JP2006084991A - Projecting device - Google Patents

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Koji Watanabe
孝司 渡邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projecting device having a focusing section that immediately informs a user of the cause of focusing failure. <P>SOLUTION: The projecting device projects a display image onto a projection surface by using illuminating light emitted from a light source. The projecting device has the focusing section for automatically focusing the projecting device relative to the projection surface. The focusing section includes: a measuring means for measuring the luminance of the projection surface; a judging means for judging whether or not the luminance measured by the measuring means is sufficient to bring into automatic focus; and an informing means by which, when the judging means judges that the luminance is not sufficient to bring into automatic focus, a user is informed of that. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一般的には、光源からの照射光を用いて、液晶パネルなどの表示装置上に表示された表示画像を投影光学系を介して投射面上に拡大投射する投射装置に係り、特に、投射面に対して投射装置の焦点を自動的に合わせる合焦部に関する。   In general, the present invention relates to a projection apparatus that enlarges and projects a display image displayed on a display device such as a liquid crystal panel onto a projection surface using a projection light system using irradiation light from a light source, In particular, the present invention relates to a focusing unit that automatically focuses the projection apparatus on the projection surface.

近年、プロジェクタなどの投射装置は、高機能化のみならず操作性向上の要請が高まり、投射面(スクリーン)に対して投射装置の焦点位置を自動的に合わせる合焦部を備えた投射装置が提案されている。合焦部は、CCDカメラなどの撮像装置によってスクリーンを撮像し、撮像した画像を処理することで処理した信号から投射レンズを駆動させて、自動的に合焦を行うものである。   In recent years, projection devices such as projectors have not only improved functionality but also demanded improvement in operability, and projection devices including a focusing unit that automatically adjusts the focal position of the projection device with respect to the projection surface (screen) have been developed. Proposed. The focusing unit captures a screen with an imaging device such as a CCD camera, drives the projection lens from a signal processed by processing the captured image, and automatically performs focusing.

従来の合焦部としては、あらかじめ用意された所定のパターンを有する画像をスクリーン上に投射し、ラインセンサーによってパターンのコントラスト信号を受光することで投射装置とスクリーンとの距離を求め、距離に基づいて合焦する合焦部(例えば、特許文献1を参照のこと)がある。特許文献1の合焦部では、スクリーン上のコントラストが低い場合や変化が小さい場合であっても、コントラストの最大値の位置を発見できるため、正確な合焦を行うことが可能となる。また、別の合焦部としては、合焦中の場合には、自動合焦中という旨を表示する合焦部(例えば、特許文献2を参照のこと)がある。特許文献2の合焦部では、合焦中なのか故障しているのかの判断が容易にできるため、効率的に作業を行うことができる。
特開平5−188282号公報 特開平8−285691号公報
As a conventional focusing unit, an image having a predetermined pattern prepared in advance is projected on a screen, and a distance signal between the projection device and the screen is obtained by receiving a pattern contrast signal by a line sensor. There is a focusing section (see, for example, Patent Document 1). In the in-focus portion of Patent Document 1, even when the contrast on the screen is low or the change is small, the position of the maximum contrast value can be found, so that accurate focusing can be performed. In addition, as another focusing unit, there is a focusing unit (for example, see Patent Document 2) that displays that automatic focusing is being performed when focusing is in progress. In the in-focus portion of Patent Document 2, it is easy to determine whether the in-focus state or the in-failure state, so that the work can be performed efficiently.
JP-A-5-188282 JP-A-8-285691

しかしながら、特許文献1は、スクリーン上の輝度が高い場合、投射したパターンにもスクリーンの輝度が重なり、パターンのコントラストが低くなり、コントラストの最大値の検出が難しくなる。それにより、合焦部は、合焦ができず、場合によっては、合焦を長時間行い続けるという問題があった。   However, in Patent Document 1, when the luminance on the screen is high, the luminance of the screen also overlaps the projected pattern, the pattern contrast becomes low, and it becomes difficult to detect the maximum contrast value. As a result, the focusing unit cannot focus, and in some cases, there is a problem that focusing is continued for a long time.

また、特許文献2は、合焦できない場合にはその原因を特定できないという問題があった。   Further, Patent Document 2 has a problem that the cause cannot be specified when focusing cannot be performed.

そこで、本発明は、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせる合焦部を備えた投射装置を提供することを例示的な目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a projection apparatus including a focusing unit that immediately informs the user of the cause when focusing cannot be performed.

本発明の一側面としての投射装置は、光源からの照射光を用いて、表示画像を投射面上に投射する投射装置であって、前記投射面に対して合焦を行う合焦部を有し、前記合焦部は、前記投射面の輝度を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する判断手段と、前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる通知手段とを有することを特徴とする。   A projection apparatus according to an aspect of the present invention is a projection apparatus that projects a display image on a projection surface using irradiation light from a light source, and includes a focusing unit that focuses the projection surface. The focusing unit includes a measuring unit that measures the luminance of the projection surface, a determining unit that determines whether the luminance measured by the measuring unit is a focusable luminance, and the determining unit is in focus. And notifying means for notifying that the brightness is not focusable when it is determined that the brightness is not possible.

本発明の別の側面としての投射装置は、投射光学系を介して表示画像を投射面上に投射する投射装置であって、前記投射面に対して合焦を行う合焦部を有し、前記合焦部は、前記投射光学系内の合焦レンズを駆動させる駆動手段と、前記駆動手段によって駆動された合焦レンズの焦点位置の履歴を記憶する位置記憶手段とを有し、次回に前記投射装置を使用する場合に前記履歴に基づいて合焦を行うことを特徴とする。   A projection device according to another aspect of the present invention is a projection device that projects a display image on a projection surface via a projection optical system, and includes a focusing unit that focuses on the projection surface. The focusing unit includes a driving unit that drives a focusing lens in the projection optical system, and a position storage unit that stores a history of the focal position of the focusing lens driven by the driving unit. When the projection device is used, focusing is performed based on the history.

本発明の別の側面としての合焦装置は、光源からの照射光を用いて表示画像を投射面上に投射する投射装置に使用され、前記投射面に対して合焦を行う合焦装置であって、前記投射面の輝度を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する判断手段と、前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる通知手段とを有することを特徴とする。   A focusing device as another aspect of the present invention is a focusing device that is used in a projection device that projects a display image on a projection surface using irradiation light from a light source, and focuses the projection surface. A measuring unit for measuring the luminance of the projection surface; a determining unit for determining whether the luminance measured by the measuring unit is a focusable luminance; and the determining unit determines that the focusing is not possible. And a notification means for notifying that the brightness is not focusable.

本発明の別の側面としての合焦方法は、光源からの照射光を用いて、表示画像を投射面上に投射する投射装置に用いられ、前記投射面に対して合焦を行う合焦方法であって、前記投射面の輝度を測定する工程と、前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する工程と、前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる工程とを有することを特徴とする。   A focusing method according to another aspect of the present invention is used in a projection apparatus that projects a display image on a projection surface using irradiation light from a light source, and performs the focusing on the projection surface. The step of measuring the luminance of the projection surface, the step of determining whether the luminance measured by the measuring unit is a focusable luminance, and the determination unit determining that the focusing is not possible And a step of notifying that the brightness is not focusable.

