JP3852453B2 - Projector and exposure adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、スクリーンなどの投射対象物に投射光を投射して、画像を表示するプロジェクタに関し、特に、投射光の投射される投射光範囲の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、投射対象物を撮影する撮像部と、を備えるプロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a projector that displays an image by projecting projection light onto a projection object such as a screen, and in particular, a zoom lens capable of changing the size of a projection light range onto which projection light is projected, The present invention relates to a projector including an imaging unit that captures an image of a projection target.
近年のプロジェクタでは、投射レンズ内にズームレンズを備え、そのズームレンズを駆動させ、そのズームレンズのズーム位置を変化させることにより、スクリーン上に形成される投射光範囲の大きさを自在に可変できるものが知られている。 In recent projectors, a zoom lens is provided in a projection lens, the zoom lens is driven, and the zoom position of the zoom lens is changed to freely change the size of the projection light range formed on the screen. Things are known.
また、そのようなプロジェクタをスクリーンの前方に設置する場合、プロジェクタからスクリーンに投射された投射光によって、スクリーン上に適切に画像が表示されるように、予め、プロジェクタにおいて、ズーム調整,キーストーン補正,フォーカス調整など種々の調整を行う必要がある。 When such a projector is installed in front of the screen, zoom adjustment and keystone correction are performed in advance in the projector so that an image is appropriately displayed on the screen by the projection light projected from the projector onto the screen. Various adjustments such as focus adjustment are required.
しかしながら、可搬性のあるプロジェクタの場合、プロジェクタを設置する度に、スクリーンとの相対的位置が変わる可能性があるため、ユーザは、上記のような各種調整を、その都度行わねばならず、非常に煩雑であった。 However, in the case of a portable projector, the relative position with respect to the screen may change every time the projector is installed. Therefore, the user must make various adjustments as described above. It was complicated.
そこで、従来においては、例えば、下記の特許文献1に記載されているように、プロジェクタにモニタカメラを設けると共に、そのプロジェクタをスクリーンの前方に設置した際に、まず、プロジェクタによってスクリーン上に調整用パターン画像を投射表示させ、そのパターン画像を表示するスクリーンをモニタカメラによって撮影し、その撮影画像を解析して、その解析結果に基づいて、上記した各種調整を自動的に行うようにしていた。 Therefore, conventionally, for example, as described in Patent Document 1 below, when a projector is provided with a monitor camera and the projector is installed in front of the screen, first, the projector is used for adjustment on the screen. A pattern image is projected and displayed, a screen for displaying the pattern image is photographed by a monitor camera, the photographed image is analyzed, and the above-described various adjustments are automatically performed based on the analysis result.
一般に、モニタカメラでは、入射した光を電気信号に変換するCCD(Charge Coupled Device)などを備えており、撮影画像の全体の明るさを予め設定された値(露出目標値)にするために、シャッタ速度やゲイン(感度)や絞りなどを可変する機能(自動露出)を有している。 In general, a monitor camera includes a CCD (Charge Coupled Device) that converts incident light into an electrical signal, and the like, in order to set the overall brightness of a captured image to a preset value (exposure target value). It has a function (automatic exposure) for changing the shutter speed, gain (sensitivity), aperture, and the like.
図7は従来におけるモニタカメラの自動露出による効果を説明するための説明図である。図7において、上段は、調整用パターン画像の表示されたスクリーンを示し、中段は、そのスクリーンをモニタカメラによって撮影して得た撮影画像を示し、下段は、その撮影画像において、中央の水平線(破線)に沿って並ぶ各画素の明るさを表す値を示している。また、(A)はプロジェクタの通常時の状態を示しており、(B)は、プロジェクタの低輝度設定時の状態を示している。
なお、撮影画像における各画素の明るさを表す値を、以下、階調値という。かかる階調値は、モニタカメラ(CCDモジュール)から出力される撮影画像の画像信号から得られる値である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the effect of automatic exposure of a conventional monitor camera. In FIG. 7, the upper part shows a screen on which the adjustment pattern image is displayed, the middle part shows a photographed image obtained by photographing the screen with a monitor camera, and the bottom part shows a central horizontal line ( A value representing the brightness of each pixel arranged along the broken line) is shown. (A) shows the normal state of the projector, and (B) shows the state when the projector is set to low brightness.
A value representing the brightness of each pixel in the captured image is hereinafter referred to as a gradation value. Such a gradation value is a value obtained from the image signal of the captured image output from the monitor camera (CCD module).
図7において、調整用パターン画像は全面白の画像であり、上段に示すように、スクリーンにおいて、パターン画像として表示された白色部分の範囲が上記した投射光範囲となる。 In FIG. 7, the adjustment pattern image is a white image on the entire surface, and as shown in the upper part, the range of the white portion displayed as the pattern image on the screen is the above-described projection light range.
また、モニタカメラによって撮影して得られる撮影画像は、中段のようになる。 The captured image obtained by capturing with the monitor camera is as shown in the middle row.
また、下段において、横軸は撮影画像の中央水平線上における各画素の位置に対応し、縦軸は各画素の階調値を示している。 In the lower part, the horizontal axis corresponds to the position of each pixel on the central horizontal line of the captured image, and the vertical axis represents the gradation value of each pixel.
プロジェクタにおいて、光源ランプが低輝度設定にされている場合は、通常時に比較して、プロジェクタから投射される投射光の輝度は低くなる。そのため、スクリーン上に表示されるパターン画像の明るさも、図7(B)に示すように、(A)の通常時に比較して、暗くなっている。しかし、そのパターン画像をモニタカメラによって自動露出で撮影すると、被写体が暗くても撮影画像の全体の明るさが適正になるように、シャッタ速度やゲインや絞りなどが調整されるため、その撮影画像では、パターン画像の明るさは、図7(B)に示すように、(A)の通常時と変わらない。従って、撮影画像において、黒色部分(すなわち、投射光範囲外の部分)は無視できるほど暗いため、黒色部分における各画素の階調値は0とみなせるのに対し、白色部分(すなわち、パターン画像の部分)における各画素の階調値は、ほぼ、所望階調値Ltのまま、変化しない。 In the projector, when the light source lamp is set to a low luminance setting, the luminance of the projection light projected from the projector is lower than in the normal case. Therefore, as shown in FIG. 7B, the brightness of the pattern image displayed on the screen is also darker than in the normal state of FIG. However, when the pattern image is taken with a monitor camera with automatic exposure, the shutter speed, gain, aperture, etc. are adjusted so that the overall brightness of the shot image is appropriate even when the subject is dark. Then, as shown in FIG. 7B, the brightness of the pattern image is not different from the normal time of (A). Accordingly, in the photographed image, the black portion (that is, the portion outside the projection light range) is so dark that it can be ignored. Therefore, the gradation value of each pixel in the black portion can be regarded as 0, whereas the white portion (that is, the pattern image) The gradation value of each pixel in (part) remains almost the same as the desired gradation value Lt.
このように、モニタカメラにおいて自動露出機能を働かせることにより、プロジェクタにおいて、光源ランプを低輝度設定し、スクリーン上に表示されるパターン画像の明るさが暗くなっても、撮影画像において、白色部分(すなわち、パターン画像の部分)における各画素の階調値を、通常時と同様に、所望階調値Ltにほぼ維持することができる。このことは、低輝度設定時に限らず、光源ランプが経年劣化して、その輝度が落ちた場合でも、同様である。 In this way, by operating the automatic exposure function in the monitor camera, even if the brightness of the light source lamp is set low in the projector and the brightness of the pattern image displayed on the screen becomes dark, the white portion ( That is, the gradation value of each pixel in the pattern image portion) can be substantially maintained at the desired gradation value Lt as in the normal case. This is not limited to the low luminance setting, and the same applies to the case where the luminance of the light source lamp deteriorates with age and the luminance decreases.
