KR101631571B1 - 프로젝터 및 프로젝터의 제어 방법 - Google Patents

프로젝터 및 프로젝터의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

프로젝터는, 투사 광학계를 갖고, 스크린(SC)에 화상을 투사하는 투사부와, 투사 광학계의 포커스 조정을 행하도록 구성된 렌즈 구동부와, 투사부에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 행하도록 구성된 사다리꼴 왜곡 보정부와, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 사다리꼴 왜곡 보정부에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시키고, 이 투사 제어부가 사다리꼴 왜곡 보정부에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시키는 동안, 렌즈 구동부에 의해 포커스 조정의 실행을 제한하는 투사 제어부를 구비한다.

Description

프로젝터 및 프로젝터의 제어 방법{PROJECTOR AND CONTROL METHOD FOR THE PROJECTOR}
본 발명은, 투사면에 화상을 투사하는 프로젝터 및 그 프로젝터의 제어 방법에 관한 것이다.
투사면에 화상을 투사하는 프로젝터로서, 이 프로젝터는, 투사면에 조정용 화상을 투사하여 그 투사면을 촬영하고, 조정용 화상의 투사 상태에 기초하여 왜곡 보정을 행하는 프로젝터가 알려져 있다. 이 종류의 프로젝터는, 조정용 화상이 불선명하면 화상을 정확하게 검출할 수 없게 될 수 있다. 따라서, 프로젝터는 왜곡 보정에 앞서 포커스 조정을 실행한다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 장치는, 포커스 조정용 화상을 투사하고, 이 화상의 투사 상태에 기초하여 포커스를 실행하도록 구성된다. 이 장치는 보다 신속하게 검출 가능한 포커스 조정용 화상을 사용하고 있다.
일본공개특허공보 2010-130225호
일반적으로, 프로젝터의 포커스 조정은, 렌즈를 포함하는 광학계를 움직여 행해진다. 따라서, 속도를 증가시키기 위해서는 물리적인 기구를 개선할 필요가 있다. 속도를 증가시키는 것은 용이하지 않다. 한편, 프로젝터의 편리성을 향상시키기 위해, 왜곡을 보정하는 일련의 처리를, 보다 단시간에 행하는 것이 요망되고 있었다.
본 발명의 임의의 형태들의 이점은, 투사면에 있어서의 투사 화상의 왜곡을 보정하는 처리를, 보다 단시간에 실행할 수 있는 프로젝터 및 그 프로젝터의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태는 프로젝터로서, 투사 광학계를 갖고, 투사면에 화상을 투사하도록 구성된 투사부와, 상기 투사 광학계의 포커스 조정을 행하도록 구성된 포커스 조정부와, 상기 투사부에 의하여 투사된 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 행하도록 구성된 보정부와, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 실행시키도록 구성된 보정 제어부와, 상기 보정 제어부가 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 실행시키는 동안, 상기 포커스 조정부에 의한 포커스 조정의 실행을 제한하도록 구성된 포커스 제어부를 구비하는 프로젝터이다.
본 발명의 상기 형태에 의하면, 투사면에 투사된 화상의 왜곡 보정을 행하는 동안, 예를 들어, 렌즈의 구동을 위해 시간을 소비하는 포커스 조정의 실행을 제한한다. 따라서, 왜곡 보정을 신속하게 완료할 수 있다.
본 발명의 상기 형태의 프로젝터에 있어서, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되어, 상기 보정 제어부가 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 개시시킬 때에, 상기 포커스 제어부는 상기 포커스 조정부에 의해 상기 투사 광학계의 포커스 조정을 실행시킨다.
이 구성에 의하면, 포커스가 조정되어 선명한 화상이 투사된 상태에서 왜곡 보정이 실행된다. 따라서, 확실하고 신속하게 왜곡 보정을 행할 수 있다.
본 발명의 상기 형태의 프로젝터는, 투사 조건에 기초하여 상기 투사 광학계의 포커스 조정값을 산출하도록 구성된 포커스 조정값 산출부를 구비할 수도 있다. 상기 포커스 조정부는, 설정된 포커스 조정값에 따라 포커스 조정을 실행하도록 구성될 수도 있다. 상기 포커스 제어부는, 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 개시할 때에 상기 포커스 조정값 산출부에 의해 산출된 포커스 조정값과, 이미 상기 포커스 조정부에 설정되어 있는 포커스 조정값이 소정의 차 이상의 차를 갖는 경우에, 상기 포커스 제어부는, 상기 포커스 조정값 산출부에 의해 산출된 포커스 조정값을 새로운 포커스 조정값으로서 상기 포커스 조정부에 설정하고 포커스 조정부에 의하여 포커스 조정을 행할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 필요한 경우에 포커스 조정을 행한 후에 왜곡 보정을 행한다. 그러므로, 선명한 화상이 투사된 상태에서, 왜곡 보정을 확실하고 보다 신속하게 행할 수 있다.
본 발명의 상기 형태의 프로젝터에 있어서, 상기 보정 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 복수회 행하게 하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 완료 조건이 충족될 때까지 왜곡 보정이 복수회 실행된다. 따라서, 투사 거리나 투사각 등의 투사 조건의 변화에 추종하여 왜곡 보정을 실행할 수 있다. 이 동안에 포커스 조정을 제한함으로써, 왜곡 보정을 매회 신속하게 실행할 수 있어, 투사 조건의 변화에 신속하게 추종할 수 있다.
본 발명의 상기 형태의 프로젝터에 있어서, 상기 보정 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 투사부에 의해 보정용 화상을 투사시킨다. 상기 보정부는, 상기 투사부에 의해 투사된 상기 보정용 화상 상태에 기초하여, 상기 투사부에 의하여 투사된 화상의 왜곡을 보정할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 포커스 조정을 행함으로써 선명하게 투사된 보정용 화상에 기초하여, 왜곡 보정을 신속하게 행할 수 있다.
본 발명의 상기 형태의 프로젝터에 있어서, 상기 보정 제어부는, 상기 프로젝터의 움직임에 기초하여, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었는지의 여부 및 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족되었는지의 여부를 판정할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 프로젝터의 움직임에 대응하여, 왜곡 보정이 필요한 경우에, 프로젝터의 움직임에 따라서 상기 보정을 신속하게 실행할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태는 프로젝터의 제어 방법으로서, 상기 프로젝터의 제어 방법은, 투사면에 화상을 투사하는 투사 광학계를 갖고, 투사면에 화상을 투사하도록 구성된 투사부와, 상기 투사 광학계의 포커스 조정을 행하도록 구성된 포커스 조정부을 구비한 프로젝터를 제어하고, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 투사부에 의하여 투사된 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 실행하고, 이 왜곡 보정 처리를 행하는 동안, 상기 투사 광학계의 포커스 조정의 실행을 제한하는 것을 구비하는 프로젝터의 제어 방법이다.
이 구성에 의하면, 투사면에 투사된 화상의 왜곡 보정이 행해지는 동안, 예를 들어 렌즈의 구동에 시간을 소비하는 포커스 조정의 실행을 제한한다. 따라서, 왜곡 보정을 신속하게 완료할 수 있다.
본 발명에 의하면, 예를 들어 렌즈의 구동 등에 시간을 소비하는 포커스 조정의 실행을 제한하여, 왜곡 보정을 신속하게 완료할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 프로젝터의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 화상과 보정 패턴을 투사하는 프로젝터의 동작을 나타내는 설명도로서, 화상의 예를 나타낸다.
도 2b는 화상과 보정 패턴을 투사하는 프로젝터의 동작을 나타내는 설명도로서, 보정 패턴의 예를 나타낸다.
도 2c는 화상과 보정 패턴을 투사하는 프로젝터의 동작을 나타내는 설명도로서, 광변조 장치가 화상과 보정 패턴을 묘화한 예를 나타낸다.
