JP2006098789A - Projecting apparatus, projecting method and program - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily project an image of appropriate size and shape to any projection position while simplifying a complicated setting operation. <P>SOLUTION: The apparatus is provided with a projection system including a micromirror element 27 and a projection lens 12 for projecting/displaying in accordance with an inputted image signal, a photographing system including a photographing lens 13 for photographing the projecting direction of the projection system and a CCD 39, and a control part 35 for extracting the positions of a plurality of point marks indicating the projection range from the image obtained by the photographing system and variably setting the projection range of the projection system in accordance with the extracted positions of the point marks. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、投影内容を撮影することが可能な撮影機能を有する投影装置、投影方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a projection apparatus, a projection method, and a program having a photographing function capable of photographing projection contents.

従来、プロジェクタ装置に備えられたイメージセンサが投影対象のスクリーンの位置及び形状を認識し、スクリーン内に投影画像が収まるように画像を自動的に補正することで、プロジェクタ装置設置時に必要となる、煩雑なセッティングの手間を軽減できるようにした技術が考えられている。(例えば非特許文献1)
また、これとは別に、電動ズームレンズを用いて撮影した資料の映像を表示手段に出力する資料提示装置において、様々な大きさや形状を有する資料に応じてカメラのズームポジションを最適な位置へ設定する操作を簡易化するべく、カメラがステージ上を撮影した画像の周縁部の画像のコントラストレベルをモニタして資料の有無を判断することで、その判断結果に基づいて資料全体が表示画面内に収まるようにレンズのズームポジションを自動設定するようにした技術が考えられている。(例えば、特許文献1)
[平成16年8月25日検索]<URL:http://www.nevt.co.jp/pjs/newfeature/a_sqshot.html> 特開2002−271678号公報
Conventionally, the image sensor provided in the projector device recognizes the position and shape of the screen to be projected, and automatically corrects the image so that the projected image fits within the screen, which is necessary when installing the projector device. A technology that can reduce the trouble of complicated setting is considered. (For example, Non-Patent Document 1)
Separately from this, in the material presentation device that outputs the image of the material shot using the electric zoom lens to the display means, the zoom position of the camera is set to the optimal position according to the material having various sizes and shapes In order to simplify the operation, the camera monitors the contrast level of the image at the periphery of the image taken on the stage to determine the presence or absence of the document, and the entire document is displayed on the display screen based on the determination result A technique is considered in which the zoom position of the lens is automatically set so as to fit. (For example, Patent Document 1)
[Search on August 25, 2004] <URL: http: // www. nevt. co. jp / pjs / newfeature / a_sqshot. html> JP 2002-271678 A

しかしながら、上記非特許文献1に記載された内容は、例えば図10に示すような外枠付きの専用のスクリーンSCを使用しなければならないという制限事項があるため、一般的な部屋の壁や、横に長いホワイトボードの一部を用いて投影するなど、ユーザが希望する位置に任意に投影させることができない。   However, since the content described in Non-Patent Document 1 has a restriction that a dedicated screen SC with an outer frame as shown in FIG. 10 must be used, for example, a wall of a general room, It is not possible to arbitrarily project to a position desired by the user, for example, by projecting using a part of a long white board.

また、上記特許文献1に記載された技術は、プロジェクタ装置に接続される、所謂書画カメラで、ステージ上に載置された資料を撮影する側のカメラのズーム角度を最適な位置するように制御するものであって、投影される画像の位置や大きさ等を調整するものではない。   The technique described in Patent Document 1 is a so-called document camera connected to a projector device, and controls the zoom angle of the camera on the side that captures the material placed on the stage to be optimally positioned. It does not adjust the position or size of the projected image.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、投影位置を選ばず、煩雑なセッティング操作を簡略化して適正な大きさ及び形状の画像を容易に投影させることが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to easily project an image of an appropriate size and shape by simplifying a complicated setting operation without selecting a projection position. It is an object of the present invention to provide a projection apparatus, a projection method, and a program that can perform the above-described process.

請求項1記載の発明は、入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影手段と、この投影手段の投影方向を撮影する撮影手段と、この撮影手段で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出手段と、この抽出手段で得たポイントマークの位置に対応して上記投影手段での投影範囲を可変設定する投影制御手段とを具備したことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, a projection unit that performs projection display according to an input image signal, an imaging unit that captures the projection direction of the projection unit, and a projection range from the image obtained by the imaging unit are indicated. An extraction means for extracting the position of a plurality of point marks, and a projection control means for variably setting the projection range of the projection means corresponding to the position of the point mark obtained by the extraction means. To do.

請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記投影手段は、投影画角を可変するズーム機能を有し、上記投影制御手段は、上記撮影手段での投影方向の撮影時に上記投影手段の投影画角を最大にして白色画像を投影させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the projection unit has a zoom function of changing a projection angle of view, and the projection control unit is configured to capture the projection direction with the photographing unit. A white image is projected by maximizing the projection angle of view of the projection means.

