JP2012078683A - Projector and trapezoidal distortion correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクター、台形歪み補正方法に関するものである。 The present invention relates to a projector and a trapezoidal distortion correction method.
従来、プロジェクターは、筐体の前面に付けられたカメラにて、スクリーンに投射された台形歪み補正用の画像を撮像し、撮像された台形歪み補正用の画像を元に台形歪み補正を行う(例えば、特許文献1、2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a projector captures a trapezoidal distortion correction image projected on a screen with a camera attached to the front surface of a housing, and performs trapezoidal distortion correction based on the captured trapezoidal distortion correction image ( For example, see
しかしながら、短焦点プロジェクターにおいてはスクリーン迄の距離が短いため、投射領域が撮像領域に入りきらない場合がある。特に、スクリーン迄の距離が短く、かつ、レンズのズームがワイドになっている場合には、投射領域が撮像領域に入りきらない場合がある。投射領域が撮像領域に入りきらない場合には、スクリーンに投射された台形歪み補正用の画像の全領域を撮像することはできない。従って、台形歪み補正用の画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができず、精度よく台形歪み補正ができないという問題が生じる。
また、撮像領域に収まるように、スクリーン迄の距離によらず常に、面積が小さい補正用の画像を投射するという手段も考えられるが、当該手段では、スクリーン迄の距離が長いとき、或いは、レンズのズームがテレであるときでも、常に、面積が小さい補正用の画像を投射することになるため、補正可能領域が制限されるという他の問題が生じる。
However, in a short focus projector, since the distance to the screen is short, the projection area may not fit in the imaging area. In particular, when the distance to the screen is short and the zoom of the lens is wide, the projection area may not fit in the imaging area. When the projection area does not fit in the imaging area, the entire area of the trapezoidal distortion correction image projected on the screen cannot be captured. Therefore, the keystone distortion cannot be corrected based on the entire area of the keystone distortion correction image, and the keystone distortion cannot be corrected accurately.
In addition, a means for always projecting a correction image having a small area regardless of the distance to the screen so as to fit in the imaging region is conceivable. However, in this means, when the distance to the screen is long, or the lens Even when the zoom is telephoto, a correction image having a small area is always projected, which causes another problem that the correctable region is limited.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for accurately correcting trapezoidal distortion in a short focus projector.
上記問題を解決するために、本発明の一態様であるプロジェクターは、画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部と、前記投射像の台形歪み補正に用いる第1の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する判定部と、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第1の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第2の補正用画像であって前記第1の補正用画像によりも小さい画像を前記投射部に投射させる補正用画像制御部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、スクリーン迄の距離が短くて第1の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されない場合には、第1の補正用画像によりも小さい第2の補正用画像がスクリーンに投射され、投射された第2の補正用画像が撮像領域に収まるようになり、スクリーンに投射された第2の補正用画像の全領域を撮像できるようになる。つまり、スクリーン迄の距離が短くても、第2の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
また、上記構成によれば、スクリーン迄の距離が長くて第1の補正用画像が撮像領域に収まるように投射される場合には、第2の補正用画像ではなく第1の補正用画像を投射するため、スクリーン迄の距離によらず常に、面積が小さい補正用の画像(第2の補正用画像に相当する画像)を投射する手法に比べ、補正可能領域を広く確保することができるようになる。
In order to solve the above-described problem, a projector according to one embodiment of the present invention includes a projection unit that projects an image on a screen, and an imaging that captures a projection image projected on the screen by the projection unit and acquires a captured image. And a determination unit that determines whether or not the first correction image used for correcting the trapezoidal distortion of the projection image is projected by the projection unit so as to be within the imaging region of the imaging unit on the screen. When it is determined that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging region, the second correction image is used for correcting the trapezoidal distortion of the projection image instead of the first correction image. A correction image control unit that projects an image smaller than the first correction image onto the projection unit.
According to the above configuration, when the distance to the screen is short and the first correction image is not projected so as to be within the imaging area, a second correction image smaller than the first correction image is displayed on the screen. The projected and projected second correction image is accommodated in the imaging area, and the entire area of the second correction image projected on the screen can be captured. That is, even if the distance to the screen is short, the keystone distortion can be corrected based on the entire area of the second correction image. That is, according to the above configuration, the trapezoidal distortion correction can be accurately performed in the short focus projector.
Further, according to the above configuration, when the first correction image is projected so as to be within the imaging region because the distance to the screen is long, the first correction image is used instead of the second correction image. Since the projection is performed, it is possible to ensure a wider correctionable area than the method of projecting a correction image having a small area (an image corresponding to the second correction image) regardless of the distance to the screen. become.
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、単焦点レンズを有し、前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報に基づいて、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターがズームレンズではなく単焦点レンズを有する場合には、第1の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かの判定は、スクリーン迄の距離に依存するので、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、上記距離情報を用いれば簡便に上記判定を行うことができる。即ち、上記構成によれば、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In the projector, the projection unit includes a single focus lens, and the determination unit fits the first correction image in the imaging region based on distance information indicating a distance between the projector and the screen. Thus, it may be determined whether or not the projection is performed.
According to the above configuration, when the projector has a single focus lens instead of a zoom lens, whether or not the first correction image is projected so as to be within the imaging region depends on the distance to the screen. Therefore, in a projector having a single focus lens, the determination can be easily performed by using the distance information. In other words, according to the above configuration, the keystone distortion can be corrected easily and accurately in a projector having a single focus lens.
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、前記距離の算出に用いる距離算出用画像を前記スクリーンに投射し、前記判定部は、前記スクリーンに投射された前記距離算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報を取得するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターは、自身がスクリーンに投射した距離算出用画像を元に距離情報を取得し、当該情報に基づいて精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、測距センサーなどの特段のハードウェアを追加装備しなくても、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In the projector, the projection unit projects a distance calculation image used for calculating the distance onto the screen, and the determination unit analyzes the captured image related to the distance calculation image projected onto the screen. The distance information may be acquired.
According to the above configuration, the projector can acquire distance information based on the image for distance calculation projected on the screen by itself, and can accurately correct the trapezoidal distortion based on the information. That is, according to the above configuration, the projector having a single focus lens can easily and accurately correct the trapezoidal distortion without adding special hardware such as a distance measuring sensor.
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、ズームレンズを有し、前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報、及び、前記投射部の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターが単焦点レンズではなくズームレンズを有する場合には、第1の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かの判定は、スクリーン迄の距離及びズームの状態に依存するので、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、上記距離情報及びズーム情報を用いれば簡便に上記判定を行うことができる。即ち、上記構成によれば、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In the projector, the projection unit includes a zoom lens, and the determination unit is based on distance information indicating a distance between the projector and the screen, and zoom information indicating a current zoom state of the projection unit. Then, it may be determined whether or not the first correction image is projected so as to be within the imaging region.
