JP2008242087A - Installation position adjustment system for front projection type projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前面投影型プロジェクタ(投射型画像表示装置)の設置に関するものである。 The present invention relates to installation of a front projection projector (projection image display device).
前面投影型プロジェクタ(以下、単に「プロジェクタ」とも記載する。)の高機能化および低価格化に伴い、当該プロジェクタが使用される機会及び場所は拡がりつつある。また、プロジェクタの高輝度化および小型・軽量化が可能となったことにより、プロジェクタを持ち運んでプレゼンテーションを行うシーンも増加している。しかしながら、プロジェクタがスクリーンに対して正対させることなく設置された場合、投射画像は歪んでしまうが、最適な位置に素早くプロジェクタを設置することは困難であるため、多くの場合は画像が歪んだ状態のまま投射されているのが現状である。 As front-projection projectors (hereinafter, also simply referred to as “projectors”) become more sophisticated and less expensive, opportunities and places where the projectors are used are expanding. In addition, since it has become possible to increase the brightness of projectors and to reduce the size and weight thereof, the number of scenes in which projectors are carried and presentations are increasing. However, if the projector is installed without facing the screen, the projected image will be distorted, but it is difficult to quickly install the projector at the optimal position, so the image is often distorted. The current situation is that it is projected as it is.
こうした問題を解決するために、プロジェクタをスクリーンに対して正対した位置から外れた場所に設置する場合には、歪んだ画像を補正することでスクリーンに投影された画像を歪みのない画像とする技術もある。しかしながら、設定に時間を要することから当該技術が利用されることは少ない。特許文献1に開示されている技術は、画像の補正を自動化することで、従来困難だった画像の補正を容易に短時間で行うシステムである。
しかしながら、特許文献1に記載された技術の場合、画像の補正を短時間で行うことは可能であるが、歪んだ画像を補正するため、プロジェクタをスクリーンに対して正対した位置から投影するのに比べ、少ない画素数で画像を表示させなければならず、画質が劣化するという問題点を有していた。
However, in the case of the technique described in
ここで、歪み補正による画質の劣化について、図8を用いて説明を行う。
スクリーンに正対した位置に設置されたプロジェクタから投影された画像は図8(a)に示すように歪みなく表示される。しかし、スクリーンに対して斜め方向から投影された場合、プロジェクタから遠い部分は画像が引き伸ばされ、図8(b)に示すように画像全体が歪んでしまう。このような場合に歪み補正機能により、図8(c)に示すように縮小表示させることで、画像の歪みは解消される。しかし、使用される画素数が減少するため画質の劣化が発生する。
Here, degradation of image quality due to distortion correction will be described with reference to FIG.
An image projected from a projector installed at a position facing the screen is displayed without distortion as shown in FIG. However, when projected from an oblique direction with respect to the screen, the image is stretched at a portion far from the projector, and the entire image is distorted as shown in FIG. In such a case, the distortion correction function eliminates the distortion of the image by reducing the display as shown in FIG. However, since the number of used pixels decreases, the image quality deteriorates.
その一方で、スクリーンに正対した位置にプロジェクタを設置することができれば、スクリーンには歪みのない画像が投影されるため、上記の問題は発生しない。しかし、通常はスクリーンとプロジェクタとは数メートルの距離を置いて設置されるため、プロジェクタをスクリーンに短時間のうちに正対させて設置することは困難である。 On the other hand, if the projector can be installed at a position facing the screen, an image without distortion is projected on the screen, and thus the above problem does not occur. However, since the screen and the projector are usually installed at a distance of several meters, it is difficult to install the projector with the screen facing the screen in a short time.
本発明はこうした従来技術の問題点を解消するためになされた発明であり、表示画像を劣化させることなくスクリーンに正対した位置にプロジェクタを容易に設置するための前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and the installation position adjustment of the front projection projector for easily installing the projector at a position directly facing the screen without degrading the displayed image. To provide a system.