請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記抽出手段は、上記撮影手段で得た画像中から再帰性反射材によるポイントマークの位置をその輝度値により抽出することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the extraction means extracts the position of the point mark by the retroreflecting material from the brightness value from the image obtained by the photographing means. And

請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記投影手段は、投影画像の自動台形補正機能を有し、上記抽出手段は、上記撮影手段で得た画像中から4点のポイントマークの位置を抽出し、上記投影制御手段は、上記抽出手段で得た4点のポイントマークの位置に応じて上記投影手段の投影範囲を自動台形補正させることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the projection unit has an automatic trapezoidal correction function for a projected image, and the extraction unit is configured to select four points from the image obtained by the photographing unit. The position of the point mark is extracted, and the projection control unit automatically corrects the projection range of the projection unit according to the position of the four point marks obtained by the extraction unit.

請求項5記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記ポイントマークはホワイトボードの任意の位置に貼り付け可能な部材であることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1, wherein the point mark is a member that can be attached to an arbitrary position of the whiteboard.

請求項6記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記ポイントマークはホワイトボードの任意の位置にペンで書かれたマークであることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1, wherein the point mark is a mark written with a pen at an arbitrary position on the whiteboard.

請求項7記載の発明は、入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影工程と、この投影工程の投影方向を撮影する撮影工程と、この撮影工程で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出工程と、この抽出工程で得たポイントマークの位置に対応して上記投影工程での投影範囲を可変設定する投影制御工程とを有したことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a projection step for performing projection display according to an input image signal, a photographing step for photographing the projection direction of the projection step, and indicating a projection range from the image obtained in the photographing step. An extraction process for extracting the position of a plurality of point marks, and a projection control process for variably setting the projection range in the projection process corresponding to the position of the point mark obtained in the extraction process. To do.

請求項8記載の発明は、投影装置に内蔵されたコンピュータが実行するプログラムであって、入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影手段と、この投影手段の投影方向を撮影する撮影手段と、この撮影手段で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出手段と、この抽出手段で得たポイントマークの位置に対応して上記投影手段での投影範囲を可変設定する投影制御手段とをコンピュータに実行させることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a program executed by a computer incorporated in the projection apparatus, the projection means for performing projection display according to the input image signal, and the photographing means for photographing the projection direction of the projection means. Extraction means for extracting the position of a plurality of point marks indicating the projection range from the image obtained by the photographing means, and the projection range of the projection means corresponding to the position of the point mark obtained by the extraction means And a projection control means for variably setting the computer.

請求項1記載の発明によれば、装置が認識しやすい光学的特性を有する複数のポイントマークをユーザが任意位置に一時的に貼着しておくことでその位置から投影範囲を設定するようになるため、投影位置を選ばず、煩雑なセッティング操作を簡略化して適正な大きさ及び形状の画像を容易に投影させることが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the projection range is set from the position when the user temporarily attaches a plurality of point marks having optical characteristics that are easily recognized by the apparatus to an arbitrary position. Therefore, it is possible to easily project an image having an appropriate size and shape by selecting a projection position and simplifying a complicated setting operation.

請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、投影範囲を白色光で投影表示した状態で撮影が行なわれるため、より正確に投影範囲の設定を実行させることができる。   According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, since the photographing is performed in a state in which the projection range is projected and displayed with white light, the projection range is set more accurately. be able to.

請求項3記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、入射光を到来方向に全反射させる再帰性反射材をポイントマークに使用することで、より確実にポイントマークの貼着位置を抽出させることができる。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the point mark is more reliably used by using the retroreflecting material that totally reflects incident light in the arrival direction. Can be extracted.

請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、投影位置と装置の設置位置との相対的な位置関係を勘案した自動台形補正を確実に実行させることができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to reliably execute automatic trapezoidal correction in consideration of the relative positional relationship between the projection position and the installation position of the apparatus. it can.

請求項5記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、ポイントマークをホワイトボードの任意の位置に貼り付けて手軽にスクリーンとして使用することができる。   According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the point mark can be attached to an arbitrary position of the whiteboard and used as a screen easily.

請求項6記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、ポイントマークをホワイトボードの任意の位置に書込んで手軽にスクリーンとして使用することができる。   According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the point mark can be written at an arbitrary position on the whiteboard and used as a screen easily.

請求項7記載の発明によれば、装置が認識しやすい光学的特性を有する複数のポイントマークをユーザが任意位置に一時的に貼着しておくことでその位置から投影範囲を設定するようになるため、投影位置を選ばず、煩雑なセッティング操作を簡略化して適正な大きさ及び形状の画像を容易に投影させることが可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, the projection range is set from the position when the user temporarily attaches a plurality of point marks having optical characteristics that are easily recognized by the apparatus to an arbitrary position. Therefore, it is possible to easily project an image having an appropriate size and shape by selecting a projection position and simplifying a complicated setting operation.

請求項8記載の発明によれば、装置が認識しやすい光学的特性を有する複数のポイントマークをユーザが任意位置に一時的に貼着しておくことでその位置から投影範囲を設定するようになるため、投影位置を選ばず、煩雑なセッティング操作を簡略化して適正な大きさ及び形状の画像を容易に投影させることが可能となる。   According to the eighth aspect of the present invention, the projection range is set from the position when the user temporarily attaches a plurality of point marks having optical characteristics that are easily recognized by the apparatus to an arbitrary position. Therefore, it is possible to easily project an image having an appropriate size and shape by selecting a projection position and simplifying a complicated setting operation.

