JP2022007978A - Control method for spectral imaging device, spectral imaging device, computer program, control method for display system, control method for projector, display system, and projector - Google Patents

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Abstract

To provide a control method for a spectral imaging device, the spectral imaging device, and a computer program with which light in a predetermined wavelength can be efficiently taken out.SOLUTION: A control method for a spectral imaging device comprising an image pick-up device and a spectroscopic element, and the method includes, when the spectral imaging device is in a high accuracy mode, creating, with the spectral imaging device, a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths obtained by picking up an image of an object with different output wavelengths of the spectroscopic element, and when the spectral imaging device is in a high speed mode, creating, with the spectral imaging device, a second measurement spectrum consisting of N2 wavelengths obtained by picking up an image of the object with different output wavelengths of the spectroscopic element. N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、分光撮像装置の制御方法、分光撮像装置、コンピュータープログラム、表示システムの制御方法、プロジェクターの制御方法、表示システム、及びプロジェクターに関する。 The present invention relates to a control method for a spectroscopic image pickup device, a spectroscopic image pickup device, a computer program, a control method for a display system, a control method for a projector, a display system, and a projector.

例えば、特許文献1には、被検査物の画像を撮像し、撮像結果に基づき、画像を補正する技術が開示されている。また、特許文献2には、プロジェクターの投射画像を複数の原色にそれぞれ対応するバンドのフィルターを切り替えながら順次撮像し、撮像結果に基づいて補正データを算出することが記載されている。これらの技術は、異なる波長域の画像を多く撮像するほど、高精度な補正データを得やすくなる一方で撮像に要する時間が長くなる。特に、分光撮像装置(分光カメラとも称する)の場合、イメージセンサーの各画素で高いS/N比を得るべく所定の露光時間を確保する必要があるため、画像補正に要する時間が長くなりやすい。 For example, Patent Document 1 discloses a technique of capturing an image of an object to be inspected and correcting the image based on the imaging result. Further, Patent Document 2 describes that the projected image of the projector is sequentially imaged while switching the filters of the bands corresponding to the plurality of primary colors, and the correction data is calculated based on the imaging result. With these techniques, the more images in different wavelength ranges are captured, the easier it is to obtain highly accurate correction data, but the longer the time required for imaging. In particular, in the case of a spectroscopic image pickup device (also referred to as a spectroscopic camera), it is necessary to secure a predetermined exposure time in order to obtain a high S / N ratio in each pixel of the image sensor, so that the time required for image correction tends to be long.

特開2011-24842号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-24842 特開2005-20581号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-20581

しかしながら、使用シーンによっては、いつも高いS/N比を得る必要がなく、簡易的なチェックを行いたいなど、高精度な補正データを必要としない場合、短時間で粗く測定するだけで良い場合もある。即ち、高精度な測定と、低精度な測定と、の両方を兼ね備えた分光撮像装置が求められている。 However, depending on the usage scene, it is not always necessary to obtain a high S / N ratio, and if high-precision correction data is not required, such as when you want to perform a simple check, you may only need to make a rough measurement in a short time. be. That is, there is a demand for a spectroscopic imaging device having both high-precision measurement and low-precision measurement.

分光撮像装置の制御方法は、撮像素子及び分光素子を備え、前記分光撮像装置が第1モードであるとき、前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて対象物を撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、前記分光撮像装置が第2モードであるとき、前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて前記対象物を撮像したN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成し、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 The control method of the spectroscopic image pickup device includes an image pickup element and a spectroscopic element, and when the spectroscopic image pickup device is in the first mode, the spectroscopic image pickup device is used to image an object with different output wavelengths of the spectroscopic element. When the spectroscopic image pickup device is in the second mode, the first measurement spectrum consisting of the wavelengths is generated, and when the spectroscopic image pickup device is in the second mode, the output wavelengths of the spectroscopic elements are made different by the spectroscopic image pickup device to image the object. Generates a second measurement spectrum consisting of wavelengths, where N1 is an integer greater than or equal to 2 and N2 is an integer smaller than N1.

分光撮像装置は、撮像素子及び分光素子を備え、前記分光撮像装置が第1モードであるとき、前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて対象物を撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、前記分光撮像装置が第2モードであるとき、前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて前記対象物を撮像したN2個の第2測定スペクトルを生成し、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 The spectroscopic image pickup device includes an image pickup element and a spectroscopic element, and when the spectroscopic image pickup device is in the first mode, the spectroscopic image pickup device has different output wavelengths of the spectroscopic element to image an object. When the spectroscopic image pickup device is in the second mode, the second measurement of N2 pieces in which the object is imaged by different output wavelengths of the spectroscopic element by the spectroscopic image pickup device. Generates a spectrum, where N1 is an integer greater than or equal to 2 and N2 is an integer smaller than N1.

コンピュータープログラムは、撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置による撮像データに基づき、対象物を特定するためのコンピュータープログラムであって、前記分光撮像装置の第1モードにおいて、出力波長を異ならせて前記対象物を撮像し、2以上の整数であるN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成する処理と、前記分光撮像装置の第2モードにおいて、出力波長を異ならせて前記対象物を撮像し、N1よりも小さい整数であるN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成する処理と、のうち少なくとも一方をコンピューターに実行させる。 The computer program is a computer program for identifying an object based on image pickup data by a spectroscopic image pickup device including an image pickup element and a spectroscopic element, and the output wavelength is different in the first mode of the spectroscopic image pickup device. In the process of imaging an object and generating a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths, which are integers of 2 or more, and in the second mode of the spectroscopic imaging device, the object is imaged with different output wavelengths. , A process of generating a second measurement spectrum consisting of N2 wavelengths, which is an integer smaller than N1, and at least one of them is performed by a computer.

また、上記課題を解決する一態様は、撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置、並びに画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターを含む表示システムの制御方法であって、前記表示システムが第1モードであるとき、前記投射画像を前記分光撮像装置により、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN1個の第1撮像データを生成し、前記プロジェクターにより、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、前記プロジェクターにより、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、前記表示システムが第2モードであるとき、前記投射画像を前記分光撮像装置により、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN2個の第2撮像データを生成し、前記プロジェクターにより、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、前記プロジェクターにより、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 Further, one aspect of solving the above-mentioned problems is a control method of a display system including an image pickup element, a spectroscopic image pickup device including a spectroscopic element, and a projector that projects a projected image based on image data onto a projection surface. When the system is in the first mode, the projection image is imaged by the spectroscopic image pickup device with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements to generate N1 first image pickup data, and the projector is used to generate the N1 first image pickup data. The first corrected image data obtained by correcting the first image data is generated based on the first captured image data, and the projector projects the first projected image based on the first corrected image data onto the projection surface and displays the display. When the system is in the second mode, the projection image is imaged by the spectroscopic image pickup device with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements to generate N2 second image pickup data, and the projector is used to generate the N2 second image pickup data. Based on the second image pickup data, the second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated, and the projector projects the second projected image based on the second corrected image data onto the projection surface. Including, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.

上記表示システムの制御方法において、前記N1個の第1撮像データに基づいて色に関する所定情報を測定し、測定結果に基づいて前記第1画像データを補正したデータが前記第1補正画像データであってもよい。 In the control method of the display system, the first corrected image data is data in which predetermined information regarding color is measured based on the N1 first image pickup data and the first image data is corrected based on the measurement result. You may.

上記表示システムの制御方法において、前記第2モードであるとき、N2個の第2撮像データから得られる前記所定の測定結果を、前記変換データに基づいて前記N1個の第1撮像データから得られる前記所定の測定結果に相当する情報に変換し、変換後の情報に基づいて前記第1画像データを補正したデータを、第2補正画像データとしてもよい。 In the control method of the display system, in the second mode, the predetermined measurement result obtained from the N2 second imaging data is obtained from the N1 first imaging data based on the conversion data. The data obtained by converting the information corresponding to the predetermined measurement result and correcting the first image data based on the converted information may be used as the second corrected image data.

上記表示システムの制御方法において、前記プロジェクターにより、前記第1モード及び第2モードの選択肢を含むOSDメニューを含む投射画像を投射してもよい。 In the control method of the display system, the projector may project a projected image including an OSD menu including the options of the first mode and the second mode.

上記表示システムの制御方法において、前記分光素子は、一対の反射膜と、前記一対の反射膜のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部を有し、前記撮像素子へ入射される光の光路上に配置された波長可変干渉フィルターでもよい。 In the control method of the display system, the spectroscopic element has a pair of reflective films and a gap changing portion capable of changing the gap size of the pair of reflective films, and is placed on an optical path of light incident on the image pickup element. It may be an arranged wavelength variable interference filter.

上記課題を解決する別の一態様は、画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターの制御方法であって、前記プロジェクターが第1モードであるとき、前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN1個の第1撮像データを取得し、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、前記プロジェクターが第2モードであるとき、前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN2個の第2撮像データを取得し、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 Another aspect that solves the above problems is a method of controlling a projector that projects a projected image based on image data onto a projection surface, and when the projector is in the first mode, the projected image is captured by a spectroscopic image pickup device. The first correction, in which the first image data of N1 images taken with different spectral wavelengths of the spectral elements of the spectroscopic image pickup device is acquired and the first image data is corrected based on the first image pickup data of the N1 images. Image data is generated, a first projected image based on the first corrected image data is projected onto the projection surface, and when the projector is in the second mode, the projected image is captured by the spectral imaging device by the spectral imaging device. The second image data of N2 images taken with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements of the above is acquired, and the second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated based on the second image data of the N2 images. Then, including projecting a second projected image based on the second corrected image data onto the projection surface, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.

上記課題を解決する別の一態様は、撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置、並びに画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターを含む表示システムであって、前記表示システムが第1モードであるとき、前記分光撮像装置は、前記投射画像を、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN1個の第1撮像データを生成し、前記プロジェクターは、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、前記表示システムが第2モードであるとき、前記分光撮像装置は、前記投射画像を、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN2個の第2撮像データを生成し、前記プロジェクターは、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 Another aspect of solving the above problems is a display system including an image pickup element, a spectroscopic image pickup device including a spectroscopic element, and a projector that projects a projected image based on image data onto a projection surface, wherein the display system includes a display system. In one mode, the spectroscopic image pickup device generates N1 first image pickup data obtained by capturing the projected image with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements, and the projector is the N1 first image pickup image. Based on the captured data, the first corrected image data corrected by the first image data is generated, the first projected image based on the first corrected image data is projected on the projection surface, and the display system is in the second mode. At one point, the spectroscopic imaging device generates N2 second imaging data obtained by imaging the projected image at different spectral wavelengths of the spectroscopic element, and the projector uses the N2 second imaging data. Based on this, a second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated, and a second projected image based on the second corrected image data is projected onto the projection surface, in which N1 is an integer of 2 or more. Yes, N2 is an integer smaller than N1.

上記課題を解決する別の一態様は、画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターであって、前記プロジェクターが第1モードであるとき、前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN1個の第1撮像データを取得し、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、前記プロジェクターが第2モードであるとき、前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN2個の第2撮像データを取得し、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 Another aspect that solves the above problems is a projector that projects a projected image based on image data onto a projection surface, and when the projector is in the first mode, the projected image is subjected to the spectroscopy by a spectroscopic image pickup device. The first corrected image data obtained by acquiring the first image pickup data of N1 images taken with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements of the image pickup apparatus and correcting the first image data based on the first image pickup data of the N1 images. A first projected image generated and based on the first corrected image data is projected onto the projection surface, and when the projector is in the second mode, the projected image is captured by the spectral image pickup device and the spectral element of the spectral image pickup device. The second image data of N2 images taken with different spectral wavelengths is acquired, and the second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated based on the second image data of N2 images. Including projecting a second projected image based on the second corrected image data onto the projection surface, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.

第1実施形態の分光撮像装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the spectroscopic image pickup apparatus of 1st Embodiment. 撮像装置の構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the image pickup apparatus. 動作モードの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the operation mode. 高精度モードにおける鮮度判定の手順を示すフローチャート。A flowchart showing a procedure for determining freshness in a high-precision mode. 高速モードにおける鮮度判定の手順を示すフローチャート。A flowchart showing a procedure for determining freshness in a high-speed mode. 最適モードにおける鮮度判定の手順を示すフローチャート。A flowchart showing a procedure for determining freshness in the optimum mode. 鮮度が相違する場合の光の波長と反射率との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the wavelength of light and the reflectance when the freshness is different. 変形例の分光素子の構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the spectroscopic element of the modification. 第2実施形態の表示システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the display system of 2nd Embodiment. 分光撮像部の概略構成図。Schematic diagram of the spectroscopic imaging unit. 高精度モード及び高速モードの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of a high precision mode and a high speed mode. 表示システムの動作を示すフローチャート。A flowchart showing the operation of the display system. 表示システムの構成を変更した図。The figure which changed the configuration of the display system. 第3実施形態の表示システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the display system of 3rd Embodiment. 表示システムの構成を変更した図。The figure which changed the configuration of the display system.

[第1実施形態]
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。
まず、図1を参照しながら、分光撮像装置400Aの構成を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the configuration of the spectroscopic imaging device 400A will be described with reference to FIG.

図1に示すように、分光撮像装置400Aは、例えば、対象物Tである緑色野菜(例えば、ほうれん草、こまつな、ピーマン等)の鮮度を判定するためのものである。分光撮像装置400Aは、撮像装置10と、表示装置30と、記憶装置40と、処理装置50と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the spectroscopic image pickup apparatus 400A is for determining, for example, the freshness of a green vegetable (for example, spinach, Japanese mustard spinach, green pepper, etc.) which is an object T. The spectroscopic image pickup device 400A includes an image pickup device 10, a display device 30, a storage device 40, and a processing device 50.

撮像装置10は、入射光学系11と、分光素子12と、撮像素子13と、光源ユニット14と、を備えている。入射光学系11は、例えば、オートフォーカス機構を備えている。分光素子12は、例えば、波長選択フィルターであり、透過波長帯域を変更可能なファブリペロー型のフィルターが用いられている。 The image pickup device 10 includes an incident optical system 11, a spectroscopic element 12, an image pickup element 13, and a light source unit 14. The incident optical system 11 includes, for example, an autofocus mechanism. The spectroscopic element 12 is, for example, a wavelength selection filter, and a Fabry-Perot type filter capable of changing the transmission wavelength band is used.

撮像素子13は、図示しない第1撮像素子及び第2撮像素子を備えている。第1撮像素子は、CCD(Charge Coupled Device)であり、分光素子12を透過した光を光電変換して対象物を表す電気信号を得る撮像デバイスである。第2撮像素子は、例えば、CCDAFE(Analog Front End)であり、第1撮像素子の検出信号をデジタル化するためのものである。光源ユニット14は、対象物Tを照射するためのものである。 The image pickup element 13 includes a first image pickup element and a second image pickup element (not shown). The first image pickup device is a CCD (Charge Coupled Device), which is an image pickup device that obtains an electric signal representing an object by photoelectrically converting the light transmitted through the spectroscopic element 12. The second image sensor is, for example, CCDAFE (Analog Front End), and is for digitizing the detection signal of the first image sensor. The light source unit 14 is for irradiating the object T.

撮像装置10では、処理装置50から複数の測定帯域(マルチバンド)の指示を分光素子12において順に受けることで、分光素子12の透過波長域が順に変更される。こうして、撮像装置10は、複数の波長帯域の感度で対象物Tの撮像を行う。 In the image pickup apparatus 10, the transmission wavelength range of the spectroscopic element 12 is sequentially changed by sequentially receiving instructions of a plurality of measurement bands (multi-band) from the processing apparatus 50 in the spectroscopic element 12. In this way, the image pickup apparatus 10 takes an image of the object T with sensitivities in a plurality of wavelength bands.

表示装置30は、画面に情報を表示するための装置である。記憶装置40は、データを記憶するための外部装置であり、例えば、ハードディスクドライブ装置である。 The display device 30 is a device for displaying information on the screen. The storage device 40 is an external device for storing data, for example, a hard disk drive device.

処理装置50は、撮像装置10で撮像して得られた撮像データを処理することで、対象物Tの鮮度を判定する装置である。処理装置50は、コンピューターとして機能する制御部60及び処理部70と、記憶部80と、を備えている。 The processing device 50 is a device that determines the freshness of the object T by processing the image pickup data obtained by imaging with the image pickup device 10. The processing device 50 includes a control unit 60 and a processing unit 70 that function as a computer, and a storage unit 80.

制御部60は、1つ又は複数のプロセッサーを備えて構成され、例えば、記憶部80に記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、分光撮像装置400Aの動作を統括制御する。 The control unit 60 is configured to include one or a plurality of processors, and for example, by operating according to a control program stored in the storage unit 80, the operation of the spectroscopic image pickup apparatus 400A is collectively controlled.

処理部70は、コンピュータープログラムとしての制御プログラムを実行することにより、種々の処理を行う。記憶部80は、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等のメモリーを備えて構成される。RAMは、各種データ等の一時記憶に用いられ、ROMは、分光撮像装置400Aの動作を制御するための制御プログラムや制御データ等を記憶する。 The processing unit 70 performs various processes by executing a control program as a computer program. The storage unit 80 includes a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The RAM is used for temporary storage of various data and the like, and the ROM stores a control program, control data and the like for controlling the operation of the spectroscopic image pickup apparatus 400A.

記憶部80は、測定帯域データ記憶部81と、設定データ記憶部82と、変換データ記憶部83と、を有する。また、記憶部80は、図示はしないが、鮮度判定用プログラムを格納している。これら記憶部80に格納するデータについては、後ほど詳細に説明する。 The storage unit 80 includes a measurement band data storage unit 81, a setting data storage unit 82, and a conversion data storage unit 83. Further, although not shown, the storage unit 80 stores a freshness determination program. The data stored in these storage units 80 will be described in detail later.

なお、処理部70は、記憶部80に格納された鮮度判定用プログラムを実行することで、測定帯域指示部71の処理を実行する。処理部70は、対応する記憶部80に保存されたデータやパラメーターを用いて各処理を実行する。 The processing unit 70 executes the processing of the measurement band indicating unit 71 by executing the freshness determination program stored in the storage unit 80. The processing unit 70 executes each process using the data and parameters stored in the corresponding storage unit 80.

制御部60の撮像制御部61は、撮像装置10に撮像を実行させる。この場合、撮像制御部61は、設定データ記憶部82内の設定データに基づいて、第1モードとしての高精度モードM1、第2モードとしての高速モードM2、最適モードM3の撮像条件を設定する。 The image pickup control unit 61 of the control unit 60 causes the image pickup device 10 to perform image pickup. In this case, the image pickup control unit 61 sets the image pickup conditions of the high-precision mode M1 as the first mode, the high-speed mode M2 as the second mode, and the optimum mode M3 based on the setting data in the setting data storage unit 82. ..

各処理の結果、処理装置50は、撮像装置10で得られる撮像データを取得し、撮像データから対象物Tの鮮度を判定し、その判定結果を、表示装置30及び記憶装置40に送信する。この結果、鮮度判定の結果が表示装置30に表示され、記憶装置40に保存される。 As a result of each processing, the processing device 50 acquires the image pickup data obtained by the image pickup device 10, determines the freshness of the object T from the image pickup data, and transmits the determination result to the display device 30 and the storage device 40. As a result, the result of the freshness determination is displayed on the display device 30 and stored in the storage device 40.

