JP2015028562A - Projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影装置に関する。 The present invention relates to a projection apparatus.
投影装置による投影像をカメラで撮影しながら、投影用レンズの焦点調節を自動で行う技術が知られている(特許文献1参照)。 A technique is known that automatically adjusts the focus of a projection lens while photographing a projection image by a projection device with a camera (see Patent Document 1).
従来技術では、カメラの撮影用レンズの焦点調節と、投影用レンズの焦点調節とをそれぞれ繰り返しながら行うため、コントラスト情報がとりづらかった。 In the prior art, since the focus adjustment of the camera photographing lens and the focus adjustment of the projection lens are performed repeatedly, it is difficult to obtain contrast information.
本発明による投影装置は、投影光学系を介して画像を投影する投影部と、投影部による投影面を撮像する撮像部と、投影部が所定画像を投影中に撮像部で撮像された投影面の画像から得られるコントラスト情報に基づいて、投影面までの距離情報を取得する測距部と、撮像部で撮像された投影面の画像に基づいて、所定画像を決める画像決定部と、を備えることを特徴とする。 A projection device according to the present invention includes a projection unit that projects an image via a projection optical system, an imaging unit that captures a projection plane by the projection unit, and a projection plane that is captured by the imaging unit while the projection unit projects a predetermined image A distance measuring unit that obtains distance information to the projection plane based on contrast information obtained from the image of the image, and an image determination unit that determines a predetermined image based on the image of the projection plane captured by the imaging unit. It is characterized by that.
本発明による投影装置では、コントラスト情報がとりやすくなる。 In the projection apparatus according to the present invention, contrast information can be easily obtained.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるプロジェクタ搭載カメラ1の外観を例示する図である。図1において、プロジェクタ搭載カメラ1の正面に、撮影光学系11、投影光学系21およびスライドレバー100が設けられている。プロジェクタ搭載カメラ1の上面には、操作部材80が設けられている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the appearance of a projector-mounted
プロジェクタ搭載カメラ1は、撮影光学系11を通して被写体像を撮像する撮影機能の他に、投影光学系21から画像などの情報をスクリーンなどの投影面に向けて投影する投影機能を有する。
The projector-equipped
図2は、図1のプロジェクタ搭載カメラ1の構成を例示するブロック図である。プロジェクタ搭載カメラ1は、カメラユニット10と、プロジェクタユニット20と、LCDモニタ30と、RAM40と、フラッシュメモリ50と、CPU60と、メモリカードインターフェース(I/F)70と、操作部材80と、を有する。メモリカードインターフェース(I/F)70には、着脱可能なメモリカード90が装着される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the projector-equipped
<カメラユニット10>
