided in the optical path between the display device and the projection optical means and between the light quantity sensor and the projection optical means. The movable mirror includes a total reflection part and a half mirror part, and when the light quantity sensor detects the light quantity reflected at least on the screen surface, the half mirror part of the movable mirror is Move on the optical path.
また、第5の発明は、第2の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段は、前記光量センサが検出する光量が最大値となるように前記投影光学手段が投影する画像の位置を制御する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the second aspect of the invention, the projection image adjusting means is configured to detect an image projected by the projection optical means so that the light quantity detected by the light quantity sensor becomes a maximum value. Control the position.
また、第6の発明は、第5の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段は、前記画像投影表示装置の載置面と平行な軸および垂直な軸の2軸に対して、前記投影光学手段が投影する画像の位置を移動し、この移動中に前記光量センサが検出する光量のうち所定値以上の光量分布の略中心位置での光量値を最大値とすると共に、前記2軸における略中心位置に前記投影光学手段が投影する画像の中心位置が一致するように制御する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the fifth aspect of the present invention, the projection image adjustment means is configured with respect to two axes, an axis parallel to the mounting surface of the image projection display device and a vertical axis. The projection optical means moves the position of the image projected, and the light quantity value at a substantially central position of the light quantity distribution equal to or larger than a predetermined value among the light quantities detected by the light quantity sensor during the movement is maximized, and Control is performed so that the center position of the image projected by the projection optical means coincides with the substantially center position in two axes.
また、第7の発明は、第6の発明に係る画像投影表示装置において、前記画像投影表示装置を載置する際、載置面に接し基準位置となる基準位置保持部材と、前記基準位置に対する画像投影表示装置の位置を移動する移動車輪と、前記移動車輪と画像投影表示装置筐体との距離を制御する車輪保持アームとを更に有し、前記投影画像調整手段は、前記求めた位置に画像が投影されるように前記移動車輪および車輪保持アームを制御する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image projection display device according to the sixth aspect of the invention, when the image projection display device is placed, a reference position holding member that is in contact with the placement surface and serves as a reference position; A moving wheel that moves the position of the image projection display device; and a wheel holding arm that controls a distance between the moving wheel and the image projection display device housing; and the projection image adjustment means is located at the obtained position. The moving wheel and the wheel holding arm are controlled so that an image is projected.
また、第8の発明は、第1の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段は、前記投影光学手段が投影する画像のズーム量を変動させ、このズーム量変動中に前記光量センサが検出する光量カーブのうち一定光量から光量が低下する屈曲点近傍の光量を最大光量とし、この最大光量に対応するズーム量となるように前記投影光学手段を制御する。 According to an eighth aspect of the invention, in the image projection display device according to the first aspect of the invention, the projection image adjustment unit varies a zoom amount of an image projected by the projection optical unit, and the light amount is changed during the zoom amount variation. The projection optical means is controlled so that the maximum light amount is the light amount in the vicinity of the bending point where the light amount decreases from a constant light amount among the light amount curves detected by the sensor, and the zoom amount corresponds to this maximum light amount.
また、第9の発明は、第8の発明に係る画像投影表示装置において、前記屈曲点近傍とは、前記光量カーブの屈曲点から所定量(投影サイズの適正範囲)分、検出光量値が高い方へシフトしたズーム量位置である。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the eighth aspect of the invention, the vicinity of the bending point has a detected light amount value that is a predetermined amount (appropriate range of projection size) from the bending point of the light amount curve. This is the zoom amount position shifted toward.
また、第10の発明は、第1の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段には、前記入力された調整用画像データに基づく画像の形状歪を調整する画像歪調整手段を有し、前記画像歪調整手段は、前記投影光学手段が投影する画像の形状歪の調整量を変動させ、この調整量変動中に前記光量センサが検出する光量カーブのうち一定光量から光量が低下する屈曲点近傍の光量を最大光量とし、この最大光量に対応する形状歪の調整量となるように前記画像歪調整手段を制御する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the first aspect of the present invention, the projection image adjustment means includes an image distortion adjustment means for adjusting a shape distortion of an image based on the input adjustment image data. And the image distortion adjusting means varies the adjustment amount of the shape distortion of the image projected by the projection optical means, and the light amount decreases from a constant light amount in the light amount curve detected by the light amount sensor during the adjustment amount variation. The amount of light in the vicinity of the bending point is set as the maximum amount of light, and the image distortion adjusting means is controlled so that the amount of geometric distortion adjustment corresponding to the maximum amount of light is reached.
また、第11の発明は、第10の発明に係る画像投影表示装置において、前記画像歪調整手段は、前記投影光学手段が投影する画像を構成する4辺について画像の形状歪の調整量を順次制御する。 According to an eleventh aspect of the invention, in the image projection display device according to the tenth aspect of the invention, the image distortion adjusting means sequentially adjusts the adjustment amount of the shape distortion of the image for the four sides constituting the image projected by the projection optical means. Control.
また、第12の発明は、第11の発明に係る画像投影表示装置において、前記投影画像調整手段は、前記光量センサが検出する光量が最大値となるように前記投影光学手段が投影する画像を制御するにあたって、まず画像の位置を調整し、次に画像のズーム量を調整し、最後に画像の形状歪を調整する。 According to a twelfth aspect of the invention, in the image projection display device according to the eleventh aspect of the invention, the projection image adjusting means projects the image projected by the projection optical means so that the light quantity detected by the light quantity sensor becomes a maximum value. In the control, first, the position of the image is adjusted, then the zoom amount of the image is adjusted, and finally the shape distortion of the image is adjusted.
また、第13の発明は、第1の発明に係る画像投影表示装置において、前記光量センサは、前記スクリーン面で反射する光量のうち、前記スクリーンの4辺に対応する領域からの反射光量を検出する4つのラインセンサからなる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image projection display device according to the first aspect of the invention, the light amount sensor detects a reflected light amount from an area corresponding to four sides of the screen out of the light amount reflected by the screen surface. It consists of four line sensors.
本発明によれば、投影画像のスクリーン反射光量を検出するという単純な方法により、投影画像の調整が可能となるため、複雑な調整機構を用いることなく設置時の面倒な調整作業を省略することができる。 According to the present invention, since the projection image can be adjusted by a simple method of detecting the screen reflected light amount of the projection image, a troublesome adjustment work at the time of installation can be omitted without using a complicated adjustment mechanism. Can do.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、例えばプロジェクタのような画像投影表示装置において、投影画像のスクリーン面における全反射光量を光量センサにより検出し、検出した光量に基づいて投影画像がスクリーン面に最適に収まる位置、サイズ、形状歪の自動調整を可能にすることを特徴とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention, for example, in an image projection display device such as a projector, detects the total reflected light amount on the screen surface of the projected image with a light amount sensor, and based on the detected light amount, the position, size, It is characterized by enabling automatic adjustment of shape distortion.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像投影表示装置の構成を示す図である。図1において、反射面としてのスクリーン17に投影するための投影画像を生成する投影画像生成部18は、LED光源18−4と、NA変換光学素子18−3と、マルチPBS(Polarizing Beam Splitter)等で実現される偏光変換素子18−2と、LCD(Liquid Crystal Display)やDMD(Digital Micromirror Device:登録商標)等で実現される表示デバイス18−1とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image projection display apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a projection
