JP2019009762A - Projection apparatus, projection method, and program - Google Patents

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Abstract

To set an environment for projecting an image with higher quality as possible in consideration with an effect of a surface as a projected object.SOLUTION: A projection apparatus comprises: a projection part 17 that projects an image; a projection unit shifter 18 that mechanically changes a direction of the image projected by the projection part 17; a photographing part 23 that projects the image in a projected object projected by the projection part 17; and a CPU 24 that determines a projection direction by the projection unit shifter 18 on the basis of a plurality of projection images photographed by the photographing part 23, sets the projection unit shifter 18 so as to be the projection direction determined, and corrects and sets at least one of a region of the image projected by the projection part 17 and color information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、投影装置、投影方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a projection apparatus, a projection method, and a program.

投影レンズのレンズシフトの量を検知して最適なむら補正を投影画面に施し、品位の高い投影画像を得るようにした投射型表示装置の技術が提案されている。(例えば、特許文献1)   There has been proposed a technology of a projection display device that detects the amount of lens shift of the projection lens and performs an optimal unevenness correction on the projection screen to obtain a high-quality projection image. (For example, Patent Document 1)

特開2003−018502号公報JP 2003-018502 A

上記特許文献に記載された技術は、投影するための画像を表示する液晶パネルの光軸に対して投影レンズの光軸の向きを変えるようなレンズシフト機能を有する投射型表示装置において、投影光学系の部品の位置ズレ等に起因する色むらや照度むらを補正するべく提案されたものであり、投影する画像の部分領域毎に補正データを作成している。   The technology described in the above patent document is a projection type display device having a lens shift function that changes the direction of the optical axis of a projection lens with respect to the optical axis of a liquid crystal panel that displays an image to be projected. It has been proposed to correct color unevenness and illuminance unevenness caused by misalignment of system components, and correction data is created for each partial region of an image to be projected.

ところで、専用のスクリーンではなく、一般家屋の壁面やカーテンを被投影対象として投影を行なう環境を想定した場合、画像が投影される面は必ずしも白色で平滑な平面であるとは限らない。そのような何らかの模様がある面、凹凸がある面等に画像を投影する場合では、被投影対象となる面の影響によって投影画像の画質が大幅に低減することが考えられる。このような被投影対象側の環境に関する点について、上記特許文献に記載された技術では考えられていない。   By the way, when assuming an environment where projection is performed using a wall or curtain of a general house instead of a dedicated screen as a projection target, the surface on which the image is projected is not necessarily a white and smooth plane. In the case of projecting an image on such a surface with some pattern or a surface with unevenness, it is conceivable that the image quality of the projected image is greatly reduced due to the influence of the surface to be projected. Such a point related to the environment on the projection target side is not considered in the technique described in the above-mentioned patent document.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、被投影対象となる面の影響を考慮して、できるだけ高い画質の画像を投影する環境を設定することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to set an environment for projecting an image with the highest possible image quality in consideration of the influence of the surface to be projected. It is an object to provide a projection device, a projection method, and a program that can be used.

本発明の一態様は、画像を投影する投影部と、上記投影部が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部と、上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部と、上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御部と、を備える。   One embodiment of the present invention acquires a projection unit that projects an image, a projection direction variable unit that mechanically varies the direction of an image projected by the projection unit, and an image on a projection target that is projected by the projection unit. An acquisition unit; and a control unit that determines a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit.

本発明によれば、被投影対象となる面の影響を考慮して、できるだけ高い画質の画像を投影する環境を設定することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to set an environment for projecting an image with the highest possible image quality in consideration of the influence of the surface to be projected.

本発明の第1の実施形態に係るプロジェクタの主として電子回路の機能構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a functional configuration mainly of an electronic circuit of a projector according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態に係る投影動作前の初期設定の処理内容を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing details of initial setting before the projection operation according to the embodiment. 同実施形態に係る第1の動作例における投影ユニットシフタによるシフト範囲を例示する図。The figure which illustrates the shift range by the projection unit shifter in the 1st operation example which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る第1の動作例における投影環境を例示する図。The figure which illustrates the projection environment in the 1st operation example which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る第1の動作例における有効投影領域と実投影領域を設定した場合を例示する図。The figure which illustrates the case where the effective projection area | region and real projection area | region in the 1st operation example which concern on the embodiment are set. 同実施形態に係る第2の動作例でプロジェクタを直立した壁面に向けて設置した場合のチルト角と投影領域の変化を示す図。The figure which shows the change of the tilt angle and projection area at the time of installing the projector toward the upright wall surface in the 2nd operation example which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る第2の動作例におけるチルト角に応じた有効投影領域の位置、メッセージ、及び形状を重ねて例示する図。The figure which illustrates the position of the effective projection area | region according to the tilt angle in the 2nd operation example which concerns on the same embodiment, a message, and a shape in an overlapping manner. 同実施形態に係る第2の動作例におけるチルト角に応じた有効投影領域と矩形の実投影領域を設定した場合を比較して示す図。The figure which compares and shows the case where the effective projection area | region according to the tilt angle in the 2nd operation example which concerns on the embodiment, and the rectangular actual projection area | region are set. 本発明の第2の実施形態に係る自律型ロボット10′を用いた投影装置を示す図。The figure which shows the projection apparatus using autonomous type robot 10 'which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る動作例を示す図。The figure which shows the operation example which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る動作例において、実際に画像を投影する際に得られた空間イメージから最適な投影面を選択して画像を自動的に投影する図。The figure which selects an optimal projection surface from the spatial image obtained when actually projecting an image, and projects an image automatically in the operation example which concerns on the embodiment.

以下、本発明をプロジェクタに適用した場合の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ10の主として電子回路の機能構成を示すブロック図である。同図中、画像入力部11は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)端子、USB(Universal Serial Bus)端子等により構成される。画像入力部11に入力され、あるいはUSBメモリに記憶されて選択的に読出される、各種規格のアナログまたはデジタルの画像信号は、画像入力部11で必要に応じてデジタル化された後に、バスBを介して投影画像駆動部12に送られる。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a projector will be described in detail with reference to the drawings.
[Constitution]
FIG. 1 is a block diagram mainly showing a functional configuration of an electronic circuit of the projector 10 according to the present embodiment. In the figure, an image input unit 11 includes, for example, a pin jack (RCA) type video input terminal, a D-sub 15 type RGB input terminal, an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) terminal, and a USB (Universal Serial Bus). ) Terminals etc. An analog or digital image signal of various standards input to the image input unit 11 or stored in a USB memory and selectively read out is digitized as necessary by the image input unit 11 and then the bus B Is sent to the projection image drive unit 12 via

投影画像駆動部12は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば入力される画像データが60[Hz]であれば120[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算したより高速な時分割駆動により、表示素子であるマイクロミラー素子13を表示駆動する。   The projection image driving unit 12 determines the frame rate according to a predetermined format in accordance with the transmitted image data, for example, 120 [frame / second] when the input image data is 60 [Hz] and the color component. The micromirror element 13 as a display element is driven to display by faster time-division driving obtained by multiplying the number of divisions and the number of display gradations.