カメラユニット10は、撮影光学系11と、撮像素子12と、撮像制御部13と、光学系駆動部14と、を含む。撮像素子12としては、CMOSイメージセンサなどが用いられる。撮像制御部13は、CPU60からの指示を受けて撮像素子12および光学系駆動部14を駆動制御するとともに、撮像素子12から読み出される画像信号に対して所定の画像処理を行う。画像処理は、ガンマ処理や補間処理、ホワイトバランス調整処理などである。
<
The
撮影光学系11は、撮像素子12の撮像面上に被写体像を結像させる。撮像制御部13は、撮影開始指示に応じて撮像素子12に撮像を開始させ、撮像終了後に撮像素子12から画像信号を読出す。撮像制御部13はさらに、読み出した画像信号に画像処理を施し、画像処理後の画像データをCPU60へ送出する。
The imaging
光学系駆動部14は、撮像制御部13から出力されるフォーカス調節信号に基づいて、撮影光学系11を構成するフォーカスレンズ(不図示)を光軸方向に進退駆動する。また、光学系駆動部14は、撮像制御部13から出力されるズーム調節信号に基づいて、撮影光学系11を構成するズームレンズ(不図示)を光軸方向(テレ側もしくはワイド側)へ進退駆動する。
The optical
<フォーカス調節>
カメラユニット10のフォーカス調節は、撮影光学系11を構成するフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって行われる。オートフォーカス調節を行う撮像制御部13は、撮像素子12で撮像された画像信号のうち、所定のフォーカス検出エリア(例えば撮影画面中央)に対応する画像信号に含まれる高周波数成分の積算値(いわゆる焦点評価値)を最大にするように、フォーカス調節信号を光学系駆動部14へ送る。焦点評価値を最大にするフォーカスレンズの位置は、撮像素子12によって撮像される被写体像のエッジのボケをなくし、画像のコントラストを最大にする合焦位置である。
<Focus adjustment>
The focus adjustment of the
オートフォーカス調節時に行う焦点評価値算出(コントラスト検出)演算の一例について説明する。撮像制御部13は、撮像素子12で撮像された画像信号のうち、フォーカス検出エリアに対応する画像信号を行ごとに読み出し、その行において近接する色成分の差分を算出する。例えば、撮像素子12の撮像面にR(赤)、G(緑)、およびB(青)のカラーフィルタがBayer配列されている場合において、所定の行について読み出された信号をR1,G1,R2,G2, R3,G3,R4,G4,…とする。撮像制御部13は、信号R1についての差分=R1-R2、信号R2についての差分=R2-R3、信号R3についての差分=R3-R4,…と算出し、信号G1についての差分=G1-G2、信号G2についての差分=G2-G3、信号G3についての差分=G3-G4,…と算出する。
An example of focus evaluation value calculation (contrast detection) calculation performed during autofocus adjustment will be described. The
また、上記所定の行に隣接する行について読み出された信号をg1,B1,g2,B2,g3,B3,g4,B4,…とする。撮像制御部13は、信号g1についての差分=g1-g2、信号g2についての差分=g2-g3、信号g3についての差分=g3-g4,…と算出し、信号B1についての差分=B1-B2、信号B2についての差分=B2-B3、信号B3についての差分=B3-B4,…と算出する。撮像制御部13は、以上のように算出した全ての差分の総和を積算し、この積算値をコントラスト情報と定義する。
Further, the signals read for the rows adjacent to the predetermined row are denoted by g1, B1, g2, B2, g3, B3, g4, B4,. The
<ズーム調節>
カメラユニット10のズーム調節は、撮影光学系11を構成するズームレンズを光軸方向に移動させることによって行われる。ズーム調節を行う撮像制御部13は、操作部材80を構成する不図示のズームスイッチからCPU60を介して送られるズーム操作信号に応じて、ズーム調節信号を光学系駆動部14へ送る。
<Zoom adjustment>
The zoom adjustment of the
<プロジェクタユニット20>
プロジェクタユニット20は、投影光学系21と、液晶パネル22と、LED光源23と、光学系駆動部24と、投影制御部25と、スリット26とを含む。投影制御部25は、CPU60からの投影指示に応じてLED光源23に駆動電流を供給する。LED光源23は、供給された電流に応じた明るさで液晶パネル22を照明する。
<
The
投影制御部25はさらに、CPU60から送出される画像データに応じて液晶パネル駆動信号を生成し、生成した駆動信号で液晶パネル22を駆動する。具体的には、液晶層に対して画像信号に応じた電圧を画素ごとに印加する。電圧が印加された液晶層は液晶分子の配列が変わり、当該液晶層の光の透過率が変化する。このように、画像信号に応じてLED光源23からの光を変調することにより、液晶パネル22が光像を生成する。
The
