JP2008131536A - Projector, and test pattern for controlling attitude of projector - Google Patents
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Description
本発明は、プロジェクタ、及び、プロジェクタの姿勢制御用テストパターンに関するものである。 The present invention relates to a projector and a test pattern for attitude control of the projector.
広角プロジェクタは、プロジェクタと投射面(スクリーン)とを接近させることができるという利点を持つ。このため、家庭内や会議室内などの狭い空間でも、比較的大きな投影画像を得ることができる。 The wide-angle projector has an advantage that the projector and the projection surface (screen) can be brought close to each other. For this reason, a relatively large projected image can be obtained even in a narrow space such as a home or a conference room.
一方、広角の投射用レンズにおいては、投影角のわずかなずれにより、画像の歪みが大きく変動することが知られている。このため、広角プロジェクタにおける投射角の調整作業は、煩雑になる傾向にある。 On the other hand, in wide-angle projection lenses, it is known that image distortion varies greatly due to a slight shift in projection angle. For this reason, the adjustment operation of the projection angle in the wide-angle projector tends to be complicated.
このため、下記特許文献に示されるように、歪みの補正量を自動的に検出して投射角を調整する技術が提案されている。 For this reason, as shown in the following patent document, a technique for automatically detecting a distortion correction amount and adjusting a projection angle has been proposed.
しかしながら、このような技術では、プロジェクタの構造が複雑化し、高価となりがちであるという問題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明は、投影角の調整を簡易な構成で行うことができるプロジェクタを提供することを主な目的としている。本発明における他の目的は、このようなプロジェクタに用いることができるテストパターンを提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation. The main object of the present invention is to provide a projector capable of adjusting the projection angle with a simple configuration. Another object of the present invention is to provide a test pattern that can be used in such a projector.
請求項1に記載のプロジェクタは、以下を備えている:
(1)テストパターンをスクリーン上に投射する投射手段、ここで、前記テストパターンは、前記投射手段による投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、前記投射方向の傾きに対応して複数備えている;
(2)前記テストパターンを前記スクリーン上に投射したときに、前記標準図形と最も近い形状となる前記部分図形を識別するための識別情報の入力を受け付けるための入力手段;
(3)前記識別情報の入力に基づいて補正量を決定する決定手段;
(4)前記決定された補正量に基づいて、前記投射手段による投射の方向を調整する調整手段。
The projector according to
(1) Projection means for projecting a test pattern onto a screen, wherein the test pattern is a partial figure that has a shape close to a standard figure when distorted by the inclination of the projection direction by the projection means. There are several corresponding to the inclination;
(2) An input means for receiving an input of identification information for identifying the partial graphic that is closest to the standard graphic when the test pattern is projected on the screen;
(3) Determination means for determining a correction amount based on the input of the identification information;
(4) Adjustment means for adjusting the direction of projection by the projection means based on the determined correction amount.
請求項2に記載のプロジェクタの姿勢制御方法は、以下のステップを備えている:
(1)テストパターンをスクリーン上に投射するステップ、ここで、前記テストパターンは、前記投射手段による投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、前記投射方向の傾きに対応して複数備えている;
(2)前記テストパターンを前記スクリーン上に投射したときに、前記標準図形と最も近い形状となる前記部分図形を識別するための識別情報の入力を受け付けるステップ;
(3)前記識別情報の入力に基づいて補正量を決定するステップ;
(4)前記決定された補正量に基づいて、前記投射手段による投射の方向を調整するステップ。
The projector attitude control method according to
(1) A step of projecting a test pattern onto a screen, wherein the test pattern is a partial figure that has a shape close to a standard figure when distorted by the inclination of the projection direction by the projection means. There are several corresponding to
(2) receiving an input of identification information for identifying the partial graphic having a shape closest to the standard graphic when the test pattern is projected on the screen;
(3) determining a correction amount based on the input of the identification information;
(4) Adjusting the direction of projection by the projection means based on the determined correction amount.