According to the above configuration, when the projector has a zoom lens instead of a single focus lens, the determination as to whether or not the first correction image is projected so as to be within the imaging region is made by determining the distance to the screen and the zoom. Therefore, in a projector having a zoom lens, the determination can be easily performed by using the distance information and the zoom information. That is, according to the above configuration, it becomes possible to easily and accurately correct the trapezoidal distortion in a projector having a zoom lens.
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、前記距離及び前記ズームの状態の算出に用いる距離・ズーム状態算出用画像を前記スクリーンに投射し、前記判定部は、前記スクリーンに投射された前記距離・ズーム状態算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報、及び、前記ズーム情報を取得するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターは、自身がスクリーンに投射した距離・ズーム算出用画像を元に距離情報及びズーム情報を取得し、当該情報に基づいて精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、測距センサーなどの特段のハードウェアを追加装備しなくても、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In the projector, the projection unit projects a distance / zoom state calculation image used for calculation of the distance and the zoom state onto the screen, and the determination unit projects the distance / zoom state projected onto the screen. The captured image related to the calculation image may be analyzed to acquire the distance information and the zoom information.
According to the above configuration, the projector can acquire the distance information and the zoom information based on the distance / zoom calculation image projected on the screen by itself, and can accurately correct the trapezoidal distortion based on the information. Become. That is, according to the above configuration, a projector having a zoom lens can easily and accurately correct trapezoidal distortion without adding special hardware such as a distance measuring sensor.
上記プロジェクターにおいて、前記補正画像制御部は、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記撮像領域に収まる画像サイズを算出し、前記撮像領域に収まる最大サイズの前記第2の補正用画像を前記投射部に投射させるようにしてもよい。
上記構成によれば、全領域を撮像できる第2の補正用画像であって最大の第2の補正用画像がスクリーンに投射されるので、撮像領域に一杯に投射された第2の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、より精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In the projector, the correction image control unit calculates an image size that fits in the imaging area when it is determined that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging area, and You may make it project the said 2nd image for a correction | amendment of the largest size which fits on the said projection part.
According to the above configuration, the second correction image that can capture the entire region and the largest second correction image is projected onto the screen. It becomes possible to correct the trapezoidal distortion based on the whole area. That is, according to the above configuration, the trapezoidal distortion can be corrected with higher accuracy in the short focus projector.
上記プロジェクターは、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されると判定された場合に、前記第1の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正し、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第2の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正する補正処理部を更に備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、ユーザーによる操作を要せず自動的に台形歪み補正をすることができるようになる。
When it is determined that the first correction image is projected so as to be within the imaging region, the projector performs the projection based on the analysis result of the captured image related to the first correction image. Based on the result of analysis of the captured image related to the second correction image when it is determined that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging region after correcting the trapezoidal distortion of the image. A correction processing unit that corrects the trapezoidal distortion of the projected image may be further provided.
According to the above configuration, the keystone distortion can be automatically corrected without requiring any user operation.
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である台形歪み補正方法は、画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部とを備えるプロジェクターにおける前記投射像の台形歪み補正方法であって、前記プロジェクターの判定手段が、前記投射像の台形歪み補正に用いる第1の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定し、前記プロジェクターの補正用画像制御手段が、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第1の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第2の補正用画像であって前記第1の補正用画像によりも小さい画像を前記投射部に投射させることを特徴とする。
上記構成によれば、スクリーン迄の距離が短くて第1の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されない場合には、第1の補正用画像によりも小さい第2の補正用画像がスクリーンに投射され、投射された第2の補正用画像が撮像領域に収まるようになり、スクリーンに投射された第2の補正用画像の全領域を撮像できるようになる。つまり、スクリーン迄の距離が短くても、第2の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
In order to solve the above problem, a trapezoidal distortion correction method according to another aspect of the present invention includes a projection unit that projects an image on a screen, a projection image projected on the screen by the projection unit, and a captured image. And a first correction image used by the determination unit of the projector for correcting the trapezoidal distortion of the projection image by the projection unit. It is determined whether or not the projection is performed so as to fit within the imaging area of the imaging unit on the screen, and the correction image control unit of the projector projects the first correction image so as to fit within the imaging area. If it is determined that the correction is not performed, instead of the first correction image, the second correction image used for correcting the trapezoidal distortion of the projection image, the first correction image Characterized in that to project remote small image on the projection portion.