投影画像生成部18からの投影画像(投影光)22をスクリーン17上に投影可能な位置に投影光学系21が配置されている。さらに、スクリーン17からの反射光16を投影光学系21を介して検出可能な位置に光量センサ15が光吸収材14と共に並置されている。光量センサ15は、スクリーン17から反射されるすべての反射光を検出可能である。表示デバイス18−1の表示面とスクリーン17の反射面とは光学的に共役関係にある。
A projection
表示デバイス18−1と投影光学系21間、かつ光量センサ15と投影光学系21間の光路には、移動可能なスライドミラー13が配置されている。このスライドミラー13は、ハーフミラー13−1と高能率反射ミラー13−2とから構成される。
A
スライドミラー13は、調整モード時に光量センサ15がスクリーン17からの反射光を検出するときにはスライドミラー13のハーフミラー13−1が前記光路上に移動(状態A)し、表示デバイス18−1からの投影画像22をスクリーン17に投影するときには、スライドミラー13の高能率反射ミラー13−2が前記光路上に移動(状態B)するようにその動作が制御される。なお、スライドミラー13は単体であるが、図1では、スライドミラー13がA、Bの2つの状態をとることが可能であることを示すためにそれぞれの状態にあるスライドミラーを図示している。また、ここでは投影画像22及びスクリーン反射光16ともに主要光線のみを記述している。
When the
スライドミラー13はミラー駆動部11により、光量センサ15は光量センサ駆動制御部12により、投影画像生成部18は投影駆動制御部19により、投影光学系21は投影光学系駆動制御部20により駆動される。また、ミラー駆動部11、光量センサ駆動制御部12、投影駆動制御部19、投影光学系駆動制御部20はそれぞれシステム制御部10によりその動作が制御される。
The
図2は、図1で説明した画像投影表示装置の機能ブロック図である。図2において、操作者が後述する調整モードの指示を与えるために調整モード切替指示部31が設けられている。また、調整用画像データを蓄積するための調整用画像データ蓄積部33が設けられている。調整モードの詳細については後述する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the image projection display apparatus described in FIG. In FIG. 2, an adjustment mode switching
画像データ入力部30に入力された画像データは画像データ記憶部32にいったん記憶される。投影データ処理部34は、画像データを読み出し、これを投影用データとするために解像度を合わせたり、スケーリングなどの画像処理を行う。投影画像生成部18は投影駆動制御部19の制御のもとに投影画像を生成する。
The image data input to the image
画像データ入力部30、画像データ記憶部32、投影データ処理部34、投影駆動制御部19はそれぞれシステム制御部10によりその動作が制御される。
The operations of the image
スライドミラー13、光量センサ15、投影光学系21については図1で説明したとおりである。姿勢制御部35は装置本体を動かして投影画像の水平移動、回転動作を制御可能であり、そのために、回転モータC及びそれを制御する左右移動駆動制御部35−1と、回転モータR及びそれを制御する右側上下駆動制御部35−2と、回転モータL及びそれを制御する左側上下駆動制御部35−3とを備えている。
The
図3は、投影画像の位置、サイズ、歪、回転の調整等を含む投影画像の調整を行う調整モードの基本動作を説明するためのフローチャートである。まず、操作者が調整モード切替指示部31により調整モードを選択して調整動作の開始を指示する(ステップS1)。次に、システム制御部10は、調整動作開始の指示を受けると、ミラー駆動部11に命令してスライドミラー13を状態Aにセットする(ステップS2)。次に、システム制御部10は、調整用画像データ蓄積部33から画像データを読み取り、投影駆動制御部19に入力する(ステップS3)。次に、投影駆動制御部19は、入力された画像データを投影画像生成部18に対して出力する。投影画像生成部18は画像データから投影画像を生成してスクリーン17に出力する(ステップS4)。次に、システム制御部10は、調整モードが位置調整か否かを判断し(ステップS5)、YESの場合、システム制御部10は、位置制御モードの処理を実行して(ステップS6)、その後、ステップS11に移行する。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the basic operation of the adjustment mode for adjusting the projection image including adjustment of the position, size, distortion, rotation and the like of the projection image. First, the operator selects the adjustment mode using the adjustment mode switching
一方、ステップS5の判断がNOの場合には、システム制御部10は、次に調整モードはサイズ調整か否かを判断する(ステップS7)。ここでの判断がYESの場合、システム制御部10は、サイズ制御モードの処理を実行して(ステップS9)、ステップS11に移行する。また、ステップS7の判断がNOの場合には、システム制御部10は、調整モードが形状歪調整か否かを判断する(ステップS8)。ここでの判断がYESの場合、システム制御部10は、歪制御モードの処理を実行し(ステップS10)、その後、ステップS11に移行する。一方、ステップS8の判断がNOの場合にはただちにステップS11に移行する。
On the other hand, if the determination in step S5 is NO, the
ステップS11において、システム制御部10は、ミラー駆動部11に対して命令して、スライドミラー13を状態Bにセットする。システム制御部10は、命令により、入力画像データを、画像データ記憶部32及び投影データ処理部34を介して投影駆動制御部19に入力する(ステップS12)。次に、投影画像生成部18は、投影駆動制御部19に入力された入力画像データから投影画像を生成する。投影画像は投影光学系21によりスクリーン17に投影される(ステップS13)。以上が調整モードの基本動作フローである。
In step S <b> 11, the
(第2実施形態)
以下に、本発明の第2実施形態を説明する。本発明の第2実施形態は、装置本体を動かして投影画面の位置調整を行う機構に関する。図4の(A)、(B)、(C)は、機械的な筐体バランス機構としての姿勢制御機構50を備えた画像投影表示装置の外観を示しており、(A)は正面図、(B)は側面図、(C)は背面図である。画像投影表示装置の本体40−1には、投影光学系40−2、姿勢制御機構40−3、基準位置保持部材40−4が取り付けられている。基準位置保持部材40−4は、画像投影表示装置を載置する際、載置面45に接し基準位置となる部材である。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below. The second embodiment of the present invention relates to a mechanism for adjusting the position of a projection screen by moving the apparatus main body. 4A, 4B, and 4C show the appearance of an image projection display device that includes an
図5(A)、(B)は、姿勢制御機構40−3の構成を示す図であり、図5(A)は正面図であり、図5(B)は側面図である。姿勢制御機構40−3は、基準位置保持部材40−4により保持される基準位置に対する画像投影表示装置の位置を移動する移動車輪50a、50bと、この移動車輪50a、50bと装置筐体40−1との距離を制御する車輪保持アーム51a、51bと、右側上下動用回転駆動ギア53a、左側上下動用回転駆動ギア53bと、左右移動用回転駆動ギア54と、タイミングベルト52a、52bとを備えている。
5A and 5B are diagrams showing the configuration of the attitude control mechanism 40-3, FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a side view. The attitude control mechanism 40-3 includes moving
左右移動用回転駆動ギア54はギアボックス55を介して左右移動用モータ56に接続され、左側上下動用回転駆動ギヤ53bは上下動用モータ57(図2の回転モータLに対応)に接続され、右側上下動用回転駆動ギア53aは図示せぬ上下動用モータ(図2の回転モータRに対応)に接続されている。図において、矢印は移動方向を表わす。
The left / right movement
なお、移動車輪50a、50bは回転軌道方向に対してやや傾きをもたせて取り付けられる。
The moving
(第3実施形態)
以下に、本発明の第3実施形態を説明する。本発明の第3実施形態は、表示画像を水平及び垂直方向に移動させて表示画像の位置を調整することを特徴とする。表示画像の移動は第2実施形態の位置調整機構を用いてもよいし、投影光学系に不図示のシフトレンズ機構を設けて位置の調整を行ってもよい。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention will be described below. The third embodiment of the present invention is characterized in that the position of the display image is adjusted by moving the display image in the horizontal and vertical directions. For the movement of the display image, the position adjustment mechanism of the second embodiment may be used, or the position may be adjusted by providing a shift lens mechanism (not shown) in the projection optical system.
図6は、投影画像100をスクリーン面101に対して水平方向に移動させたときに取りうる各状態を示す図である。状態H1では、投影画像100はスクリーン面101に対して水平左方向にシフトしている。状態H1から投影画像100を水平右方向に移動させると状態H2になる。状態H2では、投影画像100は、その全体がスクリーン面101内に入っている。状態H2から投影画像100をさらに水平右方向に移動させると状態H3になる。状態H3では、投影画像100はスクリーン面101に対して水平右方向にシフトしている。この状態H3から投影画像100を水平左方向に移動させると再び状態H2になり、さらに投影画像100を水平左方向に移動させると状態H1になる。図6において、hpは投影画像100の水平方向のシフト量を示す。
FIG. 6 is a diagram showing each state that can be taken when the projected
図7(A)は、投影画像100の水平方向のシフト量hpの推移に対して、スクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態H1では、投影画像100がスクリーン面101に占める割合がしだいに増加(または減少)するので検出光量は上昇(または低下)する。状態H2では、投影画像100の全体がスクリーン面101に入るので検出光量は最大となる。状態H3では、投影画像100がスクリーン面101に占める割合がしだいに減少(または増大)するので検出光量は低下(または上昇)する。
FIG. 7A is a diagram showing a change in the amount of light reflected by the
図7(B)は、図7(A)での検出光量を投影画像の微小単位シフト量で割った値(差分値)の推移を示している。差分値は検出光量をアナログ的に処理する場合は微分値と等価である。この差分値が所定閾値よりも大きいか小さいかにより各状態を判定することができる。状態H1から状態H2に変化するところでは、差分値はほぼ一定の値からほぼゼロの値に推移する。この差分値の推移が所定の判定閾値と交わる点を変化点の位置Aとすれば、図中の位置Aの左右の領域で状態H1と状態H2を判定することができる。 FIG. 7B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount in FIG. 7A by the minute unit shift amount of the projection image. The difference value is equivalent to the differential value when the detected light amount is processed in an analog manner. Each state can be determined based on whether the difference value is larger or smaller than a predetermined threshold value. Where the state H1 changes to the state H2, the difference value changes from a substantially constant value to a substantially zero value. If the point at which the transition of the difference value intersects with a predetermined determination threshold value is the change point position A, the state H1 and the state H2 can be determined in the left and right regions of the position A in the figure.