しかしながら、このようなズームレンズとモニタカメラを備えるプロジェクタにおいては、ズームレンズのズーム位置を変えて、スクリーン上の投射光範囲の大きさを変化させた場合に、モニタカメラの自動露出に起因して、次のような問題があった。 However, in such a projector having a zoom lens and a monitor camera, when the zoom lens zoom position is changed to change the size of the projection light range on the screen, the monitor camera is automatically exposed. There were the following problems.
図8は従来におけるズーム位置を変えた場合の、モニタカメラの自動露出による問題を説明するための説明図である。図8において、図7と同様に、上段は調整用パターン画像の表示されたスクリーンを、中段はそのスクリーンの撮影画像を、下段はその撮影画像における画素の階調値を、それぞれ示している。また、(A)はズームレンズのズーム位置を中間位置にした場合の状態を示しており、(B)はそのズーム位置をワイド側にした場合の状態を示しており、(C)はそのズーム位置をテレ側にした場合の状態を示している。 FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a problem caused by automatic exposure of the monitor camera when the zoom position in the related art is changed. In FIG. 8, as in FIG. 7, the upper row shows the screen on which the adjustment pattern image is displayed, the middle row shows the captured image of the screen, and the lower row shows the gradation value of the pixel in the captured image. (A) shows the state when the zoom position of the zoom lens is set to the intermediate position, (B) shows the state when the zoom position is set to the wide side, and (C) shows the zoom position. The state when the position is set to the tele side is shown.
プロジェクタにおいて、ズームレンズのズーム位置をワイド側にした場合、スクリーン上における投射光範囲の面積は、図8(B)の上段に示すように、(A)の中間位置に比較して、広くなり、表示されるパターン画像も拡大する。従って、そのパターン画像をモニタカメラによって撮影すると、その撮影画像において、白色部分(すなわち、パターン画像の部分)の面積は、図8(B)の中段に示すように、(A)の中間位置に比較して広くなり、黒色部分(即ち、投射光範囲外の部分)の面積は狭くなる。 In the projector, when the zoom position of the zoom lens is set to the wide side, the area of the projection light range on the screen is wider than the intermediate position of (A) as shown in the upper part of FIG. The displayed pattern image is also enlarged. Therefore, when the pattern image is photographed by the monitor camera, the area of the white portion (that is, the pattern image portion) in the photographed image is at an intermediate position of (A) as shown in the middle part of FIG. The area of the black part (that is, the part outside the projection light range) becomes narrower.
このとき、その撮影を自動露出で行うと、撮影画像の全体の明るさを露出計算値として算出し、その露出計算値が、予め設定された露出目標値に等しくなるように、シャッタ速度やゲインや絞りなどが制御される。ここで、撮影画像の全体の明るさは、CCDにおける各画素で検出される光を電気信号に変換して増幅した量の総和でもあり、その値は、その撮影画像における各画素の階調値の平均値に比例する。よって、通常、露出計算値は、撮影画像における全画素の階調値の平均値を用いる。 At this time, if the shooting is performed with automatic exposure, the overall brightness of the shot image is calculated as the exposure calculation value, and the shutter speed and gain are set so that the exposure calculation value becomes equal to the preset exposure target value. And aperture are controlled. Here, the overall brightness of the photographed image is also the sum of the amount of light detected by each pixel in the CCD converted into an electric signal, and the value is the gradation value of each pixel in the photographed image. It is proportional to the average value of. Therefore, normally, an average value of gradation values of all pixels in the photographed image is used as the exposure calculation value.
一方、露出目標値は、予め設定された一定値であるため、図8(A)に示すように、ズーム位置が中間位置である場合に、露出計算値が、その露出目標値に一致していたとすると、上記したように、ズーム位置をワイド側にして、撮影画像における白色部分の面積が広くなった場合、その面積の広がり分だけ、全画素の階調値の平均値、すなわち、露出計算値は、露出目標値よりも上昇する。その結果、自動露出が働いて、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう、シャッタ速度やゲインや絞りなどを変化させると、撮影画像における全画素の階調値の平均値は下がることになる。上述したように、撮影画像において、黒色部分は無視できるほど暗く、黒色部分における各画素の階調値は0とみなせるので、全画素の階調値の平均値が下がるということは、図8(B)の下段に示すように、白色部分における各画素の階調値が所望階調値Ltよりも下がるということに他ならない。 On the other hand, since the exposure target value is a preset constant value, as shown in FIG. 8A, when the zoom position is the intermediate position, the calculated exposure value matches the exposure target value. As described above, when the zoom position is set to the wide side and the area of the white portion in the photographed image is widened, the average value of the gradation values of all pixels, that is, the exposure calculation, is equivalent to the spread of the area. The value rises above the exposure target value. As a result, if the shutter speed, gain, aperture, etc. are changed so that the automatic exposure works and the calculated exposure value becomes equal to the exposure target value, the average value of the gradation values of all the pixels in the captured image will decrease. . As described above, in the photographed image, the black portion is so dark that it can be ignored, and the gradation value of each pixel in the black portion can be regarded as 0. Therefore, the average value of the gradation values of all the pixels decreases. As shown in the lower part of B), the gradation value of each pixel in the white portion is none other than the desired gradation value Lt.
反対に、ズームレンズのズーム位置をテレ側にした場合、スクリーン上における投射光範囲の面積は、図8(C)の上段に示すように、(A)の中間位置に比較して、狭くなり、表示されるパターン画像も縮小する。従って、そのパターン画像をモニタカメラによって撮影すると、その撮影画像において、白色部分(すなわち、パターン画像の部分)の面積は、図8(C)の中段に示すように、(A)の中間位置に比較して狭くなり、黒色部分(即ち、投射光範囲外の部分)の面積は広くなる。 On the contrary, when the zoom position of the zoom lens is set to the tele side, the area of the projection light range on the screen is narrower than the middle position of (A) as shown in the upper part of FIG. The displayed pattern image is also reduced. Therefore, when the pattern image is photographed by the monitor camera, the area of the white portion (that is, the pattern image portion) in the photographed image is at an intermediate position of (A) as shown in the middle part of FIG. In comparison, the area becomes narrower and the area of the black portion (that is, the portion outside the projection light range) becomes wider.
このように、撮影画像における白色部分の面積が狭くなった場合、その面積の狭まばり分だけ、全画素の階調値の平均値、すなわち、露出計算値は、露出目標値よりも低下する。その結果、自動露出が働いて、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう、シャッタ速度やゲインや絞りなどを変化させると、撮影画像における全画素の階調値の平均値は上がり、結果として、図8(C)の下段に示すように、白色部分における各画素の階調値が所望階調値Ltよりも上がることになる。 As described above, when the area of the white portion in the photographed image is narrowed, the average value of the gradation values of all the pixels, that is, the calculated exposure value is lower than the exposure target value by the narrowness of the area. . As a result, if the shutter speed, gain, aperture, etc. are changed so that the automatic exposure works and the calculated exposure value is equal to the exposure target value, the average value of the gradation values of all the pixels in the captured image increases, and as a result As shown in the lower part of FIG. 8C, the gradation value of each pixel in the white portion is higher than the desired gradation value Lt.