According to the above configuration, when the distance to the screen is short and the first correction image is not projected so as to be within the imaging area, a second correction image smaller than the first correction image is displayed on the screen. The projected and projected second correction image is accommodated in the imaging area, and the entire area of the second correction image projected on the screen can be captured. That is, even if the distance to the screen is short, the keystone distortion can be corrected based on the entire area of the second correction image. That is, according to the above configuration, the trapezoidal distortion correction can be accurately performed in the short focus projector.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1及び第2の実施形態に係るプロジェクターの概略外観図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係るプロジェクターの概略構成図である。本発明の第1の実施形態によるプロジェクター1は、短焦点の投射型カラー液晶プロジェクターであって、図1(a)に示すように、筐体の前面(スクリーン方向)に投射レンズ48とカメラ68とが配置されている。また、投射レンズ48は、ズームレンズではないいわゆる単焦点レンズである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic external view of a projector according to the first and second embodiments of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the projector according to the first embodiment of the invention. The
図2に示すように、プロジェクター1は、投射部50、撮像部60、撮像画像処理部70及び投射像生成部80を備えて構成されている。投射部50は、照明部10と色分離合成部20と投射光学系40とを有し、画像をスクリーン9に投射する。投射光学系40は、投射レンズ48(単焦点レンズ)を有する。
As illustrated in FIG. 2, the
照明部10は、光源11、第1フライアイレンズ12、第2フライアイレンズ13を有する。光源11は、高圧水銀ランプ或いはメタルハライドランプ等からなるランプ14と、ランプ14の光を反射するリフレクタ15とから構成されている。各フライアイレンズ12、13は、複数のレンズ16、17から構成されている。各フライアイレンズ12、13は、光源光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ30〜32(後述)において均一化させるための均一照明手段として機能する。
The
色分離合成部20は、ダイクロイックミラー21、22、反射ミラー23〜25、リレーレンズ26〜28、R(赤)、G(緑)、B(青)の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブ(光変調装置)30〜32、クロスダイクロイックプリズム33を有する。光源11から射出された光は、フライアイレンズ12、13によって被照明領域である液晶ライトバルブ30〜32において照度分布を均一化される。
The color separation /
ダイクロイックミラー21、22は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したもので、所定の色光を選択的に反射し、それ以外の波長の光を透過するようになっている。すなわち、青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー21は、光源11からの光束のうちの赤色光LRを透過させるとともに、青色光LBと緑色光LGとを反射するようになっている。また、緑色光反射のダイクロイックミラー22は、ダイクロイックミラー21で反射された青色光LBと緑色光LGの内、青色光LBを透過し緑色光LGを反射するようになっている。
The dichroic mirrors 21 and 22 are formed, for example, by laminating a dielectric multilayer film on the glass surface, and selectively reflect light of a predetermined color and transmit light of other wavelengths. That is, the blue / green light reflecting
これにより、照明部10から入射された光の内、赤色光LRはダイクロイックミラー21を透過した後、反射ミラー25で反射され、赤色光用ライトバルブ30に入射される。緑色光LGは、ダイクロイックミラー22で反射されて緑色光用ライトバルブ31に入射される。青色光LBは、ダイクロイックミラー22を透過した後、リレーレンズ26、反射ミラー23、リレーレンズ27、反射ミラー24、リレーレンズ28からなるリレー系29を経て、青色光用ライトバルブ32に入射されるようになっている。
As a result, among the light incident from the
ライトバルブ30〜32は、例えばアクティブマトリクス型の透過型液晶装置として構成され、信号処理された映像信号に基づいて駆動されるようになっている。そして、各ライトバルブ30〜32で変調された色光LR、LG、LBは、クロスダイクロイックプリズム33に入射されるようになっている。
The
クロスダイクロイックプリズム33は、直角プリズムが貼り合わされた構造となっており、その内面に赤色光LRを反射するミラー面と青色光LBを反射するミラー面とが十字状に形成されている。そして、三つの色光LR、LG、LBがこれらのミラー面によって合成されてカラー画像を表わす光が形成された後、投射レンズ48(単焦点レンズ)によりスクリーン9上に拡大投射されるようになっている。
The cross dichroic prism 33 has a structure in which right angle prisms are bonded together, and a mirror surface that reflects the red light LR and a mirror surface that reflects the blue light LB are formed in a cross shape on the inner surface. Then, after the three color lights LR, LG, and LB are combined by these mirror surfaces to form light representing a color image, it is enlarged and projected onto the
撮像部60は、投射部50によりスクリーン9に投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する。撮像部60は、プロジェクター1の前面に配置されたカメラ68を備え、スクリーン9に投射された投射像に係る静止画像を生成するカメラユニットである。なお、当然ではあるが、撮像部60によるスクリーン9上の撮像領域は、プロジェクター1とスクリーン9との距離に応じて変化し、距離が短い程、撮像領域は小さくなる。
The
撮像画像処理部70は、撮像部60によって撮像された撮像画像を処理する。なお、撮像画像処理部70は、主として台形否み補正に係る画像処理を行うが、詳細は後述する。
The captured
投射像生成部80は、投射部50によりスクリーン9に投射させる投射像を生成する。なお、投射像生成部80は、台形歪み補正も行うが、詳細は後述する。
The projection
図3は、本発明の第1の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。図4は、パターン画像記憶部72に記憶されている画像の一例である。図5は、判定部74又は補正用画像制御部76が参照する情報の一例である。プロジェクター1は、図2においても説明したが、図3に示すように、投射部50、撮像部60、撮像画像処理部70及び投射像生成部80を備えて構成されている。
FIG. 3 is a functional block diagram of the projector according to the first embodiment of the invention. FIG. 4 is an example of an image stored in the pattern
撮像画像処理部70は、パターン画像記憶部72、撮像画像メモリー73、判定部74、補正用画像制御部76及び補正用画像解析部77を備える。パターン画像記憶部72は、種々の情報を記憶する。例えば、パターン画像記憶部72は、投射部50によって投射されるパターン画像であって距離の算出に用いる距離算出用画像、投射部50によって投射される画像であって投射像の台形歪み補正に用いる第1の補正用画像及び第2の補正用画像を記憶する。
The captured
図4(a)は、パターン画像記憶部72に記憶されている距離算出用画像の一例である。図4(a)に示す距離算出用画像は、中央部に既知のサイズ(外接する矩形の1辺の長さh)の十文字を描いた既知のサイズ(幅W×高さH)の画像である。なお、長さh、幅W、高さHの単位は、例えばピクセルである。図4(b)は、パターン画像記憶部72に記憶されている第1の補正用画像の一例である。図4(b)に示す第1の補正用画像は、四隅に台形歪み補正用の模様又は記号(図4(b)ではバツ印にて表記)を描いた画像である。図4(c)は、パターン画像記憶部72に記憶されている第2の補正用画像の一例である。図4(c)に示す第2の補正用画像は、四隅に台形歪み補正用の模様又は記号(図4(c)ではバツ印にて表記)を描いた画像である。図4(b)(c)に示すように、第2の補正用画像は、第1の補正用画像よりも幅のサイズが小さい。なお、第2の補正用画像は、第1の補正用画像よりも幅のサイズが小さいため、以下の説明において、第1の補正用画像を通常サイズの補正用画像、第2の補正用画像を縮小サイズの補正用画像とも称する。
FIG. 4A is an example of a distance calculation image stored in the pattern
なお、パターン画像記憶部72に記憶されている距離算出用画像は、補正用画像制御部76によって読み出され、投射画像生成部80及び投射部50の処理を介して、スクリーン9に投射される。通常サイズの補正用画像又は縮小サイズの補正用画像についても同様である。
The distance calculation image stored in the pattern
撮像画像メモリー73は、撮像部60から出力される撮像画像を記憶する。例えば、撮像画像メモリー73は、投射部50によってスクリーン9に投射された距離算出用画像を撮像部60が撮像した撮像画像(以下、距離算出用画像に係る撮像画像)、投射部50によってスクリーン9に投射された通常サイズの補正用画像を撮像部60が撮像した撮像画像(以下、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像)、投射部50によってスクリーン9に投射された縮小サイズの補正用画像を撮像部60が撮像した撮像画像(以下、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像)を記憶する。
