JP2007310059A - プロジェクタおよび焦点調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投射面が特定の色でない場合でもオートフォーカス機能によって焦点を良好に調整することのできるプロジェクタを提供する。
【解決手段】特性記憶部１２は、測距センサ１３により発せられた光を反射する面の色で異なる複数の測距センサ特性データを予め記憶している。測距センサ１３は、投射面に向けて光を発し、反射光を受けることにより得られた、投射面までの距離に応じて変化する信号を出力する。距離算出部１４は、投射面の色に応じて、特性記憶部１２に記憶されているいずれか１つの測距センサ特性データを選択し、その測距センサ特性データと測距センサ１３から出力された信号とから投射面までの距離を算出する。焦点調整部１５は、距離算出部１４で算出された距離に基づいて投射面に投射する画像の焦点を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーンや壁面に画像を投射するプロジェクタに関し、特に、プロジェクタのオートフォーカス機能に関する。

プロジェクトは、ユーザの所望によりスクリーンや壁面などの投射面に画像を投射する。この種のプロジェクタにおいて良好な画像を表示するためには、画像の焦点を投射面に適切に調整することが必要とされる。一般的に、オートフォーカス機能によって焦点を自動的に調整することでユーザの利便性が高められている。オートフォーカスにおいて、プロジェクタは、まず投射面の位置を検出し、次にその位置に焦点を自動的に調整する（例えば特許文献１参照）。

オートフォーカス機能の一例として、赤外線を利用した測距センサによりプロジェクタから投射面までの距離を測定し、その距離に焦点を合わせるというものがある。赤外線を利用した測距センサは、ＬＥＤから投射面に向けて赤外線を発光し、投射面からの反射光をＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：位置検出素子）で受光する。

測距センサの出力電圧と焦点位置の関係を示す特性は予め求めてある。図４は、測距センサの出力電圧と焦点位置の関係を示す特性のグラフである。測距センサからの出力電圧と特性とから焦点位置が求まるので、プロジェクタは、この焦点位置に焦点を自動的に調整する。
特開２００４−３３４０５６号公報

プロジェクタの投射面として専用のスクリーンを用いる場合の他に壁などを用いる場合がある。そのため投射面の色は特定色（例えば白）に限定されるものではない。しかし、赤外線は投射面の色によって投射面に吸収される割合が異なる。具体的には、投射面が黒や濃いグレーなどの黒系色の場合には、白や薄いグレーなどの白系色や有彩色の場合と比べて赤外線を吸収する割合が高い。

赤外線を吸収する割合の変化により、黒系色の投射面を用いた場合、実際の測距センサ出力電圧−距離の特性と予め求められている測距センサ特性との間に誤差が生じる。そのため、上述したような測距センサでは正確な距離を測定できず、プロジェクタはオートフォーカスを正常に機能させることができない場合があった。

本発明の目的は、投射面が特定の色でない場合でもオートフォーカス機能によって焦点を良好に調整することのできるプロジェクタを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、投射面に画像を投射するプロジェクタであって、
前記投射面に向けて光を発し、反射光を受けることにより得られた、前記投射面までの距離に応じて変化する信号を出力する測距センサと、
前記測距センサにより発せられた光を反射する面の色で異なる複数の測距センサ特性データを予め記憶している特性記憶部と、
前記投射面の色に応じて、前記特性記憶部に記憶されているいずれか１つの測距センサ特性データを選択し、該測距センサ特性データと前記測距センサから出力された前記信号とから、前記投射面までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部で算出された距離に基づいて、前記投射面に投射する画像の焦点を調整する焦点調整部とを有している。

本発明によれば、特性記憶部に予め複数の測距センサ特性データを記憶しており、距離算出部が、投射面の色に応じて選択した測距センサ特性データと測距センサの出力電圧とから投射面までの距離を算出し、焦点調整部が、距離算出部で算出された距離に基づいて投射面に投射する画像の焦点を調整する。プロジェクタは、投射面の色に応じて適切な測距センサ特性データを用いて焦点を調整することができるので、投射面が特定の色でない場合でも焦点を良好に調整することができる。

また、前記投射面の色を判定し、その判定結果に従って前記投射面に投射する画像の色を補正する色補正部を更に有し、
前記距離算出部は、前記色補正部による前記判定結果に従って、前記特性記憶部に記憶されているいずれか１つの測距センサ特性データを選択することとしてもよい。

これによれば、距離算出部は、プロジェクタに備えられている色補正部による判定結果に従って測距センサ特性データを選択するので、焦点を調整するために別途投射面の色を判定する必要が無く、プロジェクタを小型化、低コスト化することができる。また、焦点調整のための特性データの選択をユーザに意識させることがないので、ユーザにとっての利便性の高さを確保することができている。