도 3a는 투사 화상의 왜곡을 보정하는 프로젝터의 동작의 예를 나타내는 설명도로서, 보정 전 스크린으로의 투사예를 나타낸다.
도 3b는 투사 화상의 왜곡을 보정하는 프로젝터의 동작의 예를 나타내는 설명도로서, 화상 형성 가능 영역에 형성되는 화상의 예를 나타낸다.
도 3c는 투사 화상의 왜곡을 보정하는 프로젝터의 동작의 예를 나타내는 설명도로서, 보정 후 스크린으로의 투사예를 나타낸다.
도 4는 프로젝터의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 프로젝터의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 실시 형태를 설명한다.
도 1은, 실시 형태에 따른 프로젝터(100)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 프로젝터(100)는, 내장된 화상 기억부(171)에 기억된 화상 또는 퍼스널 컴퓨터 또는 각종 영상 플레이어 등의 외부의 화상 공급 장치(도시 생략)로부터 입력되는 화상 데이터에 기초하여, 스크린(SC)에 화상을 투사한다. 본 실시예에서는, 스크린(SC)은 거의 직립하고 있다. 스크린면은 직사각형 형상으로 형성되어 있다.
프로젝터(100)에 입력되는 화상 데이터는, 동화상(영상)의 데이터 또는 정지 화상의 데이터 중 어느 데이터라도 좋다. 프로젝터(100)는 영상을 스크린(SC)에 투사할 수 있고 정지 화상을 스크린(SC)에 계속 투사할 수 있다. 이하에서 설명된 실시 형태에서 설명되는 예에서는, 외부의 화상 공급 장치로부터 케이블(200)을 통하여 입력된 아날로그 화상 신호에 기초하여 화상을 투사한다.
프로젝터(100)는, 크게 나누어 광학적인 화상의 형성을 행하는 투사부(101)(투사 수단)와, 프로젝터(100) 전체의 동작을 제어하여, 화상 신호를 전기적으로 처리하는 화상 처리계로 이루어진다. 투사부(101)는, 광원(140), 광변조 장치(130), 투사 광학계(150)로 구성된다. 광원(140)으로서는, 제논 램프, 초고압 수은 램프, LED(Light Emitting Diode), 레이저 광원 등을 사용할 수 있다. 광원(140)은, 광원(140)에 의하여 발한 광을 광변조 장치(130)로 인도하는 리플렉터 및 보조 리플렉터, 그리고 광원(140)에 의해 발한 광을 광변조 장치(130)에 이르는 경로 상에서 감소시키는 조광 소자(dimming device; 도시 생략) 등을 구비해도 좋다.
광변조 장치(130)는, 후술하는 화상 처리계로부터의 신호를 받아, 광원(140)에 의해 발한 광을 화상광으로 변조한다. 광변조 장치(130)의 구체적인 구성의 예로는, RGB의 각 색에 대응한 3개의 투과형 또는 반사형의 액정광 밸브를 이용한 방식을 포함한다. 이 경우, 광원(140)에 의해 발한 광이 다이크로익 미러 등에 의해 R, G, B의 각 색광으로 분리되어 광변조 장치(130)로 입사된다. 광변조 장치(130)가 구비하는 각 색의 액정 패널에 의해 각 색광이 변조된다. 그 후, 크로스 다이크로익 프리즘에 의해 각 색광이 합성되어, 투사 광학계(150)로 인도된다. 본 실시 형태에서는, 광변조 장치(130)는 투과형 액정 패널을 구비한다. 광변조 장치(130)는, 후술하는 광변조 장치 구동부(134)에 의해 구동된다. 광변조 장치(13)는, 매트릭스 형상으로 배치된 각 화소에 있어서의 광의 투과율을 변화시킴으로써, 화상을 형성한다.
투사 광학계(150)는, 투사되는 화상의 확대 및 축소, 그리고 초점의 조정을 행하는 줌렌즈(151), 줌의 정도를 조정하는 줌 조정용 모터(152), 포커스의 조정을 행하는 포커스 조정용 모터(153)를 구비한다. 투사 광학계(150)에는, 광변조 장치(130)에 의해서 변조된 광이 입사된다. 이 광은 줌렌즈(151)를 거쳐 스크린(SC) 상에 투사되어, 투사 화상을 포커싱(focusing)한다. 줌렌즈(151)는, 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함한다. 렌즈 구동부(154)는, CPU(120)의 제어에 따라 줌 조정용 모터(152), 포커스 조정용 모터(153)를 동작시켜, 투사 광학계(150)의 조정을 실행한다. 구체적으로는, 렌즈 구동부(154)는, 줌 조정용 모터(152)를 제어하여 줌렌즈(151)를 구동하여, 예를 들어, 렌즈의 위치 조정을 행하여 스크린(SC) 상의 투사 화상을 확대 및 축소하는 줌 조정을 행한다. 렌즈 구동부(154)는, 포커스 조정 수단으로서 기능하며, 포커스 조정용 모터(153)를 제어하여 줌렌즈(151)를 구동하고, 스크린(SC) 상에 투사 화상을 적정하게 포커싱시키는 포커스 조정을 행한다.
화상 처리계는, 프로젝터(100) 전체를 통합적으로 제어하는 CPU(120)와 화상용 프로세서(131)를 주로서 포함한다. 화상 처리계는 A/D 변환부(110), 광변조 장치 구동부(134), 광원 구동부(141), 렌즈 구동부(154), RAM(160), 화상 기억부(171) 및 보정 패턴 기억부(172)를 포함하는 ROM(170), CCD 카메라(181)를 구비한 촬상부(180), 촬영 화상 메모리(182), 움직임 검출부(185), 리모콘(remote-controller) 제어부(190), 리모콘(191), 조작부(195)를 구비한다. 이들 화상 처리계를 구성하는 요소들은, 버스(102)를 통하여 서로 접속되어 있다.
A/D 변환부(110)는, 외부의 화상 공급 장치로부터 케이블(200)을 통하여 입력된 아날로그 입력 신호를 A/D 변환하는 디바이스이다. A/D 변환부(110)는 변환 후의 디지털 신호를 화상용 프로세서(131)로 출력한다.
CPU(120)는, 화상용 프로세서(131)와 함께, 프로젝터(100)에 있어서의 화상 처리를 행한다. CPU(120)는, 프로젝터(100)에 의한 투사와 관련된 제어를 행하는 투사 제어부(121) 외에, 보정 제어부(122), 줌비 산출부(zoom-ratio calculating unit) 산출부(123), 3차원 측량부(124), 투사각 산출부(125) 및 포커스 조정값 산출부(126)를 구비하고 있다. 이들 각 부는, ROM(170)에 미리 기억된 프로그램을 실행하는 CPU(120)에 의해 실현된다. CPU(120)는 제어 수단으로서 기능한다. 특히 투사 제어부(121)의 기능은 제어 수단에 상당한다.
화상용 프로세서(131)는, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)와 중첩 처리부(133)를 구비하고 있다. 화상용 프로세서(131)는, CPU(120)의 제어에 따라, A/D 변환부(110)로부터 입력되는 화상 데이터를 처리하고, 광변조 장치(130)를 사용하여 투사 화상을 묘화하기 위한 화상 신호를 생성하며, 그 생성된 화상 신호를 광변조 장치 구동부(134)로 출력한다. 이 화상용 프로세서(131)는, 사다리꼴 왜곡 보정용 및 화상 처리용의 DSP(Digital Signal Processor)로서 판매되고 있는 범용의 프로세서를 이용하여 구성될 수 있고, 전용의 ASIC로서 구성될 수 있다. 프로젝터(100)가 화상 기억부(171)에 기억된 화상 데이터를 투사하는 경우, 화상용 프로세서(131)는 이 화상 데이터에 대하여 상기의 처리를 행한다.
광변조 장치 구동부(134)는, 화상용 프로세서(131)로부터 입력되는 화상 신호에 기초하여, 광변조 장치(130)를 구동한다. 이에 따라, A/D 변환부(110)에 입력된 화상 신호에 대응한 화상이, 광변조 장치(130)의 화상 형성 영역에 형성된다. 이 화상은 투사 광학계(150)를 통하여, 스크린(SC) 상에 투사 화상으로서 형성된다.
광원 구동부(141)는, CPU(120)로부터 입력되는 지시 신호에 따라서, 광원(140)에 전압을 인가하여, 광원(140)을 점등 및 소등시킨다.
렌즈 구동부(154)은, CPU(120)의 제어에 따라 줌 조정용 모터(152) 및 포커스 조정용 모터(153)를 구동하여, 줌 조정 및 포커스 조정을 행한다.
RAM(160)은, CPU(120) 및 화상용 프로세서(131)에 의해 실행되는 프로그램 및 데이터를 일시적으로 기억하는 워크 에어리어(work area)를 형성한다. 화상용 프로세서(131)는, 화상용 프로세서(131)에 의해 행해지는 화상의 표시 상태의 조정 처리 등, 여러 종류의 처리를 실행하기 위해 필요한 워크 에어리어를, 내장 RAM으로서 구비하고 있어도 좋다.
ROM(170)은, 처리부를 실현하기 위해 CPU(120)에 의해서 실행되는 프로그램 및 당해 프로그램에 관련된 데이터 등을 기억한다. ROM(170)은, 투사부(101)에 의해 투사되는 화상을 기억하는 화상 기억부(171)와 왜곡 보정 처리에 이용되는 보정 패턴을 기억하는 보정 패턴 기억부(172)를 구비하고 있다.
촬상부(180)는, 이미 알려진 이미지 센서인 CCD를 구비하는 CCD 카메라(181)를 구비하고 있다. 촬상부(180)는, 프로젝터(100)의 전면(前面), 즉, 투사 광학계(150)가 스크린(SC)으로 화상을 투사하는 방향으로, CCD 카메라(181)에 의해 촬상부(180)가 촬상 가능한 위치에 형성되어 있다. 촬상부(180)에는, 권장된 투사 거리에 있어서 스크린(SC) 상에 투사된 투사 화상의 전체가 적어도 촬상 범위 내에 존재하도록, CCD 카메라(181)의 카메라 방향 및 화각(angle of view)이 설정되어 있다. CCD 카메라(181)는, CCD 외에, CCD 상에 화상을 형성하는 단일초점 렌즈, CCD에 입사하는 광량을 조정하는 오토 아이리스(auto iris) 등의 기구 및 CCD로부터 화상 신호를 읽어내는 제어 회로를 구비하고 있어도 좋다. CCD 카메라(181)에 의해 촬영된 촬영 화상의 데이터는, 촬상부(180)로부터 촬영 화상 메모리(182)로 출력되고, 촬영 화상 메모리(182)의 소정의 영역에 반복 기입된다. 촬영 화상 메모리(182)는, 1화면분의 화상 데이터의 기입이 완료되면, 소정의 영역의 플래그를 순서대로 반전한다. 따라서, CPU(120)는, 이 플래그를 참조함으로써, 촬상부(180)를 사용하여 실행된 촬상이 완료했는지 아닌지를 알 수 있다. CPU(120)는, 이 플래그를 참조하면서, 촬영 화상 메모리(182)에 액세스하여, 필요한 촬영 화상 데이터를 취득한다.
움직임 검출부(185)는, 자이로 센서나 가속도 센서를 구비한다. 움직임 검출부(185)는 프로젝터(100)의 본체의 움직임을 검출하고, 검출값을 CPU(120)로 출력한다. 움직임 검출부(185)의 검출값에는 미리 문턱값이 설정된다. 문턱값을 초과하는 움직임이 움직임 검출부(185)에 의해 검출된 경우에, CPU(120)는 프로젝터(100)가 움직였다고 판정한다. 움직임 검출부(185)에 의해 검출되는 움직임이 문턱값 이하이고, 이 상태가 미리 설정된 대기 시간을 초과하여 계속되는 경우에, CPU(120)는 프로젝터(100)가 정지해 있다고 판정한다.
움직임 검출부(185)에 문턱값이 설정되고 움직임 검출부(185)의 검출값이 문턱값을 초과한 경우와 움직임 검출부(185)의 검출값이 문턱값 이하이고 대기 시간이 경과한 경우에, 움직임 검출부(185)가 CPU(120)로 검출 신호를 출력하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, CPU(120)의 부하를 경감할 수 있다.
리모콘 제어부(190)는, 프로젝터(100)의 외부의 리모콘(191)으로부터 송신되는 무선 신호를 수신한다. 리모콘(191)은, 유저에 의해 조작되는 조작기(도시 생략)를 구비한다. 조작기의 조작에 대응하는 조작 신호를 적외선 신호 또는 소정 주파수의 전파를 사용하여 송신되는 무선 신호로서 송신한다. 리모콘 제어부(190)는, 적외선 신호를 수신하는 수광부(도시 생략) 및 무선 신호를 수신하는 수신 회로(도시 생략)를 구비한다. 리모콘 제어부(190)는, 리모콘(191)으로부터 송신된 신호를 수신하고, 그 신호를 해석하여, 유저에 의한 조작의 내용을 나타내는 신호를 생성하고, 그 신호를 CPU(120)로 출력한다.
조작부(195)는, 예를 들면 프로젝터(100)의 본체에 배치된 조작 패널의 조작기(도시 생략)를 구비한다. 조작기의 조작을 검출하는 경우, 조작부(195)는 조작기에 대응하는 조작 신호를 CPU(120)로 출력한다. 이 조작기로서는, 전원 ON/OFF를 지시하는 스위치, 왜곡 보정 처리 개시를 지시하는 스위치 등이 있다.
CPU(120) 및 화상용 프로세서(131)의 기능을 설명한다.
투사 제어부(121)는, A/D 변환부(110)에 의해 출력된 화상 데이터에 기초하여, 투사부(101)에 의해 화상을 투사하는 동작을 제어한다. 구체적으로는, 투사 제어부(121)는, 프로젝터(100)의 전원 온/오프에 수반하여 광원 구동부(141)에 의해 광원(140)을 점등/소등시키는 제어, A/D 변환부(110)에 의해 출력된 화상 데이터를 화상용 프로세서(131)에 의해 처리시키는 제어 등을 행한다.
투사 제어부(121)는, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)를 제어하여 사다리꼴 왜곡을 보정하는 보정 제어부(122)에 의해 왜곡 보정 처리를 개시 및 종료시키는 기능을 갖는다. 투사 제어부(121)는 보정 제어 수단으로서 기능한다. 보정 제어부(122)는, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)와 협동하여, 보정 수단으로서 기능한다.
왜곡 보정 처리를 개시하는 개시 조건으로서, 예를 들면, 움직임 검출부(185)의 검출값에 기초하여 프로젝터(100)의 움직임을 검출하는 것 또는 조작부(195) 또는 리모콘(191)의 조작에 의해 왜곡 보정 처리가 지시되는 것이 미리 설정되어 있다. 설정된 조건 중 어느 하나가 부합하는 경우, 투사 제어부(121)는, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었다고 판정한다. 투사 제어부(121)는, 화상용 프로세서(131)의 중첩 처리부(133)를 제어하여, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴(보정용 화상)을, 투사 중의 화상에 중첩하여 그 보정 패턴을 투사시킨다. 이에 따라, 왜곡 보정 처리의 개시 전부터 투사되고 있던 화상과 보정 패턴이 겹쳐 표시된다.
투사 제어부(121)는, 보정 제어부(122)에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시킨다. 보정 제어부(122)는, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴이 스크린(SC)에 투사된 상태에서 투사 화상을 촬상부(180)에 의해 촬상시킨다. 보정 제어부(122)는, 촬영 화상 데이터를 촬영 화상 메모리(182)로부터 취득하고, 이 촬영 화상 데이터에 기초하여, 처리부들, 즉 후술하는 줌비 산출부(123), 3차원 측량부(124) 및, 투사각 산출부(125)에 의해 투사각 및 투사 거리를 산출시킨다. 보정 제어부(122)는 이 투사각에 대응한 제어 데이터를 화상용 프로세서(131)로 출력하고, 포커스 조정값 산출부(126)(포커스 조정값 산출부)에 의해 투사 거리에 대응하는 포커스 설정값을 산출시킨다. 투사 제어부(121)는, 산출된 포커스 조정값을 렌즈 구동부(154)에 설정하고, 이 포커스 조정값에 따라 포커스 조정용 모터(153)를 구동하여, 포커스 조정을 행하게 한다. 투사 제어부(121)는, 포커스 제어부으로서 기능한다.
보정 제어부(122)는, 처리부, 즉 줌비 산출부(123), 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)의 기능에 의해 산출된 투사각 및 투사 거리에 기초하여, 왜곡 보정 처리를 행하기 위한 파라미터를 산출한다. 이 파라미터는, 광변조 장치(130)에 의해 묘화되는 화상을, 스크린(SC) 상의 투사 화상의 왜곡을 보상하도록 변형시키기 위한 파라미터이다. 이 파라미터는 변형의 방향, 변형량 등을 정의하는 데이터이다. 보정 제어부(122)는, 산출한 파라미터를 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 출력하고, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시킨다.
처리부, 즉 줌비 산출부(123), 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)는, 보정 제어부(122)의 제어에 따라, 스크린(SC)의 평면에 대한, 프로젝터(100)로부터 투사된 투사광의 광축의 기울기인 투사각을 산출하기 위해 필요한 처리를 행한다. 구체적으로는, 줌비 산출부(123)는 투사 광학계(150)의 줌비를 산출한다. 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)는, 촬영 화상 데이터로부터 보정 패턴을 검출하고, 검출한 보정 패턴의 사이즈 및 위치에 기초하여, 줌비 산출부(123)에 의해 산출된 줌비를 부가하여, 프로젝터(100)에서 스크린(SC)까지의 거리인 투사 거리 및 스크린 평면에 대한 프로젝터(100)에 의해 투사되는 투사광의 광축의 기울기인 투사각을 포함하는, 프로젝터(100)와 스크린(SC)과의 상대적인 3차원의 배치 관계를 구한다. 포커스 조정값 산출부(126)는, 산출된 투사 거리에 적합한 포커스 조정값을 산출한다.
화상용 프로세서(131)는, A/D 변환부(110)로부터 입력된 화상 데이터를 처리하는 기능부이다. 화상용 프로세서(131)는, 투사 대상 화상 데이터에 대하여, 휘도, 콘트라스트, 색의 농도, 색조(tint) 등의 화상의 표시 상태를 조정하는 처리를 행하고, 그 처리 후의 화상 데이터를 광변조 장치 구동부(134)로 출력한다.
화상용 프로세서(131)가 구비하는 사다리꼴 왜곡 보정부(132)는, 보정 제어부(122)로부터 입력되는 파라미터에 따라, A/D 변환부(110)에 의해 출력한 화상 데이터의 화상을 변형시키는 처리를 행한다.
중첩 처리부(133)는, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴을 투사 화상에 중첩시키는 기능을 갖는다. 중첩 처리부(133)는, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)의 후단(後段)에 접속되어 있다. 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의한 처리 후의 화상 데이터가, 중첩 처리부(133)로 입력된다. 이 때문에, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)가 왜곡 보정 처리를 행하는 경우와 왜곡 보정 처리를 행하지 않는 경우에, 중첩 처리부(133)는, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 처리된 화상 데이터에 보정 패턴을 중첩한다. 이 구성에 의해, 중첩 처리부(133)가 보정 패턴을 중첩한 화상에 대하여는, 왜곡 보정 처리가 행해지지 않는다. 즉, 프로젝터(100)에 의해 투사된 보정 패턴은, 항상, 왜곡 보정 처리가 그 보정 패턴에 행해지지 않은 상태이다.
이어서, 프로젝터(100)의 동작을 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는, 화상 및 보정 패턴을 투사하는 프로젝터(100)의 동작을 나타내는 설명도이다. 도 2a는 화상의 예를 나타낸다. 도 2b는 보정 패턴의 예를 나타낸다. 도 2c는, 광변조 장치(130)가 화상 형성 가능 영역(136)에 화상과 보정 패턴을 묘화한 예를 나타낸다.
본 실시 형태에서는, 도 2a에 나타내는 바와 같이 직사각형의 화상(175)을 투사하는 예가 설명된다. 본 실시 형태에서는, 보정 패턴의 예로서, 도 2b에 나타내는 보정 패턴(177)을 설명한다. 보정 패턴(177)은 전체적으로 직사각형을 가지며, 십자형의 마커(177a)가 네 모퉁이 근방에 배치된다. 마커(177a) 이외의 부분은 무색(투명)이다.
사다리꼴 왜곡 보정부(132)가 왜곡 보정 처리를 행하지 않은 상태에서, 중첩 처리부(133)가 보정 패턴(177)을 화상(175)에 중첩하면, 광변조 장치(130)의 화상 형성 가능 영역(136)에는, 도 2c에 나타내는 화상이 묘화된다. 도 2c의 예와 같이, 왜곡 보정 처리를 행하지 않는 상태에서는, 광변조 장치(130)의 화상 형성 가능 영역(136)을 넓게 사용하여 화상이 묘화된다. 이 때문에, 화상 형성 가능 영역(136)의 전체에 화상 형성 영역(137)이 형성된다. 이 화상 형성 영역(137)에, 화상(175)이 형성(묘화)된다. 화상 형성 영역(137)에는, 보정 패턴(177)이 화상(175)에 중첩하여 묘화되어 있다. 마커(177a)를 제거한 보정 패턴(177)은 투명하기 때문에, 화상(175) 위에 마커(177a)가 겹쳐 묘화되어 있다.
도 3a 내지 도 3b는, 투사 화상의 왜곡을 보정하는 프로젝터(100)의 동작의 예를 나타내는 설명도이다. 도 3a는 보정 전의 스크린(SC)으로의 투사예를 나타낸다. 도 3b는 화상 형성 가능 영역(136)에 형성되는 화상의 예를 나타낸다. 도 3c는 보정 후의 스크린(SC)으로의 투사예를 나타낸다.
스크린(SC)에 투사되는 화상에서는, 스크린(SC)에 대한 프로젝터(100)의 투사각에 따라서, 도 3a에 나타내는 바와 같이 사다리꼴 왜곡을 발생시킨다. 도 3a에는, 도 2c에 나타낸 바와 같이 화상(175)에 보정 패턴(177)을 중첩하여 얻은 화상이 투사되는 예를 나타낸다. 이 예에서는, 화상(175)이 왜곡되면서 투사된다. 마커(177a)의 위치는 사다리꼴 왜곡에 따라서 직사각형의 배치에서 벗어나 있다.
보정 제어부(122)는 왜곡 보정 처리를 실행한다. 사다리꼴 왜곡 보정부(132)는 화상(175)을 변형시킨다. 이에 따라, 화상용 프로세서(131)로부터 광변조 장치 구동부(134)로 출력되는 화상에는 변형된 화상(175)이 포함된다. 따라서, 광변조 장치(130)의 화상 형성 영역(137)에는, 도 3b에 나타내는 바와 같이 변형된 화상(175)이 묘화된다. 변형된 화상(175)을 직사각형의 화상 형성 가능 영역(136)의 내부에 묘화할 필요가 있다. 따라서, 화상(175)이 묘화되는 화상 형성 영역(137)은, 화상 형성 가능 영역(136)의 일부가 된다.
전술한 바와 같이, 보정 패턴(177)은, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)의 후단에 접속된 중첩 처리부(133)에 의해, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 출력되는 왜곡 보정 처리 후의 화상에 중첩된다. 따라서, 보정 패턴(177)에 대해서는 왜곡 보정 처리가 이루어지지 않는다. 따라서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 화상(175)에는, 직사각형의 네 모퉁이에 배치된 4개의 마커(177a)가, 왜곡 보정 처리 전의 도 2c의 상태와 동일한 상태에서 묘화된다.
이 때문에, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 화상(175)의 사다리꼴 왜곡이 보정되고, 그 화상은, 스크린(SC)에, 직사각형으로 투사된다. 그러나, 보정 패턴(177)에는, 사다리꼴 왜곡 상태가 남게 된다. 즉, 마커(177a)의 위치는, 사다리꼴 왜곡이 없는 경우에 마커(177a)가 배치되는 위치로부터 벗어나 있다.
보정 제어부(122)가 사다리꼴 왜곡을 보정하는 경우, 보정 제어부(122)는 촬상부(180)에 의해 스크린(SC)을 촬영시키고, 촬영 화상으로부터 마커(177a)의 위치를 검출하고, 이 위치에 기초하여 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)에 의한 연산을 행한다. 이들 연산 결과에 기초하여, 보정 제어부(122)가 왜곡 보정용의 파라미터를 산출하고, 산출한 파라미터를 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 설정한다. 이 일련의 처리에 있어서, 보정 제어부(122)는, 촬상부(180)의 촬영 화상 데이터에서 검출한 마커(177a)의 위치를, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴(177)의 데이터에 있어서의 마커(177a)의 위치와 비교한다. 이 때문에, 도 3c에 나타내는 바와 같이 왜곡 보정 처리가 행해진 후에, 추가로 왜곡 보정 처리를 행하는 경우에는, 보정 제어부(122)는, 촬상부(180)에 의해, 새롭게 스크린(SC)을 촬영하고, 새로운 촬영 화상 데이터로부터 마커(177a)를 검출하여, 파라미터를 산출한다.
왜곡 보정 처리를 행할 때에, 화상(175)뿐만 아니라 보정 패턴(177)을 파라미터에 따라 변형시키면, 마커(177a)가 왜곡 보정 처리에 의해 이동된다. 이 때문에, 스크린(SC) 상의 마커(177a)의 위치는, 스크린(SC)과 프로젝터(100) 사이의 투사각과 투사 거리에 더하여, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 행한 처리에 따라 상이한 위치가 된다. 따라서, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 이동된 마커(177a)를 촬영하고, 촬영 화상 데이터 중의 마커(177a)의 위치를, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴(177)에 있어서의 마커(177a)의 위치와 비교하는 것만으로는, 스크린(SC)과 프로젝터(100) 사이의 투사각과 투사 거리를 정확하게 구할 수 없다. 투사각이나 투사 거리를 정확하게 구하기 위해서는, 그 이전에 행해진 왜곡 보정 처리의 영향을 제거하는 처리를 행할 필요가 있다.
투사 제어부(121)의 제어에 의해, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었다고 판정된 경우에, 프로젝터(100)는, 프로젝터(100)가 정지하기 전에 왜곡 보정 처리를 실행하고, 그 후, 왜곡 보정 처리를 완료하는 조건이 부합될 때까지, 미리 설정된 주기로 왜곡 보정 처리를 반복적으로 실행한다. 이에 따라, 왜곡 보정 처리가 주기적으로 행해져 보정 후의 화상이 스크린(SC)에 투사된다. 그러므로, 프로젝터(100)를 사용하는 유저는, 프로젝터(100)가 정지하거나 또는 왜곡 보정 처리를 완료하는 조작이 행해지기 전이라도, 보정의 상태를 볼 수 있다. 프로젝터(100)의 이동이 멈춘 후 대기 시간이 경과하기 전에, 프로젝터(100)가 정지한 상태에서 왜곡 보정 처리가 실행되기 때문에, 프로젝터(100)가 정지한 위치에 따라서 보정된 화상이 스크린(SC)에 투사된다. 이에 따라, 실질적으로, 대기 시간이 경과하기 전에 보정 화상을 투사할 수 있으며, 왜곡이 없는 화상을 신속하게 투사할 수 있다. 이 경우, 프로젝터(100)에 의해 왜곡 보정 처리를 반복 실행하는 주기는, 상기 대기 시간보다 짧은 시간인 것이 바람직하다.
이와 같이 왜곡 보정을 복수회 계속해서 실행하는 경우에, 보정 패턴(177)에 대해서도 왜곡 보정 처리가 적용되면, 마커(177a)의 위치를 고려하여, 복수회 실행된 왜곡 보정의 영향을 제거하는 연산을 행할 필요가 있다. 파라미터를 산출하는 처리의 부하가 증대한다. 따라서, 본 실시 형태와 같이, 보정 패턴(177)에 대해서 왜곡 보정 처리를 행하지 않으면, 마커(177a)의 위치는, 항상, 스크린(SC)과 프로젝터(100) 사이의 투사각이나 투사 거리를 반영한 분만큼 시프트(shift)된 위치가 된다. 따라서, 왜곡 보정 처리를 반복하여 행해도, 마커(177a)의 위치에 기초하여, 신속하게 스크린(SC)과 프로젝터(100) 사이의 투사각이나 투사 거리를 정확하게 구할 수 있어, 정확한 파라미터를 산출할 수 있다. 이 파라미터를 산출하는 처리의 부하는, 왜곡 보정 처리를 반복하여 행해도 증대하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, 투사부(101)에 의하여 투사되는 화상에 보정 패턴(177)을 중첩하는 처리를 행하는 중첩 처리부(133)가, 왜곡 보정 처리를 행하는 사다리꼴 왜곡 보정부(132)의 후단에 접속된다. 이 중첩 처리부(133)에 의해 중첩 처리를 행한 화상이 광변조 장치 구동부(134)로 출력되어, 광변조 장치(130)에 묘화된다. 따라서, 프로젝터(100)에 있어서의 처리의 순서가, 보정 패턴(177)이 왜곡 보정 처리에 의해 영향을 받지 않는 순서이기 때문에, 특별한 처리를 행하는 일 없이, 왜곡 보정 처리에서 보정 패턴(177)이 변형되지 않도록 할 수 있다.
투사 제어부(121)가, 보정 제어부(122)에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시킬 때에, 투사 제어부(121)는 렌즈 구동부(154)에 의해 포커스 조정을 실행시킨다. 이 포커스 조정은, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후, 보정 제어부(122)가 왜곡 보정용의 파라미터를 산출하기 전에 실행된다. 이 처리에 따라서, 보정 패턴(177) 및 화상(175)이 선명하게 투사된다. 따라서, 그 후에 실행된 왜곡 보정 처리에서 촬영 화상 데이터로부터 보정 패턴(177)을 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 촬영 화상 데이터 중의 보정 패턴(177)이 불선명한 경우에는, 보정 패턴(177)의 화상을 검출하는 처리에 종종 시간이 걸린다. 따라서, 먼저 포커스 조정을 실행함으로써, 보정 패턴(177)을 검출하는 처리를 신속하게 실행할 수 있다.
또한, 투사 제어부(121)는, 한번 포커스 조정을 실행한 후에는, 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 포커스 조정의 실행을 제한한다. 즉, 프로젝터(100)는, 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 왜곡 보정용의 파라미터를 산출하고, 투사되는 화상(175)의 왜곡을 보정하는 동작을 반복하여 복수회 실행한다. 그러나 프로젝터(100)는 포커스 조정은 행하지 않는다. 포커스 조정에서는, 포커스 조정용 모터(153)에 의해 줌렌즈(151)를 움직이기 때문에, 연산 처리와 화상 처리를 포함하는 왜곡 보정 처리와 비교하여 시간이 걸린다. 이 때문에, 포커스 조정을 제한함으로써, 왜곡 보정 처리를 단시간에 실행하여, 스크린(SC)의 투사 화상의 왜곡을 신속하게 보정할 수 있다. 따라서, 보다 단시간에 왜곡 보정 처리를 반복 실행할 수 있다.
도 4는, 프로젝터(100)의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
프로젝터(100)의 전원이 온으로 전환되면, 프로젝터(100)의 CPU(120)는 광원 구동부(141)를 제어하여 광원(140)을 점등시킨다(스텝 S11). 또한, CPU(120)는, 렌즈 구동부(154)를 제어하여 투사 광학계(150)에 있어서의 광학적인 조정을 실행시키고, 화상용 프로세서(131)에 의해, 예를 들어, 화상의 밝기 및 지정된 컬러 모드에 맞춘 조정을 실행시킨다(스텝 S12). 그 후, CPU(120)가 구비하는 투사 제어부(121)는, A/D 변환부(110)로부터 출력되는 화상을 투사한다(스텝 S13).
투사 개시 후, 투사 제어부(121)는, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 S14). 전술한 바와 같이, 개시 조건은 리모콘(191) 또는 조작부(195)에 의한 개시 지시 조작이 실행된 것 또는 움직임 검출부(185)의 검출값이 문턱값을 초과한 것이다. 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 경우(스텝 S14에서 예), 투사 제어부(121)는, 보정 패턴 기억부(172)에 기억된 보정 패턴을 읽고, 중첩 처리부(133)에 의해 화상에 중첩시키고, 투사부(101)에 의해 이 보정 패턴을 스크린(SC)에 투사시킨다(스텝 S15).
화상과 보정 패턴을 스크린(SC)에 투사한 후, 투사 제어부(121)는, 포커스 조정을 실행한다(스텝 S16).
도 5는, 프로젝터(100)의 동작을 설명하는 플로우 차트이다. 스텝 S16의 포커스 조정을 상세하게 나타낸다.
투사 제어부(121)는, 촬상부(180)에 의해 스크린(SC)을 촬영시키고, 촬영 화상 데이터를 촬영 화상 메모리(182)로부터 취득한다(스텝 S31). 투사 제어부(121)는, 촬영 화상 데이터 중의 보정 패턴의 마커를 검출하고, 3차원 측량부(124)에 의한 연산을 행하여, 투사 거리를 산출한다(스텝 S32). 투사 제어부(121)는 산출한 투사 거리에 기초하여, 포커스 조정값 산출부(126)에 의해 포커스 조정값을 산출한다(스텝 S33).
투사 제어부(121)는, 렌즈 구동부(154)에 현재 설정되어 있는 포커스 조정값과, 포커스 조정값 산출부(126)에 의해 스텝 S33에서 산출한 포커스 조정값을 비교한다(스텝 S34). 투사 제어부(121)는, 스텝 S33에서 산출한 포커스 조정값이, 설정되어 있는 포커스 조정값을 중심으로 하여 미리 설정된 범위 외의 값인지 아닌지를 판별한다(스텝 S35). 예를 들면 움직임 검출부(185)가 프로젝터(100)의 움직임을 검출하여 개시 조건이 충족되는 경우, 투사 거리가 개시 조건이 충족되기 전의 투사 거리로부터 변화되어 있을 가능성이 있다. 이러한 경우, 렌즈 구동부(154)에 설정되어 있는 포커스 조정값은 개시 조건이 충족되기 전에 설정된 값이기 때문에, 그 포커스 조정값은 개시 조건이 충족된 후의 투사 거리에 적합하지 않다. 왜곡 보정을 정확하고 또한 신속하게 행하기 위해 포커스 조정을 행하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 스텝 S33에서, 투사 제어부(121)는, 설정된 포커스 조정값에 대해서 미리 설정된 범위를 기준으로 하여, 포커스 조정을 행할 필요가 있을 정도의 투사 거리의 변화가 있는지 아닌지를 판별한다.
스텝 S33에서 산출한 포커스 조정값이, 설정되어 있는 포커스 조정값을 중심으로 하여 미리 설정된 범위 외인 경우(스텝 S35에서 예), 투사 제어부(121)는, 스텝 S33에서 포커스 조정값 산출부(126)가 산출한 새로운 포커스 설정값을 렌즈 구동부(154)에 설정한다(스텝 S36). 렌즈 구동부(154)는, 투사 제어부(121)의 제어에 따라 포커스 조정용 모터(153)를 구동하고, 줌렌즈(151)에 의한 포커스 조정을 행한다(스텝 S37). 이에 따라, 투사 거리에 맞추어서 포커스 조정이 이루어진다. 스크린(SC)이 선명해진다. 투사 제어부(121)는 본 처리를 종료하고, 도 4의 스텝 S17로 이행한다.
스텝 S33에서 산출한 포커스 조정값이, 렌즈 구동부(154)에서 설정된 포커스 조정값의 범위 내인 경우(스텝 S35; No), 투사 제어부(121)는, 포커스 조정을 실행하지 않고 본 처리를 종료하고, 스텝 S17로 이행한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 도 5에 나타낸 동작에서는, CPU(120)는 포커스 조정의 필요의 유무를 판별하고, 포커스 조정이 필요한 경우만, 포커스 조정을 행한다. 따라서, 도 5에 나타낸 동작의 실행 후는, 렌즈 구동부(154)에 의한 포커스 조정을 행했는지의 여부와 무관하게, 스크린(SC) 상의 투사 화상은 선명하다.
도 4의 스텝 S17에서, 투사 제어부(121)는, 촬상부(180)에 의해 스크린(SC)을 촬영시키고, 촬영 화상 데이터를 촬영 화상 메모리(182)로부터 취득한다. 투사 제어부(121)는, 촬영 화상 데이터 중의 보정 패턴에서 마커를 검출하고, 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)에 의한 연산을 행하여, 투사 거리와 투사각을 산출한다(스텝 S18). 도 5에서의 스텝 S37의 포커스 조정을 실행하지 않은 경우에는, 스텝 S17에서의 촬영을 실행하지 않고 스텝 S31에서 촬영한 촬영 화상 데이터를 이용해도 좋고, 또는 스텝 S18에서의 연산을 행하지 않고, 스텝 S32에서 산출한 투사 거리 등을 이용해도 좋다.
그 후, 보정 제어부(122)가, 3차원 측량부(124) 및 투사각 산출부(125)에 의해 산출된 투사 거리와 투사각에 기초하여 사다리꼴 왜곡을 보정하기 위한 왜곡 보정용의 파라미터를 산출하고, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에서 설정된 파라미터를, 새로운 파라미터에 의해 갱신한다(스텝 S19). 이에 따라, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 새로운 파라미터에 기초하는 왜곡 보정 처리가 행해진다. 처리 후의 화상에 보정 패턴을 중첩하는 중첩 처리부(133)에 의해 얻은 화상이 스크린(SC)에 투사된다(스텝 S20).
투사 제어부(121)는, 왜곡 보정 처리를 완료하는 조건이 충족되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S21). 전술된 바와 같이, 왜곡 보정 처리를 완료하는 조건은, 리모콘(191) 또는 조작부(195)에 의해 왜곡 보정 처리를 완료하는 지시 조작이 행해지는 것 또는 움직임 검출부(185)의 검출값이 문턱값 이하가 되고 대기 시간이 경과하는 것이다. 양자의 조건이 충족되지 않는 경우는(스텝 S21에서 아니오), 투사 제어부(121)는 스텝 S17로 되돌아온다. 즉, 투사 제어부(121)는 포커스 조정을 실행하지 않고, 왜곡 보정용 파라미터를 산출 및 갱신하는 처리를 반복한다.
왜곡 보정 처리를 완료하는 조건이 충족되는 경우(스텝 S21에서 예), 투사 제어부(121)는, 스텝 S18에서의 처리에서 산출된 최신의 투사 거리에 기초하여, 포커스 조정값 산출부(126)에 의해 포커스 조정값을 산출시키고(스텝 S22), 산출된 포커스 조정값을 렌즈 구동부(154)에 설정하여, 렌즈 구동부(154)에 의해 포커스 조정을 실행시킨다(스텝 S23).
이어서, 투사 제어부(121)는, 중첩 처리부(133)에 의해 보정 패턴을 중첩하는 처리를 종료시킨다(스텝 S24). 그 후, 투사 제어부(121)는 프로젝터(100)가 투사를 종료하는지의 여부를 판정한다(스텝 S25). 프로젝터(100)가 투사를 종료하지 않는 경우는(스텝 S25에서 아니오), 투사 제어부(121)는 스텝 S14로 되돌아온다. 프로젝터(100)가 리모콘(191) 또는 조작부(195)의 조작에 따라 투사를 종료하는 경우(스텝 S25에서 예), 투사 제어부(121)는, 투사부(101)에 의한 화상의 투사에 관련된 동작을 정지시키고, 광원(140)을 소등시킨다(스텝 S26).
왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되지 않은 경우에는(스텝 S14에서 아니오), 투사 제어부(121)는 스텝 S25로 이행하여 투사의 종료 여부를 판정한다. 프로젝터(100)가 스텝 S25에서 투사를 종료하지 않는 경우에는, 투사 제어부(121)는 스텝 S14로 되돌아오고 개시 조건이 충족되었는지의 여부를 반복하여 판정한다. 스텝 S14에서의 판정의 주기는 미리 설정되어 있다. 즉, 개시 조건이 충족되지 않고, 프로젝터가 투사를 종료하지 않는 동안에는 그 판정은 설정된 주기로 반복 실행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명을 적용한 실시 형태에 따른 프로젝터(100)는, 투사 광학계(150)를 포함한다. 프로젝터(100)는, 투사면에 화상을 투사하는 투사부(101), 투사 광학계(150)의 포커스 조정을 행하는 렌즈 구동부(154), 투사부(101)에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 행하는 사다리꼴 왜곡 보정부(132) 및 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족되기까지, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시키고, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 왜곡 보정 처리를 실행시키는 동안, 렌즈 구동부(154)에 의한 투사 광학계(150)의 포커스 조정의 실행을 제한하는 투사 제어부(121)를 구비하고 있다. 이에 따라, 투사 화상의 사다리꼴 왜곡 보정을 행하는 동안은, 예를 들어, 줌렌즈(151)의 구동에 시간을 소비하는 포커스 조정의 실행이 제한되기 때문에, 왜곡 보정을 신속하게 완료할 수 있다.
왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되어, 투사 제어부(121)가 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 왜곡 보정 처리를 개시시킬 때에, 투사 제어부(121)는 렌즈 구동부(154)에 의해 포커스 조정을 실행한다. 이에 따라, 포커스가 조정된 상태에서 왜곡 보정을 실행하기 때문에, 확실하게 그리고 신속하게 왜곡 보정을 행할 수 있다.
프로젝터(100)는, 투사 광학계(150)의 포커스 조정값을 산출하는 포커스 조정값 산출부(126)를 구비한다. 렌즈 구동부(154)는, 설정된 포커스 조정값에 따라 포커스 조정을 실행하도록 구성된다. 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 왜곡 보정 처리를 개시할 때에 포커스 조정값 산출부(126)에 의해 산출된 포커스 조정값과, 이미 렌즈 구동부(154)에 설정되어 있는 포커스 조정값이 소정 차 이상의 차를 갖는 경우에, 투사 제어부(121)는 포커스 조정값 산출부(126)에 의해 산출된 포커스 조정값을, 새로운 포커스 조정값으로서, 렌즈 구동부(154)에 설정하고, 포커스 조정을 실행한다. 이에 따라, 필요한 경우에 포커스 조정을 행하여 투사 화상을 선명하게 한 후 왜곡 보정을 행한다. 따라서, 왜곡 보정을 확실하게 그리고 보다 신속하게 실행할 수 있다.
투사 제어부(121)는, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 사다리꼴 왜곡 보정부(132)에 의해 복수회의 왜곡 보정 처리를 실행시키기 때문에, 투사 조건의 변화에 추종하여 왜곡 보정을 실행할 수 있다. 이 사이에서의 포커스 조정을 제한함으로써, 매회의 왜곡 보정을 신속하게 실행할 수 있다. 따라서, 투사 조건의 변화에 신속하게 추종할 수 있다.
왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 투사 제어부(121)는, 투사부(101)에 의해 보정 패턴(177)을 투사시킨다. 사다리꼴 왜곡 보정부(132)는, 투사부(101)에 의해 투사된 보정 패턴(177)의 투사 상태에 기초하여, 투사부(101)에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정한다. 이 때문에, 스크린(SC)에 선명하게 투사된 보정 패턴에 기초하여, 왜곡 보정을 신속하게 실행할 수 있다.
투사 제어부(121)가, 프로젝터(100)의 움직임에 기초하여, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었는지의 여부 및 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족되었는지의 여부를 판정한다. 따라서, 왜곡 보정이 필요한 경우에, 프로젝터(100)의 움직임에 따라서, 신속하게 보정을 실행할 수 있다.
전술의 실시 형태에 있어서는, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정용의 파라미터를 산출하기 전에, 포커스 조정을 실행한다. 이 구성에서는, 포커스 조정값을 산출하고, 이 포커스 조정값이, 이미 렌즈 구동부(154)에 설정되어 있는 포커스 조정값의 소정 범위로부터 벗어나 있는 경우, 즉 포커스 조정값들 사이의 차가 설정 범위를 초과하고 있는 경우에, 포커스 조정이 실행된다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이 외에도 포커스 조정에 관련된 동작의 예를 들 수 있다.
(변형예 1)
스텝 S33에서 포커스 조정값을 산출한 후, 렌즈 구동부(154)에 설정되어 있는 포커스 조정값과의 비교(스텝 S34∼S35)를 행하는 일 없이, 투사 제어부(121)는, 항상, 산출한 최신의 포커스 조정값에 기초하여 포커스 조정(스텝 S36∼S37)을 실행해도 좋다. 이 경우, 투사 제어부(121)는 포커스 조정 상태를 판별하는 일 없이 포커스 조정을 행하게 된다. 이 예에서는, 포커스 조정의 동작이 1회만 부가되기 때문에, 왜곡 보정에 필요로 하는 시간이 크게 증가하지 않는다. 처리가 간략화되어 부하가 경감된다는 이점이 있다.
(변형예 2)
렌즈 구동부(154)에 설정된 포커스 조정값이, 미리 설정된 범위 내의 값이 아닌 경우에, 투사 제어부(121)는, 스텝 S33에서 산출한 최신의 포커스 조정값에 기초하여 포커스 조정(스텝 S36 및 S37)을 실행해도 좋다. 즉, 프로젝터(100)에는, 왜곡 보정시에 있어서의 포커스 조정값의 표준 범위가 미리 설정되어 있으며, 이 표준 범위로부터 벗어나 있는 포커스 조정값을 렌즈 구동부(154)에 설정하는 경우, 투사 제어부(121)는 왜곡 보정 처리의 개시 중에 포커스 조정을 실행한다. 이 예에서는, 포커스 조정을 행할지 아닐지를 신속하게 판별할 수 있다는 이점이 있다.
(변형예 3)
렌즈 구동부(154)에 설정된 포커스 조정값이, 미리 설정된 범위 내에 있지 않은 경우에, 투사 제어부(121)는 미리 설정된 포커스 조정값에 기초하여 포커스 조정(스텝 S36 및 S37)을 실행해도 좋다. 이 예에서는, 투사 거리를 산출하는 처리를 행하는 일 없이, 포커스 조정을 실행할 수 있다. 따라서, 왜곡 보정 처리의 속도를 더 증가할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 포커스 조정을 행할지 아닐지를 신속하게 판별할 수 있다는 이점이 있다.