マイクロミラー素子13は、アレイ状に配列された複数、例えば横1280画素×縦960画素分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して表示動作することで、その反射光により光像を形成する。   The micromirror element 13 performs a display operation by individually turning on / off each tilt angle of a plurality of micromirrors arranged in an array, for example, horizontal 1280 pixels × vertical 960 pixels, so that the reflected light is reflected. To form an optical image.

一方で、光源部14から時分割でR,G,Bの原色光が循環的に出射される。光源部14は、半導体発光素子であるLEDを有し、R,G,Bの原色光を時分割で繰返し出射する。光源部14が有するLEDは、広義でのLEDとして、LD(半導体レーザ)や有機EL素子を含むものとしても良い。この光源部14からの原色光が、ミラー15で全反射して上記マイクロミラー素子13に照射される。   On the other hand, primary color lights of R, G, and B are emitted cyclically from the light source unit 14 in a time division manner. The light source unit 14 includes an LED, which is a semiconductor light emitting element, and repeatedly emits R, G, and B primary color lights in a time-sharing manner. The LED included in the light source unit 14 may include an LD (semiconductor laser) or an organic EL element as an LED in a broad sense. The primary color light from the light source unit 14 is totally reflected by the mirror 15 and applied to the micromirror element 13.

そして、マイクロミラー素子13での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部16を介し、外部に投射して表示が行なわれる。   Then, an optical image is formed by the reflected light from the micromirror element 13, and the formed optical image is projected to the outside through the projection lens unit 16 and displayed.

上記投影レンズ部16は、内部のレンズ光学系中に、フォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズ及びズーム(投影)画角を可変するためのズームレンズを含む。   The projection lens unit 16 includes a focus lens for moving a focus position and a zoom lens for changing a zoom (projection) angle of view in an internal lens optical system.

上記マイクロミラー素子13、光源部14、ミラー15、及び投影レンズ部16により、光学部材を内部筐体内に一体化した投影部17を構成する。この投影部17に対して、ステッピングモータとそのドライバ回路、及びモータの回転駆動を伝導するギア機構を含む投影ユニットシフタ(投影方向可変部)18が設けられる。   The micromirror element 13, the light source unit 14, the mirror 15, and the projection lens unit 16 constitute a projection unit 17 in which an optical member is integrated in an internal housing. The projection unit 17 is provided with a projection unit shifter (projection direction variable unit) 18 including a stepping motor, a driver circuit thereof, and a gear mechanism that conducts rotation driving of the motor.

この投影ユニットシフタ18により投影部17を機械的に駆動することで、例えばプロジェクタ10の筐体を水平に載置した状態で、上記投影レンズ部16が出射する投影光の方向を天地方向に沿ってして範囲内でシフトさせることができる。   The projection unit 17 is mechanically driven by the projection unit shifter 18 so that, for example, the direction of the projection light emitted from the projection lens unit 16 is along the top-and-bottom direction while the housing of the projector 10 is horizontally placed. Can be shifted within the range.

一方で本実施形態では、上記投影レンズ部16での投射方向を撮影する撮影部(取得部)23を設けている。この撮影部23は、撮影レンズ部19を有する。この撮影レンズ部19は、撮影画角を可変するためのズームレンズ、及びフォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズを含み、上記投影部17で投影される画像を投影方向のシフト範囲を包含して撮影できるよう、上記投影レンズ部16を最広角とした場合に出射される投影画角より大きな撮影画角を有する。撮影レンズ部19に入光する外部の光像は、固体撮像素子であるCMOSイメージセンサ、または産業用カメラ等で用いられるCCD等の撮像素子20上に結像される。   On the other hand, in the present embodiment, an imaging unit (acquisition unit) 23 that captures the projection direction of the projection lens unit 16 is provided. The photographing unit 23 has a photographing lens unit 19. The photographic lens unit 19 includes a zoom lens for changing the photographic angle of view and a focus lens for moving the focus position, and includes an image projected by the projection unit 17 including a shift range in the projection direction. In order to allow photographing, the projection lens unit 16 has a photographing field angle larger than the projected field angle emitted when the projection lens unit 16 is at the widest angle. An external light image entering the photographing lens unit 19 is formed on a CMOS image sensor, which is a solid-state image sensor, or an image sensor 20 such as a CCD used in an industrial camera.

撮像素子20での結像により得られる画像信号は、A/D変換器21でデジタル化された後、撮影画像処理部22に送られる。   An image signal obtained by imaging with the image sensor 20 is digitized by an A / D converter 21 and then sent to a captured image processing unit 22.

この撮影画像処理部22は、上記撮像素子20を走査駆動して撮影動作を実行させ、撮影により得た画像データに対する輪郭抽出等の画像認識処理により投影画像領域の抽出と、当該投影画像領域内のフォーカスレンズ合焦位置に基づく距離分布、及び色分布をそれぞれ取得する処理を実施する。   The captured image processing unit 22 scans and drives the imaging element 20 to execute a capturing operation, and extracts a projected image region by image recognition processing such as contour extraction on image data obtained by capturing, and within the projected image region. The distance distribution and the color distribution based on the focus lens in-focus position are respectively acquired.

上記各回路の動作すべてをCPU(制御部)24が制御する。このCPU24は、メインメモリ25及びプログラムメモリ26と直接接続される。メインメモリ25は、例えばSRAMで構成され、CPU24のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ35は、電気的書換可能な不揮発性メモリ、例えばフラッシュROMで構成され、CPU24が実行する動作プログラムやベースとなる画像上に重畳するOSD(On Screen Display)用画像等の各種定型データ等を記憶する。   A CPU (control unit) 24 controls all operations of the above circuits. The CPU 24 is directly connected to the main memory 25 and the program memory 26. The main memory 25 is composed of, for example, an SRAM and functions as a work memory for the CPU 24. The program memory 35 is composed of an electrically rewritable nonvolatile memory, for example, a flash ROM, and various fixed data such as an operation program executed by the CPU 24 and an OSD (On Screen Display) image superimposed on a base image. Remember.

CPU24は、上記プログラムメモリ26に記憶されている動作プログラムや定型データ等を読出し、メインメモリ25に展開して記憶させた上で当該プログラムを実行することにより、このプロジェクタ10を統括して制御する。   The CPU 24 controls the projector 10 in an integrated manner by reading out the operation program, fixed data, and the like stored in the program memory 26, developing and storing them in the main memory 25, and executing the program. .

上記CPU24は、操作部27からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部27は、プロジェクタ10の本体筐体に備える操作キー、あるいは図示しないこのプロジェクタ10専用のリモートコントローラからの赤外線変調信号を受信する受光部を含み、キー操作信号を受付けて、受付けたキー操作信号に応じた信号を上記CPU24へ送出する。   The CPU 24 executes various projection operations according to operation signals from the operation unit 27. The operation unit 27 includes an operation key provided on the main body of the projector 10 or a light receiving unit that receives an infrared modulation signal from a remote controller dedicated to the projector 10 (not shown). The operation unit 27 receives the key operation signal and receives the key. A signal corresponding to the operation signal is sent to the CPU 24.

上記CPU24は更に、上記バスBを介して音声処理部28、チルト脚ドライバ29と接続される。
音声処理部28は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカ部30を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
The CPU 24 is further connected to the audio processing unit 28 and the tilt leg driver 29 via the bus B.
The sound processing unit 28 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts the sound signal given during the projection operation into an analog signal, drives the speaker unit 30 to emit sound, or generates a beep sound or the like as necessary.