本発明の別の側面としての投射装置は、光源からの照射光を用いて、表示デバイス上の表示画像を投射光学系を介して投射面上に投射する投射装置において、前記光源および前記表示デバイスを内包する筐体と、前記投射光学系の合焦レンズを移動させる駆動手段と、前記投射装置と投射する投射面との距離を測距する測距手段と、測距用の投影画像を記憶する記憶手段と、前記投射装置から投射された画像の投射面の輝度を測定する測定手段と、前記投射光学系から投射された前記記憶された測距用の投影画像の投影面上の輝度を、前記測定手段によって測定し、投射面が合焦可能な照度であるか否かの判断をする判断手段を具備し、明度の異なる画像を投射し明度の異なる画像の投射面からの反射輝度を測光し、測光値の差から合焦可能な照度であるかを判断し、且つ、明度の異なる画像の投影像のエッジ部を測距装置のラインセンサーから演算し、エッジ部の輝度差の推移をラインセンサーを横軸とし輝度を縦軸としたグラフで演算した場合に、所定の角度より角度を持った曲線で表された場合には、投影面が合焦可能な輝度以外であった場合でも合焦レンズを駆動させ合焦動作を行うことを特長とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a projection apparatus for projecting a display image on a display device onto a projection surface via a projection optical system using irradiation light from a light source, the light source and the display device. , A driving means for moving the focusing lens of the projection optical system, a distance measuring means for measuring the distance between the projection device and the projection surface to be projected, and a projection image for distance measurement are stored. Storage means, measurement means for measuring the brightness of the projection surface of the image projected from the projection device, and brightness on the projection surface of the stored projection image for distance measurement projected from the projection optical system. And measuring means for determining whether or not the projection surface has an illuminance at which the projection surface can be focused, projecting images with different brightness values, and reflecting the reflected luminance from the projection surface of the images with different brightness values. Metering and focusing is possible from the difference in metering values Judgment whether the brightness is illuminating and calculating the edge part of the projected image of the image having different brightness from the line sensor of the distance measuring device, the transition of the luminance difference of the edge part is represented by the line sensor as the horizontal axis and the luminance as the vertical axis. When the calculation is performed using the graph, if the projection surface is represented by a curve having an angle from a predetermined angle, the focusing lens is driven to perform the focusing operation even when the projection surface has a brightness other than the focusable brightness. It is characterized by that.

本発明の別の側面としての投射装置は、光源からの照射光を用いて、表示デバイス上の表示画像を投射光学系を介して投射面上に投射する投射装置において、前記光源および前記表示デバイスを内包する筐体と、前記投射光学系の合焦レンズを移動させる駆動手段と、前記投射装置と投射する投射面との距離を測距する測距装置と、測距用の投影画像を記憶する記憶手段と、前記投射装置から投射された画像の投射面の輝度を測定する測定手段と、前記測光データと対比する投射距離情報を記憶する記憶手段と、前記測光データから投射距離情報を導き出す演算手段と、前記投射光学系から投射された前記記憶された測距用の投影画像の投影面上の輝度を、前記測定手段によって測定し、投射面が合焦可能な照度であるか否かの判断をする判断手段を具備し、前記記憶された測距用の投影画像を投射し投射面からの反射輝度を測光し、測光値から合焦不可能な照度であると判断した場合、反射輝度値から前記投射距離情報を導き出す演算手段によって演算を行い、前記投射距離情報を記憶する記憶手段の情報から合焦レンズを駆動させ合焦補助動作を行い、再度前記測距装置によって測距を行うことを特長とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a projection apparatus for projecting a display image on a display device onto a projection surface via a projection optical system using irradiation light from a light source, the light source and the display device. , A driving means for moving the focusing lens of the projection optical system, a distance measuring device for measuring the distance between the projection device and the projection surface to be projected, and a projection image for distance measurement are stored. Storage means, measurement means for measuring the brightness of the projection surface of the image projected from the projection device, storage means for storing projection distance information to be compared with the photometric data, and projection distance information is derived from the photometric data. Whether or not the luminance on the projection surface of the stored projection image for distance measurement projected from the projection optical system is measured by the measurement unit, and whether or not the projection surface has an illuminance that allows focusing. Judgment to judge Means for projecting the memorized projection image for distance measurement, and measuring the reflected luminance from the projection surface. If it is determined that the illuminance cannot be focused from the photometric value, the projection is performed from the reflected luminance value. Calculation is performed by a calculation means for deriving distance information, a focusing lens is driven from information stored in the storage means for storing the projection distance information, a focusing assist operation is performed, and distance measurement is performed again by the distance measuring device. To do.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下の添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects or other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせる合焦部を備えた投射装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a projection apparatus including a focusing unit that immediately notifies the user of the cause when focusing cannot be performed.

以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である投射装置10について説明する。ここで、図1は、投射装置10の構成を示すブロック図である。図2は、合焦部100の構成を示すブロック図である。   Hereinafter, a projection apparatus 10 that is an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the projection apparatus 10. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the focusing unit 100.

投射装置10は、光源からの照射光を用いて、表示画像を投射面(スクリーン)300上に投射し、光源20と、照明光学系30と、液晶ライトバルブ40と、投射光学系50と、合焦部100とを有する。本実施形態では、投射装置10として、液晶プロジェクタを用いて説明するが、液晶プロジェクタ装置に限定されず、CRTプロジェクタ、DLP(Digital Light Processing)プロジェクタ等の各種構成形態のプロジェクタ装置に適用してもよい。尚、本実施形態の液晶プロジェクタは、前面投射型プロジェクタを使用して説明する。   The projection device 10 projects the display image on the projection surface (screen) 300 using the irradiation light from the light source, the light source 20, the illumination optical system 30, the liquid crystal light valve 40, the projection optical system 50, A focusing unit 100. In the present embodiment, the projector 10 will be described using a liquid crystal projector. However, the present invention is not limited to the liquid crystal projector, and may be applied to projector apparatuses having various configurations such as a CRT projector and a DLP (Digital Light Processing) projector. Good. The liquid crystal projector of this embodiment will be described using a front projection type projector.

光源20は、表示画像を照明する。光源20は、一般的にランプを使用し、例えば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの高輝度放電(HID:High Intensity Discharge)ランプが反射鏡と一体化されて用いられる。また、光源20として、高指向性光源であるコンパクトな固体レーザ、マイクロ波励起の無電極HIDランプ、カーボンナノチューブ電子源と蛍光体で構成されたランプなどを使用することもできる。   The light source 20 illuminates the display image. The light source 20 generally uses a lamp. For example, a high intensity discharge (HID) lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp is integrated with a reflecting mirror. The light source 20 may be a compact solid-state laser that is a highly directional light source, a microwave-excited electrodeless HID lamp, a lamp composed of a carbon nanotube electron source and a phosphor, or the like.

照明光学系30は、光源20からの光を色分離する。照明光学系30は、赤(R)、緑(G)及び青(B)の三原色に分離する。そのため、照明光学系30は、光インテグレータ、偏光変換光学系、ダイクロイックミラーなどの色分離光学系、およびコンデンサレンズなどの各種レンズ系などで構成される。また、照明光学系30は、液晶ライトバルブ40を均一に照明及び効率よく照明するようにレンズ系を組み合わせられている。   The illumination optical system 30 color-separates light from the light source 20. The illumination optical system 30 separates the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B). Therefore, the illumination optical system 30 includes a color separation optical system such as an optical integrator, a polarization conversion optical system, a dichroic mirror, and various lens systems such as a condenser lens. The illumination optical system 30 is combined with a lens system so that the liquid crystal light valve 40 is illuminated uniformly and efficiently.

液晶ライトバルブ40は、照明光学系30から入射する光を変調させる。液晶ライトバルブ40は、2次元面内の各空間位置における光学特性(透過、反射、位相、散乱、回折、屈折及び吸収)を制御する素子であり、光学特性を変化させることにより画像情報を形成する。液晶ライトバルブ40への入力信号(画像情報)のアドレス(書き込み)方法は、p−Si TFTやc−Si MOSFETなどの半導体集積回路を用いた電気アドレス方式、小型表示素子の光学像やレーザビームなどにより書き込む光アドレス方式、真空中の電子ビーム走査により情報を書き込む電子ビームアドレス方式などがある。これらの方式は、独立した光源からの光束を制御してスクリーン上に拡大表示するため、自発光型CRTプロジェクタに比べて使用する光源により表示画像のサイズと明るさを増加できる特徴をもち、大画面表示に好適である。   The liquid crystal light valve 40 modulates light incident from the illumination optical system 30. The liquid crystal light valve 40 is an element that controls optical characteristics (transmission, reflection, phase, scattering, diffraction, refraction, and absorption) at each spatial position in a two-dimensional plane, and forms image information by changing the optical characteristics. To do. The address (writing) method of the input signal (image information) to the liquid crystal light valve 40 is an electric address method using a semiconductor integrated circuit such as p-Si TFT or c-Si MOSFET, an optical image of a small display element, or a laser beam. There are an optical addressing method for writing information by an electron beam addressing method and an electron beam addressing method for writing information by electron beam scanning in a vacuum. These methods control the luminous flux from an independent light source and display it on the screen in an enlarged manner, so that the size and brightness of the displayed image can be increased by the light source used compared to the self-luminous CRT projector. Suitable for screen display.