上記目的を達成するために、本発明における前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムは、前面投影型プロジェクタと前面投影型プロジェクタから投影される画像を投影するスクリーンとを備えた前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムにおいて、前記前面投影型プロジェクタは、光源を有しており画像を投射する画像投射部と、前記画像投射部から投射された画像を前記スクリーンに投影するための投影レンズ部と、前記スクリーンを撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像を解析することにより前記スクリーンの形状を認識するスクリーン認識部と、前記スクリーン認識部で検出された前記スクリーンの形状に基づいて前記前面投影型プロジェクタをどのように移動若しくは回転させると前記前面投影型プロジェクタと前記スクリーンとが正対した位置に設置されるかを判断するとともに、当該判断に関する情報を出力する制御部と、前記制御部から送信された情報に基づいて、どのように前記前面投影型プロジェクタを移動若しくは回転させるかを支援するための画面を作成する設置支援画像作成部とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an installation position adjusting system for a front projection projector according to the present invention is provided with a front projection projector including a front projection projector and a screen for projecting an image projected from the front projection projector. In the position adjustment system, the front projection type projector has a light source and projects an image, a projection lens unit for projecting an image projected from the image projection unit onto the screen, and An imaging unit that images a screen, a screen recognition unit that recognizes the shape of the screen by analyzing an image captured by the imaging unit, and the front surface based on the shape of the screen detected by the screen recognition unit When the projection projector is moved or rotated, the front projection projector And the front projection type based on the information transmitted from the control unit and the control unit that outputs information related to the determination. An installation support image creating unit that creates a screen for supporting whether the projector is moved or rotated is provided.
本発明に係るシステムでは、プロジェクタに内蔵されたCCDカメラに代表される撮像部によりプロジェクタの前方の画像を取得する。そして、取得した画像内のスクリーンの枠を認識し、その形状によってプロジェクタとスクリーンの位置関係を検出する。位置関係から、プロジェクタをスクリーンに正対させるための移動方法を得て、それをプロジェクタの投影画像に表示させることで、プロジェクタの設置調整を支援する手段を設けたものである。 In the system according to the present invention, an image in front of the projector is acquired by an imaging unit typified by a CCD camera built in the projector. Then, the frame of the screen in the acquired image is recognized, and the positional relationship between the projector and the screen is detected based on its shape. By obtaining a moving method for causing the projector to face the screen from the positional relationship and displaying it on the projected image of the projector, means for supporting the installation adjustment of the projector is provided.
本発明における前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムによれば、画質の劣化を生じることなく、プロジェクタを、当該プロジェクタがスクリーンに対して傾いた状態(図7(a)参照)からスクリーンに正対した状態(図7(b)参照)へと迅速に設置することが可能になる。 According to the installation position adjustment system for a front projection projector according to the present invention, the projector is directly opposed to the screen from a state where the projector is tilted with respect to the screen (see FIG. 7A) without causing deterioration of image quality. It becomes possible to install quickly to the state (refer FIG.7 (b)).
以下、本発明を適用した前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムの一実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態における設置位置調整システムは、プロジェクタ11、当該プロジェクタ11から投射された画像を投影するスクリーン12を備えている。
Hereinafter, an embodiment of an installation position adjustment system for a front projection projector to which the present invention is applied will be described.