なお、液晶パネル22の代わりにDMD(Digital Micromirror Device)を変調素子として用いることによって、光像を生成する構成にしてもよい。DMDを用いる場合には、DMDがR色の照明光、G色の照明光、およびB色の照明光によって時分割で照明される。DMDには、画素に対応する可動微小鏡面(マイクロミラー)が二次元に配列されている。上記マイクロミラーに設けられた電極が駆動されることにより、照明光を投影光学系21へ向けて反射する状態と、照明光を内部の吸収体へ向けて反射する状態とを切替える。各マイクロミラーを個別に駆動することによって、表示画素ごとに照明光の反射が制御される。
Note that a configuration may be adopted in which a light image is generated by using a DMD (Digital Micromirror Device) as a modulation element instead of the
投影に用いる画像データとして、メモリカード90から読み出された画像データや、フラッシュメモリ50から読み出された画像データ、カメラユニット10から出力された画像データなどを使用できる。
As image data used for projection, image data read from the
投影光学系21は、液晶パネル22から射出される光像をスクリーンなどへ向けて投影する。光学系駆動部24は、投影制御部25から出力されるオフセット調節信号に基づいて、投影光学系21を光軸に対して直交する方向へ進退駆動する。また、光学系駆動部24は、投影制御部25から出力されるフォーカス調節信号に基づいて、投影光学系21を構成するフォーカスレンズ(不図示)を光軸方向へ進退駆動する。光学系駆動部24はさらに、投影制御部25から出力されるズーム調節信号に基づいて、投影光学系21を構成するズームレンズ(不図示)を光軸方向へ進退駆動する。
The projection
スリット26は、プロジェクタ搭載カメラ1の正面に設けられたスライドレバー100の操作に連動して、プロジェクタユニット20の投影光路A上の位置と、投影光路A外の位置との間を移動する。スライドレバー100は、スリット26を移動させるための操作部材である。
The
なお、プロジェクタ搭載カメラ1の正面に設けられている投影光学系21の下部において、ユーザーがプロジェクタ搭載カメラ1を持ちやすくするためのグリップ部材が設けられる場合には、該グリップ部材をスライド操作可能にし、該グリップがスリット26を移動させるためのスライドレバー100を兼ねるように構成してもよい。
If a grip member is provided at the lower part of the projection
図3は、スライドレバー100およびスリット26を説明する図であり、図3(a)はスリット26が投影光路A外へ退避した状態を示す図、図3(b)はスリット26が投影光路A上へ移動した状態を示す図である。スライドレバー100およびスリット26の通常位置は、図3(a)に例示する位置である。ユーザーによってスライドレバー100が上方へスライド操作されると、プロジェクタ搭載カメラ1の筐体内でスライドレバー100に連結されているスリット26が上方へ移動して投影光路A中に挿入される(図3(b))。ユーザーによってスライドレバー100が下方へスライド操作されると、スリット26も下方へ移動して投影光路A外へ退避する(図3(a))。
3A and 3B are diagrams for explaining the
<投影像のオフセット>
投影像のオフセット調節は、投影光学系21が光軸と直交する向きにシフトされることによって行われる。投影光学系21がシフトすることで、プロジェクタユニット20から射出される光束の射出方向が変化し、投影像がオフセットされる。投影像のオフセットは、投影光学系21をシフトさせて行う他にも、液晶パネル22、LED光源23を光軸に対して垂直方向にシフトさせて行う構成としてもよい。
<Offset of projected image>
The offset adjustment of the projection image is performed by shifting the projection
<投影像のキーストン補正>
投影光学系21、液晶パネル22、LED光源23の一部を光軸に対して垂直方向にシフトさせる際には、そのシフト量に応じて投影するデータに対するキーストン補正を行う。投影像に上記オフセットを与えるだけでは投影像が台形状に変化するので、投影制御部25は、投影像を台形状から長方形状に補正するために画像処理によるキーストン補正を施す。投影制御部25内のメモリには、あらかじめ投影像を方形状に補正するための初期補正値が記憶されている。投影制御部25は、オフセット調節量に対応する初期補正値を読み出し、読み出した初期補正値に基づいて投影する画像データに対するキーストン補正処理を施し、キーストン補正処理後の画像データに基づいて液晶パネル22を駆動する。
<Keystone correction of projected images>
When a part of the projection
<投影像のフォーカス調節>
プロジェクタユニット20のフォーカス調節は、投影光学系21を構成するフォーカスレンズを光軸方向にシフトすることによって行われる。投影制御部25は、CPU60からの指示に応じてフォーカス調節信号を光学系駆動部24へ送る。なお、投影像のオートフォーカス調節の詳細については後述する。
