JP3852454B2 - Projector and exposure adjustment method - Google Patents

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JP3852454B2 JP2004080437A JP2004080437A JP3852454B2 JP 3852454 B2 JP3852454 B2 JP 3852454B2 JP 2004080437 A JP2004080437 A JP 2004080437A JP 2004080437 A JP2004080437 A JP 2004080437A JP 3852454 B2 JP3852454 B2 JP 3852454B2
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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、その投射光範囲を撮影することが可能な撮像部と、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 capable of photographing the projection light range.

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.

特開2000−241874号公報JP 2000-241874 A

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, the average value of the gradation values of all the pixels in the captured 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面積に関連したパラメータを導き出し、導き出した前記パラメータに応じて、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 projector according to 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 obtains a photographed image photographed by the photographing unit, derives a parameter related to the area of a specific color portion represented by a specific color in the obtained photographed image, and depends on the derived parameter Thus, the gist is to change the exposure target value to be set in the imaging control unit.

このように、本発明のプロジェクタでは、撮影画像における特定色部分の面積に関連したパラメータに応じて、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、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、その面積の広がりに応じて、上記パラメータも大きくなるのに伴い、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、その面積の狭まばり分だけ、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、その面積の狭まばりに応じて、上記パラメータも小さくなるのに伴い、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 projector of the present invention, the exposure target value is changed according to the parameter related to the area of the specific color portion in the captured image. Accordingly, for example, when the zoom position is set to the wide side and the area of the specific color portion in the photographed image is widened, the exposure calculation value calculated from the photographed image is increased in the imaging control unit by the extent of the area. However, for example, if the exposure target value is changed so as to increase as the parameter increases as the area expands, the exposure is calculated so that the calculated exposure value becomes equal to the exposure target value as automatic exposure. Even if the adjustment is performed, the average value of the gradation values of all the pixels in the photographed image does not decrease, so that the average value of the gradation values of the specific color portion can be substantially maintained at the desired gradation value. When the zoom position is set to the tele side and the area of the specific color portion in the photographed image is narrowed, the exposure calculation value calculated from the photographed image is reduced in the imaging control unit by the narrowness of the area. However, for example, if the exposure target value is changed so as to decrease as the parameter becomes smaller according to the narrowness of the area, the calculated exposure value becomes equal to the exposure target value as automatic exposure. Even if exposure adjustment is performed, the average value of the gradation values of all the pixels in the photographed image does not increase, so that the average value of the gradation values of the specific color portion can be substantially maintained at the desired gradation value.

なお、特許請求の範囲及び明細書において、撮影画像における特定色部分の面積に関連したパラメータとは、面積自体のほか、特定色部分を構成する画素、すなわち、特定色画素の画素数や、特定色部分を構成する形状の長さ(例えば、特定色部分が矩形であれば、その1辺の長さなど)などが含まれる。   In the claims and the specification, the parameters related to the area of the specific color portion in the photographed image include the area itself, the pixels constituting the specific color portion, that is, the number of pixels of the specific color pixel, the specific The length of the shape constituting the color portion (for example, the length of one side if the specific color portion is rectangular) is included.

本発明のプロジェクタにおいて、前記制御部は、導き出した前記パラメータに基づいて、前記撮影部によって撮影された撮影画像における特定色部分の階調値の平均値が、前記パラメータ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 projector according to the aspect of the invention, the control unit may determine that the average value of the gradation values of the specific color portion in the captured image captured by the imaging unit is based on the derived parameter regardless of the change of the parameter. An exposure target value that is substantially equal to the tone value may be calculated, and the calculated exposure target value may be set in the imaging control unit.

また、本発明のプロジェクタにおいて、前記パラメータに対応して、前記撮影部によって撮影される撮影画像における特定色部分の階調値の平均値が、前記パラメータ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、導き出した前記パラメータに基づいて、前記露出目標値テーブルを参照し、前記パラメータ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。
In the projector according to the aspect of the invention, the average value of the gradation value of the specific color portion in the photographed image photographed by the photographing unit is approximately equal to the desired gradation value regardless of the change of the parameter. Prepare an exposure target value table in which exposure target values are set in advance so that they are equal,
The control unit refers to the exposure target value table based on the derived parameter, derives an exposure target value corresponding to the parameter, and sets the derived exposure target value in the imaging control unit. Also good.

