JP2021118413A - プロジェクターの制御方法、プロジェクター、及び表示システム - Google Patents

プロジェクターの制御方法、プロジェクター、及び表示システム Download PDF

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Abstract

【課題】ドットの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立するプロジェクターの制御方法を提供する。【解決手段】投射レンズとカメラとを備えたプロジェクターの制御方法であって、投射レンズの焦点距離を取得する取得ステップと、焦点距離に基づいて、投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定する決定ステップと、投射レンズにより投射パターンを投射する投射ステップと、カメラにより投射パターンを撮影して撮影画像を生成する撮影ステップと、を含む。【選択図】図9

Description

本発明は、プロジェクターの制御方法、プロジェクター、及び表示システムに関する。
タイリング処理等を実行するために、プロジェクターが、ドットパターンを投射し、投射画像を撮影する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−326981号公報
特許文献1に記載のようなドットパターンを構成するドットのサイズを小さくすると、サンプリング定理の条件を満たさず、ドットの中心位置の検出において誤差が発生する可能性がある。一方、ドットの間隔が小さい程、補間時の誤差を抑制できるが、ドットの間隔を小さくするためには、ドットのサイズを小さくする必要がある。
上記課題を解決する一態様は、投射レンズとカメラとを備えたプロジェクターの制御方法であって、投射レンズの焦点距離を取得する取得ステップと、前記焦点距離に基づいて投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定する決定ステップと、前記投射レンズにより前記投射パターンを投射する投射ステップと、前記カメラにより前記投射パターンを撮影して撮影画像を生成する撮影ステップと、を含む、プロジェクターの制御方法である。
上記プロジェクターの制御方法において、前記間隔が閾値以下であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて前記間隔が閾値以下であると判定した場合に、前記投射パターンとして複数のパターンを生成する生成ステップと、を含んでもよい。
上記プロジェクターの制御方法において、前記複数のパターンは、第1位置に前記ドットが配置された第1パターンと、前記第1位置と相違する第2位置に前記ドットが配置された第2パターンと、を含み、前記第1パターンと前記第2パターンとを順次投射する投射ステップを含んでもよい。
上記プロジェクターの制御方法において、前記第1パターン、及び前記第2パターンの各々は、左右方向と45度をなす2本の対角線方向に沿って格子状に配列され、互いに前記間隔の2の1/2乗倍だけ離間した前記ドットで構成され、前記第2位置は、前記第1パターンにおいて互いに前記左右方向に隣接する2箇所の前記第1位置の間の中央位置を示してもよい。
上記プロジェクターの制御方法において、前記複数のパターンは、第3位置に前記ドットが配置された第3パターンと、前記第3位置と相違する第4位置に前記ドットが配置された第4パターンと、前記第3位置及び前記第4位置と相違する第5位置に前記ドットが配置された第5パターンと、前記第3位置、前記第4位置及び前記第5位置と相違する第6位置に前記ドットが配置された第6パターンと、を含み、前記第3パターンと前記第4パターンと前記第5パターンと前記第6パターンとを順次投射する投射ステップを含んでもよい。
上記プロジェクターの制御方法において、前記第3パターン、前記第4パターン、前記第5パターン、及び前記第6パターンの各々は、左右方向及び上下方向に沿って格子状に配列され、互いに前記間隔の2倍だけ離間した前記ドットで構成され、前記第4位置は、前記第3位置に対して前記左右方向及び前記上下方向の各々に前記間隔だけ離間した位置を示し、前記第5位置は、前記第3位置に対して前記上下方向に前記間隔だけ離間した位置を示し、前記第6位置は、前記第3位置に対して前記左右方向に前記間隔だけ離間した位置を示してもよい。
上記プロジェクターの制御方法において、前記撮影画像に基づいて、前記投射パターンの投射位置を調整する調整ステップを含んでもよい。
上記課題を解決する別の一態様は、投射レンズとカメラとを備えたプロジェクターの制御方法であって、第1位置にドットが配置された第1パターンと、前記第1位置と相違する第2位置にドットが配置された第2パターンとを前記投射レンズにより順次投射する投射ステップと、前記第1パターンと前記第2パターンとを前記カメラにより順次撮影して撮影画像を生成する撮影ステップと、を含む、プロジェクターの制御方法である。
上記課題を解決する更に別の一態様は、投射レンズの焦点距離を取得する取得部と、前記焦点距離に基づいて投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定する決定部と、前記投射レンズにより前記投射パターンを投射させる投射制御部と、カメラにより前記投射パターンを撮影させ撮影画像を生成する撮影制御部と、を備える、プロジェクターである。
上記課題を解決する更に別の一態様は、プロジェクターと、カメラと、前記プロジェクター及び前記カメラと通信可能に接続される制御装置とを備える表示システムであって、前記制御装置は、前記プロジェクターから前記プロジェクターの投射レンズの焦点距離を取得し、前記焦点距離に基づいて前記プロジェクターが投射する投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定し、前記プロジェクターは、前記投射レンズにより前記投射パターンを投射し、前記カメラは、前記投射パターンを撮影する、表示システムである。
本実施形態に係るプロジェクターの構成の一例を示す図。 プロジェクターの制御部の構成の一例を示す図。 焦点距離とドットのサイズ及び間隔との関係の一例を示す図。 第1パターン及び第2パターンの一例を示す図。 第3パターン〜第6パターンの一例を示す図。 第3パターン〜第6パターンの合成パターンを示す図。 ドットの中心位置の検出方法の一例を示すグラフ。 投射位置の調整方法の一例を示す図。 制御部の処理の一例を示すフローチャート。 制御部の処理の一例を示すフローチャート。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
[1.表示システムの構成]
図1を参照して、表示システム1の構成について説明する。
表示システム1は、プロジェクター100と、パーソナルコンピューター200とを備える。
パーソナルコンピューター200は、プロジェクター100と通信可能に接続され、プロジェクター100に対して画像情報を送信する。
プロジェクター100は、パーソナルコンピューター200から画像情報を受信し、受信した画像情報に対応する画像をスクリーンSCに表示する。
プロジェクター100は、例えば、スクリーンSCの前方に床置きされる。なお、プロジェクター100を天井から吊り下げて設置してもよい。また、本実施形態では、プロジェクター100が平面のスクリーンSCに投射する場合を例示するが、投射対象はスクリーンSCに限らず、建物の壁面等の平面であってもよく、曲面や凹凸面であってもよい。
パーソナルコンピューター200は、例えばHDMI(登録商標)ケーブルによって、プロジェクター100に接続される。すなわち、パーソナルコンピューター200は、プロジェクター100とHDMI(High−Definition Multimedia Interface)規格に則った通信が可能に接続される。
[2.プロジェクターの構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター100の構成の一例を示す図である。
