JP2007334191A - Projection apparatus, range finding processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、スクリーン上に任意の画像を投影する投影装置に関し、例えば、位相差センサの入射光により一旦露光オーバー状態になった場合でも、測距処理や合焦処理を行うことが可能な投影装置、測距処理方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a projection device that projects an arbitrary image on a screen, for example, a projection capable of performing ranging processing and focusing processing even when the exposure is once overexposed by incident light of a phase difference sensor. The present invention relates to a device, a distance measurement processing method, and a program.
従来、投影装置は、スクリーンに光を投射して、スクリーン上に像を結像させるものである。ところで、投射光の光軸がスクリーンに垂直に入射していない場合、スクリーン上の映像が台形形状となる歪みが生じる。このため、投影装置にあっては、光軸に対するスクリーンの傾き角度を検出してこのような映像の歪みを補正している。 Conventionally, a projection apparatus projects light onto a screen and forms an image on the screen. By the way, when the optical axis of the projection light is not incident on the screen perpendicularly, distortion occurs in which the image on the screen has a trapezoidal shape. For this reason, the projection apparatus corrects such image distortion by detecting the tilt angle of the screen with respect to the optical axis.
また、従来の投影装置にあっては、投影レンズ系を電動駆動できるように構成されており、ズーム制御やフォーカス制御が可能になっている。また、AF(Auto Focus)機能を実現するために、測距用のチャート画像をスクリーン上に投影しておき、互いに直交配置された位相差センサによりスクリーン上の複数の測定点に対応する距離をそれぞれ測定している(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、測距用のチャート画像をスクリーン上に投影した場合、その画像のスクリーンの全体が常に同じ明るさで表示されるとは限らない。例えば、スクリーンに対して、投影装置の光軸が傾いて設置された場合、投影レンズから近い部分は明るく、遠い部分は暗くスクリーン上に表示されることになる。 However, when a chart image for distance measurement is projected on the screen, the entire screen of the image is not always displayed with the same brightness. For example, when the optical axis of the projection apparatus is tilted with respect to the screen, a portion near the projection lens is bright and a portion far from the projection lens is darkly displayed on the screen.
このように、画像スクリーンの明るさが部分的に異なっていると、位相差センサが画像スクリーン上の各測定ポイント(白部分)を正確に検知できず、誤測距などを引き起こして測距精度が低下する可能性がある。 In this way, if the brightness of the image screen is partially different, the phase difference sensor cannot accurately detect each measurement point (white part) on the image screen, causing erroneous distance measurement, etc. May be reduced.
また、光源となるランプの電力が大きく投影像が明るすぎる場合や、スクリーンと投影装置との間の投影距離が短い場合、位相差センサは、露光させるための積分時間に到達する前に露光オーバー状態になる。いわゆるハレーション現象が生じる。このため、位相差センサからの出力信号をA/D変換すると分解能の最大レベル値になり、有効なセンサ出力データが得られなかった。 In addition, if the power of the lamp as the light source is large and the projection image is too bright, or if the projection distance between the screen and the projection device is short, the phase difference sensor will overexpose before reaching the integration time for exposure. It becomes a state. A so-called halation phenomenon occurs. For this reason, when the output signal from the phase difference sensor is A / D converted, the maximum level value of the resolution is obtained, and effective sensor output data cannot be obtained.
このようにランプが明るすぎる場合や、スクリーンまでの投影距離が短い場合では、AF制御ができないといった問題があった。そこで、位相差センサの入射光により一旦露光オーバー状態になった場合でも、最適な明るさを有するチャート画像を投影するように制御する手法が望まれていた。 As described above, when the lamp is too bright or the projection distance to the screen is short, there is a problem that AF control cannot be performed. In view of this, there has been a demand for a method of controlling so as to project a chart image having optimum brightness even when the exposure is once overexposed by the incident light of the phase difference sensor.
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、ランプが明るすぎる場合や、スクリーンまでの投影距離が短い場合に、位相差センサの入射光により一旦露光オーバー状態になったときでも、測距処理や合焦処理を行うことが可能な投影装置、測距処理方法およ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, and as its purpose, when the lamp is too bright or when the projection distance to the screen is short, the light is once overexposed by the incident light of the phase difference sensor. However, an object of the present invention is to provide a projection apparatus, a distance measurement processing method, and a program capable of performing distance measurement processing and focusing processing.
(1)本発明は、チャート画像を記憶する記憶手段と、この記憶手段からチャート画像を読み出して投影する投影手段と、この投影手段によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出手段と、この明度検出手段により検出された各測定点での明度がこの明度検出手段の分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断手段と、この判断手段により前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶手段に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正手段と、この明度検出手段により検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶手段に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正手段と、この均一化補正手段により補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距手段と、この測距手段によって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影手段によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。 (1) The present invention relates to a storage means for storing a chart image, a projection means for reading out and projecting the chart image from the storage means, and brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen by the projection means. Brightness detection means for detecting the brightness at a predetermined resolution, judgment means for judging whether the brightness at each measurement point detected by the brightness detection means is the maximum level of resolution of the brightness detection means, and this judgment means Illuminance correction means for correcting the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image stored in the storage means so as to be lower than the maximum level when it is determined that there is a measurement point having the maximum level of resolution. And the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the storage means are corrected so that the brightness at each measurement point detected by the brightness detection means is uniform. Based on the uniformization correction means, the distance measurement means for measuring the distance to each measurement point after being corrected by the uniformization correction means, and the projection based on the distance data of each measurement point obtained by the distance measurement means Focusing control means for variably controlling the focus position of the chart image projected by the means.
(2)本発明は、チャート画像を記憶する記憶部と、この記憶部からチャート画像を読み出して投影する投影部とを備えた投影装置に用いられる測距処理方法であって、この投影部によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出ステップと、この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度がこの明度検出ステップの分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断ステップと、この判断ステップにより前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶部に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正ステップと、この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶部に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正ステップと、この均一化補正ステップにより補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距ステップと、この測距ステップによって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影装置によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップとを有することを特徴とする。 (2) The present invention is a distance measurement processing method used in a projection apparatus including a storage unit that stores a chart image and a projection unit that reads and projects the chart image from the storage unit. A brightness detection step that detects the brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen with a predetermined resolution, and the brightness at each measurement point detected by this brightness detection step is the maximum level of resolution of this brightness detection step. A determination step for determining whether or not the measurement point is determined, and when it is determined that there is a measurement point having the maximum level of the resolution, the storage unit stores the determination unit so as to be lower than the maximum level. The illuminance correction step for correcting the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image and the brightness at each measurement point detected by this brightness detection step are made uniform. A uniform correction step for correcting the illuminance at the measurement point of the chart image stored in the storage unit, a distance measurement step for measuring the distance to each measurement point after correction by the uniform correction step, And a focus control step of variably controlling the focus position of the chart image projected by the projection device based on the distance data of each measurement point obtained by the distance measurement step.