以上説明したように、従来においては、ズームレンズのズーム位置をワイド側にして、スクリーン上の投射光範囲の面積が広くなった場合には、モニタカメラの自動露出に起因して、撮影画像における白色部分の各画素の階調値が所望階調値Ltよりも下がってしまい、反対に、テレ側にして投射光範囲の面積が狭くなった場合には、白色部分の各画素の階調値が所望階調値Ltよりも上がってしまい、何れの場合も、白色部分の階調値の平均値を所望階調値Ltに維持することはできなかった。 As described above, conventionally, when the zoom position of the zoom lens is set to the wide side and the area of the projection light range on the screen is widened, in the captured image due to the automatic exposure of the monitor camera. When the gradation value of each pixel in the white portion falls below the desired gradation value Lt, and conversely, when the area of the projection light range becomes narrower on the tele side, the gradation value of each pixel in the white portion In this case, the average value of the gradation values in the white portion cannot be maintained at the desired gradation value Lt.
従って、このように、ズームレンズのズーム位置の変化によって、撮影画像における白色部分の階調値の平均値が所望階調値Ltから外れてしまうと、その後、上述したように、その撮影画像を解析して、その解析結果に基づき、種々の調整を自動的に行おうとした場合に、調整の内容によっては、適正な調整が行えないという問題があった。 Accordingly, when the average value of the gradation values of the white portion in the photographed image deviates from the desired gradation value Lt due to the change in the zoom position of the zoom lens, the photographed image is thereafter changed as described above. When analysis is performed and various adjustments are automatically performed based on the analysis results, there is a problem that appropriate adjustment cannot be performed depending on the content of the adjustment.
なお、このような問題は、調整用パターン画像が、全面白である場合に限らず、白色以外の他の特定の色(例えば、緑色など)である場合にも、あるいは、全面でなく一部である場合にも、起こり得る。 Such a problem is not limited to the case where the adjustment pattern image is entirely white, but is also a case where the adjustment pattern image is a specific color other than white (for example, green) or a part of the adjustment pattern image. Can also occur.
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、ズームレンズのズーム位置が変化しても、撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる技術を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and even if the zoom position of the zoom lens changes, the average gradation value of the specific color portion represented by the specific color in the captured image An object of the present invention is to provide a technique capable of maintaining a value substantially at a desired gradation value.
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第1のプロジェクタは、投射対象物に投射光を投射して、画像を表示させるプロジェクタであって、
前記投射光の投射される投射光範囲の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズのズーム位置を検出するズームレンズ位置検出部と、
制御部と、
前記投射対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、算出した前記露出計算値が、前記制御部によって設定される露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ズームレンズ位置検出部によって検出された前記ズーム位置を取得し、取得した前記ズーム位置に応じて、前記撮像制御部に設定すべき前記露出目標値を変化させることを要旨とする。
In order to achieve at least a part of the above object, a first projector of the present invention is a projector that projects projection light onto a projection object and displays an image,
A zoom lens capable of changing the size of the projection light range onto which the projection light is projected;
A zoom lens position detector for detecting a zoom position of the zoom lens;
A control unit;
An imaging unit for imaging the projection object;
An exposure calculation value is calculated from a captured image captured by the imaging unit, and exposure adjustment is performed in the imaging unit so that the calculated exposure calculation value is substantially equal to an exposure target value set by the control unit. An imaging control unit;
With
The control unit acquires the zoom position detected by the zoom lens position detection unit, and changes the exposure target value to be set in the imaging control unit according to the acquired zoom position. To do.
このように、第1のプロジェクタでは、ズームレンズのズーム位置に応じて、露出目標値を変化させている。従って、例えば、ズーム位置をワイド側にして、撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の面積が広くなった場合、撮像制御部において、撮影画像から算出される露出計算値は上昇するが、例えば、ズーム位置がワイド側になるのに伴って、露出目標値も上昇するように変化させれば、自動露出として、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう露出調整が行われても、撮影画像における全画素の階調値の平均値は下がらないため、特定色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる。また、ズーム位置をテレ側にして、撮影画像における特定色部分の面積が狭くなった場合、撮像制御部において、撮影画像から算出される露出計算値は低下するが、例えば、ズーム位置がテレ側になるのに伴って、露出目標値も低下するように変化させれば、自動露出として、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう露出調整が行われても、撮影画像における全画素の階調値の平均値は上がらないため、特定色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる。 Thus, in the first projector, the exposure target value is changed according to the zoom position of the zoom lens. Therefore, for example, when the zoom position is set to the wide side and the area of the specific color portion represented by a specific color in the captured image becomes large, the exposure calculation value calculated from the captured image increases in the imaging control unit. However, for example, if the exposure target value is changed so as to increase as the zoom position becomes wide, exposure adjustment is performed so that the calculated exposure value becomes equal to the exposure target value as automatic exposure. However, since the average value of the gradation values of all the pixels in the photographed image does not decrease, the average value of the gradation values of the specific color portion can be substantially maintained at the desired gradation value. In addition, when the zoom position is set to the tele side and the area of the specific color portion in the captured image becomes narrow, the exposure calculation value calculated from the captured image is reduced in the imaging control unit. If the exposure target value is changed so as to decrease, the exposure level is adjusted so that the calculated exposure value is equal to the exposure target value as automatic exposure. Since the average value of the tone values does not increase, the average value of the tone values of the specific color portion can be substantially maintained at the desired tone value.
本発明の第1のプロジェクタにおいて、前記制御部は、取得した前記ズーム位置に基づいて、前記撮影部によって撮影された撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が、前記ズーム位置の変化に関わらず所望階調値にほぼ等しくなるような、露出目標値を算出し、算出した前記露出目標値を前記撮像制御部に設定するようにしてもよい。 In the first projector according to the aspect of the invention, the control unit may calculate an average gradation value of a specific color portion represented by a specific color in the captured image captured by the imaging unit based on the acquired zoom position. An exposure target value may be calculated such that the value is substantially equal to the desired gradation value regardless of the change in the zoom position, and the calculated exposure target value may be set in the imaging control unit.
また、本発明の第1のプロジェクタにおいて、前記ズームレンズの各ズーム位置に対応して、前記撮影部によって撮影される撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が、前記ズーム位置の変化に関わらず所望階調値にほぼ等しくなるような、露出目標値がそれぞれ設定された露出目標値テーブルを、予め用意し、
前記制御部は、取得した前記ズーム位置に基づいて、前記露出目標値テーブルを参照し、前記ズーム位置に対応した露出目標値を導き出し、導き出した前記露出目標値を前記撮像制御部に設定するようにしてもよい。
Further, in the first projector of the present invention, an average of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in a captured image photographed by the photographing unit corresponding to each zoom position of the zoom lens. An exposure target value table in which exposure target values are set in advance so that the value is substantially equal to the desired gradation value regardless of the change in the zoom position is prepared in advance.
The control unit refers to the exposure target value table based on the acquired zoom position, derives an exposure target value corresponding to the zoom position, and sets the derived exposure target value in the imaging control unit. It may be.