プロジェクター100は、第1プロジェクター100Aと、第2プロジェクター100Bとを備える。第1プロジェクター100Aと第2プロジェクター100Bとは略同一の構成を備えるため、以下の説明において、第1プロジェクター100Aと第2プロジェクター100Bとを区別しない場合には、プロジェクター100と記載する場合がある。
プロジェクター100は、投射部110と、投射部110を駆動する駆動部120とを備える。投射部110は、光学的な画像の形成を行い、スクリーンSCに画像を投射する。
投射部110は、光源部111、光変調装置112及び投射光学系113を備える。駆動部120は、光源駆動部121及び光変調装置駆動部122を備える。投射部110は、LSI、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)等の集積回路で構成される。
光源部111は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ、又はLED(Light Emitting Diode)やレーザー光源等の固体光源を備える。
また、光源部111は、光源が発した光を光変調装置112に導くリフレクター、及び補助リフレクターを備えてもよい。更に、光源部111は、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調装置112に至る経路上で低減させる調光素子等を備えてもよい。
光源駆動部121は、内部バス107に接続され、同じく内部バス107に接続された制御部150の指示に従って、光源部111の光源を点灯及び消灯させる。
光変調装置112は、例えば、R、G及びBの三原色に対応した3枚の液晶パネル115を備える。Rは赤色を示し、Gは緑色を示し、Bは青色を示す。すなわち、光変調装置112は、R色光に対応した液晶パネル115と、G色光に対応した液晶パネル115と、B色光に対応した液晶パネル115とを備える。
光源部111が発する光はRGBの3色の色光に分離され、それぞれ対応する液晶パネル115に入射される。3枚の液晶パネル115の各々は、透過型の液晶パネルであり、透過する光を変調して画像光PLを生成する。各液晶パネル115を通過して変調された画像光PLは、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系113に射出される。
本実施形態では、光変調装置112が光変調素子として透過型の液晶パネル115を備える場合について説明するが、本発明の実施形態はこれに限定されない。光変調素子は反射型の液晶パネルであってもよいし、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital Micromirror Device)であってもよい。
光変調装置112は、光変調装置駆動部122によって駆動される。光変調装置駆動部122は、画像処理部145に接続される。
光変調装置駆動部122には、画像処理部145からR,G,Bの各原色に対応する画像データが入力される。光変調装置駆動部122は、入力された画像データを液晶パネル115の動作に適したデータ信号に変換する。光変調装置駆動部122は、変換したデータ信号に基づいて、各液晶パネル115の各画素に電圧を印加し、各液晶パネル115に画像を描画する。例えば、ドットPDで構成される投射パターンPNが各液晶パネル115の所定範囲に形成される。
投射光学系113は、入射された画像光PLをスクリーンSC上に結像させるレンズやミラー等を備える。レンズは、投射レンズ114を含む。投射レンズ114は、画像光PLをスクリーンSC上に結像させる。投射レンズ114はプロジェクター100の筐体に着脱自在に構成される。換言すれば、投射レンズ114は交換可能に構成される。例えば、投射レンズ114はプロジェクター100とスクリーンSCとの距離に応じて交換される。
また、投射光学系113は、スクリーンSCに投射される画像を拡大又は縮小させるズーム機構や、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構等を備えてもよい。
プロジェクター100は、操作部131、リモコン受光部133、入力インターフェース135、記憶部137、画像インターフェース141、フレームメモリー143、画像処理部145、制御部150及びカメラ160を更に備える。入力インターフェース135、記憶部137、画像インターフェース141、画像処理部145、制御部150及びカメラ160は、内部バス107を介して互いにデータ通信可能に接続される。
操作部131は、プロジェクター100の筐体表面に設けられた各種のボタンやスイッチを備え、これらのボタンやスイッチの操作に対応した操作信号を生成して、入力インターフェース135に出力する。入力インターフェース135は、操作部131から入力された操作信号を制御部150に出力する。
リモコン受光部133は、リモコン5から送信される赤外線信号を受光し、受光した赤外線信号をデコードして操作信号を生成する。リモコン受光部133は、生成した操作信号を入力インターフェース135に出力する。入力インターフェース135は、リモコン受光部133から入力された操作信号を制御部150に出力する。
記憶部137は、例えば、ハードディスクドライブやSSD(Solid State Drive)等の不揮発性の記憶装置である。記憶部137は、制御部150が実行するプログラムや、制御部150が処理したデータ、画像データ等を記憶する。
画像インターフェース141は、コネクター及びインターフェース回路を備え、プロジェクター100に画像データを供給するパーソナルコンピューター200に有線接続が可能に構成される。本実施形態では、画像インターフェース141は、例えば、HDMI規格に則ってパーソナルコンピューター200と画像データ等をやり取りするためのインターフェースである。
画像インターフェース141は、HDMIケーブルを介して、パーソナルコンピューター200と通信可能に接続される。
制御部150は、メモリー151及びプロセッサー152を備える。
メモリー151は、プロセッサー152が実行するプログラムやデータを不揮発的に記憶する記憶装置である。メモリー151は、磁気的記憶装置、フラッシュROM(Read Only Memory)等の半導体記憶素子、或いはその他の種類の不揮発性記憶装置により構成される。また、メモリー151は、プロセッサー152のワークエリアを構成するRAM(Random Access Memory)を含んでもよい。メモリー151は、制御部150により処理されるデータや、プロセッサー152が実行する制御プログラムを記憶する。
プロセッサー152は、単一のプロセッサーで構成されてもよいし、複数のプロセッサーがプロセッサー152として機能する構成であってもよい。プロセッサー152は、制御プログラムを実行してプロジェクター100の各部を制御する。例えば、プロセッサー152は、操作部131やリモコン5により受け付けた操作に対応した画像処理の実行指示と、この画像処理に用いるパラメーターとを画像処理部145に出力する。パラメーターには、例えば、スクリーンSCに投射する画像の幾何的な歪みを補正するための幾何補正パラメーター等が含まれる。また、プロセッサー152は、光源駆動部121を制御して光源部111の点灯と消灯とを制御し、また光源部111の輝度を調整する。
画像処理部145及びフレームメモリー143は、例えば、集積回路により構成することができる。集積回路は、LSI、ASIC、PLDを含む。PLDには、例えば、FPGA(Field−Programmable Gate Array)が含まれる。また、集積回路の構成の一部にアナログ回路が含まれていてもよく、プロセッサーと集積回路との組み合わせであってもよい。プロセッサーと集積回路との組み合わせは、マイクロコントローラー(MCU)、SoC(System−on−a−chip)、システムLSI、チップセットなどと呼ばれる。
画像処理部145は、画像インターフェース141から入力された画像データをフレームメモリー143に展開する。フレームメモリー143は、複数のバンクを備える。各バンクは、1フレーム分の画像データを書き込み可能な記憶容量を有する。フレームメモリー143は、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)により構成される。