同様にして状態H2と状態H3も変化点の位置Bにより判定することができる。位置A及びBが求まれば、AB間の距離をHとすると、H/2の位置Cをスクリーン17に対する投影画像の水平方向の適正位置とすることができる。 Similarly, the state H2 and the state H3 can be determined from the position B of the change point. If the positions A and B are obtained, assuming that the distance between AB is H, the position C of H / 2 can be set as an appropriate position in the horizontal direction of the projected image with respect to the screen 17.
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、シフト量hpは可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since it is not possible to specify which state the initial state is, the shift amount hp is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図8は、投影画像100をスクリーン面101に対して垂直方向にシフトさせたときに取りうる各状態を示す図である。状態V1では、投影画像100はスクリーン面101に対して垂直上方向にシフトしている。状態V1から投影画像100を垂直下方向に移動させると状態V2になる。状態V2では、投影画像100はその全体がスクリーン面101内に入っている。状態V2から投影画像100をさらに垂直下方向に移動させると状態V3になる。状態V3では、投影画像100はスクリーン面101に対して垂直下方向にシフトしている。この状態V3から投影画像100を垂直上方向に移動させると再び状態V2になり、さらに投影画像100を垂直上方向に移動させると状態V1になる。図8において、vpは垂直方向の投影画像100のシフト量を示す。
FIG. 8 is a diagram showing each state that can be taken when the projected
図9(A)は、投影画像100の垂直方向のシフト量vpの推移に対して、スクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態V1では、投影画像100がスクリーン面101に占める割合がしだいに増加(または減少)するので検出光量は上昇(または低下)する。状態V2では、投影画像100の全体がスクリーン面101に入るので検出光量は最大となる。状態V3では、投影画像100がスクリーン面101に占める割合がしだいに減少(または増大)するので検出光量は低下(または上昇)する。
FIG. 9A is a diagram illustrating a change in the amount of light reflected by the
図9(B)は、図9(A)の検出光量を投影画像の微小単位シフト量で割った値(差分値)の推移を示している。状態V1から状態V2に変化するところでは、差分値はほぼ一定の値からほぼゼロの値に推移する。この差分値の推移が所定の判定閾値と交わる点を変化点の位置A’とすれば、図中の位置A’の左右の領域で状態V1と状態V2を判定することができる。同様にして状態V2と状態V3も変化点の位置B’により判定することができる。位置A’及びB’が求まれば、A’B’間の距離をVとすると、V/2の位置C’をスクリーン17に対する投影画像の垂直方向の適正位置とすることができる。 FIG. 9B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 9A by the minute unit shift amount of the projection image. Where the state V1 changes to the state V2, the difference value changes from a substantially constant value to a substantially zero value. If the point where the transition of the difference value intersects with a predetermined determination threshold value is a change point position A ′, the state V1 and the state V2 can be determined in the left and right regions of the position A ′ in the drawing. Similarly, the state V2 and the state V3 can also be determined from the change point position B '. If the positions A ′ and B ′ are obtained, assuming that the distance between A′B ′ is V, the position C ′ of V / 2 can be set as an appropriate position in the vertical direction of the projected image with respect to the screen 17.
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、シフト量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the shift amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図10、図11は、投影画像のスクリーン面101に対する位置を調整する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像サイズが最小になるように制御し、投影する(ステップS20)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面101から反射される光量を検出するために光量センサ15を駆動する(ステップS21)。次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、シフト量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS22)。ここでの初期差分値はゼロである。
10 and 11 are flowcharts for explaining a procedure for adjusting the position of the projected image with respect to the
次に、検出された状態変化が状態H1と状態H2間の状態遷移であるか、状態H2と状態H3間の状態遷移であるかを判断する(ステップS23)。状態変化が状態H1と状態H2間の状態遷移である場合、システム制御部10は、変化点の位置Aを記憶して(ステップS24−1)、ステップS25に移行する。また、状態変化が状態H2と状態H3間の状態遷移である場合、システム制御部10は、変化点の位置Bを記憶して(ステップS24−2)、ステップS25に移行する。
Next, it is determined whether the detected state change is a state transition between the state H1 and the state H2 or a state transition between the state H2 and the state H3 (step S23). When the state change is a state transition between the state H1 and the state H2, the
ステップS25において、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定の水平方向に所定微小量だけシフトする(ステップS25)。ここで、「所定の水平方向」とは、ステップ24−1で位置Aを記憶した場合には、位置Bを見つけられるであろう方向(図6では右側)を意味し、ステップ24−2で位置Bを記憶した場合には、位置Aを見つけられるであろう方向(図6では左側)を意味する。
In step S25, the
この所定微小量シフトする方向の考え方は垂直方向も同様である。また、以降のフローチャートでも同様である。 The concept of this predetermined minute amount shifting direction is the same in the vertical direction. The same applies to the subsequent flowcharts.
次に、位置A,Bが確定されているか否かを判断する(ステップS26)。ここでの判断がNOの場合にはステップS22に戻り、YESの場合、システム制御部10は、記憶された位置A及び位置Bにより、その中間位置Cを算出する(ステップS27)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、投影画像を水平方向にシフトさせて中間位置Cにセットする(ステップS28)。
Next, it is determined whether or not the positions A and B are determined (step S26). If the determination here is NO, the process returns to step S22. If YES, the
次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、シフト量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS29)。次に、検出された状態変化が状態V1と状態V2間の状態遷移であるか、状態V2と状態V3間の状態遷移であるかを判断する(ステップS30)。状態変化が状態V1と状態V2間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置A’を記憶して(ステップS31−1)、ステップS32に移行する。また、状態変化が状態V2と状態V3間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置B’を記憶して(ステップS31−2)、ステップS32に移行する。
Next, the
ステップS32において、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定の垂直方向に所定微小量だけシフトする(ステップS32)。次に、位置A’,B’が確定されているか否かを判断する(ステップS33)。ここでの判断がNOの場合にはステップS29に戻り、YESの場合、システム制御部10は、記憶された位置A’及び位置B’により、その中間位置C’を算出する(ステップS34)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、投影画像を垂直方向にシフトさせて中間位置C’にセットする(ステップS35)。
In step S32, the
次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS36)。
Next, the
(第4実施形態)
以下に、本発明の第4実施形態を説明する。本発明の第4実施形態は、表示画像に対して拡大縮小を行ってそのサイズを調整することを特徴とする。ここでの画像の拡大縮小は例えば、「電動ズーム機構」により実現するものとする。筐体自体を自動的に前後させる方法も考えられる。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention will be described below. The fourth embodiment of the present invention is characterized in that the display image is enlarged and reduced to adjust its size. The enlargement / reduction of the image here is realized by, for example, an “electric zoom mechanism”. A method of automatically moving the casing itself back and forth is also conceivable.
図12は、投影画像100をスクリーン面101に対して拡大縮小したときに取りうる各状態を示す図である。ここでは、投影画像100の大きさを示す拡大縮小率をズーム量として表現する。
FIG. 12 is a diagram illustrating each state that can be taken when the
状態Z1では、投影画像100はスクリーン面101を越えて拡大されている。状態Z1から投影画像100を所定のズーム量で縮小すると状態Z2になる。状態Z2では、投影画像100はその全体がスクリーン面101に入っている。状態Z2で投影画像100をさらに縮小すると状態Z3になる。この状態では投影画像100の大きさがスクリーン面101と比較してかなり小さくなる。状態Z3において、投影画像100を今度は所定のズーム量で拡大すると状態Z2になり、さらに拡大すると状態Z1に戻る。
In the state Z1, the projected
図13(A)は、投影画像100に対するズーム量の推移に対して、スクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態Z1では、縮小(または拡大)により投影画像100がスクリーン面101からはみ出す面積がしだいに小さく(または大きく)なるので、検出光量は上昇(または低下)する。状態Z2では、投影画像100の全体がスクリーン面101に入るので検出光量は最大となる。状態Z3では、投影画像100の全体がスクリーン面101に入っているので検出光量は変化しない。
FIG. 13A is a diagram illustrating a change in the amount of light reflected by the
図13(B)は、図13(A)の検出光量を投影画像の大きさの微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。この差分値が所定閾値よりも大きいか小さいかにより各状態を判定することができる。投影画像の大きさの微小単位変化量はズームによる拡大、縮小により与えられる。図の横軸のズーム量は縮小方向に推移するスケールとなっている。状態Z1から状態Z2に変化するところでは、差分値はほぼ一定の値からほぼゼロの値に推移する。この差分値が変化するズーム量推移が所定の判定閾値と交わる点のズーム量をD1とすれば、D1を境に左右の領域で状態Z1と状態Z2を判定することができる。従って、図13(A)に示すような光量カーブにおいて、その屈曲点D近傍の光量に対応するズーム量となるように投影光学系を制御すればよい。 FIG. 13B shows the transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 13A by the minute unit change amount of the size of the projected image. Each state can be determined based on whether the difference value is larger or smaller than a predetermined threshold value. The minute unit change amount of the size of the projection image is given by zooming in and zooming out. The zoom amount on the horizontal axis in the figure is a scale that changes in the reduction direction. Where the state Z1 changes to the state Z2, the difference value changes from a substantially constant value to a substantially zero value. If the zoom amount at which the zoom amount transition at which the difference value changes intersects with a predetermined determination threshold is D1, the state Z1 and the state Z2 can be determined in the left and right regions with D1 as a boundary. Therefore, the projection optical system may be controlled so that the zoom amount corresponding to the light amount in the vicinity of the bending point D is obtained in the light amount curve as shown in FIG.