以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a projector apparatus will be described with reference to the drawings.

図1は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置10の外観構成を示すもので、主として筐体前面及び上面の構成を示す。同図に示すように、直方体状の本体ケーシング11の前面の一部、向かって右側に投影レンズ12と撮影レンズ13とが埋設される。また、本体ケーシング11の前面、左端側にはIr受信部14が配設される。   FIG. 1 shows the external configuration of the projector apparatus 10 according to the embodiment, and mainly shows the configuration of the front and top surfaces of the housing. As shown in the figure, a projection lens 12 and a photographing lens 13 are embedded on the right side of a part of the front surface of the rectangular parallelepiped main body casing 11. An Ir receiver 14 is disposed on the front and left end sides of the main casing 11.

投影レンズ12は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像をスクリーン等の対象に投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置(投影画角)を任意に可変できるものとする。   The projection lens 12 is for projecting a light image formed by a spatial light modulation element such as a micromirror element, which will be described later, onto an object such as a screen, and here, a focus position and a zoom position (projection angle of view). Is arbitrarily variable.

撮影レンズ13は、上記投影レンズ12により投影表示される画像を撮影するためのものであり、この撮影レンズ13も合焦位置及びズーム位置を可変可能で、特にズーム位置は上記投影レンズ12のズーム位置に連動して制御され、常に投影レンズ12より投影される画像の大きさに対応した撮影範囲となるように制御されるものとする。   The photographing lens 13 is for photographing an image projected and displayed by the projection lens 12. The photographing lens 13 can also change the focus position and the zoom position, and in particular, the zoom position is the zoom of the projection lens 12. It is controlled in conjunction with the position, and is controlled so as to always have an imaging range corresponding to the size of the image projected from the projection lens 12.

Ir受信部14は、図示しないこのプロジェクタ装置10のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光(Ir)信号を受信する。   The Ir receiver 14 receives an infrared light (Ir) signal on which a key operation signal from a remote controller of the projector device 10 (not shown) is superimposed.

また、本体ケーシング11の上面には、キースイッチ部15、及びスピーカ16が配設される。
キースイッチ部15は、装置の電源のオン/オフ、入力切換、自動合焦、自動台形補正等を指示する各種キースイッチよりなる。
A key switch unit 15 and a speaker 16 are disposed on the upper surface of the main body casing 11.
The key switch unit 15 includes various key switches for instructing power on / off of the apparatus, input switching, automatic focusing, automatic keystone correction, and the like.

スピーカ16は、入力された音声信号及び動作時のビープ音等を拡声放音する。   The speaker 16 emits a sound of the input audio signal and a beep sound during operation.

また、図示はしないが本体ケーシング11の背面には、入出力コネクタ部、上記Ir受信部14と同様のIr受信部、及びACアダプタ接続部が配設される。
入出力コネクタ部は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部装置との接続のためのUSB端子、映像入力用のRGBミニD−SUB端子、S端子、及びRCA端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。
Although not shown, an input / output connector section, an Ir receiving section similar to the Ir receiving section 14 and an AC adapter connecting section are disposed on the back surface of the main casing 11.
The input / output connector section includes, for example, a USB terminal for connection with an external device such as a personal computer, an RGB mini D-SUB terminal for video input, an S terminal, an RCA terminal, and a stereo mini terminal for audio input. Become.

ACアダプタ接続部は、電源となる図示しないACアダプタからのケーブルを接続する。   The AC adapter connection unit connects a cable from an AC adapter (not shown) serving as a power source.

次に図2により上記プロジェクタ装置10の電子回路の機能構成について説明する。
図中、入出力コネクタ部21より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース(I/F)22、システムバスSBを介して画像変換部23で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、投影エンコーダ24へ送られる。
Next, the functional configuration of the electronic circuit of the projector apparatus 10 will be described with reference to FIG.
In the figure, image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are unified into image signals of a predetermined format by the image conversion unit 23 via the input / output interface (I / F) 22 and the system bus SB. Later, it is sent to the projection encoder 24.

投影エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して投影駆動部26に出力する。   The projection encoder 24 develops and stores the transmitted image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the projection drive unit 26.

この投影駆動部26は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば例えば120[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動で空間的光変調素子(SOM)である例えばマイクロミラー素子27を表示駆動する。   The projection driving unit 26 appropriately speeds up the time division by multiplying the frame rate, for example, 120 [frames / second], the number of color component divisions, and the number of display gradations as appropriate according to the transmitted image signal. For example, the micro-mirror element 27 which is a spatial light modulation element (SOM) is driven to display.

このマイクロミラー素子27に対して、リフレクタ28内に配置された光源ランプ29
が出射する高輝度の白色光を、カラーホイール30を介して適宜原色に着色し、インテグレータ31、ミラー32を介して照射することで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ12を介してここでは図示しないスクリーンに投影表示される。
A light source lamp 29 disposed in the reflector 28 with respect to the micromirror element 27.
The high-intensity white light emitted from the light source is appropriately colored to the primary color via the color wheel 30 and irradiated through the integrator 31 and the mirror 32 to form an optical image with the reflected light. Thus, it is projected and displayed on a screen (not shown).