投射光学系50は、前記表示画像を投射する機能を有し、液晶ライトバルブ40で変調した光を合成する。投射光学系50は、赤(R)、緑(G)及び青(B)の三原色を合成する。また、投射光学系50は、色合成光学系および投射レンズで構成される。   The projection optical system 50 has a function of projecting the display image, and synthesizes light modulated by the liquid crystal light valve 40. The projection optical system 50 combines the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B). The projection optical system 50 includes a color synthesis optical system and a projection lens.

合焦部100は、スクリーン300に対して投射装置10の焦点を自動的に合わせる機能をもち、AFスイッチ110と、測定装置120と、ラインセンサー130と、フォーカスエンコーダー140と、駆動手段150と、制御部160とを有する。合焦部100は、投射装置10に内蔵され、投射光学系50内の合焦レンズを駆動可能な位置に配置される。また、合焦部100は、後述する測定装置120とラインセンサー130の一部が投射装置10の筐体外部へ露出している。この場合、測定装置120とラインセンサー130の一部は、スクリーンと対向する面に配置される。   The focusing unit 100 has a function of automatically focusing the projection device 10 on the screen 300, and includes an AF switch 110, a measurement device 120, a line sensor 130, a focus encoder 140, a driving unit 150, And a control unit 160. The focusing unit 100 is built in the projection apparatus 10 and is disposed at a position where the focusing lens in the projection optical system 50 can be driven. Further, in the focusing unit 100, a part of the measuring device 120 and the line sensor 130 described later are exposed to the outside of the casing of the projection device 10. In this case, a part of the measuring device 120 and the line sensor 130 is disposed on a surface facing the screen.

AFスイッチ110は、自動合焦の動作を行う信号を発生させる。AFスイッチ110aは、ユーザーが操作を行い易いように投射装置10の表面に形成され、ボタン式やスライド式などが採用される。また、本実施形態では、投射装置10の表面に形成されたAFスイッチ110aのみならず、自動合焦の遠隔操作が可能なようにリモートコントローラー式のAFスイッチ110bも導入している。この場合、投射装置10には、AFスイッチ110bの送信信号を受信するために受信部が設けられる。また、係るリモートコントローラーには、AFスイッチ110bのみならず、投射画像の輝度、コントラスト、音量調整、角度調整など様々な機能を追加することも可能である。   The AF switch 110 generates a signal for performing an automatic focusing operation. The AF switch 110a is formed on the surface of the projection apparatus 10 so that the user can easily perform an operation, and a button type or a slide type is adopted. Further, in the present embodiment, not only the AF switch 110a formed on the surface of the projection apparatus 10, but also a remote controller type AF switch 110b is introduced so that automatic focusing can be performed remotely. In this case, the projection device 10 is provided with a receiving unit for receiving the transmission signal of the AF switch 110b. In addition to the AF switch 110b, various functions such as the brightness, contrast, volume adjustment, and angle adjustment of the projected image can be added to the remote controller.

測定装置(測定手段)120は、スクリーン300上の輝度を測定し、投射装置10に設けられる。測定装置120は、さらに、左右白黒の画像輝度を測定するために2つ搭載されている。また、この場合、測定装置120はセンサー内を複数の分割して測定できる構造であれば1つであってもよい。測定装置120は、駆動手段150によって投射光学系50を駆動させながらスクリーン300上の輝度を測定することもできる。測定装置120は、図示しない検出部が投射装置10の筐体外部から露出している。係る検出部は、スクリーン300の輝度を検出するためにスクリーン300と対向する位置に配置されている。また、測定装置120は、CPU162と電気的に接続されている。この場合、測定装置120は、スクリーン300上に投影された左右白黒の輝度を測定してCPU162へ伝達する。尚、測定装置120は、スクリーン300上の輝度を測定するだけでなく、自然光又は室内光を含む外部の輝度(光量)を測定することも可能である。   The measuring device (measuring means) 120 measures the luminance on the screen 300 and is provided in the projection device 10. Two measuring devices 120 are further mounted for measuring the left and right and black and white image luminance. In this case, the measuring device 120 may be a single device as long as it can be divided into a plurality of sensors. The measuring device 120 can also measure the luminance on the screen 300 while driving the projection optical system 50 by the driving unit 150. In the measuring device 120, a detection unit (not shown) is exposed from the outside of the casing of the projection device 10. The detection unit is arranged at a position facing the screen 300 in order to detect the luminance of the screen 300. Further, the measuring device 120 is electrically connected to the CPU 162. In this case, the measuring device 120 measures the luminance of left and right and black and white projected on the screen 300 and transmits the measured luminance to the CPU 162. The measuring device 120 can measure not only the luminance on the screen 300 but also the external luminance (light quantity) including natural light or room light.

ラインセンサー130は、横一列に並んだ光学センサー(CCD)によって、対象画像を取得する。それによりラインセンサー130は、取得画像の輝度情報を取り込む。また、ラインセンサー130は、主にCCDイメージセンサ素子と、レンズ、ドライバー・コントロール回路により構成され、後述するA/D変換回路164に電気的に接続される。そのため、ラインセンサー130は、図示しない検出部がスクリーン300と対向する位置の投射装置10の筐体外部から露出ている。ラインセンサー130は、さらに、左右白黒の画像輝度を測定するために2つ搭載されている。また、この場合、ラインセンサー130はセンサー内を複数の分割して測定できる構造であれば1つであってもよい。   The line sensor 130 acquires a target image by an optical sensor (CCD) arranged in a horizontal row. Thereby, the line sensor 130 captures luminance information of the acquired image. The line sensor 130 mainly includes a CCD image sensor element, a lens, and a driver / control circuit, and is electrically connected to an A / D conversion circuit 164 described later. Therefore, the line sensor 130 is exposed from the outside of the housing of the projection device 10 at a position where a detection unit (not shown) faces the screen 300. Two line sensors 130 are further mounted to measure the left and right and black and white image brightness. In this case, the number of line sensors 130 may be one as long as the sensor can be divided and measured.

フォーカスエンコーダー140は、投射光学系50の位置を検出する。そのため、フォーカスエンコーダー140は、投射光学系50に内蔵されている。若しくは、フォーカスエンコーダー140は、駆動手段150に内蔵されてもよい。   The focus encoder 140 detects the position of the projection optical system 50. Therefore, the focus encoder 140 is built in the projection optical system 50. Alternatively, the focus encoder 140 may be built in the driving unit 150.

駆動手段150は、投射光学系50内のレンズを駆動させる。そのため駆動手段150は、投射光学系50を駆動可能に保持している。駆動手段150は、スクリーン300と投射光学系50との位置情報に基づいて自動的に駆動されてもよい。また、駆動手段150が手動で駆動される場合には、図示しないダイヤル式のツマミなどによって調整される。さらに、駆動手段150は、スクリーン300と投射光学系50との焦点位置だけではなく、上下左右方向に投射光学系50を駆動させて照射位置を調整する機構を設けてもよい。   The driving unit 150 drives the lens in the projection optical system 50. Therefore, the driving unit 150 holds the projection optical system 50 so that it can be driven. The driving unit 150 may be automatically driven based on positional information between the screen 300 and the projection optical system 50. Further, when the driving means 150 is driven manually, it is adjusted by a dial type knob (not shown). Further, the driving unit 150 may be provided with a mechanism for adjusting the irradiation position by driving the projection optical system 50 in the vertical and horizontal directions as well as the focal position between the screen 300 and the projection optical system 50.