<Focus adjustment of projected image>
The focus adjustment of the
<投影像のズーム調節>
プロジェクタユニット20のズーム調節は、投影光学系21を構成するズームレンズを光軸方向に移動させることによって行われる。ズーム調節を行う投影制御部25は、操作部材80を構成する不図示のズームスイッチからCPU60を介して送られるズーム操作信号に応じてズーム調節信号を光学系駆動部24へ送る。
<Zoom adjustment of projected image>
Zoom adjustment of the
LCDモニタ30は液晶表示パネルによって構成され、CPU60からの指示に応じて画像や操作メニュー画面などを表示する。RAM40は、CPU60のワークメモリとして使用される。フラッシュメモリ50は、CPU60に実行させるプログラムなどを記憶する。CPU60は、フラッシュメモリ50が記憶するプログラムを実行することによってプロジェクタ搭載カメラ1による動作を制御する。
The LCD monitor 30 is constituted by a liquid crystal display panel, and displays an image, an operation menu screen, and the like according to an instruction from the
メモリカードインターフェース70は不図示のコネクタを有し、該コネクタにメモリカード90が接続される。メモリカードインターフェース70は、接続されたメモリカード90に対するデータの書き込みや、メモリカード90からのデータの読み込みを行う。メモリカード90は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成される。
The
操作部材80は、レリーズボタン、投影ボタン、モード切替スイッチ、上記カメラユニット10用のズームスイッチ、プロジェクタユニット20用のズームスイッチなどを含む。操作部材80は、レリーズ操作や投影操作、モード切替え操作など、各操作に応じた操作信号をCPU60へ送出する。
The
<投影像のオートフォーカス調節>
投影像のオートフォーカス調節は、始めに図4に例示するようにエッジを立たせたスリット像をプロジェクタユニット20から投影させて、このスリット像を撮像するカメラユニット10において撮影光学系11のオートフォーカス調節を行わせる。そして、カメラユニット10のオートフォーカス調節によって取得されたスクリーン(または壁)までの距離情報に基づいて、投影光学系21を構成するフォーカスレンズを上記距離情報に対応する位置へ移動させることにより、プロジェクタユニット20による投影像のピント合わせを自動的に行う。
<Auto-focus adjustment of projected image>
For the autofocus adjustment of the projected image, first, as shown in FIG. 4, a slit image with an edge is projected from the
<フローチャートの説明>
プロジェクタユニット20による投影像のオートフォーカス調節のためにCPU60が実行する処理の流れについて、図5に例示するフローチャートを参照して説明する。CPU60は、例えばプロジェクタ搭載カメラ1の電源投入後、最初に投影モードに切替えられた場合に図5による処理を起動させる。投影モードへの切替えは、操作部材80を構成するモード切替スイッチの操作によって行われる。なお、プロジェクタ搭載カメラ1を設置し直した場合などには、図5による処理を適宜起動させて投影像のオートフォーカス調節を行うようにして構わない。
<Description of flowchart>
The flow of processing executed by the
図5のステップS101において、CPU60は、カメラユニット10で取得される画像データに基づいて環境情報を取得する。本説明では、非投影時におけるスクリーン(または壁)の輝度情報および色情報を環境情報と呼ぶ。CPU60は、カメラユニット10の撮像制御部13へ指示を送り、所定のフレームレート(例えば60fps)でスクリーン(または壁)の撮像を繰り返し行わせ、カメラユニット10から逐次出力される画像データに基づいて、プロジェクタユニット20の投影先となるスクリーン(または壁)の輝度情報と色情報とを取得する。なお、環境情報を取得する際のカメラユニット10のピントは大まかでよいので、撮影光学系11を構成するフォーカスレンズの位置は初期位置(例えば、3m離れたスクリーン(または壁)にピントが合う位置)でよい。
In step S <b> 101 of FIG. 5, the
一般に、プロジェクタユニット20による投影像の輝度や色は、投影先のスクリーン(または壁)の輝度および色の影響を受けやすい。例えば、白いスクリーンに白い投影像を投影しても目立たないし、青い壁に青い投影像を投影しても目立たない。ステップS101で環境情報を取得するのは、投影先のスクリーン(または壁)において目立ちやすい明るさや色合いのフォーカス調節用画像を決定するためである。
In general, the brightness and color of the image projected by the