画像処理部145は、フレームメモリー143に展開した画像データに対して、例えば、解像度変換処理又はリサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等の画像処理を行う。
また、画像処理部145は、垂直同期信号の入力フレーム周波数を描画周波数に変換した垂直同期信号を生成する。生成した垂直同期信号を出力同期信号という。画像処理部145は、生成した出力同期信号を光変調装置駆動部122に出力する。
カメラ160は、制御部150の指示に従って、投射光学系113によってスクリーンSCに投射された投射画像を撮影し、撮影画像を生成する。カメラ160は、CCD(Charge-Coupled Device)、CMOS(Complementary MOS)等のイメージセンサーを備える。カメラ160は、生成した撮影画像を制御部150へ出力する。
カメラ160の撮影範囲JR
は、スクリーンSCに投射された投射画像を含む。カメラ160の解像度は、イメージセンサーの画像数に対応する。カメラ160の撮影範囲JRは、イメージセンサーへの入射側に配置される撮影レンズ等に対応する。
[3.制御部の構成]
図2は、プロジェクター100の制御部150の構成の一例を示す図である。
図2に示すように、プロジェクター100の制御部150は、取得部153と、決定部154と、判定部155と、生成部156と、投射制御部157と、撮影制御部158と、調整部159とを備える。具体的には、制御部150のプロセッサー152が、メモリー151に記憶された制御プログラムを実行することによって、取得部153、決定部154、判定部155、生成部156、投射制御部157、撮影制御部158、及び調整部159として機能する。
取得部153は、図1に示す投射レンズ114の焦点距離Fを取得する。なお、図1に示す投射光学系113がズーム機構を備える場合には、取得部153は、投射光学系113の焦点距離Fを取得する。例えば、焦点距離Fは、投射レンズ114に対応してプロジェクター100に予め記憶されてもよいし、投射レンズ114に予め記憶されてもよい。
決定部154は、焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定する。サイズDは、例えば、ドットPDの直径を示す。間隔PTは、互いに隣接するドットPDの中心間の距離を示す。
決定部154は、例えば、焦点距離Fが大きい程、ドットPDのサイズD及び間隔PTを大きい値に決定する。
決定部154の処理の具体例については、図3を参照して説明する。
判定部155は、カメラ160による撮影画像に基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDの間隔PTが閾値PTS以下であるか否かを判定する。
本実施形態では、判定部155は、ドットPDの間隔PTが第1閾値PTS1以下であるか否かを判定する。また、判定部155は、ドットPDの間隔PTが第2閾値PTS2以下であるか否かを判定する。第2閾値PTS2は、第1閾値PTS1よりも小さい。第1閾値PTS1及び第2閾値PTS2の各々は、閾値PTSの一例に対応する。
生成部156は、間隔PTが閾値以下であると判定部155が判定した場合に、投射パターンPNとして複数のパターンPを生成する。
本実施形態では、間隔PTが第1閾値PTS1以下であり、且つ間隔PTが第2閾値PTS2以下ではないと判定部155が判定した場合に、生成部156は、投射パターンPNとして第1パターンP1と第2パターンP2とを生成する。第1パターンP1及び第2パターンP2は、複数のパターンPの一例に対応する。
また、間隔PTが第2閾値PTS2以下であると判定部155が判定した場合に、生成部156は、投射パターンPNとして第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6を生成する。第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6は、複数のパターンPの一例に対応する。
第1パターンP1及び第2パターンP2の具体例については、図4を参照して説明する。第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6の具体例については、図5を参照して説明する。
投射制御部157は、生成部156が生成した複数のパターンPを順次スクリーンSCに投射する。
本実施形態では、第1パターンP1と第2パターンP2とを生成部156が生成した場合には、投射制御部157は、第1パターンP1と第2パターンP2とを順次スクリーンSCに投射する。また、第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6を生成部156が生成した場合には、投射制御部157は、第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6を順次スクリーンSCに投射する。
撮影制御部158は、投射パターンPNを撮影して撮影画像を生成する。具体的には、撮影制御部158は、図1に示すカメラ160に、投射パターンPNを撮影させて撮影画像を生成させ、生成された撮影画像をカメラ160から取得する。
本実施形態では、投射制御部157が第1パターンP1と第2パターンP2とを順次スクリーンSCに投射する場合には、撮影制御部158は、第1画像JM1及び第2画像JM2を順次生成する。第1画像JM1は、スクリーンSCに投射された第1パターンP1の撮影画像JMを示す。第2画像JM2は、スクリーンSCに投射された第2パターンP2の撮影画像JMを示す。
また、投射制御部157が第3パターンP3〜第6パターンP6を順次スクリーンSCに投射する場合には、撮影制御部158は、第3画像JM3、第4画像JM4、第5画像JM5及び第6画像JM6を順次生成する。第3画像JM3は、スクリーンSCに投射された第3パターンP3の撮影画像JMを示す。第4画像JM4は、スクリーンSCに投射された第4パターンP4の撮影画像JMを示す。第5画像JM5は、スクリーンSCに投射された第5パターンP5の撮影画像JMを示す。第6画像JM6は、スクリーンSCに投射された第6パターンP6の撮影画像JMを示す。
調整部159は、撮影制御部158が生成した撮影画像に基づいて、投射パターンPNの投射位置を調整する。
投射パターンPNの投射位置を調整方法の具体例については、図7及び図8を参照して説明する。
本実施形態では、プロジェクター100の制御部150が、取得部153と、決定部154と、判定部155と、生成部156と、投射制御部157と、撮影制御部158と、調整部159とを備えるが、本発明の実施形態はこれに限定されない。プロジェクター100の制御部150又はパーソナルコンピューター200が、取得部153と、決定部154と、判定部155と、生成部156と、投射制御部157と、撮影制御部158と、調整部159とを備えればよい。すなわち、パーソナルコンピューター200が、取得部153、決定部154、判定部155、生成部156、投射制御部157、撮影制御部158、及び調整部159の少なくとも1つを備えてもよい。
例えば、パーソナルコンピューター200が、取得部153、決定部154、判定部155、生成部156、投射制御部157、撮影制御部158、及び調整部159を備えてもよい。この場合には、パーソナルコンピューター200は、「制御装置」の一例に対応する。
[4.制御部の処理の具体例]
[4−1.決定部の処理の具体例]
図3は、焦点距離FとドットPDのサイズD及び間隔PTとの関係の一例を示す図である。以下に、図3を参照して、決定部154の処理の一例を説明する。
図3の上段図は、スクリーンSCの位置と、焦点距離Fとの関係の一例を示す図である。プロジェクター100は、投射レンズ114に応じて、第1位置SC1から、第2位置SC2、第3位置SC3、第4位置SC4、及び第5位置SC5を経由して第6位置SC6にあるスクリーンSCに画像を投射可能である。例えば、プロジェクター100が、スクリーンSCが第1位置SC1にあるスクリーンSCに投射する場合には、焦点距離Fは、第1焦点距離F1に設定され、第6位置SC6にあるスクリーンSCに投射する場合には、焦点距離Fは、第6焦点距離F6に設定される。換言すれば、スクリーンSCが第1位置SC1にある場合には、焦点距離Fが第1焦点距離F1である投射レンズ114が取り付けられ、スクリーンSCが第6位置SC6にある場合には、焦点距離Fが第6焦点距離F6である投射レンズ114が取り付けられる。第6焦点距離F6は、第1焦点距離F1より大きい。