このように、導き出した前記パラメータに基づいて、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、導き出した前記パラメータ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 derived parameter, the exposure target value is calculated or derived from the exposure target value table, and the obtained exposure target value is set in the imaging control unit, thereby deriving the parameter. 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.

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:
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:

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 projector 100 is a portable projector, and as shown in FIG. 1, an A / D conversion unit 102, an imaging unit 104, an imaging control unit 105, a captured image memory 106, and an image processing unit 108. A liquid crystal panel driving unit 110, an illumination optical system 112, a liquid crystal panel 114, a projection optical system 118 including a zoom lens 116, a CPU 120, a zoom lens driving unit 124, a remote control control unit 126, and a remote control 128. It is equipped with.

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。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 CPU 120 is connected to only the imaging control unit 105, the captured image memory 106, the image processing unit 108, the liquid crystal panel driving unit 110, the zoom lens driving unit 124, and the remote control control unit 126 via a bus. In fact, it is connected to other components. The imaging unit 104 includes a CCD, and the imaging unit 104 and the imaging control unit 105 constitute a CCD module 130 as a monitor camera. In FIG. 1, the exposure target value table storage unit 107 will be described later.

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、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 imaging unit 104 shown in FIG. 1 is the imaging unit described in the claims, the imaging control unit 105 is the imaging control unit described in the claims, and the zoom lens 116 is the zoom lens described in the claims. The CPU 120 corresponds to a control unit in the claims.

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 projector 100 will be briefly described.

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 remote controller 128, the remote controller 128 transmits the input instruction to the remote controller control unit 126 by wireless communication. The remote controller control unit 126 transmits an instruction from the remote controller 128 to the CPU 120 via the bus. Based on these instructions, the CPU 120 controls each component including the image processing unit 108 to perform an image projection operation.

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 / D conversion unit 102 inputs an image signal output from a video player, a television, a DVD player, or the like, or an image signal output from a personal computer or the like, and converts these analog image signals into digital image signals. And output to the image processing unit 108. The image processing unit 108 adjusts the input digital image signal so that the display state of the image (for example, luminance, contrast, synchronization, tracking, color density, hue, etc.) is in a desired state, and the liquid crystal panel Output to the drive unit 110.

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 panel driving unit 110 drives the liquid crystal panel 114 based on the input digital image signal. Thereby, in the liquid crystal panel 114, the illumination light emitted from the illumination optical system 112 is modulated according to the image information. The projection optical system 118 is attached to the front surface of the housing of the projector 100, and projects the projection light modulated by the liquid crystal panel 114 onto a screen (not shown). Thereby, an image is projected and displayed on the screen.

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 projector 100 will be described in detail.

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、撮影画像における白色部分の面積に応じて、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 for automatic exposure of the monitor camera has always been constant, but in this embodiment, even if the zoom position of the zoom lens 116 changes, The exposure target value is changed according to the area of the white portion in the photographed image so that the average value of the gradation values of the white portion is substantially maintained at the desired gradation value.

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 projector 100 at a desired position in front of the screen and then turns on the power of the projector 100, the projector 100 projects and displays an adjustment pattern image on the screen in order to perform various adjustments. Let

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 image processing unit 108 generates an adjustment pattern image and outputs it as a digital image signal to the liquid crystal panel driving unit 110. As described above, the liquid crystal panel driving unit 110 drives the liquid crystal panel 114 based on the input digital image signal, and the liquid crystal panel 114 converts the illumination light emitted from the illumination optical system 112 according to the image information. Modulate. The projection optical system 118 projects the projection light modulated by the liquid crystal panel 114 onto the screen via the zoom lens 116 and the like. As a result, the adjustment pattern image is displayed on the screen.

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。   After the pattern image is displayed on the screen in this way, the user then operates a zoom button (not shown) of the remote control 128 to adjust the size of the projection light range on the screen, and the zoom position. The remote control 128 transmits the input instruction to the remote control unit 126 by wireless communication. The remote controller control unit 126 transmits an instruction from the remote controller 128 to the CPU 120 via the bus. Based on the instruction, the CPU 120 controls the zoom lens driving unit 124 to drive the zoom lens 116 included in the projection optical system 118 and move the zoom position of the zoom lens 116. After that, when the projection light range on the screen reaches a desired size, when the user operates the zoom button of the remote control 128 to instruct to stop moving the zoom position, the CPU 120 performs the zoom lens based on the instruction. The drive unit 124 is controlled to stop the movement of the zoom position of the zoom lens 116.