ステップS102において、CPU60は、フォーカス調節用の投影画像を決定する。本実施形態では、投影画面内で輝度および色が一様な画像をフォーカス調節用画像とし、上述したスリット26を介して投影を行う。これにより、図4に例示するように、エッジが立った縞状の投影像が得られる。図4の例では、フォーカス調節用画像が一様な白色で構成され、スリット26で遮られた部分が黒く表されている。
In step S102, the
CPU60は、上記投影像の縞がはっきりするように、ステップS101で取得した環境情報に基づいてフォーカス調節用画像の輝度および色を決定する。一般に、撮像素子12は、その撮像面にR(赤)、G(緑)、およびB(青)のカラーフィルタがBayer配列されるものが多い。そこで、これらの色成分ごとに、フォーカス調節用の投影画像の信号値を決定する。投影像の縞をはっきりさせることは、スリット26で遮られた部分(すなわち非投影時のスクリーン(または壁))の輝度とフォーカス調節用画像の輝度との差、またはスリット26で遮られた部分(すなわち非投影時のスクリーン(または壁))の色とフォーカス調節用画像の色との差を、それぞれ大きくする輝度や色を決めることに相当する。このようにすると、スクリーン(または壁)の色と異なる色、輝度のフォーカス調節用画像を投影できる。
The
<輝度に着目する例>
ステップS101で取得した画像(環境情報)のR成分、G成分、およびB成分の比が略1:1:1の場合は彩度が低いといえる。CPU60は、彩度が低い場合において、画像(環境情報)の輝度に着目してフォーカス調節用画像を決定するとよい。例えば、画像の信号値を8ビットで表す場合、信号値の上限値は255であり、下限値は0である。CPU60は、ステップS101で取得した画像(環境情報)の各色成分の信号値が上限値と下限値の中間値127より大きい場合、その色成分の信号値を下限値0で置換したものをフォーカス調節用画像とする。プロジェクタユニット20における変調素子として上述したDMDを用いる場合には、信号値を下限値0で置換した色成分(すなわち投影しない
色成分)に対応するマイクロミラーの駆動が不要となって、電力の使用を抑制できる。
<Example focusing on luminance>
It can be said that the saturation is low when the ratio of the R component, G component, and B component of the image (environment information) acquired in step S101 is approximately 1: 1: 1. The
これとは逆に、ステップS101で取得した画像(環境情報)の各色成分の信号値が図6(a)に例示するように上限値と下限値の中間値127より小さい場合、各色成分の信号値を上限値255で置換した画像を、フォーカス調節用画像とする。図6(b)は、R成分、G成分、およびB成分の信号値をそれぞれ上限値255で置換した場合を示す図である。図4は、図6(b)に対応する高輝度の白画像がフォーカス調節用画像として投影された場合に相当する図である。グレーで低輝度のスクリーン(または壁)に高輝度の白画像を投影すると、スクリーン(または壁)とフォーカス調節用画像(白画像)との間で輝度差が現れやすくなる。つまり、上述した焦点評価値算出(コントラスト検出)演算に対する寄与を高められる。
On the contrary, when the signal value of each color component of the image (environment information) acquired in step S101 is smaller than the
<色に着目する例>
ステップS101で取得した画像(環境情報)のR成分、G成分、およびB成分の比が略1:1:1とならない場合は彩度が高いといえる。CPU60は、彩度が高い場合において、画像(環境情報)の色に着目してフォーカス調節用画像を決定するとよい。具体的には、図7(a)に例示するように、ステップS101で取得した画像(環境情報)が中間値127より大きいB成分およびG成分によって表されるシアン画像である場合、これらB成分およびG成分の信号値を下限値0で置換するとともに、ステップS101で取得した画像(環境情報)において中間値127より小さいR成分の信号値を上限値255で置換する。これにより、図7(b)に例示するように、R成分のみで構成されるフォーカス調節用画像が決定される。
<Example focusing on color>
It can be said that the saturation is high when the ratio of the R component, G component, and B component of the image (environment information) acquired in step S101 does not become approximately 1: 1: 1. The
