JP2009186528A - Projector and its position calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーンに画像を投影するプロジェクタ、およびその位置算出方法に関するものである。 The present invention relates to a projector that projects an image on a screen and a position calculation method thereof.
従来、会議室などに設置されたスクリーンに対して画像を投影するプロジェクタが知られている。このプロジェクタは、投射レンズを平行移動して光軸を移動させるレンズシフト手段と、投射レンズのフォーカス調整を行う電動フォーカス手段と、投射レンズのズーム調整を行う電動ズーム手段と、プロジェクタの傾き及び投射光の投射方向を設定する投射方向/傾き設定手段と、スクリーンとプロジェクタの相対位置情報を検出する相対位置検出手段と、を備えている。相対位置検出手段は、プロジェクタ側およびスクリーン側に配置された交信機により、これらの相対位置/距離を検出する。そして、この検出結果に基づき、レンズシフト手段、電動フォーカス手段、電動ズーム手段、投射方向/傾き設定手段を制御し、投射画像の有効領域をスクリーンの有効領域に近づける。さらに、上記制御を行っても投射画像に台形歪みが残る場合には、投射画像の台形補正を行う。これにより、高品質の画像をスクリーンに投影する(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上述のプロジェクタでは、設置位置が変わってしまうと、当該設置位置に基づいて(設置位置を基準として)投射対象となる画像の補正(フォーカス調整や台形歪補正等)を自動で行う。しかしながら、この自動補正のみで画像を完璧に補正することは難しく、最終的にはプロジェクタの操作者がこれら補正の微調整を行わなければならない。このため、設置位置が変わる度に、操作者が画像の補正(微調整)をしなければならず、手間がかかるという問題がある。 By the way, in the above-described projector, when the installation position changes, based on the installation position (based on the installation position), correction of an image to be projected (focus adjustment, keystone distortion correction, etc.) is automatically performed. However, it is difficult to completely correct the image only by this automatic correction, and finally, the operator of the projector must finely adjust these corrections. For this reason, every time the installation position changes, the operator has to correct (finely adjust) the image, which is troublesome.
本発明は、上記の問題に鑑み、スクリーンに対して正常に画像を投影可能な位置をユーザに報知することができるプロジェクタ、およびその位置検出方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a projector capable of notifying a user of a position where an image can be normally projected on a screen, and a position detection method thereof.
本発明のプロジェクタは、画像補正を行う画像補正手段と、画像補正手段により補正した画像をスクリーンに投射する投射手段と、スクリーンに投射した画像を撮像する撮像手段と、所定位置から投射した画像の撮像結果である基準画像と、当該画像の画像補正値である基準補正値と、を記憶する記憶手段と、基準補正値に基づいて画像補正して任意の位置から投射した画像の撮像結果である任意画像と、記憶手段に記憶されている基準画像との差分に基づいて、所定位置と任意の位置との相対位置を算出する相対位置算出手段と、算出した相対位置に関する情報を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。 The projector according to the present invention includes an image correction unit that performs image correction, a projection unit that projects an image corrected by the image correction unit on a screen, an imaging unit that captures an image projected on the screen, and an image projected from a predetermined position. A storage unit that stores a reference image that is an imaging result and a reference correction value that is an image correction value of the image, and an imaging result of an image that is projected from an arbitrary position after image correction based on the reference correction value Relative position calculation means for calculating the relative position between the predetermined position and the arbitrary position based on the difference between the arbitrary image and the reference image stored in the storage means, and notification means for notifying information on the calculated relative position And.
また、本発明のプロジェクタの位置算出方法は、画像補正を行う画像補正工程と、画像補正工程により補正した画像をスクリーンに投射する投射工程と、スクリーンに投射した画像を撮像する撮像工程と、所定位置から投射した画像の撮像結果である基準画像と、当該画像の画像補正値である基準補正値と、を記憶する記憶工程と、基準補正値に基づいて画像補正して任意の位置から投射した画像の撮像結果である任意画像と、記憶手段に記憶されている基準画像との差分に基づいて、所定位置と任意の位置との相対位置を算出する相対位置算出工程と、算出した相対位置に関する情報を報知する報知工程と、を備えたことを特徴とする。 Further, the projector position calculation method of the present invention includes an image correction process for performing image correction, a projection process for projecting an image corrected by the image correction process on a screen, an imaging process for capturing an image projected on the screen, a predetermined process A storage step for storing a reference image that is an imaging result of an image projected from a position and a reference correction value that is an image correction value of the image, and image correction based on the reference correction value and projection from an arbitrary position A relative position calculating step of calculating a relative position between a predetermined position and an arbitrary position based on a difference between an arbitrary image that is an image pickup result and a reference image stored in a storage unit; And a notifying step for notifying information.