チルト脚ドライバ29は、このプロジェクタ10筐体の下面前端側に設けられた1対2本の脚部の脚長を可変するためのモータ(不図示)を、上記脚長を伸長または短縮するべく駆動する。   The tilt leg driver 29 drives a motor (not shown) for changing the leg length of one to two legs provided on the lower front end of the projector 10 casing so as to extend or shorten the leg length. .

[第1の動作例]
次に上記実施形態の第1の動作例について説明する。
ここでは、プロジェクタ10による実際の投影動作を開始する前のシフト量調整に基づく初期設定時の動作について説明する。初期設定時には、投影ユニットシフタ18により投影部17の投影方向を所定範囲内で上下にシフトさせて、それらシフト範囲内で最も必要な色補正量が少なく、被投影対象となる面で違和感なく画像を投影できる位置を選択する。
[First operation example]
Next, a first operation example of the above embodiment will be described.
Here, the operation at the time of initial setting based on the shift amount adjustment before the actual projection operation by the projector 10 is started will be described. At the initial setting, the projection unit shifter 18 shifts the projection direction of the projection unit 17 up and down within a predetermined range, so that the most necessary color correction amount within the shift range is small, and the image to be projected is not uncomfortable. Select a position where can be projected.

図2は、CPU24による処理内容を示すフローチャートである。その当初にCPU24は、操作部27からのキー操作により、投影ユニットシフタ18によるシフト範囲の上限及び下限の位置を設定する場合の操作を受付ける(ステップS101)。   FIG. 2 is a flowchart showing the contents of processing by the CPU 24. Initially, the CPU 24 accepts an operation for setting the upper limit and lower limit positions of the shift range by the projection unit shifter 18 by a key operation from the operation unit 27 (step S101).

この場合、投影部17では、その時点で設定されている投影ズーム画角に基づいて、全面白色となる画像を投影する。このプロジェクタ10のユーザは、被投影対象となる面の状況等に応じて、例えばシフト上限位置の近傍に空調機の室内器等の障害物がある場合にはその障害物を避けるように予め投影画像の位置を下げるような操作を行なうことにより、プロジェクタ10側ではシフト範囲の上限値を認識できる。
なお、このステップS101の処理は、不要であれば省略するものとしても良い。
In this case, the projection unit 17 projects an image that is entirely white based on the projection zoom angle of view set at that time. The user of the projector 10 projects in advance so as to avoid an obstacle such as an indoor unit of an air conditioner, for example, in the vicinity of the shift upper limit position according to the situation of the surface to be projected. By performing an operation for lowering the position of the image, the upper limit value of the shift range can be recognized on the projector 10 side.
Note that the processing in step S101 may be omitted if unnecessary.

その後にCPU24は、投影ユニットシフタ18によるシフト範囲内で、必要回数に渡って有効投影領域を撮影部23により撮影する(ステップS102)。   Thereafter, the CPU 24 shoots the effective projection area by the photographing unit 23 within the shift range by the projection unit shifter 18 as many times as necessary (step S102).

図3は、投影ユニットシフタ18によるシフト範囲を例示する。この実施形態では、図3(B)に示すシフト量ゼロの基準となる有効投影範囲IA0の領域から、図3(A)に示すように上方(+)に40[%]シフトした有効投影領域IA1まで、また図3(C)に示すように下方(−)に40[%]シフトした有効投影領域IA2までの範囲内で、無段階にシフト位置を選択して設定することが可能であるものとする。   FIG. 3 illustrates the shift range by the projection unit shifter 18. In this embodiment, the effective projection area shifted by 40 [%] upward (+) as shown in FIG. 3A from the effective projection area IA0 serving as the reference of the zero shift amount shown in FIG. It is possible to select and set the shift position in a stepless manner within the range up to IA1 and up to the effective projection area IA2 shifted by 40 [%] downward (−) as shown in FIG. Shall.

投影ユニットシフタ18による最大のシフト量が±50[%]以下である場合には、2回の撮影により全シフト範囲をカバーすることができる。一方で、該シフト量が±50[%]を越える場合には、全シフト範囲をカバーするために3回以上の撮影が必要となる。   When the maximum shift amount by the projection unit shifter 18 is ± 50 [%] or less, the entire shift range can be covered by two photographings. On the other hand, when the shift amount exceeds ± 50 [%], three or more times of photographing are necessary to cover the entire shift range.

図4は、左側の壁LWと右側の壁RWとに挟まれたコーナ部CNを中心に、プロジェクタ10による有効投影領域をシフトさせた場合を例示する。ここでは、上述した如く最大のシフト量が上下各40[%]であるものとして、上方に40[%]シフトした有効投影領域IA1と、下方に40[%]シフトした有効投影領域IA2とを示している。   FIG. 4 illustrates a case where the effective projection area by the projector 10 is shifted around the corner portion CN sandwiched between the left wall LW and the right wall RW. Here, as described above, assuming that the maximum shift amount is 40 [%] in the upper and lower directions, the effective projection area IA1 shifted upward by 40 [%] and the effective projection area IA2 shifted downward by 40 [%] Show.

こうしてCPU24は、シフト可能な範囲をカバーするような複数の有効投影領域IA1,IA2を撮影した結果に基づいて、撮影した画像データ中のRGB各成分のヒストグラムの比較等の処理により、被投影対象となる面内で違和感なく画像を投影できる領域として、最も必要な色補正量が少ない画像に対応する有効投影領域のシフト量を選択する(ステップS103)。   In this way, the CPU 24 performs a process such as comparing histograms of RGB components in the captured image data based on the result of capturing a plurality of effective projection areas IA1 and IA2 that cover the shiftable range. A shift amount of an effective projection region corresponding to an image with the least necessary color correction amount is selected as a region in which an image can be projected without a sense of incompatibility within the plane (step S103).

CPU24は、選択したシフト量での画像投影を投影ユニットシフタ18に設定する(ステップS104)。次いでCPU24は、当該有効投影領域における投影画像が、被投影対象となる壁面等の色や模様等の影響を打ち消すように画素毎の色補正情報を算出し(ステップS105)、算出した色補正情報を投影画像駆動部12に設定する(ステップS106)。   The CPU 24 sets the image projection with the selected shift amount in the projection unit shifter 18 (step S104). Next, the CPU 24 calculates color correction information for each pixel so that the projection image in the effective projection area cancels the influence of the color or pattern of the wall surface to be projected (step S105), and the calculated color correction information. Is set in the projection image drive unit 12 (step S106).

更にCPU24は、その時点で予め設定されている、マイクロミラー素子13で表示する画像の範囲の削減を含む、例えば自動台形補正等のデジタル補正を設定する(ステップS107)。   Further, the CPU 24 sets digital correction such as automatic trapezoid correction including reduction of the range of the image displayed on the micromirror element 13, which is set in advance at that time (step S107).

