JP6664532B2 - 画像投射装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図1ないし図9を用いて説明する。
先ず、図1および図2を用いて画像投射装置の全体の構成および動作を説明する。
図1は、本発明に係る第一の実施形態の画像投射装置の構成図である。
図2は、形状可変ミラーの構成例を示す図である。
図2は、形状可変ミラー13の構成および動作を説明するための概念図である。ここで、図2(a)は俯瞰図であり、図2(b)は側面図である。
図3は、取得画像の形状補正を説明するための図である。
図4は、ぼけ量演算のための演算方法の説明図である。
図5は、元画像と取得画像の伝達関数の形状とぼけ補正量の関係を示す図である。
図6は、撮像装置17の構成図である。
図7は、図6の撮像装置17の構成にした場合のデフォーカスと点像の関係の例を示す図である。
図8Aは、像面が湾曲した場合の投射画像の像面と投射面の関係を示す図である。
図8Bは、投射面が湾曲した場合の投射画像の像面と投射面の関係を示す図である。
図9は、プロジェクションマッピングへの適用例を示す図である。
図7は、円筒レンズ18を設けた場合の撮像素子16上の点像を表している。デフォーカスがない状態での点像の形状は図7(b)のように円形に近い形状になるように設定されている。ここで、図6(a)に示されるように、撮像素子16より手前で集光する場合の円筒部のカーブが見える方向での撮像素子16上の紙面左から右への長さを、lpであるとし、図6(b)に示されるように、撮像素子16より遠くで集光する場合の図(a)の方向と直交する方向での撮像素子16上の紙面左から右への長さを、lmとする。このとき、デフォーカスがマイナスの場合には点像の形状は図7(a)のように左下から右上に向かう方向に長い形状(長さlm)になり、デフォーカスがプラスの場合には点像の形状は図7(c)のように左上から右下に向かう方向に長い形状(長さlp)になる。すなわち、デフォーカスがマイナスの場合には、左下から右上に向かう方向に、図6(b)の左手から右手の撮像素子上の長さのぼけの形状が表れるようにし、デフォーカスがプラスの場合には、左上から右下に向かう方向に、図6(a)の左手から右手の撮像素子上の長さのぼけの形状が表れるようにしている。このため先に、説明したぼけ補正量の演算の際に、左上から右下に向かう方向、左下から右上に向かう方向の二つの対角方向で伝達関数を求め、それぞれの伝達関数を比較して、どちらの方向でぼけ量が大きいかを調べることによりデフォーカスの方向を判別することができる。
また、プロジェクションマッピングのような用途で投射対象が光軸方向の特定の範囲に存在しており、その範囲が分かっている場合には、一番遠く、あるいは、一番近くの投射位置にフォーカス位置を合わせておけば、それ以外の投射対象のデフォーカスの方向は、分かっている状態になるので、特に判別手段を設ける必要はない。
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図10を用いて説明する。
図10は、本発明に係る第二の実施形態の画像投射装置の構成図である。
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図11および図12を用いて説明する。
図11は、本発明に係る第三の実施形態の画像投射装置の構成図である。
図12は、フォーカス位置と投射面50の位置がずれた場合の撮像素子16´上でのぼけの状態を説明する図である。
2…インテグレータレンズ
3、5…ダイクロミラー
4、6、7…ミラー
8a、8b、8c…液晶素子
9…ダイクロプリズム
10…レンズ系
11…偏光プリズム
12、20…1/4波長板
13…形状可変ミラー
14…投射光学系
15…撮像光学系
16…撮像素子
17…撮像装置
18…円筒レンズ
19…距離検出部
31…画像出力部
32…画像比較部
33…制御部
50…投射面
100、101、102…画像投射装置(実施形態1、実施形態2、実施形態3)
Claims (5)
- 入力画像データに基づく光学像を投射面に投射する画像投射装置であって、
光を発する光源と、
前記光源からの光を前記入力画像データに基づいて変調して光学像を形成する光変調器と、
複数の微小ミラーにより構成されている形状可変ミラーと、
前記形状可変ミラー上に前記光変調器で形成された光学像を導く第1の光学系と、
前記形状可変ミラーにより反射された光学像を前記投射面に投射する第2の光学系と、
前記投射面上の投射光学像を撮像する撮像装置と、
前記入力画像データと前記撮像装置により撮像された前記投射光学像の撮像データを入力する画像比較部と、
前記形状可変ミラーを制御する制御部とを有しており、
前記画像比較部は、前記入力画像データと前記撮像装置により撮像された前記投射光学像の撮像データを比較演算し、前記投射光学像のぼけ補正量を、前記投射光学像の分割された各々の領域ごとに求め、
前記制御部は、各々の領域ごとに求められた前記投射光学像のぼけ補正量に基づいて、前記各々の領域に対応する前記形状可変ミラーの微小ミラーの位置を移動させて、前記各々の領域に対応するフォーカスを個別に制御することを特徴とする画像投射装置。 - 前記撮像装置内に円筒レンズが配置されていることを特徴とする請求項1記載の画像投射装置。
- 前記画像比較部は、前記撮像装置の撮像素子に形成される像を分割された各々の領域ごとに解析し、像内の直交する二つの方向のぼけ量を比較した結果に基づき、前記制御部に、前記形状可変ミラーを構成する微小ミラーのうち対応する微小ミラーに対して移動方向の指示を与えることを特徴とする請求項2記載の画像投射装置。
- 前記投射面に画像投射するための前記第2の光学系の一部が、前記撮像装置の撮像光学系の一部と共通であることを特徴する請求項1記載の画像投射装置。
- 入力画像データに基づく光学像を投射面に投射する画像投射装置であって、
光を発する光源と、
前記光源からの光を前記入力画像データに基づいて変調して光学像を形成する光変調器と、
複数の微小ミラーにより構成されている形状可変ミラーと、
前記形状可変ミラー上に前記光変調器で形成された光学像を導く第1の光学系と、
前記形状可変ミラーにより反射された光学像を前記投射面に投射する第2の光学系と、
前記投射面までの距離を測定する距離検出部と、
前記形状可変ミラーを制御する制御部とを有しており、
前記第2の光学系は、該第2の光学系のフォーカス位置に関する情報を前記制御部に出力し、
前記距離検出部は、前記投射面の分割された各々の領域ごとに、該投射面の各々の領域までの距離を検出して前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記第2の光学系から入力される該第2の光学系のフォーカス位置に関する情報と、前記距離検出部から入力される前記投射面の各々の領域までの距離に基づいて、前記各々の領域に対応する前記形状可変ミラーの微小ミラーの位置を移動させて、前記各々の領域のフォーカスを個別に制御することを特徴とする画像投射装置。
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JP2019082596A JP6664532B2 (ja) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 画像投射装置 |
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