シアンのスクリーン(または壁)にシアン画像を投影しても、スクリーン(または壁)とフォーカス調節用画像(R画像)との間の差分が現れにくいことから、上述した焦点評価値算出(コントラスト検出)演算に対する寄与が小さい。そこで、B成分およびG成分の投影を行わずに、R画像を投影すると、スクリーン(または壁)とフォーカス調節用画像(R画像)との間で色差が現れやすくなる。つまり、上述した焦点評価値算出(コントラスト検出)演算に対する寄与を高められる。プロジェクタユニット20における変調素子として上述したDMDを用いる場合には、信号値を下限値0で置換した色成分(すなわち投影しない色成分)に対応するマイクロミラーの駆動が不要となって省電力になる。
Even if a cyan image is projected onto a cyan screen (or wall), the difference between the screen (or wall) and the focus adjustment image (R image) hardly appears. ) Small contribution to computation. Therefore, if an R image is projected without projecting the B component and the G component, a color difference tends to appear between the screen (or the wall) and the focus adjustment image (R image). That is, the contribution to the above-described focus evaluation value calculation (contrast detection) calculation can be increased. When the above-described DMD is used as the modulation element in the
また、上述したようにカラーフィルタがBayer配列された撮像素子12では、G画素の数はR画素、B画素に比べて多い。このため、なるべくG成分をフォーカス調節用画像に含めるとよい。例えば、スクリーン(または壁)の彩度が低い(上記RGB成分の比が略1:1:1)場合において、スクリーン(または壁)とフォーカス調節用画像との間で色差が現れやすくするためには、R成分のみで構成されるフォーカス調節用画像に決定してもよいし、G成分のみで構成されるフォーカス調節用画像に決定してもよいし、B成分のみで構成されるフォーカス調節用画像に決定してもよい。本実施形態においては、敢えてG成分の信号値を上限値255とし、R成分およびB成分の信号値を下限値0で表したG画像をフォーカス調節用画像とする。これにより、G画素数が多い撮像素子12においてスクリーン(または壁)とフォーカス調節用画像(G画像)との間で色差を検出しやすくすることができる。つまり、上述した焦点評価値算出(コントラスト検出)演算に対する寄与を高められる。プロジェクタユニット20における変調素子として上述したDMDを用いる場合には、信号値を下限値0で置換した色成分(すなわち投影しない色成分)に対応するマイクロミラーの駆動が不要となって省電力になる。CPU60は、このようにフォーカス調節用の投影画像の信号値を決定すると、ステップS103へ進む。
Further, as described above, in the
ステップS103において、CPU60はプロジェクタユニット20の投影制御部25へ指示を送り、フォーカス調節用の投影画像の投影を開始させてステップS104へ進む。ステップS104において、CPU60は、カメラユニット10で取得される画像データに基づいて、スリット26が移動したか否かを判定する。CPU60は、画像データに基づいて縞が検出される場合はステップS104を肯定判定してステップS105へ進む、CPU60は、画像データに基づいて縞が検出されない場合には、ステップS104を否定判定してスリット26が移動されるのを待つ。
In step S103, the
ステップS105において、CPU60はカメラユニット10の撮像制御部13へ指示を送り、コントラストAF処理を行わせてステップS106へ進む。これにより、カメラユニット10で取得された縞状の投影像の画像のコントラストを最大にする合焦位置へ撮影光学系11のフォーカスレンズが移動される。
In step S105, the
ステップS106において、CPU60は、撮影光学系11のフォーカスレンズの位置に基づいて、プロジェクタ搭載カメラ1からスクリーン(または壁)までの被写体距離を算出してステップS107へ進む。撮影光学系11のフォーカスレンズの位置と、スクリーン(または壁)までの被写体距離との関係を示すデータは、あらかじめフラッシュメモリ50の中に格納されている。
In step S106, the
ステップS107において、CPU60はプロジェクタユニット20の投影制御部25へ指示を送り、投影光学系21を構成するフォーカスレンズの位置を、上記被写体距離に対応する位置へ移動させてステップS108へ進む。投影光学系21のフォーカスレンズの位置と、被写体距離との関係を示すデータは、あらかじめフラッシュメモリ50の中に格納されている。
In step S107, the