次に、図2を参照しながら、撮像装置10の構成を説明する。 Next, the configuration of the image pickup apparatus 10 will be described with reference to FIG. 2.

撮像装置10は、外界光が入射される入射光学系11、入射光を分光する分光素子12、及び分光素子12により分光された光を撮像する撮像素子13を備える。入射光学系11は、例えば、テレセントリック光学系等により構成され、光軸と主光線とが平行又は略平行となるように入射光を分光素子12及び撮像素子13に導く。 The image pickup apparatus 10 includes an incident optical system 11 to which external light is incident, a spectroscopic element 12 that disperses the incident light, and an image pickup element 13 that captures the light dispersed by the spectroscopic element 12. The incident optical system 11 is composed of, for example, a telecentric optical system or the like, and guides the incident light to the spectroscopic element 12 and the image pickup element 13 so that the optical axis and the main ray are parallel or substantially parallel.

分光素子12には、一対の基板14a,14bと、互いに対向する一対の反射膜15、16と、これらの反射膜15、16のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部17とを備える、波長可変干渉フィルターが使用される。ギャップ変更部17は、例えば、静電アクチュエーターにより構成される。波長可変干渉フィルターは、エタロンとも呼ばれる。この分光素子12は、撮像素子13へ入射される光の光路上に配置される。 The spectroscopic element 12 includes a pair of substrates 14a and 14b, a pair of reflective films 15 and 16 facing each other, and a gap changing portion 17 capable of changing the gap size of the reflective films 15 and 16. Interference filters are used. The gap changing portion 17 is configured by, for example, an electrostatic actuator. Tunable interference filters are also called etalons. The spectroscopic element 12 is arranged on an optical path of light incident on the image pickup element 13.

分光素子12は、処理装置50の制御によりギャップ変更部17に印加される電圧を変更することで、反射膜15、16のギャップ寸法を変更し、反射膜15、16を透過する光の波長である出力波長λi(i=1,2,・・,N)を変更する。 The spectroscopic element 12 changes the gap dimensions of the reflective films 15 and 16 by changing the voltage applied to the gap changing unit 17 under the control of the processing device 50, and uses the wavelength of the light transmitted through the reflective films 15 and 16. A certain output wavelength λi (i = 1, 2, ..., N) is changed.

撮像素子13は、分光素子12を透過した光を撮像する装置であり、例えば、CCDやCMOS等によって構成される。撮像装置10は、制御部60の制御に従って分光素子12が分光する光の波長を順次切り替え、分光素子12を透過した光を撮像素子13により撮像して撮像データを出力する。 The image pickup device 13 is a device that captures light transmitted through the spectroscopic element 12, and is composed of, for example, a CCD, CMOS, or the like. The image pickup device 10 sequentially switches the wavelength of the light dispersed by the spectroscopic element 12 under the control of the control unit 60, captures the light transmitted through the spectroscopic element 12 by the image pickup element 13, and outputs the image pickup data.

撮像データは、撮像素子13を構成する画素ごとに出力されるデータであり、当該画素が受光した光の強度、すなわち、光量を示すデータである。撮像装置10が出力した撮像データは、処理装置50に入力される。撮像装置10は、波長走査型であるので、波長分散型の場合と比べ、高い解像度の撮像データを得ることができる。 The image pickup data is data output for each pixel constituting the image pickup element 13, and is data indicating the intensity of light received by the pixel, that is, the amount of light. The image pickup data output by the image pickup device 10 is input to the processing device 50. Since the image pickup apparatus 10 is a wavelength scanning type, it is possible to obtain high-resolution image pickup data as compared with the case of the wavelength dispersion type.

次に、図3を参照しながら、測定するときの動作状態を規定する動作モードについて説明する。以下では、用語「分光スペクトル」は単に「スペクトル」と表記されることがある。 Next, with reference to FIG. 3, an operation mode that defines an operation state at the time of measurement will be described. In the following, the term "spectral spectrum" may be simply referred to as "spectrum".

図3に示すように、動作モードには、高精度モードM1と、高速モードM2と、最適モードM3と、がある。高精度モードM1は、分光素子12が分光する光の波長(出力波長λi)の数を相対的に多いN1個にすることで、高精度な測定を可能にする動作モードである。これに対し、高速モードM2は、分光素子12が分光する光の波長(出力波長λi)の数をN1個よりも小さいN2個にすることで、測定に要する時間を短縮する動作モードである。また、最適モードM3は、分光素子12が分光する光の波長(出力波長λi)の数を、選択的に多くしたり少なくしたりすることにより、測定に要する時間を、高精度モードM1と高速モードM2との略中間にする動作モードである。 As shown in FIG. 3, the operation modes include a high-precision mode M1, a high-speed mode M2, and an optimum mode M3. The high-precision mode M1 is an operation mode that enables high-precision measurement by setting the number of wavelengths of light (output wavelength λi) dispersed by the spectroscopic element 12 to N1, which is relatively large. On the other hand, the high-speed mode M2 is an operation mode in which the time required for measurement is shortened by setting the number of wavelengths of light (output wavelength λi) dispersed by the spectroscopic element 12 to N2, which is smaller than N1. Further, the optimum mode M3 selectively increases or decreases the number of wavelengths of light (output wavelength λi) dispersed by the spectroscopic element 12, so that the time required for measurement can be reduced to the high precision mode M1. This is an operation mode that is substantially intermediate with the mode M2.

具体的には、高精度モードM1は、図3に示すように、例えば、出力波長λiを400nm~700nmの範囲において10nm刻みで設定しており、測定波長数であるN1は31個である。高精度モードM1は、例えば、多種類の混合物から特定物質の濃度を高精度に測定したい場合、また、測定したい対象物Tが複数ある場合、また、対象物Tの分光スペクトルが急峻なピーク形状を持つ場合、また、対象物Tの分光スペクトルの形状が未知の場合、などのときに選択することが好ましい。 Specifically, in the high-precision mode M1, as shown in FIG. 3, for example, the output wavelength λi is set in the range of 400 nm to 700 nm in increments of 10 nm, and the number of measurement wavelengths N1 is 31. The high-precision mode M1 is, for example, when it is desired to measure the concentration of a specific substance from a mixture of many kinds with high accuracy, when there are a plurality of objects T to be measured, and when the spectral spectrum of the object T is a steep peak shape. It is preferable to select when the object T has an object T, or when the shape of the spectral spectrum of the object T is unknown.

また、高速モードM2は、図3に示すように、例えば、出力波長λiを400nm~680nmの範囲において40nm刻みで設定しており、測定波長数であるN2は8個である。高速モードM2は、例えば、低精度の測定でよくタクトタイムの短さを重視する場合、また、対象物Tの分光スペクトルの形状がなだらかな場合、また、対象物Tの分光スペクトルの形状が既知であり、特定の少数の波形を見ればよいという場合、などのときに選択することが好ましい。 Further, in the high-speed mode M2, as shown in FIG. 3, for example, the output wavelength λi is set in the range of 400 nm to 680 nm in increments of 40 nm, and the number of measurement wavelengths N2 is eight. In the high-speed mode M2, for example, when low-precision measurement often emphasizes short tact time, when the shape of the spectral spectrum of the object T is gentle, and when the shape of the spectral spectrum of the object T is known. Therefore, it is preferable to select it when it is sufficient to see a specific small number of waveforms.

また、最適モードM3は、図3に示すように、例えば、出力波長λiを400nm~600nmの範囲において40nm刻みで設定し測定波長数を5個とし、更に、出力波長λiを600nm~700nmの範囲において10nm刻みで設定し測定波長数を11個とする。最適モードM3は、例えば、対象物Tの分光スペクトルの形状が既知であり、どの波長を細かく見ればよいか、どこの波長を間引けるかわかっている場合、また、最初に高精度モードM1で測定し、その情報から測定する出力波長λiを選択する場合、などのときに選択することが好ましい。 Further, as shown in FIG. 3, in the optimum mode M3, for example, the output wavelength λi is set in the range of 400 nm to 600 nm in increments of 40 nm, the number of measurement wavelengths is 5, and the output wavelength λi is in the range of 600 nm to 700 nm. The number of measured wavelengths is set to 11 in increments of 10 nm. The optimum mode M3 is, for example, when the shape of the spectral spectrum of the object T is known, which wavelength should be viewed in detail, and which wavelength can be thinned out, and also in the high precision mode M1 first. When selecting the output wavelength λi to be measured from the measured information, it is preferable to select the output wavelength λi.

いずれの動作モードも、撮像素子13で十分なS/N比を得ることが可能な露光時間に設定され、高精度な撮像データを得ることができる。例えば、露光時間を60msecに設定した場合、高精度モードM1での測定時間は2.07秒となり、高速モードM2での測定時間は0.53秒となり、最適モードM3での測定時間は1.06秒となる。なお、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数の範囲であれば、N1、N2の値は適宜に変更可能である。また、高精度モードM1は第1モードの一例であり、高速モードM2は第2モードの一例である。 In either operation mode, the exposure time is set so that the image pickup device 13 can obtain a sufficient S / N ratio, and high-precision image pickup data can be obtained. For example, when the exposure time is set to 60 msec, the measurement time in the high-precision mode M1 is 2.07 seconds, the measurement time in the high-speed mode M2 is 0.53 seconds, and the measurement time in the optimum mode M3 is 1. It will be 06 seconds. If N1 is an integer of 2 or more and N2 is in the range of an integer smaller than N1, the values of N1 and N2 can be changed as appropriate. Further, the high-precision mode M1 is an example of the first mode, and the high-speed mode M2 is an example of the second mode.

次に、図4~図6を参照しながら、各動作モードM1,M2,M3に応じた緑色野菜の鮮度を判定する方法を説明する。 Next, a method of determining the freshness of green vegetables according to each operation mode M1, M2, M3 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

まず、図4を参照しながら、高精度モードM1で対象物Tの鮮度を判定する方法を説明する。例えば、表示装置30に設けられた操作パネル(図示せず)を操作して、高精度モードM1での測定を選択する。 First, with reference to FIG. 4, a method of determining the freshness of the object T in the high-precision mode M1 will be described. For example, the operation panel (not shown) provided in the display device 30 is operated to select the measurement in the high accuracy mode M1.

ステップS11では、データベースを生成及び保存する。具体的には、鮮度判定に必要となるデータベースを生成し、そのデータベースを処理装置50の記憶部80に保存する。ここで言うデータベースとは、処理装置50における記憶部80(図1参照)に保存される各種データに相当する。 In step S11, a database is generated and saved. Specifically, a database required for freshness determination is generated, and the database is stored in the storage unit 80 of the processing device 50. The database referred to here corresponds to various data stored in the storage unit 80 (see FIG. 1) in the processing device 50.

データベースとしての各種データについて、その内容と生成方法を説明する。各種データは、測定帯域データである。なお、データベースの生成及び保存は、分光撮像装置400Aの工場出荷前に行ってもよいし、鮮度が既知の対象物Tを使用する場合には省略してもよい。また、手順の一部を作業者が行ってもよい。 The contents and generation method of various data as a database will be explained. Various data are measurement band data. The database may be generated and stored before the spectroscopic image pickup apparatus 400A is shipped from the factory, or may be omitted when the object T whose freshness is known is used. In addition, a worker may perform a part of the procedure.

また、設定データは、処理部70が実行する各種処理の処理条件を設定したデータであり、例えば、N1、N2を含む各動作モードM1,M2,M3の撮像条件を含むデータである。 Further, the setting data is data in which processing conditions for various processes executed by the processing unit 70 are set, and is, for example, data including imaging conditions of each operation mode M1, M2, M3 including N1 and N2.

変換データとしては、以下の式(1)の変換行列Mを採用することができる。pは、高精度モードM1のときの測定スペクトル(第1測定スペクトル)を表すベクトルであり、本実施形態では31要素からなる。xは、高速モードM2のときの測定スペクトルを表すベクトルであり、本実施形態では8要素からなる。変換行列Mは、m2個の波長からなるスペクトルからm1個のスペクトルからなるスペクトルを推定するように決定されている。この変換データ(変換行列M)により、高速モードM2で得られた測定スペクトル(第2測定スペクトル)から、高精度モードM1で得られるであろう測定スペクトルを推定することができる。変換行列Mの導出の仕方としては、特開2012-242270号公報に記載の方法を採用することができる。また、式(1)は、本実施形態では画素ごとに成り立っている。
p=Mx…(1)
As the transformation data, the transformation matrix M of the following equation (1) can be adopted. p is a vector representing the measurement spectrum (first measurement spectrum) in the high-precision mode M1, and is composed of 31 elements in the present embodiment. x is a vector representing the measurement spectrum in the high-speed mode M2, and is composed of eight elements in the present embodiment. The transformation matrix M is determined to estimate a spectrum consisting of m1 spectra from a spectrum consisting of m2 wavelengths. From this conversion data (transformation matrix M), the measurement spectrum that will be obtained in the high-precision mode M1 can be estimated from the measurement spectrum (second measurement spectrum) obtained in the high-speed mode M2. As a method of deriving the transformation matrix M, the method described in JP2012-242270A can be adopted. Further, the equation (1) is established for each pixel in this embodiment.
p = Mx ... (1)

なお、他の実施形態では、高精度モードM1で得られる測定スペクトルpを、さらに高精度な(例えば31より多い波長で測定する)分光装置で得られる測定スペクトルに近似するための変換行列Mqを用いて、対象物のスペクトルを推定してもよい。変換行列Mqの決定の仕方も、特開2012-242270号公報に記載の方法が採用され得る。高速モードM2の場合についても同様である。なお、本実施形態の「測定スペクトル」とは、撮像素子13の任意の画素(又は画素群)が出力する輝度値を、波長に沿って並べたものである。 In another embodiment, a conversion matrix Mq for approximating the measurement spectrum p obtained in the high-precision mode M1 to the measurement spectrum obtained by a spectroscope with higher accuracy (for example, measuring at a wavelength higher than 31) is used. It may be used to estimate the spectrum of the object. As a method for determining the transformation matrix Mq, the method described in JP2012-242270A can be adopted. The same applies to the case of the high-speed mode M2. The "measurement spectrum" of the present embodiment is obtained by arranging the luminance values output by any pixel (or pixel group) of the image pickup device 13 along the wavelength.

次に、測定帯域データについて説明する。緑色野菜は、古くなると、クロロフィル(葉緑素)が分解されて鮮やかな緑色が消える。このことから、緑色野菜の鮮度は、クロロフィルの量から判定可能なことが判る。本実施形態では、クロロフィルの量を対象物Tの特徴量として推定することで、対象物Tである緑色野菜の鮮度を判定する。 Next, the measurement band data will be described. When green vegetables get old, chlorophyll (chlorophyll) is decomposed and the bright green color disappears. From this, it can be seen that the freshness of green vegetables can be determined from the amount of chlorophyll. In the present embodiment, the freshness of the green vegetable which is the object T is determined by estimating the amount of chlorophyll as the characteristic amount of the object T.

ここで、図7を参照しながら、鮮度が相違する緑色野菜において、光の波長と反射率との関係を説明する。 Here, with reference to FIG. 7, the relationship between the wavelength of light and the reflectance will be described for green vegetables having different freshness.

図7に示すように、新鮮な野菜(あるいは、やや萎びた野菜)は、約700nm辺りでクロロフィルによる光の吸収が起こる。このため、クロロフィルによる光の吸収が起こる波長(約700nm)を含む500nm~1100nmの範囲内の複数の波長を、測定帯域として撮像装置10に指示するために、測定帯域データとして記憶する。 As shown in FIG. 7, in fresh vegetables (or slightly withered vegetables), light absorption by chlorophyll occurs at around 700 nm. Therefore, a plurality of wavelengths in the range of 500 nm to 1100 nm including the wavelength at which light absorption by chlorophyll occurs (about 700 nm) are stored as measurement band data in order to instruct the image pickup apparatus 10 as the measurement band.

図4に戻り、ステップS12では、撮像条件である出力波長λiを取得する。具体的には、制御部60は、設定データ記憶部82に含まれる高精度モードM1の撮像条件を取得する。 Returning to FIG. 4, in step S12, the output wavelength λi, which is an imaging condition, is acquired. Specifically, the control unit 60 acquires the imaging conditions of the high-precision mode M1 included in the setting data storage unit 82.

具体的には、例えば、400nm~700nmまで10nm刻みで31個の測定帯域データを取得する。測定帯域データとしては、例えば、400nm、410nm、420nm、…、700nmである。 Specifically, for example, 31 measurement band data are acquired from 400 nm to 700 nm in increments of 10 nm. The measurement band data is, for example, 400 nm, 410 nm, 420 nm, ..., 700 nm.

なお、上記測定帯域データは、10nm間隔の31個である必要は必ずしもなく、20nm間隔でもよい。また、波長の範囲は、400nm~700nmまでに限定されず、350nm~1100nmの範囲でもよい。 The measurement band data does not necessarily have to be 31 at 10 nm intervals, but may be at 20 nm intervals. Further, the wavelength range is not limited to 400 nm to 700 nm, and may be in the range of 350 nm to 1100 nm.

ステップS13では、対象物Tを撮像する。具体的には、撮像制御部61は、撮像装置10を制御して、取得した撮像条件に従って出力波長λiを異ならせて、対象物Tを撮像する。 In step S13, the object T is imaged. Specifically, the image pickup control unit 61 controls the image pickup device 10 and makes the output wavelength λi different according to the acquired image pickup conditions to image the object T.

ステップS14では、N1個の撮像データを生成する。具体的には、分光素子12の出力波長λiを順に異ならせて撮像したN1個の撮像データを生成する。本実施形態のN1個の撮像データは、31個の撮像データである。本実施形態では、31個の撮像データが第1分光スペクトルを表す。 In step S14, N1 imaging data are generated. Specifically, N1 imaging data captured by differentiating the output wavelengths λi of the spectroscopic element 12 in order are generated. The N1 imaging data of this embodiment is 31 imaging data. In this embodiment, 31 imaging data represent the first spectral spectrum.

ステップS15では、鮮度判定をする。具体的には、処理装置50は、撮像装置10から出力される撮像データから、対象物Tの鮮度を判定する。 In step S15, the freshness is determined. Specifically, the processing device 50 determines the freshness of the object T from the image pickup data output from the image pickup device 10.

ステップS16では、結果を表示、及び保存する。具体的には、ステップS15で得られた鮮度判定結果を表示装置30及び記憶装置40に出力する。 In step S16, the result is displayed and saved. Specifically, the freshness determination result obtained in step S15 is output to the display device 30 and the storage device 40.

このように、対象物Tとしての緑色野菜の鮮度判定を高精度モードM1で実施することにより、例えば、厳密な測定を行うことが可能となり、少しでも萎びている部分があれば、鮮度不良と判定することができる。これにより、例えば、新鮮な野菜のみを選別することができる。 In this way, by performing the freshness determination of the green vegetable as the object T in the high-precision mode M1, for example, it is possible to perform rigorous measurement, and if there is a part that has withered even a little, it is determined that the freshness is poor. can do. Thereby, for example, only fresh vegetables can be selected.

次に、図5を参照しながら、高速モードM2で対象物Tの鮮度を判定する方法を説明する。例えば、表示装置30に設けられた操作パネル(図示せず)を操作して、高速モードM2での測定を選択する。 Next, a method of determining the freshness of the object T in the high-speed mode M2 will be described with reference to FIG. For example, the operation panel (not shown) provided in the display device 30 is operated to select the measurement in the high-speed mode M2.