このように、取得したズーム位置に基づいて、露出目標値を算出したり、露出目標値テーブルから導き出したりして、得られた露出目標値を撮影制御部に設定することにより、取得したズーム位置に応じて露出目標値を変化させることができ、ズーム位置が変化しても、撮影画像における特定色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる。 Thus, based on the acquired zoom position, the exposure target value is calculated or derived from the exposure target value table, and the obtained exposure target value is set in the shooting control unit, so that the acquired zoom position is obtained. The exposure target value can be changed according to the zoom level, and even if the zoom position is changed, the average value of the gradation values of the specific color portion in the photographed image can be substantially maintained at the desired gradation value.
本発明の第2のプロジェクタは、投射対象物に投射光を投射して、画像を表示させるプロジェクタであって、
前記投射光の投射される投射光範囲の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
制御部と、
前記投射対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、算出した前記露出計算値が、前記制御部によって設定される露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記撮影部によって撮影された撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように、前記撮像制御部に設定すべき前記露出目標値を変化させることを要旨とする。
The second projector of the present invention is a projector that projects projection light onto a projection object and displays an image,
A zoom lens capable of changing the size of the projection light range onto which the projection light is projected;
A control unit;
An imaging unit for imaging the projection object;
An exposure calculation value is calculated from a captured image captured by the imaging unit, and exposure adjustment is performed in the imaging unit so that the calculated exposure calculation value is substantially equal to an exposure target value set by the control unit. An imaging control unit;
With
The control unit acquires a captured image captured by the capturing unit, and an average value of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in the acquired captured image is substantially equal to a desired gradation value. Thus, the gist is to change the exposure target value to be set in the imaging control unit.
このように、第2のプロジェクタでは、撮影画像における特定色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように、露出目標値を変化させている。従って、ズームレンズのズーム位置が変化しても、露出目標値は、特定色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように変化するので、撮影画像における特定色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる。 As described above, in the second projector, the exposure target value is changed so that the average value of the gradation values of the specific color portion in the photographed image becomes substantially equal to the desired gradation value. Therefore, even if the zoom position of the zoom lens changes, the exposure target value changes so that the average value of the gradation values of the specific color portion is substantially equal to the desired gradation value. The average value of the gradation values can be substantially maintained at the desired gradation value.
なお、本発明は、上記したプロジェクタなどの装置発明の態様に限ることなく、プロジェクタの撮像部における露出調整を行う方法など、方法発明としての態様で実現することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described aspects of the apparatus invention such as a projector, but can also be realized as an aspect of a method invention such as a method of performing exposure adjustment in an imaging unit of a projector.
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
1.プロジェクタの構成:
2.画像投射動作:
3.露出目標値設定動作:
4.実施例の効果:
5.変形例:
5−1.変形例1:
5−2.変形例2:
5−3.変形例3:
5−4.変形例4:
5−5.変形例5:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
1. Projector configuration:
2. Image projection operation:
3. Exposure target value setting operation:
4). Effects of the embodiment:
5). Variations:
5-1. Modification 1:
5-2. Modification 2:
5-3. Modification 3:
5-4. Modification 4:
5-5. Modification 5:
1.プロジェクタの構成:
図1は本発明の一実施例としてのプロジェクタの構成を示すブロック図である。このプロジェクタ100は、可搬性を有するプロジェクタであって、図1に示すように、A/D変換部102と、撮像部104と、撮像制御部105と、撮影画像メモリ106と、画像処理部108と、液晶パネル駆動部110と、照明光学系112と、液晶パネル114と、ズームレンズ116を備える投射光学系118と、CPU120と、ズームレンズ位置検出部122と、ズームレンズ駆動部124と、リモコン制御部126と、リモコン128と、を備えている。
1. Projector configuration:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a projector as an embodiment of the present invention. The
なお、図1では、CPU120は、バスを介して、撮像制御部105,撮影画像メモリ106,画像処理部108,液晶パネル駆動部110,ズームレンズ位置検出部122,ズームレンズ駆動部124,リモコン制御部126のみとつながっているように描いてあるが、実際には他の構成部ともつながっている。また、撮像部104はCCDを備えており、その撮像部104及び撮像制御部105は、モニタカメラとしてのCCDモジュール130を構成している。ズームレンズ位置検出部122は、例えば、ズームエンコーダなどによって構成することができる。また、図1において、露出目標値テーブル格納部107については、後述する。
In FIG. 1, the
また、本実施例において、図1に示す撮像部104は請求項に記載の撮像部に、撮像制御部105は請求項に記載の撮像制御部に、ズームレンズ116は請求項に記載のズームレンズに、ズームレンズ位置検出部122は請求項に記載のズームレンズ位置検出部に、CPU120は請求項における制御部に、それぞれ、相当する。
In this embodiment, the
2.画像投射動作:
それでは、まず、プロジェクタ100における通常動作である画像投射動作について簡単に説明する。
2. Image projection operation:
First, an image projection operation that is a normal operation in the
図1において、ユーザがリモコン128を用いて、画像投射の開始を指示すると、リモコン128は、入力されたその指示を無線通信によってリモコン制御部126に伝える。リモコン制御部126は、リモコン128からの指示をバスを介してCPU120に伝える。CPU120は、それら指示に基づいて、画像処理部108を始めとする各構成部を制御して、画像投射動作を行う。
In FIG. 1, when the user instructs the start of image projection using the
まず、A/D変換部102が、ビデオプレーヤやテレビやDVDプレーヤなどから出力された画像信号や、パーソナルコンピュータなどから出力された画像信号を入力し、これらアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、画像処理部108に出力する。画像処理部108は、画像の表示状態(例えば、輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色の濃さ、色合いなど)が所望の状態となるように、入力されたデジタル画像信号を調整し、液晶パネル駆動部110へ出力する。
First, the A /
液晶パネル駆動部110は、入力されたデジタル画像信号に基づいて、液晶パネル114を駆動する。これにより、液晶パネル114では、照明光学系112から射出された照明光を、画像情報に応じて変調する。投射光学系118は、プロジェクタ100の筐体の前面に取り付けられており、液晶パネル114によって変調された投射光を、スクリーン(図示せず)に投射する。これにより、スクリーン上には、画像が投射表示される。
The liquid crystal
3.露出目標値設定動作:
それでは、プロジェクタ100における本発明の特徴部分である露出目標値設定動作について、詳細に説明する。
3. Exposure target value setting operation:
Now, an exposure target value setting operation which is a characteristic part of the present invention in the
従来においては、上述したように、モニタカメラの自動露出で用いられる露出目標値は、常に一定であったが、本実施例においては、ズームレンズ116のズーム位置が変化しても、撮影画像における白色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ維持されるよう、ズーム位置に応じて、露出目標値を変化させるようにしている。
Conventionally, as described above, the exposure target value used in the automatic exposure of the monitor camera has always been constant, but in this embodiment, even if the zoom position of the
そこで、ユーザが、スクリーンの前方における所望の位置にプロジェクタ100を設置した後、プロジェクタ100の電源をオンすると、プロジェクタ100は、種々の調整を行うために、スクリーン上に調整用パターン画像を投射表示させる。
Therefore, when the user installs the
具体的には、画像処理部108が、調整用パターン画像を生成して、デジタル画像信号として液晶パネル駆動部110へ出力する。前述したとおり、液晶パネル駆動部110は、入力されたデジタル画像信号に基づいて液晶パネル114を駆動し、液晶パネル114は、照明光学系112から射出された照明光を、その画像情報に応じて変調する。投射光学系118は、液晶パネル114によって変調された投射光を、ズームレンズ116などを介して、スクリーンに投射する。これにより、スクリーンには、調整用パターン画像が表示される。
Specifically, the
なお、本実施例では、調整用パターン画像として、例えば、全面白の画像を用いるものとする。従って、スクリーン上においては、図7または図8の上段で示したように、そのパターン画像として表示される白色部分の範囲が投射光範囲となる。 In this embodiment, it is assumed that, for example, a white image is used as the adjustment pattern image. Therefore, on the screen, as shown in the upper part of FIG. 7 or FIG. 8, the range of the white portion displayed as the pattern image is the projection light range.