ステップS108において、CPU60はプロジェクタユニット20の投影制御部25へ指示を送り、フォーカス調節用の投影画像の投影を終了させて図5による処理を終了する。なお、CPU60は、カメラユニット10の撮像制御部13へ指示を送り、上記フレームレート(例えば60fps)での撮像を終了させる。CPU60は、図5による処理を終了した以降は所定の投影処理を行う。
In step S108, the
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)プロジェクタ搭載カメラ1は、投影光学系21を介して画像を投影するプロジェクタユニット20と、プロジェクタユニット20による投影面を撮像するカメラユニット10と、プロジェクタユニット20がフォーカス調節用画像を投影中にカメラユニット10で撮像された投影面の画像から得られる焦点評価値に基づいて、投影面までの被写体距離情報を取得する撮像制御部13と、カメラユニット10で撮像された投影面の画像に基づいて、フォーカス調節用画像を決めるCPU60と、を備えるようにしたので、従来技術に比べてコントラスト情報がとりやすくなる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The projector-equipped
(2)CPU60は、プロジェクタユニット20がフォーカス調節用画像を投影していない際にカメラユニット10で撮像された投影面の画像に基づいてフォーカス調節用画像を決めるので、スクリーン(または壁)の輝度または色に応じたフォーカス調節用画像を決定できる。
(2) Since the
(3)撮像制御部13で取得された被写体距離情報に基づいてプロジェクタユニット20に投影光学系21の焦点調節を行わせるCPU60を備えたので、従来技術のように投影光学系21の焦点調節を繰り返す必要がなくなり、焦点調節時間を短縮できる。
(3) Since the
(4)CPU60は、非投影時にカメラユニット10で撮像された投影面の画像の色情報と、プロジェクタユニット20がフォーカス調節用画像を投影した場合にカメラユニット10で取得される投影面の画像の色情報との差が大きくなるようにフォーカス調節用画像の色または明るさを決めるようにしたので、高いコントラストに基づいて焦点評価値を取得できる。これにより、得られる被写体距離情報の精度が高まるので焦点調節の精度が向上する。また、カメラユニット10における焦点評価値の取得時間が短縮されるため、全体の焦点調節時間も短くできる。
(4) The
(5)CPU60は、非投影時にカメラユニット10で撮像された投影面の画像の色成分ごとに、画像信号値が上限値と下限値の中間値より大きい場合に画像信号値を下限値に置換し、画像信号値が中間値より小さい場合に画像信号値を上限値に置換するようにしたので、カメラユニット10での焦点評価値の取得に必要なコントラストを適切に高めることができる。
(5) The
(6)プロジェクタユニット20が投影するフォーカス調節用画像を縞状に分割するスリット26を備えるようにしたので、投影光学系21の焦点調節を行う前においても、エッジを立たせたスリット像を投影させることができる。
(6) Since the
(7)撮像制御部13は、プロジェクタユニット20から投影されたフォーカス調節用画像がスリット26で分割されているときにカメラユニット10で撮像された投影面の画像から得られる焦点評価値に基づいて、投影面までの被写体距離情報を取得するようにした。エッジを立たせたスリット像は、焦点評価値の取得に適したコントラストを有するので、適切に被写体距離情報を得ることができる。
(7) The
(8)スリット26は、プロジェクタユニット20による投影光路A上と投影光路A外との間で移動可能に構成されているので、エッジを立たせたスリット像を投影する場合と、通常の投影を行う場合とを、簡単な構成で切替えできる。
(8) Since the
(変形例1)
上述した説明では、撮像素子12に原色系のカラーフィルタが設けられる場合を説明したが、撮像素子12に補色系のカラーフィルタが設けられる場合においても適用することができる。
(Modification 1)
In the above description, the case where the
(変形例2)
以上の説明では、プロジェクタ搭載カメラ1を例に説明したが、カメラ機能とプロジェクタ機能を備えるものであれば、他の電子機器についても本実施形態と同様に、投影光学系の自動焦点調節を行うことができる。
(Modification 2)
In the above description, the projector-mounted
(変形例3)
スリット26の移動は、上述したスライドレバー100の動きに連動させる代わりに、アクチュエータを用いて移動させるように構成してもよい。
(Modification 3)
The movement of the
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。 The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment.
1…プロジェクタ搭載カメラ
10…カメラユニット
11…撮影光学系
13…撮像制御部
20…プロジェクタユニット
21…投影光学系
25…投影制御部
26…スリット
60…CPU
80…操作部材
100…スライドレバー
DESCRIPTION OF
80 ...