例えば上記図4に示したような投影環境では、プロジェクタ10の投影レンズ部16から被投影対象となる壁面までの距離が一定ではなく、左右端が最も近く、略中央のコーナ部CNが最も長い投影距離となる。   For example, in the projection environment as shown in FIG. 4 above, the distance from the projection lens unit 16 of the projector 10 to the wall surface to be projected is not constant, the left and right ends are closest, and the substantially center corner CN is the longest. Projection distance.

したがって、プロジェクタ10から矩形の画像を投影した場合、コーナ部CNが最も広がった変形6角形の画像が投影されることになる。そのためCPU24は、撮影部23での撮影画像により有効投影領域を認識した上で、コーナ部CNを共通した上底とし、矩形の左右の辺をそれぞれ下底とする、2つの台形を合成した形状となるようにマイクロミラー素子13で表示する画像領域の形状を変形設定することで、有効投影領域内の実投影領域を設定することができる。   Therefore, when a rectangular image is projected from the projector 10, a deformed hexagonal image in which the corner portion CN is most widened is projected. For this reason, the CPU 24 recognizes the effective projection area from the photographed image of the photographing unit 23, and combines the two trapezoids with the corner portion CN as the common upper base and the left and right sides of the rectangle as the lower base, respectively. By changing the shape of the image area to be displayed by the micromirror element 13 so that the actual projection area in the effective projection area can be set.

図5は、選択したシフト量での有効投影領域IAn中に、実投影領域RAnを設定した場合を例示している。上述した如く、有効投影領域IAnが、略中央のコーナ部CNが最も広がった変形6角形となっている。   FIG. 5 illustrates a case where the actual projection area RAn is set in the effective projection area IAn with the selected shift amount. As described above, the effective projection area IAn is a deformed hexagon in which the substantially center corner portion CN is most widened.

そのため、コーナ部CNを共通の上底、矩形の左右の辺をそれぞれ下底とする、2つの台形を合成した形状とする複合台形補正による実投影領域RAnを設定することで、このプロジェクタ10のユーザにとっては、見かけ上、正しい矩形の投影画像を観賞することができる。   Therefore, by setting the actual projection region RAn by the composite trapezoidal correction having a shape obtained by synthesizing two trapezoids having the corner portion CN as the common upper base and the left and right sides of the rectangle as the lower base, the projector 10 For the user, an apparently correct projected image can be viewed.

以上で図2の初期設定の処理を終了すると共に、任意の入力画像を用いた実際の投影動作に移行する。   The initial setting process in FIG. 2 is completed as described above, and the process proceeds to an actual projection operation using an arbitrary input image.

なお上記第1の実施形態では、投影ユニットシフタ18が投影部17による投影方向を上下方向にシフトさせることが可能であるものとして説明したが、上下方向のみならず、左右方向にシフトさせることが可能な構成とすることも考えられる。   In the first embodiment, it has been described that the projection unit shifter 18 can shift the projection direction of the projection unit 17 in the vertical direction. However, the projection unit shifter 18 can shift not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. A possible configuration is also conceivable.

その場合、左右方向それぞれへの最大のシフト量が例えば±50[%](左右の一方を+、他方を−とする)以下である場合には、上下のシフトと合わせて計4回の撮影により全シフト範囲をカバーすることができる。一方で、上下と左右それぞれの該シフト量が共に±50[%]を越える場合には、全シフト範囲をカバーするために9回以上の撮影が必要となる。   In that case, when the maximum shift amount in each of the left and right directions is, for example, ± 50 [%] or less (where one of the left and right is + and the other is-), a total of four shootings are performed together with the vertical shift Can cover the entire shift range. On the other hand, when both the upper and lower shift amounts and the left and right shift amounts exceed ± 50 [%], nine or more shootings are required to cover the entire shift range.

[第2の動作例]
次に上記実施形態の第2の動作例について説明する。
ここでは、プロジェクタ10による実際の投影動作を開始する前のチルト量調整に基づく初期設定時の動作について説明する。初期設定時には、チルト脚ドライバ29によりプロジェクタ10のチルト脚を所定範囲内で伸縮させて、投影レンズ部16から出射する投影光の仰角(チルト角)を可変設定し、それらチルトさせた範囲内で最も必要な色補正量が少なく、被投影対象となる面で違和感なく画像を投影できる位置を選択する。
[Second operation example]
Next, a second operation example of the above embodiment will be described.
Here, the operation at the time of initial setting based on the tilt amount adjustment before the actual projection operation by the projector 10 is started will be described. At the time of initial setting, the tilt leg driver 29 extends and contracts the tilt leg of the projector 10 within a predetermined range to variably set the elevation angle (tilt angle) of the projection light emitted from the projection lens unit 16, and within the tilted range. A position where the most necessary color correction amount is small and an image can be projected without a sense of incongruity on the surface to be projected is selected.

図2のフローチャートにおいて、その当初にCPU24は、操作部27からのキー操作により、チルト脚ドライバ29によるチルト範囲の上限及び下限の位置を設定する場合の操作を受付ける(ステップS101)。   In the flowchart of FIG. 2, initially, the CPU 24 accepts an operation for setting the upper and lower limits of the tilt range by the tilt leg driver 29 by a key operation from the operation unit 27 (step S101).

この場合、投影部17では、その時点で設定されている投影ズーム画角に基づいて、全面白色となる画像を投影する。このプロジェクタ10のユーザは、被投影対象となる面の状況等に応じて、例えばチルト上限位置の近傍に空調機の室内器等の障害物がある場合にはその障害物を避けるように予め投影領域がその障害物にかからないぎりぎりの位置となるまでチルト角を上げておくような操作を行なうことにより、プロジェクタ10側ではチルト範囲の上限値を認識できる。
なお、このステップS101の処理は、不要であれば省略するものとしても良い。
In this case, the projection unit 17 projects an image that is entirely white based on the projection zoom angle of view set at that time. The user of the projector 10 projects in advance so as to avoid an obstacle such as an indoor unit of an air conditioner, for example, in the vicinity of the tilt upper limit position according to the situation of the surface to be projected. The projector 10 can recognize the upper limit value of the tilt range by performing an operation of increasing the tilt angle until the region reaches a position that does not touch the obstacle.
Note that the processing in step S101 may be omitted if unnecessary.

その後にCPU24は、チルト脚ドライバ29によるチルト範囲内で、必要回数に渡って有効投影領域を撮影部23により撮影する(ステップS102)。   Thereafter, the CPU 24 shoots the effective projection area by the photographing unit 23 within the tilt range by the tilt leg driver 29 as many times as necessary (step S102).

図6は、プロジェクタ10を直立した壁面WLに向けて設置した場合の、チルト角と投影領域の変化を示す。   FIG. 6 shows changes in the tilt angle and the projection area when the projector 10 is installed toward the upright wall surface WL.

図6(A)は、プロジェクタ10のチルト脚の脚長が最小となるようにした、チルト角0°での投影状態を例示している。この時点での有効投影領域IA11と投影光軸PA1を示すように、投影光軸PA1はプロジェクタ10の筐体上天板の平面に対して上方に向けてオフセット設定されているが、この状態で有効投影領域IA11は予め設定されたアスペクト比、例えば4:3の正確な矩形となるように投影レンズ部16を含む光学系による補正設定がなされている。   FIG. 6A illustrates a projection state at a tilt angle of 0 ° in which the leg length of the tilt leg of the projector 10 is minimized. As shown by the effective projection area IA11 and the projection optical axis PA1 at this time, the projection optical axis PA1 is offset upward with respect to the plane of the top plate of the housing of the projector 10, but it is effective in this state. The projection area IA11 is corrected by an optical system including the projection lens unit 16 so as to have a preset aspect ratio, for example, an accurate rectangle of 4: 3.