図3の中段の左図は、スクリーンSCが第1位置SC1に配置された場合の撮影画像におけるスクリーンSCと投射画像PC1との関係を示す。図3の中段の右図は、スクリーンSCが第6位置SC6に配置された場合の撮影画像におけるスクリーンSCと投射画像PC6との関係を示す。投射画像PC6は、投射画像PC1と比較して小さい。投射画像PC1及び投射画像PC6の各々は、例えば、投射パターンPNである。
本実施形態では、カメラ160は、スクリーンSCの全体を撮影可能に構成される。そこで、焦点距離Fが第1焦点距離F1である場合と比較して、焦点距離Fが第6焦点距離F6である場合には、カメラ160によって生成される撮影画像に含まれる投射画像のサイズは小さくなる。
図3の下段の左図は、第1位置SC1に配置されたスクリーンSCに投射される投射パターンPAの一例を示し、図3の下段の右図は、第6位置SC6に配置されたスクリーンSCに投射される投射パターンPBの一例を示す。投射パターンPA及び投射パターンPBは、投射パターンPNの一例に対応する。
投射パターンPAには、ドットPDAが格子状に配置され、投射パターンPBには、ドットPDBが格子状に配置される。サイズD1は、投射パターンPAにおけるドットPDAのサイズDを示す。間隔PT1は、投射パターンPAにおけるドットPDAの間隔PTを示す。サイズD6は、投射パターンPBにおけるドットPDBのサイズDを示す。間隔PT2は、投射パターンPBにおけるドットPDBの間隔PTを示す。
サイズD2はサイズD1より大きく、間隔PT2は間隔PT1より大きい。
すなわち、焦点距離Fが長い場合には焦点距離Fが短い場合と比較して、カメラ160によって生成される撮影画像に含まれる投射パターンPNのサイズが小さくなるため、決定部154は、サイズDを大きい値に決定し、間隔PTを大きい値に決定する。逆に、焦点距離Fが短い場合には焦点距離Fが長い場合と比較して、カメラ160によって生成される撮影画像に含まれる投射パターンPNのサイズが大きくなるため、決定部154は、サイズDを小さい値に決定し、間隔PTを小さい値に決定する。
[4−2.生成部によって生成されるパターンの具体例]
図4は、第1パターンP1及び第2パターンP2の一例を示す図である。
図2を参照して説明したように、間隔PTが第1閾値PTS1以下であり、且つ間隔PTが第2閾値PTS2以下ではないと判定部155が判定した場合に、生成部156は、投射パターンPNとして第1パターンP1と第2パターンP2とを生成する。
図4の左上部に、第1パターンP1を示し、図4の右上部に、第2パターンP2を示す。第1パターンP1は、第1位置に第1ドットPD1が配置され、第2パターンP2は、第1位置と相違する第2位置に第2ドットPD2が配置される。
例えば、第1パターンP1及び第2パターンP2の各々は、左右方向DR1と45度をなす2本の対角線方向LN1、LN2に沿って格子状に配列される。具体的には、第1パターンP1を構成する第1ドットPD1、及び第2パターンP2を構成する第2ドットPD2の各々は、左右方向DR1と45度をなす2本の対角線方向LN1、LN2に沿って格子状に配列される。
また、第1パターンP1は、互いに間隔PS1だけ離間した第1ドットPD1で構成され、第2パターンP2は、互いに間隔PS2だけ離間した第2ドットPD2で構成される。左右方向DR1は、上下方向DR2と直交する。
また、第2位置は、第1パターンP1において互いに左右方向に隣接する2箇所の第1位置の間の中央位置を示す。すなわち、第2ドットPD2は、第1パターンP1において互いに左右方向に隣接する2つの第1ドットPD1の間の中央位置に配置される。
なお、間隔PS1及び間隔PS2の各々は、間隔PTの2の1/2乗倍の間隔を示す。また、第1ドットPD1及び第2ドットPD2の各々のサイズは、サイズDと一致する。間隔PT及びサイズDは、図2に示す決定部154によって決定される。
図4では、第1ドットPD1と第2ドットPD2とを区別するために、便宜上、第1ドットPD1を白丸で示し、第2ドットPD2を黒丸で示している。第1ドットPD1は第1パターンP1を構成するドットであり、第2ドットPD2は、第2パターンP2を構成するドットである。すなわち、第1ドットPD1及び第2ドットPD2の各々は、周囲の領域と比較して、輝度の高い円形状の領域である。また、第1ドットPD1の色は、例えば、赤色であり、第2ドットPD2の色は、例えば青色である。なお、第1ドットPD1の色と、第2ドットPD2の色とが同一でもよい。
図4の下部は、合成パターンSP1を示す。合成パターンSP1は、第1パターンP1と第2パターンP2とを合成したパターンを示す。合成パターンSP1は、ドットPDSで構成される。ドットPDSは、第1ドットPD1と第2ドットPD2とを含む。
ドットPDSの間隔PSSは、間隔PTと一致する。
図2に示す投射制御部157が、第1パターンP1と第2パターンP2とを順次スクリーンSCに投射し、撮影制御部158が、スクリーンSCに投射された第1パターンP1及び第2パターンP2の各々の撮影画像を順次生成することによって、合成パターンSP1を構成するドットPDSのスクリーンSC上の位置を特定できる。すなわち、決定部154によって決定されたサイズD及び間隔PTのドットPDSが格子状に配列された場合におけるドットPDSのスクリーンSC上の位置を特定できる。
図5は、第3パターンP3〜第6パターンP6の一例を示す図である。
図2を参照して説明したように、間隔PTが第2閾値PTS2以下であると判定部155が判定した場合に、生成部156は、投射パターンPNとして第3パターンP3〜第6パターンP6を生成する。
図5の左上部に、第3パターンP3を示し、図4の右上部に、第4パターンP4を示し、図5の左下部に、第5パターンP5を示し、図4の右下部に、第6パターンP6を示す。
第3パターンP3は、第3位置に第3ドットPD3が配置され、第4パターンP4は、第3位置と相違する第4位置に第4ドットPD4が配置される。また、第5パターンP5は、第3位置及び第4位置と相違する第5位置に第5ドットPD5が配置され、第6パターンP6は、第3位置、第4位置及び第5位置と相違する第6位置に第6ドットPD6が配置される。
第3パターンP3は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。具体的には、第3パターンP3を構成する第3ドットPD3は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。また、第3パターンP3は、互いに間隔PS3だけ離間した第3ドットPD3で構成される。
第4パターンP4は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。具体的には、第4パターンP4を構成する第4ドットPD4は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。また、第4パターンP4は、互いに間隔PS4だけ離間した第4ドットPD4で構成される。第4ドットPD4が配置される第4位置は、第3ドットPD3が配置される第3位置に対して、左右方向DR1及び上下方向DR2の各々に間隔PTだけ離間した位置を示す。
第5パターンP5は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。具体的には、第5パターンP5を構成する第5ドットPD5左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。また、第5パターンP5は、互いに間隔PS5だけ離間した第5ドットPD5で構成される。第5ドットPD5が配置される第5位置は、第3ドットPD3が配置される第3位置に対して、上下方向DR2に間隔PTだけ離間した位置を示す。