制御部160は、自動合焦機能全体の動作を総括するものであり、画像記憶回路161と、CPU162と、輝度比較演算回路163と、A/D変換回路164と、画像出力回路165と、輝度記憶回路166と、距離演算回路167と、投射位置記憶回路168とを有する。   The control unit 160 summarizes the overall operation of the automatic focusing function, and includes an image storage circuit 161, a CPU 162, a luminance comparison operation circuit 163, an A / D conversion circuit 164, an image output circuit 165, and a luminance. A storage circuit 166, a distance calculation circuit 167, and a projection position storage circuit 168 are included.

画像記憶回路161は、画像を記憶するメモリーとして機能し、本実施例では、測定装置120によって測定された左右白黒の画像輝度を記憶する。画像記憶回路161の記憶画像は、適宜、CPU162によって参照される。   The image storage circuit 161 functions as a memory for storing images. In this embodiment, the image storage circuit 161 stores left and right and black and white image luminances measured by the measurement device 120. The stored image in the image storage circuit 161 is referred to by the CPU 162 as appropriate.

CPU162は、入力された情報に基づいて演算し、出力する機能を有し、AFスイッチ110と、測定装置120と、フォーカスエンコーダー140と、駆動手段150と、画像記憶回路161と、輝度比較演算回路163と、A/D変換回路164と、画像出力回路165と、輝度記憶回路166と、距離演算回路167と、投射位置記憶回路168とに電気的に接続されている。CPU162は、合焦部100のための演算を行うが、投射装置10のための演算機能を付加させてもよい。   The CPU 162 has a function of calculating and outputting based on input information, and includes an AF switch 110, a measuring device 120, a focus encoder 140, a driving unit 150, an image storage circuit 161, and a luminance comparison calculation circuit. 163, an A / D conversion circuit 164, an image output circuit 165, a luminance storage circuit 166, a distance calculation circuit 167, and a projection position storage circuit 168 are electrically connected. The CPU 162 performs a calculation for the focusing unit 100, but a calculation function for the projection apparatus 10 may be added.

輝度比較演算回路(判断手段)163は、測定装置120によって測定された輝度情報をCPU162とともに自動合焦可能かどうかを比較する機能を有する。本実施形態では、輝度比較演算回路163は、測定された輝度情報と、後述する輝度記憶回路166の内部に記憶された参照輝度情報とを比較する。この場合、自動合焦可能な輝度であると判断した場合、輝度比較演算回路163は、駆動手段150に合焦を行なわせ、自動合焦可能でないと判断した場合には、測定装置120に再度測定を行なわせる。尚、輝度比較演算回路163の機能は、CPU162が担ってもよい。   The luminance comparison arithmetic circuit (determination unit) 163 has a function of comparing the luminance information measured by the measuring device 120 with the CPU 162 as to whether automatic focusing is possible. In the present embodiment, the luminance comparison operation circuit 163 compares the measured luminance information with reference luminance information stored in a luminance storage circuit 166 described later. In this case, when it is determined that the brightness is capable of automatic focusing, the luminance comparison arithmetic circuit 163 causes the driving unit 150 to perform focusing. Let the measurement take place. Note that the function of the luminance comparison arithmetic circuit 163 may be performed by the CPU 162.

A/D変換回路164は、ラインセンサー130の輝度情報をアナログ値からデジタル値へ変換する機能を有する。そのため、A/D変換回路164は、ラインセンサー130と電気的に接続されている。そして、デジタル変換した輝度情報はCPU162へ伝達される。A/D変換回路164は、制御部160に内蔵されていなくても、ラインセンサー130に内蔵されてもよい。   The A / D conversion circuit 164 has a function of converting luminance information of the line sensor 130 from an analog value to a digital value. Therefore, the A / D conversion circuit 164 is electrically connected to the line sensor 130. The digitally converted luminance information is transmitted to the CPU 162. The A / D conversion circuit 164 may not be built in the control unit 160 but may be built in the line sensor 130.

画像出力回路(通知手段)165は、画像を外部に出力する機能を有し、本実施形態では、輝度比較演算回路163が自動合焦可能でないと判断した場合に自動合焦可能な輝度でない旨を知らせる。また、輝度比較演算回路163は、測定装置120の測定する左右の輝度の差が最大になったところで、あらかじめ記憶されていた画像若しくは文字列をスクリーン300へ投射する。尚、画像出力回路165は、合焦ができない場合に原因をユーザーに知らせるために使用されているが、投射装置10の投射画像のための画像出力回路としても使用することが可能である。さらに、画像出力回路165は、画像若しくは文字列をスクリーン300へ投射するだけでなく、例えば、投射装置10に液晶表示部を形成して、係る液晶表示部に合焦ができない旨の原因を出力してもよい。   The image output circuit (notification means) 165 has a function of outputting an image to the outside, and in this embodiment, when the luminance comparison calculation circuit 163 determines that automatic focusing is not possible, the luminance is not capable of automatic focusing. To inform. In addition, the luminance comparison arithmetic circuit 163 projects an image or character string stored in advance on the screen 300 when the difference in luminance between the left and right measured by the measuring device 120 is maximized. The image output circuit 165 is used to notify the user of the cause when focusing cannot be performed, but can also be used as an image output circuit for a projection image of the projection apparatus 10. Further, the image output circuit 165 not only projects an image or character string onto the screen 300, but also outputs a cause that the liquid crystal display unit cannot be focused by forming a liquid crystal display unit in the projection device 10, for example. May be.

輝度記憶回路166は、測定装置120で測定した輝度を記憶するメモリーとしての機能を有する。輝度記憶回路166は、CPU161に電気的に接続され、適宜記憶された輝度が参照される。また、輝度記憶回路166は、画像記憶回路161と同一のメモリーであってもよい。   The luminance storage circuit 166 has a function as a memory that stores the luminance measured by the measuring device 120. The luminance storage circuit 166 is electrically connected to the CPU 161 and refers to the stored luminance as appropriate. Further, the luminance storage circuit 166 may be the same memory as the image storage circuit 161.

距離演算回路167は、距離を演算する機能を有する。本実施形態では、距離演算回路167は、ラインセンサー130によって取得した画像輝度に基づいてスクリーン300と、投射光学系50との距離を演算する。演算した距離は、CPU162を介して駆動手段150に伝達される。   The distance calculation circuit 167 has a function of calculating a distance. In the present embodiment, the distance calculation circuit 167 calculates the distance between the screen 300 and the projection optical system 50 based on the image luminance acquired by the line sensor 130. The calculated distance is transmitted to the driving unit 150 via the CPU 162.

投射位置記憶回路168は、投射位置を記憶する機能を有する。本実施例では、投射位置記憶回路168は、駆動手段150によって合わせた焦点位置の履歴を記憶する。係る履歴は次回に投射装置10の合焦を行なうために使用される。尚、投射位置記憶回路168は、輝度記憶回路166と同様に、画像記憶回路161と同一のメモリーであってもよい。   The projection position storage circuit 168 has a function of storing the projection position. In the present embodiment, the projection position storage circuit 168 stores a history of focal positions adjusted by the driving unit 150. This history is used to focus the projection device 10 next time. The projection position storage circuit 168 may be the same memory as the image storage circuit 161, as with the luminance storage circuit 166.

以上の構成により、合焦部100は、合焦ができない原因を特定し、合焦を長時間行い続けるという問題を解消し、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせることが可能である。   With the above configuration, the focusing unit 100 can identify the cause of inability to focus, eliminate the problem of continuing focusing for a long time, and can immediately notify the user of the cause when focusing cannot be performed. .

以下、図4を参照して、本実施形態の自動合焦方法500を説明する。ここで、図4は、自動合焦方法500を説明するためのフローチャートである。   Hereinafter, the automatic focusing method 500 of the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a flowchart for explaining the automatic focusing method 500.

まず、AFスイッチ110を押すことによってオートフォーカス動作に入るためのトリーガーを発生させる(ステップS502)。AFスイッチ110が押されると、投射装置10は画像記憶回路161に記憶された左右2画面に分かれた白黒のサンプル画像を画像出力回路10によってスクリーン300上に投射する。   First, a trigger for entering an autofocus operation is generated by pressing the AF switch 110 (step S502). When the AF switch 110 is pressed, the projection apparatus 10 projects the black and white sample image divided into the left and right screens stored in the image storage circuit 161 onto the screen 300 by the image output circuit 10.