まず、高精度モードM1と同様に、ステップS11では、データベースを生成、及び保存する。 First, as in the high-precision mode M1, in step S11, a database is generated and saved.

次に、ステップS21では、撮像条件である出力波長λiを取得する。具体的には、制御部60は、設定データ記憶部82に含まれる高速モードM2の撮像条件を取得する。 Next, in step S21, the output wavelength λi, which is an imaging condition, is acquired. Specifically, the control unit 60 acquires the imaging conditions of the high-speed mode M2 included in the setting data storage unit 82.

具体的には、例えば、400nm~680nmまで40nm刻みで8個の測定帯域データを取得する。測定帯域データとしては、例えば、400nm、440nm、480nm、…、680nmである。 Specifically, for example, eight measurement band data are acquired from 400 nm to 680 nm in increments of 40 nm. The measurement band data is, for example, 400 nm, 440 nm, 480 nm, ..., 680 nm.

なお、上記測定帯域データは、40nm間隔の8個である必要は必ずしもなく、高精度モードM1よりも短時間で測定できることが好ましく、測定間隔を変えたり、波長の範囲を変えたりしてもよい。 The measurement band data does not necessarily have to be eight at 40 nm intervals, and it is preferable that the measurement can be performed in a shorter time than the high-precision mode M1, and the measurement intervals may be changed or the wavelength range may be changed. ..

ステップS22では、対象物Tを撮像する。具体的には、撮像制御部61は、撮像装置10を制御して、取得した撮像条件に従って出力波長λiを異ならせて、対象物Tを撮像する。 In step S22, the object T is imaged. Specifically, the image pickup control unit 61 controls the image pickup device 10 and makes the output wavelength λi different according to the acquired image pickup conditions to image the object T.

ステップS23では、N2個の撮像データを生成する。具体的には、分光素子12の出力波長λiを順に異ならせて撮像したN2個の撮像データを生成する。本実施形態のN2個の撮像データは、8個の撮像データである。 In step S23, N2 image pickup data are generated. Specifically, N2 imaging data captured by sequentially differentiating the output wavelengths λi of the spectroscopic element 12 are generated. The N2 imaging data of this embodiment are eight imaging data.

ステップS24では、オプションとして、第2分光スペクトルとしての分光スペクトルを推定する。具体的には、記憶部80の変換データ記憶部83に記憶された変換データMに基づいて、N1個の撮像データから得られる分光スペクトルを推定する。 In step S24, as an option, the spectral spectrum as the second spectral spectrum is estimated. Specifically, the spectral spectrum obtained from the N1 imaged data is estimated based on the converted data M stored in the converted data storage unit 83 of the storage unit 80.

以降、ステップS25、及びステップS26を、高精度モードM1でのステップS15及びステップS16と同様に行う。 After that, steps S25 and S26 are performed in the same manner as steps S15 and S16 in the high precision mode M1.

上記したように、高精度モードM1のときのN1個の撮像データから得られる色の分光スペクトル結果と、高速モードM2のときのN2個の撮像データから得られる色の分光スペクトル結果とを対応づける変換データを予め取得している。よって、高速モードM2であるとき、N2個の撮像データから得られる色の分光スペクトル結果を、変換データに基づいて、N1個の撮像データから得られる色の分光スペクトル結果に相当する情報に変換する。そして、変換後の情報に基づいて入力した撮像データを、補正後の撮像データとしている。これにより、相対的に少ない数の撮像データだけで分光スペクトルを推定した場合に生じる各色のピーク波長のずれ等を許容範囲にし、測定精度を十分に維持し、適正な補正を行うことができる。 As described above, the color spectroscopic spectrum result obtained from the N1 image pickup data in the high-precision mode M1 is associated with the color spectroscopic spectrum result obtained from the N2 image pickup data in the high-speed mode M2. The conversion data is acquired in advance. Therefore, in the high-speed mode M2, the color spectroscopic spectrum result obtained from the N2 imaging data is converted into the information corresponding to the color spectral spectrum result obtained from the N1 imaging data based on the conversion data. .. Then, the image pickup data input based on the converted information is used as the corrected image pickup data. As a result, the deviation of the peak wavelength of each color that occurs when the spectral spectrum is estimated with only a relatively small number of imaging data can be set within an allowable range, the measurement accuracy can be sufficiently maintained, and appropriate correction can be performed.

このように、対象物Tとしての緑色野菜の鮮度判定を高速モードM2で実施することにより、例えば、高精度モードM1の場合と比べて、短時間で鮮度判定することが可能となり、おおまかな鮮度判定でもよい場合は、測定の効率化を図ることができる。 In this way, by performing the freshness determination of the green vegetable as the object T in the high-speed mode M2, it is possible to determine the freshness in a short time as compared with the case of the high-precision mode M1, for example, and the rough freshness can be determined. If the judgment is acceptable, the efficiency of measurement can be improved.

次に、図6を参照しながら、最適モードM3で鮮度を判定する方法を説明する。例えば、表示装置30に配置された操作パネルを操作して最適モードM3を選択する。 Next, a method of determining freshness in the optimum mode M3 will be described with reference to FIG. For example, the optimum mode M3 is selected by operating the operation panel arranged on the display device 30.

ステップS31では、鮮度判定処理が1回目か否かを判定する。1回目の測定であれば、ステップS32に処理を移行する。2回目以上の測定であれば、ステップS33に処理を移行する。 In step S31, it is determined whether or not the freshness determination process is the first time. If it is the first measurement, the process shifts to step S32. If it is the second or more measurement, the process shifts to step S33.

ステップS32では、図4に示すフローと同様に、高精度モードM1で鮮度測定を行う。2回目以上の測定の場合は、既にステップS32の処理を実施しているため、ステップS33に移行する。 In step S32, freshness is measured in the high-precision mode M1 in the same manner as the flow shown in FIG. In the case of the second or more measurement, since the process of step S32 has already been performed, the process proceeds to step S33.

次に、ステップS33では、撮像条件である出力波長λiを取得する。具体的には、制御部60は、設定データ記憶部82に含まれる最適モードM3の撮像条件を取得する。 Next, in step S33, the output wavelength λi, which is an imaging condition, is acquired. Specifically, the control unit 60 acquires the imaging conditions of the optimum mode M3 included in the setting data storage unit 82.

具体的には、例えば、400nm~600nmまで40nm刻みで5個の測定帯域データを取得する。測定帯域データとしては、例えば、400nm、440nm、…nm、600nmである。更に、600nm~700nmまで10nm刻みで11個の測定帯域データを取得する。測定帯域データとしては、例えば、600nm、610nm、…nm、700nmである。 Specifically, for example, five measurement band data are acquired from 400 nm to 600 nm in increments of 40 nm. The measurement band data is, for example, 400 nm, 440 nm, ... nm, 600 nm. Further, 11 measurement band data are acquired from 600 nm to 700 nm in increments of 10 nm. The measurement band data is, for example, 600 nm, 610 nm, ... nm, 700 nm.

なお、測定帯域データは、上記に限定されるものでない。例えば、高精度モードM1で得られた第1分光スペクトル、及び高速モードM2で得られた第2分光スペクトルの少なくとも一方の分光スペクトルに基づいて、出力波長λiの間隔を異ならせてもよい(言い換えれば、不等間隔にしてもよい)。ここでは、第1分光スペクトルに基づいて出力波長λiの間隔を異ならせてもよい。 The measurement band data is not limited to the above. For example, the intervals of the output wavelengths λi may be different based on at least one spectral spectrum of the first spectral spectrum obtained in the high-precision mode M1 and the second spectral spectrum obtained in the high-speed mode M2 (in other words). For example, it may be unequally spaced). Here, the intervals of the output wavelengths λi may be different based on the first spectral spectrum.

例えば、図7に示すように、反射率の変化が大きい波長帯(言い換えれば、分光スペクトルの起伏の大きい波長帯)、例えば、500nm~600nmの範囲を10nm刻みで測定したり、700nm~800nmの範囲を10nm刻みで測定したりするように設定してもよい。また、それ以外の波長帯(言い換えれば、分光スペクトルがフラットな波長帯)では、40nm刻みで測定するようにしてもよい。また、測定する波長の間隔も、40nm刻みや10nm刻みに限定されない。このように測定することにより、高精度モードM1よりも短時間、かつ、精度低下が抑制された測定を行うことができる。 For example, as shown in FIG. 7, a wavelength band in which the change in reflectance is large (in other words, a wavelength band in which the undulations of the spectral spectrum are large), for example, a range of 500 nm to 600 nm is measured in 10 nm increments, or 700 nm to 800 nm. The range may be set to be measured in increments of 10 nm. Further, in other wavelength bands (in other words, a wavelength band having a flat spectral spectrum), the measurement may be performed in increments of 40 nm. Further, the wavelength interval to be measured is not limited to 40 nm increments or 10 nm increments. By measuring in this way, it is possible to perform the measurement in a shorter time than in the high-precision mode M1 and in which the decrease in accuracy is suppressed.

ステップS34では、対象物Tを撮像する。具体的には、撮像制御部61は、撮像装置10を制御して、取得した撮像条件に従って出力波長λiを異ならせて、対象物Tを撮像する。 In step S34, the object T is imaged. Specifically, the image pickup control unit 61 controls the image pickup device 10 and makes the output wavelength λi different according to the acquired image pickup conditions to image the object T.

ステップS35では、撮像データを生成する。具体的には、分光素子12の出力波長λiを順に異ならせて撮像した撮像データを生成する。本実施形態では、例えば、16個の撮像データである。 In step S35, imaging data is generated. Specifically, the imaging data captured by differentiating the output wavelengths λi of the spectroscopic element 12 in order is generated. In this embodiment, for example, 16 imaging data.

ステップS36では、上記計算式に基づいて、分光スペクトルを推定する。これにより、設定した波長ごと(色ごと)の分光スペクトルの画像が得られる。 In step S36, the spectroscopic spectrum is estimated based on the above calculation formula. As a result, an image of the spectral spectrum for each set wavelength (for each color) can be obtained.

以降、ステップS37、及びステップS38を、高精度モードM1でのステップS15、及びステップS16と同様に行う。 After that, steps S37 and S38 are performed in the same manner as steps S15 and S16 in the high precision mode M1.

このように、対象物Tとしての緑色野菜の鮮度判定を最適モードM3で実施することにより、例えば、高精度モードM1の場合と比べて、鮮度判定に大きく影響する波長帯がわかっているため、その波長帯を細かく測定し、それ以外の部分は、荒く測定することができる。これにより、高精度モードM1と比較して、短時間で鮮度判定することができると共に、測定精度が低下することを抑えることができる。その結果、測定の効率化を図ることができる。 In this way, by performing the freshness determination of the green vegetable as the object T in the optimum mode M3, for example, the wavelength band that greatly affects the freshness determination is known as compared with the case of the high precision mode M1. The wavelength band can be measured in detail, and the other parts can be roughly measured. As a result, the freshness can be determined in a short time as compared with the high accuracy mode M1, and it is possible to suppress the deterioration of the measurement accuracy. As a result, the efficiency of measurement can be improved.

以上述べたように、本実施形態の分光撮像装置400Aの制御方法は、撮像素子13及び分光素子12を備え、分光撮像装置400Aが高精度モードM1であるとき、分光撮像装置400Aにより、分光素子12の出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、分光撮像装置400Aが高速モードM2であるとき、分光撮像装置400Aにより、分光素子12の出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像したN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成し、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 As described above, the control method of the spectroscopic image pickup device 400A of the present embodiment includes the image pickup element 13 and the spectroscopic element 12, and when the spectroscopic image pickup device 400A is in the high precision mode M1, the spectroscopic image pickup device 400A is used for the spectroscopic element. When the spectroscopic imager 400A is in the high-speed mode M2, the spectroscopic element 12 is generated by the spectroscopic imager 400A by generating a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths in which the object T is imaged by making the output wavelengths λi of 12 different. A second measurement spectrum consisting of N2 wavelengths obtained by imaging the object T with different output wavelengths λi is generated, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.

この方法によれば、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数であるので、厳密な測定の場合に、高精度モードM1で対応できる。一方、簡易的な測定の場合に、高速モードM2にすることで、高精度モードM1の場合と比べて、短時間で対象物Tを測定することができる。したがって、様々なシーンの測定に関して、ユーザーの利便性や効率性を向上させることが可能となり、高精度な測定と低精度な測定とを選択的に行うことができる。 According to this method, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1, so that the high-precision mode M1 can be used for exact measurement. On the other hand, in the case of simple measurement, by setting the high-speed mode M2, the object T can be measured in a shorter time than in the case of the high-precision mode M1. Therefore, regarding the measurement of various scenes, it is possible to improve the convenience and efficiency of the user, and it is possible to selectively perform high-precision measurement and low-precision measurement.

また、高精度モードM1で生成された第1測定スペクトル、または、高速モードM2で生成された第2測定スペクトルに基づいて、対象物Tのスペクトルを導出する、つまり推定することが好ましい。 Further, it is preferable to derive, that is, estimate the spectrum of the object T based on the first measurement spectrum generated in the high-precision mode M1 or the second measurement spectrum generated in the high-speed mode M2.

この方法によれば、第1測定スペクトルや第2測定スペクトルに基づいて、対象物Tのスペクトルを導出、即ち推定するので、N1個の撮像データやN2個の撮像データから得られる分光スペクトルとほぼ同じ波長に各色のピーク波長が位置する分光スペクトルを導出することができる。 According to this method, the spectrum of the object T is derived, that is, estimated based on the first measurement spectrum and the second measurement spectrum, so that it is almost the same as the spectral spectrum obtained from N1 image data and N2 image data. It is possible to derive a spectral spectrum in which the peak wavelength of each color is located at the same wavelength.

また、N2個の波長からなるスペクトルからN1個の波長からなるスペクトルを推定する変換データを用いて、高速モードM2で得られた第2測定スペクトルを変換することで、対象物Tのスペクトルを推定することが好ましい。 Further, the spectrum of the object T is estimated by converting the second measurement spectrum obtained in the high-speed mode M2 using the conversion data for estimating the spectrum consisting of N1 wavelengths from the spectrum consisting of N2 wavelengths. It is preferable to do so.

この方法によれば、変換データを予め取得するので、N1個よりも小さいN2個の撮像データから、N1個に相当する撮像データを求めることができる。 According to this method, since the conversion data is acquired in advance, it is possible to obtain the imaging data corresponding to N1 from the imaging data of N2 smaller than N1.

また、対象物Tのスペクトルは、高精度モードM1で得られた第1測定スペクトルと、高速モードM2で得られた第2測定スペクトルと、を有し、第1測定スペクトル及び第2測定スペクトルの少なくとも一方に基づいて、出力波長λiの間隔を異ならせることが好ましい。 Further, the spectrum of the object T has a first measurement spectrum obtained in the high-precision mode M1 and a second measurement spectrum obtained in the high-speed mode M2, and has a first measurement spectrum and a second measurement spectrum. It is preferable to make the intervals of the output wavelengths λi different based on at least one of them.

この方法によれば、例えば、スペクトルがフラットな波長帯は1個や2個の撮像データを取得し、ピークのあるスペクトルの波長帯では細かく撮像データを取得するなど、スペクトルの形状から間引ける波長帯を選定することにより、撮像データの精度を抑制すると共に、効率のよい測定を行うことができる。 According to this method, for example, wavelengths that can be thinned out from the shape of the spectrum, such as acquiring one or two imaging data in a wavelength band with a flat spectrum and acquiring fine imaging data in a wavelength band with a peak. By selecting the band, it is possible to suppress the accuracy of the imaging data and perform efficient measurement.

また、分光素子12は、一対の反射膜15,16と、一対の反射膜15,16のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部17を有し、撮像素子13へ入射される光の光路上に配置された波長可変干渉フィルターであることが好ましい。 Further, the spectroscopic element 12 has a pair of reflective films 15 and 16 and a gap changing portion 17 capable of changing the gap size of the pair of reflective films 15 and 16, and is on the optical path of light incident on the image pickup element 13. It is preferably an arranged wavelength variable interference filter.

この方法によれば、波長可変干渉フィルターを用いるので、例えば、波長分散型の場合と比べ、高い解像度を有したまま、高精度な測定から短時間の測定までを行うことができる。 According to this method, since a wavelength variable interference filter is used, for example, it is possible to perform high-precision measurement to short-time measurement while maintaining high resolution as compared with the case of wavelength dispersion type.

分光撮像装置400Aは、撮像素子13及び分光素子12を備え、分光撮像装置400Aが高精度モードM1であるとき、分光撮像装置400Aにより、分光素子12の出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、分光撮像装置400Aが高速モードM2であるとき、分光撮像装置400Aにより、分光素子12の出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像したN2個の第2測定スペクトルを生成し、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である。 The spectroscopic image pickup device 400A includes an image pickup element 13 and a spectroscopic element 12, and when the spectroscopic image pickup device 400A is in the high-precision mode M1, the spectroscopic image pickup device 400A makes the output wavelength λi of the spectroscopic element 12 different to obtain the object T. A first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths imaged is generated, and when the spectroscopic image pickup device 400A is in the high-speed mode M2, the spectroscopic image pickup device 400A images the object T with different output wavelengths λi of the spectroscopic element 12. N2 second measurement spectra are generated, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1.

この構成によれば、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数であるので、厳密な測定の場合に、高精度モードM1で対応できる。一方、簡易的な測定の場合に、高速モードM2にすることで、高精度モードM1の場合と比べて、短時間で対象物Tを測定することができる。したがって、様々なシーンの測定に関して、ユーザーの利便性や効率性を向上させることが可能となり、高精度な測定と低精度な測定とを選択的に行うことができる。 According to this configuration, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1, so that the high-precision mode M1 can be used for exact measurement. On the other hand, in the case of simple measurement, by setting the high-speed mode M2, the object T can be measured in a shorter time than in the case of the high-precision mode M1. Therefore, regarding the measurement of various scenes, it is possible to improve the convenience and efficiency of the user, and it is possible to selectively perform high-precision measurement and low-precision measurement.

コンピュータープログラムは、撮像素子13及び分光素子12を備える分光撮像装置400Aによる撮像データに基づき、対象物Tを特定するためのコンピュータープログラムであって、分光撮像装置400Aの高精度モードM1において、出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像し、2以上の整数であるN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成する処理と、分光撮像装置400Aの高速モードM2において、出力波長λiを異ならせて対象物Tを撮像し、N1よりも小さい整数であるN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成する処理と、のうち少なくとも一方を処理部70としてのコンピューターに実行させる。 The computer program is a computer program for identifying the object T based on the image pickup data by the spectroscopic image pickup device 400A including the image pickup element 13 and the spectroscopic element 12, and is an output wavelength in the high-precision mode M1 of the spectroscopic image pickup device 400A. The output wavelength λi is different in the process of imaging the object T with different λi and generating the first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths which are integers of 2 or more, and in the high-speed mode M2 of the spectroscopic image pickup device 400A. The object T is imaged, and at least one of the processes of generating a second measurement spectrum consisting of N2 wavelengths, which is an integer smaller than N1, is executed by a computer as the processing unit 70.