また、前記特性記憶部は、前記投射面が白系色または有彩色の場合の第１の測距センサ特性データと、前記投射面が黒系色の場合の第２の測距センサ特性データとを記憶しており、
前記距離算出部は、前記投射面が白系色または有彩色であれば前記第１の測距センサ特性データを選択し、前記投射面が黒系色であれば前記第２の測距センサ特性データを選択することとしてもよい。

本発明によれば、投射面の色に応じて適切な測距センサ特性データを用いて焦点を調整することができるので、投射面が特定の色でない場合でも焦点を良好に調整することができる。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態のプロジェクタの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、プロジェクタ１０は、色補正部１１、特性記憶部１２、測距センサ１３、距離算出部１４、および焦点調整部１５を有している。

色補正部１１は、画像を投射するスクリーンや壁面などの投射面（不図示）の色に応じて投射光の色味を補正する。色補正部１１による色補正には、色補正無し、有彩色用色補正、黒系色用色補正の３つのモードがある。色補正部１１は、投射面が白系色であれば色補正無しを選択し、投射面が黄，緑，赤，青などの有彩色であれば有彩色用色補正を選択し、黒系色であれば黒系色用色補正を選択する。色補正部１１は、例えばユーザによる選択に応じてモードを決定すればよいが、他の方法によって決定してもよい。そして、色補正部１１は選択したモードで色補正を行うと共に、そのモードを距離算出部１４に通知する。

特性記憶部１２は、投射面の色に応じて複数の測距センサ特性のデータを予め記憶している。測距センサ特性は、測距センサの出力電圧と、プロジェクタから投射面までの距離との関係を示す。例えば、投射面が白系色または有彩色の場合の測距センサ特性（以下「第１の特性」という）と、投射面が黒系色の場合の測距センサ特性（以下「第２の特性」という）の２種類の特性データが記憶されている。

測距センサ１３は、赤外線を投射面に投射して反射光を受光することで投射面までの距離を測定し、距離に応じた電圧信号を出力する。ただし、投射面で赤外線が吸収される割合が投射面の色によって異なることから、測距センサ１３の測距センサ特性は投射面の色によって変化する。

距離算出部１４は、測距センサ１３の出力電圧と、特性記憶部１２に記憶されている何れかの測距センサ特性のデータとを用いてプロジェクタ１０と投射面の距離を算出する。その際、距離算出部１４は、色補正部１１から通知されたモードに応じて、距離の算出に用いる測距センサ特性を選択する。

焦点調整部１５は、距離算出部１４で算出された距離から焦点移動量を求め、その焦点移動量に基づいて焦点を調整する。

図２は、本実施形態のプロジェクタの動作を示すフローチャートである。図２を参照すると、まず、プロジェクタ１０は投射面に対して画像の投射を開始する（ステップ１０１）。その状態で、プロジェクタ１０の色補正部１１は、投射面における画像の表示色が正常な色か否か判定する（ステップ１０２）。表示色は投射面が白系色の場合に正常な色となる。ステップ１０２における判定で表示色が正常でなければ、色補正部１１は、さらに投射面の色が有彩色か黒系色か判定する（ステップ１０３）。ステップ１０２およびステップ１０３の判定は例えばユーザによる選択に従えばよい。

ステップ１０３における判定で投射面が有彩色であれば、色補正部１１は、有彩色用の色補正を行う（ステップ１０４）。一方、投射面が黒系色であれば、色補正部１１は、黒系色用色補正を行う（ステップ１０５）。

一方で、測距センサ１３では赤外線による距離測定を行っており、測定結果に応じた電圧を出力している。距離算出部１４は、測距センサ１３の出力電圧からプロジェクタ１０から投射面までの距離を算出することになる。

その際、距離算出部１４は、ステップ１０２において表示色が正常の場合とステップ１０３において投射面が有彩色の場合には特性記憶部１２に記憶されている第１の特性のデータを選択し（ステップ１０６、１０７）、ステップ１０３において投射面が黒系色の場合には第２の特性のデータを選択し（ステップ１０８）、選択した特性データを用いて距離を算出する。

図３は、測距センサ１３の第１の特性（白系色、有彩色）および第２の特性（黒系色）を示すグラフである。図３では、横軸が距離の逆数、縦軸が測距センサ１３の出力電圧を示している。このグラフを見ると、出力電圧が同じでも投射面が白系色または有彩色の場合と黒系色の場合とでは距離が異なることが分かる。距離算出部１４は、上述したようにして投射面の色に応じて適切な特性データを選択し、その特性データに基づいて距離を算出するので、投射面の色によらず正確な距離を算出することができる。