このオフセット設定により、例えばプロジェクタ10を床面に載置した状態でも、床平面と直交する壁面WL上に有効投影領域IA11を設定できるものとしている。   With this offset setting, for example, even when the projector 10 is placed on the floor surface, the effective projection area IA11 can be set on the wall surface WL orthogonal to the floor plane.

図6(B)は、プロジェクタ10のチルト脚を最長となるようにチルト脚ドライバ29による駆動を実行させた、最大のチルト角X°での投影状態を例示している。この時点での有効投影領域IA13と投影光軸PA1を示すように、投影領域全体が上方移動すると共に、プロジェクタ10のチルト脚の脚長が最小の場合と比較してプロジェクタ10からの投影距離が長くなっているため、上記有効投影領域IA11よりも広い有効投影領域IA13となる。   FIG. 6B illustrates a projection state at the maximum tilt angle X ° in which the tilt leg driver 29 is driven so that the tilt leg of the projector 10 becomes the longest. As shown by the effective projection area IA13 and the projection optical axis PA1 at this time, the entire projection area moves upward, and the projection distance from the projector 10 is longer than when the leg length of the tilt leg of the projector 10 is minimum. Therefore, the effective projection area IA13 is wider than the effective projection area IA11.

加えて、このようにチルト角を設けることで、単に投影位置が上がって領域の面積が大きくなるだけでなく、投影領域の上辺が下辺に対して長くなる、逆台形の形状となる。   In addition, by providing the tilt angle in this way, not only the projection position is raised and the area of the area is increased, but also the inverted trapezoidal shape in which the upper side of the projection area is longer than the lower side is obtained.

図7は、チルト角に応じた有効投影領域の位置、メッセージ、及び形状を重ねて例示する図である。同図では、上記図6(A)でも示したチルト角0°のときの有効投影領域IA11、最大チルト角X°の半分「X/2」°のときの有効投影領域IA12、及び最大チルト角X°のときの有効投影領域IA13を示している。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the position, message, and shape of the effective projection area corresponding to the tilt angle. In FIG. 6, the effective projection area IA11 when the tilt angle is 0 °, the effective projection area IA12 when the tilt angle is half “X / 2” °, and the maximum tilt angle shown in FIG. An effective projection area IA13 at X ° is shown.

再び図2のフローチャートに戻って説明する。例えば、上記3段階のチルト角度でそれぞれ有効投影領域を撮影部23により撮影したものとする。CPU(制御部)24は、チルト角度に応じた複数の有効投影領域を撮影した結果に基づいて、撮影した画像データ中のRGB各成分のヒストグラムの比較等の処理により、被投影対象となる面内で違和感なく画像を投影できる領域として、必要な色補正量が最も少ない画像に対応する有効投影領域となるチルト角度を選択する(ステップS103)。   Returning to the flowchart of FIG. For example, it is assumed that the effective projection area is imaged by the imaging unit 23 at each of the three tilt angles. The CPU (control unit) 24 is a surface to be projected by processing such as comparison of histograms of RGB components in the captured image data based on the result of capturing a plurality of effective projection areas according to the tilt angle. As an area within which an image can be projected without a sense of incongruity, a tilt angle that is an effective projection area corresponding to an image with the smallest necessary color correction amount is selected (step S103).

即ち、CPU24は、チルト脚ドライバ(投影方向可変部)29により所定の範囲内で可変した複数の投影方向での投影画像を撮影部23により撮影させ、得られた複数の投影画像の情報に基づいてチルト脚ドライバ(投影方向可変部)29による投影方向を決定する。   That is, the CPU 24 causes the photographing unit 23 to photograph the projection images in a plurality of projection directions that are varied within a predetermined range by the tilt leg driver (projection direction variable unit) 29, and based on the obtained information of the plurality of projection images. Then, the projection direction by the tilt leg driver (projection direction variable unit) 29 is determined.

CPU24は、選択したチルト角度での画像投影を行なうべく、チルト脚ドライバ(投影方向可変部)29による駆動を実行する(ステップS104)。次いでCPU24は、当該有効投影領域における投影画像が、被投影対象となる壁面等の色や模様等の影響を打ち消すように画素毎の色補正情報を算出する(ステップS105)。次いで、算出した色補正情報を投影画像駆動部12に設定する(ステップS106)。   The CPU 24 performs driving by the tilt leg driver (projection direction variable unit) 29 to project an image at the selected tilt angle (step S104). Next, the CPU 24 calculates color correction information for each pixel so that the projection image in the effective projection area cancels the influence of the color or pattern of the wall surface or the like to be projected (step S105). Next, the calculated color correction information is set in the projection image driving unit 12 (step S106).

更にCPU24は、その時点で予め設定されている、マイクロミラー素子13で表示する画像の範囲の削減を含む、例えば自動台形補正等のデジタル補正を設定する(ステップS107)。   Further, the CPU 24 sets digital correction such as automatic trapezoid correction including reduction of the range of the image displayed on the micromirror element 13, which is set in advance at that time (step S107).

図8は、上記3段階のチルト角それぞれの有効投影領域と、その有効投影領域内で自動台形補正処理により所定のアスペクト比となる矩形の実投影領域を設定した場合を比較して示す図である。図8(A)は、上記図7と同様に、チルト角に応じた有効投影領域の位置、メッセージ、及び形状を重ねて例示している。図8(B)に示すチルト角0°の場合の有効投影領域IA11は、アスペクト比の正しい矩形であるので、そのまま全域が実投影領域となる。   FIG. 8 is a diagram showing a comparison between the above-described effective projection areas for each of the three tilt angles and a rectangular actual projection area having a predetermined aspect ratio set by automatic trapezoid correction processing within the effective projection areas. is there. FIG. 8A illustrates the position, message, and shape of the effective projection area in accordance with the tilt angle, as in FIG. Since the effective projection area IA11 shown in FIG. 8B when the tilt angle is 0 ° is a rectangle with a correct aspect ratio, the entire area becomes the actual projection area as it is.

図8(C)に示すチルト角「X/2」°の場合の有効投影領域IA12は、そのチルト角に応じて上方が広がった逆台形状となる。そのため、アスペクト比の正しい矩形を投影するべく下辺に合わせて自動台形補正を行なうと、有効投影領域IA12より若干面積の少ない実投影領域となるので、特に投影画像上方の解像度、明るさがその分不足することになる。   The effective projection area IA12 in the case of the tilt angle “X / 2” ° shown in FIG. 8C has an inverted trapezoidal shape in which the upper part expands in accordance with the tilt angle. Therefore, if automatic trapezoidal correction is performed in accordance with the lower side to project a rectangle with the correct aspect ratio, an actual projection area slightly smaller in area than the effective projection area IA12 is obtained. It will be insufficient.