このコンピュータープログラムによれば、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数であるので、厳密な測定の場合に、高精度モードM1で対応できる。一方、簡易的な測定の場合に、高速モードM2にすることで、高精度モードM1の場合と比べて、短時間で対象物Tを測定することができる。したがって、様々なシーンの測定に関して、ユーザーの利便性や効率性を向上させることが可能となり、高精度な測定と低精度な測定とを選択的に行うことができる。 According to this computer program, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1, so that the high-precision mode M1 can be used for exact measurement. On the other hand, in the case of simple measurement, by setting the high-speed mode M2, the object T can be measured in a shorter time than in the case of the high-precision mode M1. Therefore, regarding the measurement of various scenes, it is possible to improve the convenience and efficiency of the user, and it is possible to selectively perform high-precision measurement and low-precision measurement.

以下、上記実施形態の変形例を説明する。 Hereinafter, a modified example of the above embodiment will be described.

なお、分光素子12は、上記した構成に限定されず、図8に示すような構成でもよい。図8は、変形例の分光素子112の構造を示す断面図である。変形例の分光素子112は、第1基板101と、第2基板102と、第3基板103と、によって構成されている部分が、上記実施形態の分光素子12と異なっている。 The spectroscopic element 12 is not limited to the above-mentioned configuration, and may have a configuration as shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of the spectroscopic element 112 of the modified example. The spectroscopic element 112 of the modified example is different from the spectroscopic element 12 of the above embodiment in a portion composed of the first substrate 101, the second substrate 102, and the third substrate 103.

図8に示すように、変形例の分光素子112は、上記したように、第1基板101と、第2基板102と、第3基板103とが、例えば、接合層106を介して接合されている。第2基板102と第3基板103とにおける互いに対向する面には、一対の反射膜104が配置されている。第1基板101と第2基板102とにおける互いに対向する面には、反射膜104のギャップ寸法を変更することが可能な静電アクチュエーター105が配置されている。このような構造においても、上記分光素子12と同様な機能を有する分光素子112を提供することができる。 As shown in FIG. 8, in the spectroscopic element 112 of the modified example, as described above, the first substrate 101, the second substrate 102, and the third substrate 103 are bonded via, for example, a bonding layer 106. There is. A pair of reflective films 104 are arranged on the surfaces of the second substrate 102 and the third substrate 103 that face each other. An electrostatic actuator 105 capable of changing the gap size of the reflective film 104 is arranged on the surfaces of the first substrate 101 and the second substrate 102 facing each other. Even in such a structure, it is possible to provide the spectroscopic element 112 having the same function as the spectroscopic element 12.

また、上記実施形態の最適モードM3は、1回目の測定の際に、高精度モードM1で測定を行ってから、最適モードM3の撮像条件を取得して対象物Tの撮像を行っていたが、これに限定されない。例えば、既に高精度モードM1で測定を行った際の各種情報を得ていれば、1回目の測定であっても、ステップS33(図6参照)から処理を開始するようにしてもよい。 Further, in the optimum mode M3 of the above embodiment, the measurement is performed in the high-precision mode M1 at the time of the first measurement, and then the imaging conditions of the optimum mode M3 are acquired to image the object T. , Not limited to this. For example, if various information when the measurement is already performed in the high accuracy mode M1 is obtained, the process may be started from step S33 (see FIG. 6) even for the first measurement.

上記したように、分光撮像装置400Aを野菜などの対象物Tの鮮度判定に用いていたが、これに限定されず、例えば、色の判定として樹脂や金属で構成された外装部品、印刷物、染色された繊維、ディスプレイなどの表示体に用いるようにしてもよい。また、分光による成分分析として、水分や有機物の有無、濃度検量などが挙げられる。また、これらに限定されず、分光によって特定できる全てを対象とする。また、分光撮像装置400Aを用いたアプリケーション例としては、プリンター用の測色器、画質検査カメラなどが挙げられる。画質検査カメラとしては、色検査、シミや汚れ(付着物)検査などが挙げられる。 As described above, the spectroscopic image pickup device 400A has been used for determining the freshness of an object T such as vegetables, but the present invention is not limited to this, and for example, exterior parts made of resin or metal, printed matter, and dyeing are used for color determination. It may be used for a display body such as a fiber or a display. Further, as the component analysis by spectroscopy, the presence / absence of water and organic substances, concentration calibration and the like can be mentioned. In addition, not limited to these, all that can be identified by spectroscopy are targeted. Examples of applications using the spectroscopic image pickup device 400A include a colorimeter for a printer, an image quality inspection camera, and the like. Examples of the image quality inspection camera include color inspection, stain and stain (adhesion) inspection, and the like.

[第2実施形態]
以下、添付図面を参照しながら表示システムの実施形態について説明する。
図9は、プロジェクター100を有する表示システム1の構成を示すブロック図である。この表示システム1では、分光撮像装置に相当する構成をプロジェクター100に一体に設けている。分光撮像装置は、分光カメラとも称し、後述する分光撮像部137等のハードウェアに限定されず、分光撮像装置の動作を実現するためのソフトウェアやプロセッサーを含んでいる。
[Second Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the display system will be described with reference to the attached drawings.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a display system 1 having a projector 100. In this display system 1, a configuration corresponding to a spectroscopic imaging device is integrally provided with the projector 100. The spectroscopic image pickup device is also referred to as a spectroscopic camera, and is not limited to hardware such as the spectroscopic image pickup unit 137 described later, and includes software and a processor for realizing the operation of the spectroscopic image pickup device.

プロジェクター100は、画像光を生成して投射面を構成するスクリーンSCに投射する画像投射系、光学的な画像の元になる画像データを電気的に処理する画像処理系、スクリーンSCに表示された画像光を撮像する分光撮像部137を備えている。また、プロジェクター100は、画像投射系、画像処理系、及び分光撮像部137を制御する制御部150を備えている。 The projector 100 is displayed on a screen SC, an image projection system that generates image light and projects it on a screen SC that constitutes a projection surface, an image processing system that electrically processes image data that is a source of an optical image, and a screen SC. It includes a spectral imaging unit 137 that captures image light. Further, the projector 100 includes an image projection system, an image processing system, and a control unit 150 that controls a spectroscopic imaging unit 137.

[画像投射系]
画像投射系は、投射部110及び駆動部120を備える。投射部110は、投射画像に相当する画像を表示する表示部の一例である。投射部110は、光源111、光変調装置113及び光学ユニット117を備える。駆動部120は、光源駆動回路121及び光変調装置駆動回路123を備える。光源駆動回路121及び光変調装置駆動回路123は、バス180に接続され、同じくバス180に接続されたプロジェクター100の他の構成部分と、バス180を介して相互にデータ通信を行う。他の構成部分とは、例えば、図9に示す制御部150や画像処理部143等が該当する。
[Image projection system]
The image projection system includes a projection unit 110 and a drive unit 120. The projection unit 110 is an example of a display unit that displays an image corresponding to the projection image. The projection unit 110 includes a light source 111, an optical modulation device 113, and an optical unit 117. The drive unit 120 includes a light source drive circuit 121 and an optical modulation device drive circuit 123. The light source drive circuit 121 and the optical modulator drive circuit 123 are connected to the bus 180 and perform data communication with other components of the projector 100 also connected to the bus 180 via the bus 180. The other components include, for example, the control unit 150 and the image processing unit 143 shown in FIG.

光源111には、LED(Light Emitting Diode)やレーザー光源等の固体光源が用いられる。また、光源111として、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を用いることも可能である。光源111には、光源駆動回路121が接続される。光源駆動回路121は、光源111に駆動電流やパルスを供給して光源111を点灯させ、供給される駆動電流やパルスを停止して光源111を消灯させる。 As the light source 111, a solid-state light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a laser light source is used. Further, as the light source 111, it is also possible to use a lamp such as a halogen lamp, a xenon lamp, or an ultrahigh pressure mercury lamp. A light source drive circuit 121 is connected to the light source 111. The light source drive circuit 121 supplies a drive current or pulse to the light source 111 to turn on the light source 111, stops the supplied drive current or pulse, and turns off the light source 111.

光変調装置113は、光源111が発する光を変調して画像光を生成する光変調素子を備える。光変調素子には、例えば、透過型や反射型の液晶パネルや、デジタルミラーデバイス等を用いることができる。本実施形態では、光変調装置113が光変調素子として透過型の液晶パネル115を備える場合を例に説明する。光変調装置113は、赤色、緑色、青色の3原色に対応して3枚の液晶パネル115を備える。液晶パネル115により変調された光は、画像光として光学ユニット117に入射される。以下では、赤色を「R」、緑色を「G」、青色を「B」と表記する。 The light modulation device 113 includes a light modulation element that modulates the light emitted by the light source 111 to generate image light. As the light modulation element, for example, a transmissive type or reflective type liquid crystal panel, a digital mirror device, or the like can be used. In the present embodiment, a case where the optical modulation device 113 includes a transmissive liquid crystal panel 115 as an optical modulation element will be described as an example. The optical modulation device 113 includes three liquid crystal panels 115 corresponding to the three primary colors of red, green, and blue. The light modulated by the liquid crystal panel 115 is incident on the optical unit 117 as image light. In the following, red is referred to as "R", green is referred to as "G", and blue is referred to as "B".

光変調装置113には、光変調装置駆動回路123が接続される。光変調装置駆動回路123は、光変調装置113を駆動して液晶パネル115にフレーム単位で画像を描画する。光学ユニット117は、レンズやミラー等の光学素子を備え、光変調装置113により変調された画像光をスクリーンSCに向けて投射する。スクリーンSCには、光学ユニット117により投射された画像光に基づく画像が結像する。投射部110が投射した画像光によりスクリーンSCに結像した画像を投射画像という。 An optical modulation device drive circuit 123 is connected to the optical modulation device 113. The optical modulation device drive circuit 123 drives the optical modulation device 113 to draw an image on the liquid crystal panel 115 in frame units. The optical unit 117 includes an optical element such as a lens or a mirror, and projects the image light modulated by the optical modulation device 113 toward the screen SC. An image based on the image light projected by the optical unit 117 is formed on the screen SC. An image formed on the screen SC by the image light projected by the projection unit 110 is called a projection image.

[操作入力系]
プロジェクター100は、操作パネル131、リモコン受光部133及び入力インターフェイス135を備える。入力インターフェイス135は、バス180に接続され、バス180を介して制御部150等と相互にデータ通信を行う。操作パネル131は、例えば、プロジェクター100の筐体に配置され、各種のスイッチを備える。操作パネル131のスイッチが操作されると、入力インターフェイス135は、操作されたスイッチに対応した操作信号を制御部150に出力する。
[Operation input system]
The projector 100 includes an operation panel 131, a remote control light receiving unit 133, and an input interface 135. The input interface 135 is connected to the bus 180 and performs data communication with the control unit 150 and the like via the bus 180. The operation panel 131 is arranged in the housing of the projector 100, for example, and includes various switches. When the switch on the operation panel 131 is operated, the input interface 135 outputs an operation signal corresponding to the operated switch to the control unit 150.

リモコン受光部133は、リモートコントローラー(リモコン)により送信される赤外線信号を受光する。リモコン受光部133は、受光した赤外線信号に対応した操作信号を出力する。入力インターフェイス135は、入力された操作信号を制御部150に出力する。この操作信号は、操作されたリモートコントローラーのスイッチに対応した信号である。 The remote control light receiving unit 133 receives an infrared signal transmitted by the remote controller (remote control). The remote control light receiving unit 133 outputs an operation signal corresponding to the received infrared signal. The input interface 135 outputs the input operation signal to the control unit 150. This operation signal is a signal corresponding to the switch of the operated remote controller.

[分光撮像部]
分光撮像部137は、投射部110によりスクリーンSCに表示された投射画像を撮像して分光撮像データを出力する。
[Spectroscopic imaging unit]
The spectroscopic imaging unit 137 images the projected image displayed on the screen SC by the projection unit 110 and outputs the spectral imaging data.

図10は、分光撮像部137の概略構成図である。分光撮像部137は、本発明の「分光撮像装置」の一例である。分光撮像部137は、外界光が入射される入射光学系301、入射光を分光する分光素子302、及び、分光素子302により分光された光を撮像する撮像素子303を備える。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the spectroscopic imaging unit 137. The spectroscopic image pickup unit 137 is an example of the "spectral image pickup device" of the present invention. The spectroscopic imaging unit 137 includes an incident optical system 301 on which external light is incident, a spectroscopic element 302 that disperses the incident light, and an image pickup element 303 that captures the light dispersed by the spectroscopic element 302.

入射光学系301は、例えば、テレセントリック光学系等により構成され、光軸と主光線とが平行又は略平行となるように入射光を分光素子302及び撮像素子303に導く。分光素子302には、互いに対向する一対の反射膜304、305と、これらの反射膜304、305のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部306とを備える波長可変干渉フィルターが使用される。ギャップ変更部306は、例えば、静電アクチュエーターにより構成される。波長可変干渉フィルターは、エタロンとも呼ばれる。この分光素子302は撮像素子303へ入射される光の光路上に配置される。 The incident optical system 301 is composed of, for example, a telecentric optical system or the like, and guides the incident light to the spectroscopic element 302 and the image pickup element 303 so that the optical axis and the main ray are parallel or substantially parallel. For the spectroscopic element 302, a wavelength variable interference filter including a pair of reflective films 304 and 305 facing each other and a gap changing portion 306 capable of changing the gap size of the reflective films 304 and 305 is used. The gap changing portion 306 is configured by, for example, an electrostatic actuator. Tunable interference filters are also called etalons. The spectroscopic element 302 is arranged on the optical path of the light incident on the image pickup element 303.

分光素子302は、制御部150の制御によりギャップ変更部306に印加される電圧を変更することで、反射膜304、305のギャップ寸法を変更し、反射膜304、305を透過する光の波長である分光波長λi(i=1,2,・・,N)を変更可能である。撮像素子303は、分光素子302を透過した光を撮像する装置であり、例えば、CCDやCMOS等によって構成される。分光撮像部137は、制御部150の制御に従って分光素子302が分光する光の波長を順次切り替え、分光素子302を透過した光を撮像素子303により撮像して分光撮像データを出力する。分光撮像データは、撮像素子303を構成する画素ごとに出力されるデータであり、当該画素が受光した光の強度、すなわち光量を示すデータである。分光撮像部137が出力した分光撮像データは、制御部150に入力される。この分光撮像部137は波長走査型であるので、波長分散型の場合と比べ、高い解像度の分光撮像データを得やすくなる。 The spectroscopic element 302 changes the gap dimensions of the reflective films 304 and 305 by changing the voltage applied to the gap changing unit 306 under the control of the control unit 150, and uses the wavelength of the light transmitted through the reflective films 304 and 305. A certain spectral wavelength λi (i = 1, 2, ..., N) can be changed. The image pickup device 303 is a device that captures light transmitted through the spectroscopic element 302, and is composed of, for example, a CCD, CMOS, or the like. The spectroscopic image pickup unit 137 sequentially switches the wavelength of the light dispersed by the spectroscopic element 302 under the control of the control unit 150, captures the light transmitted through the spectroscopic element 302 by the image pickup element 303, and outputs the spectroscopic image pickup data. The spectroscopic image pickup data is data output for each pixel constituting the image pickup element 303, and is data indicating the intensity of light received by the pixel, that is, the amount of light. The spectral imaging data output by the spectral imaging unit 137 is input to the control unit 150. Since the spectroscopic imaging unit 137 is a wavelength scanning type, it becomes easier to obtain high-resolution spectroscopic imaging data as compared with the case of the wavelength dispersion type.

[通信部]
図9に示すように、プロジェクター100は、通信部139を備える。通信部139は、バス180に接続される。通信部139は、後述する図14に示すように、複数台のプロジェクター100を接続した場合に、プロジェクター100間で相互にデータ通信を行う場合のインターフェイスとして機能する。本実施形態の通信部139は、ケーブルを接続する有線インターフェイスであるが、無線LANやBluetooth等の無線通信を実行する無線通信インターフェイスであってもよい。「Bluetooth」は登録商標である。
[Communication Department]
As shown in FIG. 9, the projector 100 includes a communication unit 139. The communication unit 139 is connected to the bus 180. As shown in FIG. 14, which will be described later, the communication unit 139 functions as an interface for mutual data communication between the projectors 100 when a plurality of projectors 100 are connected. The communication unit 139 of the present embodiment is a wired interface for connecting a cable, but may be a wireless communication interface for executing wireless communication such as a wireless LAN or Bluetooth. "Bluetooth" is a registered trademark.

[画像処理系]
次に、プロジェクター100の画像処理系について説明する。
図9に示すように、プロジェクター100は、画像処理系として画像インターフェイス141、画像処理部143、及びフレームメモリー145を備える。画像処理部143は、バス180に接続され、バス180を介して制御部150等と相互にデータ通信を行う。
[Image processing system]
Next, the image processing system of the projector 100 will be described.
As shown in FIG. 9, the projector 100 includes an image interface 141, an image processing unit 143, and a frame memory 145 as an image processing system. The image processing unit 143 is connected to the bus 180 and performs data communication with the control unit 150 and the like via the bus 180.

画像インターフェイス141は、画像信号を受信するインターフェイスであり、ケーブル3が接続されるコネクター、及びケーブル3を介して画像信号を受信するインターフェイス回路を備える。画像インターフェイス141は、受信した画像信号から画像データや同期信号を取り出し、取り出した画像データ及び同期信号を画像処理部143に出力する。また、画像インターフェイス141は、制御部150に同期信号を出力する。制御部150は、同期信号に同期してプロジェクター100の他の構成部分を制御する。画像処理部143は、同期信号に同期して画像データに画像処理を行う。 The image interface 141 is an interface for receiving an image signal, and includes a connector to which the cable 3 is connected and an interface circuit for receiving the image signal via the cable 3. The image interface 141 extracts image data and synchronization signals from the received image signals, and outputs the extracted image data and synchronization signals to the image processing unit 143. Further, the image interface 141 outputs a synchronization signal to the control unit 150. The control unit 150 controls other components of the projector 100 in synchronization with the synchronization signal. The image processing unit 143 performs image processing on the image data in synchronization with the synchronization signal.

画像インターフェイス141には、画像供給装置200がケーブル3を介して接続される。画像供給装置200は、例えば、ノート型PC(Personal Computer)、デスクトップ型PC、タブレット端末、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)を用いることができる。また、画像供給装置200は、ビデオ再生装置、DVDプレーヤー、ブルーレイディスクプレーヤー等であってもよい。また、画像インターフェイス141に入力される画像信号は、動画像であっても静止画像であってもよく、データのフォーマットは任意である。なお、ケーブル3を用いた有線接続に限定されず、無線通信を用いた無線接続でもよい。 An image supply device 200 is connected to the image interface 141 via a cable 3. As the image supply device 200, for example, a notebook PC (Personal Computer), a desktop PC, a tablet terminal, a smartphone, or a PDA (Personal Digital Assistant) can be used. Further, the image supply device 200 may be a video playback device, a DVD player, a Blu-ray disc player, or the like. Further, the image signal input to the image interface 141 may be a moving image or a still image, and the data format is arbitrary. The connection is not limited to the wired connection using the cable 3, and may be a wireless connection using wireless communication.