しかるに、光源ランプ29の点灯駆動と、カラーホイール30を回転駆動するモータ(M)33はいずれも投影光処理部34からの供給電圧値に基づいて動作する。   However, both the lighting drive of the light source lamp 29 and the motor (M) 33 that rotationally drives the color wheel 30 operate based on the supply voltage value from the projection light processing unit 34.

上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部35である。この制御部35は、CPUと、後述する投影動作、撮影動作の処理を含む該CPUで実行される動作プログラムを記憶した不揮発性メモリ、及びワークメモリ等により構成される。   The control unit 35 controls all the operations of the above circuits. The control unit 35 includes a CPU, a non-volatile memory storing an operation program executed by the CPU including a projection operation and a photographing operation described later, a work memory, and the like.

この制御部35にはまた、システムバスSBを介してプロセス回路36、画像記録部37、及び音声処理部38が接続される。   The control unit 35 is also connected with a process circuit 36, an image recording unit 37, and an audio processing unit 38 via a system bus SB.

プロセス回路36は、上記撮影レンズ13の撮影光軸後方にあって撮影レンズ13で結像される光像を光電変換する、撮像素子としてのCCD39の出力を受け、このCCD39からのアナログ値の画像信号をデジタル化し、画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理を実施した上でデジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを生成し、システムバスSBを介して上記画像変換部23に出力する。   The process circuit 36 receives an output of a CCD 39 as an image pickup device that photoelectrically converts a light image that is behind the photographing optical axis of the photographing lens 13 and is formed by the photographing lens 13, and receives an analog value image from the CCD 39. The signal is digitized, and color process processing including pixel interpolation processing and γ correction processing is performed, and then a digital luminance signal Y and color difference signals Cb and Cr are generated and sent to the image conversion unit 23 via the system bus SB. Output.

画像変換部23は、輝度及び色差信号をADCT、ハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮し、得た画像データを、このプロジェクタ装置10の記録媒体として装着される画像記録部37に書込む。画像記録部37は、例えばフラッシュメモリ等でなり、撮影により得た画像データを記憶する。   The image conversion unit 23 compresses the luminance and color difference signals by a process such as ADCT or Huffman coding, and writes the obtained image data into an image recording unit 37 that is mounted as a recording medium of the projector device 10. The image recording unit 37 is composed of, for example, a flash memory, and stores image data obtained by photographing.

音声処理部38は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ16を駆動して拡声放音し、あるいは必要によりビープ音を発生させる。   The sound processing unit 38 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts the sound data given during the projection operation into an analog signal, drives the speaker 16 to emit a loud sound, or generates a beep sound if necessary.

なお、上記キースイッチ部15における各キー操作信号が直接制御部35に入力されると共に、Ir受信部40からの信号も直接入力される。このIr受信部40は、上記Ir受信部14及び本体ケーシング11の背面側に設けられるIr受信部を含み、その赤外光受信信号をコード信号化して制御部35に送出する。   Each key operation signal in the key switch unit 15 is directly input to the control unit 35, and a signal from the Ir receiving unit 40 is also directly input. The Ir receiving unit 40 includes the Ir receiving unit 14 and an Ir receiving unit provided on the back side of the main body casing 11, converts the infrared light reception signal into a code signal, and sends the code signal to the control unit 35.

次に上記実施の形態の動作について説明する。
ここでは、図4に示すような横方向に長いホワイトボードWBの一部、例えば左側ほぼ半分を投影範囲とする場合に、図5に示す如く当該投影範囲を示す矩形の頂点をユーザが例えばマグネット式の再帰性反射材による4つのポイントマーカーPM,PM,‥‥を用いて任意に指定するものとして説明する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Here, when a part of the whiteboard WB that is long in the horizontal direction as shown in FIG. 4, for example, approximately half of the left side is set as the projection range, the user can set the rectangular vertex indicating the projection range as shown in FIG. The description will be made assuming that the four point markers PM, PM,.

ここで各ポイントマーカーPMは、表面側のカプセルレンズ型(高輝度型)の再帰性反射シートと裏面側のマグネットシートとが一体に形成された、例えば直径1[cm]程度の略円盤状部材でなり、その磁力によりホワイトボードWB盤面上の任意の位置に貼着し、あるいは取外すことが可能となるもので、上記図5では若干その大きさを誇張して表現している。   Here, each point marker PM is a substantially disk-shaped member having a diameter of about 1 [cm], for example, in which a capsule lens type (high brightness type) retroreflective sheet on the front side and a magnet sheet on the back side are integrally formed. And can be attached or removed at any position on the surface of the whiteboard WB by the magnetic force. In FIG. 5, the size is slightly exaggerated.

こうしてホワイトボードWBでの投影範囲を指定する一方で、投影レンズ12の光軸をほぼ上記ホワイトボードWBの指定した投影範囲の方向に向けるようにプロジェクタ装置10を設置して電源投入その他を整えた状態でユーザは、キースイッチ部15または図示しないリモートコントローラの自動合焦と自動台形補正とを指示する「AFK」キーを操作する。   In this way, while designating the projection range on the whiteboard WB, the projector device 10 is installed so that the optical axis of the projection lens 12 is almost directed in the direction of the projection range designated by the whiteboard WB, and the power is turned on and the like are adjusted. In this state, the user operates an “AFK” key that instructs automatic focusing and automatic keystone correction of the key switch unit 15 or a remote controller (not shown).