これらプロジェクタおよびその位置算出方法によれば、所定位置から投射した画像(補正済み画像)を撮像した撮像結果を基準画像とする。そして、当該基準画像と、当該画像を投射したときの画像補正値である基準補正値と、を記憶する。一方、任意の位置から上記の基準補正値に基づいて投射した画像の撮像結果を任意画像とする。そして、これら基準画像と任意画像とを比較し、その差分に基づいて所定位置と任意の位置との相対位置を算出し、その算出した相対位置に関する情報を報知する。つまり、ユーザは、任意の位置(現時点のプロジェクタの設置位置)が、最初に基準画像の元となる投影画像を投射した所定位置からどの方向にどのくらい離れているかを知ることが出来る。これにより、ユーザは、所定位置における画像の補正のみを行いさえすれば、その後プロジェクタの設置位置が変わったとしても、上述の相対位置に関する情報に基づいてプロジェクタの位置を所定位置に移動させるだけで、スクリーンに対して正常な画像を投影することができる。このため、プロジェクタの設置場所が変ってしまったことに起因する画像補正(微調整)の手間を省くことが出来る。なお、報知する相対位置の情報としては、所定位置を基準とした現在の位置を報知しても良いし、現在の位置から所定位置までの移動方向や移動量、または移動方法を報知しても良い。 According to these projectors and their position calculation methods, an imaging result obtained by imaging an image projected from a predetermined position (corrected image) is used as a reference image. Then, the reference image and a reference correction value that is an image correction value when the image is projected are stored. On the other hand, an imaging result of an image projected from an arbitrary position based on the reference correction value is an arbitrary image. Then, the reference image and the arbitrary image are compared, a relative position between the predetermined position and the arbitrary position is calculated based on the difference, and information on the calculated relative position is notified. That is, the user can know how far and in what direction an arbitrary position (current installation position of the projector) is from the predetermined position where the projection image that is the basis of the reference image is first projected. Thus, as long as the user only corrects the image at the predetermined position, even if the installation position of the projector subsequently changes, the user can simply move the position of the projector to the predetermined position based on the information on the relative position. A normal image can be projected on the screen. For this reason, the trouble of the image correction (fine adjustment) resulting from the change of the installation location of the projector can be saved. In addition, as the information on the relative position to be notified, the current position on the basis of the predetermined position may be notified, or the moving direction and amount from the current position to the predetermined position, or the moving method may be notified. good.
本発明のプロジェクタにおいて、装置本体の位置変化を検出する位置変化検出手段をさらに備え、相対位置算出手段は、予め定めた所定量を超える位置変化の検出に伴って、相対位置を算出することが好ましい。 The projector of the present invention further includes position change detection means for detecting a position change of the apparatus main body, and the relative position calculation means can calculate the relative position when detecting a position change exceeding a predetermined amount. preferable.
この構成によれば、プロジェクタの位置変化を検出し、この位置変化の量が予め定めた所定量を超えた場合に基準位置と現在の位置(任意の位置)との相対位置を算出する。これにより、例えば、所定量を少なく設定することで、プロジェクタの位置変化に伴って刻々と相対位置を算出し、当該プロジェクタを設置すべき位置に関する情報を報知できる。 According to this configuration, a change in the position of the projector is detected, and when the amount of the change in position exceeds a predetermined amount, a relative position between the reference position and the current position (arbitrary position) is calculated. Thereby, for example, by setting the predetermined amount small, the relative position can be calculated every time the position of the projector changes, and information regarding the position where the projector should be installed can be notified.
