JP5374906B2 - projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯可能なプロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a portable projector.
小型で携帯可能なプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタにおいては、使用者がプロジェクタを手で保持した状態で、スクリーン、壁等の投影面に対して投影画像の投影を行っている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上述のプロジェクタでは、スクリーンや壁等の投影画像の投影を行う場所が必要であり、プロジェクタを携帯して屋外等で使用する場合に、スクリーンや壁等が無ければ投影画像の投影を行うことができない。また、スクリーンや壁等の投影画像の投影を行う場所が存在しない場合に備えて投影部とは別に液晶パネルなどを備えることも考えられるが、この場合には、コストアップ及び装置の大型化の問題が生じる。 However, the projector described above requires a place for projecting a projected image such as a screen or a wall. When the projector is carried and used outdoors, the projected image is projected if there is no screen or wall. I can't. In addition, it may be possible to provide a liquid crystal panel or the like separately from the projection unit in case there is no place for projecting a projection image such as a screen or a wall. In this case, however, the cost increases and the size of the apparatus increases. Problems arise.
本発明の目的は、スクリーンや壁等がない場合でも投影画像の投影を行うことが可能なプロジェクタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a projector capable of projecting a projected image even when there is no screen or wall.
本発明のプロジェクタは、投影画像を投影する投影部と、被写体光を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて前記投影部による前記投影画像の投影可能領域としての手のひらを検出する投影可能領域検出部と、前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらに前記投影画像を投影するために前記投影部による前記投影画像の投影位置及び投影サイズを変更すると共に、前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらの色彩に基づいて前記投影画像に黄色から赤を弱く、青を強くする色バランス補正を施し、前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらの傾き及び前記手のひらが左右何れの手であるかに基づいて、前記投影画像に台形補正を施す投影制御部とを備え、前記投影部は、前記投影可能領域検出部により前記手のひらが検出された場合に前記投影画像の投影を開始し、前記投影可能領域検出部により前記手を閉じた状態となり前記手のひらが検出不能となった場合に前記投影画像の投影を終了することを特徴とする。 The projector according to the present invention includes a projection unit that projects a projection image, an imaging unit that captures subject light, and a palm as a projectable region of the projection image by the projection unit based on the captured image captured by the imaging unit. A projectable area detecting unit for detecting the projection image, and changing a projection position and a projection size of the projection image by the projecting unit to project the projection image on the palm detected by the projectable area detecting unit, and Based on the color of the palm detected by the projectable area detection unit, the projected image is subjected to color balance correction that weakens yellow to red and increases blue, and the tilt of the palm detected by the projectable area detection unit And a projection control unit that performs keystone correction on the projection image based on whether the palm is the left or right hand, and the projection unit The projection of the projection image begins when the palm is detected by the projection region detection unit, the projected image when the palm be closed the hand becomes undetectable by the projection area detection section The projection is terminated.
本発明のプロジェクタによれば、小型で携帯可能でありスクリーンや壁等がない場合でも投影画像を投影することができる。 According to the projector of the present invention, it is possible to project a projection image even when it is small and portable and has no screen or wall.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。図1は、実施の形態に係るプロジェクタの外観を示す図である。プロジェクタ2は、小型の直方体形状を有し、前面の上部にプロジェクタ投影窓4、撮影レンズ6を備え、側面には電源スイッチ8、背面には投影画像の選択等を行う図示しないマルチセレクタが設けられている。