図3は、この「AFK」キーの操作に対して制御部35が実行する動作プログラムの一部の具体的な処理内容を示すものである。   FIG. 3 shows a specific processing content of a part of the operation program executed by the control unit 35 in response to the operation of the “AFK” key.

その当初に制御部35は、当該キーの操作があるのを待機し(ステップS01)、操作がなされたと判断した時点で、投影レンズ12のズーム角度(投影画角)が最大となるように投影光学系中のズームレンズを最広角側に移動設定させ(ステップS02)、合わせてマイクロミラー素子27で各原色成分ともフル階調となるように画像表示駆動することで光源ランプ29からの光を全反射させ、投影レンズ12より白一色の画像が投影されるように設定する(ステップS03)。   At the beginning, the control unit 35 waits for the operation of the key (step S01), and projects so that the zoom angle (projection angle of view) of the projection lens 12 becomes maximum when it is determined that the operation has been performed. The zoom lens in the optical system is set to move to the widest angle side (step S02), and at the same time, the micromirror element 27 drives the image display so that each primary color component has full gradation, and thereby the light from the light source lamp 29 is emitted. It is set so that it is totally reflected and a white color image is projected from the projection lens 12 (step S03).

こうして投影系の画角を最大限に設定することで、投影対象となるホワイトボードWBに貼着された各ポイントマーカーPM,PM,‥‥が確実に投影範囲内に収まるようにする。   Thus, by setting the angle of view of the projection system to the maximum, each point marker PM, PM,... Attached to the whiteboard WB to be projected is surely within the projection range.

この状態で撮影レンズ13を上記投影レンズ12のズーム角に連動させてズームさせてからコントラスト方式の自動合焦処理を実行する(ステップS04)。
コントラスト方式の自動合焦処理自体はきわめて一般的な技術であるのでその詳細な説明は省略するが、上記のように投影範囲全体に渡って白色光を照射しているため、ポイントマーカーPM,PM,‥‥部分ではその入射光をすべてプロジェクタ装置10側に反射させることになる。
In this state, the photographic lens 13 is zoomed in conjunction with the zoom angle of the projection lens 12, and then the contrast type automatic focusing process is executed (step S04).
Since the contrast type automatic focusing process itself is a very general technique, a detailed description thereof is omitted. However, since white light is irradiated over the entire projection range as described above, the point markers PM and PM are used. ,..., All the incident light is reflected to the projector device 10 side.

したがって、撮影系で得られる画像中、ポイントマーカーPM,PM,‥‥のある部分とない部分とでは大きく輝度値が異なり、得られるコントラストが大きくなるため、きわめて正確にホワイトボードWBの各ポイントマーカーPM,PM,‥‥部分までの距離を検出することができる。   Therefore, in the image obtained by the photographing system, the luminance value differs greatly between the portion with and without the point markers PM, PM,..., And the obtained contrast becomes large. The distance to PM, PM,... Can be detected.

自動合焦処理後、次いでその焦点距離における最適な露光値を得るべく自動露光(AE)処理を実行し(ステップS05)、続けて撮影を実行する(ステップS06)。   After the automatic focusing process, an automatic exposure (AE) process is then performed to obtain an optimum exposure value at the focal length (step S05), and then photographing is performed (step S06).

こうして得た撮影画像のデータ中から、特に周囲と比べて輝度値の高い画像となっている上記4点のポイントマーカーPM,PM,‥‥の各中心座標位置を検出する(ステップS07)。   The center coordinate positions of the four point markers PM, PM,..., Which are images having a higher luminance value than the surroundings, are detected from the captured image data thus obtained (step S07).

図6は、投影対象のスクリーンとなるホワイトボードWBに向かって左下側にあるプロジェクタ装置10から投影光を照射した場合の投光範囲PAを例示するものである。この場合、投影レンズ12と連動してズーム角等を制御する撮影レンズ13を用いて撮影した画像は図7に示すような内容になると考えられる。   FIG. 6 exemplifies a light projection range PA when projection light is irradiated from the projector device 10 on the lower left side toward the whiteboard WB serving as a projection target screen. In this case, it is considered that an image photographed using the photographing lens 13 that controls the zoom angle and the like in conjunction with the projection lens 12 has the contents as shown in FIG.

この図7で示す撮影画像IM中では、投影レンズ12を含む投影系と撮影レンズ13を含む撮影系のズーム角や投影(撮影)方向等が略一致しているために、投光範囲PAは正確な矩形となっており、ポイントマーカーPM,PM,‥‥を貼着したホワイトボードWBの方が大きく歪みを生じたものとなっている。   In the photographed image IM shown in FIG. 7, the projection angle PA is equal to the zoom angle, the projection (photographing) direction, and the like of the projection system including the projection lens 12 and the photographing system including the photographing lens 13. The white board WB having an accurate rectangle and having point markers PM, PM,...