なお、状態Z3は状態Z2の延長上の状態を示しており、状態Z2はD1から所定のズーム量を加え調整した領域を示しているに過ぎない。これは、ズーム量D1のときの投影画像のサイズはスクリーンサイズとほぼ一致した状態を示すので、スクリーン17に対し僅かに投影画像が縮小した状態を投影サイズの適正値(図ではD1とD2間の範囲)としても良いからである。調整する量は任意であり、観察者が見やすい状態になるよう経験値から求めても良い。 Note that the state Z3 indicates an extended state of the state Z2, and the state Z2 merely indicates a region adjusted by adding a predetermined zoom amount from D1. This indicates a state in which the size of the projection image at the zoom amount D1 is substantially the same as the screen size. Therefore, a state where the projection image is slightly reduced with respect to the screen 17 is an appropriate value of the projection size (between D1 and D2 in the figure). This is because the range of The amount to be adjusted is arbitrary, and may be obtained from experience values so that an observer can easily see.
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、ズーム量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the zoom amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図14は、投影画像のサイズを調整する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像サイズが最大(または最小)になるようにズーム制御する(ステップS40)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面101から反射される光量を検出するために光量センサ15を駆動する(ステップS41)。次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、ズーム量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS42)。ここでの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し、状態変化が状態Z1であるか、あるいは状態Z1または状態Z2である場合にはステップS44に進む。ステップS44で、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定微小量だけズーム調整する。その後、ステップS42に戻る。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the procedure for adjusting the size of the projected image. First, the
また、ステップS43の判断が、状態Z1と状態Z2間の状態遷移であった場合には、ステップS45に移行する。ステップS45で、システム制御部10は、ズーム量D1を記憶する。次に、システム制御部10は、ズーム量D1に所定量を加えてD2として記憶する(ステップS46)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、ズーム動作を停止させ、投影画像のサイズを固定する(ステップS47)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS48)。
If the determination in step S43 is a state transition between the state Z1 and the state Z2, the process proceeds to step S45. In step S45, the
(第5実施形態)
以下に、本発明の第5実施形態を説明する。本発明の第5実施形態は、投影画像の形状歪を調整することを特徴とする。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment of the present invention will be described below. The fifth embodiment of the present invention is characterized by adjusting the shape distortion of a projected image.
図15は、投影画像の下部領域の水平方向の形状歪を補正するようすを示す図である。投影画像100の下部領域に水平方向の形状歪がある場合(状態H1)に、当該下部領域を水平方向に引き伸ばすような補正処理を行うことにより、スクリーン面101に合致させることができる(状態H2)。図において、hdは撮影画面100の水平方向の形状歪の補正量を示す。実際は状態H1から状態H2を経て、当該下部領域を水平方向にさらに引き伸ばした状態H3にまで変化させ、状態H3から先に検出された状態H2に戻す補正動作をするのが適切なやり方である。
FIG. 15 is a diagram showing how the shape distortion in the horizontal direction of the lower region of the projection image is corrected. When there is a horizontal shape distortion in the lower region of the projected image 100 (state H1), the correction can be made to match the
なお、投影画像の上部領域の水平方向の形状歪の調整についても同様に行えるのでここでの説明は省略する。 Note that adjustment of the horizontal shape distortion of the upper region of the projected image can be performed in the same manner, and thus the description thereof is omitted here.
図16(A)は、投影画像100の水平方向の形状歪の補正量hdの推移に対して、スクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態H1では投影画像100はその形状が変化するが投影画像100はスクリーン面101内に入っているので検出光量は変化しない。これに対して状態H3では投影画像100がスクリーン面101からはみだす度合いがしだいに大きく(または小さく)なるので検出光量は低下(または上昇)する。
FIG. 16A is a diagram showing a change in the amount of light reflected by the
図16(B)は、図16(A)の検出光量を投影画像の歪補正量の微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。この差分値が所定閾値よりも大きいか小さいかにより各状態を判定することができる。この図は、投影画像100の下部領域の水平方向を縮めるような画像処理を行っている。図の横軸のズーム量は縮小方向に推移するスケールとなっている。状態の推移は、状態H1から状態H2を経て状態H3に変化し、差分値はほぼゼロの値からほぼ一定の値に推移する。この差分値が変化する部分と所定の判定閾値とが交わる点の歪補正値をEとすれば、Eを境に図中の左右の領域で状態H1と状態H3を判定することができる。ここで状態H1から状態H3に変化する途中の状態をH2と称し、歪補正値Eは状態H2の範囲にある。
FIG. 16B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 16A by the minute unit change amount of the distortion correction amount of the projection image. Each state can be determined based on whether the difference value is larger or smaller than a predetermined threshold value. In this figure, image processing is performed such that the horizontal direction of the lower region of the projected
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、歪補正量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the distortion correction amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
次に、投影画像の左部領域の垂直方向の形状歪を補正する手順を説明する。 Next, a procedure for correcting the shape distortion in the vertical direction of the left region of the projection image will be described.
図17は、投影画像の左部領域の垂直方向の形状歪を補正するようすを示す図である。投影画像100の左部領域に垂直方向の形状歪がある場合(状態V1)に、当該左部領域を垂直方向に引き伸ばすような補正処理を行うことにより、スクリーン面101に合致させることができる(状態V2)。図において、vdは撮影画面100の垂直方向の形状歪の補正量を示す。実際は状態V1から状態V2を経て状態V3にまで変化させ、状態V3から先に検出された状態V2に戻す補正動作をするのが適切なやり方である。
FIG. 17 is a diagram showing how the shape distortion in the vertical direction of the left region of the projection image is corrected. When the left region of the
なお、投影画像の右部領域の垂直方向の形状歪の調整についても同様に行えるのでここでの説明は省略する。 Since the adjustment of the shape distortion in the vertical direction of the right region of the projection image can be performed in the same manner, the description thereof is omitted here.
図18(A)は、投影画像100の垂直方向の形状歪の補正量vdの推移に対して、スクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態V1では投影画像100はその形状が変化するがスクリーン面101内に収まっているので検出光量は変化しない。これに対して状態V3では投影画像100がスクリーン面101からはみだす度合いがしだいに大きく(または小さく)なるので検出光量は低下(または上昇)する。
FIG. 18A is a diagram illustrating a change in the amount of light reflected by the
図18(B)は、図18(A)の検出光量を投影画像の歪補正量の微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。基本的には図16(B)と同様であり、差分値が所定閾値よりも大きいか小さいかにより各状態を判定することができる。この図は、投影画像100の垂直左部領域の歪補正の状態を示している。Fは、投影画像100の垂直方向の形状歪補正値である。
FIG. 18B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 18A by the minute unit change amount of the distortion correction amount of the projection image. Basically, it is the same as in FIG. 16B, and each state can be determined based on whether the difference value is larger or smaller than a predetermined threshold value. This figure shows the state of distortion correction in the vertical left region of the projected
図19は、投影画像の形状歪を調整する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、調整用画像の投影画像の「位置調整処理」及び「サイズ調整処理」を実行する(ステップS50)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面101から反射される光量を検出するために光量センサ15を駆動する(ステップS51)。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the procedure for adjusting the shape distortion of the projected image. First, the
次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、歪補正量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS52)。ここでの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS53)、状態H1である場合、あるいは状態H2または状態H3である場合にはステップS54に移行する。ステップS54では、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、調整用画像の投影画像を水平方向に対して所定微小量の歪補正を行う。その後、ステップS52に戻る。
Next, the
一方、ステップS53で状態変化が状態H1と状態H2間の状態遷移である場合、システム制御部10は歪補正値Eを記憶する(ステップS55)。次に、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、歪補正動作を停止させる(ステップS56)。
On the other hand, when the state change is a state transition between the state H1 and the state H2 in step S53, the
次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、歪補正量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS57)。このときの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS58)、状態V1である場合、あるいは状態V2または状態V3である場合にはステップS59に移行する。ステップS59では、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、調整用画像の投影画像を垂直方向に対して所定微小量の歪補正を行う。その後、ステップS57に戻る。
Next, the
一方、ステップS58で状態変化が状態V1と状態V2間の状態遷移である場合、システム制御部10は歪補正値Fを記憶する(ステップS60)。次に、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、歪補正動作を停止させる(ステップS61)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS62)。
On the other hand, when the state change is a state transition between the state V1 and the state V2 in step S58, the
(第6実施形態)
以下に、本発明の第6実施形態を説明する。本発明の第6実施形態は、4分割センサにより投影画像の位置を調整することを特徴とする。図20(A)は、光量センサ15周辺の構成を示す図であり、図20(B)は、光量センサ15の構成を示している。図20(B)に示すように、光量センサ15は、上部センサSu、下部センサSd、左部センサSl、右部センサSrの4つのセンサを矩形状に配置した4分割センサである。この場合、各センサはリニアセンサである。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment of the present invention will be described below. The sixth embodiment of the present invention is characterized in that the position of a projection image is adjusted by a four-divided sensor. FIG. 20A is a diagram showing the configuration around the
図21は、4分割センサを構成する各センサがスクリーン17上のどの領域からの反射光量を検出するかを示す図である。すなわち、投影部60内に配置された光量センサ15のうち、上部センサSuはスクリーン17の上部領域17−1を検出し、下部センサSdは下部領域17−4を検出し、左部センサSlは左部領域17−2を検出し、右部センサSrは右部領域17−3を検出するようになっている。
FIG. 21 is a diagram showing from which region on the screen 17 the amount of reflected light is detected by each sensor constituting the four-divided sensor. That is, among the
以下に、上記した4分割センサを用いた投影画像の水平方向の位置合わせについて説明する。 Hereinafter, horizontal alignment of the projection image using the above-described four-divided sensor will be described.