次に、サンプル画像が投射された後、投射装置10に設けられた測定装置120によってスクリーン300上の輝度を測定する(ステップS504)。ここでの輝度測定は、スクリーン300上の輝度が合焦可能な明るさであるかを判断するために行なわれている。この場合、測定する輝度は、本来のスクリーン300上の輝度に加えられたサンプル画像の輝度である。また、サンプル画像を用いなくとも、投射される画像であれば、様々な画像を使用することができる。尚、測定する装置には、測定装置120のみならずラインセンサー130を用いることも可能である。   Next, after the sample image is projected, the luminance on the screen 300 is measured by the measurement device 120 provided in the projection device 10 (step S504). The luminance measurement here is performed to determine whether the luminance on the screen 300 is a brightness that can be focused. In this case, the luminance to be measured is the luminance of the sample image added to the original luminance on the screen 300. Further, various images can be used as long as they are projected images without using sample images. Note that it is possible to use not only the measurement device 120 but also the line sensor 130 as the measurement device.

その後、測定された輝度情報をCPU162及び輝度比較演算回路163によって合焦可能な明るさであるかを判断する(ステップS506)。ここでは、スクリーン300上の輝度を測定して合焦可能であるかを判断しているが、自然光又は室内光を含む外部の輝度(光量)を測定して合焦可能であるかを判断することも可能である。ステップS506で合焦可能な輝度であると判断されると、通常のオートフォーカス動作に進む。   Thereafter, it is determined whether or not the measured luminance information is bright enough to be focused by the CPU 162 and the luminance comparison operation circuit 163 (step S506). Here, the brightness on the screen 300 is measured to determine whether focusing is possible, but external brightness (light quantity) including natural light or room light is measured to determine whether focusing is possible. It is also possible. If it is determined in step S506 that the brightness is in focus, the process proceeds to a normal autofocus operation.

通常の合焦動作は、まず画像情報をラインセンサー130で取得する(ステップS528)。この場合、ラインセンサー130が取得する情報は、スクリーン300上の輝度情報である。その後に、輝度情報をA/D変換回路164によってアナログ値をデジタル信号に変換する(ステップS530)。そして、デジタル変換された輝度情報は、CPU162に送られる。CPU162送られた輝度情報は、CPU162内部で左右ラインセンサーの輝度差を求め、ラインセンサー間での差から演算を行い投射光学系50とスクリーン300との距離を距離演算回路167で演算する(ステップS532)。   In the normal focusing operation, first, image information is acquired by the line sensor 130 (step S528). In this case, the information acquired by the line sensor 130 is luminance information on the screen 300. Thereafter, the luminance information is converted into an analog value by the A / D conversion circuit 164 (step S530). The digitally converted luminance information is sent to the CPU 162. The luminance information sent to the CPU 162 calculates the luminance difference between the left and right line sensors inside the CPU 162, calculates from the difference between the line sensors, and calculates the distance between the projection optical system 50 and the screen 300 by the distance calculation circuit 167 (step). S532).

投射光学系50の現在の位置を把握して(ステップS534)、演算されたデータから投射光学系50の駆動量を計算する(ステップS536)。同時に、計算結果に応じて、投射光学系50の移動目標位置も設定する(ステップS538)。そして、移動目標位置に駆動手段150を用いて投射光学系50を移動させる(ステップS540)。そのとき投射光学系50には、絶対位置を検出するフォーカスエンコーダー140が構成されており投射光学系50の位置をCPU162から判断することが可能となっている。   The current position of the projection optical system 50 is grasped (step S534), and the drive amount of the projection optical system 50 is calculated from the calculated data (step S536). At the same time, the movement target position of the projection optical system 50 is also set according to the calculation result (step S538). Then, the projection optical system 50 is moved to the movement target position using the driving unit 150 (step S540). At that time, the projection optical system 50 includes a focus encoder 140 that detects an absolute position, and the position of the projection optical system 50 can be determined from the CPU 162.

駆動手段150の駆動中は、投射光学系50の位置をフォーカスエンコーダー140によって読み込み(ステップS542)、投射光学系50が移動目標位置に達するまで、駆動手段150を駆動させる(ステップS544)。投射光学系50が移動目標位置に達したときに駆動手段150を停止させる(ステップS546)。そして、合焦動作を終了し、所望の画像をスクリーン300上に投射する。   While the drive unit 150 is being driven, the position of the projection optical system 50 is read by the focus encoder 140 (step S542), and the drive unit 150 is driven until the projection optical system 50 reaches the movement target position (step S544). When the projection optical system 50 reaches the movement target position, the driving unit 150 is stopped (step S546). Then, the focusing operation is finished, and a desired image is projected on the screen 300.

一方、ステップS506で合焦可能な輝度でないと判断されると、スクリーン上300の左右白黒の輝度を各々測定する(ステップS508)。ここでの輝度測定は、コントラストの最大値を決定するために行なわれている。また、本実施形態では、測定に使用する装置に測定装置120を使用しているが、ラインセンサー130を使用してもよい。次に、測定した輝度を輝度記憶回路166に記憶させる(ステップS510)。その後、投射光学系50を駆動させる(ステップS512)。そして、再度、輝度を測定し、輝度記憶回路166に記憶させる。この工程を複数回行い、記憶させた輝度の中で最もコントラストが高い位置を特定する(ステップS514)。そして、コントラストが最も高かった位置に投射光学系50を駆動させる。この場合、スクリーン300上に投射された画像の状態で、焦点が合っている場合と合っていない場合の差を比べたとき、焦点があっている時の理想的な条件は、左右の白黒の画像の輝度差が最大になるときである。このような条件となるように投射光学系50を移動させる。   On the other hand, if it is determined in step S506 that the brightness is not focusable, the left and right and black and white brightness on the screen 300 is measured (step S508). The luminance measurement here is performed to determine the maximum contrast value. Moreover, in this embodiment, although the measuring apparatus 120 is used for the apparatus used for a measurement, you may use the line sensor 130. FIG. Next, the measured luminance is stored in the luminance storage circuit 166 (step S510). Thereafter, the projection optical system 50 is driven (step S512). Then, the luminance is measured again and stored in the luminance storage circuit 166. This process is performed a plurality of times, and the position with the highest contrast among the stored luminances is specified (step S514). Then, the projection optical system 50 is driven to a position having the highest contrast. In this case, when comparing the difference between when the image is projected on the screen 300 and when the image is in focus, the ideal condition when the image is in focus is the right and left monochrome images. This is when the brightness difference of the image is maximized. The projection optical system 50 is moved so as to satisfy such conditions.

ステップS508乃至ステップS514は、スクリーン300上の輝度が合焦できない状況での、最低限の投射精度を確保するために行なわれている。これにより、例えば、スクリーン300上の輝度が低下した場合に、投写される映像のコントラストが最も高くなる位置にフォーカスレンズを予め調整しておくと、すぐに投射画像を鑑賞することができるという利点がある。また、スクリーン300上の輝度が合焦できない状況でも、投写される映像のコントラストが最も高くなる位置にフォーカスレンズを予め調整しておくことで、ユーザーが自動合焦できない旨を知らせる画像や文字列をスクリーン300上で認識し易くなる。   Steps S508 to S514 are performed in order to ensure the minimum projection accuracy in a situation where the brightness on the screen 300 cannot be focused. Thereby, for example, when the brightness on the screen 300 is lowered, if the focus lens is adjusted in advance to a position where the contrast of the projected image is the highest, an advantage that the projected image can be viewed immediately. There is. Even when the brightness on the screen 300 cannot be focused, an image or character string that informs the user that automatic focusing cannot be achieved by adjusting the focus lens in advance to a position where the contrast of the projected image is the highest. Can be easily recognized on the screen 300.

左右の輝度差が最大になる位置に投射光学系50が移動されると、予め記憶されていた通知画像若しくは通知文字列を画像出力回路165によってスクリーン300上へ出力する(ステップS516)。それによりユーザーは自動合焦できない旨を知ることができる。   When the projection optical system 50 is moved to a position where the left / right luminance difference is maximized, the notification image or notification character string stored in advance is output onto the screen 300 by the image output circuit 165 (step S516). Thereby, the user can know that automatic focusing cannot be performed.