こうして、スクリーン上にパターン画像が表示された後、次に、ユーザが、スクリーン上における投射光範囲の大きさを調整すべく、リモコン128のズームボタン(図示せず)を操作して、ズーム位置の移動を指示すると、リモコン128は、入力されたその指示を無線通信によってリモコン制御部126に伝える。リモコン制御部126は、リモコン128からの指示をバスを介してCPU120に伝える。CPU120は、その指示に基づいて、ズームレンズ駆動部124を制御して、投射光学系118が備えるズームレンズ116を駆動し、ズームレンズ116のズーム位置を移動させる。その後、スクリーン上における投射光範囲が所望の大きさとなったところで、ユーザが、リモコン128のズームボタンを操作して、ズーム位置の移動停止を指示すると、CPU120は、その指示に基づいて、ズームレンズ駆動部124を制御して、ズームレンズ116のズーム位置の移動を停止させる。このとき、ズームレンズ位置検出部122は、ズームレンズ116のズーム位置を検出して、その検出結果をズーム量としてCPU120に伝える。本実施例において、ズーム量は、ズーム位置がテレ側の最端部にある場合を、「0」とし、ワイド側の最端部にある場合を、「255」としている。
After the pattern image is displayed on the screen in this way, the user then operates a zoom button (not shown) of the
また、CPU120は、図示せざるメモリから露出目標値設定処理プログラムを読み出して実行する。具体的には、CPU120は、図2に示す処理手順に従って、撮像制御部105を始めとする各構成部を制御して、露出目標値の設定動作を行うことになる。
Further, the
図2は図1のプロジェクタにおける露出目標値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of exposure target value setting processing in the projector of FIG.
図2に示す処理が開始されると、CPU120は、ズームレンズ位置検出部122より伝えられたズーム量を取得し(ステップS102)、その取得したズーム量に基づいて、そのズーム量に応じた露出目標値を算出する(ステップS104)。具体的には、次の手法によって、ズーム量に応じた露出目標値を算出する。ここで、取得したズーム量をZ、算出すべき露出目標値をRとする。
When the processing shown in FIG. 2 is started, the
図3はCCDモジュール130によって撮影された撮影画像を示す説明図である。本実施例においては、前述したとおり、調整用パターン画像として、全面白の画像を用いるため、図3において、撮影画像における白色部分は、投射光範囲の部分となっており、黒色部分は、投射光範囲外の部分となっている。
FIG. 3 is an explanatory view showing a photographed image photographed by the
今、撮影画像において、白色部分(すなわち、投射光範囲の部分)の横辺の長さをw、縦辺の長さをh、白色部分の面積をSzとする。投射光範囲の大きさとズーム量Zとの関係では、一般に、投射光範囲の横辺の長さがズーム量Zに比例することが知られている。従って、白色部分の横辺の長さwは、式(1)で表される。
w=k×Z+w0 (1)
但し、k,w0は、それぞれ、定数である。
Now, in the captured image, the length of the horizontal side of the white portion (that is, the portion of the projection light range) is w, the length of the vertical side is h, and the area of the white portion is Sz. Regarding the relationship between the size of the projection light range and the zoom amount Z, it is generally known that the length of the horizontal side of the projection light range is proportional to the zoom amount Z. Accordingly, the length w of the horizontal side of the white portion is expressed by Expression (1).
w = k × Z + w0 (1)
However, k and w0 are constants, respectively.
よって、白色部分の面積Szをズーム量Zで表すと、式(1)から、式(2)のごとくになる。
Sz=w×h
=K×w×w
=K×(k×Z+w0)2 (2)
但し、Kはアスペクト比に応じた係数である。例えば、パターン画像のアスペクト比が4:3である場合には、K=3/4となる。
Therefore, when the area Sz of the white portion is expressed by the zoom amount Z, the equation (1) is changed to the equation (2).
Sz = w × h
= K × w × w
= K × (k × Z + w0) 2 (2)
Here, K is a coefficient corresponding to the aspect ratio. For example, when the aspect ratio of the pattern image is 4: 3, K = 3/4.
一方、白色部分の階調値の平均値をL、撮影画像全体の面積をSccd、撮影画像における全画素の階調値の平均値をLccdとすると、その平均値Lccdは、式(3)で表される。
Lccd=Sz×L/Sccd (3)
撮影画像において、黒色部分(すなわち、投射光範囲外の部分)は無視できるほど暗いため、黒色部分における各画素の階調値は0とみなせるからである。
なお、例えば、撮影画像において、画素の階調値が0ではないが、或る閾値以下である部分については、投射光範囲外であると判断して、その部分における画素の階調値を0に置き換えて計算するようにしてもよい。
On the other hand, assuming that the average value of the gradation values of the white portion is L, the area of the entire captured image is Sccd, and the average value of the gradation values of all the pixels in the captured image is Lccd, the average value Lccd is given by equation (3). expressed.
Lccd = Sz × L / Sccd (3)
This is because in the captured image, the black portion (that is, the portion outside the projection light range) is so dark that it can be ignored, so that the gradation value of each pixel in the black portion can be regarded as zero.
Note that, for example, in a captured image, the gradation value of a pixel is not 0, but a portion having a certain threshold value or less is determined to be outside the projection light range, and the gradation value of the pixel in that portion is set to 0. You may make it calculate by replacing with.
ところで、自動露出では、前述したとおり、露出計算値として、撮影画像における全画素の階調値の平均値Lccdを用いており、その露出計算値Lccdが露出目標値Rに等しくなるように、シャッタ速度やゲインや絞りなどが制御される。従って、式(3)において、LccdにRを代入することにより、露出目標値Rは、式(4)で表される。
R=Sz×L/Sccd (4)
By the way, in the automatic exposure, as described above, the average value Lccd of the gradation values of all pixels in the photographed image is used as the exposure calculation value, and the shutter is set so that the exposure calculation value Lccd is equal to the exposure target value R. Speed, gain, aperture, etc. are controlled. Therefore, by substituting R for Lccd in equation (3), the exposure target value R is expressed by equation (4).