本発明のプロジェクタにおいて、相対位置算出手段は、ユーザからの指示をトリガとして、相対位置を算出することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the relative position calculation unit calculates the relative position using an instruction from the user as a trigger.
この構成によれば、ユーザの指示(例えば、装置本体に搭載されたボタンを押す等)をトリガとして、基準位置と現在の位置との相対位置を算出する。これにより、例えば、プロジェクタの位置変化に伴って刻々と相対位置を算出する場合に比べ、プロジェクタの処理負荷を軽減できるため、プロジェクタの性能が低い場合などには好適である。 According to this configuration, the relative position between the reference position and the current position is calculated using a user instruction (for example, pressing a button mounted on the apparatus body) as a trigger. Thus, for example, the processing load of the projector can be reduced as compared with the case where the relative position is calculated every moment in accordance with the change in the position of the projector, which is preferable when the performance of the projector is low.
本発明のプロジェクタにおいて、相対位置算出手段は、相対位置として、3次元方向における相対位置および装置本体の載置面に対する水平方向の回転角度を算出することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the relative position calculation unit calculates the relative position in the three-dimensional direction and the rotation angle in the horizontal direction with respect to the mounting surface of the apparatus main body as the relative position.
この構成によれば、プロジェクタの位置を、3次元方向および装置本体の載置面に対する水平方向の相対位置で算出する。これにより、ユーザは、プロジェクタの現在位置が所定位置に対して、前後方向、左右方向、上下方向にどのくらい離れているか(どの位置にあるのか)、水平方向にどのくらい回転しているのかを知ることが出来る。 According to this configuration, the position of the projector is calculated as a relative position in the three-dimensional direction and in the horizontal direction with respect to the mounting surface of the apparatus main body. As a result, the user knows how far the current position of the projector is from the predetermined position in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction (where it is), and how much it rotates in the horizontal direction. I can do it.
本発明のプロジェクタにおいて、画像補正手段は、少なくともフォーカス手段、レンズシフト手段および台形歪補正手段から成ることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the image correction unit includes at least a focus unit, a lens shift unit, and a trapezoidal distortion correction unit.
この構成によれば、画像補正手段として、フォーカス手段、レンズシフト手段および台形歪補正手段を有するため、画像補正をより正確に行うことができる。 According to this configuration, since the focus correction unit, the lens shift unit, and the trapezoidal distortion correction unit are included as the image correction unit, the image correction can be performed more accurately.
本発明のプロジェクタにおいて、報知手段は、相対位置に関する情報を、投射手段によりスクリーンに投射して報知することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the notifying unit reports information on the relative position by projecting the information on the screen by the projecting unit.
この構成によれば、基準位置と現在のプロジェクタの位置との相対位置に関する情報を、スクリーンに投射して報知する。これにより、ユーザに対して視覚的に相対位置情報を提供することができるため、ユーザは容易にプロジェクタを設置すべき位置(あるいは、設置すべき位置までの方向および距離)を把握することができる。 According to this configuration, information on the relative position between the reference position and the current position of the projector is projected onto the screen and notified. Thereby, since the relative position information can be visually provided to the user, the user can easily grasp the position where the projector should be installed (or the direction and distance to the position where the projector should be installed). .
本発明のプロジェクタにおいて、報知手段は、相対位置に関する情報を、音声で報知することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the notification unit notifies the information on the relative position by voice.
この構成によれば、基準位置と現在のプロジェクタの位置との相対位置に関する情報を音声で報知する。これにより、例えば、ユーザに対して「後ろにXセンチメートル、左にYセンチメートル移動してください。」と報知することで、ユーザは容易にプロジェクタの設置位置(あるいは、設置位置までの距離)を把握することができる。 According to this configuration, information related to the relative position between the reference position and the current projector position is notified by voice. Thereby, for example, by notifying the user, “Please move X centimeters backward and Y centimeters to the left.”, The user can easily install the projector (or the distance to the installation location). Can be grasped.