なお、この図7では、撮影画像IM(=撮影レンズ13の画角)に対してホワイトボードWB全体が一部はみ出したものとなっているが、これは理解を容易にするために便宜上記載したのみであり、当然ながら撮影画像IMで示す範囲内しか撮像されない。   In FIG. 7, the entire whiteboard WB protrudes from the captured image IM (= the angle of view of the photographic lens 13), but this is shown for convenience in order to facilitate understanding. As a matter of course, the image is captured only within the range indicated by the captured image IM.

しかるに、この撮影画像IM中、特に輝度値が高くなっている4点のポイントマーカーPM,PM,‥‥の位置をコントラスト差から抽出し、それらの各中心座標位置を算出するもので、コントラスト差抽出の手法については従来から周知であるのでその詳細な説明は省略する。   However, in this captured image IM, the positions of four point markers PM, PM,... With particularly high luminance values are extracted from the contrast difference, and their respective center coordinate positions are calculated. The extraction method is well known in the art and will not be described in detail.

しかして撮影画像IM中から4点のポイントマーカーPM,PM,‥‥の各中心座標位置を算出すると、その内容に基づいて自動台形(AKS)補正のための演算を実行する(ステップS08)。   When the center coordinate positions of the four point markers PM, PM,... Are calculated from the captured image IM, an operation for automatic trapezoidal (AKS) correction is executed based on the contents (step S08).

この自動台形補正についての手法も従来から周知であるのでその詳細な説明は省略するが、主として投影画像の矩形の各頂点が上記ポイントマーカーPM,PM,‥‥の中心位置座標と一致するべくマイクロミラー素子27で表示駆動する画像を2次元各方向で変形縮小するものである。   A method for this automatic trapezoidal correction is also well known in the art and will not be described in detail. However, a microscopic image is mainly set so that each vertex of the rectangular shape of the projected image coincides with the center position coordinates of the point markers PM, PM,. An image to be displayed and driven by the mirror element 27 is deformed and reduced in two-dimensional directions.

この演算結果に従って投影レンズ12のズーム角を絞る方向に適宜調整する一方で、マイクロミラー素子27で表示駆動する画像を変形補正するべく設定することで、自動台形補正の設定を実行する(ステップS09)。   While adjusting the zoom angle of the projection lens 12 appropriately in accordance with the calculation result, the setting for automatic trapezoidal correction is performed by setting the image to be displayed and driven by the micromirror element 27 for deformation correction (step S09). ).

図8は、上記処理により補正された投光範囲PAと各ポイントマーカーPM,PM,‥‥とを例示するもので、矩形の投光範囲PAの各頂点が投光範囲PAと正確に一致していることがわかる。   FIG. 8 exemplifies the light projection range PA corrected by the above processing and the respective point markers PM, PM,..., And each vertex of the rectangular light projection range PA accurately matches the light projection range PA. You can see that

こうして自動台形補正の処理が終了した状態で、制御部35はそれまでの白画像の投影状態から入出力コネクタ部21を介して入力される画像信号の投影状態に移行し(ステップS10)、以上でキースイッチ部15または図示しないリモートコントローラの「AFK」キー操作に対する処理を終了し、再び上記ステップS01からの処理に戻る。   After the automatic trapezoidal correction process is completed, the control unit 35 shifts from the projection state of the white image so far to the projection state of the image signal input through the input / output connector unit 21 (step S10). Then, the process for the “AFK” key operation of the key switch unit 15 or a remote controller (not shown) is terminated, and the process returns to the process from step S01 again.

このプロジェクタ装置10のユーザは、上記図8に示した投光状態となった時点でホワイトボードWBに貼着したポイントマーカーPM,PM,‥‥を取外すことで、図9に示す如く上記ポイントマーカーPM,PM,‥‥の貼着した場所に収まった正確な矩形での投光範囲PAとし、当該範囲に任意の画像を投影表示させることができるようになる。   The user of the projector apparatus 10 removes the point markers PM, PM,... Attached to the whiteboard WB when the light projection state shown in FIG. An accurate rectangular light projection range PA that fits in the place where PM, PM,... Is attached, and an arbitrary image can be projected and displayed in the range.

このように、プロジェクタ装置10が認識しやすい光学的特性を有するポイントマーカーPM,PM,‥‥をユーザが投影対象の任意位置に一時的に貼着しておくことで、その位置から投影範囲を設定するようになるため、投影位置を選ばず、煩雑なセッティング操作を簡略化して適正な大きさ及び形状の画像を容易に投影させることが可能となる。   As described above, when the user temporarily attaches point markers PM, PM,... Having optical characteristics that are easily recognized by the projector device 10 to an arbitrary position of the projection target, the projection range is determined from the position. Therefore, it is possible to easily project an image having an appropriate size and shape by simplifying a complicated setting operation without selecting a projection position.

特に、上記自動台形補正を含む投光範囲PAの設定処理は、入出力コネクタ部21より入力される画像信号を投影するのではなく、最も輝度が高くなる白色光のみを投影表示した状態で撮影が行なわれるため、より正確に投影範囲の設定を実行させることができる。   In particular, the setting process of the light projection range PA including the automatic trapezoidal correction does not project the image signal input from the input / output connector unit 21, but shoots in a state in which only white light with the highest luminance is projected and displayed. Thus, the projection range can be set more accurately.