R = Sz × L / Sccd (4)
従って、ズームレンズ116のズーム位置、すなわち、ズーム量Zの変化に関わらず、撮影画像における白色部分の階調値の平均値Lが所望階調値Ltをほぼ維持するようにするには、式(4)において、LにLtを、Szに式(2)の値を、それぞれ代入して、式(5)を導き、ズーム量Zに応じて露出計算値Rを式(5)に従って算出すればよい。
R=K×(k×Z+w0)2×Lt/Sccd (5)
Therefore, in order to maintain the average value L of the gradation value of the white portion in the photographed image substantially at the desired gradation value Lt regardless of the zoom position of the
R = K × (k × Z + w0) 2 × Lt / Sccd (5)
次に、CPU120は、ズーム量Zに応じて算出した露出目標値Rを、撮像制御部105に設定し(ステップS106)、撮像制御部105に対して、撮影を指示し(ステップS108)、図2に示す露出目標値設定処理を終了する。
Next, the
これにより、撮像制御部105は、撮像部104を制御して、撮影を開始させる。撮像部104は、パターン画像の表示されたスクリーンを撮影する。また、このとき、撮像制御部105は、撮像部104によって撮影された撮影画像から、全画素の階調値の平均値Lccdを露出計算値として算出し、その露出計算値が、CPU120により設定された露出目標値Rに等しくなるように、撮像部104におけるシャッタ速度やゲインや絞りなどを制御して、自動露出を行う。
Thereby, the
こうして、撮像部104は、パターン画像の表示されたスクリーンを撮影すると、撮影した撮影画像をデジタル画像信号として画像処理部108へ出力する。画像処理部108は、入力されたデジタル画像信号に、所望の処理を施した後、撮影画像メモリ106に書き込み、その内容を更新していく。
Thus, when the
CPU120は、その後、撮影画像メモリ106からデジタル画像信号を読み出して、撮影画像を取得し、その撮影画像を解析する。そして、その解析結果に基づいて、各種調整を実行する。
Thereafter, the
4.実施例の効果:
図4はズーム位置を変えた場合の、撮影画像における白色部分の各画素の階調値を示す説明図である。図4において、図7または図8と同様に、上段は調整用パターン画像の表示されたスクリーンを、中段はそのスクリーンの撮影画像を、下段はその撮影画像における画素の階調値を、それぞれ示している。また、(A)はズームレンズのズーム位置を中間位置にした場合の状態を示しており、(B)はそのズーム位置をワイド側にした場合の状態を示しており、(C)はそのズーム位置をテレ側にした場合の状態を示している。
4). Effects of the embodiment:
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the gradation value of each pixel in the white portion of the photographed image when the zoom position is changed. 4, as in FIG. 7 or FIG. 8, the upper row shows the screen on which the adjustment pattern image is displayed, the middle row shows the captured image of the screen, and the lower row shows the gradation value of the pixel in the captured image. ing. (A) shows the state when the zoom position of the zoom lens is set to the intermediate position, (B) shows the state when the zoom position is set to the wide side, and (C) shows the zoom position. The state when the position is set to the tele side is shown.
ズーム位置が中間位置である場合、図4(A)の下段に示すように、撮影画像における白色部分の各画素の階調値が所望階調値Ltに一致していたとする。本実施例においては、ズームレンズ116のズーム位置、すなわち、ズーム量Zに応じて、露出目標値Rを、式(5)に従い変化させている。従って、ズーム位置をワイド側にして(すなわち、ズーム量Zを増やして)、撮影画像における白色部分の面積が広くなった場合、その面積の広がり分だけ、全画素の階調値の平均値Lccd、すなわち、露出計算値は上昇するが、露出目標値Rも、式(5)に従って、ズーム量Zが増えた分だけ、上昇する。その結果、自動露出が働いて、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう、シャッタ速度やゲインや絞りなどを変化させても、撮影画像における全画素の階調値の平均値は下がらないため、本実施例においては、図4(B)の下段に示すように、白色部分における各画素の階調値を所望階調値Ltにほぼ維持することができる。
When the zoom position is the intermediate position, it is assumed that the gradation value of each pixel in the white portion in the captured image matches the desired gradation value Lt as shown in the lower part of FIG. In the present embodiment, the exposure target value R is changed according to the expression (5) according to the zoom position of the
一方、ズーム位置をテレ側にして(すなわち、ズーム量Zを減らして)、撮影画像における白色部分の面積が狭くなった場合も、同様に、その面積の狭まばり分だけ、全画素の階調値の平均値Lccd、すなわち、露出計算値は低下するが、露出目標値Rも、式(5)に従って、ズーム量Zが減った分だけ、低下する。その結果、自動露出が働いて、露出計算値が露出目標値に等しくなるよう、シャッタ速度やゲインや絞りなどを変化させても、撮影画像における全画素の階調値の平均値は上がらないため、本実施例においては、図4(C)の下段に示すように、白色部分における各画素の階調値を所望階調値Ltにほぼ維持することができる。 On the other hand, when the zoom position is set to the tele side (that is, the zoom amount Z is reduced) and the area of the white portion in the photographed image is reduced, similarly, the steps of all the pixels are reduced by the narrowed area. The average value Lccd of the tone values, that is, the calculated exposure value is lowered, but the exposure target value R is also lowered by the amount of the zoom amount Z according to the equation (5). As a result, even if the shutter speed, gain, aperture, etc. are changed so that the automatic exposure works and the calculated exposure value is equal to the target exposure value, the average value of the gradation values of all pixels in the captured image does not increase. In this embodiment, as shown in the lower part of FIG. 4C, the gradation value of each pixel in the white portion can be substantially maintained at the desired gradation value Lt.
このように、本実施例においては、ズームレンズ116のズーム位置が変化しても、撮影画像における白色部分の階調値の平均値を所望階調値Ltにほぼ維持することができる。
As described above, in this embodiment, even if the zoom position of the
5.変形例:
なお、本発明は上記した実施例や実施形態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て実施することが可能である。
5). Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
5−1.変形例1:
上記した実施例においては、ズーム量Zに応じた露出目標値Rは、CPU120が、式(5)に従って計算により導き出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ズーム量毎に、そのズーム量Zに応じた露出目標値Rを、予め、計算または実測により求め、その結果を露出目標値テーブルとして、図1に点線で示す露出目標値テーブル格納部107に格納しておく。そして、CPU120は、露出目標値テーブル格納部107からその露出目標値テーブルを読み出して参照し、取得したズーム量Zから、そのズーム量Zに応じた露出目標値Rを導き出すようにしてもよい。
5-1. Modification 1:
In the above-described embodiment, the exposure target value R corresponding to the zoom amount Z has been calculated by the
図5はそのような露出目標値テーブルの一例を示す説明図である。図5において、(A)は露出目標値テーブルの内容であり、(B)はその露出目標値テーブルより得られるズーム量Zと露出目標値Rとの関係を示すグラフである。なお、ズーム量Zに関する大小は、エンコーダ値のとり方によって、反対になる場合がある。 FIG. 5 is an explanatory view showing an example of such an exposure target value table. 5A shows the contents of the exposure target value table, and FIG. 5B is a graph showing the relationship between the zoom amount Z and the exposure target value R obtained from the exposure target value table. The magnitude of the zoom amount Z may be opposite depending on how the encoder value is taken.
この例では、撮像部104の備えるCCDは640×480画素であるため、撮影画像全体の面積Sccdは640×480となっている。また、調整用パターン画像としては、アスペクト比4:3の全面白の画像を用いており、ズーム位置がテレ側の最端部にある場合、撮影画像における白色部分の面積Szは、300×225であるのに対し、ワイド側の最端部にある場合は、600×450である。さらに、所望階調値Ltは200としている。
In this example, the CCD included in the
図5に示すように、露出目標値Rは、ズーム量Zが増加するのに伴って、増加している。つまり、露出目標値Rとしては、ズームレンズ116のズーム位置がテレ側にあるほど、値は小さく、ワイド側にあるほど、値は大きくなる。
As shown in FIG. 5, the exposure target value R increases as the zoom amount Z increases. That is, the exposure target value R is smaller as the zoom position of the
なお、図5(A)に示す露出目標値テーブルでは、ズーム量Zは「5」刻みの値として記載されているが、実際には、その記載した値をaとした場合に、例えば、a−2.5<Z≦a+2.5の範囲のズーム量Zに関しては、値aに対応する露出目標値Rを用いるようにする。 In the exposure target value table shown in FIG. 5A, the zoom amount Z is described as a value in increments of “5”, but actually, when the described value is a, for example, a For the zoom amount Z in the range of −2.5 <Z ≦ a + 2.5, the exposure target value R corresponding to the value a is used.