画像処理部143及びフレームメモリー145は、例えば、集積回路により構成される。集積回路には、LSI(Large-Scale Integrated Circuit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、SoC(System-on-a-chip)等が含まれる。また、集積回路の構成の一部にアナログ回路が含まれてもよい。 The image processing unit 143 and the frame memory 145 are configured by, for example, an integrated circuit. Integrated circuits include LSIs (Large-Scale Integrated Circuits), ASICs (Application Specific Integrated Circuits), PLDs (Programmable Logic Devices), FPGAs (Files-System) included. Further, an analog circuit may be included as a part of the configuration of the integrated circuit.

画像処理部143は、フレームメモリー145に接続される。画像処理部143は、画像インターフェイス141から入力された画像データをフレームメモリー145に展開し、展開した画像データに対して画像処理を行う。 The image processing unit 143 is connected to the frame memory 145. The image processing unit 143 expands the image data input from the image interface 141 into the frame memory 145, and performs image processing on the expanded image data.

画像処理部143は、例えば、投射画像の台形歪みを補正する幾何補正処理、OSD(On Screen Display)メニューを重畳するOSD処理等を含む各種処理を実行する。また、画像処理部143は、画像データの輝度や色合いを調整する画像調整処理や、画像データのアスペクト比や解像度を光変調装置113に合わせて調整する解像度変換処理、フレームレート変換等の画像処理を実行する。 The image processing unit 143 executes various processes including, for example, a geometric correction process for correcting trapezoidal distortion of a projected image, an OSD process for superimposing an OSD (On Screen Display) menu, and the like. Further, the image processing unit 143 performs image processing such as image adjustment processing for adjusting the brightness and hue of the image data, resolution conversion processing for adjusting the aspect ratio and resolution of the image data according to the optical modulation apparatus 113, and frame rate conversion. To execute.

画像処理部143は、画像処理を終えた画像データを光変調装置駆動回路123に出力する。光変調装置駆動回路123は、画像処理部143から入力される画像データに基づいて赤、緑及び青の色ごとに駆動信号を生成する。光変調装置駆動回路123は、生成した各色の駆動信号に基づいて光変調装置113の対応する色の液晶パネル115を駆動し、各色の液晶パネル115に画像を描画する。光源111から射出された光が液晶パネル115を通過することで、画像データの画像に対応した画像光が生成される。 The image processing unit 143 outputs the image data after image processing to the optical modulation device drive circuit 123. The optical modulator drive circuit 123 generates drive signals for each of the red, green, and blue colors based on the image data input from the image processing unit 143. The optical modulation device drive circuit 123 drives the liquid crystal panel 115 of the corresponding color of the optical modulation device 113 based on the generated drive signal of each color, and draws an image on the liquid crystal panel 115 of each color. When the light emitted from the light source 111 passes through the liquid crystal panel 115, the image light corresponding to the image of the image data is generated.

[制御部/記憶部]
制御部150は、記憶部160及びプロセッサー170を備える。
記憶部160は、例えば、フラッシュメモリー、EEPROM等の不揮発性の半導体メモリーや、フラッシュメモリーを利用したSSD(Solid State Drive)により構成される。本実施形態では、制御部150が記憶部160を備える場合を説明するが、例えば、ハードディスクドライブにより構成される記憶部160を、制御部150の外部に設けた構成であってもよい。記憶部160は、制御プログラム161、調整用画像データ162やパターン画像データ163等の画像データ、設定データ164、パラメーター165、補正パラメーター166、及び校正データ167等を記憶する。制御部150及び分光撮像部137は、本発明の「分光撮像装置」の一例に対応する。
[Control / Storage]
The control unit 150 includes a storage unit 160 and a processor 170.
The storage unit 160 is composed of, for example, a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory or EEPROM, or an SSD (Solid State Drive) using the flash memory. In the present embodiment, the case where the control unit 150 includes the storage unit 160 will be described, but for example, the storage unit 160 configured by the hard disk drive may be provided outside the control unit 150. The storage unit 160 stores control program 161, image data such as adjustment image data 162 and pattern image data 163, setting data 164, parameter 165, correction parameter 166, calibration data 167, and the like. The control unit 150 and the spectroscopic image pickup unit 137 correspond to an example of the "spectral image pickup device" of the present invention.

制御プログラム161は、プロセッサー170が実行するOS(Oprating System)や、アプリケーションプログラム等のプログラムである。プロセッサー170は、この制御プログラム161に従って各部の制御や演算処理を行うことによって、スクリーンSCに投射された画像の色等に関する情報を測定し、測定結果を投射された画像の補正に用いる処理を行う。以下の説明において、この処理を「測定・画質調整処理」と適宜に表記する。 The control program 161 is a program such as an OS (Operating System) executed by the processor 170 and an application program. The processor 170 measures information about the color and the like of the image projected on the screen SC by controlling each part and performing arithmetic processing according to the control program 161 and performs a process of using the measurement result for correction of the projected image. .. In the following description, this process will be appropriately referred to as "measurement / image quality adjustment process".

測定・画質調整処理を行うときの動作状態を規定する動作モードには、高精度モードと、高速モードとがある。図11に示すように、高精度モードは、分光素子302が分光する光の波長(分光波長λi)の数を相対的に多いN1個にすることで、高精度な測定を可能にする動作モードである。これに対し、高速モードは、分光素子302が分光する光の波長(分光波長λi)の数をN1個よりも小さいN2個にすることで、測定に要する時間を短縮する動作モードである。 The operation mode that defines the operation state when performing measurement / image quality adjustment processing includes a high-precision mode and a high-speed mode. As shown in FIG. 11, the high-precision mode is an operation mode that enables high-precision measurement by setting the number of wavelengths of light (spectral wavelength λi) dispersed by the spectroscopic element 302 to N1, which is relatively large. Is. On the other hand, the high-speed mode is an operation mode in which the time required for measurement is shortened by setting the number of wavelengths of light (spectral wavelength λi) dispersed by the spectroscopic element 302 to N2, which is smaller than N1.

図11には、高精度モードの一例として、分光波長λiを400nm~700nmの範囲で10nm刻みで設定する場合を示し、N1は31である。また、同図11には、高速モードの一例として、分光波長λiを400nm~680nmの範囲で40nm刻みで設定する場合を示し、N2は8である。いずれの動作モードも撮像素子303で十分なS/N比を得ることが可能な露光時間に設定され、高精度な分光撮像データを得ることができる。例えば、露光時間を60msecに設定した場合、高精度モードでの測定時間は2.07秒となり、高速モードでの測定時間は0.53秒となる。なお、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数の範囲であれば、N1、N2の値は適宜に変更可能である。高精度モードは本発明の「第1モード」の一例であり、高速モードは本発明の「第2モード」の一例である。 FIG. 11 shows a case where the spectral wavelength λi is set in the range of 400 nm to 700 nm in increments of 10 nm as an example of the high-precision mode, and N1 is 31. Further, FIG. 11 shows a case where the spectral wavelength λi is set in the range of 400 nm to 680 nm in increments of 40 nm as an example of the high-speed mode, and N2 is 8. In either operation mode, the exposure time is set so that a sufficient S / N ratio can be obtained by the image pickup device 303, and highly accurate spectral imaging data can be obtained. For example, when the exposure time is set to 60 msec, the measurement time in the high-precision mode is 2.07 seconds, and the measurement time in the high-speed mode is 0.53 seconds. If N1 is an integer of 2 or more and N2 is in the range of an integer smaller than N1, the values of N1 and N2 can be changed as appropriate. The high-precision mode is an example of the "first mode" of the present invention, and the high-speed mode is an example of the "second mode" of the present invention.

図9に戻り、設定データ164は、プロセッサー170が実行する各種処理の処理条件を設定したデータであり、例えば、上記N1、N2を含む各動作モードの撮像条件を含むデータである。パラメーター165は、例えば、画像処理部143に実行させる画像処理のパラメーターである。 Returning to FIG. 9, the setting data 164 is data in which processing conditions for various processes executed by the processor 170 are set, and is, for example, data including imaging conditions of each operation mode including the above N1 and N2. The parameter 165 is, for example, an image processing parameter to be executed by the image processing unit 143.

記憶部160が記憶する画像データは、プロジェクター100がスクリーンSCに表示する画像の元になるデータであり、例えば、パターン画像データ163や、調整用画像データ162が含まれる。パターン画像データ163は、例えば、所定形状のマークが四隅に配置された画像データである。プロセッサー170は、パターン画像データ163に対応する画像をスクリーンSCに投射したときの撮像データ(分光撮像データでもよい)を取得する。また、プロセッサー170は、取得した撮像データに基づいて、スクリーンSCに投射された画素と液晶パネル115の画素とを対応付ける情報(本構成では、射影変換行列167b)を取得する。 The image data stored in the storage unit 160 is data that is the source of the image displayed on the screen SC by the projector 100, and includes, for example, pattern image data 163 and adjustment image data 162. The pattern image data 163 is, for example, image data in which marks having a predetermined shape are arranged at four corners. The processor 170 acquires imaging data (may be spectral imaging data) when an image corresponding to the pattern image data 163 is projected onto the screen SC. Further, the processor 170 acquires information (in this configuration, a projective transformation matrix 167b) that associates the pixels projected on the screen SC with the pixels of the liquid crystal panel 115 based on the acquired imaging data.

調整用画像データ162は、例えば、RGBの各色の単色の画像データである。制御部150は、調整用画像データ162に対応する画像をスクリーンSCに投射したときの分光波長λi毎の分光撮像データを取得し、分光撮像データに基づいて各分光撮像データを補正する補正データ167aを取得する。この場合、高精度モードのときはN1個の分光撮像データを取得し、高速モードのときは、N1個よりも少ないN2個の分光撮像データを取得する。これら取得された分光撮像データに基づいて予め定めた測定対象を測定する。測定対象は、RGBの各色の絶対値と、投射面内の色ムラである。 The adjustment image data 162 is, for example, monochrome image data of each color of RGB. The control unit 150 acquires spectral imaging data for each spectral wavelength λi when an image corresponding to the adjustment image data 162 is projected onto the screen SC, and corrects the spectral imaging data 167a based on the spectral imaging data. To get. In this case, in the high-precision mode, N1 spectral imaging data are acquired, and in the high-speed mode, N2 spectral imaging data, which is less than N1, are acquired. A predetermined measurement target is measured based on the acquired spectral imaging data. The measurement targets are the absolute value of each color of RGB and the color unevenness in the projection surface.

補正パラメーター166は、「測定・画質調整処理」によって生成されるパラメーターであり、画像処理部143によって、入力した画像データ中の各色の絶対値や色ムラを補正するための画像処理のパラメーターである。
校正データ167には、補正データ167a、射影変換行列167b、推定行列M、及び変換データ167cが含まれる。補正データ167aは、撮像素子303の感度分布を補正し、撮像素子303の出力が均一になるように分光撮像データを補正するデータである。
The correction parameter 166 is a parameter generated by "measurement / image quality adjustment processing", and is an image processing parameter for correcting the absolute value and color unevenness of each color in the input image data by the image processing unit 143. ..
The calibration data 167 includes correction data 167a, projective transformation matrix 167b, estimation matrix M, and transformation data 167c. The correction data 167a is data that corrects the sensitivity distribution of the image pickup element 303 and corrects the spectral imaging data so that the output of the image pickup element 303 becomes uniform.

撮像素子303は、入射光学系301に含まれるレンズのレンズ収差等の影響により、撮像素子303を構成する各画素の出力が均一とはならず、画素の位置によって異なる。つまり、撮像素子303には感度分布が生じる。この感度分布は、撮像素子303の中心よりも周辺部分において出力が低下する。このため、分光撮像部137により撮像した分光撮像データに基づいて画像の色等を補正する場合、誤差の影響により正確に補正できない場合がある。また、分光撮像部137の感度分布は、レンズ表面にコーティングされた紫外線や、赤外線をカットする光学フィルターの影響を受ける。すなわち、分光撮像部137が撮像する画像の色によっても分光撮像部137の出力が異なる。 In the image pickup element 303, the output of each pixel constituting the image pickup element 303 is not uniform due to the influence of the lens aberration of the lens included in the incident optical system 301, and the output differs depending on the position of the pixel. That is, a sensitivity distribution is generated in the image sensor 303. The output of this sensitivity distribution is lower in the peripheral portion than the center of the image sensor 303. Therefore, when the color or the like of an image is corrected based on the spectroscopic image pickup data captured by the spectroscopic image pickup unit 137, it may not be possible to correct the color accurately due to the influence of an error. Further, the sensitivity distribution of the spectroscopic imaging unit 137 is affected by the ultraviolet rays coated on the lens surface and the optical filter that cuts infrared rays. That is, the output of the spectroscopic imaging unit 137 also differs depending on the color of the image captured by the spectroscopic imaging unit 137.

補正データ167aは、プロジェクター100の製造時等に生成され、また、撮像素子303の画素毎に生成される。また、補正データ167aは、投射部110が投射するRGBの各色の光と、分光撮像部137に設定される分光波長λiとに対応して複数生成される。補正データ167aを、色毎、及び分光波長λi毎に生成することで、分光撮像部137の分光感度の補正精度が向上する。 The correction data 167a is generated at the time of manufacturing the projector 100 or the like, and is also generated for each pixel of the image pickup device 303. Further, a plurality of correction data 167a are generated corresponding to the light of each color of RGB projected by the projection unit 110 and the spectral wavelength λi set in the spectroscopic imaging unit 137. By generating the correction data 167a for each color and for each spectral wavelength λi, the correction accuracy of the spectral sensitivity of the spectral imaging unit 137 is improved.

射影変換行列167bは、光変調装置113の液晶パネル115に設定された座標を、分光撮像データに設定された座標に変換する変換行列である。液晶パネル115は、複数の画素をマトリクス状に配置した構成を備える。液晶パネル115に設定された座標とは、このマトリクス状に配置された各々の画素を特定するための座標である。 The projective transformation matrix 167b is a transformation matrix that converts the coordinates set in the liquid crystal panel 115 of the optical modulation apparatus 113 into the coordinates set in the spectral imaging data. The liquid crystal panel 115 has a configuration in which a plurality of pixels are arranged in a matrix. The coordinates set on the liquid crystal panel 115 are the coordinates for specifying each pixel arranged in this matrix.

推定行列Mは、スペクトルの推定に用いられる行列である。推定行列Mは、プロジェクター100の製造時に生成され、校正データ167の一部として記憶部160に記憶される。推定行列Mは、分光撮像部137が撮像した分光撮像データに基づいて生成される。光学ユニット117には光学部品が搭載され、また、光源111から射出される光を光変調装置113の液晶パネル115に導光する部品も光学部品が使用される。また、光学部品としての液晶パネル115は、液晶パネル115を構成する各画素が分光特性を有し、画素によって透過する画像光の波長に誤差が生じる。これらの光学部品の光学特性により、分光撮像部137が生成する分光撮像データの値に誤差が生じ、測色精度が低下する。上記した補正データ167a、射影変換行列167b、及び推定行列Mの算出方法は、公知の方法を広く適用可能である。 The estimation matrix M is a matrix used for estimating the spectrum. The estimation matrix M is generated at the time of manufacturing the projector 100 and is stored in the storage unit 160 as a part of the calibration data 167. The estimation matrix M is generated based on the spectroscopic imaging data captured by the spectroscopic imaging unit 137. An optical component is mounted on the optical unit 117, and the optical component is also used as a component that guides the light emitted from the light source 111 to the liquid crystal panel 115 of the optical modulation device 113. Further, in the liquid crystal panel 115 as an optical component, each pixel constituting the liquid crystal panel 115 has a spectral characteristic, and an error occurs in the wavelength of the image light transmitted by the pixel. Due to the optical characteristics of these optical components, an error occurs in the value of the spectroscopic imaging data generated by the spectroscopic imaging unit 137, and the color measurement accuracy is lowered. As the method for calculating the correction data 167a, the projective transformation matrix 167b, and the estimation matrix M described above, known methods can be widely applied.

記憶部160内の変換データ167cは、高精度モードのときのN1個の分光撮像データから得られる色の測定結果と、高速モードのときのN2個の分光撮像データから得られる色の測定結果とを対応づけるデータである。N2個の分光撮像データは、N1個の分光撮像データよりもデータ数が少ないこと、又は分光波長λiの間隔が広いことに起因して、RGBの各色のスペクトルを推定した場合に、誤差が大きくなり、例えば、各色のピーク波長の誤差が大きくなる。各色のピーク波長の誤差が大きくなると、各色の絶対値の測定精度が低くなる。本実施形態では、プロジェクター100の製造時等に変換データ167cを予め測定しておき、N2個の分光撮像データからスペクトルを推定する場合に、変換データ167cを利用することで、各色のピーク波長等のずれを許容範囲に収める。これによって、各色の絶対値等の測定精度、及び補正精度が向上する。 The conversion data 167c in the storage unit 160 includes a color measurement result obtained from N1 spectral imaging data in the high-precision mode and a color measurement result obtained from N2 spectral imaging data in the high-speed mode. It is the data to associate with. The N2 spectral imaging data has a smaller number of data than the N1 spectral imaging data, or the interval between the spectral wavelengths λi is wide, so that the error is large when the spectrum of each color of RGB is estimated. For example, the error of the peak wavelength of each color becomes large. When the error of the peak wavelength of each color becomes large, the measurement accuracy of the absolute value of each color becomes low. In the present embodiment, the conversion data 167c is measured in advance at the time of manufacturing the projector 100, and when the spectrum is estimated from the spectral imaging data of N2 pieces, the conversion data 167c is used to obtain the peak wavelength of each color and the like. Keep the deviation within the allowable range. This improves the measurement accuracy such as the absolute value of each color and the correction accuracy.

[プロセッサー]
プロセッサー170は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、マイコン等により構成される演算処理装置である。プロセッサー170は、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーを組み合わせて構成してもよい。プロセッサー170は、記憶部160に記憶された制御プログラム161を実行することにより、投射制御部171、撮像制御部173、及び演算部175等として機能する。
[processor]
The processor 170 is an arithmetic processing unit including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), a microcomputer, and the like. The processor 170 may be configured by a single processor or may be configured by combining a plurality of processors. The processor 170 functions as a projection control unit 171, an image pickup control unit 173, a calculation unit 175, and the like by executing the control program 161 stored in the storage unit 160.

投射制御部171は、投射部110によりスクリーンSCに表示される画像を制御する。具体的には、投射制御部171は、画像処理部143を制御して、画像インターフェイス141より入力された画像データに対する画像処理を実行させる。この際、投射制御部171は、画像処理に必要なパラメーター165やOSDメニューの情報を記憶部160から読み出し、画像処理部143に出力してもよい。また、投射制御部171は、光源駆動回路121を制御して光源111の輝度を調整可能である。 The projection control unit 171 controls the image displayed on the screen SC by the projection unit 110. Specifically, the projection control unit 171 controls the image processing unit 143 to execute image processing on the image data input from the image interface 141. At this time, the projection control unit 171 may read the parameter 165 required for image processing and the information of the OSD menu from the storage unit 160 and output the information to the image processing unit 143. Further, the projection control unit 171 can control the light source drive circuit 121 to adjust the brightness of the light source 111.