As shown in FIG. 1, the installation position adjustment system in this embodiment includes a
プロジェクタ11は、画像投射部13、投影レンズ部14、撮像部15、スクリーン認識部16、制御部17、設置支援画像作成部18、画像入力部19、操作入力部20を備えている。
画像投射部13は、液晶パネルやDLPパネルに代表される表示素子及びランプに代表される光源によりスクリーン12に画像を投射する機能を有する。投影レンズ部14は、画像投射部13から投射された画像をスクリーン12に投影する機能を有する。撮像部15は、スクリーン12を撮像する機能を有する。
The
The
スクリーン認識部16は、撮像部15で撮像された画像を解析するとともに、スクリーン12のブラックマスク(黒枠)からスクリーン12の形状を認識する機能を有する。制御部17は、スクリーン認識部16で検出されたスクリーンの形状からプロジェクタ11をどの方向に移動させるとスクリーン12と正対した位置に設置できるようになるかを解析して当該解析結果に関する情報を設置支援画像作成部18に送信する機能を有する。また、制御部17は、撮像部15等を制御する機能も有する。
The
設置支援画像作成部18は、制御部17からの情報に基づいて、どのようにプロジェクタ11を移動させるかを支援するための画面を作成する機能を有する。外部画像入力部19には、図示しないコンピュータやビデオデッキ等から出力された画像が入力される。そして、操作入力部20は、プロジェクタ11に対して使用者が設置調整の開始などの操作を行う機能を有する。具体的に、操作入力部20は、プロジェクタ11本体に配設されているボタンスイッチで構成されている。
The installation support
次に、前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムを用いてプロジェクタ11をスクリーンに正対した状態に設置するための方法について説明する。
まず、設置調整者によってプロジェクタ11の撮像部15がスクリーン12を撮像できる位置に設置されるとともに、プロジェクタ11の電源がONにされる。次に、設置調整者によってプロジェクタ11の操作入力部20が操作されるとともに、設置調整支援の開始命令が制御部17に送信されることによって設置位置調整システムの動作が開始される。
Next, a method for installing the
First, the installation adjuster installs the
図2に示すように、設置調整が開始されると制御部17によって撮像部15に対する撮像命令が出される。そして、撮像命令を受けた撮像部15によってスクリーンの撮像が行われる(ステップS1)。撮像部15によって撮像された画像はスクリーン認識部16へと送られ、当該スクリーン認識部16においてスクリーンの枠が認識されて画像中のスクリーン12の形状が検出される(ステップS2)。
As shown in FIG. 2, when installation adjustment is started, the control unit 17 issues an imaging command to the
スクリーン認識部16において検出されたスクリーンの形状は制御部17へと送られ、当該制御部17はスクリーン12の形状をもとにプロジェクタ11をどの方向に移動させればスクリーン12に正対した状態で設置することができるかについての計算が行われる(ステップS3)。そして、当該計算によって得られた移動方向に関する情報は、設置支援画像作成部18に送られ、当該設置支援画像作成部18では移動方向に関する情報に合わせた画像が撮像部15で撮像された画像に重ね合わせられて移動方向指示画像が作成される(ステップS4)。
The screen shape detected by the
移動方向指示画像は、画像投射部13および投影レンズ部14を経て、スクリーン12に表示される(ステップS5)。そして、スクリーン12に投影された移動方向指示画像に基づいてプロジェクタ11の位置が調整される(ステップS6)。位置調整者がプロジェクタ11の位置の調整を終了する場合には、操作入力部20から位置調整終了指示が行われる(ステップS7)。位置調整終了指示が入力された場合には、位置調整システムは動作を終了し、入力がない場合にはスクリーン12の撮像処理(ステップS1)に戻る。以後、スクリーン位置調整システムによってステップS1〜S6の処理が繰り返される。
The moving direction instruction image is displayed on the
次に、スクリーン認識部16においてスクリーン位置を検出するための方法について説明する。
図3に示すように、通常、スクリーン12の画像表示面はプロジェクタ11の光を反射するように白色またはそれに準じた色となっており、その外側に光を反射しない黒色の枠21が設けられている。スクリーン12の認識にはこの極端な色の差が利用される。撮像部15で撮像された撮像画像22の中で色の境界点を認識して、これらをつないだものが境界線23となる。次に境界線23の交点24を計算することで、スクリーン認識部16はスクリーン12の四隅の位置を得ることができる。
Next, a method for detecting the screen position in the
As shown in FIG. 3, the image display surface of the
次に、プロジェクタ11の傾きを検出する方法について説明する。
なお、当該プロジェクタ11の傾きは、スクリーン認識部16によって検出されたスクリーン12の四隅の位置情報に基づいて、制御部17で検出される。
図4(a)に示すように、スクリーン12が左右の側辺を上面若しくは底面とする台形形状である場合には、制御部17によって、プロジェクタ11はスクリーン12に正対した方法から左右の何れかに傾いていると判断される。具体的には、左辺31の長さが右辺32の長さよりも大きい場合には、制御部17によって図4(b)に示すようにプロジェクタ11がスクリーン12に正対した方法から右に傾いていると判断される。そして、プロジェクタ11を左方向に回転させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。
Next, a method for detecting the tilt of the
Note that the inclination of the
As shown in FIG. 4 (a), when the
一方、右辺32の長さが左辺31の長さよりも大きい場合には、プロジェクタ11がスクリーン12に正対した方法から左に傾いていると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を左方向に回転させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。また、左辺31の長さと右辺32の長さとが等しい場合には、制御部17によってプロジェクタ11がスクリーン12に対して正対していると判断される。この場合、プロジェクタ11を回転させるべきであるという情報は設置支援画像作成部18へは送信されない。