図8(D)に示す最大チルト角X°の場合の有効投影領域IA13は、そのチルト角に応じて上方が大きく広がった逆台形状となる。そのため、アスペクト比の正しい矩形を投影するべく下辺に合わせて自動台形補正を行なうと、有効投影領域IA13よりも面積の少ない実投影領域となるので、投影画像上方の解像度、明るさが更に不足することになる。   The effective projection area IA13 in the case of the maximum tilt angle X ° shown in FIG. 8D has an inverted trapezoidal shape in which the upper part greatly expands according to the tilt angle. Therefore, if automatic trapezoidal correction is performed in accordance with the lower side to project a rectangle with the correct aspect ratio, the actual projection area is smaller in area than the effective projection area IA13, so that the resolution and brightness above the projected image are further insufficient. It will be.

このように、自動台形補正等によるデジタル補正の設定を行なった時点で、図2の初期設定の処理を終了すると共に、任意の入力画像を用いた実際の投影動作に移行する。   As described above, when the digital correction is set by automatic trapezoidal correction or the like, the initial setting process in FIG. 2 is finished and the process shifts to an actual projection operation using an arbitrary input image.

なお、上述した如く、チルト角が大きくなるに連れて、自動台形補正等のデジタル補正処理により解像度、明るさが低下する割合が増えるため、画質を優先する投影モードが選択されている場合等においては、チルト脚ドライバ29の駆動によるチルト角の範囲を制限するような動作制御を行なうものとしても良い。   Note that, as described above, as the tilt angle increases, the rate at which the resolution and brightness decrease due to digital correction processing such as automatic trapezoidal correction increases. The operation control may be performed so as to limit the range of the tilt angle by driving the tilt leg driver 29.

図9は、本発明の第2の実施形態に係る自律型ロボット10′を用いた投影装置を示す図である。この自律型ロボット10′は、上記第1の実施形態に係るプロジェクタ10と異なり、投影部17が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部として、回転駆動部36を備えている。自律型ロボット10′は、上記プロジェクタ10の構成と同じように、投影部17を備える。さらに、形状補正を行うために赤外線の反射光を検出する赤外線センサ32、色補正を行うためにカラーセンサ33を搭載している。なお、色補正を行なわずに形状補正のみを行なうのであれば、カラーセンサ33は不要となり、投影面の凹凸は赤外線センサ32のみで認識することができる。   FIG. 9 is a diagram showing a projection apparatus using an autonomous robot 10 ′ according to the second embodiment of the present invention. Unlike the projector 10 according to the first embodiment, the autonomous robot 10 ′ includes a rotation drive unit 36 as a projection direction variable unit that mechanically varies the direction of an image projected by the projection unit 17. . The autonomous robot 10 ′ includes a projection unit 17 as in the configuration of the projector 10. Furthermore, an infrared sensor 32 for detecting reflected infrared light for shape correction and a color sensor 33 for color correction are mounted. If only the shape correction is performed without performing the color correction, the color sensor 33 is unnecessary, and the unevenness of the projection surface can be recognized only by the infrared sensor 32.

表示素子は、マイクロミラー素子13で構成されるDLP方式、または小型の組み込みに適し、フォーカス調整が不要なLBS(レーザビームスキャニング)方式を適用できる。LBS方式では考慮する必要はないが、DLP、LCD(Liquid Crystal Display)またはLCOS(Liquid Crystal On Silicon)方式では、自律型ロボット10′の本体を可動式のプロジェクタとした場合、常に投影レンズ部16と投影面との距離が一定とはならないため、フォーカスを自動的に調整するために、自律型ロボット10′と投影面との距離の計測が必要である。そのため、赤外光の照射部と、投影面で反射した赤外光を受光し電気信号に変換して、必要な情報を読み取る赤外線イメージセンサが搭載されている。   As the display element, a DLP method constituted by the micromirror element 13 or an LBS (laser beam scanning) method which is suitable for small size incorporation and does not require focus adjustment can be applied. Although there is no need to consider in the LBS system, in the case of the DLP, LCD (Liquid Crystal Display) or LCOS (Liquid Crystal On Silicon) system, when the main body of the autonomous robot 10 'is a movable projector, the projection lens unit 16 is always used. Since the distance between and the projection plane is not constant, it is necessary to measure the distance between the autonomous robot 10 'and the projection plane in order to automatically adjust the focus. For this reason, an infrared light irradiation unit and an infrared image sensor that receives infrared light reflected from the projection surface and converts the infrared light into an electrical signal to read necessary information are mounted.

次に、距離に応じた最適なフォーカスポジションを画像処理・演算部34で処理し、投影レンズ部16のフォーカスポジションを電動制御する。画像処理・演算部34は、画像と空間情報を管理する。外部入力または、内部の画像ジェネレータから画像が再生され、自律型ロボット10′(投影装置)を通して所望の投影面へ画像が投影される。自律型ロボット10′の本体には、所定の空間内を動き回ることができる自走駆動部35、自走駆動部35に対して上方を回転させる回転駆動部36、投影部17を有する領域を上下に移動させる若しくは上下に角度を回転させる上下駆動部を備える。   Next, an optimum focus position corresponding to the distance is processed by the image processing / calculation unit 34, and the focus position of the projection lens unit 16 is electrically controlled. The image processing / calculation unit 34 manages images and spatial information. An image is reproduced from an external input or an internal image generator, and the image is projected onto a desired projection plane through the autonomous robot 10 '(projection device). In the body of the autonomous robot 10 ′, a self-running drive unit 35 that can move around in a predetermined space, a rotation drive unit 36 that rotates upward with respect to the self-running drive unit 35, and a region having a projection unit 17 are vertically arranged. And an up-and-down driving unit that moves the angle up and down and rotates the angle up and down.

図10は、上記自律型ロボット10′を用いた投影装置の動作例3を示す。自律型ロボット10′は、所定の位置において、360°の投影面の情報を得るために、回転駆動部36により所定角度回転する毎に、投影部17からの投影と、撮像部23による撮影を行い計測する。例えば、投影画角を左右25°ずつ合計50°とする。特定のポイントから360°の投影面情報を得るために、投影部17と撮像部23のモジュールを最低8回計測する。
50°×8回=400°>360°
FIG. 10 shows an operation example 3 of the projection apparatus using the autonomous robot 10 ′. The autonomous robot 10 ′ performs projection from the projection unit 17 and photographing by the imaging unit 23 every time the rotation driving unit 36 rotates by a predetermined angle in order to obtain information on a 360 ° projection plane at a predetermined position. Perform and measure. For example, the projection angle of view is set to 50 ° in total, 25 ° left and right. In order to obtain 360 ° projection plane information from a specific point, the modules of the projection unit 17 and the imaging unit 23 are measured at least eight times.
50 ° × 8 times = 400 °> 360 °

具体的には、自律型ロボット10′の投影部17から縞模様等の特定のパターンを照射し、反射した画像特性を基に、投影面の形状や色を算出する。得られた情報は空間情報として自律型ロボット10′に記録する。補正手段については先の動作例と同様である。なお、投影レンズ部16として120°の広角レンズを用いれば、3回の投影と撮影によって、360°の範囲全ての表面を認識することができ、少ない回数で最適な投影面を探し出すことが可能となる。   Specifically, a specific pattern such as a stripe pattern is irradiated from the projection unit 17 of the autonomous robot 10 ′, and the shape and color of the projection surface are calculated based on the reflected image characteristics. The obtained information is recorded in the autonomous robot 10 'as spatial information. The correction means is the same as in the previous operation example. If a 120 ° wide-angle lens is used as the projection lens unit 16, the entire surface of the 360 ° range can be recognized by performing projection and photographing three times, and an optimal projection surface can be found in a small number of times. It becomes.