(3)本発明は、チャート画像を記憶する記憶部と、この記憶部からチャート画像を読み出して投影する投影部とを備えた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、この投影部によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出ステップと、この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度がこの明度検出ステップの分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断ステップと、この判断ステップにより前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶部に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正ステップと、この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶部に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正ステップと、この均一化補正ステップにより補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距ステップと、この測距ステップによって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影装置によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 (3) The present invention is a program executed by a computer built in a projection apparatus that includes a storage unit that stores a chart image and a projection unit that reads out and projects the chart image from the storage unit. A brightness detection step for detecting the brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen by the unit at a predetermined resolution, and the brightness at each measurement point detected by the brightness detection step is the resolution of the brightness detection step. A determination step for determining whether or not the level is the maximum level, and when the determination step determines that there is a measurement point that has the maximum level of the resolution, the storage unit stores the level so as to be lower than the maximum level. The illuminance correction step for correcting the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image being read, and at each measurement point detected by this brightness detection step A uniform correction step for correcting the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the storage unit so that the brightness is uniform, and after the correction by the uniform correction step, the distance to each measurement point is measured. A computer executes a distance measurement step and a focus control step for variably controlling a focus position of a chart image projected by the projection device based on distance data of each measurement point obtained by the distance measurement step. It is characterized by that.
本発明によれば、スクリーン上に投影されたチャート画像の明度を所定分解能で検出して最大レベルとなる場合に、チャート画像の測定点の照度を部分的に補正し、各測定点での明度が均一化するように補正することで、例えばランプが明るすぎる場合や、スクリーンまでの投影距離が短い場合に、位相差センサの入射光により一旦露光オーバー状態になったときでも、測距処理や合焦処理を行うことができる。 According to the present invention, when the brightness of the chart image projected on the screen is detected at a predetermined resolution and reaches the maximum level, the illuminance at the measurement point of the chart image is partially corrected, and the brightness at each measurement point is corrected. If the lamp is too bright or the projection distance to the screen is short, even if the overexposure is once caused by the incident light of the phase difference sensor, Focusing processing can be performed.
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る投影装置として小型のプロジェクタ装置を例にした場合の外観構成を示す図であり、図1(A)は上から見た場合の斜視図、同図(B)は下から見た場合の斜視図である。 FIG. 1 is a diagram showing an external configuration when a small projector device is taken as an example of a projection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a perspective view when viewed from above, B) is a perspective view when viewed from below.
図1(A)に示すように、このプロジェクタ装置10は、直方体状の本体ケーシング11の前面に、投影レンズ12、2つの位相差センサ131および132、Ir受信部14が設けられている。
As shown in FIG. 1A, the
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により形成された光像を投影するためのものであり、この実施形態では合焦位置およびズーム位置(投影画角)を任意に可変できるものとする。
The
位相差センサ131および132は、それぞれ被写体像に対する視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的にはスクリーン上の画像までの距離を測定するものである。具体的には、本体ケーシング11に対して縦方向に配置された位相差センサ131の測距レンズ13a,13bで縦方向(垂直方向)の被写体までの距離を測定し、位相差センサ131に対して横方向に配置された位相差センサ132の測距レンズ13c,13dで横方向(水平方向)の被写体までの距離を測定するように構成されている。
The
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(図示しない)からのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。 The Ir receiver 14 receives infrared light on which key operation signals from a remote controller (not shown) of the projector device 10 (not shown) are superimposed.
また、本体ケーシング11の上面には、本体メインキー/インジケータ15、スピーカ16、およびカバー17が配設される。なお、本体メインキー/インジケータ15の詳細については後述する。スピーカ16は、動画像の再生時等に音声を拡声出力する。カバー17は、ここではサブキー(図示しない)を操作する際に開閉する。このサブキーは、プロジェクタ装置10のリモートコントローラを使用せずに、本体メインキー/インジケータ15のキーでは設定指示できない詳細な各種動作等を設定指示するために操作される。
A main body main key /
さらに、図1(B)に示すように、本体ケーシング11の背面には、入出力コネクタ部18、Ir受信部19、およびACアダプタ接続部20が配設される。
Further, as shown in FIG. 1B, an input / output connector portion 18, an Ir receiving portion 19, and an AC adapter connecting portion 20 are disposed on the back surface of the
入出力コネクタ部18は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続のためのUSB端子、映像入力用のミニD−SUB端子、S端子、およびRCA端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。 The input / output connector unit 18 includes, for example, a USB terminal for connection with an external device such as a personal computer, a mini D-SUB terminal for video input, an S terminal, an RCA terminal, a stereo mini terminal for audio input, and the like. Become.
Ir受信部19は、Ir受信部14と同様に、リモートコントローラ(図示しない)からのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。ACアダプタ接続部20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。 Similar to the Ir receiver 14, the Ir receiver 19 receives infrared light on which a key operation signal from a remote controller (not shown) is superimposed. The AC adapter connection unit 20 connects a cable from an AC adapter (not shown) serving as a power source.
また、本体ケーシング11の下面には、背面側に一対の固定脚部21a,21bが取り付けられるとともに、前面側に高さ調節が可能な調整脚部22が取り付けられる。調整脚部22は、そのねじ回転位置を手動で操作することにより、正確には投影レンズ12の投影方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整する。
A pair of
図2は本体メインキー/インジケータ15の詳細な配置構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed arrangement of the main body main key /
本体メインキー/インジケータ15には、電源(power)キー15a、ズーム(Zoom)キー15b、フォーカス(Focus)キー15c、「AFK」キー15d、「Input」キー15e、「Auto」キー15f、「menu」キー15g、「Keystone」キー15h、「HELP」キー15i、「Esc」キー15j、「アップ(↑)」キー15k、「ダウン(↓)」キー15l、「レフト(←)」キー15m、「ライト(→)」キー15n、および「Enter」キー15oと、電源/待機(power/standby)インジケータ15p、および温度(TEMP)インジケータ15qを備える。
The main body main key /
電源キー15aは、電源のオン/オフを指示する。ズームキー15bは、「△」「▽」の操作によりズームアップ(tele)およびズームダウン(wide)を指示する。
The
フォーカスキー15cは、「△」「▽」の操作により合焦位置の前方向および後方向への移動を指示する。「AFK」キー15dは、自動合焦(Automatic Focus)と自動台形補正(Automatic Keystone correction)の即時実行を指示する。 The focus key 15c instructs to move the in-focus position forward and backward by the operation of “Δ” and “▽”. The “AFK” key 15d instructs immediate execution of automatic focusing and automatic keystone correction.
「Input」キー15eは、入出力コネクタ部18のいずれかに入力される映像信号の手動切換えを指示し、「Auto」キー15fは、同入出力コネクタ部18のいずれかに入力される映像信号の自動切換えを指示する。 The “Input” key 15 e instructs manual switching of the video signal input to any of the input / output connector sections 18, and the “Auto” key 15 f is a video signal input to any of the input / output connector sections 18. Directs automatic switching.