A projector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a projector according to an embodiment. The
図2は、実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。プロジェクタ2はCPU10を備え、CPU10には電源スイッチ8、マルチセレクタ等を備える操作部12、投影画像を投影する投影部14、投影部による投影領域を撮影する撮像部16、投影画像データを記憶するメモリカード18が接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the projector according to the embodiment. The
投影部14は、光源であるLED20の点灯及び消灯を行う電源制御部22、メモリカード18から投影画像の画像データを読み出し投影画像を表示するLCOS(反射型液晶素子)24、後述する投影可能領域検出部32により検出された投影可能領域に基づいて投影画像に所定の処理を施す投影画像処理部26を備えている。また、撮像部16は、撮影レンズ6を介した被写体光を撮像して撮像信号(蓄積電荷としてのアナログ信号)を生成するCCD或いはCMOS等により構成される撮像素子28、撮像素子28から出力された撮像信号を、図示しないA/D変換部においてA/D変換して撮像された画像の画像データを生成し、この画像データを一時的に記憶する画像データ記憶部30、撮像画像に基づいて投影部14により画像を投影することができる投影可能領域を検出する投影可能領域検出部32を備えている。
The
図3は、実施の形態に係る投影部の構成を示す図である。投影部14は、画像投影用の光源であるLED20、LED20から射出された光を略平行とするための集光レンズ36、入射した光をP偏光成分の光とS偏光成分の光とに分離する偏光ビームスプリッタ38、投影画像を表示するLCOS24及び投影用画像を投影するための投影レンズ40を備えている。なお、偏光ビームスプリッタ38の図3における左面38aには、黒色処理等の無反射処理が施されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the projection unit according to the embodiment. The
投影部14においては、LED20から射出された光が集光レンズ36により略平行光とされ、略平行光とされた光は偏光ビームスプリッタ38に入射する。偏光ビームスプリッタ38に入射した光のうち、S偏光成分の光は図3における左方に反射され、偏光ビームスプリッタ38の無反射処理が施された面38aへと向かい、P偏光成分の光は偏光ビームスプリッタ38を透過する。偏光ビームスプリッタ38を透過したP偏光成分の光はLCOS24に入射する。LCOS24に入射したP偏光成分の光は、LCOS24の液晶層を進行し、図示しない反射膜で反射された後、LCOS24の液晶層を逆方向に進行してLCOS24から射出される。LCOS24から射出された光は、偏光ビームスプリッタ38に再度入射する。LCOS24の液晶層は電圧が印加されると、位相板として機能し、P偏光成分の光をS偏光成分の光に変換する。従って、偏光ビームスプリッタ38へ再度入射する光は、S偏光成分とP偏光成分との混合光となっている。偏光ビームスプリッタ38は、再入射された光のうちS偏光成分の光のみを偏光分離部で反射し、反射されたS偏光成分の光は投影レンズ40を介してプロジェクタ投影窓4からプロジェクタ2の前方へ投射される。即ち、LCOS24に表示された画像が投影画像として読み出され、プロジェクタ2の前方の投影可能領域へ投影される。
In the
次に、図4に示すフローチャートを参照して、実施の形態に係るプロジェクタの処理について説明する。上述のように、プロジェクタ2は、小型の直方体形状を有し前面の上部にプロジェクタ投影窓4及び撮影レンズ6が設けられているため、図5に示すように使用者がプロジェクタ2を胸ポケットに入れたときに、プロジェクタ2は、プロジェクタ投影窓4及び撮影レンズ6が胸ポケットから外部へ露出した状態となる。このような状態において、電源スイッチ8によりプロジェクタ2の主電源がオンされると、プロジェクタ2は、撮像部16により撮影レンズ6を介して図6に示す投影MAX領域42の被写体光を撮像し画像投影の待機を行う待機状態となる(ステップS2)。ここで投影MAX領域42は、プロジェクタ2の投影部14により投影画像を投影することができる最大領域を含む領域である。撮像部16の撮像素子28により撮像された被写体光に基づく画像の撮像画像データは画像データ記憶部30に一時的に記憶される。投影可能領域検出部32は、画像データ記憶部30に記憶されている撮像画像データに基づいて、プロジェクタ2から所定の距離内に、投影可能領域である手のひらが存在しているか否かの検出を行い、検出できないときには(ステップS3)、待機状態に戻り投影MAX領域42の撮像を続ける(ステップS2)。
Next, processing of the projector according to the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As described above, the
一方、投影可能領域検出部32は、画像データ記憶部30に記憶されている撮像画像データに基づいて、プロジェクタ2から所定の距離内に、投影可能領域である手のひらが存在していることを検出した場合には(ステップS3)、撮像画像データに基づいて手のひらの形状、位置、大きさ、色、傾きの認識を行う(ステップS4)。
On the other hand, the projectable
投影部14の投影画像処理部26は、認識された手のひらの形状、位置及び大きさに基づいて、LCOS24に表示される画像が投影部14により手のひら上に適切に投影されるように、投影画像の表示サイズの変更及び表示位置の変更を行う(ステップS5)、また、認識された手のひらの色に基づいて、手のひら上においても適切な色彩で画像の表示が行えるように画像の色バランスの補正を行う。例えば、手のひらの色は黄色から赤がやや強いため、黄色から赤を弱く、青を少し強くする色バランス補正を行う(ステップS6)。また、手の外形から手のひらが胸に対して正対しているか、傾いているかを推定し(ステップS7)、傾いていると判断した場合には台形補正を施す(ステップS8)。そして、投影画像処理部26により所定の処理が施された投影画像はLCOS24に表示され、LED20から射出される光により投影画像が読み出され、図6に示すように、投影レンズ40を介してプロジェクタ投影窓4から手のひらへ投影される(ステップS9)。なお、この場合に必要に応じて投影レンズ40の焦点距離の変更も行われる。ここで投影画像の投影中において、撮像部16により撮像された画像から投影可能領域検出部32により手のひらの移動、傾き量の変更などの動きが検出された場合には(ステップS10)、画像データ記憶部30に記憶されている投影MAX領域42の画像データに基づいて、プロジェクタ2から所定の距離内に、投影可能領域である手のひらが存在しているか否かの検出を行う(ステップS11)。ステップS11において手のひらが検出された場合には、投影部14において投影画像の投影を継続したままの状態で、ステップS4に戻り、再度、手のひらの形状、位置、大きさ、色、傾きを認識し、ステップS5〜S9に示す処理を繰り返す。即ち、手のひらに投影される投影画像の表示位置・表示サイズ、色バランスの調整を行い、手のひらが傾いている場合には更に台形補正を行って、画像の投影を継続する。