第6パターンP6は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。具体的には、第6パターンP6を構成する第6ドットPD6は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列される。また、第6パターンP6は、互いに間隔PS6だけ離間した第6ドットPD6で構成される。第6ドットPD6が配置される第6位置は、第3ドットPD3が配置される第3位置に対して、左右方向DR1に間隔PTだけ離間した位置を示す。
なお、間隔PS3、間隔PS4、間隔PS5、及び間隔PS6の各々は、間隔PTの2倍の間隔を示す。また、第3ドットPD3、第4ドットPD4、第5ドットPD5及び第6ドットPD6の各々のサイズは、サイズDと一致する。間隔PT及びサイズDは、決定部154によって決定される。
図4では、第3ドットPD3と、第4ドットPD4と、第5ドットPD5と、第6ドットPD6とを区別するために、便宜上、第3ドットPD3を白丸で示し、第4ドットPD4を黒丸で示し、第5ドットPD5を薄いハッチングを付した丸で示し、第6ドットPD6を濃いハッチングを付した丸で示している。
第3ドットPD3は第3パターンP3を構成するドットであり、第4ドットPD4は、第4パターンP4を構成するドットであり、第5ドットPD5は第5パターンP5を構成するドットであり、第6ドットPD6は、第6パターンP6を構成するドットである。すなわち、第3ドットPD3、第4ドットPD4、第5ドットPD5及び第6ドットPD6の各々は、周囲の領域と比較して、輝度の高い円形状の領域である。また、第3ドットPD3の色は、例えば、赤色であり、第4ドットPD4の色は、例えば青色であり、第5ドットPD5の色は、例えば、黄色であり、第6ドットPD6の色は、例えば緑色である。なお、第3ドットPD3の色、第4ドットPD4の色、第5ドットPD5の色、及び、第6ドットPD6の色が、互いに同一でもよい。
図6は、合成パターンSP2を示す。合成パターンSP2は、第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5及び第6パターンP6を合成したパターンを示す。合成パターンSP2は、ドットPDTで構成される。ドットPDTは、第3ドットPD3、第4ドットPD4、第5ドットPD5及び第6ドットPD6を含む。
ドットPDTの間隔PSTは、間隔PTと一致する。
図2に示す投射制御部157が、第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5及び第6パターンP6を順次スクリーンSCに投射し、撮影制御部158が、スクリーンSCに投射された第3パターンP3〜第6パターンP6の各々の撮影画像を順次生成することによって、合成パターンSP2を構成するドットPDTのスクリーンSC上の位置を特定できる。すなわち、決定部154によって決定されたサイズD及び間隔PTのドットPDTが格子状に配列された場合におけるドットPDTのスクリーンSC上の位置を特定できる。
[4−3.ドットの中心位置の算出方法の具体例]
図7は、ドットPDの中心位置の検出方法の一例を示すグラフである。
図7の横軸は、X軸であり、縦軸は画素の輝度値BRを示す。X軸は、例えば、画素の左右方向DR1の位置を示す。測定点MPは、カメラ160によって撮影される撮影画像の画素毎のX座標と輝度値BRとを示す。
グラフG1は、測定点MPを通る近似曲線を示す。近似曲線は、例えばスプライン曲線である。近似曲線を算出する処理は、測定点MPを補間する処理に対応する。
図2に示す調整部159は、グラフG1に基づき、ドットPDのX軸方向の中心位置に対応するX座標XAを算出する。例えば、グラフG1において輝度値BRが最大値となるX座標を、中心位置に対応するX座標XAとして算出する。
図7では、ドットPDのX軸方向の中心位置を算出する方法について説明したが、同様にして、調整部159は、ドットPDのY軸方向の中心位置を算出する。Y軸は、例えば、画素の上下方向DR2の位置を示す。このようにして、調整部159は、ドットPDの中心位置を特定できる。
[4−4.投射位置の調整方法の具体例]
図8は、投射位置の調整方法の一例を示す図である。図8では、第1プロジェクター100Aから投射される投射画像と、第2プロジェクター100Bから投射される投射画像とをタイリング処理する場合の投射位置の調整方法について説明する。
第1プロジェクター100Aの投射制御部157は、投射パターンPNAをスクリーンSCに投射し、第2プロジェクター100Bの投射制御部157は、投射パターンPNBをスクリーンSCに投射する。投射パターンPNA及び投射パターンPNBの各々は、投射パターンPNの一例に対応する。
投射パターンPNAは、格子状に配置されたドットPDAによって構成され、投射パターンPNBは、格子状に配置されたドットPDBによって構成される。ドットPDA及びドットPDBは、ドットPDの一例に対応する。
第1プロジェクター100Aの撮影制御部158は、投射パターンPNAを撮影して撮影画像を生成する。第2プロジェクター100Bの撮影制御部158は、投射パターンPNBを撮影して撮影画像を生成する。
図8に示すように、投射パターンPNBの左端部は、投射パターンPNAの右端部と重なっている。そこで、第2プロジェクター100Bの撮影制御部158が生成した撮影画像には、投射パターンPNAの右端部の画像が含まれている。
また、投射パターンPNBの左端部に配置されたドットPDB1は、投射パターンPNAの右端部に配置されたドットPDA1に対応し、投射パターンPNBの左端部に配置されたドットPDB2は、投射パターンPNAの右端部に配置されたドットPDA2に対応する。そこで、第2プロジェクター100Bの調整部159は、例えば、ドットPDA1、ドットPDB1、ドットPDA2及びドットPDB2の各々の中心位置を算出し、ドットPDB1の中心位置とドットPDA1の中心位置とを射影変換し、ドットPDB2の中心位置とドットPDA2の中心位置とを射影変換し、投射パターンPNBの投射位置を調整する。
このようにして、投射パターンPNBの投射位置を調整できる。
図8では、投射パターンPNBの投射位置を調整する場合について説明したが、投射パターンPNA及び投射パターンPNBの少なくとも一方の投射位置を調整すればよい。例えば、投射パターンPNAの投射位置を調整してもよい。
本実施形態では、第1プロジェクター100Aから投射される投射画像と、第2プロジェクター100Bから投射される投射画像とをタイリング処理する場合について説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されない。複数台のプロジェクター100の各々から投射される投射画像をタイリング処理すればよい。例えば、3台のプロジェクター100の各々から投射される投射画像をタイリング処理してもよいし、4台のプロジェクター100の各々から投射される投射画像をタイリング処理してもよい。
[5.制御部の処理]
次に、図9及び図10を参照して、制御部150の処理の具体例について説明する。図9及び図10は、制御部150の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、図9に示すように、ステップS101において、取得部153は、投射レンズ114の焦点距離Fを取得する。
次に、ステップS103において、決定部154は、焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定する。
次に、ステップS105において、判定部155は、投射パターンPNを構成するドットPDの間隔PTが第1閾値PTS1以下であるか否かを判定する。
間隔PTが第1閾値PTS1以下ではないと判定部155が判定した場合(ステップS105;NO)には、処理がステップS125に進む。間隔PTが第1閾値PTS1以下であると判定部155が判定した場合(ステップS105;YES)には、処理がステップS107に進む。
そして、ステップS107において、判定部155は、投射パターンPNを構成するドットPDの間隔PTが第2閾値PTS2以下であるか否かを判定する。