図11は、実際に画像を投影する際に、得られた空間イメージから最適な投影面を選択して画像を自動的に投影する図である。自律型ロボット10′の投影部17を有する領域が上下駆動部37によって上下移動する場合には、上下の空間情報を取得することができる。自律型ロボット10′の投影部17の移動量と連携することで、最適な投影する位置を紐づけることができる。さらに、顔検出、熱検出、近在するスマートフォンとの通信を行なう近距離通信技術であるBluetooth(登録商標)等を活用した位置情報を利用することで、視聴者の位置や顔の向きを認識することが可能となり、アテンション効果や、視認性を高めることができる。このように、動作例3においては、予め投影面の特性を自律型ロボット10′が備える回転駆動部36を用いることによって、周囲360°の全周を最低限の測定回数で計測することができ、これにより最適な投影領域を検出することができる。   FIG. 11 is a diagram for automatically projecting an image by selecting an optimal projection plane from the obtained spatial image when actually projecting the image. When the region having the projection unit 17 of the autonomous robot 10 ′ is moved up and down by the vertical drive unit 37, vertical space information can be acquired. By coordinating with the movement amount of the projection unit 17 of the autonomous robot 10 ′, it is possible to link the optimal projection position. Furthermore, it recognizes the position of the viewer and the orientation of the face by using location information using Bluetooth (registered trademark), which is a short-range communication technology that performs face detection, heat detection, and communication with a nearby smartphone. It is possible to improve the attention effect and visibility. As described above, in the third operation example, by using the rotary drive unit 36 provided in the autonomous robot 10 ′ with the characteristics of the projection plane in advance, the entire circumference of 360 ° can be measured with the minimum number of measurements. This makes it possible to detect an optimal projection area.

以上詳述した如く本実施形態によれば、被投影対象となる面の影響を考慮して、できるだけ高い画質の画像を投影する環境を設定することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to set an environment for projecting an image with the highest possible image quality in consideration of the influence of the surface to be projected.

また上記実施形態では、色補正を行なう量が最も少ない投影方向を選択する場合について説明したが、これに加えて、その時点で設定されているデジタル補正による画像領域の削減量についても各投影方向毎に算出し、画質や明るさ、投影領域の大きさなどのうち何を優先する投影モードが選定されているかに応じて、適切と思われる投影方向を自動で選択するものとしても良い。   In the above-described embodiment, the case where the projection direction with the least amount of color correction is selected has been described. In addition to this, the reduction amount of the image area by the digital correction set at that time is also used for each projection direction. It is also possible to automatically select a projection direction that seems to be appropriate depending on what is selected as a projection mode that gives priority to image quality, brightness, and projection area size.

さらに上記実施形態では、第1及び第2の動作例でも示した如く、デジタル補正として自動台形補正を行なう場合について説明した。投影方向のシフト/チルトにより、投影光軸が被投影対象の面と直交せずに斜めから画像を投影する環境下で、その角度に応じて投影領域が台形となる場合を確実に補正することにより、投影する画像本来のアスペクト比に応じた矩形の画像領域を実現できる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the automatic keystone correction is performed as the digital correction as described in the first and second operation examples has been described. With the shift / tilt of the projection direction, it is possible to reliably correct the case where the projection area is trapezoidal according to the angle in an environment where the image is projected obliquely without the projection optical axis being orthogonal to the projection target surface. Thus, a rectangular image area corresponding to the original aspect ratio of the projected image can be realized.

また上記実施形態では、投影部17が投影した被投影対象における画像を取得する取得部は、投影部17が投影した被投影対象における画像を撮影する撮影部23であるとしたが、本発明はこの構成に限らない。投影部17が投影した被投影対象における画像を撮影する外部の撮影部が撮影した画像を、プロジェクタ10の取得部が、有線または無線の通信媒体、あるいは記憶媒体を介して直接取得する、パソコンを介して取得する、のいずれかの構成であっても良い。   In the above embodiment, the acquisition unit that acquires the image on the projection target projected by the projection unit 17 is the photographing unit 23 that captures the image on the projection target projected by the projection unit 17. The configuration is not limited to this. A personal computer in which an acquisition unit of the projector 10 directly acquires an image captured by an external imaging unit that captures an image of a projection target projected by the projection unit 17 via a wired or wireless communication medium or a storage medium. It may be any configuration of obtaining via

なお上記実施形態は、半導体発光素子を光源としたDLP(登録商標)(Digital Light Processing)方式のプロジェクタに適用した場合について説明したが、本発明は光源の素子やプロジェクタの方式等を限定するものではなく、例えば高圧水銀灯を光源とし、カラー液晶パネルを用いたプロジェクタ等にも適用可能となる。   In addition, although the said embodiment demonstrated the case where it applied to the projector of a DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) system which used the semiconductor light emitting element as the light source, this invention limits the element of a light source, the system of a projector, etc. Instead, for example, the invention can be applied to a projector using a high-pressure mercury lamp as a light source and using a color liquid crystal panel.