The captured
判定部74は、通常サイズの補正用画像が、撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射部50によって投射されるか否かを判定する。具体的には、判定部74は、当該プロジェクター1とスクリーン9との距離を示す距離情報に基づいて、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。より詳細には、判定部74は、スクリーン9迄の距離情報を取得し、判定用テーブルを参照し、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。なお、上記判定用テーブルは、当該プロジェクター1の工場出荷前に、判定部74が参照できる場所(プロジェクター1内の記憶領域、例えばパターン画像記憶部72であってもよい。以下、同様)に予め格納したテーブルであって、スクリーン9迄の距離と、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かを示す可否情報とを対応付けて記憶したテーブルである。
The
図5(a)は、判定部74が参照する判定用テーブルの一例である。図5(a)に示す判定用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン9迄の距離「1.2m以上」に対応付けて可否情報「0(収まる)」を記憶し、スクリーン9迄の距離「1.2m未満」に対応付けて可否情報「1(収まらない)」を記憶している。従って、判定部74は、図5(a)に示す判定用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離が例えば1.5mであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されると判定し、スクリーン9迄の距離が例えば0.8mであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されないと判定する。即ち、判定部74は、スクリーン9迄の距離が基準値(図5(a)の例では1.2m)よりも短かった場合に、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定し、そうでなければ、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定する。
FIG. 5A is an example of a determination table referred to by the
なお、スクリーン9迄の距離情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部74は、投射部50によって投射された距離算出用画像に係る撮像画像、即ち、撮像画像メモリー73に記憶されている距離算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン9迄の距離を得る。なお、詳細は後述するが、距離算出用画像は、投射部50によってスクリーン9に投射され、撮像部60によって距離算出用画像に係る撮像画像が取得され、撮像画像メモリー73に記憶される。
Although there are various methods for acquiring the distance information to the
また、距離算出用画像に係る撮像画像を解析してスクリーン9迄の距離を得る手法は、種々の手法があるが、例えば、判定部74は、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、測距用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離を取得する。なお、この場合、上記測距用テーブルは、当該プロジェクター1の工場出荷前に、判定部74が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン9迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズとを対応付けて記憶したテーブルである。
In addition, there are various methods for obtaining the distance to the
また例えば、判定部74は、十文字のサイズに代えて距離算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、測距用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離を取得してもよい。なお、この場合、上記測距用テーブルは、当該プロジェクター1の工場出荷前に、判定部74が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン9迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像の高さとを対応付けて記憶したテーブルである。
Further, for example, the
図5(b)は、判定部74が参照する測距用テーブルの一例である。図5(b)に示す測距用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン9迄の各距離(0.5m、1m、1.5m、…)に対応付けて、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズの実測値(h1、h2、h3、…)、及び、距離算出用画像に係る撮像画像の高さの実測値(H1、H2、H3、…)を記憶している。従って、判定部74は、図5(b)に示す測距用テーブルを参照し、十文字の測定サイズが、例えばh1であったときは、スクリーン9迄の距離0.5mを取得する。なお、判定部74は、十文字の測定サイズがh1とh2の間など測定用テーブルに記憶された2値の間の値であったときは、当該2値とのそれぞれの近さに応じた値を採用すればよい。例えば、測定サイズが、h1の値に、h2の値とh1の値の差の10分の3を加えた値であった場合、スクリーン9迄の距離を0.5m+(1.0m−0.5m)×0.3=0.65mと算出する。なお、距離算出用画像に係る撮像画像の高さ、ズレ量(後述)についても同様である。
FIG. 5B is an example of a distance measurement table referred to by the
補正用画像制御部76は、パターン画像記憶部72から距離算出用画像を読み出し、投射画像生成部80に出力する。例えば、プロジェクター1の台形歪み補正の開始を示す台形歪み補正の開始命令(台形歪み補正開始命令)を受け付けた場合、パターン画像記憶部72から距離算出用画像を読み出し、投射画像生成部80に出力する。これにより、投射画像生成部80及び投射部50の処理を介して距離算出用画像がスクリーン9に投射され、撮像部60によって距離算出用画像に係る撮像画像が取得され、距離算出用画像に係る撮像画像が撮像画像メモリー73に記憶される。そして、撮像画像メモリー73に記憶された距離算出用画像に係る撮像画像は、上述の如く、判定部74による距離の算出に用いられる。
The correction
また、補正用画像制御部76は、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合、パターン画像記憶部72から通常サイズの補正用画像を読み出して投射部50に出力し、通常サイズの補正用画像を投射部50に投射させる。また、補正用画像制御部76は、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合、パターン画像記憶部72から縮小サイズの補正用画像を読み出して投射部50に出力し、縮小サイズの補正用画像を投射部50に投射させる。
Further, the correction
補正用画像解析部77は、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を台形歪み補正用に解析し、解析結果を投射像生成部80に出力する。また、補正用画像解析部77は、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を台形歪み補正用に解析し、解析結果を投射像生成部80に出力する。
When the
より詳細には、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、通常サイズの補正用画像がスクリーン9に投射され、撮像部60によって通常サイズの補正用画像に係る撮像画像が取得されるので、補正用画像解析部77は、当該通常サイズの補正用画像に係る撮像画像に基づいて、既知の手法によって台形歪みの程度を算出し、当該台形歪みを補正するためのパラメーターを生成し、撮像画像の解析結果として、上記パラメーターを投射像生成部80に出力する。
一方、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、縮小サイズの補正用画像がスクリーン9に投射され、撮像部60によって縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像が取得されるので、補正用画像解析部77は、当該縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像に基づいて、既知の手法によって台形歪みの程度を算出し、当該台形歪みを補正するためのパラメーターを生成し、撮像画像の解析結果として、上記パラメーターを投射像生成部80に出力する。
More specifically, when the
On the other hand, when the
投射像生成部80は、フレームメモリー82、投射像描画処理部83、補正処理部84を備える。補正処理部84は、補正用画像解析部77による通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果、又は、補正用画像解析部77による縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行う。即ち、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、補正処理部84は、補正用画像解析部77による通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行い、判定部74によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、補正処理部84は、補正用画像解析部77による縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行う。
The projection
投射像描画処理部83は、補正用画像制御部76から出力された距離算出用画像、通常サイズの補正用画像、縮小サイズの補正用画像をフレームメモリー82に記憶する。また、投射像描画処理部83は、投射像生成部80による台形歪み補正後の入力画像をフレームメモリー82に記憶する。なお、フレームメモリー82に記憶された情報は投射部50に出力され、投射部50によってスクリーン9に投射される。
The projected image drawing
以下、図6を用いてプロジェクター1の動作を説明する。図6は、プロジェクター1の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図6に示すフローチャートは、例えば、ユーザーから台形歪み補正の開始命令を受け付けることにより開始するものとする。
Hereinafter, the operation of the
補正用画像制御部76は、パターン画像記憶部72から距離算出用画像を読み出し、投射像描画処理部83に出力する。投射像描画処理部83は、距離算出用画像をフレームメモリー82に記憶する。投射部50は、フレームメモリー82に記憶されている距離算出用画像をスクリーン9に投射する(ステップS10)。
The correction
撮像部60は、投射部50によりスクリーン9に投射された距離算出用画像を撮像し、距離算出用画像に係る撮像画像を取得する(ステップS12)。撮像部60は、距離算出用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー73に記憶する。
The
判定部74は、撮像画像メモリー73に記憶されている距離算出用画像に係る撮像画像を読み出して、当該撮像画像を解析してスクリーン9迄の距離を取得する(ステップS14)。スクリーン9迄の距離を取得した判定部74は、通常サイズの補正用画像が、撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射部50によって投射されるか否かを判定する(ステップS16)。