間隔PTが第2閾値PTS2以下であると判定部155が判定した場合(ステップS107;YES)には、処理が図10に示すステップS135に進む。間隔PTが第2閾値PTS2以下ではないと判定部155が判定した場合(ステップS107;NO)には、処理がステップS109に進む。
次に、ステップS109において、生成部156は、投射パターンPNとして第1パターンP1と第2パターンP2とを生成する。
次に、ステップS111において、投射制御部157は、第1パターンP1をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS113において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第1パターンP1を撮影し、第1画像JM1を生成する。
次に、ステップS115において、調整部159は、第1画像JM1に基づいて、第1投射位置PP1を検出する。第1投射位置PP1は、第1パターンP1を構成する第1ドットPD1の投射位置を示す。
次に、ステップS117において、投射制御部157は、第2パターンP2をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS119において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第2パターンP2を撮影し、第2画像JM2を生成する。
次に、ステップS121において、調整部159は、第2画像JM2に基づいて、第2投射位置PP2を検出する。第2投射位置PP2は、第2パターンP2を構成する第2ドットPD2の投射位置を示す。
次に、ステップS123において、調整部159は、第1投射位置PP1及び第2投射位置PP2に基づいて、投射パターンPNの投射位置を調整する。具体的には、調整部159は、第1パターンP1及び第2パターンP2の投射位置を調整する。その後、処理が終了する。
間隔PTが第1閾値PTS1以下ではないと判定部155が判定した場合(ステップS105;NO)には、ステップS125において、生成部156は、投射パターンPNを生成する。
次に、ステップS127において、投射制御部157は、投射パターンPNをスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS129において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された投射パターンPNを撮影し、撮影画像JMを生成する。
次に、ステップS131において、調整部159は、撮影画像JMに基づいて、投射位置PPを検出する。投射位置PPは、投射パターンPNを構成するドットPDの投射位置を示す。
次に、ステップS133において、調整部159は、投射位置PPに基づいて、投射パターンPNの投射位置を調整する。その後、処理が終了する。
間隔PTが第2閾値PTS2以下であると判定部155が判定した場合(ステップS107;YES)には、図10に示すステップS135において、生成部156は、第3パターンP3〜第6パターンP6を生成する。
次に、ステップS137において、投射制御部157は、第3パターンP3をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS139において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第3パターンP3を撮影し、第3画像JM3を生成する。
次に、ステップS141において、調整部159は、第3画像JM3に基づいて、第3投射位置PP3を検出する。第3投射位置PP3は、第3パターンP3を構成する第3ドットPD3の投射位置を示す。
次に、ステップS143において、投射制御部157は、第4パターンP4をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS145において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第4パターンP4を撮影し、第4画像JM4を生成する。
次に、ステップS147において、調整部159は、第4画像JM4に基づいて、第4投射位置PP4を検出する。第4投射位置PP4は、第4パターンP4を構成する第4ドットPD4の投射位置を示す。
次に、ステップS149において、投射制御部157は、第5パターンP5をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS151において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第5パターンP5を撮影し、第5画像JM5を生成する。
次に、ステップS153において、調整部159は、第5画像JM5に基づいて、第5投射位置PP5を検出する。第5投射位置PP5は、第5パターンP5を構成する第5ドットPD5の投射位置を示す。
次に、ステップS155において、投射制御部157は、第6パターンP6をスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS157において、撮影制御部158は、スクリーンSCに投射された第6パターンP6を撮影し、第6画像JM6を生成する。
次に、ステップS159において、調整部159は、第6画像JM6に基づいて、第6投射位置PP6を検出する。第6投射位置PP6は、第6パターンP6を構成する第6ドットPD6の投射位置を示す。
次に、ステップS161において、調整部159は、第3投射位置PP3〜第6投射位置PP6に基づいて、投射パターンPNの投射位置を調整する。具体的には、調整部159は、第3パターンP3〜第6パターンP6の投射位置を調整する。その後、処理が終了する。
ステップS101は、「取得ステップ」の一例に対応する。ステップS103は、「決定ステップ」の一例に対応する。ステップS105及びステップS107は、「判定ステップ」の一例に対応する。ステップS109及びステップS135は、「生成ステップ」の一例に対応する。ステップS111、ステップS117、ステップS137、ステップS143、ステップS149及びステップS155は、「投射ステップ」の一例に対応する。ステップS113、ステップS119、ステップS139、ステップS145、ステップS151及びステップS157は、「撮影ステップ」の一例に対応する。ステップS123及びステップS161は、「調整ステップ」の一例に対応する。
[6.本実施形態及び作用効果]
以上、図1〜図10を参照して説明したように、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、投射レンズ114とカメラ160とを備えたプロジェクターの制御方法であって、投射レンズ114の焦点距離Fを取得する取得ステップと、焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定する決定ステップと、投射レンズ114により投射パターンPNを投射する投射ステップと、カメラ160により投射パターンPNを撮影して撮影画像JMを生成する撮影ステップと、を含む。
よって、投射レンズ114の焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定するため、ドットPDのサイズD及び間隔PTを適正な値に決定できる。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、間隔PTが閾値PTS以下であるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにおいて間隔PTが閾値PTS以下であると判定した場合に、投射パターンPNとして複数のパターンPを生成する生成ステップと、を含む。
よって、間隔PTが閾値PTS以下であると判定した場合に、投射パターンPNとして複数のパターンPを生成するため、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、ドットPDのサイズDを所定値以上にすることができる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、複数のパターンPは、第1位置にドットPDが配置された第1パターンP1と第1位置と相違する第2位置にドットPDが配置された第2パターンP2とを含み、第1パターンP1と第2パターンP2とを順次投射する投射ステップを含む。