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ、およびその位置算出方法について説明する。 Hereinafter, a projector and a position calculation method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ1の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態のプロジェクタ1は、スクリーンSCに対して画像(映像光)を投射する光学系(投射手段、報知手段)として、照明光学系17と、液晶ライトバルブ18と、投射光学系19と、を備えている。また、プロジェクタ1は、これらの光学系に関わる構成要素として、光源ランプ駆動部11と、液晶ライトバルブ駆動部12と、投射光学系調整部13と、シフト位置検出部14と、ズーム位置検出部15と、フォーカス位置検出部16と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
さらに、プロジェクタ1は、その他の構成要素として、中央処理装置であるCPU(Central Processing Unit)21の他、画像入力部22と、画像処理部23と、操作部24と、加速度センサ25(位置変化検出手段)と、記憶部26(記憶手段)と、撮像部27(撮像手段)と、を備えている。このうち、構成要素11〜16および構成要素22〜27は、CPU21とバス28を介して接続されている。
Further, the
光源ランプ駆動部11は、照明光学系17に含まれる光源ランプを駆動する。光源ランプとしては、放電発光型のものであっても自己発光素子(発光ダイオードなど)であっても良い。液晶ライトバルブ駆動部12は、画像処理部23により処理された画像データに基づいて、画像形成素子である液晶ライトバルブ18を駆動する。
The light source lamp driving unit 11 drives a light source lamp included in the illumination
投射光学系調整部13は、モータを有しており、投射光学系19に含まれる投射レンズの位置を調整する。当該投射レンズは、筒状の鏡筒内に、ズームレンズやフォーカスレンズなど複数のレンズが収容された組レンズとして構成される。
The projection optical
具体的には、投射光学系調整部13は、投射レンズを光源光軸LAに直交する方向に移動させることによって、投射光学系19のシフト位置を調整する(レンズシフト手段)。また、投射光学系調整部13は、投射レンズに含まれるズームレンズを、これを支持するズームリングの回転によって、光源光軸LAに平行な方向に移動させることにより、投射光学系19のズーム位置を調整する。さらに、投射光学系調整部13は、投射レンズに含まれるフォーカスレンズを、これを支持するフォーカスリングの回転によって、光源光軸LAに直交する方向に移動させる(複数のレンズの相対位置を変更させる)ことにより、投射光学系19のフォーカス位置を調整する(フォーカス手段)。なお、光源光軸LAとは、照明光学系17から射出される光の中心軸を指し、液晶ライトバルブ18の有効表示領域(画像形成面)の中心を通る。
Specifically, the projection optical
シフト位置検出部14は、投射光学系19のシフト位置を検出する。ズーム位置検出部15は、投射光学系19のズーム位置を検出する。また、フォーカス位置検出部16は、投射光学系19のフォーカス位置を検出する。なお、これら各検出部(シフト位置検出部14、ズーム位置検出部15およびフォーカス位置検出部16,以下、「投射検出部10」と総称する)の検出結果は、投射光学系調整部13による画像調整のために用いられる。また、投射検出部10としては、ロータリーエンコーダや可変抵抗器など、周知の位置検出手段を適用可能である。
The
画像入力部22は、メモリカード35などの外部記憶媒体から画像データを取得する。この場合、画像入力部22は、画像データを読み出すメモリカードスロットにより構成される。また、画像入力部22は、パーソナルコンピュータ36やビデオレコーダ37等の外部装置から画像データを取得することも可能である。この場合、画像入力部22は、パーソナルコンピュータ36から出力されたRGB信号やビデオレコーダ37から出力されたコンポジット信号を受信するインターフェースにより構成される。
The
画像処理部23(画像補正手段)は、台形歪補正部31(台形歪補正手段)を有し、画像処理プログラムに基づいて所定の画像処理を実行する。台形歪補正部31は、プロジェクタ1の水平方向における回転や仰角変化に伴う画像の歪みを補正する。例えば、スクリーンSCに対して斜め方向からプロジェクタ1による投射を行う場合、液晶ライトバルブ18に歪みのない画像が形成されると、スクリーンSC上の投影画像Gが略台形状にゆがんでしまう。そこで、液晶ライトバルブ18に略台形状に歪んだ画像(スクリーンSC上に投影される投影画像Gの逆画像)を形成すれば、スクリーンSC上に歪みのない画像(正しいアスペクト比を有する矩形画像)を投影させることができる。すなわち、台形歪補正部31は、画像補正処理に伴って、この補正済みの画像データを生成する処理を行う。