「menu」キー15gは、投影動作に関する各種メニュー項目の表示を指示し、「Keystone」キー15hは、台形補正の手動操作を指示する。「HELP」キー15iは、指示操作が不明な場合の各種ヘルプ情報の表示を指示し、「Esc」キー15jはその時点での操作の解除を指示する。 The “menu” key 15g instructs display of various menu items relating to the projection operation, and the “Keystone” key 15h instructs manual operation of keystone correction. The “HELP” key 15i instructs display of various help information when the instruction operation is unknown, and the “Esc” key 15j instructs release of the operation at that time.
「アップ」キー15k、「ダウン」キー15l、「レフト」キー15m、および「ライト」キー15nは、メニュー項目や手動台形補正方向、ポインタやカーソル等その時点で選択または移動方向を指示する場合に応じて操作する。 The “up” key 15k, “down” key 15l, “left” key 15m, and “right” key 15n are used to indicate a menu item, manual keystone correction direction, pointer, cursor, or the like at that time to select or move. Operate accordingly.
電源/待機インジケータ15pは、電源のオン/オフ状態と映像信号の入力がない状態を例えば緑色と赤色のLEDの点灯/消灯あるいは点滅により表示する。温度インジケータ15qは、画像投影の光源となるランプの温度が投影に適した状態となっているか否かを例えば緑色と赤色のLEDの点灯/消灯あるいは点滅により表示する。
The power /
図3はプロジェクタ装置10の電子回路の機能構成を示すブロック図である。図3において、例えばRGB仕様のアナログ信号からなる映像信号が入出力コネクタ部18より入力されると、入出力インタフェース(I/F)31に設けられたビデオA/D変換器31a、31b、31cによりA/D変換されてスケーラ部32に出力される。スケーラ部32は、表示素子36の解像度に見合った画像データになるように所定のフォーマットの映像信号に統一した後に表示コントローラ部33へ出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the electronic circuit of the
なお、入出力コネクタ部18より入力された各種規格の映像信号は、入出力インタフェース(I/F)部31、システムバスSBを介してスケーラ部32で所定のフォーマットの映像信号に統一された後に表示コントローラ部33へ送られる。
Note that video signals of various standards input from the input / output connector unit 18 are unified into video signals of a predetermined format by the
表示コントローラ部33は、スケーラ部32やコントローラ部39から入力される画像データをビデオRAM部34に展開記憶させるとともに、このビデオRAM部34の記憶内容からビデオ信号を発生する。
The
この表示コントローラ部33では、ビデオRAM34に記憶されている画像データを適宜フレームレートで読み出してビデオ信号を生成し、このビデオ信号を例えば30[フレーム/秒]で空間的光変調素子(SOM)からなる表示素子36を表示駆動する。例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ37が出射する高輝度の白色光をこの表示素子36に対して照射することで、表示素子36からの反射光を投影レンズ12を介してスクリーン56上に投影することで光像が形成され表示される。投影レンズ12は、ズーム/フォーカス制御部38により制御されるレンズモータ(図示しない)により駆動されることで、ズーム位置およびフォーカス位置を適宜移動する。
In this
コントローラ部39は、マイクロコンピュータからなり、後述する自動合焦処理および自動台形補正処理を含む動作プログラムを固定的に記憶したROM、およびワークメモリとして使用されるRAM、ROMから読み出した動作プログラムを実行するCPU等を備える。コントローラ部39は、各回路のすべての動作制御を行う。また、このコントローラ部39には、システムバスSBを介して画像記憶部40、音声処理部41、センサ制御部42が接続される。
The
画像記憶部40は、例えばフラッシュメモリ等からなり、後述するチャート画像(横チャート画像および縦チャート画像)やユーザロゴ画像の画像データを記憶する。コントローラ部39は、指示された画像データを画像記憶部40から適宜読み出し、表示コントローラ部33を介してビデオRAM部34に記憶させる。
The
音声処理部41は、PCM音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化して音声信号を生成し、スピーカ16を駆動して拡声放音させる。
The
センサ制御部42は、測距レンズ13a,13bを有する位相差センサ131と測距レンズ13c,13dを有する位相差センサ132とにセンサ積分制御信号S1,S3を出力してこれらのセンサを駆動し、位相差センサ131,132から出力されるセンサ出力信号S2,S4を入力する。センサ制御部42は、内部にセンサ出力信号S2,S4をデジタル信号に変換する例えば8bitの分解能を有するA/D変換器42aを有し、このセンサ出力データをコントローラ部39に設けられたRAMに出力する。センサ制御部42からセンサ出力データをRAMに記憶したコントローラ部39は、後述する投影表示されたチャート画像中の任意のポイント位置までの距離を測定する。
The
CW(Color Wheel)制御部44は、表示コントローラ部33から出力される同期信号S5に応じて制御されており、同期信号S5の垂直同期信号に同期するカラーホイールモータ駆動信号S6をモータ(図示しない)に与えてカラーホイール45を回転させる。
The CW (Color Wheel)
このカラーホイール45は、円形形状の光透過板であり、W,R,G,Bの4色に塗り分けられた透過板により光源ランプ37から照射される白色光の内1色を透過する。カラーホイール45の外周には1カ所のマーカ部(図示しない)が設けられており、カラーホイール45が回転してマーカ部がフォトカプラ(図示しない)上を通過したことを検出して1回転に1回発生するハイレベルのパルスからなるマーカ信号S7をCW制御部44に出力する。
The color wheel 45 is a circular light transmission plate, and transmits one color of white light emitted from the light source lamp 37 by a transmission plate divided into four colors of W, R, G, and B. A marker portion (not shown) is provided on the outer periphery of the color wheel 45. When the color wheel 45 rotates and the marker portion passes over a photocoupler (not shown), the rotation is performed once. A marker signal S7 composed of a high-level pulse generated once is output to the
カラーホイール45を透過した光は、インテグレータ47を介してミラー48の方向に出射され、ミラー48の反射面により反射された光が表示素子36のそれぞれの画素により反射され、さらに、それぞれの画素から光軸方向に反射された光が投影レンズ12を介してスクリーン56上に投影される。
The light transmitted through the color wheel 45 is emitted in the direction of the mirror 48 via the integrator 47, and the light reflected by the reflection surface of the mirror 48 is reflected by each pixel of the
なお、本体メインキー/インジケータ15とカバー17内に備えられる本体サブキーによりキー/インジケータ部43を構成し、このキー/インジケータ部43におけるキー操作信号が直接にコントローラ部39に入力され、また、コントローラ部39は電源/待機インジケータ15pおよび温度インジケータ15qを直接点灯/点滅駆動する一方で、Ir受信部14およびIr受信部19により受光された赤外光受信信号も直接にコントローラ部39に入力される。
The main body main key /
次に、図4から図6を参照して、このプロジェクタ装置10に用いられる位相差センサ方式による角度検出の方法について説明する。なお、ここではプロジェクタ装置10に設けられた2組の位相差センサ131,132のうち、水平測距用の位相差センサ132を例にして説明する。なお、垂直測距用の位相差センサ131についても同様である。
Next, an angle detection method using the phase difference sensor method used in the
まず、図4を参照して、三角測距の原理について説明する。 First, the principle of triangulation will be described with reference to FIG.