The
ステップS16において、判定部74は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定した場合(ステップS16:Yes)、パターン画像記憶部72から通常サイズの補正用画像を読み出して投射像描画処理部83に出力する。投射像描画処理部83は、通常サイズの補正用画像をフレームメモリー82に記憶する。投射部50は、フレームメモリー82に記憶されている通常サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する(ステップS18)。ステップS18に続いて、撮像部60は、投射部50によりスクリーン9に投射された通常サイズの補正用画像を撮像し、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を取得する(ステップS20)。撮像部60は、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー73に記憶する。
In step S <b> 16, when the
一方、ステップS16において、判定部74は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定した場合(ステップS16:No)、パターン画像記憶部72から縮小サイズの補正用画像を読み出して投射像描画処理部83に出力する。投射像描画処理部83は、縮小サイズの補正用画像をフレームメモリー82に記憶する。投射部50は、フレームメモリー82に記憶されている縮小サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する(ステップS22)。ステップS22に続いて、撮像部60は、投射部50によりスクリーン9に投射された縮小サイズの補正用画像を撮像し、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を取得する(ステップS24)。撮像部60は、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー73に記憶する。
On the other hand, when the
ステップS20又はステップS22に続いて、補正用画像解析部77は、撮像画像メモリー73に記憶されている補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析する(ステップS26)。即ち、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、補正用画像解析部77は、撮像画像メモリー73に記憶されている通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析し、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、補正用画像解析部77は、撮像画像メモリー73に記憶されている縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析する。補正用画像解析部77は、補正用画像に係る撮像画像の解析結果である台形歪みを補正用のパラメーターを投射像生成部80に出力する。
Subsequent to step S20 or step S22, the correction
補正処理部84は、補正用画像解析部77による補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、以後に入力する入力画像に対し台形歪み補正処理を行う(ステップS28)。即ち、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像が解析された場合には、補正処理部84は、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて入力画像に対し台形歪み補正処理を行い、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像が解析された場合には、補正処理部84は、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて入力画像に対し台形歪み補正処理を行う。補正処理部84は、台形歪み補正処理後の入力画像を投射像描画処理部83に出力する。
The
投射像描画処理部83は、投射像生成部80による台形歪み補正後の入力画像をフレームメモリー82に記憶する。投射部50は、フレームメモリー82に記憶された台形歪み補正後の入力画像をスクリーン9に投射する(ステップS30)。そして、本フローチャートは終了する。
The projection image
図7は、第1の実施形態によるプロジェクターによる投射領域と補正用画像との関係を模式的に示す模式図である。図11は、従来の実施形態によるプロジェクターによる投射領域と補正用画像との関係を模式的に示す模式図である。 FIG. 7 is a schematic diagram schematically illustrating a relationship between a projection area and a correction image by the projector according to the first embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram schematically illustrating a relationship between a projection area and a correction image by a projector according to a conventional embodiment.
図7(a)は、第1の実施形態によるプロジェクター1が通常サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する様子を模式的に示したものである。図7(b)は、第1の実施形態によるプロジェクター1が縮小サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する様子を模式的に示したものである。なお、図7(a)において、プロジェクター1の上部に図示した破線はカメラ68の撮像領域、及び、投射レンズ48(単焦点レンズ)の投射領域、実線は投射領域の全域に投射された通常サイズの補正用画像である。図7(b)において、プロジェクター1の上部に図示した破線はカメラ68の撮像領域、及び、投射レンズ48(単焦点レンズ)の投射領域、実線は投射領域の右側の一部領域を除く領域に投射された縮小サイズの補正用画像である。なお、図7(b)において、一点鎖線は、投射しない通常サイズの補正用画像のサイズを比較のために示したものである。
FIG. 7A schematically shows how the
図11(a)は、本発明との比較のために図示した模式図であって、従来のプロジェクターAが補正用画像(通常サイズ)をスクリーン9に投射する様子を模式的に示したものである。図11(b)は、本発明との比較のために図示した模式図であって、従来のプロジェクターBが補正用画像(縮小サイズ)をスクリーン9に投射する様子を模式的に示したものである。図11(a)において、従来のプロジェクターAの上部に図示した破線はカメラの撮像領域、及び、投射レンズの投射領域、実線は投射領域の全域に投射された補正用画像(通常サイズ)である。図11(b)において、従来のプロジェクターBの上部に図示した破線はカメラの撮像領域、及び、投射レンズの投射領域、実線は投射領域の右側の一部領域を除く領域に投射された補正用画像(縮小サイズ)である。
FIG. 11A is a schematic diagram shown for comparison with the present invention, and schematically shows a state in which the conventional projector A projects a correction image (normal size) onto the
第1の実施形態によるプロジェクター1は、スクリーン9迄の距離が基準値以上である長い場合には、図7(a)に示すように、通常サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する一方、図7(b)に示すように、スクリーン9迄の距離が基準値未満である場合には、縮小サイズの補正用画像をスクリーン9に投射する。従って、スクリーン9迄の距離が短い場合、従来のプロジェクターAの場合であれば、図11(a)に示すように、補正用画像(通常サイズ)が撮像領域内に収まらないため、一部が欠落した補正用画像(通常サイズ)に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うことになるので、精度よく台形歪み補正を行うことができなかったが、実施形態1によるプロジェクター1によれば、図7(b)に示すように、縮小サイズの補正用画像が撮像領域内に収まるため、縮小サイズの補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うことになるので、精度よく台形歪み補正を行うことができるようになる。換言すれば、実施形態1によれば、短焦点のプロジェクター1をスクリーン9に近づけて使用する場合であっても、縮小サイズの補正用画像の全領域を元に台形歪み補正を行うため、精度よく台形歪み補正を行うことができる。
The
また、図11(b)に示すように、従来のプロジェクターAと異なるプロジェクターとして、仮に、スクリーン9迄の距離に関わらず常に縮小サイズの補正用画像を投射し、縮小サイズの補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うプロジェクターBが存在していたとしても、プロジェクターBよりも実施形態1によるプロジェクター1の方が有効である。つまり、スクリーン9迄の距離が長い場合に、プロジェクターBは、確かに、補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うものの、用いる補正用画像のサイズは縮小サイズであるため、補正可能領域が制限されてしまう。換言すれば、実施形態1によれば、短焦点のプロジェクター1をスクリーン9に近づけて使用する場合には上述の如く縮小サイズの補正用画像の全領域を用いて台形歪み補正を行って精度よく台形歪み補正を行いつつ、遠ざけて使用する場合には縮小サイズの補正用画像よりも大きい通常サイズの補正用画像を用いて台形歪み補正を行うため、常に縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うプロジェクターBに比べ、補正可能領域を広く確保することができる。
Further, as shown in FIG. 11B, as a projector different from the conventional projector A, a reduced size correction image is always projected regardless of the distance to the
なお、上記第1の実施形態において、プロジェクター1の判定部74が、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、又は、距離算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、スクリーン9迄の距離を取得する態様を説明したが、スクリーン9迄の距離を取得する態様はこれに限定されない。例えば、判定部74は、三角測量の技術を用いて、スクリーン9迄の距離を算出してもよい。即ち、判定部74は、投射レンズ48(単焦点レンズ)の中心位置と、カメラ68のレンズの中心位置と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とからスクリーン9迄の距離を算出してもよい。なお、投射レンズ48(単焦点レンズ)の中心位置及びカメラ68のレンズの中心位置は不変であるため、該プロジェクター1の工場出荷前に、スクリーン9迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とを対応付けて記憶した測距用テーブルを判定部74が参照できる場所に予め格納しておき、判定部74は、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置を測定し、上記測距用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離を取得するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