請求項3に記載の発明は、プロジェクタに備えられた投射手段による投射の方向を制御するためのテストパターンである。このテストパターンは、投射手段における投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、投射方向の傾きに対応して複数備えている。
The invention according to
請求項4に記載のテストパターンは、請求項3に記載のものにおいて、部分図形を識別するための識別情報をさらに含んでいるものとなっている。
The test pattern according to
請求項5に記載のテストパターンは、請求項3又は4に記載のものにおいて、部分図形が、直線又は曲線からなり、かつ、ほぼ四辺形状を構成する四つの辺を備えているものとなっている。
The test pattern according to
請求項6に記載のテストパターンは、請求項3〜5のいずれか1項に記載のものにおいて、部分図形が、線分の交点を備えているものとなっている。 A test pattern according to a sixth aspect is the one according to any one of the third to fifth aspects, wherein the partial figure has an intersection of line segments.
請求項7に記載のテストパターンは、請求項3〜6のいずれか1項に記載のものにおいて、部分図形が、少なくとも、投射方向が左右及び上下の4方向に傾いたときのそれぞれの投射方向に対応した形状となっているものである。
The test pattern according to claim 7 is the test pattern according to any one of
請求項8に記載のプロジェクタは、請求項1に記載のものにおいて、投射手段の投射方向を、少なくとも、左右及び上下の4方向において調整する構成となっている投射方向調整手段をさらに備えているものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the projector according to the first aspect, the projector further includes a projection direction adjusting unit configured to adjust the projection direction of the projection unit in at least four directions of left and right and up and down. Is.
本発明によれば、投影角の調整を簡易な構成で行うことができるプロジェクタを提供することが可能となる。また、本発明によれば、このようなプロジェクタに用いることができるテストパターンを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projector capable of adjusting the projection angle with a simple configuration. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a test pattern that can be used for such a projector.
(実施形態の構成)
本発明の一実施形態に係るプロジェクタを、添付の図面に基づいて説明する。本実施形態に係るプロジェクタは、筐体1と、結像光学系(投射手段)2と、入力手段3と、画像生成部4(図3参照)と、調整手段5とを主な構成として備えている(図1参照)。
(Configuration of the embodiment)
A projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The projector according to the present embodiment includes a
筐体1は、プロジェクタの本体となる部分であり、図示の例では、直方体状に形成されている。筐体1の内部には、結像光学系2や画像生成部4が収納されている。
The
結像光学系2は、広角の投射用レンズによって構成されている。結像光学系2は、画像生成部4から送られてきた光束で形成される像を、スクリーンSに投射することができるようになっている。また、本実施形態の結像光学系2は、画像生成部4から送られてきたテストパターンの像をスクリーンS上に投射することができるように構成されている。テストパターンの構成については後述する。この結像光学系2は、光軸21よりも上方となる方向に像を投影するものとなっている。
The imaging
入力手段3は、例えば、筐体1の表面に取り付けられた押しボタンである。入力手段3は、テストパターンをスクリーンS上に投射したときに、標準図形(後述)と最も近い形状となる部分図形を識別するための識別情報の入力を受け付けるものである。入力手段3から入力された識別情報は、画像生成部4に送られる。入力手段3としては、要するに、識別情報を入力できるものであればよく、例えば、無線を介して画像生成部4に識別情報を送るものであっても良い。
The input means 3 is, for example, a push button attached to the surface of the
画像生成部4は、この実施形態では、投影すべき画像を生成する機能と、入力された識別情報に従って調整手段の補正量を決定する機能とを発揮するようになっている。
In this embodiment, the
具体的には、画像生成部4は、CPU41と、ROM42と、RAM43と、フレームメモリ44と、映像信号入力手段45と、画像処理部46と、光学素子ドライブ部47と、ランプ制御回路48と、ランプ49と、照明光学系410と、光変調素子411とを備えている(図3参照)。
Specifically, the
CPU41は、ROM42又はRAM43に記録されたコンピュータプログラムに基づいて、「入力された識別情報に基づいて補正量を決定する処理」を行うようになっている。すなわち、本実施形態では、CPU41が、本発明における決定手段に対応するものとなっている。