よって、第1位置にドットPDが配置された第1パターンP1と第1位置と相違する第2位置にドットPDが配置された第2パターンP2とを順次投射するため、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、サイズDが所定値以上のドットPDを適正に投射できる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、第1パターンP1、及び第2パターンP2の各々は、左右方向DR1と45度をなす2本の対角線方向LN1、LN2に沿って格子状に配列され、互いに間隔PTの2の1/2乗倍だけ離間したドットPDで構成され、第2位置は、第1パターンP1において互いに左右方向DR1に隣接する2箇所の第1位置の間の中央位置を示す。
よって、図4の合成パターンSP1に示すように、等間隔に格子状に配置されたドットPDSのスクリーンSC上の位置を特定できる。したがって、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、サイズDが所定値以上のドットPDを適正に投射できる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。その結果、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、複数のパターンPは、第3位置にドットPDが配置された第3パターンP3と第3位置と相違する第4位置にドットPDが配置された第4パターンP4と第3位置及び第4位置と相違する第5位置にドットPDが配置された第5パターンP5と第3位置、第4位置及び第5位置と相違する第6位置にドットPDが配置された第6パターンP6とを含み、第3パターンP3と第4パターンP4と第5パターンP5と第6パターンP6とを順次投射する投射ステップを含む。
すなわち、位置が互いに相違するドットPDが配置された第3パターンP3〜第6パターンP6を順次投射するため、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、サイズDが所定値以上のドットPDを適正に投射できる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、第3パターンP3、第4パターンP4、第5パターンP5、及び第6パターンP6の各々は、左右方向DR1及び上下方向DR2に沿って格子状に配列され、互いに間隔PTの2倍だけ離間したドットPDで構成され、第4位置は、第3位置に対して、左右方向DR1及び上下方向DR2の各々に間隔PTだけ離間した位置を示し、第5位置は、第3位置に対して上下方向DR2に間隔PTだけ離間した位置を示し、第6位置は第3位置に対して左右方向DR1に間隔PTだけ離間した位置を示す。
よって、図6の合成パターンSP2に示すように、間隔PTの等間隔に格子状に配置されたドットPDTのスクリーンSC上の位置を特定できる。したがって、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、サイズDが所定値以上のドットPDを適正に投射できる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。その結果、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、撮影画像JMに基づいて投射パターンPNの投射位置を調整する調整ステップを含む。
したがって、投射パターンPNを撮影して生成された撮影画像JMに基づいて、投射パターンPNの投射位置を調整するため、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、投射パターンPNの投射位置を適正に調整できる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100の制御方法は、投射レンズ114とカメラ160とを備えたプロジェクターの制御方法であって、第1位置にドットPDが配置された第1パターンP1と、第1位置と相違する第2位置にドットPDが配置された第2パターンP2とを投射レンズ114により順次投射する投射ステップと、第1パターンP1と第2パターンP2とをカメラ160により順次撮影して撮影画像JMを生成する撮影ステップと、を含む。
よって、第1位置にドットPDが配置された第1パターンP1と、第1位置と相違する第2位置にドットPDが配置された第2パターンP2とを順次投射するため、例えば、間隔PTが閾値PTS以下である場合にも、サイズDが所定値以上のドットPDを適正に投射することが可能になる。なお、所定値は、例えば、ドットPDの中心位置の検出精度を確保が可能なドットPDのサイズDの下限値を示す。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立することが可能になる。
また、本実施形態に係るプロジェクター100は、投射レンズ114の焦点距離Fを取得する取得部153と、焦点距離Fに基づいて投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定する決定部154と、投射レンズ114により投射パターンPNを投射させる投射制御部157と、カメラ160により投射パターンPNを撮影させ撮影画像JMを生成する撮影制御部158と、を備える。
よって、投射レンズ114の焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定するため、ドットPDのサイズD及び間隔PTを適正な値に決定できる。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
また、本実施形態に係る表示システム1は、プロジェクター100と、カメラ160と、プロジェクター100及びカメラ160と通信可能に接続されるパーソナルコンピューター200とを備える表示システムであって、パーソナルコンピューター200は、プロジェクター100からプロジェクター100の投射レンズ114の焦点距離Fを取得し、焦点距離Fに基づいて、プロジェクター100が投射する投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定し、プロジェクター100は、投射レンズ114により投射パターンPNを投射し、カメラ160は、投射パターンPNを撮影する。
よって、投射レンズ114の焦点距離Fに基づいて、投射パターンPNを構成するドットPDのサイズD及び間隔PTを決定するため、ドットPDのサイズD及び間隔PTを適正な値に決定できる。したがって、ドットPDの中心位置の検出精度の向上と、補間時の誤差の抑制とを両立できる。
[7.他の実施形態]
上述した本実施形態は、好適な実施の形態である。ただし、上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
本実施形態では、「制御装置」がパーソナルコンピューター200である場合について説明するが、本発明の実施形態はこれに限定されない。「制御装置」は、プロジェクター100と通信可能に接続されればよい。「制御装置」は、例えば、タブレット端末、スマートフォン等でもよい。
また、本実施形態では、判定部155は、ドットPDの間隔PTが第1閾値PTS1以下であるか否かを判定し、ドットPDの間隔PTが第2閾値PTS2以下であるか否かを判定するが、本発明の実施形態はこれに限定されない。判定部155がドットPDの間隔PTが閾値PTS以下であるか否かを判定すればよい。
また、本実施形態では、生成部156は、第1パターンP1〜第6パターンP6を生成するが、本発明の実施形態はこれに限定されない。生成部156が、第1パターンP1〜第2パターンP2、及び、第3パターンP3〜第6パターンP6の少なくとも一方を生成すればよい。