The projection image processing unit 26 of the
一方、ステップS10において、撮像部16により撮像された画像データに基づいて、投影可能領域検出部32により手のひらの動きが検出されない場合には、LCOS24に表示されている投影画像に調整または補正を加えることなく画像の投影を継続する(ステップS9)。
On the other hand, in step S10, based on the image data picked up by the
また、ステップS11において、撮像部16により撮像された画像データに基づいて、投影可能領域検出部32により手のひらを検出することができない場合には、投影部14は、投影画像の投影を終了する(ステップS12)。
In step S11, when the palm cannot be detected by the projectable
本実施の形態に係るプロジェクタによれば、スクリーンや壁等が無い場合でも投影画像を投影可能であり、投影画像を投影する際に、手に保持する必要がなく、手ぶれが生じることを防止することができる。また、投影可能領域を検出した場合に画像の投影が開始され、投影可能領域が検出されなくなった場合に画像の投影が停止され、また投影可能領域である手のひらの動きに応じて投影画像の調整または補正を行うため、使用者による投影の開始、停止、投影画像の調整または補正の指示のための手間を削減することができる。 According to the projector according to the present embodiment, it is possible to project a projection image even when there is no screen or wall, and it is not necessary to hold it in the hand when projecting the projection image, thereby preventing the occurrence of camera shake. be able to. In addition, the projection of the image is started when the projectable area is detected, the projection of the image is stopped when the projectable area is not detected, and the projection image is adjusted according to the movement of the palm that is the projectable area. Alternatively, since the correction is performed, it is possible to reduce the effort for the user to start and stop the projection, and to adjust the projection image or to instruct the correction.
なお、上述の実施の形態において、ステップS7において手のひらが傾いていると推定された場合に、ステップS8において手のひらの形状から右手であるか左手であるかを判断し、判断結果を台形補正に反映させてもよい。即ち、左手の場合、親指側の方が体に近く、小指側の方が遠くなることが多く、右手の場合はその逆であるため、右手であるか左手であるかを判断し、横方向の台形補正をかけることができる。また、撮像部16により撮像された画像から手のひらの傾き量を推定し台形補正における補正量に反映させてもよい。
In the above-described embodiment, when it is estimated that the palm is tilted in step S7, it is determined whether the hand is a right hand or a left hand from the shape of the palm in step S8, and the determination result is reflected in the keystone correction. You may let them. That is, in the case of the left hand, the thumb side is closer to the body and the little finger side is more distant, and the right hand is the opposite, so it is determined whether the hand is the right hand or the left hand, and the lateral direction The keystone correction can be applied. In addition, the palm tilt amount may be estimated from the image captured by the
また、上述の実施の形態において、使用者の手のひらの画像を事前に登録しておいて個体認証に用いてもよい。この場合には、投影領域検出部が手のひらを認識する際に、形状、色、手相等の特徴により個体認証を行う。事前に登録された使用者の手のひらであると認識された場合には、手のひらへ投影画像の投影を行う。また、この場合に登録された手のひらに応じた投影画像の色バランス補正等を行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an image of the palm of the user may be registered in advance and used for individual authentication. In this case, when the projection area detection unit recognizes the palm, individual authentication is performed based on characteristics such as shape, color, and palm. When it is recognized that the user's palm is registered in advance, the projection image is projected onto the palm. In this case, color balance correction of the projected image according to the registered palm may be performed.
また、上述の実施の形態において、投影可能領域検出部が手のひらが開かれた状態であると検出したときには投影を開始し、手を閉じた状態等、手のひらが開かれた状態でないことを検出したときには投影を終了するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, when the projectable area detection unit detects that the palm is opened, projection is started, and it is detected that the palm is not opened, such as a closed hand. Sometimes the projection may end.