さらに、ポイントマーカーPM,PM,‥‥として入射光を到来方向に全反射させる再帰性反射材を使用することで、より確実にポイントマーカーPM,PM,‥‥の貼着位置を抽出させることができる。   Furthermore, by using a retroreflecting material that totally reflects incident light in the direction of arrival as the point markers PM, PM,..., It is possible to extract the attachment positions of the point markers PM, PM,. it can.

なお、上記実施の形態ではプロジェクタ装置10のユーザが矩形の頂点となる4点をポイントマーカーPM,PM,‥‥により指示するものとして説明したが、最低限、矩形の1組の対角を示す2点を指示するものとすれば、自動台形補正による縦横の歪みの補正処理を行なうことはできないものの、当該2点を含むような新たな投光範囲PAを得ることができる。   In the above embodiment, it has been described that the user of the projector apparatus 10 indicates the four points that are the vertices of the rectangle with the point markers PM, PM,..., But at least shows a pair of diagonal corners of the rectangle. If two points are designated, the vertical and horizontal distortion correction processing by automatic trapezoidal correction cannot be performed, but a new light projection range PA including the two points can be obtained.

さらに、矩形の頂点4点中の3点をポイントマーカーPM,PM,‥‥により指示するものとすれば、理論上はもう1点を推定演算することで上記と同様に自動台形補正を伴った新たな投光範囲PAを得ることができる。   Furthermore, if 3 points out of 4 vertices of the rectangle are indicated by the point markers PM, PM,..., Theoretically, another point is estimated and calculated with automatic trapezoidal correction as described above. A new light projection range PA can be obtained.

また、ポイントマーカーPM,PM,‥‥は、再帰性反射材を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、コントラスト差検出等により撮影画像中から周囲との区別を行なうことができるような光学的部材、例えば通常あまり使用されない特定の色成分比を有するものや、予め特定された形状と模様の図形パターン(四角いマーカーが一面市松模様となっているものなど)であってもよい。   Further, the point markers PM, PM,... Use a retroreflecting material. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to distinguish the surroundings from the captured image by detecting a contrast difference or the like. Even optical members that can be used, such as those that have a specific color component ratio that is not normally used, or graphic patterns that have a pre-specified shape and pattern (such as a square marker with a checkered pattern on one side) Good.

さらには、ホワイトボードWBに、黒いペンでポイントマーカーPMのような丸いマークあるいは所定の形状を書込むようにしてもよい。   Further, a round mark such as the point marker PM or a predetermined shape may be written on the whiteboard WB with a black pen.

また、当然ながら投影対象のスクリーンとするのは、ホワイトボードWBに限るものではなく、壁等であってもよいし、その対象面の色、模様等を制限するものでもない。   Of course, the screen to be projected is not limited to the whiteboard WB, but may be a wall or the like, and the color, pattern, or the like of the target surface is not limited.

その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。   In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, at least one of the problems described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and described in the column of the effect of the invention. In a case where at least one of the obtained effects can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

本発明の実施の一形態に係るプロジェクタ装置の外観構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing an external configuration of a projector apparatus according to an embodiment of the present invention. 同実施の形態に係る装置の機能回路構成を示すブロック図。The block diagram which shows the functional circuit structure of the apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施の形態に係るAFKキーの操作に対応した投影範囲の自動設定を含む処理内容を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing contents including automatic setting of a projection range corresponding to an operation of an AFK key according to the embodiment. 同実施の形態に係る投影対象となるホワイトボードの形状を例示する図。The figure which illustrates the shape of the whiteboard used as the projection object which concerns on the same embodiment. 同実施の形態に係るホワイトボードと投影範囲を指定するべく貼着したポイントマーカーとを例示する図。The figure which illustrates the whiteboard which concerns on the same embodiment, and the point marker stuck so that the projection range may be designated. 同実施の形態に係る自動台形補正前の投光範囲を例示する図。The figure which illustrates the light projection range before the automatic trapezoid correction | amendment which concerns on the same embodiment. 同実施の形態に係る投光範囲の撮影画像を例示する図。The figure which illustrates the picked-up image of the light projection range which concerns on the same embodiment. 同実施の形態に係る自動台形補正後の投光範囲を例示する図。The figure which illustrates the light projection range after the automatic trapezoid correction | amendment which concerns on the same embodiment. 同実施の形態に係る入力画像の投影状態を例示する図。The figure which illustrates the projection state of the input image which concerns on the same embodiment. 従来のプロジェクタ装置で使用される専用の外枠付きスクリーンを例示する図。The figure which illustrates the screen with an exclusive outer frame used with the conventional projector apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10…プロジェクタ装置、11…本体ケーシング、12…投影レンズ、13…撮影レンズ、14…Ir受信部、15…スイッチ部、16…スピーカ、21…入出力コネクタ部、22…入出力インタフェース(I/F)、23…画像変換部、24…投影エンコーダ、25…ビデオRAM、26…投影駆動部、27…マイクロミラー素子(SOM)、28…リフレクタ、29…光源ランプ、30…カラーホイール、31…インテグレータ、32…ミラー、33…モータ(M)、34…投影光処理部、35…制御部、36…プロセス回路、37…画像記録部、38…音声処理部、39…CCD、40…Ir受信部、IM…撮影画像、PM…ポイントマーカー、SB…システムバス、SC…スクリーン、WB…ホワイトボード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector apparatus, 11 ... Main body casing, 12 ... Projection lens, 13 ... Shooting lens, 14 ... Ir receiving part, 15 ... Switch part, 16 ... Speaker, 21 ... Input / output connector part, 22 ... Input / output interface (I / F), 23 ... Image conversion unit, 24 ... Projection encoder, 25 ... Video RAM, 26 ... Projection drive unit, 27 ... Micromirror element (SOM), 28 ... Reflector, 29 ... Light source lamp, 30 ... Color wheel, 31 ... Integrator, 32 ... Mirror, 33 ... Motor (M), 34 ... Projection light processing unit, 35 ... Control unit, 36 ... Process circuit, 37 ... Image recording unit, 38 ... Audio processing unit, 39 ... CCD, 40 ... Ir reception Part, IM ... taken image, PM ... point marker, SB ... system bus, SC ... screen, WB ... white board.