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 CPU 120 reads and executes an exposure target value setting processing program from a memory (not shown). Specifically, the CPU 120 controls each component including the imaging controller 105 according to the processing procedure shown in FIG.

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、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S102)、撮像制御部105に対して、撮影を指示する(ステップS104)。
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、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やゲインや絞りなどを制御して、自動露出を行う。
When the processing shown in FIG. 2 is started, the CPU 120 reads an initial value from a memory (not shown), sets the initial value as the exposure target value R in the imaging control unit 105 (step S102), and then performs imaging control. The unit 105 is instructed to shoot (step S104).
Thereby, the imaging control unit 105 controls the imaging unit 104 to start imaging. The imaging unit 104 captures a screen on which a pattern image is displayed. At this time, the imaging control unit 105 calculates an average value Lccd of gradation values of all pixels from the captured image captured by the imaging unit 104 as an exposure calculation value, and the exposure calculation value is set by the CPU 120. The automatic exposure is performed by controlling the shutter speed, gain, aperture, and the like in the imaging unit 104 so as to be equal to the exposure target value R, that is, the initial value.

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 image capturing unit 104 captures the screen on which the pattern image is displayed, the image capturing unit 104 outputs the captured image to the image processing unit 108 as a digital image signal. The image processing unit 108 performs a desired process on the input digital image signal, writes it in the captured image memory 106, and updates the contents.

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、2値化処理を施すことにより、白黒2値の撮影画像を取得する。そして、その取得した撮影画像を解析して、撮影画像における白色部分の面積を導き出す(ステップS106)。白色部分の面積は、白色画素の画素数に比例するため、CPU120は、白黒2値の撮影画像から、白色画素の画素数をカウントすることによって、白色部分の面積を導き出すことができる。   Next, the CPU 120 reads out a digital image signal from the photographed image memory 106 and applies a binarization process to obtain a monochrome binary photographed image. Then, the acquired captured image is analyzed to derive the area of the white portion in the captured image (step S106). Since the area of the white portion is proportional to the number of pixels of the white pixel, the CPU 120 can derive the area of the white portion by counting the number of pixels of the white pixel from the monochrome binary captured image.

次に、CPU120は、導き出した白色部分の面積に基づいて、その面積に応じた露出目標値を算出する(ステップS108)。具体的には、次の手法によって、白色部分の面積に応じた露出目標値を算出する。ここで、導き出した撮影画像における白色部分の面積をSz、算出すべき露出目標値をRとする。   Next, the CPU 120 calculates an exposure target value according to the area of the derived white portion (step S108). Specifically, the exposure target value corresponding to the area of the white portion is calculated by the following method. Here, Sz is the area of the white portion in the derived photographed image, and R is the exposure target value to be calculated.

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 CCD module 130. In the present embodiment, as described above, since an entire white image is used as the adjustment pattern image, in FIG. 3, the white portion in the captured image is a portion of the projection light range, and the black portion is projected. It is a part outside the light range.

今、撮影画像における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(1)で表される。
Lccd=Sz×L/Sccd (1)
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。
Now, assuming that the average value of the gradation values of the white portion in the captured image 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 expressed by the formula ( 1).
Lccd = Sz × L / Sccd (1)
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.

一方、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(1)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(2)で表される。
R=Sz×L/Sccd (2)
On the other hand, in the automatic exposure, as described above, the average value Lccd of the gradation values of all the 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. Accordingly, by substituting R for Lccd in equation (1), exposure target value R is expressed by equation (2).
R = Sz × L / Sccd (2)

従って、ズームレンズ116のズーム位置の変化に関わらず、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(2)において、LにLtを代入して、式(3)を導き、白色部分の面積Szに応じて露出計算値Rを式(3)に従って算出すればよい。
R=Sz×Lt/Sccd (3)
Therefore, in order to maintain the average value L of the gradation values of the white portion in the photographed image substantially at the desired gradation value Lt regardless of the change in the zoom position of the zoom lens 116, in Expression (2), L By substituting Lt for Eq. (3), the exposure calculation value R may be calculated according to Eq. (3) according to the area Sz of the white portion.
R = Sz × Lt / Sccd (3)

次に、CPU120は、白色部分の面積Sz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S110)、撮像制御部105に対して、撮影を指示し(ステップS112)、図2に示す露出目標値設定処理を終了する。   Next, the CPU 120 sets the exposure target value R calculated according to the area Sz of the white portion in the imaging control unit 105 (step S110), and instructs the imaging control unit 105 to perform imaging (step S112). Then, the exposure target value setting process shown in FIG.