次に、焦点調整部１５は、ステップ１０６、１０７、または１０８において距離算出部１４によって算出された距離から焦点移動量を求め、その焦点移動量に基づいて焦点を調整する（ステップ１０８）。

以上説明したように、本実施形態によれば、特性記憶部１２に予め複数の測距センサ特性データを記憶しており、距離算出部１４が、投射面の色に応じて選択した測距センサ特性データと測距センサ１３の出力電圧とから投射面までの距離を算出し、焦点調整部１５が、距離算出部１４で算出された距離に基づいて投射面に投射する画像の焦点を調整する。プロジェクタ１０は、投射面の色に応じて適切な測距センサ特性データを用いて焦点を調整することができるので、投射面が特定の色でない場合でも焦点を良好に調整することができる。

また、本実施形態によれば、距離算出部１４は、プロジェクタ１０に備えられている色補正部１１による判定結果に従って測距センサ特性データを選択するので、焦点を調整するために別途投射面の色を判定する必要が無く、プロジェクタ１０の小型化、低コスト化が図られている。また、焦点調整のための特性データの選択をユーザに意識させることがないので、ユーザにとっての利便性の高さを確保することができている。

本実施形態のプロジェクタの構成を示すブロック図である。 本実施形態のプロジェクタの動作を示すフローチャートである。 測距センサの第１の特性（白系色、有彩色）および第２の特性（黒系色）を示すグラフである。 測距センサの出力電圧と焦点位置の関係を示す特性のグラフである。

符号の説明

１０ プロジェクタ
１１ 色補正部
１２ 特性記憶部
１３ 測距センサ
１４ 距離算出部
１５ 焦点調整部
１０１〜１０９ ステップ

Claims (6)

1. 投射面に画像を投射するプロジェクタであって、
   前記投射面に向けて光を発し、反射光を受けることにより得られた、前記投射面までの距離に応じて変化する信号を出力する測距センサと、
   前記測距センサにより発せられた光を反射する面の色で異なる複数の測距センサ特性データを予め記憶している特性記憶部と、
   前記投射面の色に応じて、前記特性記憶部に記憶されているいずれか１つの測距センサ特性データを選択し、該測距センサ特性データと前記測距センサから出力された前記信号とから、前記投射面までの距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部で算出された距離に基づいて、前記投射面に投射する画像の焦点を調整する焦点調整部と、を有するプロジェクタ。
2. 前記投射面の色を判定し、その判定結果に従って前記投射面に投射する画像の色を補正する色補正部を更に有し、
   前記距離算出部は、前記色補正部による前記判定結果に従って、前記特性記憶部に記憶されているいずれか１つの測距センサ特性データを選択する、
   請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記特性記憶部は、前記投射面が白系色または有彩色の場合の第１の測距センサ特性データと、前記投射面が黒系色の場合の第２の測距センサ特性データとを記憶しており、
   前記距離算出部は、前記投射面が白系色または有彩色であれば前記第１の測距センサ特性データを選択し、前記投射面が黒系色であれば前記第２の測距センサ特性データを選択する、
   請求項１または２に記載のプロジェクタ。
4. 投射面に向けて光を発し、反射光を受けることにより得られた、前記投射面までの距離に応じて変化する信号を出力する測距センサを用いて、前記投射面に投射する画像の焦点を調整するための焦点調整方法であって、
   前記測距センサにより発せられた光を反射する面の色で異なる複数の測距センサ特性データを予め記憶しておき、
   前記投射面の色に応じて、いずれか１つの測距センサ特性データを選択し、
   選択した前記測距センサ特性データと前記測距センサから出力された前記信号とから、前記投射面までの距離を算出し、
   算出された前記距離に基づいて、前記投射面に投射する画像の焦点を調整する、焦点調整方法。
5. 前記投射面の色を判定し、その判定結果に従って前記投射面に投射する画像の色を補正しており、前記判定結果に従って、いずれか１つの測距センサ特性データを選択する、請求項４に記載の焦点調整方法。
6. 予め記憶しておくのは、前記投射面が白系色または有彩色の場合の第１の測距センサ特性データと、前記投射面が黒系色の場合の第２の測距センサ特性データとであり、前記投射面が白系色または有彩色であれば前記第１の測距センサ特性データを選択し、前記投射面が黒系色であれば前記第２の測距センサ特性データを選択する、
   請求項４または５に記載の焦点調整方法。
   
   
   

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