On the other hand, when the length of the right side 32 is larger than the length of the left side 31, the control unit 17 determines that the
また、図4(c)に示すように、上辺33の長さが下辺34の長さよりも大きい場合には、図4(d)に示すようにプロジェクタ11はスクリーン12に正対した位置よりも前方が上方向に傾いていると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を下方向に回転させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。また、上辺33の長さが下辺34の長さよりも小さい場合には、プロジェクタ11はスクリーン12に正対した位置よりも前方が下方向に傾いていると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を上方向に回転させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。
In addition, as shown in FIG. 4C, when the length of the
上辺33の長さと下辺34の長さとが等しい場合には、制御部17によってプロジェクタ11がスクリーン12に対し正対していると判断される。この場合、プロジェクタ11を回転させるべきであるという情報は設置支援画像作成部18へは送信されない。
また、図4(e)に示すように、左辺31の長さと右辺32の長さとが等しく、上辺33の長さと下辺34の長さとが等しく、左辺31が垂直ではない場合には、図4(f)に示すようにスクリーン12に正対した位置からプロジェクタ11は回転していると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を回転させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。
When the length of the
Further, as shown in FIG. 4E, when the length of the left side 31 is equal to the length of the right side 32, the length of the
設置支援画像作成部18では、制御部17から送信された情報に基づいて、位置調整者がどのようにプロジェクタ11を回転させればよいかを支援するための画面(図6(a)〜(f)参照)が作成される。なお、制御部17によって、プロジェクタ11がスクリーン12に対して正対していると判断された場合には、当該情報は設置支援画像作成部18へは送信されない。したがって、設置支援画像作成部18では、位置調整者がどのようにプロジェクタ11を回転させればよいかを支援するための画面は作成されない。
In the installation support
次に、プロジェクタ11の位置を検出する方法について説明する。
なお、当該プロジェクタ11の位置は、スクリーン認識部16によって検出されたスクリーン12の四隅の位置情報、及び当該位置情報から得られたスクリーン12の重心点35の情報に基づいて、制御部17で検出される。
プロジェクタ11の傾きに関する情報が制御部17から設置支援画像作成部18へ送信されない場合には、プロジェクタ11の位置の支援の必要性が判断される。
Next, a method for detecting the position of the
The position of the
When the information regarding the tilt of the
図5(a)に示すように、スクリーン12の左辺の長さと右辺の長さとが等しく、スクリーン12の重心点35が撮像画像22の中心点36よりも左にずれている場合には、図5(b)に示すようにプロジェクタ11はスクリーンの中心よりも、右側にずれていると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を左方向に平行移動させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。
As shown in FIG. 5A, when the length of the left side of the
また、図5(c)に示すように、スクリーン12の上辺の長さと下辺の長さとが等しく、スクリーン12の重心点35が撮像画像22の中心点36よりも上にずれている場合には、図5(d)に示すようにプロジェクタ11はスクリーン12の中心よりも、下側にずれていると制御部17によって判断される。そして、プロジェクタ11を下方向に平行移動させるべきであるという情報が設置支援画像作成部18へと送信される。
設置支援画像作成部18では、制御部17から送信された情報に基づいて、位置調整者がどのようにプロジェクタ11を平行移動させればよいかを支援するための画面(図6(g)〜(j)参照)が作成される。
In addition, as shown in FIG. 5C, when the length of the upper side and the length of the lower side of the
In the installation support
産業上の利用可能性
本発明にかかるプロジェクタの位置調整システムは、プロジェクタがスクリーンに正対してないことによる画像の歪みをなくすようにプロジェクタの位置調整を支援する手段を備えたことにより、迅速にプロジェクタの設置位置調整を行うという効果を有する。また、プロジェクタにCCDカメラに代表される画像撮像機能と位置調整支援のソフトウェアのみの追加により実現が可能なため、前面投影型プロジェクタの設置位置調整システムとして有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The projector position adjustment system according to the present invention includes a means for assisting the position adjustment of the projector so as to eliminate the distortion of the image caused by the projector not facing the screen. This has the effect of adjusting the installation position of the projector. Further, since it can be realized by adding only an image capturing function represented by a CCD camera and software for position adjustment support to the projector, it is useful as an installation position adjustment system for a front projection type projector.