このとき、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。そして、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露出計算値を算出し、その露出計算値が、CPU120により新たに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。   At this time, since the imaging unit 104 is already shooting, the imaging control unit 105 causes the imaging unit 104 to continue shooting. Then, the imaging control unit 105 calculates the exposure calculation value from the captured image captured by the imaging unit 104, and the imaging unit so that the exposure calculation value becomes equal to the exposure target value R newly set by the CPU 120. Automatic exposure is performed by controlling the shutter speed, gain, aperture, and the like at 104.

こうして、撮像部104によって撮影された撮影画像は、前述したとおり、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。   In this way, the captured image captured by the image capturing unit 104 is written as a digital image signal into the captured image memory 106 via the image processing unit 108 as described above, and the content is updated.

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 CPU 120 reads out a digital image signal from the captured image memory 106, acquires a captured image, and analyzes the captured image. Then, various adjustments are performed based on the analysis result.

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、撮影画像における白色部分の面積Szに応じて、露出目標値Rを、式(3)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、撮影画像における白色部分の面積Szが広くなった場合、その面積Sz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(3)に従って、同様に、その面積Szの広がり分だけ、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 equation (3) according to the area Sz of the white portion in the captured image. Therefore, when the zoom position is set to the wide side and the area Sz of the white portion in the photographed image becomes wide, the average value Lccd of the gradation values of all pixels, that is, the calculated exposure value increases by the extent of the area Sz. However, the exposure target value R is also increased by the extent of the area Sz according to the equation (3). 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 decrease. In this embodiment, as shown in the lower part of FIG. 4B, the gradation value of each pixel in the white portion can be substantially maintained at the desired gradation value Lt.

一方、ズーム位置をテレ側にして、撮影画像における白色部分の面積Szが狭くなった場合も、その面積Sz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(3)に従って、同様に、その面積Szの狭まばり分だけ、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, even when the zoom position is set to the tele side and the area Sz of the white portion in the photographed image is narrowed, the average value Lccd of the gradation values of all the pixels, that is, the exposure calculation, is equivalent to the narrowness of the area Sz Although the value is decreased, the exposure target value R is also decreased by the narrow variation of the area Sz according to the equation (3). 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 zoom lens 116 changes, the average value of the gradation values of the white portion in the captured image can be substantially maintained at the desired gradation value Lt.

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、撮影画像における白色部分の面積Szに応じた露出目標値Rは、CPU120が、式(3)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、白色部分の面積Sz毎に、その面積Sz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、導き出した白色部分の面積Szから、その面積Sz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 area Sz of the white portion in the captured image is derived by the CPU 120 by calculation according to the equation (3), but the present invention is not limited to this. . For example, for each area Sz of the white portion, an exposure target value R corresponding to the area Sz is obtained in advance by calculation or actual measurement, and the result is stored as an exposure target value table in the exposure target value table indicated by a dotted line in FIG. Stored in the unit 107. Then, the CPU 120 reads out and refers to the exposure target value table from the exposure target value table storage unit 107, and may derive the exposure target value R corresponding to the area Sz from the derived area Sz of the white portion. .

図5はそのような露出目標値テーブルより得られる白色部分の面積Szと露出目標値Rとの関係を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the area Sz of the white portion and the exposure target value R obtained from such an exposure target value table.

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 imaging unit 104 has 640 × 480 pixels, so the area Sccd of the entire captured image is 640 × 480. As the adjustment pattern image, a white image with an aspect ratio of 4: 3 is used, and when the zoom position is at the extreme end on the telephoto side, the area Sz of the white portion in the captured image is 300 × 225. On the other hand, when it is at the extreme end on the wide side, it is 600 × 450. Further, the desired gradation value Lt is 200.