図5(c)は、上述した三角測量の技術を用いて、スクリーン9迄の距離を算出する場合の測距用テーブルの一例である。図5(c)に示す測距用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン9迄の各距離(0.5m、1m、1.5m、…)に対応付けて、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置の一例として、距離算出用画像に係る撮像画像におけるカメラ68の光軸に対応する画像中央部からの十文字の撮像位置のズレ量の実測値(Z1、Z2、Z3、…)を記憶している。従って、判定部74は、測定した十文字の画像中央部からのズレ量が例えばZ1であったときは、図5(c)に示す測距用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離0.5mを取得する。
FIG. 5C is an example of a distance measurement table when the distance to the
また、上記第1の実施形態において、プロジェクター1の判定部74が、距離算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン9迄の距離を得る態様を説明したが、スクリーン9迄の距離を取得する態様はこれに限定されない。プロジェクター1は、赤外線などを用いた測距センサー(非図示)を備え、判定部74は当該測距センサーからスクリーン9迄の距離情報を取得してもよい。後述の第2の実施形態のプロジェクター2についても同様である。
In the first embodiment, the mode in which the
また、上記第1の実施形態において、プロジェクター1は、通常サイズの補正用画像、縮小サイズの補正用画像というようにサイズが異なる2種類の補正用画像をパターン画像記憶部72に記憶しておき、2種類の補正用画像のうちの何れかをスクリーン9に出力する態様を説明したが、スクリーン9に投射する補正用画像は上記2種類に限定されない。例えば、プロジェクター1は、サイズの異なるn(nは3以上の整数)種類の補正用画像をパターン画像記憶部72に記憶しておき、スクリーン9迄の距離に応じて、n種類の補正用画像のうち、撮像領域に収まる最大サイズの補正用画像をスクリーン9に投射してもよい。後述の第2の実施形態のプロジェクター2についても同様である。
In the first embodiment, the
図5(d)は、パターン画像記憶部72に上述のn種類の具体例として、通常サイズの補正用画像1種類及び縮小サイズの補正用画像3種類の合計4種類の補正用画像がパターン画像記憶部72に記憶されている場合に、補正用画像制御部76が参照する補正用画像選択用テーブルの一例である。図5(d)に示す補正用画像選択用テーブルは、工場出荷前に、幅が通常サイズの80%の縮小サイズの補正用画像(G1)が撮像領域に収まるときのスクリーン9迄の最短距離(例えば1.0mとする)と、幅が通常サイズの60%の縮小サイズの補正用画像(G2)が撮像領域に収まるときのスクリーン9迄の最短距離(例えば0.8mとする)を実測し、スクリーン9迄の各距離の範囲(1.0m以上1.2m未満、0.8m以上1.0m未満、0.8m未満)に対応付けて、選択する補正用画像を特定する情報(G1〜G3)を記憶している。従って、補正用画像制御部76は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、補正用画像選択用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離に応じた縮小サイズの補正用画像をパターン画像記憶部72から読み出して投射部50に出力する。なお、補正用画像制御部76は、スクリーン9迄の距離情報を判定部74から取得する。
FIG. 5D shows a pattern image in which a total of four types of correction images including one type of normal size correction image and three types of reduced size correction images are stored in the pattern
なお、上記第1の実施形態において、プロジェクター1は、通常サイズの補正用画像とは別に縮小サイズの補正用画像をパターン画像記憶部72に予め記憶しておき、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、予めパターン画像記憶部72に記憶されている縮小サイズの補正用画像を読み出して投射部50に出力する態様を説明したが、パターン画像記憶部72に予め縮小サイズの補正用画像を記憶しておかなくてもよい。例えば、補正用画像制御部76は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、パターン画像記憶部72に記憶されている通常サイズの補正用画像の幅を所定量縮小した縮小サイズの補正用画像を生成し、生成した縮小サイズの補正用画像を投射部50に出力してもよい。後述の第2の実施形態のプロジェクター2についても同様である。
In the first embodiment, the
また、補正用画像制御部76は、スクリーン9迄の距離に応じて上記所定量を決定してもよい。例えば、補正用画像制御部76は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、撮像領域に収まる補正用画像のサイズを算出し、撮像領域に収まる最大サイズの縮小サイズの補正用画像を得る値を上記所定量として決定してもよい。後述の第2の実施形態のプロジェクター2についても同様である。
当該構成によれば、全領域を撮像できる縮小サイズの補正用画像であってサイズが最大の縮小サイズの補正用画像がスクリーン9に投射されるので、撮像領域に一杯に投射された縮小サイズの補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、より精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
Further, the correction
According to this configuration, the correction image having a reduced size that can capture the entire area and having the largest reduced size is projected onto the
また、上記第1の実施形態において、プロジェクター1が補正用画像解析部77を備える態様を説明したが、プロジェクター1は補正用画像解析部77を備えなくてもよい。プロジェクター1が補正用画像解析部77を備えない場合には、ユーザーが、投射部50によりスクリーン9に投射された通常サイズの補正用画像又は縮小サイズの補正用画像を確認し、プロジェクター1が備える調整部(非図示。例えば回転摘み)を操作して、スクリーン9上にて補正用画像の台形歪みを補正する。この場合、スクリーン9上にて補正用画像の台形歪みが解消された調整が維持されるので、以後に入力する入力画像に対し台形歪み補正処理が行われる。後述の第2の実施形態のプロジェクター2についても同様である。
In the first embodiment, the
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第2の実施形態によるプロジェクター2は、短焦点の投射型カラー液晶プロジェクターであって、図1(b)に示すように、筐体の前面(スクリーン方向)に投射レンズ49とカメラ68とが配置されている。また、投射レンズ49はズームレンズである。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The projector 2 according to the second embodiment of the present invention is a short-focus projection type color liquid crystal projector, and as shown in FIG. 1B, a
図8は、本発明の第2の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。図9は、判定部75又は補正用画像制御部76が参照する情報の一例である。プロジェクター2は、図8に示すように、投射部51、撮像部60、撮像画像処理部71及び投射像生成部80を備えて構成されている。即ち、第2の実施形態に係るプロジェクター2が備える投射部51及び撮像画像処理部71は、第1の実施形態に係るプロジェクター1が備える投射部50及び撮像画像処理部70と異なるが、プロジェクター2が備える撮像部60及び投射像生成部80はプロジェクター1と同様である。なお、プロジェクター1の概略構成図(図2)に相当するプロジェクター2の概略構成図は省略するが、プロジェクター2の投射部51とプロジェクター1の投射部50との差異点は、プロジェクター1の投射部50が単焦点レンズである投射レンズ48(単焦点レンズ)を備えるのに対し、プロジェクター2の投射部51は投射レンズ49(ズームレンズ)と投射レンズ49のズーム機構(非図示)とを備える点である。
FIG. 8 is a functional block diagram of a projector according to the second embodiment of the invention. FIG. 9 is an example of information referred to by the
以下、第1の実施形態に係るプロジェクター1との差異点を中心に説明する。図8に示すように、撮像画像処理部71は、パターン画像記憶部72、撮像画像メモリー73、判定部75、補正用画像制御部76及び補正用画像解析部77を備える。パターン画像記憶部72、撮像画像メモリー73、補正用画像制御部76及び補正用画像解析部77は、第1の実施形態に係るプロジェクター1と同様である。
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the
判定部75は、通常サイズの補正用画像が、撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射部51によって投射されるか否かを判定する。具体的には、判定部75は、当該プロジェクター2とスクリーン9との距離を示す距離情報、及び、投射部51(ズーム機構)の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。より詳細には、判定部75は、スクリーン9迄の距離情報及びズーム情報を取得し、判定用テーブルを参照し、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。なお、上記判定用テーブルは、当該プロジェクター2の工場出荷前に、判定部75が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン9迄の距離とズームの状態と通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かを示す可否情報とを対応付けて記憶したテーブルである。
The
図9(a)は、判定部75が参照する判定用テーブルの一例である。図9(a)に示す判定用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン9迄の距離「1.2m以上」かつズームの状態「テレ」、スクリーン9迄の距離「1.2m以上」かつズームの状態「ワイド」、スクリーン9迄の距離「0.8以上〜1.2m未満」かつズームの状態「テレ」に対応付けて可否情報「0(収まる)」を記憶し、スクリーン9迄の距離「0.8以上〜1.2m未満」かつズームの状態「ワイド」、スクリーン9迄の距離「0.8未満」かつズームの状態「テレ」、スクリーン9迄の距離「0.8未満」かつズームの状態「ワイド」に対応付けて可否情報「1(収まらない)」を記憶している。なお、ズームの状態がテレとは望遠側を意味し、ワイドとは広角側を意味する。
FIG. 9A is an example of a determination table referred to by the