図4はその説明図であり、水平測距に用いる位相差センサ132を上から見た場合を示している。位相差センサ132は、一対の測距レンズ13c,13dと、この測距レンズ13c,13dに対向して配設された一対のフォトセンサアレイ51,52とから構成されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a case where the
今、位相差センサ132からスクリーン上に投影された被写体53までの距離を測定する場合において、被写体53に対して照射された光の反射光が一方の測距レンズ13cを通じてフォトセンサアレイ51に結像するとともに、その反射光が他方の測距レンズ13dを通じてフォトセンサアレイ52に結像する。図中の54および55がその被写体像を示している。
Now, when measuring the distance from the
ここで、各測距レンズ13c、13dの光軸と結像間のそれぞれ距離をx1、x2とし、測距レンズ13c、13dの光軸間の距離をB、フォトセンサアレイ51、52と測距レンズ13c、13d間の距離をfとすると、被写体53までの距離dは以下のような式で求められる。
d=B*f/(x1+x2) (1)
Here, the distances between the optical axes of the
d = B * f / (x1 + x2) (1)
(1)式において、B、fはセンサ固有の値であるので、被写体53までの距離dはフォトセンサアレイ51、52の位相(x1,x2)で求められることになる。
In equation (1), B and f are values specific to the sensor, and therefore the distance d to the subject 53 is obtained by the phase (x1, x2) of the
次に、図5から図8を参照して、多点測距について説明する。 Next, multipoint ranging will be described with reference to FIGS.
図5はその説明図であり、位相差センサ132を構成する一対のフォトセンサアレイ51、52はそれぞれに一列に配設された数百bitのフォトセンサを有するラインセンサで構成される。これらのフォトセンサを複数のグループに分け、そのグループ毎に測距を行うのが多点測距である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the
図5に示す例では、フォトセンサアレイ51、52に含まれるフォトセンサをそれぞれに3つのグループに分け、A1とA2グループのフォトセンサを用いてスクリーン56に向かって右側を測距し、B1とB2グループのフォトセンサを用いてスクリーン56の中央付近を測距し、C1とC2グループのフォトセンサを用いてスクリーン56に向かって左側を測距する場合が示されている。
In the example shown in FIG. 5, the photosensors included in the
ここで、図6において、位相差センサ132とスクリーン56との位置関係を示すと、位相差センサ132とスクリーン56が平行である場合には、スクリーン56の右側、中央、左側の3つの測定点を測距すると(D,E,Fとする)、位相差がD=E=Fといった関係が成り立つ。
Here, in FIG. 6, the positional relationship between the
一方、スクリーン56がθだけ傾いて図中の点線で示すような状態になった場合、スクリーン56の右側、中央、左側の3つの測定点を測距すると(D´,E´,F´とする)、位相差がD´<E´<F´といった関係になる。この場合、スクリーン56は平面であるから、この3点は一次関数的な直線として表すことができ、この3点の距離からスクリーン56の傾き角度、つまりは、スクリーン56に投影された画像の傾き角度を求めることができる。
On the other hand, when the
ところで、上述したような測距を行う場合、位相差センサ131,132にて各測定点を感知できるように、図7(A),(B)に示すように白黒のパターン画像からなるチャート画像61,71が用いられる。
By the way, when the distance measurement as described above is performed, a chart image composed of a black and white pattern image as shown in FIGS. 7A and 7B so that each measurement point can be detected by the
図7(A)は水平測距用に用いられる横チャート画像61の一例を示す図であり、この横チャート画像61には、その垂直方向に3本の白線62〜64のパターンが等間隔に配置されている。白線62〜64以外の部分は黒(暗部)であるのに対し、白線62〜64の部分は白(明部)であり、そのコントラストの差から当該画像61のパターンを水平方向に位相差センサ132にて読み取った場合に3箇所の測定点P1,P2,P3を検知できるように構成されている。
FIG. 7A is a diagram showing an example of a
また、図7(B)は垂直測距用に用いられる縦チャート画像71の一例を示す図であり、横チャート画像61の向きを変えたものと同じである。すなわち、この縦チャート画像71には、その水平方向に3本の白線72〜74のパターンが等間隔に配置されている。白線72〜74以外の部分は黒(暗部)であるのに対し、白線72〜74の部分は白(明部)であり、そのコントラストの差から当該画像61のパターンを垂直方向に位相差センサ131にて読み取った場合に3箇所の測定点P4,P5,P6を検知できるように構成されている。
FIG. 7B is a diagram showing an example of the
ここで、図7(A)に示す横チャート画像61をスクリーン56上に投影し、位相差センサ132にて測定点P1,P2,P3を測距する場合において、その横チャート画像61のスクリーン全体が均一の明るさであることが要求される。これは、位相差センサ132では、スクリーンからの反射光に応じて測定点P1,P2,P3を検出しているため、スクリーンの明るさにムラがあると、測定点P1,P2,P3のすべてを正確に検出できず、誤測距してしまう可能性があるからである。
Here, when the
図7(B)に示す縦チャート画像71をスクリーン56上に投影して位相差センサ131にて測定点P4,P5,P6を測距する場合も同様である。
The same applies to the case where the
このような明るさのばらつきは、特に、図8に示すように、スクリーン56に対してプロジェクタ装置10が傾いて設置されている場合に生じる。すなわち、図8に示す例では、プロジェクタ装置10の投影レンズ12に近い白線64の部分が最も明るくなり、続いて、白線63、白線62の順となる。
Such variation in brightness occurs particularly when the
このような場合、通常は、ユーザがプロジェクタ装置10の傾きを直すなどして白線62〜64が同じ明るさで表示されるように調整する必要があるが、本実施形態では、これを自動調整してスクリーン56上の最も明るい部位の明るさを制限し、各部の明るさを均一化してから測距を実行することを特徴とするものである。
In such a case, it is usually necessary for the user to adjust the
以下に、図9から図12を参照して、本実施形態の動作について詳しく説明する。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 12.
