JP4055727B2 - プロジェクタ及びパターン画像表示方法 - Google Patents
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Description
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。
前記投射対象物に表示するための所定のパターン画像を形成することが可能な画像形成部と、
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、前記画像形成部に形成される前記パターン画像における、特定の色で表された特定色部分の面積を変化させることを要旨とする。
前記制御部は、取得した前記ズーム位置に基づいて、前記特定色面積テーブルを参照し、前記ズーム位置に対応した前記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た前記特定色部分の面積を持つ前記パターン画像を前記画像形成部に形成させるようにしてもよい。
前記投射対象物に表示するための所定のパターン画像を形成することが可能な画像形成部と、
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するパラメータを導き出し、導き出した前記パラメータに基づいて、前記画像形成部に形成される前記パターン画像における特定色部分の面積を変化させることを要旨とする。
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:
5−6.変形例6:
5−7.変形例7:
5−8.変形例8:
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、パターン画像メモリ107と、画像処理部108と、液晶ライトバルブ駆動部110と、照明光学系112と、液晶ライトバルブ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。このうち、CPU120は、請求項における制御部に、電気光学デバイスである液晶ライトバルブ114は、請求項における画像形成部に、それぞれ、相当する。
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。
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パターン画像可変動作について、詳細に説明する。
w=k×Z+w0 (1)
但し、k,w0は、それぞれ、定数である。
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。
Lccd/L=Sp/Sccd (3)
Sp=(Lccd×Sccd)/L (4)
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。
Sp=(R×Sccd)/L (5)
Sp=(R×Sccd)/Lt (6)
Sp/Sz=Sq/Slv (7)
Sq=(Sp×Slv)/Sz (8)
Sq=(Sp×Slv)/{K×(k×Z+w0)2} (9)
図4は各ズーム位置での、液晶ライトバルブ114上に形成されるパターン画像を示す説明図である。図5は同じく各ズーム位置での、撮影画像と、撮影画像の各画素の階調値を示す説明図であり、図5において、上段は、CCDモジュール130によって撮影された撮影画像を示し、下段は、その撮影画像において、破線で示す水平線に沿って並ぶ各画素の階調値を示している。また、図4及び図5において(A)はズームレンズのズーム位置をテレ側にした場合の状態を示しており、(B)はそ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、(C)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いる。具体的には、(B)の中間位置は、(A)のテレ側の位置を基準としてワイド側に2倍ズームした位置であり、(C)のワイド側の位置は、(A)のテレ側の位置を基準としてワイド側に3倍ズームした位置である。
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。
上記した実施例においては、ズーム量Zに応じたライトバルブ白色面積Sqは、CPU120が、式(9)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に応じたライトバルブ白色面積Sqを、予め、計算または実測により求め、その結果を白色面積テーブルとして、図1に点線で示す白色面積テーブル格納部109に格納しておく。そして、CPU120は、白色面積テーブル格納部109からその白色面積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に応じたライトバルブ白色面積Sqを導き出すようにしてもよい。
上記した実施例においては、調整用パターン画像として、垂直方向において、上の部分が黒色、下の部分が白色の、上下2色に分かれた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。
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。
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「100」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「100」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。
上記した実施例においては、ズームレンズ116のズーム位置に基づいて、ライトバルブ白色面積Sqを直接導き出すようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ライトバルブ白色面積Sqに代えて、液晶ライトバルブ114上に形成すべきパターン画像全体の面積Slvに対するライトバルブ白色面積Sqの面積比を導き出すようにしてもよい。あるいは、液晶ライトバルブ114上に形成すべきパターン画像における、白色部分の横辺の長さおよび/または縦辺の長さや、白色部分を構成する画素、すなわち、白色画素の画素数を導き出すようにしてもよい。
上記した実施例においては、ズームレンズ位置検出部122によりズームレンズ116のズーム位置、すなわち、ズーム量Zを検出し、その検出したズーム量Zに基づいて、ライトバルブ白色面積Sqを導き出すようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ズーム量Zに代えて、撮影画像において、白色部分(すなわち、投射光範囲の下の部分)の面積Spを用いるようにしてもよい。