Based on the computer program recorded in the
具体的には、本実施形態では、ROM42に、図4に示すような補正量決定テーブルを備えている。CPU41は、このテーブルを参照して補正量を決定する事ができる。ここで、補正量決定テーブルは、識別情報に対応する補正量を理論的又は実験的に求め、その補正量を記録しているものである。例えば、ある部分図形が標準図形として見える場合の、投射方向の傾きを求め、そこから、投射方向の補正量を決定することができる。図4右欄に示す補正量は単なる一例である。この例では、αは、2次元直交座標系でのX軸上の値(つまり水平方向での移動量)、βは、この座標系でのY軸上の値(つまり垂直方向での移動量)となっている。もちろん極座標上の値で指定することも可能である。なお、部分図形の詳細は後述する。
Specifically, in the present embodiment, the
また、CPU41は、決定した補正量に基づいて、調整手段5を動作させるようになっている。
Further, the
ROM42は、前記した補正量決定テーブルの他に、図5(a)に示すテストパターン8の画像を保存している。ここで、テストパターンは、結像光学系2による投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、投射方向の傾きに対応して複数備えているものである。
In addition to the correction amount determination table described above, the
具体的には、本実施形態では、9個の部分図形81〜89を備えており、それぞれに、対応する識別情報として、マル1〜マル9までの識別情報が付されている。識別情報もテストパターン8と一緒に投影される。つまり、投影される画像としては、テストパターンに識別情報が付されたものとなっている。そのためには、そのような画像を予めROM42に記録しておけばよい。
Specifically, in the present embodiment, nine partial figures 81 to 89 are provided, and identification information from 1 to 9 is assigned to each as corresponding identification information. Identification information is also projected together with the
ここで、テストパターン8における標準図形とは、図5(a)の例では、正方形となっている。ただし、部分図形85は、標準図形のままとなっている。
Here, the standard figure in the
テストパターン8における各部分図形は、直線又は曲線からなり、かつ、ほぼ四辺形状を構成する四つの辺を備えている。
Each partial figure in the
さらに、部分図形は、投射方向が少なくとも左右及び上下の4方向に傾いたときのそれぞれの投射方向に対応した形状となっている。換言すると、投射方向がずれたときに、そのずれ方向に対応する位置にある部分図形は、標準図形に近づくようになっている。 Furthermore, the partial figure has a shape corresponding to each projection direction when the projection direction is tilted in at least four directions of left and right and up and down. In other words, when the projection direction is deviated, the partial graphic at the position corresponding to the deviated direction approaches the standard graphic.
具体的には、例えば部分図形81は、投射方向が図5において左上に傾いた状態で標準図形が投影されたときの形状となっている。以下、部分図形と投射方向との関係を示す。
部分図形82:図5において上方に傾いた状態
部分図形83:図5において右上に傾いた状態
部分図形84:図5において左に傾いた状態
部分図形85:図5において傾きがない状態
部分図形86:図5において右に傾いた状態
部分図形87:図5において左下に傾いた状態
部分図形88:図5において下方に傾いた状態
部分図形89:図5において右下に傾いた状態
Specifically, for example, the partial figure 81 has a shape when a standard figure is projected in a state where the projection direction is inclined to the upper left in FIG. Hereinafter, the relationship between a partial figure and a projection direction is shown.
Partial figure 82: State figure 83 inclined upward in FIG. 5: State figure 84 inclined in the upper right direction in FIG. 5: State figure 85 inclined in the left direction in FIG. 5: State part figure 86 not inclined in FIG. : State partial graphic 87 tilted to the right in FIG. 5: state partial graphic 88 tilted to the lower left in FIG. 5: state partial graphic tilted downward in FIG. 5: state tilted to the lower right in FIG.