撮像制御部173は、分光撮像部137に撮像を実行させる。この場合、撮像制御部173は、記憶部160内の設定データ164に基づいて、高精度モード又は高速モードの撮像条件を設定する。演算部175は、分光撮像部137から出力された複数の分光撮像データに基づいて、RGBの各色の絶対値や、投射面内の色ムラを測定するための演算処理を行う。さらに、演算部175は、演算処理によって得られた測定結果に基づいて、上記各色の絶対値や色ムラを補正するための補正パラメーター166を生成する。画像処理部143は、画像インターフェイス141から入力された画像データを処理する際に補正パラメーター166を使用することによって、各色の絶対値や色ムラを補正した補正画像データを生成できる。 The image pickup control unit 173 causes the spectroscopic image pickup unit 137 to perform imaging. In this case, the image pickup control unit 173 sets the image pickup conditions of the high-precision mode or the high-speed mode based on the setting data 164 in the storage unit 160. The arithmetic unit 175 performs arithmetic processing for measuring the absolute value of each color of RGB and the color unevenness in the projection surface based on the plurality of spectroscopic imaging data output from the spectroscopic imaging unit 137. Further, the calculation unit 175 generates a correction parameter 166 for correcting the absolute value and color unevenness of each of the above colors based on the measurement result obtained by the calculation process. The image processing unit 143 can generate corrected image data in which the absolute value of each color and color unevenness are corrected by using the correction parameter 166 when processing the image data input from the image interface 141.

[プロジェクターの動作]
図12は、測定・画質調整処理に関する表示システム1の動作を示すフローチャートである。
制御部150は、入力インターフェイス135を介してOSDメニューの表示指示に対応する操作信号を入力すると、投射制御部171によりOSDメニューを投射画像に重畳させる処理を行うことで、OSDメニューを表示させる(ステップS101)。このOSDメニューには、高精度モードの画質調整を指示するキー、及び高速モードの画質調整を指示するキーが含まれ、ユーザーはOSDメニューによって高精度モード及び高速モードを選択できる。なお、高精度モード及び高速モードを選択するためのOSDメニューや操作方法は適宜に変更してもよい。例えば、操作パネル131又はリモコン等を利用して各モードを選択可能にしてもよい。
[Projector operation]
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the display system 1 regarding the measurement / image quality adjustment process.
When the control unit 150 inputs an operation signal corresponding to the display instruction of the OSD menu via the input interface 135, the projection control unit 171 performs a process of superimposing the OSD menu on the projection image to display the OSD menu ( Step S101). The OSD menu includes a key for instructing the image quality adjustment in the high-precision mode and a key for instructing the image quality adjustment in the high-speed mode, and the user can select the high-precision mode and the high-speed mode by the OSD menu. The OSD menu and operation method for selecting the high-precision mode and the high-speed mode may be appropriately changed. For example, each mode may be selectable by using the operation panel 131, the remote controller, or the like.

本フローチャートにおける画質調整は、分光撮像部137の撮像結果を利用して画像を補正することであり、より具体的には、投射画像のRGBの各色の絶対値や色ムラを予め定めた条件に補正するものである。予め定めた条件は、例えば、製造時の画質に相当する条件である。
高精度モードの画質調整が指示された場合(ステップS102/高精度モード)、制御部150は、設定データ164に含まれる高精度モードの撮像条件を取得する(ステップS103)。次に、制御部150は、取得した撮像条件に従って投射画像を撮像する撮像処理を行い(ステップS104)、N1個の分光撮像データを生成する(ステップS105)。
The image quality adjustment in this flowchart is to correct the image by using the image pickup result of the spectroscopic image pickup unit 137, and more specifically, the absolute value and color unevenness of each RGB color of the projected image are set to predetermined conditions. It is to correct. The predetermined conditions are, for example, conditions corresponding to the image quality at the time of manufacturing.
When the image quality adjustment in the high-precision mode is instructed (step S102 / high-precision mode), the control unit 150 acquires the imaging conditions in the high-precision mode included in the setting data 164 (step S103). Next, the control unit 150 performs an imaging process for imaging the projected image according to the acquired imaging conditions (step S104), and generates N1 spectral imaging data (step S105).

撮像処理では、まず、制御部150は、記憶部160内のパターン画像データ163に基づいてパターン画像をスクリーンSCに表示させ、分光撮像部137を制御してパターン画像を撮像する。パターン画像を撮像したデータは、例えば、分光撮像部137が波長を予め定めた波長に固定した状態で撮像したデータである。次に、制御部150は、パターン画像を撮像したデータに基づき、撮像座標とパネル座標との対応関係を示す射影変換行列167bを算出し、記憶部160に記憶させる。次いで、制御部150は、記憶部160内の調整用画像データ162に基づいて調整用画像をスクリーンSCに表示させ、取得した撮像条件に従って分光撮像部137の分光波長λiを異ならせてN1個の分光撮像データを生成する。N1個の分光撮像データは、本発明の「N1個の第1撮像データ」の一例である。 In the imaging process, first, the control unit 150 displays the pattern image on the screen SC based on the pattern image data 163 in the storage unit 160, and controls the spectroscopic imaging unit 137 to capture the pattern image. The data obtained by capturing the pattern image is, for example, data captured by the spectroscopic imaging unit 137 in a state where the wavelength is fixed to a predetermined wavelength. Next, the control unit 150 calculates a projective transformation matrix 167b showing the correspondence between the imaging coordinates and the panel coordinates based on the data obtained by capturing the pattern image, and stores it in the storage unit 160. Next, the control unit 150 displays the adjustment image on the screen SC based on the adjustment image data 162 in the storage unit 160, and makes the spectral wavelength λi of the spectral imaging unit 137 different according to the acquired imaging conditions to obtain N1 pieces. Generate spectroscopic imaging data. The N1 spectroscopic imaging data is an example of the "N1 first imaging data" of the present invention.

続いて、制御部150は、演算部175により、N1個の分光撮像データに基づいてRGBの各色の絶対値と投射面内の色ムラを測定する(ステップS106)。例えば、N1個の分光撮像データから各色のスペクトルを推定し、各スペクトルから各色の絶対値を取得する。また、投射面内の色ムラについては、分光撮像データから画素毎の色ムラ(輝度の違いや、前記推定したスペクトルの違い等)を検出することによって取得する。なお、各色の絶対値、及び、色ムラの測定方法には、公知の方法を広く適用可能である。 Subsequently, the control unit 150 measures the absolute value of each color of RGB and the color unevenness in the projection plane based on the spectroscopic imaging data of N1 pieces by the calculation unit 175 (step S106). For example, the spectrum of each color is estimated from N1 spectral imaging data, and the absolute value of each color is acquired from each spectrum. Further, the color unevenness in the projection surface is acquired by detecting the color unevenness (difference in luminance, difference in the estimated spectrum, etc.) for each pixel from the spectroscopic imaging data. A known method can be widely applied to the method for measuring the absolute value of each color and the color unevenness.

制御部150は、測定した各色の絶対値及び色ムラを補正するための補正パラメーター166を生成する(ステップS107)。生成した補正パラメーター166は記憶部160に記憶される。この補正パラメーター166は、液晶パネル115を構成する画素を1単位とした補正パラメーターでもよいし、複数画素を1単位とした補正パラメーターでもよい。複数画素を1単位とした補正パラメーター166を生成する場合、補正パラメーター166を生成していない画素の補正パラメーター166は、例えば、直線補間による補間演算により求めればよい。 The control unit 150 generates a correction parameter 166 for correcting the absolute value of each measured color and the color unevenness (step S107). The generated correction parameter 166 is stored in the storage unit 160. The correction parameter 166 may be a correction parameter in which the pixels constituting the liquid crystal panel 115 are set as one unit, or may be a correction parameter in which a plurality of pixels are set as one unit. When the correction parameter 166 with a plurality of pixels as one unit is generated, the correction parameter 166 of the pixels for which the correction parameter 166 is not generated may be obtained by, for example, an interpolation calculation by linear interpolation.

制御部150は、画像供給装置200から画像信号の供給が開始されると、記憶部160から補正パラメーター166を読み出して画像処理部143に出力する。画像処理部143は、画像インターフェイス141が画像信号の受信を開始し、画像インターフェイス141から画像データが入力されると、入力された画像データをフレームメモリー145に展開する。画像処理部143は、制御部150から入力された補正パラメーター166等により画像データを補正し、画像データに対応する画像をスクリーンSCに表示させる(ステップS108)。供給される画像信号は、本発明の「第1画像データ」の一例であり、補正後の画像データは、本発明の「第1補正画像データ」の一例である。また、補正後の画像データに対応する投射画像は、本発明の「第1投射画像」の一例である。 When the image signal supply is started from the image supply device 200, the control unit 150 reads the correction parameter 166 from the storage unit 160 and outputs the correction parameter 166 to the image processing unit 143. The image processing unit 143 expands the input image data into the frame memory 145 when the image interface 141 starts receiving the image signal and the image data is input from the image interface 141. The image processing unit 143 corrects the image data by the correction parameter 166 or the like input from the control unit 150, and displays the image corresponding to the image data on the screen SC (step S108). The supplied image signal is an example of the "first image data" of the present invention, and the corrected image data is an example of the "first corrected image data" of the present invention. The projected image corresponding to the corrected image data is an example of the "first projected image" of the present invention.

ステップS102で、高速モードの画質調整が指示された場合(ステップS102/高速モード)、制御部150は、設定データ164に含まれる高速モードの撮像条件を取得する(ステップS109)。次に、制御部150は、取得した撮像条件に従って投射画像を撮像する撮像処理を行い(ステップS110)、N2個の分光撮像データを生成する(ステップS111)。この撮像処理は、分光素子302の分光波長λiの制御が異なる点を除いて、ステップS104の撮像処理と同じである。高速モードの場合、高精度モードに比べて、分光波長λiの数が少ないので、測定が短時間で済む。N2個の分光撮像データは、本発明の「N2個の第2撮像データ」の一例である。 When the high-speed mode image quality adjustment is instructed in step S102 (step S102 / high-speed mode), the control unit 150 acquires the high-speed mode imaging conditions included in the setting data 164 (step S109). Next, the control unit 150 performs an imaging process for imaging the projected image according to the acquired imaging conditions (step S110), and generates N2 spectral imaging data (step S111). This imaging process is the same as the imaging process in step S104, except that the control of the spectral wavelength λi of the spectroscopic element 302 is different. In the high-speed mode, the number of spectral wavelengths λi is smaller than in the high-precision mode, so that the measurement can be completed in a short time. The N2 spectroscopic imaging data is an example of the "N2 second imaging data" of the present invention.

続いて、制御部150は、演算部175により、N2個の分光撮像データからスペクトルを推定する(ステップS112)。この場合、演算部175は、N2個の分光撮像データから得られる各色のスペクトルを、記憶部160内の変換データ167cに基づいて、N1個の分光撮像データから得られるスペクトル相当に変換する。これによって、N1個の分光撮像データから得られるスペクトルとほぼ同じ波長に各色のピーク波長が位置するスペクトルが推定される。 Subsequently, the control unit 150 estimates the spectrum from the N2 spectroscopic imaging data by the calculation unit 175 (step S112). In this case, the calculation unit 175 converts the spectrum of each color obtained from the N2 spectral imaging data into the spectrum equivalent to the spectrum obtained from the N1 spectral imaging data based on the conversion data 167c in the storage unit 160. As a result, a spectrum in which the peak wavelength of each color is located at substantially the same wavelength as the spectrum obtained from the N1 spectroscopic imaging data is estimated.

制御部150は、N2個の分光撮像データに基づいて各色の絶対値と投射面内の色ムラを測定する(ステップS113)。例えば、ステップS112で推定したスペクトルから各色の絶対値を取得する。また、投射面内の色ムラについては、分光撮像データから画素毎の色ムラ(輝度の違い等)を検出することによって取得する。各色の絶対値及び色ムラの測定方法は公知の方法を広く適用可能である。 The control unit 150 measures the absolute value of each color and the color unevenness in the projection surface based on the spectroscopic imaging data of N2 pieces (step S113). For example, the absolute value of each color is acquired from the spectrum estimated in step S112. Further, the color unevenness in the projection surface is acquired by detecting the color unevenness (difference in brightness, etc.) for each pixel from the spectral imaging data. As a method for measuring the absolute value and color unevenness of each color, a known method can be widely applied.

制御部150は、N2個の分光撮像データに基づいて各色の絶対値と投射面内の色ムラを測定すると、ステップS107及びS108の処理を実行する。これによって。制御部150は、測定した各色の絶対値及び色ムラを補正するための補正パラメーター166を生成し、補正パラメーター166により画像データを補正し、補正後の画像データに対応する画像をスクリーンSCに表示させる。補正後の画像データは、本発明の「第2補正画像データ」の一例であり、補正後の画像データに対応する投射画像は、本発明の「第2投射画像」の一例である。 When the control unit 150 measures the absolute value of each color and the color unevenness in the projection surface based on the spectroscopic imaging data of N2 pieces, the processing of steps S107 and S108 is executed. by this. The control unit 150 generates a correction parameter 166 for correcting the absolute value and color unevenness of each measured color, corrects the image data by the correction parameter 166, and displays the image corresponding to the corrected image data on the screen SC. Let me. The corrected image data is an example of the "second corrected image data" of the present invention, and the projected image corresponding to the corrected image data is an example of the "second projected image" of the present invention.

以上説明したように、第2実施形態の表示システム1は、高精度モードであるとき、撮像素子303及び分光素子302を備えた分光撮像部137により、投射画像を、分光素子302の分光波長を異ならせて撮像したN1個の分光撮像データを生成する。プロジェクター100は、N1個の分光撮像データに基づき、入力した画像データを補正した補正後の画像データを生成する。そして、プロジェクター100は、補正後の画像データに基づいた投射画像を生成し、投射面であるスクリーンSCに投射する。 As described above, in the display system 1 of the second embodiment, when the display system 1 is in the high precision mode, the spectroscopic image pickup unit 137 provided with the image pickup element 303 and the spectroscopic element 302 displays the projected image and the spectroscopic wavelength of the spectroscopic element 302. Generates N1 spectroscopic imaging data captured differently. The projector 100 generates corrected image data by correcting the input image data based on N1 spectral imaging data. Then, the projector 100 generates a projected image based on the corrected image data and projects it on the screen SC which is a projection surface.

一方、表示システム1が高速モードであるとき、分光撮像部137により、投射画像を、分光素子302の分光波長を異ならせて撮像したN2個の分光撮像データを生成する。プロジェクター100は、N2個の分光撮像データに基づき、入力された画像データを補正した補正後の画像データを生成する。そして、プロジェクター100は、補正後の画像データに基づいた投射画像を生成し、スクリーンSCに投射する。 On the other hand, when the display system 1 is in the high-speed mode, the spectroscopic imaging unit 137 generates N2 spectral imaging data in which the projected image is captured by different spectral wavelengths of the spectral elements 302. The projector 100 generates corrected image data by correcting the input image data based on N2 spectral imaging data. Then, the projector 100 generates a projected image based on the corrected image data and projects it on the screen SC.

上記したように、N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数であるので、厳密な画質調整を希望する場合や、シアター用途等の画質重視のケースの場合に、高精度モードで対応できる。一方、簡易的なチェックを行いたい場合に、高速モードにすることで、高精度モードの場合と比べて短時間で画質をチェックできる。したがって、画質の調整やチェックに関してユーザーの利便性が向上する。なお、簡易的なチェックを行いたい場合とは、例えば、投射の異常有無のチェック、特に投射の合間の短時間でチェックを行いたい場合や、オフィス・教育現場等の画質が相対的に重視されないケースでチェックを行いたい場合である。 As described above, N1 is an integer of 2 or more, and N2 is an integer smaller than N1, so that the high-precision mode is used when strict image quality adjustment is desired or when image quality is important such as for theater applications. Can be handled with. On the other hand, if you want to perform a simple check, you can check the image quality in a shorter time than in the high-precision mode by setting the high-speed mode. Therefore, the convenience of the user is improved in adjusting and checking the image quality. In addition, when you want to perform a simple check, for example, when you want to check for abnormalities in projection, especially when you want to check in a short time between projections, or when you want to perform a check in a short time between projections, image quality in offices, educational sites, etc. is not relatively important. If you want to check in the case.

また、高精度モードであるとき、N1個の第1撮像データ(分光撮像データ)に基づいて色に関する所定情報を測定し、測定結果に基づいて入力した画像データを補正したデータを、補正後の画像データとしている。なお、色に関する所定情報は、本実施形態では、RGBの各色の絶対値と、投射面内の色ムラであったが、いずれか一方でもよいし、シミや付着物等による汚れを検出するための情報でもよく、適宜な情報を適用可能である。これにより、分光素子302を利用して、色に関する画質調整を行うことができる。 Further, in the high-precision mode, predetermined information regarding color is measured based on N1 first imaging data (spectral imaging data), and the corrected data obtained by correcting the input image data based on the measurement result is corrected. It is used as image data. In the present embodiment, the predetermined information regarding the color is the absolute value of each color of RGB and the color unevenness in the projection surface, but either one may be used, and stains due to stains, deposits, etc. may be detected. Information may be used, and appropriate information can be applied. Thereby, the image quality adjustment regarding the color can be performed by using the spectroscopic element 302.

また、高精度モードのときのN1個の分光撮像データから得られる色のスペクトル結果と、高速モードのときのN2個の分光撮像データから得られる色のスペクトル結果とを対応づける変換データ167cを予め取得している。高速モードであるとき、N2個の分光撮像データから得られる色のスペクトル結果を、変換データ167cに基づいてN1個の分光撮像データから得られる色のスペクトル結果に相当する情報に変換する。そして、変換後の情報に基づいて入力した画像データを補正したデータを、補正後の画像データとしている。これにより、相対的に少ない数の分光撮像データだけでスペクトルを推定した場合に生じる各色のピーク波長のずれ等を許容範囲にし、測定精度を十分に維持し、適正な補正を行うことができる。 Further, the conversion data 167c that associates the color spectral result obtained from the N1 spectral imaging data in the high-precision mode with the color spectral result obtained from the N2 spectral imaging data in the high-speed mode is previously provided. Have acquired. In the high-speed mode, the color spectral results obtained from the N2 spectral imaging data are converted into information corresponding to the color spectral results obtained from the N1 spectral imaging data based on the conversion data 167c. Then, the data obtained by correcting the image data input based on the converted information is used as the corrected image data. As a result, the deviation of the peak wavelength of each color that occurs when the spectrum is estimated using only a relatively small number of spectral imaging data can be set within an allowable range, the measurement accuracy can be sufficiently maintained, and appropriate correction can be performed.

また、プロジェクター100は、高精度モード及び高速モードの選択肢を含むOSDメニューを含む投射画像を投射するので、各モードを容易に選択し易くなる。これにより、各モードを選択するためのスイッチを操作パネル131やリモコンに設ける場合と比べてスイッチ数を低減でき、また、既存の操作パネルやリモコンを流用し易くなる。 Further, since the projector 100 projects a projected image including an OSD menu including options for a high-precision mode and a high-speed mode, it becomes easy to select each mode. As a result, the number of switches can be reduced as compared with the case where the switch for selecting each mode is provided on the operation panel 131 or the remote controller, and the existing operation panel or remote controller can be easily used.