図9は、電源がオンされている状態で、本体メインキー/インジケータ15の「AFK」キー15dの操作により強制的に実行される割込み処理としての自動合焦および自動台形補正の処理内容を示すフローチャートであり、コントローラ部39に設けられたCPUがROMに記憶されている動作プログラムを読み出して順次実行することで制御される。
FIG. 9 shows the processing contents of automatic focusing and automatic keystone correction as interrupt processing that is forcibly executed by operating the “AFK” key 15d of the main body main key /
なお、ここでは「AFK」キー15dの操作に対応して自動合焦処理と自動台形補正処理を1回のみ実行するワンショットモードと、「AFK」キー15dが1回目に操作されてから再度2回目に操作されるまでの間、自動合焦処理と自動台形補正処理を繰返し連続して実行するコンティニューモードとのいずれか一方を、予め本体メインキー/インジケータ15の「menu」キー15gと「アップ」キー15k、「ダウン」キー15l、および「Enter」キー15o等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。
Here, in response to the operation of the “AFK” key 15d, the one-shot mode in which the automatic focusing process and the automatic trapezoidal correction process are executed only once, and again after the “AFK” key 15d is operated for the first time, 2 Until the second operation, either the automatic focusing process or the continuous mode in which the automatic trapezoidal correction process is repeatedly and continuously executed is previously set to the “menu” key 15 g of the main body main key /
その処理当初には、「AFK」キー15dの操作がなされるのを待機し(ステップA10)、「AFK」キー15dが操作されたと判断した時点で、それまでの動作を中断して割込み処理としての自動合焦処理と自動台形補正処理を開始する状態を設定した上で(ステップA20)、まず1回目の自動合焦処理と自動台形補正処理を実行する(ステップA30)。 At the beginning of the process, the operation waits until the “AFK” key 15d is operated (step A10). When it is determined that the “AFK” key 15d is operated, the operation up to that point is interrupted and interrupt processing is performed. First, the first automatic focusing process and the automatic keystone correction process are executed (step A30).
図10は、この自動合焦処理と自動台形補正処理の内容を示すサブルーチンであり、その当初には投影レンズ12を含む投影系により、画像記憶部40に記憶されている横チャート画像61の画像データを読み出し、この画像データをスケーラ部32から表示コントローラ部33を介してビデオRAM34に転送し、横チャート画像61の画像データをビデオRAM34に記憶させることで、図7(A)に示すような横チャート画像61を投影表示させる(ステップB10)。この横チャート画像61は、等間隔で水平方向に配列された3本の白線62〜64を有するパターン画像からなる。
FIG. 10 is a subroutine showing the contents of the automatic focusing process and the automatic trapezoidal correction process. Initially, the image of the
この横チャート画像61をスクリーン56上に投影表示させた状態で、まず、センサ制御部42がセンサ積分制御信号S3を水平測距用の位相差センサ132に出力して駆動し、位相差センサ132から出力されるセンサ出力信号S4をA/D変換器42aに入力し、A/D変換器42aから出力されるセンサ出力データをコントローラ部39に設けられたRAMに記憶することで、水平方向に白線62〜64上の測定点P1,P2,P3(明点)を順次読み取り(ステップB20)、これらの測定点P1,P2,P3の明度を検出する(ステップB30)。
In a state where the
ここで、測定点P1,P2,P3の少なくとも1点の明るさがFFhになっている場合には、A/D変換器42aのダイナミックレンジを超えた高明度になっている。すなわち、位相差センサに露光させるための積分時間に到達する前に露光オーバー状態になっているので(ステップB40のYes)、明るさがFFhになっている測定点に対応する横チャート画像61の画像データをビデオRAM34から読み出し、このデータから01hを引いて再度ビデオRAM34に書き込むことで照度を部分的に減少するように補正する(ステップB50)。
Here, when the brightness of at least one of the measurement points P1, P2, and P3 is FFh, the brightness is higher than the dynamic range of the A /
図11に具体例を示す。今、図11(A)に示すように、横チャート画像61の中の白線62〜64上の測定点P1,P2,P3を読み取った結果、同図(B)に示すように、P1<P2<P3といった順で明るさが異なり、測定点P3の明度がA/D変換器42aから出力される明度の最大値(FFh)になっていたとする。この場合には、ランプが明るすぎるときや、スクリーンまでの投影距離が短いときに、測定点P3にハレーション現象が起こる場合があり、A/D変換器42aのダイナミックレンジを超えた高明度になっている。
A specific example is shown in FIG. As shown in FIG. 11A, as a result of reading the measurement points P1, P2, and P3 on the
このような場合に、同図(C)に示すように、測定点P3部分の明るさについては、測定点P3の明度を例えばダイナミックレンジ内のFEh(図11(C)に図示せず)となるように、ビデオRAM34に記憶されている横チャート画像61内の測定点P3に対応する画素部分の照度データを01hだけ減少させ、再度、ビデオRAM34に記憶する。そして、ステップB10に戻って、補正後の横チャート画像61を表示素子36によりスクリーン56上に投影表示させる。このとき、測定点P1,P2部分の明度については、変更しないこととする。
In such a case, as shown in FIG. 11C, with respect to the brightness of the measurement point P3, the brightness of the measurement point P3 is, for example, FEh (not shown in FIG. 11C) within the dynamic range. As described above, the illuminance data of the pixel portion corresponding to the measurement point P3 in the
また、ランプが明るすぎるときや、スクリーンまでの投影距離が短いときに、図8のようにスクリーン56に対してプロジェクタ装置10が傾いて設置されている場合ではなく、スクリーン56の正面にプロジェクタ装置10が設置された場合は、測定点P1,P2,P3の明度がそろって最大値(FFh)になることもある。この場合は、測定点P1,P2,P3の全ての明度をダイナミックレンジ内になるように減少させる。
Further, when the lamp is too bright or when the projection distance to the screen is short, the
そして、ステップB40,B50を1回実行させる毎に横チャート画像61が照度補正され、測定点P1,P2,P3の明度を再チェックした結果、それぞれに明度がFEh以下になっているものと判断された場合には上記ダイナミックレンジ内に入っているのでハレーション現象を抑制できたことになる。すなわち、位相差センサの積分時間に到達しても露光オーバー状態にならない(ステップB40のNo)。次いで、測定点P1,P2,P3の明度にばらつきがあり、不均一であった場合には(ステップB43のNo)、これらの測定点P1,P2,P3が同程度の明度になるように、横チャート画像61の測定点の照度を部分的に補正する(ステップB45)。
The
詳しくは、測定点P1,P2,P3の各明度(明るさの度合い)を比較することにより、その中で2番目に明るい測定点の明度を基準値とし、他の測定点の明度をこの基準値に近づけるように、ビデオRAM34に記憶されている横チャート画像61の画像データを補正する。
Specifically, by comparing the lightness (degrees of brightness) of the measurement points P1, P2, and P3, the lightness of the second brightest measurement point is used as a reference value, and the lightness of other measurement points is used as the reference. The image data of the
図12に具体例を示す。今、図12(A)に示すように、横チャート画像61の中の白線62〜64上の測定点P1,P2,P3を読み取った結果、同図(B)に示すように、P1<P2<P3といった順で明度が異なっていたとする。
A specific example is shown in FIG. Now, as shown in FIG. 12A, as a result of reading the measurement points P1, P2, and P3 on the
このような場合に、同図(C)に示すように、2番目に明るい測定点P2の明度に合わせて他の測定点P1、P3の部分を補正する。測定点P1部分の明度については、測定点P1の明度と基準となる測定点P2の明度との差分に基づいて、横チャート画像61内の測定点P1に対応する投影画像の画素部分の照度を上げるべく、ビデオRAM34に記憶されている横チャート画像61の画像データを補正する。
In such a case, as shown in FIG. 5C, the other measurement points P1 and P3 are corrected in accordance with the lightness of the second brightest measurement point P2. Regarding the brightness of the measurement point P1 portion, the illuminance of the pixel portion of the projection image corresponding to the measurement point P1 in the
同様に、測定点P3部分の明度については、測定点P3の明度と基準となる測定点P2の明度との差分に基づいて、横チャート画像61内の測定点P3に対応する投影画像の画素部分の照度を下げるべく、ビデオRAM34に記憶されている横チャート画像61の画像データを補正する。
Similarly, regarding the brightness of the measurement point P3, the pixel portion of the projection image corresponding to the measurement point P3 in the