画像生成部4における他の構成は、従来のプロジェクタと基本的に同様でよいので、これ以上詳しい説明は省略する。
The other configuration of the
調整手段5は、モータ制御部51と、垂直調整手段52と、水平調整手段53とを備えている(図3)。モータ制御部51は、垂直調整手段52に備えられたモータを、所定の角度だけ駆動することにより、垂直方向における投影角を制御できるようになっている。さらに、モータ制御部51は、水平調整手段53に備えられたモータを、所定の角度だけ駆動することにより、水平方向における投影角を制御できるようになっている。
The
ただし、本実施形態においては、垂直調整手段52と水平調整手段53は、同一の機械的構成を用いて実装されている(図1参照)。このような構成は、例えば、球状の台座を用いて任意方向に筐体を回転させる機構(例えば特開2005−188555号公報参照)を用いることができる。もちろん、垂直及び水平方向の調整手段としては、他の機構(例えば特開2005−195871号に示されるような、高さ調整のできる脚を用いるもの)であってもよい。 However, in this embodiment, the vertical adjustment means 52 and the horizontal adjustment means 53 are mounted using the same mechanical configuration (see FIG. 1). Such a configuration can use, for example, a mechanism (for example, see JP-A-2005-188555) that rotates the casing in an arbitrary direction using a spherical pedestal. Of course, the vertical and horizontal adjusting means may be other mechanisms (for example, using a leg whose height can be adjusted as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-195871).
(実施形態の動作)
次に、本実施形態に係るプロジェクタの動作を、図6のフローチャートを参照しながら説明する。
(Operation of the embodiment)
Next, the operation of the projector according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
(ステップSA−1)
まず、使用者は、通常のプロジェクタと同様に、テーブル上面のような設置面上にプロジェクタを設置する。このとき、プロジェクタの投影方向を、スクリーンSの方向としておく。
(Step SA-1)
First, a user installs a projector on an installation surface such as a table upper surface in the same manner as a normal projector. At this time, the projection direction of the projector is set as the direction of the screen S.
ついで、結像光学系2により、テストパターン8をスクリーンSの表面上に投射する。すると、テストパターン8は、投影角のずれ量に対応して、歪んだ形状で投影される(図5(b)参照)。
Next, the
このとき、テストパターン8に含まれる一部の部分図形(図5(b)の例では部分図形88)は、投影角のずれ量に応じて、標準図形に近い形状で投影される。例えば、部分図形81は、結像光学系2の光軸21(すなわち筐体1)が図5において右下に傾いた状態の場合に、標準図形(すなわち歪のない正方形)に近づく。その他の部分図形については、以下のような状態の場合に、標準図形に近づく。
部分図形82:図5において下方に傾いた状態
部分図形83:図5において左下に傾いた状態
部分図形84:図5において右に傾いた状態
部分図形85:図5において傾きがない状態
部分図形86:図5において左に傾いた状態
部分図形87:図5において右上に傾いた状態
部分図形88:図5において上方に傾いた状態
部分図形89:図5において左上に傾いた状態
At this time, a part of the partial graphic (the partial graphic 88 in the example of FIG. 5B) included in the
Partial figure 82: State figure 83 inclined downward in FIG. 5: State figure 84 inclined in the lower left direction in FIG. 5: State figure 85 inclined in the right direction in FIG. 5: State part figure 86 without inclination in FIG. : State partial graphic 87 tilted to the left in FIG. 5: state partial graphic tilted to the upper right in FIG. 5: state partial graphic tilted upward in FIG. 5: state tilted to the upper left in FIG.