さらに、分光素子302は、一対の反射膜304、305と、一対の反射膜304、305のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部306を有し、撮像素子303へ入射される光の光路上に配置された波長可変干渉フィルターである。これにより、波長分散型の場合と比べ、高い解像度を有したまま、高精度な測定から短時間の測定までを行い易くなる。なお、高精度モードと高速モードからなる2つの動作モードを設ける場合を例示したが、分光波長λiの数、及び露光時間等の撮像条件が異なる動作モードを追加し、動作モードを3つ以上にしてもよい。 Further, the spectroscopic element 302 has a pair of reflective films 304 and 305 and a gap changing portion 306 capable of changing the gap dimensions of the pair of reflective films 304 and 305, and is on the optical path of light incident on the image pickup element 303. It is an arranged wavelength variable interference filter. This makes it easier to perform high-precision measurement to short-time measurement while maintaining high resolution as compared with the case of the wavelength dispersive type. Although the case of providing two operation modes consisting of a high-precision mode and a high-speed mode is illustrated, an operation mode having different imaging conditions such as the number of spectral wavelengths λi and an exposure time is added, and the number of operation modes is set to three or more. You may.

例えば、図11の例では、高速モードでも、露光時間を高精度モードと同じにすることで、測定値のS/N比を高くし、測定再現性を高くする場合を例示したが、これに限定されない。露光時間を高精度モードよりも短くして、測定時間をより短縮させた他の高速モードを更に設けるようにしてもよい。図11に示す高速モードを仮に第2モードと表記した場合、他の高速モードを第3モードと表記してもよい。また、図11に示す高速モードを省略し、他の高速モードを、本発明の「第2モード」の一例としてもよい。 For example, in the example of FIG. 11, even in the high-speed mode, the S / N ratio of the measured value is increased and the measurement reproducibility is improved by making the exposure time the same as that in the high-precision mode. Not limited. The exposure time may be shorter than the high-precision mode, and another high-speed mode with a shorter measurement time may be further provided. When the high-speed mode shown in FIG. 11 is described as the second mode, other high-speed modes may be described as the third mode. Further, the high-speed mode shown in FIG. 11 may be omitted, and another high-speed mode may be used as an example of the "second mode" of the present invention.

第2実施形態では、分光撮像装置に相当する構成を、プロジェクター100に一体に設ける場合を例示したが、図13に示すように、表示システム1Aが、プロジェクター100と別体の分光撮像装置400を備えてもよい。また、図13では、プロジェクター100と分光撮像装置400を、ケーブル4を用いて有線接続する場合を示しているが、無線通信を用いた無線接続する構成にしてもよい。 In the second embodiment, a case where a configuration corresponding to a spectroscopic image pickup device is integrally provided with the projector 100 has been illustrated, but as shown in FIG. 13, the display system 1A has a spectroscopic image pickup device 400 that is separate from the projector 100. You may prepare. Further, although FIG. 13 shows a case where the projector 100 and the spectroscopic image pickup device 400 are connected by wire using a cable 4, the projector 100 and the spectroscopic image pickup device 400 may be wirelessly connected by using wireless communication.

[第3実施形態]
図14は、第3実施形態に係る表示システム1を示す図である。
第3実施形態では、2台のプロジェクター100をケーブル5により接続し、プロジェクター100間でデータ通信を行い、各プロジェクター100がスクリーンSCに表示する画像の色合わせを行う。スクリーンSCに対向する方向から見て、スクリーンSCの左側に画像を表示するプロジェクター100をプロジェクター100Aと表記し、スクリーンSCの右側に画像を表示するプロジェクター100をプロジェクター100Bと表記する。プロジェクター100の接続台数は、2台に限定されるものではなく、3台以上でもよい。なお、ケーブル3を用いた有線接続に代えて、無線通信を用いた無線接続にしてもよい。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a diagram showing a display system 1 according to a third embodiment.
In the third embodiment, two projectors 100 are connected by a cable 5, data communication is performed between the projectors 100, and the colors of the images displayed on the screen SC by each projector 100 are matched. The projector 100 that displays an image on the left side of the screen SC when viewed from the direction facing the screen SC is referred to as a projector 100A, and the projector 100 that displays an image on the right side of the screen SC is referred to as a projector 100B. The number of projectors 100 connected is not limited to two, and may be three or more. In addition, instead of the wired connection using the cable 3, a wireless connection using wireless communication may be used.

プロジェクター100A及びプロジェクター100Bの構成は、図9に示すプロジェクター100の構成と同様であるので、図示を省略する。以下、説明の便宜上、プロジェクター100Aの構成要素には、その構成要素に対応する図9中の構成要素に符号「A」を付して示し、プロジェクター100Bの構成要素には、その構成要素に対応する図9中の構成要素に符号「B」を付して示す。例えば、プロジェクター100Aの制御部150を「制御部150A」と表記し、プロジェクター100Bの制御部150を「制御部150B」と表記する。プロジェクター100A及びプロジェクター100Bは、それぞれケーブル3を介して画像供給装置200に接続され、画像供給装置200から供給される画像信号に基づく画像をスクリーンSCに表示させる。 Since the configurations of the projector 100A and the projector 100B are the same as the configurations of the projector 100 shown in FIG. 9, the illustration is omitted. Hereinafter, for convenience of explanation, the components of the projector 100A are indicated by the reference numerals “A” to the components in FIG. 9 corresponding to the components, and the components of the projector 100B correspond to the components. Reference numerals “B” are added to the components in FIG. For example, the control unit 150 of the projector 100A is referred to as "control unit 150A", and the control unit 150 of the projector 100B is referred to as "control unit 150B". The projector 100A and the projector 100B are each connected to the image supply device 200 via the cable 3, and an image based on the image signal supplied from the image supply device 200 is displayed on the screen SC.

プロジェクター100Aは、マスター機として動作し、プロジェクター100Bはスレーブ機として動作する。すなわち、プロジェクター100Bは、プロジェクター100Aの制御に従って動作する。マスター機であるプロジェクター100Aは、プロジェクター100Bに補正パラメーター166の生成に必要な各値の算出を指示したり、補正パラメーター166を利用した画像処理をプロジェクター100Bに指示したりする。 The projector 100A operates as a master machine, and the projector 100B operates as a slave machine. That is, the projector 100B operates according to the control of the projector 100A. The projector 100A, which is a master machine, instructs the projector 100B to calculate each value necessary for generating the correction parameter 166, and instructs the projector 100B to perform image processing using the correction parameter 166.

プロジェクター100Aが画像光を投射する領域を「投射領域20A」と表記し、プロジェクター100Bが画像光を投射する領域を「投射領域20B」と表記する。投射領域20Aと投射領域20Bとは領域の一部が重なる。 The area where the projector 100A projects the image light is referred to as "projection area 20A", and the area where the projector 100B projects the image light is referred to as "projection area 20B". A part of the projection area 20A and the projection area 20B overlap each other.

第3実施形態では、プロジェクター100Aが、互いに接続されるプロジェクター100A、100B間の色合わせを受け付ける機能を有している。例えば、制御部150Aは、投射制御部171Aにより、色合わせを指示するキーを含むOSDメニューを表示させ、ユーザーから色合わせの指示を受け付ける。この場合、制御部150Aは、色合わせを指示するキーとして、高精度モードの色合わせを指示するキーと、高速モードの色合わせを指示するキーを表示する。高精度モードの色合わせを指示するキーは、「高精度モードの画質調整を指示するキー」の一例であり、高速モードの色合わせを指示するキーは「高速モードの画質調整を指示するキー」の一例である。 In the third embodiment, the projector 100A has a function of accepting color matching between the projectors 100A and 100B connected to each other. For example, the control unit 150A displays an OSD menu including a key for instructing color matching by the projection control unit 171A, and receives a color matching instruction from the user. In this case, the control unit 150A displays a key for instructing color matching in the high-precision mode and a key for instructing color matching in the high-speed mode as keys for instructing color matching. The key for instructing color matching in high-precision mode is an example of "key for instructing image quality adjustment in high-precision mode", and the key for instructing color matching in high-speed mode is "key for instructing image quality adjustment in high-speed mode". This is an example.

高精度モードの色合わせが指示された場合、制御部150Aは、図12に示すステップS103~S107の処理を各制御部150A、150Bに実行させる。これにより、プロジェクター100Aの補正パラメーター166Aと、プロジェクター100Bの補正パラメーター166Bとが生成される。これによって、第2実施形態の高精度モードのときの補正パラメーター166に対応する補正パラメーター166A及び166Bが生成される。この場合、プロジェクター100Bでは、分光撮像部137Bにより、図12のステップS103~S105に相当する撮像に関する処理だけを行い、撮像によって得られたN1個の分光撮像データをプロジェクター100Aに送信してもよい。この場合、プロジェクター100Aにおいて、プロジェクター100Bから送信された分光撮像データを用いて残りのステップS106~S107の処理を行うことで、プロジェクター100Bの補正パラメーター166Bを生成する。 When the color matching in the high-precision mode is instructed, the control unit 150A causes the control units 150A and 150B to execute the processes of steps S103 to S107 shown in FIG. As a result, the correction parameter 166A of the projector 100A and the correction parameter 166B of the projector 100B are generated. As a result, the correction parameters 166A and 166B corresponding to the correction parameters 166 in the high precision mode of the second embodiment are generated. In this case, in the projector 100B, the spectroscopic imaging unit 137B may perform only the processing related to the imaging corresponding to steps S103 to S105 in FIG. 12, and transmit the N1 spectral imaging data obtained by the imaging to the projector 100A. .. In this case, in the projector 100A, the correction parameter 166B of the projector 100B is generated by performing the processing of the remaining steps S106 to S107 using the spectral imaging data transmitted from the projector 100B.

制御部150Aは、各補正パラメーター166A、及び166Bにより、各プロジェクター100A及び100Bに入力された画像データを補正させ、補正後の画像データに対応する画像をスクリーンSCにそれぞれ表示させる。これにより、各プロジェクター100A及び100Bの投射画像が色合わせされる。なお、これら補正パラメーター166A及び166Bは、各プロジェクター100A及び100Bの各色の絶対値と色ムラを補正するものであるが、プロジェクター100A及び100Bの色を揃えることが可能な他の補正方法でもよい。 The control unit 150A corrects the image data input to the projectors 100A and 100B by the correction parameters 166A and 166B, and displays the image corresponding to the corrected image data on the screen SC, respectively. As a result, the projected images of the projectors 100A and 100B are color-matched. Although these correction parameters 166A and 166B correct the absolute value and color unevenness of each color of the projectors 100A and 100B, other correction methods capable of aligning the colors of the projectors 100A and 100B may be used.

例えば、制御部150Aは、プロジェクター100Aの分光撮像部137Aによって得られたN1個の分光撮像データと、プロジェクター100Bの分光撮像部137Bによって得られたN1個の分光撮像データとを取得する。次いで、制御部150Aは、取得した分光撮像データに基づいて、プロジェクター100A及び100B間の色差を測定する。続いて、制御部150Aは、測定結果に基づいて、プロジェクター100Bによって表示される色をプロジェクター100Aの色に補正する補正パラメーターを生成するようにしてもよい。 For example, the control unit 150A acquires N1 spectral imaging data obtained by the spectral imaging unit 137A of the projector 100A and N1 spectral imaging data obtained by the spectral imaging unit 137B of the projector 100B. Next, the control unit 150A measures the color difference between the projectors 100A and 100B based on the acquired spectroscopic imaging data. Subsequently, the control unit 150A may generate a correction parameter for correcting the color displayed by the projector 100B to the color of the projector 100A based on the measurement result.

高速モードの色合わせが指示された場合、制御部150Aは、図12に示すステップS109~S113、S107及びS108の処理を各制御部150A、150Bに順次実行させる。これにより、プロジェクター100Aの補正パラメーター166Aと、プロジェクター100Bの補正パラメーター166Bとが生成される。これによって、第2実施形態の高速モードのときの補正パラメーター166に対応するパラメーター166A及び166Bが生成される。この場合、プロジェクター100Bでは、分光撮像部137Bにより、図12のステップS109~S111に相当する撮像に関する処理だけを行い、撮像によって得られたN2個の分光撮像データをプロジェクター100Aに送信してもよい。この場合、プロジェクター100Aにおいて、プロジェクター100Bから送信された分光撮像データを用いて残りのステップS112~S113及びS107の処理を行うことで、プロジェクター100Bの補正パラメーター166Bを生成する。 When the color matching in the high-speed mode is instructed, the control unit 150A causes the control units 150A and 150B to sequentially execute the processes of steps S109 to S113, S107 and S108 shown in FIG. As a result, the correction parameter 166A of the projector 100A and the correction parameter 166B of the projector 100B are generated. As a result, the parameters 166A and 166B corresponding to the correction parameters 166 in the high-speed mode of the second embodiment are generated. In this case, in the projector 100B, the spectroscopic imaging unit 137B may perform only the processing related to the imaging corresponding to steps S109 to S111 in FIG. 12, and transmit the N2 spectral imaging data obtained by the imaging to the projector 100A. .. In this case, in the projector 100A, the correction parameter 166B of the projector 100B is generated by performing the processing of the remaining steps S112 to S113 and S107 using the spectral imaging data transmitted from the projector 100B.

高速モードの場合も、制御部150Aによって、プロジェクター100A及び100B間の色差を測定し、測定結果に基づいて、プロジェクター100Bによって表示される色をプロジェクター100Aの色に補正する補正パラメーターを生成してもよい。この場合、プロジェクター100A及び100Bの各色の絶対値と色ムラを補正する補正パラメーター166A及び166Bを生成する高速モードを採用する場合と比べ、補正パラメーターの生成に要する時間を低減でき、高速モードのより短時間化が可能である。 Even in the high-speed mode, the control unit 150A measures the color difference between the projectors 100A and 100B, and based on the measurement result, a correction parameter for correcting the color displayed by the projector 100B to the color of the projector 100A may be generated. good. In this case, the time required to generate the correction parameters can be reduced as compared with the case of adopting the high-speed mode for generating the correction parameters 166A and 166B for correcting the absolute value and the color unevenness of each color of the projectors 100A and 100B. It is possible to shorten the time.

つまり、第3実施形態の表示システム1では、高精度モードであるとき、各プロジェクター100A及び100Bの投射画像毎に、分光撮像部137A、137Bにより、分光波長を異ならせて撮像したN1個の分光撮像データをそれぞれ生成する。次に、プロジェクター100A及び100Bのいずれかにより、N1個の分光撮像データに基づき入力した画像データを補正した補正後の画像データをそれぞれ生成する。なお、N1個の分光撮像データは、本発明の「N1個の第1撮像データ」の一例であり、入力した画像データは、本発明の「第1画像データ」の一例である。また、補正後の画像データは、本発明の「第1補正画像データ」の一例である。
次いで、各プロジェクター100A及び100Bにより、補正後の画像データに基づいた投射画像を投射面であるスクリーンSCにそれぞれ投射する。投射画像は、本発明の「第1投射画像」の一例である。
That is, in the display system 1 of the third embodiment, in the high-precision mode, the spectroscopic image pickup units 137A and 137B capture the N1 spectroscopic images at different spectral wavelengths for each of the projected images of the projectors 100A and 100B. Generate imaging data respectively. Next, either the projectors 100A or 100B generate corrected image data obtained by correcting the input image data based on the N1 spectral imaging data. The N1 spectral imaging data is an example of the "N1 first imaging data" of the present invention, and the input image data is an example of the "first image data" of the present invention. The corrected image data is an example of the "first corrected image data" of the present invention.
Next, the projectors 100A and 100B project the projected image based on the corrected image data onto the screen SC which is the projection surface, respectively. The projected image is an example of the "first projected image" of the present invention.

一方、表示システム1が高速モードであるとき、各プロジェクター100A及び100Bの投射画像毎に、分光撮像部137A、137Bにより、分光波長を異ならせて撮像したN2個の分光撮像データをそれぞれ生成する。次に、プロジェクター100A及び100Bのいずれかにより、N2個の分光撮像データに基づき入力した画像データを補正した補正後の画像データをそれぞれ生成する。次いで、各プロジェクター100A及び100Bにより、補正後の画像データに基づいた投射画像を投射面であるスクリーンSCにそれぞれ投射する。なお、N2個の分光撮像データは、本発明の「N2個の第2撮像データ」の一例であり、補正後の画像データは、本発明の「第2補正画像データ」の一例であり、投射画像は、本発明の「第2投射画像」の一例である。 On the other hand, when the display system 1 is in the high-speed mode, the spectroscopic imaging units 137A and 137B generate N2 spectral imaging data imaged at different spectral wavelengths for each projected image of the projectors 100A and 100B. Next, either the projectors 100A or 100B generate corrected image data obtained by correcting the input image data based on the N2 spectral imaging data. Next, the projectors 100A and 100B project the projected image based on the corrected image data onto the screen SC which is the projection surface, respectively. The N2 spectral imaging data is an example of the "N2 second imaging data" of the present invention, and the corrected image data is an example of the "second corrected image data" of the present invention. The image is an example of the "second projection image" of the present invention.

このようにして、各プロジェクター100A及び100Bを厳密に色合わせする場合や、シアター用途等の画質重視のケースの場合に、高精度モードで対応できる。一方、簡易的なチェックを行いたい場合に、高速モードにすることで、高精度モードの場合と比べて短時間で画質をチェックできる。したがって、複数台のプロジェクター100を用いた場合の画質の調整やチェックに関してユーザーの利便性が向上する。なお、分光撮像装置に相当する構成を、プロジェクター100A及び100Bのそれぞれに設ける構成に限定しなくてもよく、例えば、プロジェクター100A及び100Bの一方だけに分光撮像装置に相当する構成を設けるようにしてもよい。また、図15に示すように、表示システム1Bが、プロジェクター100A及び100Bと別体の分光撮像装置400を備え、この分光撮像装置400がプロジェクター100A及び100Bの投射画像を撮像するようにしてもよい。 In this way, the high-precision mode can be used when the projectors 100A and 100B are strictly color-matched, or when the image quality is important for theater applications and the like. On the other hand, if you want to perform a simple check, you can check the image quality in a shorter time than in the high-precision mode by setting the high-speed mode. Therefore, the convenience of the user is improved in adjusting and checking the image quality when a plurality of projectors 100 are used. The configuration corresponding to the spectroscopic imaging device may not be limited to the configuration provided for each of the projectors 100A and 100B. For example, only one of the projectors 100A and 100B may be provided with a configuration corresponding to the spectroscopic imaging device. May be good. Further, as shown in FIG. 15, the display system 1B may include a spectroscopic image pickup device 400 separate from the projectors 100A and 100B, and the spectroscopic image pickup device 400 may capture the projected images of the projectors 100A and 100B. ..

本発明は、上記の各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
上記の各実施形態では、図9等に示す表示システム1、1A、プロジェクター100、100A、100B、及びこれらの制御方法に本発明を適用する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、RGBの各色の絶対値、投射面内の色ムラ、及び、複数のプロジェクター100間の色の少なくともいずれかを補正する場合を例示したが、測定対象及び補正対象は適宜に変更してもよい。また、測定対象光が可視光の場合を例示したが、可視光以外でもよく、例えば、赤外線や遠赤外線でもよい。また、分光素子302に波長可変干渉フィルターを使用する場合を説明したが、他の波長走査型フィルターを使用してもよい。
The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the display systems 1, 1A, the projectors 100, 100A, 100B shown in FIG. 9 and the like, and the control method thereof has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the case of correcting at least one of the absolute value of each color of RGB, the color unevenness in the projection surface, and the color between a plurality of projectors 100 has been illustrated, but the measurement target and the correction target may be changed as appropriate. good. Further, although the case where the light to be measured is visible light is illustrated, it may be other than visible light, and may be infrared rays or far infrared rays, for example. Further, although the case where the wavelength tunable interference filter is used for the spectroscopic element 302 has been described, another wavelength scanning type filter may be used.