図5に示すように、露出目標値Rは、撮影画像における白色部分の面積Szが増加するのに伴い、それに比例して増加している。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って、撮影画像における白色部分の面積Szが小さいほど、値は小さく、ワイド側にあって、その面積Szが大きいほど、値は大きくなる。   As shown in FIG. 5, the exposure target value R increases in proportion to the increase in the area Sz of the white portion in the captured image. That is, as the exposure target value R, the zoom position of the zoom lens 116 is on the telephoto side, and the smaller the area Sz of the white portion in the photographed image is, the smaller the value is, and the larger the area Sz is on the wide side. The value will increase.

5−2.変形例2:
上記した実施例においては、撮影画像における白色部分の面積Szに応じて、露出目標値Rを変化させるようにしていたが、面積Sz自体でなくてもよく、面積Szに関連した値であっても構わない。例えば、図3に示すように、撮影画像において、白色部分の横辺の長さをw、縦辺の長さをhとすると、白色部分の面積Szは、式(4)のごとくになる。
Sz=w×h
=K×w×w
=K×w2 (4)
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。
5-2. Modification 2:
In the above-described embodiment, the exposure target value R is changed according to the area Sz of the white portion in the photographed image. However, the exposure target value R may not be the area Sz itself, and is a value related to the area Sz. It doesn't matter. For example, as shown in FIG. 3, in the captured image, when the length of the horizontal side of the white portion is w and the length of the vertical side is h, the area Sz of the white portion is expressed by Expression (4).
Sz = w × h
= K × w × w
= K × w 2 (4)
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.

従って、式(3)において、Szに式(4)を代入することにより、露出目標値Rは、式(5)で表される。
R=K×w2×Lt/Sccd (5)
Therefore, by substituting Equation (4) for Sz in Equation (3), the exposure target value R is expressed by Equation (5).
R = K × w 2 × Lt / Sccd (5)

従って、ズームレンズ116のズーム位置の変化に関わらず、撮影画像における白色部分の階調値の平均値が所望階調値Ltをほぼ維持するようにするには、白色部分の横辺の長さwに応じて露出計算値Rを式(5)に従って算出すればよい。   Therefore, in order to maintain the average value of the gradation value of the white portion in the photographed image substantially at the desired gradation value Lt regardless of the change in the zoom position of the zoom lens 116, the length of the horizontal side of the white portion is maintained. What is necessary is just to calculate the exposure calculation value R according to Formula (5) according to w.

また、横辺の長さw毎に、その長さwに応じた露出目標値Rを求めて、露出目標値テーブルを生成した場合、図6に示すごとくになる。   In addition, when the exposure target value R corresponding to the length w is obtained for each horizontal side length w and the exposure target value table is generated, the result is as shown in FIG.

図6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6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白色部分の横辺の長さwと露出目標値Rとの関係を示すグラフである。   FIG. 6 is an explanatory view showing an example of such an exposure target value table. 6A is the contents of the exposure target value table, and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the horizontal side length w of the white portion obtained from the exposure target value table and the exposure target value R. is there.

撮像部104の備えるCCDの画素数や調整用パターン画像の内容などは、図5の場合と同様である。   The number of pixels of the CCD provided in the imaging unit 104, the contents of the adjustment pattern image, and the like are the same as those in FIG.

図6に示すように、露出目標値Rは、白色部分の横辺の長さwが長くなるのに伴って、単調に増加している。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って、白色部分の横辺の長さwが短いほど、値は小さく、ワイド側にあって、長さwが長いほど、値は大きくなる。   As shown in FIG. 6, the exposure target value R increases monotonously as the length w of the horizontal side of the white portion increases. That is, as the exposure target value R, the zoom position of the zoom lens 116 is on the tele side, and the shorter the horizontal side length w of the white portion is, the smaller the value is, and on the wide side, the length w is long. The higher the value.

5−3.変形例3:
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。
5-3. Modification 3:
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(3)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、撮影画像における白色部分の面積Szに応じて算出される露出目標値Rは変わらない。   Further, as is clear from the above-described equation (3), 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, as long as the area of the white portion is the same, the exposure target value calculated according to the area Sz of the white portion in the captured image is whatever the shape of the white portion. R does not change.