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・プロジェクタに搭載された撮像部でプロジェクタの前方方向を撮像し、撮像された画像に写っているスクリーンの枠を検出することで、スクリーンの位置を取得する手段を備えたことを特徴とする前面投影型プロジェクタの設置位置調整システム。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below.
A front surface comprising means for acquiring the position of the screen by imaging the forward direction of the projector with an imaging unit mounted on the projector and detecting a frame of the screen reflected in the captured image Projection projector installation position adjustment system.
・プロジェクタに搭載された撮像部でプロジェクタの前方方向を撮像し、撮像された画像に写っているスクリーンの枠を検出することで、スクリーンの形状を取得する手段と、前記前面投影型プロジェクタが前記スクリーンに対し最適な位置にないと判断された場合、前記前面投影型プロジェクタから前記スクリーンに対して、プロジェクタを最適な位置に設置するための移動方向を示す画像を投射する手段とを備えたことを特徴とする前面投影型プロジェクタの設置位置調整システム。 A means for acquiring the shape of the screen by imaging the forward direction of the projector with an imaging unit mounted on the projector and detecting a frame of the screen reflected in the captured image; and Means for projecting an image indicating a moving direction for installing the projector at an optimal position from the front projection type projector to the screen when it is determined that the position is not optimal with respect to the screen; An installation position adjustment system for a front projection type projector characterized by
11…前面投影型プロジェクタ、12…スクリーン、13…画像投射部、14…投影レンズ部、15…撮像部、16…スクリーン認識部、17…制御部、18設置支援画像作成部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記前面投影型プロジェクタは、
光源を有しており画像を投射する画像投射部と、
前記画像投射部から投射された画像を前記スクリーンに投影するための投影レンズ部と、
前記スクリーンを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を解析することにより前記スクリーンの形状を認識するスクリーン認識部と、
前記スクリーン認識部で検出された前記スクリーンの形状に基づいて前記前面投影型プロジェクタをどのように移動若しくは回転させると前記前面投影型プロジェクタと前記スクリーンとが正対した位置に設置されるかを判断するとともに、当該判断に関する情報を出力する制御部と、
前記制御部から送信された情報に基づいて、どのように前記前面投影型プロジェクタを移動若しくは回転させるかを支援するための画面を作成する設置支援画像作成部と
を備えたことを特徴とする前面投影型プロジェクタの設置位置調整システム。
In a front projection projector installation position adjustment system comprising a front projection projector and a screen for projecting an image projected from the front projection projector,
The front projection projector is
An image projection unit having a light source and projecting an image;
A projection lens unit for projecting an image projected from the image projection unit onto the screen;
An imaging unit for imaging the screen;
A screen recognition unit that recognizes the shape of the screen by analyzing an image captured by the imaging unit;
Based on the shape of the screen detected by the screen recognition unit, it is determined how to move or rotate the front projection type projector so that the front projection type projector and the screen are installed in a position facing each other. And a controller that outputs information related to the determination;
An installation support image creating unit that creates a screen for supporting how to move or rotate the front projection projector based on information transmitted from the control unit; Projection projector installation position adjustment system.
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Cited By (4)
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2007
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