(ステップSA−2)
ついで、使用者は、テストパターン8をスクリーンS上に投射したときに、標準図形と最も近い形状となる部分図形(図5(b)の例では部分図形88)を識別するための識別情報(図5(b)の例ではマル8)を、入力手段3を用いて入力する。これにより、本実施形態のプロジェクタは、識別情報の入力を受け付けることができる。すなわち、システム側は、識別情報の入力があるまで待ち、入力があると、次のステップに進む。
(Step SA-2)
Next, when the user projects the
(ステップSA−3)
ついで、画像生成部4におけるCPU41は、識別情報に対応して予め設定されている補正量に基づいて、投影角の補正量を決定する。さらに、CPU41は、決定された補正量に基づいて、調整手段5のモータ制御部51に制御信号を送る。
(Step SA-3)
Next, the
(ステップSA−4)
ついで、調整手段5のモータ制御部51は、CPU41からの制御信号に基づいて、垂直調整手段52及び水平調整手段53を駆動する。これにより、調整手段5では、CPU41で決定された補正量に基づいて、結像光学系2による投射の方向(投影角)を調整することができる。これにより、投射方向を正しい向きに調整することができる。
(ステップSA−5)
ついで、操作者は、調整された投射方向に投影されたテストパターンを確認し、その後、投射方向を決定するための入力を、入力手段3を用いて行う。これにより投射方向を確認した上で決定することができる。決定の入力がなされない場合(あるいは再入力の指示が入力された場合)は、本実施形態のプロジェクタにおいては、再度、(ステップSA−2)に戻り、識別番号の入力を待つ。
(Step SA-4)
Next, the
(Step SA-5)
Next, the operator confirms the test pattern projected in the adjusted projection direction, and thereafter performs input for determining the projection direction using the
本実施形態のプロジェクタでは、投影されたテストパターンを見た使用者が、標準図形に近い形状である部分図形を識別する識別番号を入力するだけで、投影角を調整できるので、投影角の調整作業が容易であるという利点がある。 In the projector according to this embodiment, the user who sees the projected test pattern can adjust the projection angle simply by inputting the identification number for identifying the partial graphic that is close to the standard graphic. There is an advantage that the work is easy.
また、本実施形態のプロジェクタでは、入力された識別情報に基づいて、予め記録されているデータを用いて補正量を決定し、その補正量に基づいて投影角を調整することができる。このため、自動的に補正量を算出する従来の技術に比較して、構成が簡易であり、製造コストを低く抑えることが可能であるという利点がある。
なお、本実施形態のプロジェクタは、広角の結像光学系2を用いた場合に特に有効である。これは、広角の投射レンズを用いた場合、投影角のずれによる像の歪みがより目立つためである。本実施形態のプロジェクタによれば、投射レンズが広角の場合であっても、前記したとおり、簡便な調整作業によって投影角のずれを調整し、像の歪みを低減させることが可能になる。
Further, in the projector according to the present embodiment, it is possible to determine a correction amount using previously recorded data based on the input identification information, and adjust the projection angle based on the correction amount. For this reason, compared with the prior art which calculates a correction amount automatically, there exists an advantage that a structure is simple and it can hold down manufacturing cost low.
The projector of this embodiment is particularly effective when the wide-angle imaging
なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るものである。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, a various change can be added.
また、前記実施形態では、標準図形に最も近い部分図形を選ぶことにより、投影角の補正量を決定した。これは、標準図形の辺の形状に主に着目した方法と言える。ただし、例えば、部分図形が備える交点での角度(交点を構成する2直線のなす角度)が標準の角度(例えば直角)に最も近い場合、その交点を選択することで、投影角の補正量を決定することもできる。この場合の手法は前記したところとほぼ同様である。ただし、この場合は、交点を識別する識別情報をテストパターンに付する事が好ましい。 In the embodiment, the correction amount of the projection angle is determined by selecting the partial graphic closest to the standard graphic. This can be said to be a method mainly focusing on the side shape of the standard figure. However, for example, when the angle at the intersection provided by the partial figure (the angle formed by the two straight lines constituting the intersection) is closest to a standard angle (for example, a right angle), by selecting the intersection, the correction amount of the projection angle can be reduced. It can also be determined. The method in this case is almost the same as described above. However, in this case, it is preferable to add identification information for identifying the intersection to the test pattern.