また、上述の実施の形態においては、胸ポケットにプロジェクタを入れる胸ポケット装着型について説明したが、図7に示すペンダント型や図8に示すヘッドマウント型としてもよい。これらのプロジェクタも、小型で携帯可能であり、スクリーンや壁等が無い場合でも投影画像を投影可能であり、投影画像を投影する際に、手に保持する必要がなく手ぶれが生じることを防止することができる。 In the above-described embodiment, the chest pocket mounting type in which the projector is inserted into the breast pocket has been described. However, the pendant type shown in FIG. 7 or the head mount type shown in FIG. These projectors are also small and portable, and can project projected images even when there is no screen or wall, so that when projecting projected images, they do not need to be held in the hands and prevent camera shake. be able to.
また、上述の実施の形態においては、投影可能領域として手のひらを例に説明したが、スクリーンや壁等であってもよい。また、光源をLED、表示部をLCOSとして説明したが、光源をレーザーとし、表示部には微小ミラーにより構成され、静電効果を利用し微小ミラーを高速でシーソー運動させるMEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)とを組み合わせて用いてもよく、CMOS半導体上に独立に駆動可能なミラーを敷き詰めたDLP(登録商標)を表示部に用いてもよい。 In the above-described embodiment, the palm is described as an example of the projectable area, but a screen, a wall, or the like may be used. Although the light source is LED and the display unit is LCOS, the light source is laser, the display unit is composed of a micro mirror, and the micro electro-mechanical is a MEMS that moves the micro mirror at high speed using the electrostatic effect. In addition, DLP (registered trademark) in which mirrors that can be independently driven are spread on a CMOS semiconductor may be used for the display unit.
また、図9に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタを携帯電話機に設けてもよい。この場合には、通話中に投影画像を投影することが可能である。即ち、携帯電話機44の下面にプロジェクタ投影窓46、撮影レンズ48を配置することにより、通話中において投影窓46から投影画像が手のひら、机上等の投影面に投影される。なお、机の上に置かれた紙等、特定の形状や色等を有するものを投影可能領域として検出するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 9, the projector according to the present embodiment may be provided in a mobile phone. In this case, it is possible to project a projected image during a call. That is, by arranging the
また、プロジェクタに特定の小型スクリーンを付属させ、小型スクリーンを手に保持、または壁に貼り付けて使用してもよい。この場合には、投影可能領域検出部は、あらかじめ小型スクリーンの形状や色等を記憶し、小型スクリーンを検出した場合に画像の投影を開始する。 Further, a specific small screen may be attached to the projector, and the small screen may be held by hand or attached to a wall. In this case, the projectable area detection unit stores the shape and color of the small screen in advance, and starts projecting the image when the small screen is detected.
2…プロジェクタ、4…プロジェクタ投影窓、6…撮影レンズ、10…CPU、14・・・投影部、16…撮像部、20…LED、24…LCOS、28…撮像素子、32…投影可能領域検出部、38…偏光ビームスプリッタ、40…投影レンズ、42…投影MAX領域。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
被写体光を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて前記投影部による前記投影画像の投影可能領域としての手のひらを検出する投影可能領域検出部と、
前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらに前記投影画像を投影するために前記投影部による前記投影画像の投影位置及び投影サイズを変更すると共に、前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらの色彩に基づいて前記投影画像に黄色から赤を弱く、青を強くする色バランス補正を施し、前記投影可能領域検出部により検出された前記手のひらの傾き及び前記手のひらが左右何れの手であるかに基づいて、前記投影画像に台形補正を施す投影制御部とを備え、
前記投影部は、前記投影可能領域検出部により前記手のひらが検出された場合に前記投影画像の投影を開始し、前記投影可能領域検出部により前記手を閉じた状態となり前記手のひらが検出不能となった場合に前記投影画像の投影を終了することを特徴とするプロジェクタ。 A projection unit for projecting a projection image;
An imaging unit for imaging subject light;
A projectable region detection unit that detects a palm as a projectable region of the projection image by the projection unit based on a captured image captured by the imaging unit;
In order to project the projection image on the palm detected by the projectable area detection unit, the projection position and the projection size of the projection image by the projection unit are changed, and the projection area detection unit detects the projection image Based on the color of the palm, the projected image is subjected to a color balance correction that weakens yellow to red and strengthens blue. And a projection control unit that performs keystone correction on the projection image,
The projection unit starts projecting the projection image when the palm is detected by the projectable region detection unit, the hand is closed by the projectable region detection unit , and the palm becomes undetectable. A projector that terminates the projection of the projected image in the event of failure.
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