そして、照度補正後に測定点P1,P2,P3の明度を再検出した結果、それぞれに同程度の明度を有して均一化されているものと判断された場合には(ステップB43のYes)、センサ制御部42により横チャート画像61の測定点P1,P2,P3の各投影画像位置までの距離を順次測定する(ステップB60)。
When the brightness of the measurement points P1, P2, P3 is re-detected after the illuminance correction, when it is determined that each of the measurement points P1, P2, P3 has the same brightness and is uniform (Yes in step B43), The
なお、各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点P2を先に測定した後、画面に向かって左ポイントとなる測定点P1、そして、画面に向かって右ポイントとなる測定点P3といった順で測定することでもよい。ここで得られた各測定点の距離データは、コントローラ部39に設けられた測距結果記憶部39aに記憶保持される。
Note that the order of measuring each measurement point is not particularly limited. For example, after measuring the measurement point P2 as the central point first, the measurement point P1 as the left point toward the screen, and the screen Alternatively, the measurement may be performed in the order of the measurement point P3 that becomes the right point toward. The distance data of each measurement point obtained here is stored and held in a distance measurement
ここで、測距結果記憶部39aに記憶された各測定点P1,P2,P3の距離データに基づいて、投影光軸に対するスクリーン上の左右方向(水平方向)の角度「θh」を算出する(ステップB70)。
Here, an angle “θh” in the horizontal direction (horizontal direction) on the screen with respect to the projection optical axis is calculated based on the distance data of the measurement points P1, P2, and P3 stored in the distance measurement
次に、横チャート画像61に代え、画像記憶部40に記憶されている画像データに基づいて、今度は図7(B)に示す縦チャート画像71を投影表示させる(ステップB80)。この縦チャート画像71は、等間隔で垂直方向に配列された3本の白線72〜74を有するパターン画像からなる。
Next, instead of the
この縦チャート画像71を投影表示させた状態で、まず、垂直測距用の位相差センサ131を駆動し、垂直方向に白線72〜74上の測定点P4,P5,P6(明点)を順次読み取ることにより(ステップB90)、これらの測定点P4,P5,P6の明度を検出する(ステップB100)。
In a state where the
ここで、測定点P4,P5,P6の少なくとも1点の明度がFFhになっている場合には(ステップB110のYes)、明度がFFhになっている測定点に対応する投影画像の照度を部分的に減少するように補正する(ステップB120)。 Here, when the brightness of at least one of the measurement points P4, P5, and P6 is FFh (Yes in Step B110), the illuminance of the projection image corresponding to the measurement point with the brightness of FFh is partially set. So as to decrease automatically (step B120).
そして、照度補正後に測定点P4,P5,P6の明度を再チェックした結果、それぞれに明度がFEh以下になっているものと判断された場合には上記ダイナミックレンジ内に入っているのでハレーション現象を抑制できたことになる。すなわち、位相差センサの積分時間に到達しても露光オーバー状態にならない(ステップB110のNo)。次いで、測定点P4,P5,P6の明度にばらつきがあり、不均一であった場合には(ステップB113のNo)、これらの測定点P4,P5,P6が同じ明度になるように、横チャート画像61の場合と同様の方法にて、投影画像の照度を部分的に補正する(ステップB115)。 When the brightness of the measurement points P4, P5, and P6 is rechecked after the illuminance correction, if it is determined that the brightness is FEh or less, the halation phenomenon occurs because the brightness is within the dynamic range. It was able to be suppressed. That is, even if the integration time of the phase difference sensor is reached, the overexposure state is not reached (No in step B110). Next, when the brightness of the measurement points P4, P5 and P6 varies and is not uniform (No in Step B113), a horizontal chart is used so that these measurement points P4, P5 and P6 have the same brightness. The illuminance of the projection image is partially corrected by the same method as that for the image 61 (step B115).
そして、照度補正後に測定点P4,P5,P6の明度を再チェックした結果、それぞれに同程度の明度を有して均一化されているものと判断されたならば(ステップB113のYes)、センサ制御部42により縦チャート画像71の測定点P4,P5,P6の各投影画像位置までの距離を順次測定する(ステップB130)。
If the brightness of the measurement points P4, P5, and P6 is rechecked after the illuminance correction, and it is determined that each has the same brightness and is uniform (Yes in step B113), the sensor The
なお、各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点P5を先に測定した後、画面に向かって上ポイントとなる測定点P4、そして、画面に向かって下ポイントとなる測定点P6といった順で測定することでもよい。ここで得られた各測定点の距離データは、コントローラ部39に設けられた測距結果記憶部39aに記憶保持される。
Note that the order of measuring each measurement point is not particularly limited. For example, after measuring the measurement point P5 as the central point first, the measurement point P4 as the upper point toward the screen, and the screen Alternatively, the measurement may be performed in the order of the measurement point P6 that becomes the lower point toward. The distance data of each measurement point obtained here is stored and held in a distance measurement
ここで、測距結果記憶部39aに記憶された各測定点P4,P5,P6の距離データに基づいて、投影光軸に対するスクリーン上の上下方向(垂直方向)の角度「θv」を算出する(ステップB140)。
Here, based on the distance data of the measurement points P4, P5, and P6 stored in the distance measurement
次いで、ステップB20またはB90で測定された中央に位置する測定点の投影画像位置までの距離をそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し(ステップB150)、その距離値に応じた合焦位置となるようにズーム/フォーカス制御部38によりレンズモータ(図示しない)を制御して投影レンズ12を移動させる。
Next, the distance to the projection image position of the measurement point located at the center measured in step B20 or B90 is obtained as it is as a distance value representative of the projection image (step B150), and the distance corresponding to the distance value is obtained. The
その後、ステップB70、B140で得られた画像を投影しているスクリーン上の左右方向の角度「θh」および上下方向の角度「θv」を基にして、スクリーンが全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される映像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し、表示コントローラ部33にビデオRAM34で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、および左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で(ステップB160)、この図10に示す一連のサブルーチンを一旦終了して図9に示す処理に戻る。
After that, based on the horizontal angle “θh” and the vertical angle “θv” on the screen on which the image obtained in Steps B70 and B140 is projected, what angle and in what direction the screen is overall Whether the projection image should be a rectangle with the same appropriate aspect ratio as the input video signal, the required trapezoidal correction angle is calculated and stored in the
図9では、ステップA30での自動合焦と自動台形補正を実行した後、その時点で上述したコンティニューモードが設定されているか否かを判断する(ステップA40)。 In FIG. 9, after the automatic focusing and automatic keystone correction in step A30, it is determined whether or not the above-described continue mode is set at that time (step A40).