さらに、前記実施形態では、テストパターンの画像に識別情報を付して投影するものとしたが、識別情報としては、要は、標準図形に近い部分図形を選択できるものであればよく、テストパターンと共に投影されることは必須ではない。例えば、入力手段3を構成するボタンを、部分図形の配置と同様(例えば本実施形態では3行3列の配置)とし、標準図形に近い部分図形に対応するボタンを押す構成でも良い。この場合、識別情報とは、部分図形の位置情報(当該部分図形が何行何列の位置にあるか)となる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the test pattern image is projected with identification information. However, the identification information may be anything as long as it can select a partial graphic close to the standard graphic. It is not essential to be projected together. For example, the buttons constituting the
S スクリーン
1 筐体
2 結像光学系(投射手段)
3 入力手段
4 画像生成部
41 CPU(決定手段)
5 調整手段
51 モータ制御部
52 垂直調整手段
53 水平調整手段
8 テストパターン
3 Input means 4
5 Adjustment means 51
Claims (8)
(1)テストパターンをスクリーン上に投射する投射手段、ここで、前記テストパターンは、前記投射手段による投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、前記投射方向の傾きに対応して複数備えている;
(2)前記テストパターンを前記スクリーン上に投射したときに、前記標準図形と最も近い形状となる前記部分図形を識別するための識別情報の入力を受け付けるための入力手段;
(3)前記識別情報の入力に基づいて補正量を決定する決定手段;
(4)前記決定された補正量に基づいて、前記投射手段による投射の方向を調整する調整手段。 A projector characterized by comprising:
(1) Projection means for projecting a test pattern onto a screen, wherein the test pattern is a partial figure that has a shape close to a standard figure when distorted by the inclination of the projection direction by the projection means. There are several corresponding to the inclination;
(2) An input means for receiving an input of identification information for identifying the partial graphic that is closest to the standard graphic when the test pattern is projected on the screen;
(3) Determination means for determining a correction amount based on the input of the identification information;
(4) Adjustment means for adjusting the direction of projection by the projection means based on the determined correction amount.
(1)テストパターンをスクリーン上に投射するステップ、ここで、前記テストパターンは、前記投射手段による投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、前記投射方向の傾きに対応して複数備えている;
(2)前記テストパターンを前記スクリーン上に投射したときに、前記標準図形と最も近い形状となる前記部分図形を識別するための識別情報の入力を受け付けるステップ;
(3)前記識別情報の入力に基づいて補正量を決定するステップ;
(4)前記決定された補正量に基づいて、前記投射手段による投射の方向を調整するステップ。 A projector attitude control method comprising the following steps:
(1) A step of projecting a test pattern onto a screen, wherein the test pattern is a partial figure that has a shape close to a standard figure when distorted by the inclination of the projection direction by the projection means. There are several corresponding to
(2) receiving an input of identification information for identifying the partial graphic having a shape closest to the standard graphic when the test pattern is projected on the screen;
(3) determining a correction amount based on the input of the identification information;
(4) Adjusting the direction of projection by the projection means based on the determined correction amount.
前記投射手段における投射方向の傾きによって歪んだときに標準図形に近い形状となる部分図形を、前記投射方向の傾きに対応して複数備えていることを特徴とする、プロジェクタの姿勢制御用のテストパターン。 A test pattern for controlling the direction of projection by a projection means provided in a projector,
A test for controlling the attitude of a projector, comprising a plurality of partial figures corresponding to the inclination in the projection direction, each having a shape close to a standard figure when distorted by the inclination in the projection direction in the projection means. pattern.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |