JP7127459B2

JP7127459B2 - Image projection device and its control method

Info

Publication number: JP7127459B2
Application number: JP2018186003A
Authority: JP
Inventors: 公昭斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JP2020057873A

Description

本発明は、画像投影装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an image projection device and its control method.

従来、投影光学系を光軸に直交する方向に移動させることにより、スクリーン上における画像の投影領域の位置を調整可能とするレンズシフト機能を有する画像投影装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image projection apparatus is known that has a lens shift function that enables adjustment of the position of an image projection area on a screen by moving a projection optical system in a direction perpendicular to the optical axis.

このような画像投影装置では、ユーザは、操作部の操作により、投影領域の移動が許容される範囲（以下、移動許容範囲という。）内において、投影領域の形状を歪めることなく、投影領域を移動させることができる。 In such an image projection apparatus, the user can operate the operation unit to move the projection area within a range in which movement of the projection area is permitted (hereinafter referred to as a movement tolerance) without distorting the shape of the projection area. can be moved.

しかし、ユーザは、現在設定されている投影領域が移動許容範囲内のどの位置にあるのかを把握することが困難であった。そこで、投影領域と移動許容範囲との位置関係を表す画像を生成し、オンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）表示等によって表示することが提案されている（特許文献１参照）。 However, it is difficult for the user to grasp the position of the currently set projection area within the movement allowable range. Therefore, it has been proposed to generate an image representing the positional relationship between the projection area and the allowable movement range and display the image using an on-screen display (OSD) display or the like (see Patent Document 1).

しかしながら、特許文献１に記載の装置によれば、ユーザは、移動許容範囲に対する投影領域の相対的な位置を把握することが可能であるが、実際に投影領域をスクリーン上のどこまで移動させることが可能であるかについて把握することができない。 However, according to the apparatus described in Patent Document 1, the user can grasp the relative position of the projection area with respect to the movement allowable range, but it is difficult to actually move the projection area on the screen. I can't figure out if it's possible.

開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、投影領域の実際の移動許容量をスクリーン上で認識可能とすることを目的とする。 The technology disclosed has been devised to solve this problem in view of the above circumstances, and aims to make it possible to recognize the actual allowable amount of movement of the projection area on the screen.

開示の技術は、光源からの光を画像データに応じて変調して光学像を生成する光変調素子と、前記光学像を投影画像としてスクリーンに投影する投影光学系と、前記光変調素子と前記投影光学系との相対位置を変更することにより、前記投影画像の位置を移動させる移動機構と、前記移動機構による前記投影画像の移動量を検出する移動量検出部と、前記スクリーンまでの投影距離に基づいて前記スクリーン上における前記投影画像の大きさを算出する投影領域算出部と、前記投影画像の大きさと、前記投影画像の前記移動量によって定まる位置とに基づいて前記スクリーン上における前記投影画像の移動許容量を算出する移動許容量算出部と、前記画像データに前記移動許容量を表す情報画像を重畳させる画像重畳処理部と、を有する画像投影装置。 The technology disclosed includes a light modulation element that modulates light from a light source according to image data to generate an optical image, a projection optical system that projects the optical image onto a screen as a projection image, the light modulation element and the A movement mechanism for moving the position of the projected image by changing the position of the projection image relative to the projection optical system, a movement amount detection unit for detecting the amount of movement of the projection image by the movement mechanism, and a projection distance to the screen. and the projected image on the screen based on the size of the projected image and the position determined by the movement amount of the projected image. and an image superimposition processing unit that superimposes an information image representing the movement allowance on the image data.

投影領域の実際の移動許容量をスクリーン上で認識することができる。 The actual movement allowance of the projection area can be seen on the screen.

第１実施形態におけるプロジェクタを例示する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a projector according to a first embodiment; FIG. 第１実施形態におけるプロジェクタの機能構成を例示するブロック図である。3 is a block diagram illustrating the functional configuration of the projector according to the first embodiment; FIG. 投影領域の移動許容範囲を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an allowable movement range of a projection area; 制御部に構成される機能を示すブロック図である。3 is a block diagram showing functions configured in a control unit; FIG. 情報画像を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an information image; プロジェクタの動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the operation of the projector; 第２実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of a projector according to a second embodiment; FIG.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態に係る画像投影装置ついて説明する。 <First Embodiment>
An image projection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below.

図１は、本発明の第１実施形態におけるプロジェクタ１を例示する斜視図である。プロジェクタ１は、画像投影装置の一例であり、筐体の外部には、出射窓３、操作パネル７、外部Ｉ／Ｆ９等が設けられている。 FIG. 1 is a perspective view illustrating a projector 1 according to the first embodiment of the invention. The projector 1 is an example of an image projection device, and is provided with an exit window 3, an operation panel 7, an external I/F 9, and the like on the outside of the housing.

プロジェクタ１は、例えば外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラ等の外部機器から画像データを受信すると、画像データに基づいて投影画像Ｐを生成し、図１に示されるように出射窓３からスクリーン（投影面）ＳＣに投影する。 When the projector 1 receives image data from an external device such as a personal computer or a digital camera connected to the external I/F 9, the projector 1 generates a projection image P based on the image data, and opens the exit window 3 as shown in FIG. is projected onto a screen (projection surface) SC.

操作パネル７は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタン等を含み、例えばプロジェクタ１の上面に設けられている。操作パネル７は、例えば、ズーム調整、レンズシフト調整、フォーカス調整、メニュー表示のオン／オフ等の操作を受け付ける。操作パネル７は、受け付けた操作に応じた操作信号を生成して、制御部４０（図２参照）に入力する。 The operation panel 7 includes buttons and the like for receiving various operations by the user, and is provided on the upper surface of the projector 1, for example. The operation panel 7 receives operations such as zoom adjustment, lens shift adjustment, focus adjustment, menu display on/off, and the like. The operation panel 7 generates an operation signal according to the received operation and inputs it to the control section 40 (see FIG. 2).

また、プロジェクタ１は、リモコン５（図２参照）により遠隔操作が可能である。リモコン５は、スイッチやボタンを有し、ユーザによるスイッチやボタンの操作に応じて赤外線信号を発する。 Further, the projector 1 can be remotely controlled by a remote controller 5 (see FIG. 2). The remote controller 5 has switches and buttons, and emits infrared signals in response to user's operation of the switches and buttons.

ズーム調整操作は、投影画像Ｐの大きさ（投影倍率）を調整する場合に行われる。レンズシフト調整操作は、例えばプロジェクタ１の設置後に、スクリーンＳＣ上における投影画像Ｐの位置を上下又は左右に移動させる場合に行われる。メニュー表示は、ＯＳＤ表示により行うことが可能とされている。 A zoom adjustment operation is performed when adjusting the size of the projection image P (projection magnification). The lens shift adjustment operation is performed, for example, when the position of the projected image P on the screen SC is moved vertically or horizontally after the projector 1 is installed. Menu display can be performed by OSD display.

外部Ｉ／Ｆ９は、パソコンやデジタルカメラ等の外部機器に接続される接続端子（映像入力端子）を有する。 The external I/F 9 has a connection terminal (video input terminal) connected to an external device such as a personal computer or a digital camera.

なお、以下に示す図面において、Ｘ方向はプロジェクタ１の幅方向、Ｙ方向はプロジェクタ１の高さ方向、Ｚ方向はプロジェクタ１の奥行き方向を表す。すなわち、Ｘ方向はスクリーンＳＣの水平方向（左右方向）である。Ｙ方向はスクリーンＳＣの垂直方向（上下方向）である。 In the drawings shown below, the X direction represents the width direction of the projector 1 , the Y direction represents the height direction of the projector 1 , and the Z direction represents the depth direction of the projector 1 . That is, the X direction is the horizontal direction (horizontal direction) of the screen SC. The Y direction is the vertical direction (vertical direction) of the screen SC.

［内部構成］
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示すブロック図である。 [Internal configuration]
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the projector 1. As shown in FIG.

図２に示すように、プロジェクタ１は、光学像生成部１０と、投影光学系２０と、画像処理部３０と、ＯＳＤ処理部３１と、画像制御部３２と、制御部４０とを有する。光学像生成部１０は、光源１１と、照明光学系１２と、光変調素子１３とを含み、画像データに対応する光学像を生成する。 As shown in FIG. 2 , the projector 1 has an optical image generation section 10 , a projection optical system 20 , an image processing section 30 , an OSD processing section 31 , an image control section 32 and a control section 40 . The optical image generator 10 includes a light source 11, an illumination optical system 12, and an optical modulator 13, and generates an optical image corresponding to image data.

光源１１は、ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、半導体レーザ等の固体光源等の画像投影用の光源であり、制御部４０により制御される。制御部４０は、光源１１の明るさ、点灯／消灯等の制御を行う。 The light source 11 is a light source for image projection, such as a lamp, an LED (Light Emitting Diode), a solid-state light source such as a semiconductor laser, or the like, and is controlled by the control unit 40 . The control unit 40 controls the brightness of the light source 11, lighting/extinguishing of the light source 11, and the like.

照明光学系１２は、カラーホイール、ライトトンネル、リレーレンズ等を含む。例えば、カラーホイールは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）等の３色に色分けされた円板状の回転体であり、光源１１からの光を透過させることにより色づけを行う。照明光学系１２は、透過光を光変調素子１３に照明する。 The illumination optical system 12 includes a color wheel, light tunnel, relay lens, and the like. For example, the color wheel is a disc-shaped rotating body that is color-coded into three colors such as R (red), G (green), and B (blue), and performs coloring by transmitting light from the light source 11. . The illumination optical system 12 illuminates the light modulation element 13 with the transmitted light.

光変調素子１３は、照明光学系１２により照明される光を、画像制御部３２の制御に基づいて変調し、光学像を生成する。光変調素子１３は、生成した光学像を投影光学系２０に入射させる。例えば、光変調素子１３は、多数の可動式の微小鏡面（マイクロミラー）が平面状に配列されたデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の画像形成素子である。なお、光変調素子１３は、透過型の液晶装置を用いたものであってもよく、また、反射型の液晶装置を用いたものであってもよい。 The light modulation element 13 modulates the light illuminated by the illumination optical system 12 based on the control of the image control section 32 to generate an optical image. The light modulation element 13 causes the generated optical image to enter the projection optical system 20 . For example, the light modulation element 13 is an image forming element such as a digital micromirror device (DMD) in which a large number of movable micromirrors are arranged in a plane. The light modulation element 13 may be one using a transmissive liquid crystal device, or may be one using a reflective liquid crystal device.

投影光学系２０は、複数の投影レンズ、ミラー等を有し、光学像生成部１０の光変調素子１３から入射した光学像を拡大して、投影画像ＰとしてスクリーンＳＣに投影する。 The projection optical system 20 has a plurality of projection lenses, mirrors, etc., magnifies the optical image incident from the light modulation element 13 of the optical image generation unit 10, and projects it as a projection image P onto the screen SC.

画像処理部３０は、制御部４０の制御に基づき、外部Ｉ／Ｆ９から入力される画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等の画像処理を施す。画像処理部３０は、画像処理を施した画像データをＯＳＤ処理部３１に入力する。 The image processing unit 30 performs image processing such as brightness, contrast, sharpness, and hue on image data input from the external I/F 9 under the control of the control unit 40 . The image processing unit 30 inputs image data that has undergone image processing to the OSD processing unit 31 .

ＯＳＤ処理部３１は、制御部４０の制御に基づき、メニュー画面やメッセージ画面等のＯＳＤ画像を、画像処理部３０から入力される画像データに重畳する処理を行う画像重畳処理部である。ＯＳＤ処理部３１は、メモリを備えており、ＯＳＤ画像を形成するための図形やフォント等を表すＯＳＤ画像データを記憶している。なお、ＯＳＤ処理部３１は、制御部４０からＯＳＤ画像を重畳する旨の指示がない場合には、画像処理部３０から入力される画像データをそのまま画像制御部３２に出力する。 The OSD processing unit 31 is an image superimposition processing unit that superimposes an OSD image such as a menu screen or a message screen on image data input from the image processing unit 30 under the control of the control unit 40 . The OSD processing unit 31 has a memory and stores OSD image data representing figures, fonts, etc. for forming an OSD image. Note that the OSD processing unit 31 outputs the image data input from the image processing unit 30 to the image control unit 32 as it is when there is no instruction from the control unit 40 to superimpose the OSD image.

画像制御部３２は、ＯＳＤ処理部３１から入力される画像データに基づいて光変調素子１３を制御する。例えば、光変調素子１３がＤＭＤである場合には、画像制御部３２は、画像データに基づいて各マイクロミラーの傾斜角度を制御する。光変調素子１３は、光源１１から照明光学系１２を介して入射する光を、各マイクロミラーにより変調して光学像を生成する。 The image control section 32 controls the light modulation element 13 based on image data input from the OSD processing section 31 . For example, when the light modulation element 13 is a DMD, the image control section 32 controls the tilt angle of each micromirror based on the image data. The light modulation element 13 modulates the light incident from the light source 11 through the illumination optical system 12 with each micromirror to generate an optical image.

投影光学系２０は、例えば、複数の投影レンズ、ミラー等を有する。投影光学系２０は、光学像生成部１０の光変調素子１３によって生成される光学像を拡大して、投影画像ＰとしてスクリーンＳＣに投影する。 The projection optical system 20 has, for example, a plurality of projection lenses, mirrors, and the like. The projection optical system 20 magnifies the optical image generated by the light modulation element 13 of the optical image generation unit 10 and projects it as a projection image P onto the screen SC.

投影光学系２０は、ズームレンズ２０ａを有しており、ズーム状態を変更することで投影倍率を変更可能としている。また、投影光学系２０には、フォーカスレンズも設けられており、フォーカス調整が可能とされている。 The projection optical system 20 has a zoom lens 20a, and can change the projection magnification by changing the zoom state. A focus lens is also provided in the projection optical system 20 to enable focus adjustment.

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等を有する。制御部４０は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従ってＣＰＵが動作することにより、プロジェクタ１の動作を統括的に制御する。 The control unit 40 has a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random-Access Memory), a ROM (Read-Only Memory), and the like. The control unit 40 comprehensively controls the operation of the projector 1 by the CPU operating according to the control program stored in the ROM.

また、プロジェクタ１は、ズーム機構３３と、ズーム制御部３４と、レンズシフト機構３５と、レンズシフト制御部３６と、測距部３７と、リモコン受光部３８とを有する。 The projector 1 also has a zoom mechanism 33 , a zoom control section 34 , a lens shift mechanism 35 , a lens shift control section 36 , a distance measurement section 37 and a remote control light receiving section 38 .

ズーム機構３３は、モータ、ギヤ等により構成されている。ズーム機構３３は、ズーム制御部３４による制御に基づいて、ズームレンズ２０ａを駆動して移動させる。また、ズーム機構３３は、ズームレンズ２０ａの位置をズーム量（投影倍率）として検出し、その検出値をズーム制御部３４に入力する。エンコーダ等を用いてズームレンズ２０ａの位置を検出することにより、ズーム量を検出することが可能である。なお、ズーム機構３３をステッピングモータとし、ステップ数をカウントすることによりズーム量を検出することも可能である。 The zoom mechanism 33 is composed of a motor, gears, and the like. The zoom mechanism 33 drives and moves the zoom lens 20a based on the control by the zoom controller 34 . The zoom mechanism 33 also detects the position of the zoom lens 20 a as a zoom amount (projection magnification) and inputs the detected value to the zoom controller 34 . The zoom amount can be detected by detecting the position of the zoom lens 20a using an encoder or the like. It is also possible to detect the zoom amount by using a stepping motor as the zoom mechanism 33 and counting the number of steps.

ズーム制御部３４は、制御部４０の指示に基づいて、ズーム機構３３を制御してズームレンズ２０ａを移動させることによりズーム調整を行う。また、ズーム制御部３４は、ズーム機構３３からズーム量を検出して制御部４０に入力する。 The zoom control unit 34 performs zoom adjustment by controlling the zoom mechanism 33 and moving the zoom lens 20a based on an instruction from the control unit 40 . Also, the zoom control unit 34 detects the zoom amount from the zoom mechanism 33 and inputs it to the control unit 40 .

レンズシフト機構３５は、モータ、ギヤ等により構成され、投影光学系２０を移動させる移動機構である。レンズシフト機構３５は、レンズシフト制御部３６による制御に基づいて、投影光学系２０を光軸ＡＸに直交する方向に移動させ、スクリーンＳＣ上における投影画像Ｐの位置を上下又は左右に移動させる。 The lens shift mechanism 35 is a moving mechanism configured by a motor, gears, etc., for moving the projection optical system 20 . The lens shift mechanism 35 moves the projection optical system 20 in a direction perpendicular to the optical axis AX under the control of the lens shift control unit 36 to shift the position of the projected image P on the screen SC vertically or horizontally.

また、レンズシフト制御部３６は、投影光学系２０の位置をレンズシフト量として検出し、その検出値を制御部４０に入力する。エンコーダ等を用いて投影光学系２０の位置を検出することにより、レンズシフト量を検出することが可能である。なお、レンズシフト機構３５をステッピングモータとし、ステップ数をカウントすることによりレンズシフト量を検出することも可能である。 The lens shift control unit 36 also detects the position of the projection optical system 20 as a lens shift amount, and inputs the detected value to the control unit 40 . By detecting the position of the projection optical system 20 using an encoder or the like, it is possible to detect the lens shift amount. It is also possible to detect the lens shift amount by using a stepping motor as the lens shift mechanism 35 and counting the number of steps.

レンズシフト制御部３６は、制御部４０の指示に基づいて、レンズシフト機構３５を制御して投影光学系２０を移動させることによりレンズシフト調整を行う。また、レンズシフト制御部３６は、レンズシフト機構３５からレンズシフト量を検出して制御部４０に入力する。 The lens shift control unit 36 adjusts the lens shift by controlling the lens shift mechanism 35 to move the projection optical system 20 based on an instruction from the control unit 40 . Also, the lens shift control unit 36 detects the lens shift amount from the lens shift mechanism 35 and inputs it to the control unit 40 .

測距部３７は、例えば、赤外ＬＥＤ等の発光素子、及び受光素子を有する。測距部３７は、制御部４０の指示に基づいて、発光素子から光をスクリーンＳＣに向けて射出し、スクリーンＳＣからの反射光を受光素子により受光する。受光素子は、例えば、ＰＳＤ（Position sensitive Detector）である。測距部３７は、受光素子の受光面上における反射光の受光位置に基づいて、プロジェクタ１の出射窓３からスクリーンＳＣまでの距離、すなわち投影距離Ｌを計測し、計測値を制御部４０に入力する。 The distance measurement unit 37 has, for example, a light-emitting element such as an infrared LED and a light-receiving element. Based on an instruction from the control unit 40, the distance measuring unit 37 emits light from the light emitting element toward the screen SC, and receives reflected light from the screen SC with the light receiving element. The light receiving element is, for example, a PSD (Position sensitive Detector). The distance measuring unit 37 measures the distance from the exit window 3 of the projector 1 to the screen SC, that is, the projection distance L, based on the light receiving position of the reflected light on the light receiving surface of the light receiving element, and sends the measured value to the control unit 40. input.

なお、測距部３７は、発光素子から射出された光が、スクリーンＳＣにより反射されて受光素子で受光されるまでに要した時間に基づいて投影距離Ｌを計測するものであってもよい。 Note that the distance measurement unit 37 may measure the projection distance L based on the time required for the light emitted from the light emitting element to be reflected by the screen SC and received by the light receiving element.

リモコン受光部３８は、リモコン５が発する赤外線信号を受光して、デコードすることにより、操作内容を示す操作信号を生成して制御部４０に入力する。 The remote control light-receiving unit 38 receives and decodes an infrared signal emitted from the remote control 5 to generate an operation signal indicating the details of the operation, and inputs the signal to the control unit 40 .

制御部４０は、操作パネル７又はリモコン受光部３８から入力される操作信号に基づいて各部の動作を制御する。 The control section 40 controls the operation of each section based on operation signals input from the operation panel 7 or the remote control light receiving section 38 .

［投影領域の移動許容範囲］
次に、投影領域の移動許容範囲について説明する。 [Tolerance of projection area movement]
Next, the permissible movement range of the projection area will be described.

図３は、スクリーンＳＣ上において投影画像Ｐが投影される投影領域ＰＲと、レンズシフト調整により移動する投影領域ＰＲの移動許容範囲ＭＲとの関係を例示する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the projection area PR onto which the projection image P is projected on the screen SC and the permissible movement range MR of the projection area PR moved by the lens shift adjustment.

投影領域ＰＲは、矩形状である。投影領域ＰＲの水平方向（Ｘ方向）への長さを幅Ｈ、垂直方向（Ｙ方向）への長さを高さＶという。幅Ｈと高さＶとの比率は、操作パネル７又はリモコン５によるアスペクト比の設定値に依存する。 The projection area PR is rectangular. The length of the projection region PR in the horizontal direction (X direction) is called width H, and the length in the vertical direction (Y direction) is called height V. As shown in FIG. The ratio between the width H and the height V depends on the aspect ratio set by the operation panel 7 or the remote controller 5 .

図３は、ズーム調整及びレンズシフト調整が行われていない状態における投影領域ＰＲと移動許容範囲ＭＲとの関係を示す。投影領域ＰＲ及び移動許容範囲ＭＲの大きさは、ズーム調整によるズーム量（投影倍率）及び投影距離Ｌに応じて変化する。また、移動許容範囲ＭＲ内における投影領域ＰＲの位置は、レンズシフト調整によるレンズシフト量に応じて変化する。 FIG. 3 shows the relationship between the projection area PR and the permissible movement range MR when zoom adjustment and lens shift adjustment are not performed. The sizes of the projection region PR and the movement permissible range MR change according to the zoom amount (projection magnification) and the projection distance L due to zoom adjustment. Further, the position of the projection region PR within the movement allowable range MR changes according to the lens shift amount by the lens shift adjustment.

投影領域ＰＲは、移動許容範囲ＭＲで移動可能である。ＨＳ_＋，ＨＳ_ー，ＶＳ_＋，ＶＳ_ーは、現在の投影領域ＰＲの位置からの移動許容量を表す。具体的には、ＨＳ_＋は、右方向（＋Ｘ方向）への移動許容量を表す。ＨＳ_ーは、左方向（－Ｘ方向）への移動許容量を表す。ＶＳ_＋は、上方向（＋Ｙ方向）への移動許容量を表す。ＶＳ_ーは、下方向（－Ｙ方向）への移動許容量を表す。 The projection region PR is movable within the permissible movement range MR. HS ₊ , HS- _, VS ₊ _, VS- represent the allowable amount of movement from the current position of the projection area PR. Specifically, HS ₊ represents the allowable amount of movement in the right direction (+X direction). _HS- represents the allowable amount of movement in the left direction (-X direction). VS ₊ represents the allowable amount of movement in the upward direction (+Y direction). _VS- represents the allowable amount of movement in the downward direction (-Y direction).

なお、移動許容範囲ＭＲの形状は、矩形状には限られず、レンズシフト機構３５の構成に依存して他の形状でもあり得る。 It should be noted that the shape of the permissible movement range MR is not limited to a rectangular shape, and may be another shape depending on the configuration of the lens shift mechanism 35 .

［制御部の機能］
次に、制御部４０に構成される機能について説明する。 [Function of control part]
Next, functions configured in the control unit 40 will be described.

図４は、制御部４０に構成される機能を示すブロック図である。制御部４０は、アスペクト比算出部４１と、投影倍率取得部４２と、投影距離取得部４３と、レンズシフト量取得部４４と、投影領域算出部４５と、移動許容量算出部４６と、情報画像生成部４７とを有する。制御部４０は、ＣＰＵが、ＲＯＭからプログラムを読み込み、読み込んだプログラムに基づいた処理を行うことにより、各機能部を実現する。 FIG. 4 is a block diagram showing functions configured in the control unit 40. As shown in FIG. The control unit 40 includes an aspect ratio calculation unit 41, a projection magnification acquisition unit 42, a projection distance acquisition unit 43, a lens shift amount acquisition unit 44, a projection area calculation unit 45, a movement allowance calculation unit 46, and information and an image generator 47 . The control unit 40 implements each functional unit by having the CPU read a program from the ROM and perform processing based on the read program.

アスペクト比算出部４１は、外部Ｉ／Ｆ９から入力される画像データのアスペクト比と、操作パネル７やリモコン５により設定される画面のアスペクト比に基づいて、投影領域ＰＲのアスペクト比（Ｈ：Ｖ）を算出する。 The aspect ratio calculator 41 calculates the aspect ratio (H:V ) is calculated.

投影倍率取得部４２は、前述のズーム制御部３４により検出される投影倍率を取得する。なお、投影倍率取得部４２は、操作パネル７やリモコン５等の操作部により操作されるズーム操作量に基づいて投影倍率を取得してもよい。 The projection magnification acquisition unit 42 acquires the projection magnification detected by the zoom control unit 34 described above. Note that the projection magnification acquisition unit 42 may acquire the projection magnification based on the zoom operation amount operated by an operation unit such as the operation panel 7 or the remote controller 5 .

投影距離取得部４３は、測距部３７により検出される投影距離Ｌを取得する。なお、操作パネル７やリモコン５等の操作部によりユーザが投影距離Ｌを設定することを可能とし、投影距離取得部４３が操作部により設定された投影距離Ｌを取得するように構成してもよい。 The projection distance acquisition unit 43 acquires the projection distance L detected by the distance measurement unit 37 . Alternatively, the user can set the projection distance L using an operation unit such as the operation panel 7 or the remote controller 5, and the projection distance acquisition unit 43 can acquire the projection distance L set by the operation unit. good.

レンズシフト量取得部４４は、レンズシフト制御部３６により検出されるレンズシフト量を取得する。なお、レンズシフト量取得部４４は、操作パネル７やリモコン５等の操作部により設定されるレンズシフト量を取得してもよい。操作部によるレンズシフト調整は、±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ可能であり、レンズシフト量は、±Ｘ方向及び±Ｙ方向への成分を有する。レンズシフト量取得部４４は、投影画像Ｐの移動量（レンズシフト量に対応）を検出する移動量検出部として機能する。 The lens shift amount acquisition section 44 acquires the lens shift amount detected by the lens shift control section 36 . Note that the lens shift amount acquisition unit 44 may acquire the lens shift amount set by an operation unit such as the operation panel 7 or the remote controller 5 . Lens shift adjustment by the operation unit is possible in the ±X direction and ±Y direction, respectively, and the lens shift amount has components in the ±X direction and ±Y direction. The lens shift amount acquisition unit 44 functions as a movement amount detection unit that detects the amount of movement of the projection image P (corresponding to the lens shift amount).

投影領域算出部４５は、アスペクト比算出部４１により得られるアスペクト比と、投影倍率取得部４２により得られる投影倍率と、投影距離取得部４３により得られる投影距離Ｌとに基づいて、スクリーンＳＣ上における投影領域ＰＲの形状及び大きさを算出する。 The projection area calculation unit 45 calculates the projection area on the screen SC based on the aspect ratio obtained by the aspect ratio calculation unit 41, the projection magnification obtained by the projection magnification acquisition unit 42, and the projection distance L obtained by the projection distance acquisition unit 43. Calculate the shape and size of the projection area PR in .

移動許容量算出部４６は、投影領域算出部４５により算出される投影領域ＰＲの形状及び大きさと、レンズシフト量取得部４４により得られるレンズシフト量により決まる投影領域ＰＲの位置と、投影倍率及び投影距離により決まる移動許容範囲ＭＲとに基づき、スクリーンＳＣ上における投影領域ＰＲの移動許容量ＨＳ_＋，ＨＳ_ー，ＶＳ_＋，ＶＳ_ーを算出する。 The movement allowance calculation unit 46 calculates the shape and size of the projection region PR calculated by the projection region calculation unit 45, the position of the projection region PR determined by the lens shift amount obtained by the lens shift amount acquisition unit 44, the projection magnification, and the Based on the permissible movement range MR determined by the projection distance, the permissible movement amounts HS ₊ , HS- _, VS ₊ _, and VS- of the projection area PR on the screen SC are calculated.

なお、移動許容量算出部４６は、必ずしも移動許容範囲ＭＲの大きさを算出する必要はなく、投影領域ＰＲの初期位置からの移動許容量と投影領域ＰＲの大きさとの割合を予め保持しておき、この割合に投影倍率や投影距離を適用して、スクリーンＳＣ上における投影領域ＰＲの移動許容量を算出してもよい。 Note that the permissible movement calculation unit 46 does not always need to calculate the size of the permissible movement range MR. By applying the projection magnification and the projection distance to this ratio, the allowable amount of movement of the projection area PR on the screen SC may be calculated.

情報画像生成部４７は、投影領域算出部４５により算出される投影領域ＰＲの形状及び大きさと、移動許容量算出部４６により算出された移動許容量とに基づき、図５に例示する情報画像５０を生成する。情報画像５０は、投影領域ＰＲと移動許容範囲ＭＲとの位置関係と、スクリーンＳＣ上における投影領域ＰＲの移動許容量の実際の大きさを示す画像である。情報画像は、少なくとも当該移動許容量を表す画像であればよい。 The information image generator 47 generates an information image 50 illustrated in FIG. 5 based on the shape and size of the projection area PR calculated by the projection area calculator 45 and the movement allowance calculated by the movement allowance calculator 46 to generate The information image 50 is an image showing the positional relationship between the projection area PR and the movement allowance MR and the actual size of the movement allowance of the projection area PR on the screen SC. The information image may be an image representing at least the permissible amount of movement.

情報画像生成部４７により生成された情報画像５０は、画像重畳処理部としてのＯＳＤ処理部３１に入力されて、ＯＳＤ画像として画像データに重畳される。これにより、情報画像５０は、単独、又は投影画像Ｐに重畳されてスクリーンＳＣに投影（すなわちＯＳＤ表示）される。 The information image 50 generated by the information image generation section 47 is input to the OSD processing section 31 as an image superimposition processing section and superimposed on the image data as an OSD image. Thereby, the information image 50 is projected on the screen SC alone or superimposed on the projection image P (that is, OSD display).

なお、情報画像５０は、図５に示す形態に限られず、投影領域ＰＲと移動許容範囲ＭＲとの位置関係と、スクリーンＳＣ上における移動許容量の実際の大きさを表すことを可能とする形態であればよい。 Note that the information image 50 is not limited to the form shown in FIG. If it is

［レンズシフト調整動作］
次に、プロジェクタ１のレンズシフト調整に関する動作について説明する。 [Lens shift adjustment operation]
Next, operations related to lens shift adjustment of the projector 1 will be described.

図６は、プロジェクタ１の動作を説明するフローチャートである。プロジェクタ１が起動して投影画像ＰをスクリーンＳＣに投影している状態において、ユーザによる操作部の操作によりレンズシフト調整が行われると、制御部４０は、当該レンズシフト調整操作に対応する操作信号を取得する（ステップＳ１０１）。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the projector 1. FIG. In a state in which the projector 1 is activated and the projection image P is being projected onto the screen SC, when the user operates the operation unit to perform lens shift adjustment, the control unit 40 outputs an operation signal corresponding to the lens shift adjustment operation. (step S101).

制御部４０は、操作信号に基づいてレンズシフト制御部３６に指示を与え、投影領域ＰＲを移動させるレンズシフト調整動作を行わせる（ステップＳ１０２）。このとき、制御部４０は、現在の投影倍率、投影距離Ｌ、レンズシフト量の値を取得し、前述の情報画像５０を生成する（ステップＳ１０３）。そして、制御部４０は、ＯＳＤ処理部３１に指示を与え、情報画像５０を画像データに重畳させることにより、情報画像５０をＯＳＤ表示させる（ステップＳ１０４）。ユーザは、スクリーンＳＣに投影された情報画像５０のＯＳＤ表示を確認しながら、操作部によりさらにレンズシフト調整を行うことができる。 Based on the operation signal, the controller 40 instructs the lens shift controller 36 to perform a lens shift adjustment operation for moving the projection region PR (step S102). At this time, the controller 40 acquires the current projection magnification, projection distance L, and lens shift amount, and generates the information image 50 (step S103). Then, the control unit 40 instructs the OSD processing unit 31 to superimpose the information image 50 on the image data, thereby OSD-displaying the information image 50 (step S104). While confirming the OSD display of the information image 50 projected on the screen SC, the user can further adjust the lens shift using the operation unit.

次に、制御部４０は、調整操作が終了されたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。調整操作が終了されていなければ（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御部４０は、処理をステップＳ１０１に戻して、再び操作信号の取得を行う。一方、調整操作が終了されていれば（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ＯＳＤ処理部３１に指示を与え、情報画像５０のＯＳＤ表示を終了する（ステップＳ１０６）。 Next, the control unit 40 determines whether or not the adjustment operation has ended (step S105). If the adjustment operation has not ended (step S105: No), the control unit 40 returns the process to step S101 and acquires the operation signal again. On the other hand, if the adjustment operation has been completed (step S105: Yes), an instruction is given to the OSD processing unit 31 to terminate the OSD display of the information image 50 (step S106).

［効果］
上記実施形態のプロジェクタ１によれば、ユーザは、投影領域ＰＲの位置調整を行う際に、ＯＳＤ表示された情報画像５０を確認することにより、投影領域ＰＲの実際の移動許容量をスクリーンＳＣ上で認識することができる。 [effect]
According to the projector 1 of the above embodiment, when adjusting the position of the projection region PR, the user can check the information image 50 displayed on the OSD to determine the actual allowable movement amount of the projection region PR on the screen SC. can be recognized by

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る画像投影装置ついて説明する。 <Second embodiment>
Next, an image projection device according to a second embodiment of the invention will be described.

第１実施形態では、投影光学系２０を移動させることにより投影画像Ｐの位置調整を可能としているが、第２実施形態では、画像形成素子としての光変調素子１３を移動させることにより投影画像Ｐの位置調整を可能とする。 In the first embodiment, the position of the projection image P can be adjusted by moving the projection optical system 20. In the second embodiment, however, the projection image P is adjusted by moving the light modulation element 13 as an image forming element. It is possible to adjust the position of

図７は、第２実施形態に係るプロジェクタ１ａの内部構成を示すブロック図である。図７に示すように、プロジェクタ１ａは、レンズシフト機構３５に代えて、光変調素子１３を移動させる移動機構として可動ユニット６０を設けたこと以外、第１実施形態のプロジェクタ１と同様の構成である。 FIG. 7 is a block diagram showing the internal configuration of the projector 1a according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the projector 1a has the same configuration as the projector 1 of the first embodiment, except that a movable unit 60 is provided as a moving mechanism for moving the light modulation element 13 instead of the lens shift mechanism 35. be.