図22は、投影画像100をスクリーン面101に対して水平方向にシフトさせたときに取りうる各状態を示す図である。状態H1では、投影画像100はスクリーン面101に対して水平左方向にシフトしており、投影画像100の左部領域100−1はスクリーン面101の外にあり、右部領域100−2のみがスクリーン面101内に入っている。状態H1から投影画像100を水平右方向に移動させると状態H2になる。状態H2では、投影画像100の左部領域100−1と右部領域100−2とが両方ともスクリーン面101内に入っている。状態H2から投影画像100をさらに水平右方向に移動させると状態H3になる。状態H3では、投影画像100はスクリーン面101に対して水平右方向にシフトしており、投影画像100の右部領域100−2はスクリーン面101の外にあり、左部領域100−1のみがスクリーン面101内に入っている。
FIG. 22 is a diagram showing each state that can be taken when the projected
状態H3から投影画像100を水平左方向に移動させると再び状態H2になり、さらに投影画像100を水平左方向に移動させると状態H1になる。図21において、hpは水平方向の投影画像100のシフト量を示す。
When the projected
図23(A)は、投影画像100の水平方向のシフト量hpの推移に対して、撮像画像100の左部領域及び右部領域に対応するスクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。実線は左部センサSlから得られる光量であり、破線は右部センサSrから得られる光量である。状態H1では、投影画像100の右部領域100−2がスクリーン面101内に入っているので右部センサSrの検出光量が大きくなる。また、状態H2では、投影画像100の左部領域100−1と右部領域100−2とがスクリーン面101内に入っているので左部センサSl及び右部センサSrの検出光量が大きくなる。また、状態H3では、投影画像100の左部領域100−1がスクリーン面101内に入っているので左部センサSlの検出光量が大きくなる。
FIG. 23A is a diagram showing a change in the amount of light reflected by the
図23(B)は、図23(A)の検出光量を投影画像の微小単位シフト量で割った値(差分値)の推移を示している。水平方向の位置調整に関しては、4分割センサのうち、左部センサSlと右部センサSrを用いる。左部センサSlが検出する光量は、状態H1から状態H2に変化するところのみで差分値がある値をもち、それ以外はほぼゼロを示す。同様に、右部センサSrが検出する光量は、状態H2から状態H3に変化するところのみで差分値がある値をもち、それ以外はほぼゼロを示す。したがって差分値が所定の閾値を超えたかどうかを判定すれば、状態がどのように変化したか知ることができる。状態H1から状態H2への変化点の位置P1、状態H2から状態H3への変化点の位置P3が求まれば、その2つの変化点の位置P1,P2間の距離をHとすると、H/2の位置P2がスクリーン17に対する投影画像の水平方向の適正位置となる。したがって、投影画像100を位置P2に合せれば、スクリーン面101に対し水平方向において適正な位置に投影される。
FIG. 23B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 23A by the minute unit shift amount of the projection image. Regarding the horizontal position adjustment, among the four-divided sensors, the left sensor S1 and the right sensor Sr are used. The amount of light detected by the left sensor S1 has a value having a difference value only at the point where the state H1 changes to the state H2, and other values are almost zero. Similarly, the amount of light detected by the right sensor Sr has a value with a difference value only at the point where the state H2 changes to the state H3, and almost zero otherwise. Therefore, if it is determined whether or not the difference value exceeds a predetermined threshold, it is possible to know how the state has changed. If the position P1 of the change point from the state H1 to the state H2 and the position P3 of the change point from the state H2 to the state H3 are obtained, if the distance between the two change point positions P1 and P2 is H, then H / The position P2 of 2 is an appropriate position in the horizontal direction of the projected image with respect to the screen 17. Therefore, when the projected
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、シフト量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the shift amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
次に、上記した4分割センサを用いた投影画像の垂直方向の位置合わせについて説明する。 Next, the alignment of the projection image in the vertical direction using the above-described four-divided sensor will be described.
図24は、投影画像100をスクリーン面101に対して垂直方向にシフトさせたときに取りうる各状態を示す図である。状態V1では、投影画像100はスクリーン面101に対して垂直上方向にシフトしており、投影画像100の上部領域100−3はスクリーン面101の外にあり、下部領域100−4のみがスクリーン面101内に入っている。状態V1から投影画像100を垂直下方向に移動させると状態V2になる。状態V2では、投影画像100の上部領域100−3と下部領域100−4とが両方ともスクリーン面101内に入っている。状態V2から投影画像100をさらに垂直下方向に移動させると状態V3になる。状態V3では、投影画像100はスクリーン面101に対して垂直下方向にシフトしており、投影画像100の下部領域100−4はスクリーン面101の外にあり、上部領域100−3のみがスクリーン面101内に入っている。
FIG. 24 is a diagram showing each state that can be taken when the
状態V3から投影画像100を垂直上方向に移動させると再び状態V2になり、さらに投影画像100を垂直上方向に移動させると状態V1になる。図24において、vpは垂直方向の投影画像100のシフト量を示す。
When the
図25(A)は、投影画像100の垂直方向のシフト量vpの推移に対して、撮像画像100の上部領域100−3及び下部領域100−4に対応するスクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。実線は上部センサSuから得られる光量であり、破線は下部センサSdから得られる光量である。状態V1では、投影画像100の下部領域100−4がスクリーン面101内に入っているので下部センサSdの検出光量が大きくなる。また、状態V2では、投影画像100の上部領域100−3と下部領域100−4とがスクリーン面101内に入っているので下部センサSd及び上部センサSuの検出光量が大きくなる。また、状態V3では、投影画像100の上部領域100−3がスクリーン面101内に入っているので上部センサSuの検出光量が大きくなる。
FIG. 25A shows the amount of light reflected by the
図25(B)は、図25(A)の検出光量を投影画像の歪補正量の微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。基本的には図23(B)と同様であるが、この場合は、投影画像の垂直方向の位置調整の場合の状態を示している。但し、垂直方向の位置調整に関しては、4分割センサのうち、上部センサSuと下部センサSdを用いる。 FIG. 25B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 25A by the minute unit change amount of the distortion correction amount of the projection image. This is basically the same as FIG. 23B, but in this case, a state in the case of adjusting the position of the projected image in the vertical direction is shown. However, regarding the vertical position adjustment, the upper sensor Su and the lower sensor Sd are used among the four-divided sensors.
この場合も差分値が所定の閾値を超えたかどうかを判定すれば、状態がどのように変化したか知ることができる。状態V1から状態V2への変化点の位置P1’、状態V2から状態V3への変化点の位置P3’が求まれば、その2つの変化点の位置P1’,P2’間の距離をVとすると、V/2の位置P2’がスクリーン17に対する投影画像の垂直方向の適正位置となる。 In this case as well, if it is determined whether or not the difference value exceeds a predetermined threshold, it is possible to know how the state has changed. If the position P1 ′ of the change point from the state V1 to the state V2 and the position P3 ′ of the change point from the state V2 to the state V3 are obtained, the distance between the two change point positions P1 ′ and P2 ′ is expressed as V. Then, the position P2 ′ of V / 2 becomes an appropriate position in the vertical direction of the projected image with respect to the screen 17.