Sz=Tc×Sp (10)
Tc×Sp=K×(k×Z+w0)2 (11)
Spc=(R×Sccd)/Lt (6')
Sq=(Sp×Slv)/{K×(k×Z+w0)2} (9)
Sq={(R×Sccd)×Slv}/{Lt×(Tc×Sp)} (12)
上記した変形例5においては、撮影画像における白色部分の面積Spに基づいて、ライトバルブ白色面積Sqを導き出すようにしていたが、白色部分の面積Spに代えて、白色部分の横辺の長さまたは縦辺の長さに基づいて、ライトバルブ白色面積Sqを導き出すようにしてもよい。
プロジェクタ100における電気光学デバイスとして液晶ライトバルブ114を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像信号に基づいて画像を形成し、その形成した画像に応じて変調した光を射出する種々の装置を利用することができる。例えば、DMD(ディジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いても良いし、CRTやプラズマディスプレイパネルなどを用いてもよい。
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...パターン画像メモリ
108...画像処理部
109...白色面積テーブル格納部
110...液晶ライトバルブ駆動部
112...照明光学系
114...液晶ライトバルブ
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
Claims (9)
- 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、
前記投射対象物に表示するための所定のパターン画像を形成することが可能な画像形成部と、
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、前記画像形成部に形成される前記パターン画像における、特定の色で表された特定色部分の面積を変化させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載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、前記パターン画像における特定色部分の面積に関連したパラメータを算出し、算出した前記パラメータに応じた前記特定色部分の面積を持つ前記パターン画像を前記画像形成部に形成させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載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、前記パターン画像における特定色部分の面積に関連したパラメータがそれぞれ設定された特定色面積テーブルを、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、前記特定色面積テーブルを参照し、前記ズーム位置に対応した前記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た前記特定色部分の面積を持つ前記パターン画像を前記画像形成部に形成させることを特徴とするプロジェクタ。 - 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、
前記投射対象物に表示するための所定のパターン画像を形成することが可能な画像形成部と、
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するパラメータを導き出し、導き出した前記パラメータに基づいて、前記画像形成部に形成される前記パターン画像における特定色部分の面積を変化させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1ないし請求項4のうちの任意の1つに記載のプロジェクタにおいて、
前記特定の色は白色であることを特徴とするプロジェクタ。 - 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、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、予め設定されてい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、を備えるプロジェクタにおいて、前記投射対象物に所定のパターン画像を表示させる方法であって、
(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、形成すべき前記パターン画像における、特定の色で表された特定色部分の面積に関連する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前記特定色部分の面積を持つ前記パターン画像を形成する工程と、
(d)形成した前記パターン画像を前記投射対象物に表示させる工程と、
を備えるパターン画像表示方法。 - 請求項6に記載のパターン画像表示方法において、
前記工程(b)では、前記ズーム位置に基づいて、前記パラメータとして、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パターン画像表示方法。 - 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、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、予め設定されてい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、を備えるプロジェクタにおいて、前記投射対象物に所定のパターン画像を表示させる方法であって、
(a)前記撮影部によって撮影された前記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前記投射光範囲の面積に関連する第1のパラメータを導き出す工程と、
(c)導き出した前記第1のパラメータに基づいて、形成すべき前記パターン画像における、特定の色で表された特定色部分の面積に関連する第2のパラメータを導き出す工程と、
(d)導き出した前記第2のパラメータに基づいて、前記第2のパラメータに応じた前記特定色部分の面積を持つ前記パターン画像を形成する工程と、
(e)形成した前記パターン画像を前記投射対象物に表示させる工程と、
を備えるパターン画像表示方法。 - 請求項6ないし請求項8のうちの任意の1つに記載のパターン画像表示方法において、
前記特定の色は白色であることを特徴とするパターン画像表示方法。
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