従って、判定部75は、図5(a)に示す判定用テーブルを参照し、スクリーン9迄の距離が例えば1.0mかつズームの状態がテレであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されると判定し、スクリーン9迄の距離が例えば1.0mかつズームの状態がワイドであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射されないと判定する。即ち、判定部75は、スクリーン9迄の距離が短いほど、また、ズームの状態が望遠側であるほど、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定する。
Accordingly, the
なお、スクリーン9迄の距離情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部75は、投射部51によって投射された距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像、即ち、撮像画像メモリー73に記憶されている距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン9迄の距離を得る。なお、距離・ズーム状態算出用画像は、第1の実施形態における距離算出用画像と同一の画像である。具体的には、判定部75は、三角測量の技術を用いて、スクリーン9迄の距離を算出する。即ち、判定部75は、投射レンズ49(ズームレンズ)の中心位置と、カメラ68のレンズの中心位置と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とからスクリーン9迄の距離を算出する。なお、詳細は、第1の実施形態において図5(c)を用いて説明した通りである。
Although there are various methods for acquiring the distance information to the
また、ズーム情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部75は、上述の距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を解析し、ズーム情報を得る。具体的には、判定部75は、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得する。なお、ズーム情報確認用テーブルは、当該プロジェクター2の工場出荷前に、判定部75が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、ズーム情報と、距離情報と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズと、を対応付けて記憶したテーブルである。
There are various methods for acquiring the zoom information. In this embodiment, the
また例えば、判定部75は、十文字のサイズに代えて距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得してもよい。なお、この場合、ズーム情報確認用テーブルは、当該プロジェクター2の工場出荷前に、判定部75が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、ズーム情報と、距離情報と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さと、を対応付けて記憶したテーブルである。
For example, the
図9(b)は、判定部75が参照するズーム情報確認用テーブルの一例である。図9(b)に示すズーム情報確認用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン9迄の各距離(0.5m、1m、1.5m、…)、及び、ズームの状態(テレ/ワイド)に対応付けて、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズの実測値(h10、h11、h20、h21、…)、及び、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さの実測値(H10、H11、H20、H21、…)を記憶している。従って、判定部75は、図9(b)に示すズーム情報確認用テーブルを参照し、既に取得したスクリーン9迄の距離が例えば1.0m、十文字の測定サイズが例えばh20であったときは、ズーム情報としてテレを取得する。なお、判定部75は、十文字の測定サイズがh10とh11の間などズーム情報確認用テーブルに記憶された2値の間の値であったときは、第1の実施形態の場合と同様に処理すればよい。また、スクリーン9迄の距離がズーム情報確認用テーブルに記憶された2値の間の値になる場合も同様に処理できるが、スクリーン9迄の距離及び十文字の測定サイズがともに2値の間の値になると計算に時間を要するため、スクリーン9迄の距離又は十文字の測定サイズの少なくとも一方の値を細かくズーム情報確認用テーブルに記憶させるようにしてもよい。例えば、図9に示すズーム情報確認用テーブルでは、距離は0.5m単位であるが0.1m単位としてもよい。
FIG. 9B is an example of a zoom information confirmation table referred to by the
なお、プロジェクター2が、上述の如く、赤外線などを用いた測距センサー(非図示)を備える場合には、判定部75は当該測距センサーからスクリーン9迄の距離情報を取得してもよい。また、判定部75は投射光学系41から直接、ズーム情報を取得してもよい。
When the projector 2 includes a distance sensor (not shown) using infrared rays or the like as described above, the
以下、図10を用いてプロジェクター2の動作を説明する。図10は、プロジェクター2の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図10に示すステップS110、S112、S114、S115、S116、S118、S120、S122、S124、S126、S128、S130のうち、ステップS110、S112、S114、S118、S120、S122、S124、S126、S128、S130は、図6に示す第1の実施形態によるプロジェクター1のステップS10、S12、S14、S18、S20、S22、S24、S26、S28、S30と同様であるため、説明の一部又は全部を省略する。
Hereinafter, the operation of the projector 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the projector 2. Of steps S110, S112, S114, S115, S116, S118, S120, S122, S124, S126, S128, and S130 shown in FIG. 10, steps S110, S112, S114, S118, S120, S122, S124, S126, S128 and S130 are the same as steps S10, S12, S14, S18, S20, S22, S24, S26, S28, and S30 of the
ステップS112に続いて、判定部75は、撮像画像メモリー73に記憶されている距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を読み出して、当該撮像画像を解析してスクリーン9迄の距離を取得する(ステップS114)。具体的には、判定部75は、三角測量の技術を用いて、スクリーン9迄の距離を算出する。スクリーン9迄の距離を取得した判定部75は、更に、当該撮像画像を解析してズーム距離を取得する(ステップS115)。具体的には、判定部75は、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得する。
Subsequent to step S <b> 112, the
スクリーン9迄の距離情報、及び、ズーム情報を取得した判定部75は、通常サイズの補正用画像が、撮像部60のスクリーン9上の撮像領域に収まるように投射部51によって投射されるか否かを判定する(ステップS116)。
The
ステップS116において、判定部75は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定した場合(ステップS116:Yes)、ステップS118、S120、S126、S128、S130を順次実行し、本フローチャートは終了する。一方、ステップS116において、判定部75は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定した場合(ステップS116:No)、ステップS122、S124、S126、S128、S130を順次実行し、本フローチャートは終了する。
In step S116, when the
以上、第2の実施形態では、スクリーン9までの距離に加えて投射レンズ49(ズームレンズ)のズームの状態を考慮して、通常サイズ又は縮小サイズの補正用画像の何れかを出力するようにしている。つまり、第2の実施形態では、投射レンズがズームレンズであっても、投射領域に収まるような適切なサイズの補正用画像が投射されるようにしている。従って、第2の実施形態によれば、スクリーン9迄の距離が短い場合やズームの状態がテレであっても、投射された補正用画像の全領域を元に台形歪み補正を行うことができるため、ズームレンズを有するプロジェクターにおいても、精度よく台形歪み補正を行うことができる。
As described above, in the second embodiment, in consideration of the zoom state of the projection lens 49 (zoom lens) in addition to the distance to the
なお、本発明の実施形態によるプロジェクター1、2の各処理を実行するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の実施形態によるプロジェクター1、2に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピューターシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリー等の書き込み可能な不揮発性メモリー、CD−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
A program for executing each process of the
さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば上記実施形態では、光源11は高圧水銀ランプ或いはメタルはライドランプによって構成されているが、LED(Light Emitting Diode)光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。また上記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ30〜32を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源11から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
1、2…プロジェクター、9…スクリーン、10…照明部、11…光源、12…第1フライアイレンズ、13…第2フライアイレンズ、14…ランプ、15…リフレクタ、16、17…レンズ、20…色分離合成部、21、22…ダイクロイックミラー、23、24、25…反射ミラー、26、27、28…リレーレンズ、29…リレー系、30、31、32…ライトバルブ(光変調装置)、33…クロスダイクロイックプリズム、40、41…投射光学系、48…投射レンズ(単焦点レンズ)、49…投射レンズ(ズームレンズ)、50、51…投射部、60…撮像部、68…カメラ、70、71…撮像画像処理部、72…パターン画像記憶部、73…撮像画像メモリー、74、75…判定部、76…補正用画像制御部、77…補正用画像解析部、80…投射像生成部、82…フレームメモリー、83…投射像描画処理部、84…補正処理部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部と、
前記投射像の台形歪み補正に用いる第1の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する判定部と、