図26、図27は、4分割センサを用いて投影画像の位置を調整する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像サイズが最小になるように制御し、投影する(ステップS70)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面から反射される光量を検出するために光量センサSr、Sl、Su、Sdを駆動する(ステップS71)。次に、システム制御部10は、Sr、Slより検出された光量信号より、シフト量に対する差分値をそれぞれ計算し、状態変化を検出する(ステップS72)。ここでの初期差分値はゼロである。
FIG. 26 and FIG. 27 are flowcharts for explaining a procedure for adjusting the position of the projection image using the quadrant sensor. First, the
次に、検出された状態変化が状態H1と状態H2間の状態遷移であるか、状態H2と状態H3間の状態遷移であるかを判断する(ステップS73)。状態変化が状態H1と状態H2間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置P1を記憶して(ステップS74−1)、ステップS75に移行する。また、状態変化が状態H2と状態H3間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置P3を記憶して(ステップS74−2)、ステップS75に移行する。
Next, it is determined whether the detected state change is a state transition between the state H1 and the state H2 or a state transition between the state H2 and the state H3 (step S73). When the state change is a state transition between the state H1 and the state H2, the
ステップS75において、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定の水平方向に所定微小量だけシフトする。
In step S75, the
次に、位置P1,P3が確定されているか否かを判断する(ステップS76)。ここでの判断がNOの場合にはステップS72に戻り、YESの場合、システム制御部10は、記憶された位置P1及び位置P3により、その中間位置P2を算出する(ステップS77)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、投影画像を水平方向にシフトさせて中間位置P2にセットする(ステップS78)。
Next, it is determined whether or not the positions P1 and P3 are determined (step S76). If the determination here is NO, the process returns to step S72. If YES, the
次に、システム制御部10は、Su、Sdにより検出された光量信号より、シフト量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS79)。次に、検出された状態変化が状態V1と状態V2間の状態遷移であるか、状態V2と状態V3間の状態遷移であるかを判断する(ステップS80)。状態変化が状態V1と状態V2間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置P1’を記憶して(ステップS81−1)、ステップS82に移行する。また、状態変化が状態V2と状態V3間の状態遷移である場合、システム制御部10は、位置P3’を記憶して(ステップS81−2)、ステップS82に移行する。
Next, the
ステップS82において、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定の垂直方向に所定微小量だけシフトする(ステップS82)。次に、位置P1’,P3’が確定されているか否かを判断する(ステップS83)。ここでの判断がNOの場合にはステップS79に戻り、YESの場合、システム制御部10は、記憶された位置P1’及び位置P3’により、その中間位置P2’を算出する(ステップS84)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、投影画像を垂直方向にシフトさせて中間位置P2’にセットする(ステップS85)。
In step S82, the
次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS86)。
Next, the
(第7実施形態)
以下に、本発明の第7実施形態を説明する。本発明の第7実施形態は、表示画像に対して拡大縮小によりサイズを調整することに関するが、ここでは4分割センサからの検出光量を用いて調整を行うことを特徴とする。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment of the present invention will be described below. The seventh embodiment of the present invention relates to the adjustment of the size of the display image by enlargement / reduction, but here the adjustment is performed using the detected light amount from the four-divided sensor.
図28は、投影画像100をスクリーン面101に対して拡大縮小したときに取りうる各状態を示す図である。ここでは、投影画像100の大きさを示す拡大縮小率をズーム量として表現する。投影画像100は、4分割センサSl、Sr、Su、Sdに対応して左部領域100−1、右部領域100−2、上部領域100−3、下部領域100−4の4つの領域を有する。
FIG. 28 is a diagram illustrating each state that can be taken when the
状態Z1では、投影画像100の左部領域100−1、右部領域100−2、上部領域100−3、下部領域100−4のいずれもがスクリーン面101からはみだして拡大されている。状態Z1から投影画像100を所定のズーム量で縮小すると状態Z2になる。状態Z2では、投影画像100の左部領域100−1、右部領域100−2、上部領域100−3、下部領域100−4のいずれもがスクリーン面101内に入っている。状態Z2で投影画像100をさらに縮小すると状態Z3になる。この状態では投影画像100の大きさがスクリーン面101と比較してかなり小さくなるが、4つの領域100−1、100−2、100−3、100−4はすべてスクリーン面101内に入っていることは状態Z2と同様である。
In the state Z1, all of the left region 100-1, the right region 100-2, the upper region 100-3, and the lower region 100-4 of the
図29(A)は、投影画像100に対するズーム量の推移に対して、撮像画像100の左部領域100−1、右部領域100−2、上部領域100−3、下部領域100−4の各領域に対応するスクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態Z1では、上記4領域100−1〜100−4はすべてスクリーン面101の外にあるので4分割センサSu、Sd、Sr、Slの検出光量はほぼゼロになる。状態Z2では、4つの領域100−1〜100−4のいずれもがスクリーン面101内に入っているので、4分割センサSu、Sd、Sr、Slの検出光量は最大となる。この検出光量は状態Z3においても維持される。
FIG. 29A shows each of the left region 100-1, the right region 100-2, the upper region 100-3, and the lower region 100-4 of the captured
図29(B)は、図29(A)の検出光量を投影画像の大きさの微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。投影画像の大きさの微小単位変化量はズームによる拡大、縮小により与えられる。図の横軸のズーム量は縮小方向に推移するスケールとなっている。状態Z1から状態Z2に変化するところでは、差分値はほぼ一定の値からほぼゼロの値に推移する。この差分値が変化するズーム量推移を所定の判定閾値と交わる点のズーム量をD1とすれば、D1を境に左右の領域で状態Z1と状態Z2を判定することができる。状態Z3は状態Z2の延長上の状態を示しており、状態Z2はD1から所定のズーム量を加え調整した領域を示しているに過ぎない。これは、ズーム量D1のときの投影画像のサイズはスクリーンサイズとほぼ一致した状態を示すので、スクリーン17に対し僅かに投影画像が縮小した状態を投影サイズの適正値(図ではD1とD2間の範囲)としても良いからである。調整する量は任意であり、観察者が見やすい状態になるよう経験値から求めても良い。 FIG. 29B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 29A by the minute unit change amount of the size of the projected image. The minute unit change amount of the size of the projection image is given by zooming in and zooming out. The zoom amount on the horizontal axis in the figure is a scale that changes in the reduction direction. Where the state Z1 changes to the state Z2, the difference value changes from a substantially constant value to a substantially zero value. If the zoom amount at a point where the zoom amount transition at which the difference value changes intersects with a predetermined determination threshold is D1, the state Z1 and the state Z2 can be determined in the left and right regions with D1 as a boundary. The state Z3 shows an extended state of the state Z2, and the state Z2 only shows a region adjusted by adding a predetermined zoom amount from D1. This indicates a state in which the size of the projection image when the zoom amount is D1 substantially coincides with the screen size. Therefore, the state in which the projection image is slightly reduced with respect to the screen 17 is an appropriate value of the projection size (between D1 and D2 in the figure). This is because the range of The amount to be adjusted is arbitrary, and may be obtained from experience values so that an observer can easily see.
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、ズーム量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the zoom amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図30は、4分割センサを用いて投影画像のサイズを調整する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像サイズが最大(または最小)になるようにズーム制御する(ステップS90)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、スクリーン面から反射される光量を検出するために、光量センサSu、Sd、Sr、Slを駆動する(ステップS91)。次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、ズーム量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS92)。ここでの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS93)、状態変化が状態Z1であるか、あるいは状態Z2または状態Z3である場合にはステップS94に進む。ステップS94で、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、調整用画像の投影画像を所定微小量だけズーム調整する。その後、ステップS92に戻る。
FIG. 30 is a flowchart for explaining a procedure for adjusting the size of the projection image using the quadrant sensor. First, the
また、ステップS93の判断が、状態Z1と状態Z2間の状態遷移であった場合には、ステップS95に移行する。ステップS95で、システム制御部10は、ズーム量D1を記憶する。次に、システム制御部10は、ズーム量D1に所定量を加えてD2として記憶する(ステップS96)。次に、システム制御部10は、投影光学系駆動制御部20に命令して、ズーム動作を停止させ、投影画像のサイズを固定する(ステップS97)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS98)。
If the determination in step S93 is a state transition between the state Z1 and the state Z2, the process proceeds to step S95. In step S95, the
(第8実施形態)
以下に、本発明の第8実施形態を説明する。本発明の第8実施形態は、4分割センサを用いて投影画像の形状歪を補正することを特徴とする。
(Eighth embodiment)
The eighth embodiment of the present invention will be described below. The eighth embodiment of the present invention is characterized in that shape distortion of a projected image is corrected using a four-divided sensor.