可動ユニット６０は、光変調素子１３を移動可能に支持している。可動ユニット６０は、特開２０１６－８５３６３号公報に開示された可動ユニットと同様の構成である。本実施形態では、レンズシフト制御部３６は、可動ユニット６０の動作を制御する。可動ユニット６０が、光変調素子１３を投影光学系２０の光軸ＡＸに対して移動させることにより、スクリーンＳＣ上における投影領域ＰＲの位置が移動する。 The movable unit 60 movably supports the light modulation element 13 . The movable unit 60 has the same configuration as the movable unit disclosed in JP-A-2016-85363. In this embodiment, the lens shift control section 36 controls the operation of the movable unit 60 . The movable unit 60 moves the light modulation element 13 with respect to the optical axis AX of the projection optical system 20, thereby moving the position of the projection area PR on the screen SC.

光変調素子１３を移動させる動作は、光変調素子１３に対する投影光学系２０の相対位置を変更する動作であるので、レンズシフト動作と言える。 Since the operation of moving the light modulation element 13 is an operation of changing the relative position of the projection optical system 20 with respect to the light modulation element 13, it can be said to be a lens shift operation.

本実施形態は、投影光学系２０に代えて光変調素子１３を移動させること以外について、第１実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the light modulation element 13 is moved instead of the projection optical system 20, so detailed description will be omitted.

移動機構は、第１及び第２実施形態に例示するものに限られず、光変調素子１３と投影光学系２０の相対位置を変更可能とするものであればよい。 The moving mechanism is not limited to those exemplified in the first and second embodiments, and may be any mechanism that can change the relative positions of the light modulation element 13 and the projection optical system 20 .

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Although the present invention has been described above based on each embodiment, the present invention is not limited to the requirements shown in the above embodiments. These points can be changed within the scope of the present invention, and can be determined appropriately according to the application form.

１，１ａプロジェクタ
３出射窓
５リモコン（操作部）
７操作パネル（操作部）
１０光学像生成部
１１光源
１２照明光学系
１３光変調素子
２０投影光学系
２０ａズームレンズ
３０画像処理部
３１ＯＳＤ処理部（画像重畳処理部）
３２画像制御部
３３ズーム機構
３４ズーム制御部
３５レンズシフト機構（移動機構）
３６レンズシフト制御部
３７測距部
３８リモコン受光部
４０制御部
４１アスペクト比算出部
４２投影倍率取得部
４３投影距離取得部
４４レンズシフト量取得部（移動量検出部）
４５投影領域算出部
４６移動許容量算出部
４７情報画像生成部
５０情報画像
６０可動ユニット（移動機構） 1, 1a projector 3 exit window 5 remote controller (operation unit)
7 Operation panel (operation unit)
REFERENCE SIGNS LIST 10 optical image generation unit 11 light source 12 illumination optical system 13 light modulation element 20 projection optical system 20a zoom lens 30 image processing unit 31 OSD processing unit (image superimposition processing unit)
32 image control unit 33 zoom mechanism 34 zoom control unit 35 lens shift mechanism (moving mechanism)
36 lens shift control unit 37 distance measurement unit 38 remote control light receiving unit 40 control unit 41 aspect ratio calculation unit 42 projection magnification acquisition unit 43 projection distance acquisition unit 44 lens shift amount acquisition unit (movement amount detection unit)
45 projection area calculation unit 46 movement allowance calculation unit 47 information image generation unit 50 information image 60 movable unit (moving mechanism)

特開２０１３－１０９１８５号公報JP 2013-109185 A

Claims

a light modulation element that modulates light from a light source according to image data to generate an optical image;
a projection optical system that projects the optical image onto a screen as a projection image;
a movement mechanism for moving the position of the projected image by changing the relative position between the light modulation element and the projection optical system;
a movement amount detection unit that detects the amount of movement of the projected image by the movement mechanism;
a projection area calculation unit that calculates the size of the projected image on the screen based on the projection distance to the screen;
a movement allowance calculation unit that calculates an allowance for movement of the projected image on the screen based on the size of the projected image and a position determined by the movement amount of the projected image;
an image superimposition processing unit that superimposes an information image representing the allowable amount of movement on the image data;
An image projection device having

Having a distance measuring unit that measures the projection distance,
2. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the projection area calculation section calculates the size of the projection image based on the projection distance measured by the distance measurement section.

having an operation unit operated by a user,
2. The image projection device according to claim 1, wherein the projection area calculation section calculates the size of the projection image based on the projection distance set by the operation section.

Having a zoom mechanism for changing the projection magnification of the projected image,
4. The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the projection area calculator calculates the size of the projection image based on the projection magnification and the projection distance.

Having an aspect ratio calculation unit for calculating the aspect ratio of the projection image,
The projection area calculation unit calculates the shape and size of the projection image based on the aspect ratio and the projection distance,
5. The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the movement allowance calculation unit calculates the movement allowance based on the shape, size, and position of the projected image.

6. The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the moving mechanism moves the projection optical system in a direction perpendicular to the optical axis.

a light modulation element that modulates light from a light source according to image data to generate an optical image;
a projection optical system that projects the optical image onto a screen as a projection image;
a movement mechanism for moving the position of the projected image by changing the relative position between the light modulation element and the projection optical system;
In a method for controlling an image projection device having
calculating the size of the projected image on the screen based on the projection distance to the screen; calculating the allowable amount of movement of the projected image on the screen based on the size and position of the projected image; A method of controlling an image projection device for superimposing an information image representing the allowable amount of movement on image data.