Claims (8)

入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影手段と、
この投影手段の投影方向を撮影する撮影手段と、
この撮影手段で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出手段と、
この抽出手段で得たポイントマークの位置に対応して上記投影手段での投影範囲を可変設定する投影制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
Projection means for performing projection display according to the input image signal;
Photographing means for photographing the projection direction of the projection means;
Extraction means for extracting the position of a plurality of point marks indicating the projection range from the image obtained by the photographing means;
A projection apparatus comprising: a projection control unit that variably sets a projection range of the projection unit corresponding to the position of the point mark obtained by the extraction unit.
上記投影手段は、投影画角を可変するズーム機能を有し、
上記投影制御手段は、上記撮影手段での投影方向の撮影時に上記投影手段の投影画角を最大にして白色画像を投影させる
ことを特徴とする請求項1記載の投影装置。
The projection means has a zoom function to change the projection angle of view,
The projection apparatus according to claim 1, wherein the projection control unit projects a white image by maximizing a projection angle of view of the projection unit when photographing in the projection direction by the photographing unit.
上記抽出手段は、上記撮影手段で得た画像中から再帰性反射材によるポイントマークの位置をその輝度値により抽出することを特徴とする請求項1記載の投影装置。   2. The projection apparatus according to claim 1, wherein the extracting unit extracts the position of the point mark by the retroreflecting material from the image obtained by the photographing unit based on the luminance value thereof. 上記投影手段は、投影画像の自動台形補正機能を有し、
上記抽出手段は、上記撮影手段で得た画像中から4点のポイントマークの位置を抽出し、
上記投影制御手段は、上記抽出手段で得た4点のポイントマークの位置に応じて上記投影手段の投影範囲を自動台形補正させる
ことを特徴とする請求項1記載の投影装置。
The projection means has an automatic trapezoidal correction function for projected images,
The extraction means extracts the positions of the four point marks from the image obtained by the photographing means,
The projection apparatus according to claim 1, wherein the projection control unit automatically corrects the trapezoid of the projection range of the projection unit according to the positions of the four point marks obtained by the extraction unit.
上記ポイントマークはホワイトボードの任意の位置に貼り付け可能な部材であることを特徴とする請求項1記載の投影装置。   The projection apparatus according to claim 1, wherein the point mark is a member that can be attached to an arbitrary position of the whiteboard. 上記ポイントマークはホワイトボードの任意の位置にペンで書かれたマークであることを特徴とする請求項1記載の投影装置。   2. The projection apparatus according to claim 1, wherein the point mark is a mark written with a pen at an arbitrary position on the whiteboard. 入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影工程と、
この投影工程の投影方向を撮影する撮影工程と、
この撮影工程で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出工程と、
この抽出工程で得たポイントマークの位置に対応して上記投影工程での投影範囲を可変設定する投影制御工程と
を有したことを特徴とする投影方法。
A projection process for performing projection display according to an input image signal;
An imaging process for imaging the projection direction of this projection process;
An extraction step for extracting the positions of a plurality of point marks indicating the projection range from the image obtained in this photographing step;
A projection control step of variably setting a projection range in the projection step corresponding to the position of the point mark obtained in the extraction step.
投影装置に内蔵されたコンピュータが実行するプログラムであって、
入力される画像信号に応じた投影表示を行なう投影手段と、
この投影手段の投影方向を撮影する撮影手段と、
この撮影手段で得た画像中から投影範囲を指示する複数のポイントマークの位置を抽出する抽出手段と、
この抽出手段で得たポイントマークの位置に対応して上記投影手段での投影範囲を可変設定する投影制御手段と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
A program executed by a computer incorporated in the projection apparatus,
Projection means for performing projection display according to an input image signal;
Photographing means for photographing the projection direction of the projection means;
Extraction means for extracting the position of a plurality of point marks indicating the projection range from the image obtained by the photographing means;
A program causing a computer to execute projection control means for variably setting a projection range of the projection means corresponding to the position of the point mark obtained by the extraction means.
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