また、図1及び図2に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター100の他の各部の具体的な細部構成についても、趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、図9及び図10に示すフローチャートの処理単位は、制御部150の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図9及び図10のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって制限されることはなく、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
また、プロジェクター100の制御方法は、プロジェクター100が備えるプロセッサー152に、プロジェクター100の制御方法に対応した制御プログラムを実行させることで実現できる。また、この制御プログラムは、コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことも可能である。記録媒体としては、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリーデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、HDD、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD、Blu−ray(登録商標) Disc、光磁気ディスク、フラッシュメモリー、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、記録媒体は、画像処理装置が備える内部記憶装置であるRAM、ROM、HDD等の不揮発性記憶装置であってもよい。また、プロジェクター100の制御方法に対応した制御プログラムをサーバー装置等に記憶させておき、サーバー装置からプロジェクター100に、制御プログラムをダウンロードすることでプロジェクター100の制御方法を実現することもできる。
1…表示システム、100…プロジェクター、110…投射部、111…光源部、112…光変調装置、113…投射光学系、115…液晶パネル、120…駆動部、121…光源駆動部、122…光変調装置駆動部、131…操作部、135…入力インターフェース、141…画像インターフェース、145…画像処理部、150…制御部、151…メモリー、152…プロセッサー、153…取得部、154…決定部、155…判定部、156…生成部、157…投射制御部、158…撮影制御部、159…調整部、160…カメラ、200…パーソナルコンピューター(制御装置)、DR1…左右方向、DR2…上下方向、F…焦点距離、JM…撮影画像、LN1、LN2…対角線方向、P…パターン、P1…第1パターン、P2…第2パターン、P3…第3パターン、P4…第4パターン、P5…第5パターン、P6…第6パターン、PA、PB…投射パターン、PC1、PC6…投射画像、PD…ドット、PD1…第1ドット、PD2…第2ドット、PD3…第3ドット、PD4…第4ドット、PD5…第5ドット、PD6…第6ドット、PDA、PDA1、PDA2…ドット、PDB、PDB1、PDB2…ドット、PDS、PDT…ドット、PL…画像光、PN、PNA、PNB…投射パターン、PP…投射位置、PP1…第1投射位置、PP2…第2投射位置、PP3…第3投射位置、PP4…第4投射位置、PP5…第5投射位置、PP6…第6投射位置、PS1〜PS6…間隔、PSS、PST…間隔、PT、PT1、PT2…間隔、PTS…閾値、PTS1…第1閾値、PTS2…第2閾値、SC…スクリーン、SP1、SP2…合成パターン。

Claims (10)

  1. 投射レンズとカメラとを備えたプロジェクターの制御方法であって、
    前記投射レンズの焦点距離を取得する取得ステップと、
    前記焦点距離に基づいて投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定する決定ステップと、
    前記投射レンズにより前記投射パターンを投射する投射ステップと、
    前記カメラにより前記投射パターンを撮影して撮影画像を生成する撮影ステップと、
    を含む、プロジェクターの制御方法。
  2. 前記サイズが閾値以下であるか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて前記間隔が閾値以下であると判定した場合に、前記投射パターンとして複数のパターンを生成する生成ステップと、
    を含む、請求項1に記載のプロジェクターの制御方法。
  3. 前記複数のパターンは、第1位置に前記ドットが配置された第1パターンと、前記第1位置と相違する第2位置に前記ドットが配置された第2パターンと、を含み、
    前記第1パターンと前記第2パターンとを順次投射する投射ステップを含む、請求項2に記載のプロジェクターの制御方法。
  4. 前記第1パターン、及び前記第2パターンの各々は、左右方向と45度をなす2本の対角線方向に沿って格子状に配列され、互いに前記間隔の2の1/2乗倍だけ離間した前記ドットで構成され、
    前記第2位置は、前記第1パターンにおいて互いに前記左右方向に隣接する2箇所の前記第1位置の間の中央位置を示す、請求項3に記載のプロジェクターの制御方法。
  5. 前記複数のパターンは、第3位置に前記ドットが配置された第3パターンと、前記第3位置と相違する第4位置に前記ドットが配置された第4パターンと、前記第3位置及び前記第4位置と相違する第5位置に前記ドットが配置された第5パターンと、前記第3位置、前記第4位置及び前記第5位置と相違する第6位置に前記ドットが配置された第6パターンと、を含み、
    前記第3パターンと前記第4パターンと前記第5パターンと前記第6パターンとを順次投射する投射ステップを含む、
    請求項2に記載のプロジェクターの制御方法。
  6. 前記第3パターン、前記第4パターン、前記第5パターン、及び前記第6パターンの各々は、左右方向及び上下方向に沿って格子状に配列され、互いに前記間隔の2倍だけ離間した前記ドットで構成され、
    前記第4位置は、前記第3位置に対して前記左右方向及び前記上下方向の各々に前記間隔だけ離間した位置を示し、
    前記第5位置は、前記第3位置に対して前記上下方向に前記間隔だけ離間した位置を示し、
    前記第6位置は、前記第3位置に対して前記左右方向に前記間隔だけ離間した位置を示す、請求項5に記載のプロジェクターの制御方法。
  7. 前記撮影画像に基づいて前記投射パターンの投射位置を調整する調整ステップを含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプロジェクターの制御方法。
  8. 投射レンズとカメラとを備えたプロジェクターの制御方法であって、
    第1位置にドットが配置された第1パターンと前記第1位置と相違する第2位置にドットが配置された第2パターンとを前記投射レンズにより順次投射する投射ステップと、
    前記第1パターンと前記第2パターンとを前記カメラにより順次撮影して撮影画像を生成する撮影ステップと、
    を含む、プロジェクターの制御方法。
  9. 投射レンズの焦点距離を取得する取得部と、
    前記焦点距離に基づいて投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定する決定部と、
    前記投射レンズにより前記投射パターンを投射させる投射制御部と、
    カメラにより前記投射パターンを撮影させ撮影画像を生成する撮影制御部と、
    を備える、プロジェクター。
  10. プロジェクターと、カメラと、前記プロジェクター及び前記カメラと通信可能に接続される制御装置とを備える表示システムであって、
    前記制御装置は、
    前記プロジェクターから前記プロジェクターの投射レンズの焦点距離を取得し、
    前記焦点距離に基づいて前記プロジェクターが投射する投射パターンを構成するドットのサイズ及び間隔を決定し、
    前記プロジェクターは、前記投射レンズにより前記投射パターンを投射し、
    前記カメラは、前記投射パターンを撮影する、表示システム。
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