前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第1の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第2の補正用画像であって前記第1の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させる補正用画像制御部と
を備えることを特徴とするプロジェクター。 A projection unit that projects an image onto a screen;
An imaging unit that captures a projected image projected on the screen by the projection unit and obtains a captured image;
A determination unit that determines whether or not the first correction image used for correcting the trapezoidal distortion of the projected image is projected by the projection unit so as to be within the imaging region of the imaging unit on the screen;
When it is determined that the first correction image is not projected so as to fit within the imaging region, a second correction image used for correcting the trapezoidal distortion of the projection image instead of the first correction image A correction image control unit that projects an image smaller than the first correction image onto the projection unit.
前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報に基づいて、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 The projection unit has a single focus lens,
The determination unit determines whether or not the first correction image is projected so as to be within the imaging region based on distance information indicating a distance between the projector and the screen. The projector according to claim 1.
前記距離の算出に用いる距離算出用画像を前記スクリーンに投射し、
前記判定部は、
前記スクリーンに投射された前記距離算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報を取得することを特徴とする請求項2に記載のプロジェクター。 The projection unit is
Projecting a distance calculation image used for calculating the distance onto the screen,
The determination unit
The projector according to claim 2, wherein the captured image related to the image for distance calculation projected on the screen is analyzed to acquire the distance information.
前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報、及び、前記投射部の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。 The projection unit includes a zoom lens,
The determination unit fits the first correction image in the imaging region based on distance information indicating a distance between the projector and the screen and zoom information indicating a current zoom state of the projection unit. The projector according to claim 1, wherein it is determined whether or not the projection is performed.
前記距離及び前記ズームの状態の算出に用いる距離・ズーム状態算出用画像を前記スクリーンに投射し、
前記判定部は、
前記スクリーンに投射された前記距離・ズーム状態算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報、及び、前記ズーム情報を取得することを特徴とする請求項4に記載のプロジェクター。 The projection unit is
Projecting the distance / zoom state calculation image used for calculating the distance and the zoom state on the screen;
The determination unit
The projector according to claim 4, wherein the captured image related to the distance / zoom state calculation image projected on the screen is analyzed to acquire the distance information and the zoom information.
前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記撮像領域に収まる画像サイズを算出し、前記撮像領域に収まる最大サイズの前記第2の補正用画像を前記投射部に投射させることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載のプロジェクター。 The corrected image control unit
When it is determined that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging area, the image size that fits in the imaging area is calculated, and the second correction image having the maximum size that fits in the imaging area is calculated. The projector according to any one of claims 1 to 5, wherein the projector is projected onto the projection unit.
前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第2の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正する補正処理部を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載のプロジェクター。 When it is determined that the first correction image is projected so as to fit in the imaging region, the keystone distortion of the projection image is based on the analysis result of the captured image related to the first correction image. To correct
When it is determined that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging region, the trapezoidal distortion of the projection image is calculated based on the analysis result of the captured image related to the second correction image. The projector according to claim 1, further comprising a correction processing unit that performs correction.
前記プロジェクターの判定手段が、前記投射像の台形歪み補正に用いる第1の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定し、
前記プロジェクターの補正用画像制御手段が、前記第1の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第1の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第2の補正用画像であって前記第1の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させることを特徴とする台形歪み補正方法。 A method of correcting a trapezoidal distortion of the projection image in a projector comprising: a projection unit that projects an image on a screen; and an imaging unit that captures a projection image projected on the screen by the projection unit and acquires a captured image.
The determination unit of the projector determines whether or not the first correction image used for correcting the trapezoidal distortion of the projection image is projected by the projection unit so as to be within the imaging region of the imaging unit on the screen. And
When the correction image control means of the projector determines that the first correction image is not projected so as to fit in the imaging region, the trapezoid of the projection image is used instead of the first correction image. A trapezoidal distortion correction method, wherein a second correction image used for distortion correction and smaller than the first correction image is projected onto the projection unit.
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