図31は、4分割センサを用いて投影画像100の水平方向の形状歪を補正するようすを示している。投影画像100の上辺である上部領域100−3に対応するスクリーン面101からの反射光量を光量センサSuで検出し、水平方向に縮めるような補正処理を投影データ処理部34(図2)で行ないつつ、補正処理された画像を随時投影する。上部領域の補正が完了すると、次に投影画像100の下辺である下部領域100−4の補正を行う。上部領域の補正と同様に、下部領域100−4に対応するスクリーン面101からの反射光量を光量センサSdで検出し、水平方向に縮めるような補正処理を投影データ処理部34で行ないつつ、補正処理された画像を随時投影することになる。これら2つの補正動作により水平方向の形状歪補正を完了する。hdは撮影画面100の上部領域100−3の水平方向の形状歪の補正量を示し、hd’は撮影画面100の下部領域100−4の水平方向の形状歪の補正量を示す。
FIG. 31 shows how the shape distortion in the horizontal direction of the projected
なお、投影画像100の垂直方向の形状歪の補正についても同様に行えるが、この場合には、投影画像100のそれぞれ左部領域と右部領域に対応するスクリーン面101からの反射光量を光量センサSl及びSrにより検出して調整を行う。
Although correction of the shape distortion in the vertical direction of the
図32(A)は、撮影画面100の水平方向の形状歪の補正量hd(hd’)の推移に対して、撮像画像100の上部領域100−3、下部領域100−4の各領域に対応するスクリーン面101で反射される光量の変化を示す図である。状態H1では、投影画像100の上部領域100−3及び下部領域100−4がスクリーン面101からはみだす度合いがしだいに小さくなるので検出光量はしだいに大きくなり状態H2に到達したときにほぼ最大となる。状態H2を過ぎた状態H3では、投影画像100の上部領域100−3及び下部領域100−4はしだいにいずれもがスクリーン面101内に入った状態になるので最大の検出光量が維持される。
FIG. 32A corresponds to each region of the upper region 100-3 and the lower region 100-4 of the captured
図32(B)は、図32(A)の検出光量を投影画像の歪補正量の微小単位変化量で割った値(差分値)の推移を示している。この図の場合、投影画像100の上部領域100−3または下部領域100−4の水平方向を縮めるような画像処理を行っている。図の横軸のズーム量は縮小方向に推移するスケールとなっている。状態の推移は、状態H1から状態H2を経て状態H3に変化し、差分値はほぼ一定の値からほぼゼロの値に推移する。この差分値が変化する値と所定の判定閾値と交わる点の歪補正値をEまたはE’(Eは上部領域、E’は下部領域の場合の値)とすれば、E(E’)を境に図中の左右の領域で状態H1と状態H3を判定することができる。ここで状態H1から状態H3に変化する途中の状態をH2と称し、歪補正値Eは状態H2(E’)の範囲にある。
FIG. 32B shows a transition of a value (difference value) obtained by dividing the detected light amount of FIG. 32A by the minute unit change amount of the distortion correction amount of the projection image. In the case of this figure, image processing is performed such that the horizontal direction of the upper region 100-3 or the lower region 100-4 of the
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、補正量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the correction amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図33は、4分割センサを用いて投影画像の水平方向の形状歪を補正する手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、調整用画像の投影画像の「位置調整処理」及び「サイズ調整処理」を実行する(ステップS100)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面101から反射される光量を検出するために光量センサSu、Sdを駆動する(ステップS101)。
FIG. 33 is a flowchart for explaining a procedure for correcting the horizontal shape distortion of the projected image using the quadrant sensor. First, the
次に、システム制御部10は、光量センサSuにより検出された光量信号より、歪補正量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS102)。ここでの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS103)、状態H1である場合、あるいは状態H2である場合にはステップS104に移行する。ステップS104では、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、調整用画像の投影画像100の上部領域100−3を水平方向に対して所定微小量の歪補正を行う。その後、ステップS102に戻る。
Next, the
一方、ステップS103で状態変化が状態H2であると判断された場合、システム制御部10は歪補正値Eを記憶する(ステップS105)。次に、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、上部領域100−3の歪補正動作を停止させる(ステップS106)。
On the other hand, when it is determined in step S103 that the state change is the state H2, the
次に、システム制御部10は、Sdにより検出された光量信号より、歪補正量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS107)。このときの初期差分値はゼロである。次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS108)、状態H1である場合、あるいは状態H3である場合にはステップS109に移行する。ステップS109では、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、調整用画像の投影画像100の下部領域100−3を垂直方向に対して所定微小量の歪補正を行う。その後、ステップS57に戻る。
Next, the
一方、ステップS108で状態変化が状態H2であると判断された場合、システム制御部10は、歪補正値E’を記憶する(ステップS110)。次に、システム制御部10は、投影データ処理部34(図2)に命令して、下部領域100−4の歪補正動作を停止させる(ステップS111)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS112)。
On the other hand, when it is determined in step S108 that the state change is the state H2, the
図34は、投影画像100の回転角度の補正のようすを示す図である。投影画像100がスクリーン面101に対し、回転して投影されている場合に回転角度を補正し、スクリーン面101に合わせる様子を示している。状態R1はスクリーン面101に対し、投影画像100が反時計回りに角度θだけ回転して投影されている。この角度θを補正して、スクリーン面101に合致させた状態が状態R2である。さらに回転角度を増した状態が状態R3である。実際は状態R1から状態R2を経て状態R3に変化させ、状態R2を検出しておいて、状態R3から状態R2に戻す補正動作をするのが適切なやり方である。
FIG. 34 is a diagram showing how the rotation angle of the
図35(A)は、撮影画面100の回転角度θの推移に対して、投影画像100の左部領域100−1、右部領域100−2、上部領域100−3、下部領域100−4の各領域に対応するスクリーン面で反射される光量の変化を示している。実線は上部センサSu、下部センサSdから得られる光量であり、破線は右部センサSr、左部センサSlから得られる光量である。回転角θ=Rを境にして、検出光量は増加傾向から減少傾向にある。
FIG. 35A shows the left region 100-1, the right region 100-2, the upper region 100-3, and the lower region 100-4 of the
図35(B)は、図35(A)の検出光量を回転角θの単位微小角で割った差分値の推移を示している。検出光量が増加傾向にあるときは、ほぼ一定の正の値を示し、減少傾向にあるときは、ほぼ一定の負の値を示すことになるので、差分値がゼロをになる回転角Rを検出すれば、状態の推移を判定することができる。従って、Rを回転補正値とすれば良い。図中のRを境にして左の領域は状態R1を示し、右の領域は状態R3を示している。状態R2は状態R1と状態R3の中間の範囲にある状態と位置付けられる。 FIG. 35B shows the transition of the difference value obtained by dividing the detected light amount of FIG. 35A by the unit minute angle of the rotation angle θ. When the detected light quantity tends to increase, it shows an almost constant positive value, and when it tends to decrease, it shows an almost constant negative value. Therefore, the rotation angle R at which the difference value becomes zero is set. If detected, the transition of the state can be determined. Accordingly, R may be a rotation correction value. In the figure, the region on the left with R as the boundary indicates the state R1, and the region on the right indicates the state R3. The state R2 is positioned as a state in the middle range between the state R1 and the state R3.
尚、初期の状態がどの状態にあるかは特定できないので、回転量は可能な範囲を全て変化させ、確実に状態の検出が可能にするように動作させる。 Since the initial state cannot be specified, the rotation amount is changed in all possible ranges, and the operation is performed so that the state can be reliably detected.
図36は、投影画像100の回転方向の調整を行う手順を説明するためのフローチャートである。まず、システム制御部10は、調整用画像の投影画像の「位置調整処理」及び「サイズ調整処理」を実行する(ステップS120)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、スクリーン面101から反射される光量を検出するために光量センサSuまたはSrまたはSdまたはSlを駆動する(ステップS121)。
FIG. 36 is a flowchart for explaining a procedure for adjusting the rotation direction of the
次に、システム制御部10は、検出された光量信号より、回転補正量に対する差分値を計算し、状態変化を検出する(ステップS122)。ここでの初期差分値はゼロである。
Next, the
次に、検出した状態変化の種別を判断し(ステップS123)、状態R1である場合、あるいは状態R3である場合にはステップS124に移行する。ステップS124では、システム制御部10は、姿勢制御部に命令して、調整用画像の投影画像を回転方向に対して所定微小量の回転補正を行う(ステップS124)。
Next, the type of the detected state change is determined (step S123), and if it is the state R1 or the state R3, the process proceeds to step S124. In step S124, the
次に、システム制御部10は、回転補正値Rを記憶する(ステップS125)。次に、システム制御部10は、姿勢制御部に命令して、投影画像の回転補正動作を停止させる(ステップS126)。次に、システム制御部10は、光量センサ駆動制御部12に命令して、光量センサ15の駆動を停止する(ステップS127)。
Next, the
図37は、投影画像の位置、サイズ、形状歪の一連の調整を全体的に行うときの手順を示すフローチャートである。 FIG. 37 is a flowchart showing a procedure when performing a series of adjustments of the position, size, and shape distortion of the projected image as a whole.