Claims (8)
前記投影部による投影面を撮像する撮像部と、
前記投影部が所定画像を投影中に前記撮像部で撮像された前記投影面の画像から得られるコントラスト情報に基づいて、前記投影面までの距離情報を取得する測距部と、
前記撮像部で撮像された前記投影面の画像に基づいて、前記所定画像を決める画像決定部と、
を備えることを特徴とする投影装置。 A projection unit that projects an image via a projection optical system;
An imaging unit for imaging a projection plane by the projection unit;
A distance measuring unit that acquires distance information to the projection surface based on contrast information obtained from an image of the projection surface captured by the imaging unit while the projection unit projects a predetermined image;
An image determination unit that determines the predetermined image based on an image of the projection plane captured by the imaging unit;
A projection apparatus comprising:
前記画像決定部は、前記投影部が前記所定画像を投影していない際に前記撮像部で撮像された前記投影面の画像に基づいて前記所定画像を決める
ことを特徴とする投影装置。 The projection device according to claim 1,
The projection apparatus, wherein the image determination unit determines the predetermined image based on an image of the projection plane captured by the imaging unit when the projection unit is not projecting the predetermined image.
前記測距部で取得された前記距離情報に基づいて、前記投影光学系の焦点調節を行わせる制御部を備える
ことを特徴とする投影装置。 The projection apparatus according to claim 2, wherein
A projection apparatus comprising: a control unit that performs focus adjustment of the projection optical system based on the distance information acquired by the distance measuring unit.
前記画像決定部は、前記投影部が前記所定画像を投影していない際に前記撮像部で撮像された前記投影面の画像の色情報と、前記投影部が前記所定画像を投影中に前記撮像部で撮像される前記投影面の画像の色情報との差が大きくなるように前記所定画像の色または明るさを決めることを特徴とする投影装置。 The projection device according to claim 2 or 3,
The image determination unit includes color information of an image of the projection plane captured by the imaging unit when the projection unit is not projecting the predetermined image, and the image capturing unit while the projection unit is projecting the predetermined image. A projection apparatus, wherein the color or brightness of the predetermined image is determined so that a difference from the color information of the image of the projection plane captured by a unit becomes large.
前記画像決定部は、前記投影部が前記所定画像を投影していない際に前記撮像部で撮像された前記投影面の画像の色成分ごとに、画像信号値が上限値と下限値の中間値より大きい場合に前記画像信号値を前記下限値に置換し、前記画像信号値が前記中間値より小さい場合に前記画像信号値を前記上限値に置換する、ことを特徴とする投影装置。 In the projection apparatus as described in any one of Claims 2-4,
The image determination unit has an image signal value that is an intermediate value between an upper limit value and a lower limit value for each color component of the image of the projection plane captured by the imaging unit when the projection unit is not projecting the predetermined image. The projection apparatus, wherein when larger, the image signal value is replaced with the lower limit value, and when the image signal value is smaller than the intermediate value, the image signal value is replaced with the upper limit value.
前記投影部が投影する前記所定画像を縞状に分割するスリット部材を備えることを特徴とする投影装置。 In the projection apparatus as described in any one of Claims 2-5,
A projection apparatus comprising: a slit member that divides the predetermined image projected by the projection unit into stripes.
前記測距部は、前記投影部から投影された前記所定画像が前記スリット部材で分割されているときに前記撮像部で撮像された前記投影面の画像から得られるコントラスト情報に基づいて、前記投影面までの距離情報を取得する、ことを特徴とする投影装置。 The projection apparatus according to claim 6, wherein
The ranging unit is configured to project the projection based on contrast information obtained from an image of the projection plane captured by the imaging unit when the predetermined image projected from the projection unit is divided by the slit member. A projection apparatus characterized by acquiring distance information to a surface.
前記スリット部材は、前記投影部による投影光路上と前記投影光路外との間で移動可能に構成されていることを特徴とする投影装置。
The projection device according to claim 6 or 7,
The projection apparatus, wherein the slit member is configured to be movable between a projection optical path by the projection unit and outside the projection optical path.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013158071A JP2015028562A (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Projection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013158071A JP2015028562A (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Projection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015028562A true JP2015028562A (en) | 2015-02-12 |
Family
ID=52492295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013158071A Pending JP2015028562A (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Projection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015028562A (en) |
-
2013
- 2013-07-30 JP JP2013158071A patent/JP2015028562A/en active Pending
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