5−2.変形例2:
上記した実施例においては、調整用パターン画像として、全面白の画像を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。従って、調整用パターン画像としては、後に行われる調整の内容に応じて、適正なパターン画像を用いることができる。
5-2. Modification 2:
In the above-described embodiment, a white image is used as the adjustment pattern image, but the present invention is not limited to this. Therefore, an appropriate pattern image can be used as the adjustment pattern image in accordance with the content of adjustment performed later.
また、上述した式(4)からも明らかなように、露出目標値Rは、撮影画像における白色部分の面積Szには依存するが、白色部分の形状には依存していない。従って、調整用パターン画像としては、白色部分の面積が同じであれば、白色部分の形状はどのような形状であっても、ズーム量Zに応じて算出される露出目標値Rは変わらない。 Further, as is apparent from the above-described equation (4), the exposure target value R depends on the area Sz of the white portion in the captured image, but does not depend on the shape of the white portion. Therefore, as the adjustment pattern image, if the area of the white portion is the same, the exposure target value R calculated according to the zoom amount Z does not change regardless of the shape of the white portion.
また、例えば、調整用パターン画像として、全面白の画像ではなく、全面白の画像に比較して、白色部分の縦方向の長さを1/3とすることにより、白色部分の面積を1/3とした横長の画像を用いた場合には、撮影画像において、白色部分の面積Szは、式(2)'のごとくになる。
Sz=(1/3)×K×(k×Z+w0)2 (2)'
Further, for example, as the adjustment pattern image, the length of the white portion in the vertical direction is set to 1/3 as compared with the entire white image instead of the entire white image, thereby reducing the area of the white portion to 1 /. When a horizontally long image of 3 is used, the area Sz of the white portion in the captured image is as shown in Expression (2) ′.
Sz = (1/3) × K × (k × Z + w0) 2 (2) ′
従って、露出目標値Rも、式(5)'のように表される。
R=(1/3)×K×(k×Z+w0)2×Lt/Sccd (5)'
Therefore, the exposure target value R is also expressed as in Expression (5) ′.
R = (1/3) × K × (k × Z + w0) 2 × Lt / Sccd (5) ′
よって、撮影画像における白色部分の面積Szが小さくなるほど、図5(B)に示したズーム量Zと露出目標値Rとの関係を表すカーブは緩やかになる。 Therefore, as the area Sz of the white portion in the photographed image becomes smaller, the curve representing the relationship between the zoom amount Z and the exposure target value R shown in FIG.
さらにまた、例えば、調整用パターン画像として、白色ではなく、他の特定の色、例えば、緑色,灰色などを用いるようにしてもよい。 Furthermore, for example, as the adjustment pattern image, other specific colors such as green and gray may be used instead of white.
5−3.変形例3:
上記した実施例では、撮像制御部105は、撮像部104におけるシャッタ速度やゲインや絞りなどを制御して、自動露出を行っていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、シャッタ速度,ゲイン及び絞りのうち、いずれか1つを制御して、自動露出を行ってもよいし、あるいは、2つ以上を組み合わせ、それらを制御して自動露出を行ってもよい。
5-3. Modification 3:
In the above-described embodiment, the
5−4.変形例4:
上記した実施例では、ズーム位置がテレ側の最端部にある場合を、ズーム量「0」とし、ワイド側の最端部にある場合を、ズーム量「255」としていたが、本発明はこれらの値に限定されるものではなく、ワイド側の最端部にある場合、ズーム量を「255」以外の値としてもよい。また、ズーム位置がワイド側の最端部にある場合を、ズーム量「0」としてもよい。また、ズーム量にオフセット値を持たせてもよい。さらに、ズームレンズ116のズーム位置に対応する値であれば、ズーム量以外の値を用いるようにしてもよい。
5-4. Modification 4:
In the above-described embodiment, the zoom amount is “0” when the zoom position is at the extreme end on the tele side, and the zoom amount is “255” when the zoom position is at the extreme end on the wide side. The zoom amount is not limited to these values, and the zoom amount may be a value other than “255” when the zoom lens is at the extreme end on the wide side. Also, the zoom amount “0” may be set when the zoom position is at the widest end. Also, the zoom amount may have an offset value. Further, a value other than the zoom amount may be used as long as the value corresponds to the zoom position of the
なお、この変形例の場合、上述した式(1)〜(5)自体も、その変形に応じて、修正する必要がある。 In the case of this modification, the above-described formulas (1) to (5) themselves need to be corrected according to the modification.
5−5.変形例5:
上記した実施例においては、ズームレンズ116のズーム位置が変化しても、撮影画像における白色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ維持されるよう、ズーム位置に応じて、露出目標値を変化させるようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、白色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように、露出目標値を変化させるようにしてもよい。
5-5. Modification 5:
In the above-described embodiment, even if the zoom position of the
この変形例におけるプロジェクタの構成は、図1に示したプロジェクタ100の構成とほぼ同じである。但し、この変形例では、ズームレンズ116のズーム位置、すなわち、ズーム量を把握する必要がないため、ズームレンズ位置検出部122は不要である。
The configuration of the projector in this modification is almost the same as the configuration of the
図6は変形例における露出目標値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of exposure target value setting processing in the modification.