(변형예 4)
투사 제어부(121)는, 렌즈 구동부(154)에 설정된 포커스 조정값과 무관하게, 미리 설정된 포커스 조정값에 기초하여 포커스 조정(스텝 S36 및 S37)을 실행해도 좋다. 이 예에서는, 투사 거리를 산출하는 처리를 행하는 일 없이, 포커스 조정을 실행할 수 있다. 따라서, 왜곡 보정 처리의 속도를 더 증가할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 포커스 조정을 행할지 아닐지를 판별하지 않기 때문에, 보다 고속으로 왜곡 보정 처리를 행할 수 있다.
전술한 실시 형태는 본 발명을 적용한 구체적 형태의 예일 뿐이다. 이 실시 형태로 본 발명이 한정되지 않는다. 전술의 실시 형태와는 상이한 형태로서 본 발명을 적용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 전술의 실시 형태에서 설명된 예에서는, 케이블(200)을 통하여 A/D 변환부(110)에 입력된 화상이 투사된다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 화상 기억부(171)에 기억되어 있는 화상 또는 영상을 투사하는 경우에도 물론 적용 가능하다. 전술의 실시 형태에 있어서는 프로젝터(100)의 각 부의 동작을 규정하는 시간, 문턱값 등에 관한 설정값이, ROM(170)에 미리 기억되어 있다. 그러나, 이들 설정값은, 프로젝터(100) 외부의 기억 매체 또는 장치에 기억해 두고, 필요에 따라서 프로젝터(100)에 의해 취득될 수도 있다. 이들 설정값은, 리모콘(191) 또는 조작부(195)가 조작될 때마다 입력될 수도 있다.
전술의 실시 형태에서는, 스크린(SC) 상의 화상에 발생하는 사다리꼴 왜곡을 보정하는 처리가 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 소위 배럴(barrel) 왜곡 또는 핀쿠션(pin-cushion) 왜곡으로 불리는 왜곡을 보정하는 처리에도 또한 본 발명을 적용 가능하다.
전술의 실시 형태에서는, 촬상부(180)가 CCD 이미지 센서를 구비한 CCD 카메라(181)를 구비하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 촬상부(180)의 이미지 센서로서 CMOS 센서를 이용해도 좋다. 전술의 실시 형태에서는, 광변조 장치의 예로서, RGB의 각 색에 대응한 3개의 투과형 또는 반사형의 액정 패널을 구비하는 구성이 설명되고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 광변조 장치는 1개의 액정 패널과 컬러 휠을 조합한 시스템, RGB 각 색의 색광을 변조하는 3개의 디지털 미러 디바이스(DMD)를 이용한 시스템, 또는 1개의 디지털 미러 디바이스와 컬러 휠을 조합한 시스템에 의해 구성해도 좋다. 표시부로서 1개만의 액정 패널 또는 DMD를 이용하는 경우에는, 크로스 다이크로익 프리즘 등의 합성 광학계에 상당하는 부재는 불필요하다. 액정 패널 또는 DMD 이외에도, 광원에 의해 발해진 광을 변조 가능한 구성이면 문제없이 채용할 수 있다.
도 1에 나타낸 각 기능부는, 프로젝터(100)의 기능적 구성을 나타낸다. 기능부들의 구체적인 실시 형태는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 각 기능부에 개별로 대응하는 하드웨어가 반드시 실장될 필요는 없다. 또한, 하나의 프로세서가 프로그램을 실행하여 복수의 기능부의 기능을 실현하는 구성으로 하는 것도 물론 가능하다. 전술의 실시 형태에 있어서 소프트웨어에서 실현되고 있는 기능의 일부를 하드웨어에서 실현할 수도 있다. 또는, 하드웨어에서 실현되고 있는 기능의 일부를 소프트웨어에서 실현할 수도 있다.
100 : 프로젝터
101 : 투사부(투사부)
120 : CPU
121 : 투사 제어부(보정 제어부, 포커스 제어부)
122 : 보정 제어부
124 : 3차원 측량부
125 : 투사각 산출부
126 : 포커스 조정값 산출부(포커스 조정값 산출부)
130 : 광변조 장치
131 : 화상용 프로세서
132 : 사다리꼴 왜곡 보정부(보정부)
133 : 중첩 처리부
134 : 광변조 장치 구동부
150 : 투사 광학계
154 : 렌즈 구동부(포커스 조정부)
170 : ROM
172 : 보정 패턴 기억부
177 : 보정 패턴(보정용 화상)
180 : 촬상부
185 : 움직임 검출부
191 : 리모콘
195 : 조작부
SC : 스크린(투사면)

Claims (8)

  1. 투사 광학계를 갖고, 투사면에 화상을 투사하도록 구성된 투사부와,
    상기 투사 광학계의 포커스 조정을 행하도록 구성된 포커스 조정부와,
    상기 투사부에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 행하도록 구성된 보정부와,
    상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 보정부로 하여금 상기 왜곡 보정 처리를 실행하게 하는 보정 제어부와,
    상기 보정 제어부가 상기 보정부로 하여금 상기 왜곡 보정 처리를 실행하게 하는 동안, 상기 포커스 조정부에 의한 포커스 조정의 실행을 제한하도록 구성된 포커스 제어부
    를 구비하는 프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포커스 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되어 상기 보정 제어부가 상기 보정부에 의해 상기 왜곡 보정 처리를 개시시킬 때에, 상기 포커스 조정부로 하여금 포커스 조정을 실행하게 하고, 상기 포커스 조정이 이루어진 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지인 상기 왜곡 보정 처리를 실행하게 하는 동안, 상기 포커스 조정부에 의한 포커스 조정의 실행이 제한되는 프로젝터.
  3. 제2항에 있어서,
    투사 조건에 기초하여 상기 투사 광학계의 포커스 조정값을 산출하도록 구성된 포커스 조정값 산출부를 더 구비하고,
    상기 포커스 조정부는, 설정된 포커스 조정값에 따라 포커스 조정을 실행하도록 구성되고,
    상기 포커스 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족될 때에, 상기 포커스 조정값 산출부에 의해 산출된 포커스 조정값이, 이미 상기 포커스 조정부에 설정되어 있는 포커스 조정값의 설정 범위 내인 경우에는, 상기 왜곡 보정 처리를 개시시킬 때의 포커스 조정을 실행하지 않는 프로젝터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 보정부로 하여금 복수회의 상기 왜곡 보정 처리를 실행하게 하는 프로젝터.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 투사부로 하여금 보정용 화상을 투사하게 하고,
    상기 보정부는, 상기 투사부에 의해 투사된 상기 보정용 화상 상태에 기초하여, 상기 투사부에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정하는 프로젝터.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 제어부는, 상기 프로젝터의 움직임에 기초하여, 상기 왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족되었는지의 여부 및 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족되었는지의 여부를 판정하는 프로젝터.
  7. 투사면에 화상을 투사하는 투사 광학계를 갖고, 상기 투사면에 화상을 투사하도록 구성된 투사부와, 상기 투사 광학계의 포커스 조정을 행하도록 구성된 포커스 조정부를 구비한 프로젝터를 제어하는 단계, 및
    왜곡 보정 처리의 개시 조건이 충족된 후 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족될 때까지, 상기 투사부에 의해 투사되는 화상의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 처리를 실행하고, 상기 왜곡 보정 처리를 실행하는 동안, 상기 투사 광학계의 포커스 조정의 실행을 제한하는 단계
    를 갖는 프로젝터의 제어 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포커스 제어부는, 상기 왜곡 보정 처리의 완료 조건이 충족된 경우, 상기 포커스 조정부에 의해 포커스 조정을 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
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