その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the embodiments may be implemented in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained. Furthermore, the present invention includes various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and an effect can be obtained, the configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
画像を投影する投影部と、
上記投影部が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部と、
上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部と、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御部と、
を備える投影装置。
[請求項2]
上記制御部は、上記投影方向可変部により可変した複数の投影方向における投影画像を上記取得部により取得させる、請求項1記載の投影装置。
[請求項3]
上記取得部は、上記投影部が投影した被投影対象における画像を撮影する撮影部であるか、または上記投影部が投影した被投影対象における画像を撮影する外部の撮影部が撮影した画像を、有線または無線の通信媒体あるいは記憶媒体を介して直接取得する、パソコンを介して取得する、のいずれかの構成である、請求項1または2記載の投影装置。
[請求項4]
上記投影方向可変部は、装置に対する上記投影部の投影方向をシフトする投影ユニットシフタ、または装置の脚長を可変して装置の設置角度を可変するチルト脚ドライバである、請求項1乃至3いずれか記載の投影装置。
[請求項5]
上記制御部は、決定された投影方向となるように上記投影方向可変部を設定すると共に、上記投影部で投影する画像の領域及び色情報の少なくとも一方を補正設定する、請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。
[請求項6]
上記制御部は、上記取得した複数の投影画像により、画像の領域の削減量及び色補正量の少なくとも一方が最も少ない投影方向を算出して、対応する上記投影方向可変部による投影方向を決定する、請求項5記載の投影装置。
[請求項7]
上記制御部は、上記投影部で投影する画像の領域を台形補正処理により補正設定する、請求項5または6記載の投影装置。
[請求項8]
画像を投影する投影部と、上記投影部が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部と、上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部とを備える装置での投影方法であって、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御工程を有する投影方法。
[請求項9]
画像を投影する投影部と、上記投影部が投影する画像の方向を所定の範囲内で機械的に可変する投影方向可変部と、上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部とを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御部として機能させるプログラム。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[Claim 1]
A projection unit for projecting an image;
A projection direction variable unit that mechanically varies the direction of the image projected by the projection unit;
An acquisition unit for acquiring an image of the projection target projected by the projection unit;
A control unit that determines a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit;
A projection apparatus comprising:
[Claim 2]
The projection apparatus according to claim 1, wherein the control unit causes the acquisition unit to acquire projection images in a plurality of projection directions changed by the projection direction variable unit.
[Claim 3]
The acquisition unit is an imaging unit that captures an image of the projection target projected by the projection unit, or an image captured by an external imaging unit that captures an image of the projection target projected by the projection unit, The projection apparatus according to claim 1, wherein the projection apparatus is configured to acquire directly via a wired or wireless communication medium or storage medium, or acquire via a personal computer.
[Claim 4]
The projection direction variable unit is a projection unit shifter that shifts the projection direction of the projection unit with respect to the apparatus, or a tilt leg driver that varies the installation angle of the apparatus by changing the leg length of the apparatus. The projection device described.
[Claim 5]
5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit sets the projection direction variable unit so that the determined projection direction is obtained, and corrects and sets at least one of an image area and color information projected by the projection unit. A projection apparatus according to any of the above.
[Claim 6]
The control unit calculates a projection direction in which at least one of the reduction amount of the image area and the color correction amount is the smallest from the plurality of acquired projection images, and determines the projection direction by the corresponding projection direction variable unit. The projection apparatus according to claim 5.
[Claim 7]
The projection apparatus according to claim 5, wherein the control unit corrects and sets an area of an image projected by the projection unit by trapezoidal correction processing.
[Claim 8]
An apparatus comprising: a projection unit that projects an image; a projection direction variable unit that mechanically varies a direction of an image projected by the projection unit; and an acquisition unit that acquires an image on a projection target projected by the projection unit. A projection method of
A projection method comprising a control step of determining a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit.
[Claim 9]
A projection unit that projects an image, a projection direction variable unit that mechanically varies the direction of the image projected by the projection unit within a predetermined range, and an acquisition unit that acquires an image on the projection target projected by the projection unit A program executed by a computer built in a device comprising:
A program that functions as a control unit that determines a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit.

10…プロジェクタ
11…画像入力部
12…投影画像駆動部
13…マイクロミラー素子
14…光源部
15…ミラー
16…投影レンズ部
17…投影部
18…投影ユニットシフタ
19…撮影レンズ部
20…撮像素子
21…A/D変換器
22…撮影画像処理部
23…撮影部
24…CPU
25…メインメモリ
26…プログラムメモリ
27…操作部
28…音声処理部
29…チルト脚ドライバ
30…スピーカ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector 11 ... Image input part 12 ... Projection image drive part 13 ... Micromirror element 14 ... Light source part 15 ... Mirror 16 ... Projection lens part 17 ... Projection part 18 ... Projection unit shifter 19 ... Shooting lens part 20 ... Imaging element 21 ... A / D converter 22 ... shooting image processing unit 23 ... shooting unit 24 ... CPU
25 ... Main memory 26 ... Program memory 27 ... Operation unit 28 ... Audio processing unit 29 ... Tilt leg driver 30 ... Speaker unit

Claims (9)

画像を投影する投影部と、
上記投影部が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部と、
上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部と、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御部と、
を備える投影装置。
A projection unit for projecting an image;
A projection direction variable unit that mechanically varies the direction of the image projected by the projection unit;
An acquisition unit for acquiring an image of the projection target projected by the projection unit;
A control unit that determines a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit;
A projection apparatus comprising:
上記制御部は、上記投影方向可変部により可変した複数の投影方向における投影画像を上記取得部により取得させる、請求項1記載の投影装置。   The projection apparatus according to claim 1, wherein the control unit causes the acquisition unit to acquire projection images in a plurality of projection directions changed by the projection direction variable unit. 上記取得部は、上記投影部が投影した被投影対象における画像を撮影する撮影部であるか、または上記投影部が投影した被投影対象における画像を撮影する外部の撮影部が撮影した画像を、有線または無線の通信媒体あるいは記憶媒体を介して直接取得する、パソコンを介して取得する、のいずれかの構成である、請求項1または2記載の投影装置。   The acquisition unit is an imaging unit that captures an image of the projection target projected by the projection unit, or an image captured by an external imaging unit that captures an image of the projection target projected by the projection unit, The projection apparatus according to claim 1, wherein the projection apparatus is configured to acquire directly via a wired or wireless communication medium or storage medium, or acquire via a personal computer. 上記投影方向可変部は、装置に対する上記投影部の投影方向をシフトする投影ユニットシフタ、または装置の脚長を可変して装置の設置角度を可変するチルト脚ドライバである、請求項1乃至3いずれか記載の投影装置。   The projection direction variable unit is a projection unit shifter that shifts the projection direction of the projection unit with respect to the apparatus, or a tilt leg driver that varies the installation angle of the apparatus by changing the leg length of the apparatus. The projection device described. 上記制御部は、決定された投影方向となるように上記投影方向可変部を設定すると共に、上記投影部で投影する画像の領域及び色情報の少なくとも一方を補正設定する、請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。   5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit sets the projection direction variable unit so that the determined projection direction is obtained, and corrects and sets at least one of an image area and color information projected by the projection unit. A projection apparatus according to any one of the above. 上記制御部は、上記取得した複数の投影画像により、画像の領域の削減量及び色補正量の少なくとも一方が最も少ない投影方向を算出して、対応する上記投影方向可変部による投影方向を決定する、請求項5記載の投影装置。   The control unit calculates a projection direction in which at least one of the reduction amount of the image area and the color correction amount is the smallest from the plurality of acquired projection images, and determines the projection direction by the corresponding projection direction variable unit. The projection apparatus according to claim 5. 上記制御部は、上記投影部で投影する画像の領域を台形補正処理により補正設定する、請求項5または6記載の投影装置。   The projection apparatus according to claim 5, wherein the control unit corrects and sets an area of an image projected by the projection unit by trapezoidal correction processing. 画像を投影する投影部と、上記投影部が投影する画像の方向を機械的に可変する投影方向可変部と、上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部とを備える装置での投影方法であって、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御工程を有する投影方法。
An apparatus comprising: a projection unit that projects an image; a projection direction variable unit that mechanically varies a direction of an image projected by the projection unit; and an acquisition unit that acquires an image on a projection target projected by the projection unit. A projection method of
A projection method comprising a control step of determining a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit.
画像を投影する投影部と、上記投影部が投影する画像の方向を所定の範囲内で機械的に可変する投影方向可変部と、上記投影部が投影した被投影対象における画像を取得する取得部とを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記取得部により取得した複数の投影画像の情報に基づいて上記投影方向可変部による投影方向を決定する制御部として機能させるプログラム。
A projection unit that projects an image, a projection direction variable unit that mechanically varies the direction of the image projected by the projection unit within a predetermined range, and an acquisition unit that acquires an image on the projection target projected by the projection unit A program executed by a computer built in a device comprising:
A program that functions as a control unit that determines a projection direction by the projection direction variable unit based on information of a plurality of projection images acquired by the acquisition unit.
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