ここで、コンティニューモードが設定されていると判断した場合、次いで2回目の「AFK」キー15dの操作がないことを確認した上で(ステップA50)、ステップA30に戻り、再度自動合焦と自動台形補正を実行する。 Here, if it is determined that the continue mode is set, after confirming that there is no second operation of the “AFK” key 15d (step A50), the process returns to step A30, and automatic focusing and automatic are performed again. Perform keystone correction.
こうしてコンティニューモードが設定されている状態では、2回目の「AFK」キー15dが操作されるまでステップA30〜A50の処理を繰返し実行することで、自動合焦と自動台形補正の処理を実行し続ける。 In the state in which the continue mode is set in this way, the processes of steps A30 to A50 are repeatedly executed until the second “AFK” key 15d is operated, thereby continuously executing the processes of automatic focusing and automatic keystone correction. .
2回目の「AFK」キー15dが操作されたとステップA50で判断した場合、およびステップA40でコンティニューモードではなくワンショットモードが設定されていると判断した場合には、その時点で割込み処理である自動合焦と自動台形補正を終了する状態を設定し(ステップA60)、再びそれまでの動作に復帰した上で、再度の「AFK」キー15dの操作に備えてステップA10からの処理に戻る。 If it is determined in step A50 that the second “AFK” key 15d has been operated, or if it is determined in step A40 that the one-shot mode is set instead of the continue mode, the automatic interrupt processing is performed at that time. A state for ending focusing and automatic keystone correction is set (step A60), and after returning to the previous operation, the process returns to step A10 in preparation for the operation of the “AFK” key 15d again.
このように、ユーザが本体メインキー/インジケータ15の「AFK」キー15dを操作すると、そのキー操作に対応してスクリーン中の縦横各方向に対応した複数の測定点までの距離が測定され、その測定結果に基づいて投影画像の自動合焦と自動台形補正が同時に実行される。したがって、1回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置および台形歪を自動調整できる。
As described above, when the user operates the “AFK” key 15d of the main body main key /
また、自動合焦と自動台形補正処理の前処理として必要となる測距を行う場合に、画像スクリーン上の各測定点で同程度の明度に自動調整してから測距を行うようにしたことで、例えばプロジェクタ装置10が図8に示すようにスクリーン56に対して傾いて設置されていたとしても、各測定点に対する正確な距離データを得ることができ、その距離データを用いた自動合焦処理および自動台形補正処理により、歪みのない綺麗な画像をスクリーン上に投影することが可能となる。
In addition, when performing distance measurement, which is necessary as preprocessing for automatic focusing and automatic keystone correction processing, the distance is measured after automatically adjusting to the same brightness at each measurement point on the image screen. Thus, for example, even if the
また、スクリーン上に投影されたチャート画像の明度を所定分解能で検出して最大レベルとなる場合に、チャート画像の測定点の照度を部分的に補正し、各測定点での明度が均一化するように補正することで、例えばランプが明るすぎる場合や、スクリーンまでの投影距離が短い場合に、位相差センサの入射光により一旦露光オーバー状態になったときでも、測距処理や合焦処理を行うことができる。 Further, when the brightness of the chart image projected on the screen is detected at a predetermined resolution and reaches the maximum level, the illuminance at the measurement point of the chart image is partially corrected, and the brightness at each measurement point is made uniform. Thus, for example, when the lamp is too bright or the projection distance to the screen is short, even if the exposure is once overexposed by the incident light of the phase difference sensor, the ranging process and the focusing process are performed. It can be carried out.
また、分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合には、この最大レベルよりも低くなるまでビデオRAMに記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を部分的に補正するように制御することで、ハレーション現象を抑制できたことになる。 If it is determined that there is a measurement point having the maximum level of resolution, the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image stored in the video RAM is partially corrected until the measurement point becomes lower than the maximum level. By controlling so, the halation phenomenon can be suppressed.
また、ハレーション現象を抑制した後に、各測定点での明度が均一化するまでビデオRAMに記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正するように制御することで、より正確に測距処理や合焦処理を行うことができる。 In addition, after suppressing the halation phenomenon, control is performed to correct the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the video RAM until the brightness at each measurement point becomes uniform, thereby more accurately measuring the distance. And focusing processing can be performed.
また、ハレーション現象を抑制した後に、各測定点での明度のうち2番目に明るい明度を基準に他の測定点の明度を合わせるようにチャート画像の測定点の照度を部分的に補正することで、より正確かつ迅速に測距処理や合焦処理を行うことができる。 In addition, after suppressing the halation phenomenon, by partially correcting the illuminance at the measurement points of the chart image so that the brightness of the other measurement points is matched with the second brightest lightness at each measurement point as a reference Thus, the ranging process and the focusing process can be performed more accurately and quickly.
なお、実施形態では、画像スクリーンの水平方向と垂直方向について、それぞれに3箇所の測定点を定めて測距を行うものとしたが、測定点をさらに増やしても良く、その場合には、各測定点について同様に明るさを調整してから測距を行うことになる。 In the embodiment, the distance is measured by determining three measurement points for each of the horizontal direction and the vertical direction of the image screen. However, the number of measurement points may be further increased. Similarly, the distance is measured after adjusting the brightness of the measurement point.
また、画像スクリーンの水平方向および垂直方向のどちらか一方の方向に対してだけ、各測定点の明度を調整して測距を行うことでもよい。この場合、一般的には画像スクリーンの水平方向の方が測距の精度を求められるので、少なくとも水平方向に対してだけは、各測定点の明度を調整して測距を行うことが好ましい。 Further, distance measurement may be performed by adjusting the brightness of each measurement point only in one of the horizontal direction and the vertical direction of the image screen. In this case, since the accuracy of distance measurement is generally required in the horizontal direction of the image screen, it is preferable to perform distance measurement by adjusting the brightness of each measurement point at least in the horizontal direction.
また、各測定点の明度を調整する場合に、実施形態では最も暗い測定点の明度に他の測定点の明度を合わせるようにしたが、最も明るい測定点の明度に他の測定点の明度を合わせるようにしてもよいし、また、例えば各測定点の明度の平均値を求め、その平均値に合わせるようにしもよい。 In the embodiment, when adjusting the brightness of each measurement point, the brightness of the other measurement point is adjusted to the brightness of the darkest measurement point. However, the brightness of the other measurement point is set to the brightness of the brightest measurement point. For example, an average value of brightness at each measurement point may be obtained and matched with the average value.
また、照度を補正した補正後のチャート画像を画像記憶部40に記憶し、再度読み出すことができるようにしてもよい。この場合、プロジェクタ装置10の電源をOFFした後、また同じ設置状態である場合でもチャート画像の補正を行わず、読み出したチャート画像で測距を行うことができる。さらに、複数の補正後のチャート画像を画像記憶部40に記憶し、ユーザが選択して読み出せるようにしてもよい。
Further, the corrected chart image obtained by correcting the illuminance may be stored in the
その他、本発明は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 embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
さらに、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 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.