その後、一定時間経過すると、再度、スクリーン300上の輝度を測定する(ステップS518)。ここでの輝度測定は、スクリーン300上の輝度が合焦可能な明るさに変化したかを判断するために行なわれている。そのため、この場合の輝度測定は、自然光や室内光などの外光の輝度(光量)を調べても良い。   Thereafter, when a certain time has elapsed, the luminance on the screen 300 is measured again (step S518). The brightness measurement here is performed to determine whether the brightness on the screen 300 has changed to a focusable brightness. Therefore, the luminance measurement in this case may examine the luminance (light quantity) of external light such as natural light or room light.

そして、測定された輝度情報をCPU162及び輝度比較演算回路163によって合焦可能な明るさであるかを判断する(ステップS520)。ここで、輝度が変化し、自動合焦可能な明るさの条件になったときには、前述した通常の自動合焦動作(ステップS528)へ進む。   Then, it is determined whether or not the measured luminance information is bright enough to be focused by the CPU 162 and the luminance comparison calculation circuit 163 (step S520). Here, when the brightness has changed and the brightness conditions allow automatic focusing, the routine proceeds to the normal automatic focusing operation (step S528) described above.

ステップS520で、合焦可能な明るさではないと判断された場合、カウンターによって測定回数が数えられる(ステップS524)。そして、測定が所定回数に達したかを判断する(ステップS524)。測定が所定回数以下であると、ステップS518へ戻り、所定回数に達すると、自動合焦が終了する。   If it is determined in step S520 that the brightness is not focusable, the counter counts the number of measurements (step S524). Then, it is determined whether the measurement has reached a predetermined number of times (step S524). If the measurement is less than or equal to the predetermined number of times, the process returns to step S518.

以上の工程により、合焦部100は、合焦ができない原因を特定し、合焦を長時間行い続けるという問題を解消し、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせることが可能である。   Through the above steps, the focusing unit 100 can identify the cause of inability to focus, solve the problem of continuing focusing for a long time, and can immediately notify the user of the cause when focusing cannot be performed. .

以下、図5を参照して、第2の実施形態である自動合焦方法600を説明する。ここで、図5は、第2の実施形態である自動合焦方法600を説明するためのフローチャートである。   Hereinafter, an automatic focusing method 600 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a flowchart for explaining an automatic focusing method 600 according to the second embodiment.

自動合焦方法600は、前述した自動合焦方法500とほぼ同一であるが、自動合焦方法500のステップS522及びS524が相違する。従って、同一のステップの説明は省略する。   The automatic focusing method 600 is substantially the same as the automatic focusing method 500 described above, but steps S522 and S524 of the automatic focusing method 500 are different. Therefore, the description of the same steps is omitted.

ステップS620で、合焦可能な明るさではないと判断された場合、タイマーによって測定時間が数えられる(ステップS624)。そして、測定が所定時間に達したかを判断する(ステップS624)。測定が所定時間以下であると、ステップS618へ戻り、所定時間に達すると、自動合焦が終了する。   When it is determined in step S620 that the brightness is not focusable, the measurement time is counted by a timer (step S624). Then, it is determined whether the measurement has reached a predetermined time (step S624). If the measurement is less than or equal to the predetermined time, the process returns to step S618, and when the predetermined time is reached, the automatic focusing ends.

以上の工程により、合焦部100は、合焦ができない原因を特定し、合焦を長時間行い続けるという問題を解消し、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせることが可能である。   Through the above steps, the focusing unit 100 can identify the cause of inability to focus, solve the problem of continuing focusing for a long time, and can immediately notify the user of the cause when focusing cannot be performed. .

以下、図6を参照して、第3の実施形態である自動合焦方法700を説明する。ここで、図6は、第3の実施形態である自動合焦方法700を説明するためのフローチャートである。   Hereinafter, an automatic focusing method 700 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a flowchart for explaining an automatic focusing method 700 according to the third embodiment.

まず、AFスイッチ110を押すことによってオートフォーカス動作に入るためのトリーガーを発生させる(ステップS702)。AFスイッチ110が押されると、投射装置10は画像記憶回路161に記憶された左右2画面に分かれた白黒のサンプル画像を画像出力回路10によってスクリーン300上に投射する。   First, a trigger for entering an autofocus operation is generated by pressing the AF switch 110 (step S702). When the AF switch 110 is pressed, the projection apparatus 10 projects the black and white sample image divided into the left and right screens stored in the image storage circuit 161 onto the screen 300 by the image output circuit 10.

次に、画像情報をラインセンサー130で取得する(ステップS704)。この場合、ラインセンサー130が取得する情報は、スクリーン300上の輝度情報である。その後に、輝度情報をA/D変換回路164によってアナログ値をデジタル信号に変換する(ステップS706)。   Next, image information is acquired by the line sensor 130 (step S704). In this case, the information acquired by the line sensor 130 is luminance information on the screen 300. Thereafter, the luminance information is converted into an analog value by the A / D conversion circuit 164 (step S706).

そして、デジタル変換された輝度情報は、CPU162に送られる。CPU162送られた輝度情報は、CPU162内部で左右ラインセンサーの輝度差を求め、ラインセンサー間での差から白/黒レベル差(コントラスト差)を算出し(ステップS708)自動合焦可能かどうかを判断する(ステップS710)。この場合、左右のラインセンサー130によって取り込まれたデータは、図3に示すグラフのようになる。ここで、図3は、左右のコントラスト差を示すグラフである。   The digitally converted luminance information is sent to the CPU 162. The luminance information sent to the CPU 162 calculates the luminance difference between the left and right line sensors inside the CPU 162, calculates the white / black level difference (contrast difference) from the difference between the line sensors (step S708), and determines whether automatic focusing is possible. Judgment is made (step S710). In this case, the data captured by the left and right line sensors 130 is as shown in the graph in FIG. Here, FIG. 3 is a graph showing the contrast difference between the left and right.

ラインセンサー130の右と左のレンズの光軸が平行に構成されているためにひとつの画像を同時に取り込んだときには、左右のラインセンサー130の取り込み位置がセンサーの基準位置から異なった位置に表示される。   Since the optical axes of the right and left lenses of the line sensor 130 are configured in parallel, when one image is captured at the same time, the capture position of the left and right line sensors 130 is displayed at a position different from the reference position of the sensor. The

画面左右でコントラストが高く、焦点が合焦状態近傍にあるときには、輝度の差が高く、エッジコントラスト差が広いグラフ、つまり、図5(a)となる。この場合、グラフは角度θが大きい場合には、投射装置10の焦点精度がよいことを示している。また、画面左右でコントラストが高いが、焦点が合焦状態近傍にないときには、輝度の差が高く、角度θが小さい、つまり、図5(b)のようなグラフとなる。ここで、スクリーン300に、自然光や室内光などの外光が照射されている場合には、図5(c)及び図5(d)のように輝度の差が小さくなり、白黒の輝度差が判別しにくい状態となる。   When the contrast is high on the left and right sides of the screen and the focus is in the vicinity of the in-focus state, a graph with a high brightness difference and a wide edge contrast difference, that is, FIG. In this case, the graph indicates that the focus accuracy of the projection apparatus 10 is good when the angle θ is large. Further, although the contrast is high on the left and right sides of the screen, when the focal point is not in the vicinity of the in-focus state, the luminance difference is high and the angle θ is small, that is, a graph as shown in FIG. 5B. Here, when the screen 300 is irradiated with external light such as natural light or room light, the difference in luminance becomes small as shown in FIGS. It becomes difficult to distinguish.

白黒のレベル差が一定以上(この場合、図5(a)及び図5(b)が該当する)であると、演算を行い投射光学系50とスクリーン300との距離を距離演算回路167で演算する(ステップS712)。この場合、図5の輝度の差を演算することでスクリーン300と投射装置10の距離が計算される。   When the level difference between the black and white is equal to or greater than a certain level (in this case, FIG. 5A and FIG. 5B correspond), the distance calculation circuit 167 calculates the distance between the projection optical system 50 and the screen 300. (Step S712). In this case, the distance between the screen 300 and the projection device 10 is calculated by calculating the difference in luminance in FIG.