また、光変調装置113が備える3枚の液晶パネル115に透過型液晶パネル又は反射型液晶パネルのいずれを適用してもよい。また、3枚の液晶パネル115に代えて、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた構成を適用してもよい。また、光変調装置113に、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたDMD方式等の公知の様々な方式を適用してもよい。 Further, either a transmissive liquid crystal panel or a reflective liquid crystal panel may be applied to the three liquid crystal panels 115 included in the optical modulation device 113. Further, instead of the three liquid crystal panels 115, a configuration in which one liquid crystal panel and a color wheel are combined may be applied. Further, various known methods such as a method using three digital mirror devices (DMD) and a DMD method combining one digital mirror device and a color wheel may be applied to the optical modulation device 113.

また、図9等に示す各部の構成は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。 Further, the configuration of each part shown in FIG. 9 or the like may be realized by hardware or may be realized by the cooperation of hardware and software, and independent hardware resources may be used as shown in the figure. It is not limited to the configuration to be arranged.

また、図12に示すフローチャートの処理単位は、制御部150による処理を、主な処理内容に応じて分割したものである。各フローチャートの処理単位の分割の仕方や名称によって実施形態が制限されることはない。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。 Further, the processing unit of the flowchart shown in FIG. 12 is a division of the processing by the control unit 150 according to the main processing contents. The embodiment is not limited by the method and name of dividing the processing unit of each flowchart. Further, the processing order of the above flowchart is not limited to the illustrated example.

また、制御プログラム161は、外部の装置やデバイスに記憶され、通信部139等を介して取得されてもよい。また、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、各種の光ディスク、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、画像表示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。 Further, the control program 161 may be stored in an external device or device and acquired via the communication unit 139 or the like. It is also possible to record on a recording medium that is readable by a computer. As the recording medium, a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory device can be used. Specific examples thereof include portable or fixed recording media such as flexible disks, various optical disks, magneto-optical disks, flash memories, and card-type recording media. Further, the recording medium may be a non-volatile storage device such as RAM, ROM, or HDD, which is an internal storage device included in the image display device.

1…表示システム、3…ケーブル、4…ケーブル、5…ケーブル、10…撮像装置、11…入射光学系、12…分光素子、13…撮像素子、14…光源ユニット、14a…基板、15…反射膜、16…反射膜、17…ギャップ変更部、20A…投射領域、20B…投射領域、30…表示装置、40…記憶装置、50…処理装置、60…制御部、61…撮像制御部、70…処理部、71…測定帯域指示部、80…記憶部、81…測定帯域データ記憶部、82…設定データ記憶部、83…変換データ記憶部、100…プロジェクター、100A…プロジェクター、100B…プロジェクター、101…第1基板、102…第2基板、103…第3基板、104…反射膜、105…静電アクチュエーター、106…接合層、110…投射部、111…光源、112…分光素子、113…光変調装置、115…液晶パネル、117…光学ユニット、120…駆動部、121…光源駆動回路、123…光変調装置駆動回路、131…操作パネル、133…リモコン受光部、135…入力インターフェイス、137…分光撮像部、137A…分光撮像部、137B…分光撮像部、139…通信部、141…画像インターフェイス、143…画像処理部、145…フレームメモリー、150…制御部、150A…制御部、150B…制御部、160…記憶部、161…制御プログラム、162…調整用画像データ、163…パターン画像データ、164…設定データ、165…パラメーター、166…補正パラメーター、166A…補正パラメーター、166B…補正パラメーター、167…校正データ、167a…補正データ、167b…射影変換行列、167c…変換データ、170…プロセッサー、171…投射制御部、171A…投射制御部、173…撮像制御部、175…演算部、180…バス、200…画像供給装置、301…入射光学系、302…分光素子、303…撮像素子、304…反射膜、305…反射膜、306…ギャップ変更部、400…分光撮像装置、400A…分光撮像装置、M1…高精度モード、M2…高速モード、M3…最適モード。 1 ... Display system, 3 ... Cable, 4 ... Cable, 5 ... Cable, 10 ... Imaging device, 11 ... Incident optical system, 12 ... Spectral element, 13 ... Imaging element, 14 ... Light source unit, 14a ... Substrate, 15 ... Reflection Film, 16 ... Reflective film, 17 ... Gap changing part, 20A ... Projection area, 20B ... Projection area, 30 ... Display device, 40 ... Storage device, 50 ... Processing device, 60 ... Control unit, 61 ... Imaging control unit, 70 ... Processing unit, 71 ... Measurement band indicator, 80 ... Storage unit, 81 ... Measurement band data storage unit, 82 ... Setting data storage unit, 83 ... Conversion data storage unit, 100 ... Projector, 100A ... Projector, 100B ... Projector, 101 ... 1st substrate, 102 ... 2nd substrate, 103 ... 3rd substrate, 104 ... Reflective film, 105 ... Electrostatic actuator, 106 ... Bonding layer, 110 ... Projector, 111 ... Light source, 112 ... Spectral element, 113 ... Optical modulator, 115 ... LCD panel, 117 ... Optical unit, 120 ... Drive unit, 121 ... Light source drive circuit, 123 ... Optical modulator drive circuit, 131 ... Operation panel, 133 ... Remote control light receiving unit, 135 ... Input interface, 137 ... Spectral imaging unit, 137A ... Spectral imaging unit, 137B ... Spectral imaging unit, 139 ... Communication unit, 141 ... Image interface, 143 ... Image processing unit, 145 ... Frame memory, 150 ... Control unit, 150A ... Control unit, 150B ... Control unit, 160 ... Storage unit, 161 ... Control program, 162 ... Adjustment image data, 163 ... Pattern image data, 164 ... Setting data, 165 ... Parameters, 166 ... Correction parameters, 166A ... Correction parameters, 166B ... Correction parameters, 167 ... Calibration data, 167a ... Correction data, 167b ... Projection conversion matrix, 167c ... Conversion data, 170 ... Processor, 171 ... Projection control unit, 171A ... Projection control unit, 173 ... Imaging control unit, 175 ... Calculation unit, 180 ... Bus, 200 ... image supply device, 301 ... incident optical system, 302 ... spectroscopic element, 303 ... image pickup element, 304 ... reflective film, 305 ... reflective film, 306 ... gap changing part, 400 ... spectral image pickup device, 400A ... spectral imaging Device, M1 ... High precision mode, M2 ... High speed mode, M3 ... Optimal mode.

Claims (15)

撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置の制御方法であって、
前記分光撮像装置が第1モードであるとき、
前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて対象物を撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、
前記分光撮像装置が第2モードであるとき、
前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて前記対象物を撮像したN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成し、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、分光撮像装置の制御方法。
It is a control method of a spectroscopic image pickup device including an image pickup element and a spectroscopic element.
When the spectroscopic image pickup device is in the first mode,
The spectroscopic image pickup device generates a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths in which an object is imaged by different output wavelengths of the spectroscopic element.
When the spectroscopic image pickup device is in the second mode,
The spectroscopic image pickup device generates a second measurement spectrum consisting of N2 wavelengths in which the object is imaged by different output wavelengths of the spectroscopic element.
A control method for a spectroscopic image pickup apparatus, wherein N1 is an integer of 2 or more and N2 is an integer smaller than N1.
請求項1に記載の分光撮像装置の制御方法であって、
前記第1モードで生成された前記第1測定スペクトル、または、前記第2モードで生成された前記第2測定スペクトルに基づいて、前記対象物のスペクトルを導出する、分光撮像装置の制御方法。
The method for controlling a spectroscopic image pickup apparatus according to claim 1.
A method for controlling a spectroscopic image pickup apparatus, which derives a spectrum of an object based on the first measurement spectrum generated in the first mode or the second measurement spectrum generated in the second mode.
請求項2に記載の分光撮像装置の制御方法であって、
前記N2個の波長からなるスペクトルから前記N1個の波長からなるスペクトルを推定する変換データを用いて、前記第2モードで得られた前記第2測定スペクトルを変換することで、前記対象物のスペクトルを推定する、分光撮像装置の制御方法。
The method for controlling a spectroscopic image pickup apparatus according to claim 2.
The spectrum of the object is obtained by converting the second measurement spectrum obtained in the second mode by using the conversion data for estimating the spectrum consisting of the N1 wavelength from the spectrum consisting of the N2 wavelengths. A method of controlling a spectroscopic image pickup device to estimate.
請求項2又は請求項3に記載の分光撮像装置の制御方法であって、
前記対象物のスペクトルは、前記第1モードで得られた前記第1測定スペクトルと、前記第2モードで得られた前記第2測定スペクトルと、を有し、
前記第1測定スペクトル及び前記第2測定スペクトルの少なくとも一方に基づいて、前記出力波長の間隔を異ならせる、分光撮像装置の制御方法。
The method for controlling a spectroscopic image pickup apparatus according to claim 2 or 3.
The spectrum of the object has the first measurement spectrum obtained in the first mode and the second measurement spectrum obtained in the second mode.
A method for controlling a spectroscopic imaging device in which the intervals between output wavelengths are different based on at least one of the first measurement spectrum and the second measurement spectrum.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の分光撮像装置の制御方法であって、
前記分光素子は、一対の反射膜と、前記一対の反射膜のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部を有し、前記撮像素子へ入射される光の光路上に配置された波長可変干渉フィルターである、分光撮像装置の制御方法。
The method for controlling a spectroscopic image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The spectroscopic element has a pair of reflective films and a gap changing portion capable of changing the gap size of the pair of reflective films, and is a wavelength variable interference filter arranged on an optical path of light incident on the image pickup element. There is a control method for a spectroscopic image sensor.
撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置であって、
前記分光撮像装置が第1モードであるとき、
前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて対象物を撮像したN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成し、
前記分光撮像装置が第2モードであるとき、
前記分光撮像装置により、前記分光素子の出力波長を異ならせて前記対象物を撮像したN2個の第2測定スペクトルを生成し、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、分光撮像装置。
A spectroscopic image pickup device including an image pickup element and a spectroscopic element.
When the spectroscopic image pickup device is in the first mode,
The spectroscopic image pickup device generates a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths in which an object is imaged by different output wavelengths of the spectroscopic element.
When the spectroscopic image pickup device is in the second mode,
The spectroscopic image pickup device generates N2 second measurement spectra in which the object is imaged by making the output wavelengths of the spectroscopic elements different.
A spectroscopic image pickup device in which N1 is an integer of 2 or more and N2 is an integer smaller than N1.
撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置による撮像データに基づき、対象物を特定するためのコンピュータープログラムであって、
前記分光撮像装置の第1モードにおいて、出力波長を異ならせて前記対象物を撮像し、2以上の整数であるN1個の波長からなる第1測定スペクトルを生成する処理と、
前記分光撮像装置の第2モードにおいて、出力波長を異ならせて前記対象物を撮像し、N1よりも小さい整数であるN2個の波長からなる第2測定スペクトルを生成する処理と、のうち少なくとも一方をコンピューターに実行させるコンピュータープログラム。
A computer program for identifying an object based on image pickup data obtained by a spectroscopic image pickup device equipped with an image pickup element and a spectroscopic element.
In the first mode of the spectroscopic image pickup apparatus, a process of imaging the object with different output wavelengths and generating a first measurement spectrum consisting of N1 wavelengths which are integers of 2 or more.
In the second mode of the spectroscopic image pickup apparatus, at least one of a process of imaging the object with different output wavelengths and generating a second measurement spectrum consisting of two wavelengths of N2, which is an integer smaller than N1. A computer program that causes a computer to run.
撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置、並びに画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターを含む表示システムの制御方法であって、
前記表示システムが第1モードであるとき、
前記投射画像を前記分光撮像装置により、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN1個の第1撮像データを生成し、
前記プロジェクターにより、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、
前記プロジェクターにより、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、
前記表示システムが第2モードであるとき、
前記投射画像を前記分光撮像装置により、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN2個の第2撮像データを生成し、
前記プロジェクターにより、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、
前記プロジェクターにより、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、表示システムの制御方法。
A method for controlling a display system including a spectroscopic image pickup device including an image pickup element and a spectroscopic element, and a projector that projects a projection image based on image data onto a projection surface.
When the display system is in the first mode
The projected image was imaged by the spectroscopic imaging device with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements to generate N1 first imaging data.
The projector generates the first corrected image data obtained by correcting the first image data based on the N1 first imaging data.
The projector projects a first projection image based on the first corrected image data onto the projection surface.
When the display system is in the second mode
The projected image was imaged by the spectroscopic imaging device with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements to generate N2 second imaging data.
The projector generates a second corrected image data obtained by correcting the first image data based on the N2 second imaging data.
The projector includes projecting a second projected image based on the second corrected image data onto the projection surface.
A display system control method in which N1 is an integer of 2 or more and N2 is an integer smaller than N1.
前記N1個の第1撮像データに基づいて色に関する所定情報を測定し、測定結果に基づいて前記第1画像データを補正したデータが前記第1補正画像データである、請求項8記載の表示システムの制御方法。 The display system according to claim 8, wherein predetermined information regarding color is measured based on the N1 first image pickup data, and the data obtained by correcting the first image data based on the measurement result is the first corrected image data. Control method. 前記第1モードのときの前記N1個の第1撮像データから得られる色の所定の測定結果と、前記第2モードのときの前記N2個の第2撮像データから得られる色の所定の測定結果とを対応づける変換データを予め取得し、
前記第2モードであるとき、前記N2個の第2撮像データから得られる前記所定の測定結果を、前記変換データに基づいて前記N1個の第1撮像データから得られる前記所定の測定結果に相当する情報に変換し、変換後の情報に基づいて前記第1画像データを補正したデータを、前記第2補正画像データとしている、請求項9記載の表示システムの制御方法。
A predetermined measurement result of a color obtained from the N1 first imaging data in the first mode and a predetermined measurement result of a color obtained from the N2 second imaging data in the second mode. Obtain the conversion data that associates with and in advance,
In the second mode, the predetermined measurement result obtained from the N2 second imaging data corresponds to the predetermined measurement result obtained from the N1 first imaging data based on the conversion data. The control method of the display system according to claim 9, wherein the data obtained by converting the data into the information to be used and correcting the first image data based on the converted information is used as the second corrected image data.
前記プロジェクターにより、前記第1モード及び第2モードの選択肢を含むOSDメニューを含む投射画像を投射する、請求項8から10のいずれか一項に記載の表示システムの制御方法。 The control method for a display system according to any one of claims 8 to 10, wherein the projector projects a projected image including an OSD menu including the options of the first mode and the second mode. 前記分光素子は、一対の反射膜と、前記一対の反射膜のギャップ寸法を変更可能なギャップ変更部を有し、前記撮像素子へ入射される光の光路上に配置された波長可変干渉フィルターである、請求項8から11のいずれか一項に記載の表示システムの制御方法。 The spectroscopic element has a pair of reflective films and a gap changing portion capable of changing the gap size of the pair of reflective films, and is a wavelength variable interference filter arranged on an optical path of light incident on the image pickup element. A control method for a display system according to any one of claims 8 to 11. 画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターの制御方法であって、
前記プロジェクターが第1モードであるとき、
前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN1個の第1撮像データを取得し、
前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、
前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、
前記プロジェクターが第2モードであるとき、
前記投射画像を前記分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN2個の第2撮像データを取得し、
前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、
前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、プロジェクターの制御方法。
It is a control method of a projector that projects a projected image based on image data on a projection surface.
When the projector is in the first mode
The first image pickup data of N1 pieces of the projected image imaged by the spectroscopic image pickup apparatus with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements of the spectroscopic image pickup apparatus were acquired.
Based on the N1 first imaging data, the first corrected image data obtained by correcting the first image data is generated.
A first projection image based on the first corrected image data is projected onto the projection surface.
When the projector is in the second mode
The second imaging data of N2 pieces captured by the spectroscopic imaging device with the projected image at different spectral wavelengths of the spectroscopic elements of the spectroscopic imaging device was acquired.
Based on the N2 second imaging data, the second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated.
Including projecting a second projection image based on the second corrected image data onto the projection surface.
A projector control method in which N1 is an integer of 2 or more and N2 is an integer smaller than N1.
撮像素子及び分光素子を備える分光撮像装置、並びに画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターを含む表示システムであって、
前記表示システムが第1モードであるとき、
前記分光撮像装置は、前記投射画像を、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN1個の第1撮像データを生成し、
前記プロジェクターは、前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、
前記表示システムが第2モードであるとき、
前記分光撮像装置は、前記投射画像を、前記分光素子の分光波長を異ならせて撮像したN2個の第2撮像データを生成し、
前記プロジェクターは、前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、表示システム。
A display system including a spectroscopic image pickup device including an image pickup element and a spectroscopic element, and a projector that projects a projection image based on image data onto a projection surface.
When the display system is in the first mode
The spectroscopic imaging device generates N1 first imaging data obtained by imaging the projected image at different spectral wavelengths of the spectroscopic element.
The projector generates a first corrected image data corrected with the first image data based on the N1 first imaging data, and projects a first projected image based on the first corrected image data on the projection surface. death,
When the display system is in the second mode
The spectroscopic imaging device generates N2 second imaging data obtained by imaging the projected image at different spectral wavelengths of the spectroscopic element.
The projector generates a second corrected image data obtained by correcting the first image data based on the N2 second imaging data, and a second projected image based on the second corrected image data is displayed on the projection surface. Including projecting
A display system in which N1 is an integer greater than or equal to 2 and N2 is an integer smaller than N1.
画像データに基づいた投射画像を投射面に投射するプロジェクターであって、
前記プロジェクターが第1モードであるとき、
前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN1個の第1撮像データを取得し、
前記N1個の第1撮像データに基づき、第1画像データを補正した第1補正画像データを生成し、
前記第1補正画像データに基づいた第1投射画像を前記投射面に投射し、
前記プロジェクターが第2モードであるとき、
前記投射画像を分光撮像装置により、前記分光撮像装置の分光素子の分光波長を異ならせて撮像されたN2個の第2撮像データを取得し、
前記N2個の第2撮像データに基づき、前記第1画像データを補正した第2補正画像データを生成し、
前記第2補正画像データに基づいた第2投射画像を前記投射面に投射することを含み、
N1は2以上の整数であり、N2はN1よりも小さい整数である、プロジェクター。
A projector that projects a projected image based on image data onto a projection surface.
When the projector is in the first mode
The first image pickup data of N1 pieces of the projected image imaged by the spectroscopic image pickup apparatus with different spectral wavelengths of the spectroscopic elements of the spectroscopic image pickup apparatus were acquired.
Based on the N1 first imaging data, the first corrected image data obtained by correcting the first image data is generated.
A first projection image based on the first corrected image data is projected onto the projection surface.
When the projector is in the second mode
The second imaging data of N2 pieces captured by different spectral wavelengths of the spectral elements of the spectral imaging device was acquired by the spectral imaging device for the projected image.
Based on the N2 second imaging data, the second corrected image data obtained by correcting the first image data is generated.
Including projecting a second projection image based on the second corrected image data onto the projection surface.
A projector in which N1 is an integer greater than or equal to 2 and N2 is an integer smaller than N1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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