また、上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD−ROM等)、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、そのプログラム自体をネットワーク等の伝送媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムあるいは伝送媒体を介して提供されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。 In addition, the method described in the above-described embodiment is a program that can be executed by a computer, such as a magnetic disk (flexible disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD-ROM, etc.), a semiconductor memory, etc. The program can be written on a medium and applied to various apparatuses, or the program itself can be transmitted through a transmission medium such as a network and applied to various apparatuses. A computer that implements this apparatus reads a program recorded on a recording medium or a program provided via a transmission medium, and performs the above-described processing by controlling operations by this program.
10…プロジェクタ装置、11…本体ケーシング、12…投影レンズ、13a,13b,13c,13d…測距レンズ、14…Ir受信部、15…本体メインキー/インジケータ、15a…電源(power)キー、15b…ズーム(Zoom)キー、15c…フォーカス(Focus)キー、15d…「AFK」キー、15e…「Input」キー、15f…「Auto」キー、15p…電源/待機インジケータ、15q…温度インジケータ、16…スピーカ、17…カバー、18…入出力コネクタ部、19…Ir受信部、20…ACアダプタ接続部、21a,21b…固定脚部、22…調整脚部、31…入出力インタフェース(I/F)、32…スケーラ部、33…表示コントローラ部、34…ビデオRAM、35…表示駆動部、36…表示素子、37…光源ランプ、38…レンズモータ(M)、39…コントローラ部39a…測距結果記憶部、40…画像記憶部、41…音声処理部、42…センサ制御部、43…キー/インジケータ部、SB…システムバス、51,52…フォトセンサアレイ、54,55…被写体像、56…スクリーン、61…横チャート画像、62〜64…白線、P1〜3…測定点、71…縦チャート画像、72〜74…白線、P4〜6…測定点、131,132…位相差センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この記憶手段からチャート画像を読み出して投影する投影手段と、
この投影手段によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出手段と、
この明度検出手段により検出された各測定点での明度がこの明度検出手段の分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断手段と、
この判断手段により前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶手段に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正手段と、
この明度検出手段により検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶手段に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正手段と、
この均一化補正手段により補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距手段と、
この測距手段によって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影手段によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段とを備えたことを特徴とする投影装置。 Storage means for storing a chart image;
Projection means for reading out and projecting the chart image from the storage means;
Brightness detection means for detecting the brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen by the projection means with a predetermined resolution;
Determination means for determining whether or not the lightness at each measurement point detected by the lightness detection means is the maximum level of resolution of the lightness detection means;
When it is determined by the determination means that there is a measurement point having the maximum level of the resolution, the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image stored in the storage means is corrected so as to be lower than the maximum level. Illumination correction means;
Uniformity correction means for correcting the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the storage means so that the lightness at each measurement point detected by the lightness detection means is uniformized;
A distance measuring means for measuring the distance to each measurement point after being corrected by the uniformizing correction means,
A projection apparatus comprising: focus control means for variably controlling a focus position of a chart image projected by the projection means based on distance data of each measurement point obtained by the distance measurement means .
前記明度検出手段により検出された各測定点での明度のうち2番目に明るい明度を基準に他の測定点の明度を合わせるように前記チャート画像の測定点の照度を部分的に補正することを特徴とする請求項1記載の投影装置。 The uniformizing correction means includes:
Partially correcting the illuminance at the measurement points of the chart image so that the brightness of the other measurement points is matched based on the second brightest brightness among the brightness at each measurement point detected by the brightness detection means. The projection apparatus according to claim 1, wherein:
この投影部によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出ステップと、
この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度がこの明度検出ステップの分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断ステップと、
この判断ステップにより前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶部に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正ステップと、
この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶部に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正ステップと、
この均一化補正ステップにより補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距ステップと、
この測距ステップによって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影装置によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップとを有することを特徴とする測距処理方法。 A distance measurement processing method used in a projection apparatus including a storage unit that stores a chart image and a projection unit that reads and projects the chart image from the storage unit,
A brightness detection step for detecting brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen by the projection unit with a predetermined resolution;
A determination step of determining whether or not the lightness at each measurement point detected by the lightness detection step is the maximum level of resolution of the lightness detection step;
When it is determined in this determination step that there is a measurement point having the maximum level of the resolution, the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image stored in the storage unit is corrected so as to be lower than the maximum level. Illuminance correction step;
A homogenization correction step of correcting the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the storage unit so that the lightness at each measurement point detected by the lightness detection step is uniform;
A distance measuring step for measuring the distance to each measurement point after being corrected by the uniformization correction step;
Ranging processing comprising: a focusing control step for variably controlling a focusing position of the chart image projected by the projection device based on distance data of each measurement point obtained by the ranging step Method.
この投影部によりスクリーン上に投影されたチャート画像の複数測定点での明度を所定分解能で検出する明度検出ステップと、
この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度がこの明度検出ステップの分解能の最大レベルであるか否かを判断する判断ステップと、
この判断ステップにより前記分解能の最大レベルとなる測定点があると判断された場合に、この最大レベルよりも低くなるように前記記憶部に記憶されているチャート画像の該当測定点の照度を補正する照度補正ステップと、
この明度検出ステップにより検出された各測定点での明度が均一化するように前記記憶部に記憶されているチャート画像の測定点の照度を補正する均一化補正ステップと、
この均一化補正ステップにより補正された後に、各測定点に対する距離を測定する測距ステップと、
この測距ステップによって得られた各測定点の距離データに基づいて、前記投影装置によって投影されるチャート画像の合焦位置を可変制御する合焦制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
A program executed by a computer incorporated in a projection apparatus including a storage unit that stores a chart image and a projection unit that reads and projects the chart image from the storage unit,
A brightness detection step for detecting brightness at a plurality of measurement points of the chart image projected on the screen by the projection unit with a predetermined resolution;
A determination step of determining whether or not the lightness at each measurement point detected by the lightness detection step is the maximum level of resolution of the lightness detection step;
When it is determined in this determination step that there is a measurement point having the maximum level of the resolution, the illuminance at the corresponding measurement point of the chart image stored in the storage unit is corrected so as to be lower than the maximum level. Illuminance correction step;
A homogenization correction step of correcting the illuminance at the measurement points of the chart image stored in the storage unit so that the lightness at each measurement point detected by the lightness detection step is uniform;
A distance measuring step for measuring the distance to each measurement point after being corrected by the uniformization correction step;
A focusing control step for variably controlling a focusing position of a chart image projected by the projection device based on distance data of each measurement point obtained by the ranging step is performed by the computer. program.
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---|---|---|---|
JP2006168463A JP2007334191A (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Projection apparatus, range finding processing method, and program |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010276902A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | Projector device and method for operating the same |
JP2011099958A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Canon Inc | Image display device |
KR101465036B1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-11-25 | 박찬수 | Distance measurement apparatus and method enabling correction of distance error induced by target brightness |
-
2006
- 2006-06-19 JP JP2006168463A patent/JP2007334191A/en active Pending
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