投射光学系50の現在の位置を把握して(ステップS714)、演算されたデータから投射光学系50の駆動量を計算する(ステップS716)。同時に、計算結果に応じて、投射光学系50の移動目標位置も設定する(ステップS718)。そして、移動目標位置に駆動手段150を用いて投射光学系50を移動させる(ステップS720)。そのとき投射光学系50には、絶対位置を検出するフォーカスエンコーダー140が構成されており投射光学系50の位置をCPU162から判断することが可能となっている。   The current position of the projection optical system 50 is grasped (step S714), and the drive amount of the projection optical system 50 is calculated from the calculated data (step S716). At the same time, the movement target position of the projection optical system 50 is also set according to the calculation result (step S718). Then, the projection optical system 50 is moved to the movement target position using the driving unit 150 (step S720). At that time, the projection optical system 50 includes a focus encoder 140 that detects an absolute position, and the position of the projection optical system 50 can be determined from the CPU 162.

駆動手段150の駆動中は、投射光学系50の位置をフォーカスエンコーダー140によって読み込み(ステップS722)、投射光学系50が移動目標位置に達するまで、駆動手段150を駆動させる(ステップS724)。投射光学系50が移動目標位置に達したときに駆動手段150を停止させる(ステップS726)。そして、合焦動作を終了し、所望の画像をスクリーン300上に投射する。   While the driving unit 150 is being driven, the position of the projection optical system 50 is read by the focus encoder 140 (step S722), and the driving unit 150 is driven until the projection optical system 50 reaches the movement target position (step S724). When the projection optical system 50 reaches the movement target position, the driving unit 150 is stopped (step S726). Then, the focusing operation is finished, and a desired image is projected on the screen 300.

一方、白黒のレベル差が一定以下(この場合、図5(c)及び図5(d)が該当する)であると、演算回路によって基準となるエッジの白黒濃度変化の傾斜を演算する(ステップS728)。尚、本実施形態では、係る演算回路の機能は、輝度比較演算回路163または距離演算回路167が担う。ラインセンサー130から得た情報で白黒のエッジを判断し、演算回路で求められた斜度と、所定の斜度を比較する比較手段によって投射された画像のデフォーカス量が基準値以内か基準値以外かを判断する(ステップS730)。角度θが小さい場合には、デフォーカス量が基準値以外であり、角度θが基準値より大きい場合には、デフォーカス量が少ない場合である。尚、本実施形態では、係る比較手段の機能は、輝度比較演算回路163が担う。   On the other hand, if the black / white level difference is below a certain level (in this case, FIG. 5 (c) and FIG. 5 (d) correspond), the slope of the black / white density change of the reference edge is calculated by the calculation circuit (step S728). In the present embodiment, the function of the arithmetic circuit is performed by the luminance comparison arithmetic circuit 163 or the distance arithmetic circuit 167. A black-and-white edge is determined from information obtained from the line sensor 130, and the defocus amount of the image projected by the comparison means for comparing the inclination obtained by the arithmetic circuit with a predetermined inclination is within a reference value. Is determined (step S730). When the angle θ is small, the defocus amount is other than the reference value, and when the angle θ is larger than the reference value, the defocus amount is small. In the present embodiment, the function of the comparison means is performed by the luminance comparison operation circuit 163.

角度θが基準より大きい場合には、外光により白黒の濃度差が少なく合焦条件としては悪い状態であるが、デフォーカス量が少ない状態での測距した場合では、測距データからの演算結果に信頼性があるために、前述した通常の自動合焦動作と同じ合焦動作を行う。   When the angle θ is larger than the reference, the density difference between black and white is small due to external light, and the focusing condition is poor. However, when the distance is measured with a small defocus amount, the calculation from the distance measurement data is performed. Since the result is reliable, the same focusing operation as the above-described normal automatic focusing operation is performed.

一方、デフォーカス量が多く焦点が合っていない状態での測距データからの演算結果には測距誤差が含まれデータに信頼性がないものとなっている。エッジの角度θが基準より小さい場合には、測定装置120により画面の輝度を測定し(ステップS732)する。その後に、輝度情報をA/D変換回路164によってアナログ値をデジタル信号に変換する(ステップS734)。同時に、計算結果に応じて、投射光学系50の移動目標位置も設定する(ステップS742)。そして、移動目標位置に駆動手段150を用いて投射光学系50を移動させる(ステップS744)。   On the other hand, the calculation result from the distance measurement data in a state where the defocus amount is large and out of focus includes a distance measurement error, and the data is not reliable. When the edge angle θ is smaller than the reference, the brightness of the screen is measured by the measuring device 120 (step S732). Thereafter, the luminance information is converted into an analog value by the A / D conversion circuit 164 (step S734). At the same time, the movement target position of the projection optical system 50 is also set according to the calculation result (step S742). Then, the projection optical system 50 is moved to the movement target position using the driving unit 150 (step S744).

駆動手段150の駆動中は、投射光学系50の位置をフォーカスエンコーダー140によって読み込み(ステップS746)、投射光学系50が移動目標位置に達するまで、駆動手段150を駆動させる(ステップS748)。投射光学系50が移動目標位置に達したときに駆動手段150を停止させる(ステップS750)。そして、再度、画像情報をラインセンサー130で取得する(ステップS752)。この場合、ラインセンサー130が取得する情報は、スクリーン300上の輝度情報である。その後に、輝度情報をA/D変換回路164によってアナログ値をデジタル信号に変換する(ステップS754)。そして、ステップS712へ戻る。   While the drive unit 150 is being driven, the position of the projection optical system 50 is read by the focus encoder 140 (step S746), and the drive unit 150 is driven until the projection optical system 50 reaches the movement target position (step S748). When the projection optical system 50 reaches the movement target position, the driving unit 150 is stopped (step S750). Then, the image information is acquired again by the line sensor 130 (step S752). In this case, the information acquired by the line sensor 130 is luminance information on the screen 300. Thereafter, the luminance information is converted into an analog value by the A / D conversion circuit 164 (step S754). Then, the process returns to step S712.

以上の工程により、合焦部100は、合焦ができない原因を特定し、合焦を長時間行い続けるという問題を解消し、合焦ができない場合に原因を直ちにユーザーに知らせることが可能である。   Through the above steps, the focusing unit 100 can identify the cause of inability to focus, solve the problem of continuing focusing for a long time, and can immediately notify the user of the cause when focusing cannot be performed. .

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

本発明の投射装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the projection apparatus of this invention. 図1に示す投射装置の合焦部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the focusing part of the projection apparatus shown in FIG. 左右のコントラスト差を示すグラフである。It is a graph which shows the contrast difference of right and left. 図2に示す合焦部の自動合焦方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the automatic focusing method of the focusing part shown in FIG. 図4に示す第2の実施形態である自動合焦方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the automatic focusing method which is 2nd Embodiment shown in FIG. 図4に示す第3の実施形態である自動合焦方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the automatic focusing method which is 3rd Embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 投射装置
20 光源
30 照明光学系
40 液晶ライトバルブ
50 投射光学系
100 合焦部
110 AFスイッチ
120 測定装置
130 ラインセンサー
140 フォーカスエンコーダー
150 駆動手段
160 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projection apparatus 20 Light source 30 Illumination optical system 40 Liquid crystal light valve 50 Projection optical system 100 Focusing part 110 AF switch 120 Measuring apparatus 130 Line sensor 140 Focus encoder 150 Driving means 160 Control part

Claims (8)