まず、操作者が調整モード切替指示部31により調整モードを選択して調整動作開始を指示する(ステップS130)。次に、システム制御部10は、調整動作開始の指示を受けて、ミラー駆動部11に命令してスライドミラー13を状態Aにセットする(ステップS131)。次に、システム制御部10は、調整用画像データ蓄積部33から調整用画像データを読み取って投影駆動制御部19に入力する(ステップS132)。次に、投影駆動制御部19は、入力された画像データを投影画像生成部18に対して出力する。投影画像生成部18は、撮影画像100を生成してスクリーン17に出力する(ステップS133)。
First, the operator selects the adjustment mode using the adjustment mode switching
次に、システム制御部10は、位置調整処理を実行する(ステップS134)。次に、システム制御部10は、サイズ調整処理を実行する(ステップS135)。次に、システム制御部10は、形状歪調整処理または回転調整処理を実行する(ステップS136)。次に、投影画像100は適正か否かを判断し(ステップS137)、NOの場合にはステップS134に戻り、YESの場合にはステップS138に移行する。ステップS138において、システム制御部10は、ミラー駆動部11に命令して、スライドミラー13を状態Bにセットする。次に、システム制御部10は、命令により、入力画像データを、画像データ記憶部32及び投影データ処理部34を介して投影駆動制御部19に入力する(ステップS139)。次に、投影画像生成部18は、投影駆動制御部19に入力された入力画像データから投影画像を生成する。投影画像100は投影光学系21によりスクリーン17に投影される(ステップS140)。
Next, the
10…システム制御部、11…ミラー駆動部、12…光量センサ駆動制御部、13…スライドミラー、13−1…ハーフミラー、13−2…高効率反射ミラー、14…光吸収部材、15…光量センサ、16…スクリーン反射光、17…スクリーン、18…投影画像生成部、18−1…表示デバイス、18−2…偏光変換素子、18−3…NA変換光学素子、18−4…LED光源、19…投影駆動制御部、20…投影光学系駆動制御部、21…投影光学系、22…投影光。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記表示デバイスが表示した画像をスクリーンに対して投影する投影光学手段と、
前記画像の投影光のうち、前記スクリーン面で反射する光量を検出する光量センサと、
前記光量センサが検出する光量に基づいて、前記投影光学手段が投影する画像を制御する投影画像制御手段と、
を具備することを特徴とする画像投影表示装置。 A display device for displaying an image based on the input image data for adjustment;
Projection optical means for projecting an image displayed by the display device onto a screen;
A light amount sensor for detecting a light amount reflected by the screen surface among the projected light of the image;
A projection image control means for controlling an image projected by the projection optical means based on a light quantity detected by the light quantity sensor;
An image projection display device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の画像投影表示装置。 The image projection display device according to claim 1, wherein the projection image adjusting unit controls an image projected by the projection optical unit so that a light amount detected by the light amount sensor becomes a maximum value.
ことを特徴とする請求項1記載の画像投影表示装置。 The image projection display apparatus according to claim 1, wherein the display surface of the display device and the detection surface of the light quantity sensor are in an optically conjugate relationship.
前記光量センサが検出する光量が最大値となるように前記投影光学手段が投影する画像の位置を制御する
ことを特徴とする請求項2記載の画像投影表示装置。 The projected image adjusting means includes
3. The image projection display device according to claim 2, wherein the position of the image projected by the projection optical unit is controlled so that the light amount detected by the light amount sensor becomes a maximum value.
前記画像投影表示装置の載置面と平行な軸および垂直な軸の2軸に対して、前記投影光学手段が投影する画像の位置を移動し、この移動中に前記光量センサが検出する光量のうち所定値以上の光量分布の略中心位置での光量値を最大値とすると共に、前記2軸における略中心位置に前記投影光学手段が投影する画像の中心位置が一致するように制御する
ことを特徴とする請求項5記載の画像投影表示装置。 The projected image adjusting means includes
The position of the image projected by the projection optical unit is moved with respect to two axes, an axis parallel to the mounting surface of the image projection display device and a vertical axis, and the light quantity detected by the light quantity sensor during this movement is moved. Among them, the light amount value at the substantially central position of the light amount distribution equal to or greater than the predetermined value is set to the maximum value, and control is performed so that the center position of the image projected by the projection optical unit coincides with the substantially central position of the two axes. 6. The image projection display device according to claim 5, wherein:
前記基準位置に対する画像投影表示装置の位置を移動する移動車輪と、
前記移動車輪と画像投影表示装置筐体との距離を制御する車輪保持アームとを更に有し、
前記投影画像調整手段は、前記求めた位置に画像が投影されるように前記移動車輪および車輪保持アームを制御する
ことを特徴とする請求項6記載の画像投影表示装置。 When placing the image projection display device, a reference position holding member that is in contact with the placement surface and serves as a reference position;
A moving wheel for moving the position of the image projection display device with respect to the reference position;
A wheel holding arm for controlling a distance between the moving wheel and the image projection display device housing;
The image projection display device according to claim 6, wherein the projection image adjusting unit controls the moving wheel and the wheel holding arm so that an image is projected at the obtained position.
前記投影光学手段が投影する画像のズーム量を変動させ、このズーム量変動中に前記光量センサが検出する光量カーブのうち一定光量から光量が低下する屈曲点近傍の光量を最大光量とし、この最大光量に対応するズーム量となるように前記投影光学手段を制御することを特徴とする請求項1記載の画像投影表示装置。 The projected image adjusting means includes
The amount of zoom of the image projected by the projection optical means is changed, and the light quantity near the bending point where the light quantity decreases from a constant light quantity among the light quantity curves detected by the light quantity sensor during the zoom quantity fluctuation is set as the maximum light quantity. The image projection display apparatus according to claim 1, wherein the projection optical unit is controlled so that a zoom amount corresponding to a light amount is obtained.
前記光量カーブの屈曲点から所定量分、検出光量値が高い方へシフトしたズーム量位置である
ことを特徴とする請求項8記載の画像投影表示装置。 The vicinity of the bending point is
9. The image projection display device according to claim 8, wherein the zoom light amount position is shifted to a higher detected light amount value by a predetermined amount from the bending point of the light amount curve.
前記入力された調整用画像データに基づく画像の形状歪を調整する画像歪調整手段を有し、
前記画像歪調整手段は、前記投影光学手段が投影する画像の形状歪の調整量を変動させ、
この調整量変動中に前記光量センサが検出する光量カーブのうち一定光量から光量が低下する屈曲点近傍の光量を最大光量とし、
この最大光量に対応する形状歪の調整量となるように前記画像歪調整手段を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の画像投影表示装置。 The projection image adjustment means includes
Image distortion adjustment means for adjusting the shape distortion of the image based on the input image data for adjustment,
The image distortion adjusting means varies the adjustment amount of the shape distortion of the image projected by the projection optical means,
The light quantity near the bending point where the light quantity decreases from a constant light quantity in the light quantity curve detected by the light quantity sensor during this adjustment amount fluctuation is set as the maximum light quantity.
2. The image projection display device according to claim 1, wherein the image distortion adjusting means is controlled so as to have an adjustment amount of shape distortion corresponding to the maximum light amount.
前記投影光学手段が投影する画像を構成する4辺について画像の形状歪の調整量を順次制御する
ことを特徴とする請求項10記載の画像投影表示装置。 The image distortion adjusting means is
11. The image projection display device according to claim 10, wherein the image distortion correction amount is sequentially controlled for four sides constituting the image projected by the projection optical means.
前記光量センサが検出する光量が最大値となるように前記投影光学手段が投影する画像を制御するにあたって、まず画像の位置を調整し、次に画像のズーム量を調整し、最後に画像の形状歪を調整する
ことを特徴とする請求項11記載の画像投影表示装置。 The projected image adjusting means includes
In controlling the image projected by the projection optical means so that the light amount detected by the light amount sensor becomes the maximum value, first the position of the image is adjusted, then the zoom amount of the image is adjusted, and finally the shape of the image The image projection display device according to claim 11, wherein distortion is adjusted.
前記スクリーン面で反射する光量のうち、前記スクリーンの4辺に対応する領域からの反射光量を検出する4つのラインセンサからなる
ことを特徴とする請求項1記載の画像投影表示装置。 The light quantity sensor
2. The image projection display device according to claim 1, comprising four line sensors for detecting a light amount reflected from an area corresponding to four sides of the screen among the light amount reflected by the screen surface.
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