ユーザが、リモコン128のズームボタンを操作することにより、ズームレンズ116のズーム位置が所望の位置に移動した場合に、図6に示す処理が開始されると、CPU120は、図示せざるメモリから初期値を読み出し、その初期値を露出目標値Rとして、撮像制御部105に設定した上で(ステップS202)、撮像制御部105に対して、撮影を指示する(ステップS204)。これにより、撮像制御部105は、撮像部104を制御して、撮影を開始させ、撮像部104は、パターン画像の表示されたスクリーンを撮影する。このとき、撮像制御部105は、撮像部104による撮影画像から露出計算値を算出し、その露出計算値が、設定された露出目標値R、すなわち、初期値に等しくなるように、撮像部104におけるシャッタ速度などを制御して、自動露出を行う。また、撮像部104によって撮影された撮影画像は、デジタル画像信号として、画像処理部108を介して撮影画像メモリ106に書き込まれ、その内容が更新されていく。
When the user operates the zoom button of the
次に、CPU120は、撮影画像メモリ106からデジタル画像信号を読み出して、撮影画像を取得し、その撮影画像を解析して、撮影画像における白色部分の階調値の平均値を導き出す(ステップS206)。そして、CPU120は、図示せざるメモリから所望階調値Ltを読み出して、白色部分の階調値の平均値を所望階調値Ltと比較する(ステップS208)。その結果、白色部分の階調値の平均値が所望階調値Ltよりも低い場合には、先に撮像制御部105に設定した露出目標値よりも高い値を、新たな露出目標値Rとして撮像制御部105に設定し(ステップS210)、逆に、所望階調値Ltよりも高い場合には、先に撮像制御部105に設定した露出目標値よりも低い値を、新たな露出目標値Rとして撮像制御部105に設定する(ステップS212)。そして、CPU120は、再度、撮影画像メモリ106から撮影画像を取得して、その撮影画像における白色部分の階調値の平均値を導き出し、以下、同様の処理を、白色部分の階調値の平均値が所望階調値Ltと等しくなるまで繰り返す。比較の結果、ついに、白色部分の階調値の平均値が所望階調値Ltと等しくなったら、CPU120は、撮像制御部105に対して、撮影を指示する(ステップS214)。撮像部104は、既に撮影中であるため、撮像制御部105は、撮像部104に撮影を継続させる。
Next, the
以上のように動作させることにより、この変形例においても、ズームレンズ116のズーム位置の変化に対して、撮影画像における白色部分の階調値の平均値を所望階調値にほぼ維持することができる。
By operating as described above, even in this modified example, the average value of the gradation value of the white portion in the photographed image can be substantially maintained at the desired gradation value with respect to the change in the zoom position of the
100...プロジェクタ
102...A/D変換部
104...撮像部
105...撮像制御部
106...撮影画像メモリ
107...露出目標値テーブル格納部
108...画像処理部
110...液晶パネル駆動部
112...照明光学系
114...液晶パネル
116...ズームレンズ
118...投射光学系
120...CPU
122...ズームレンズ位置検出部
124...ズームレンズ駆動部
126...リモコン制御部
128...リモコン
130...CCDモジュール
DESCRIPTION OF
122 ... Zoom lens
Claims (7)
前記投射光の投射される投射光範囲の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
前記ズームレンズのズーム位置を検出するズームレンズ位置検出部と、
制御部と、
前記投射対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、算出した前記露出計算値が、前記制御部によって設定される露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ズームレンズ位置検出部によって検出された前記ズーム位置を取得し、取得した前記ズーム位置に応じて、前記撮像制御部に設定すべき前記露出目標値を変化させることを特徴とするプロジェクタ。 A projector that projects projection light onto a projection object to display an image,
A zoom lens capable of changing the size of the projection light range onto which the projection light is projected;
A zoom lens position detector for detecting a zoom position of the zoom lens;
A control unit;
An imaging unit for imaging the projection object;
An exposure calculation value is calculated from a captured image captured by the imaging unit, and exposure adjustment is performed in the imaging unit so that the calculated exposure calculation value is substantially equal to an exposure target value set by the control unit. An imaging control unit;
With
The control unit acquires the zoom position detected by the zoom lens position detection unit, and changes the exposure target value to be set in the imaging control unit according to the acquired zoom position. Projector.
前記制御部は、取得した前記ズーム位置に基づいて、前記撮影部によって撮影された撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が、前記ズーム位置の変化に関わらず所望階調値にほぼ等しくなるような、露出目標値を算出し、算出した前記露出目標値を前記撮像制御部に設定することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The control unit, based on the acquired zoom position, an average value of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in a captured image captured by the imaging unit corresponds to a change in the zoom position. Regardless of the case, the projector calculates an exposure target value that is substantially equal to the desired gradation value, and sets the calculated exposure target value in the imaging control unit.
前記ズームレンズの各ズーム位置に対応して、前記撮影部によって撮影される撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が、前記ズーム位置の変化に関わらず所望階調値にほぼ等しくなるような、露出目標値がそれぞれ設定された露出目標値テーブルを、予め用意し、
前記制御部は、取得した前記ズーム位置に基づいて、前記露出目標値テーブルを参照し、前記ズーム位置に対応した露出目標値を導き出し、導き出した前記露出目標値を前記撮像制御部に設定することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
Corresponding to each zoom position of the zoom lens, the average value of the gradation values of the specific color portion represented by the specific color in the captured image captured by the imaging unit is independent of the change in the zoom position. Prepare in advance an exposure target value table in which exposure target values are set so as to be approximately equal to the desired gradation value,
The controller refers to the exposure target value table based on the acquired zoom position, derives an exposure target value corresponding to the zoom position, and sets the derived exposure target value in the imaging control unit. Projector.
前記投射光の投射される投射光範囲の大きさを変化させることが可能なズームレンズと、
制御部と、
前記投射対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、算出した前記露出計算値が、前記制御部によって設定される露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う撮像制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記撮影部によって撮影された撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように、前記撮像制御部に設定すべき前記露出目標値を変化させることを特徴とするプロジェクタ。 A projector that projects projection light onto a projection object to display an image,
A zoom lens capable of changing the size of the projection light range onto which the projection light is projected;
A control unit;
An imaging unit for imaging the projection object;
An exposure calculation value is calculated from a captured image captured by the imaging unit, and exposure adjustment is performed in the imaging unit so that the calculated exposure calculation value is substantially equal to an exposure target value set by the control unit. An imaging control unit;
With
The control unit acquires a captured image captured by the capturing unit, and an average value of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in the acquired captured image is substantially equal to a desired gradation value. The projector is characterized in that the exposure target value to be set in the imaging control unit is changed.
(a)前記ズームレンズのズーム位置を検出する工程と、
(b)検出した前記ズーム位置に基づいて、前記ズーム位置に応じた露出目標値を導き出す工程と、
(c)前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、前記露出計算値が、導き出した前記露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う工程と、
を備える露出調整方法 A zoom lens capable of projecting projection light onto a projection object to display an image and changing the size of a projection light range onto which the projection light is projected, and an imaging unit for photographing the projection object A method of performing exposure adjustment in the imaging unit,
(A) detecting a zoom position of the zoom lens;
(B) deriving an exposure target value according to the zoom position based on the detected zoom position;
(C) calculating an exposure calculation value from a captured image captured by the imaging unit, and performing exposure adjustment in the imaging unit so that the exposure calculation value is substantially equal to the derived exposure target value;
Exposure adjustment method comprising
前記工程(b)では、前記ズーム位置に応じた前記露出目標値として、前記撮影部によって撮影された撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が、前記ズーム位置の変化に関わらず所望階調値にほぼ等しくなるような値を導き出すことを特徴とする露出調整方法。 The exposure adjustment method according to claim 5,
In the step (b), as the exposure target value according to the zoom position, an average value of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in the captured image captured by the imaging unit is An exposure adjustment method characterized by deriving a value that is substantially equal to a desired gradation value regardless of a change in zoom position.
(a)前記撮影部によって撮影された撮影画像から露出計算値を算出し、前記露出計算値が、露出目標値にほぼ等しくなるように、前記撮像部における露出調整を行う工程と、
(b)前記撮影部によって撮影された撮影画像を取得する工程と、
(c)取得した前記撮影画像における、特定の色で表された特定色部分の階調値の平均値が所望階調値にほぼ等しくなるように、前記露出目標値を変化させる工程と、
を備える露出調整方法 A zoom lens capable of projecting projection light onto a projection object to display an image and changing the size of a projection light range onto which the projection light is projected, and an imaging unit for photographing the projection object A method of performing exposure adjustment in the imaging unit,
(A) calculating an exposure calculation value from a captured image captured by the imaging unit, and performing exposure adjustment in the imaging unit so that the exposure calculation value is substantially equal to an exposure target value;
(B) obtaining a photographed image photographed by the photographing unit;
(C) changing the exposure target value so that an average value of gradation values of a specific color portion represented by a specific color in the acquired photographed image is substantially equal to a desired gradation value;
Exposure adjustment method comprising
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