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るようにしてもよい。   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 /. A horizontally long image of 3 may be used.

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.

5−4.変形例4:
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。
5-4. Modification 4:
In the above-described embodiment, the imaging control unit 105 controls the shutter speed, gain, aperture, and the like in the imaging unit 104 to perform automatic exposure. However, the present invention is not limited to this, and the shutter speed is not limited to this. , Gain and aperture may be controlled to perform automatic exposure, or two or more may be combined and controlled to perform automatic exposure.

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。It is a block diagram which shows the structure of the projector as one Example of this invention. 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。It is a flowchart which shows the process sequence of the exposure target value setting process in the projector of FIG. 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。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a captured image captured by a CCD module. 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。It is explanatory drawing which shows the gradation value of each pixel of the white part in a picked-up image when a zoom position is changed. 第1の変形例における露出目標値テーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the exposure target value table in a 1st modification. 第2の変形例における露出目標値テーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the exposure target value table in a 2nd modification. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the effect by the automatic exposure of the monitor camera in the past. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the problem by the automatic exposure of a monitor camera at the time of changing the zoom position in the past.

符号の説明Explanation of symbols

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
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 SYMBOLS 100 ... Projector 102 ... A / D conversion part 104 ... Imaging part 105 ... Imaging control part 106 ... Captured image memory 107 ... Exposure target value table storage part 108 ... Image processing 110 ... Liquid crystal panel driver 112 ... Illumination optical system 114 ... Liquid crystal panel 116 ... Zoom lens 118 ... Projection optical system 120 ... CPU
124 ... Zoom lens drive unit 126 ... Remote control unit 128 ... Remote control 130 ... CCD module

Claims (5)

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面積に関連したパラメータを導き出し、導き出した前記パラメータに応じて、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 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 obtains a photographed image photographed by the photographing unit, derives a parameter related to the area of a specific color portion represented by a specific color in the obtained photographed image, and depends on the derived parameter The exposure target value to be set in the imaging control unit is changed.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記制御部は、導き出した前記パラメータに基づいて、前記撮影部によって撮影された撮影画像における特定色部分の階調値の平均値が、前記パラメータ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
Based on the derived parameter, the control unit has an average value of gradation values of a specific color portion in a captured image captured by the imaging unit substantially equal to a desired gradation value regardless of a change in the parameter. In such a projector, the exposure target value is calculated, and the calculated exposure target value is set in the imaging control unit.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記パラメータに対応して、前記撮影部によって撮影される撮影画像における特定色部分の階調値の平均値が、前記パラメータ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、導き出した前記パラメータに基づいて、前記露出目標値テーブルを参照し、前記パラメータ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 the parameter, an exposure target value such that an average value of gradation values of a specific color portion in a photographed image photographed by the photographing unit is substantially equal to a desired gradation value regardless of a change in the parameter. Prepare an exposure target value table with each set,
The control unit refers to the exposure target value table based on the derived parameter, derives an exposure target value corresponding to the parameter, and sets the derived exposure target value in the imaging control unit. Projector.
投射対象物に投射光を投射して、画像を表示させると共に、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、前記投射対象物を撮影する撮影部と、を備えるプロジェクタにおいて、前記撮像部における露出調整を行う方法であって、
(a)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、
(b)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面積に関連したパラメータを導き出す工程と、
(c)導き出した前記パラメータに基づいて、前記パラメータに応じた露出目標値を導き出す工程と、
(d)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) obtaining a photographed image photographed by the photographing unit;
(B) deriving a parameter related to the area of a specific color portion represented by a specific color in the acquired captured image;
(C) deriving an exposure target value according to the parameter based on the derived parameter;
(D) calculating an exposure calculation value from a captured image captured by the imaging unit, and performing exposure adjustment in the imaging unit such that the exposure calculation value is substantially equal to the derived exposure target value;
Exposure adjustment method comprising
請求項4に記載の露出調整方法において、
前記工程(b)では、前記パラメータ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 4,
In the step (b), as the exposure target value according to the parameter, an average value of gradation values of a specific color portion in a photographed image photographed by the photographing unit is a desired floor regardless of a change in the zoom position. An exposure adjustment method characterized by deriving a value that is substantially equal to a tone value.
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