光源からの照射光を用いて、表示画像を投射面上に投射する投射装置であって、前記投射面に対して合焦を行う合焦部を有し、
前記合焦部は、前記投射面の輝度を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる通知手段とを有することを特徴とする投射装置。
A projection device for projecting a display image onto a projection surface using irradiation light from a light source, and having a focusing unit for focusing on the projection surface,
The focusing unit includes a measuring unit that measures the luminance of the projection surface;
Determining means for determining whether the brightness measured by the measuring means is a focusable brightness;
And a notifying means for notifying that the brightness is not in focus when the determining means determines that focusing is not possible.
前記合焦部は、前記判断手段が合焦可能な輝度であると判断した場合に前記投射面に対して合焦を行うことを特徴とする請求項1記載の投射装置。 The projection apparatus according to claim 1, wherein the focusing unit performs focusing on the projection surface when the determination unit determines that the brightness is in focus. 前記投射装置は、前記表示画像を投射するための投射光学系を有し、
前記合焦部は、前記投射光学系内の合焦レンズを駆動させる駆動手段を有し、
前記通知手段が合焦可能な輝度でない旨を知らせる前に、前記測定手段は、前記駆動手段によって前記合焦レンズを駆動させながら再度輝度を測定することを特徴とする請求項1または2に記載の投射装置。
The projection device has a projection optical system for projecting the display image,
The focusing unit includes a driving unit that drives a focusing lens in the projection optical system,
3. The measurement unit according to claim 1, wherein the measurement unit measures the luminance again while driving the focusing lens by the driving unit before the notification unit notifies that the luminance is not in focus. Projection device.
投射光学系を介して表示画像を投射面上に投射する投射装置であって、前記投射面に対して合焦を行う合焦部を有し、
前記合焦部は、前記投射光学系内の合焦レンズを駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動された合焦レンズの焦点位置の履歴を記憶する位置記憶手段とを有し、次回に前記投射装置を使用する場合に前記履歴に基づいて合焦を行うことを特徴とする投射装置。
A projection device that projects a display image on a projection surface via a projection optical system, and has a focusing unit that focuses on the projection surface,
The focusing unit includes a driving unit that drives a focusing lens in the projection optical system;
And a position storage unit that stores a history of the focal position of the focusing lens driven by the driving unit, and performs focusing based on the history when the projection apparatus is used next time. Projection device.
光源からの照射光を用いて表示画像を投射面上に投射する投射装置に使用され、前記投射面に対して合焦を行う合焦装置であって、
前記投射面の輝度を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる通知手段とを有することを特徴とする合焦装置。
A focusing device that is used in a projection device that projects a display image onto a projection surface using irradiation light from a light source, and performs focusing on the projection surface,
Measuring means for measuring the brightness of the projection surface;
Determining means for determining whether the brightness measured by the measuring means is a focusable brightness;
And a notifying means for notifying that the brightness is not focusable when the determining means determines that focusing is not possible.
光源からの照射光を用いて、表示画像を投射面上に投射する投射装置に用いられ、前記投射面に対して合焦を行う合焦方法であって、
前記投射面の輝度を測定する工程と、
前記測定手段で測定した前記輝度が合焦可能な輝度であるかを判断する工程と、
前記判断手段が合焦可能でないと判断した場合に合焦可能な輝度でない旨を知らせる工程とを有することを特徴とする合焦方法。
A focusing method used to project a display image on a projection surface using irradiation light from a light source, and performs focusing on the projection surface,
Measuring the brightness of the projection surface;
Determining whether the brightness measured by the measuring means is a focusable brightness;
And a step of notifying that the brightness is not focusable when the determination means determines that focus is not possible.
光源からの照射光を用いて、表示デバイス上の表示画像を投射光学系を介して投射面上に投射する投射装置において、
前記光源および前記表示デバイスを内包する筐体と、
前記投射光学系の合焦レンズを移動させる駆動手段と、
前記投射装置と投射する投射面との距離を測距する測距手段と、
測距用の投影画像を記憶する記憶手段と、
前記投射装置から投射された画像の投射面の輝度を測定する測定手段と、
前記投射光学系から投射された前記記憶された測距用の投影画像の投影面上の輝度を、前記測定手段によって測定し、投射面が合焦可能な照度であるか否かの判断をする判断手段を具備し、
明度の異なる画像を投射し明度の異なる画像の投射面からの反射輝度を測光し、測光値の差から合焦可能な照度であるかを判断し、且つ、明度の異なる画像の投影像のエッジ部を測距装置のラインセンサーから演算し、エッジ部の輝度差の推移をラインセンサーを横軸とし輝度を縦軸としたグラフで演算した場合に、所定の角度より角度を持った曲線で表された場合には、投影面が合焦可能な輝度以外であった場合でも合焦レンズを駆動させ合焦動作を行うことを特長とする投射装置。
In the projection device that projects the display image on the display device onto the projection surface via the projection optical system using the irradiation light from the light source,
A housing containing the light source and the display device;
Driving means for moving the focusing lens of the projection optical system;
Distance measuring means for measuring the distance between the projection device and the projection surface to be projected;
Storage means for storing a projection image for distance measurement;
Measuring means for measuring the brightness of the projection surface of the image projected from the projection device;
The brightness on the projection surface of the stored projection image for distance measurement projected from the projection optical system is measured by the measurement means to determine whether the projection surface has an illuminance that allows focusing. A judgment means,
Project an image with different brightness, measure the reflected brightness from the projection surface of the image with different brightness, determine the illuminance that can be focused from the difference in the photometric value, and edge of the projected image of the image with different brightness Calculated from the line sensor of the distance measuring device, and the transition of the luminance difference at the edge is calculated with a graph with the line sensor as the horizontal axis and the luminance as the vertical axis, it is represented by a curve with an angle from a predetermined angle. In the case where the projection surface has a brightness other than the focusable brightness, the projection device is characterized in that the focusing lens is driven to perform the focusing operation.
光源からの照射光を用いて、表示デバイス上の表示画像を投射光学系を介して投射面上に投射する投射装置において、
前記光源および前記表示デバイスを内包する筐体と、
前記投射光学系の合焦レンズを移動させる駆動手段と、
前記投射装置と投射する投射面との距離を測距する測距装置と、
測距用の投影画像を記憶する記憶手段と、
前記投射装置から投射された画像の投射面の輝度を測定する測定手段と、
前記測光データと対比する投射距離情報を記憶する記憶手段と、
前記測光データから投射距離情報を導き出す演算手段と、
前記投射光学系から投射された前記記憶された測距用の投影画像の投影面上の輝度を、前記測定手段によって測定し、投射面が合焦可能な照度であるか否かの判断をする判断手段を具備し、前記記憶された測距用の投影画像を投射し投射面からの反射輝度を測光し、測光値から合焦不可能な照度であると判断した場合、反射輝度値から前記投射距離情報を導き出す演算手段によって演算を行い、前記投射距離情報を記憶する記憶手段の情報から合焦レンズを駆動させ合焦補助動作を行い、再度前記測距装置によって測距を行うことを特長とする投射装置。
In the projection device that projects the display image on the display device onto the projection surface via the projection optical system using the irradiation light from the light source,
A housing containing the light source and the display device;
Driving means for moving the focusing lens of the projection optical system;
A distance measuring device for measuring a distance between the projection device and a projection surface to be projected;
Storage means for storing a projection image for distance measurement;
Measuring means for measuring the brightness of the projection surface of the image projected from the projection device;
Storage means for storing projection distance information to be compared with the photometric data;
Computing means for deriving projection distance information from the photometric data;
The brightness on the projection surface of the stored projection image for distance measurement projected from the projection optical system is measured by the measurement means to determine whether the projection surface has an illuminance that allows focusing. Comprising a determining means, projecting the stored projection image for distance measurement, photometrically measuring the reflected luminance from the projection surface, and determining from the photometric value that the illuminance cannot be focused, Calculation is performed by a calculation means for deriving projection distance information, a focusing lens is driven from information stored in the storage means for storing the projection distance information, a focusing assist operation is performed, and distance measurement is performed again by the distance measuring device. Projection device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216352A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Casio Comput Co Ltd Projection device, abnormal state control method and program
JP2009187002A (en) * 2008-01-11 2009-08-20 Nikon Corp Projector
US8807762B2 (en) 2008-01-11 2014-08-19 Nikon Corporation Projector
WO2017190400A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 中兴通讯股份有限公司 Projector processing method, device, and terminal

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