The image processing unit 23 (image correction unit) includes a trapezoidal distortion correction unit 31 (trapezoidal distortion correction unit), and executes predetermined image processing based on an image processing program. The trapezoidal distortion correction unit 31 corrects image distortion due to the rotation of the
撮像部27は、プロジェクタ1の筐体の前面に取り付けられており、CCDカメラ34により構成されている。この撮像部27により、投射光学系調整部13および画像処理部23(台形歪補正部31)により補正(調整)され、スクリーンSCに投影された画像を撮像する。
The
操作部24は、ユーザによって操作されるものであり、電源ボタンや各種設定(コントラスト設定、色補正、環境設定など)を行うためのキー群を有する。当該キー群には、補正情報設定キー32と、画像補正モード選択キー33と、が含まれる。
The
補正情報設定キー32は、スクリーンSCに投影された投影画像Gの撮像結果および当該投影画像Gの画像補正に関する情報を記憶部26に記録させるためのものである。具体的には、この補正情報設定キー32が押されると、投影画像Gの撮像結果を基準画像として、また、投影画像Gを投影したときの台形歪補正部31による画像補正値を基準補正値として記憶部26に記録するようになっている。なお、この基準画像および基準補正値は、プロジェクタ1により正常に投影された投影画像Gの撮像結果および画像補正値であればよく、投影画像Gの大きさ・形状および画像補正値は、これらを取得する際のプロジェクタ1の設置位置毎に異なる。また、この時のプロジェクタ1の設置位置を基準位置(所定位置)と定義する。
The correction
画像補正モード選択キー33は、第1補正モードおよび第2補正モードを有し、これら各補正モードのどちらのモードで画像補正処理を実行するかを選択するものである。第1補正モードが選択された場合、一般的な画像補正処理と同様に、現在のプロジェクタ1の設置位置からの投影画像Gが好適に投影されるように、投射光学系調整部13および台形歪補正部31により画像補正が実行される。
The image correction
一方、第2補正モードが選択された場合、対象となる画像に対して、記憶部26に記憶された基準補正値に基づいて画像補正が実行される。そして、この基準補正値に基づいて投射した画像の撮像結果(以下、「任意画像」と称す。)と記憶部26に記憶された基準画像との差分に基づいて、基準位置(基準画像の元となる投影画像Gが投影された際のプロジェクタ1の設置位置)と任意画像の元となる投影画像Gが投影された際のプロジェクタ1の設置位置(以下、「任意の位置」と称す。)との相対位置が算出され(相対位置算出手段)、算出した相対位置に関する情報が報知される。なお、基準補正値が記憶されていない場合は、第2補正モードの選択は無効となる。
On the other hand, when the second correction mode is selected, image correction is performed on the target image based on the reference correction value stored in the
加速度センサ25は、プロジェクタ1の位置変化量を検出する。なお、加速度センサ25としては、圧電体型、半導体ひずみゲージ型、サーボ型のいずれを用いても良い。本実施形態では、プロジェクタ1の複数箇所に加速度センサ25が搭載されており、CPU21は、各加速度センサ25から出力される計測値に基づいて、プロジェクタ1の前後方向、上下方向および左右方向における移動量、水平方向における回転量、並びに仰角の変化量を検出する。
The
なお、「前後方向」、「上下方向」、「左右方向」、「水平方向」および「仰角」とは、スクリーンSCに対するプロジェクタ1の位置変化を指すものであり、図2(プロジェクタ1を側面から見た平面図)および図3(プロジェクタ1を上面から見た平面図)に示すとおりである。なお、両図において、参照番号41は、プロジェクタ1を設置する設置台を示している。
Note that “front-rear direction”, “vertical direction”, “left-right direction”, “horizontal direction”, and “elevation angle” refer to changes in the position of the
ここで、図4を参照して基準画像および基準補正値を記憶する手順について説明する。まず、プロジェクタ1は、ユーザにより画像補正モード選択キー33から第1補正モードが選択されることで画像補正指示を受ける(S01)。プロジェクタ1は、この指示をトリガとして、投射検出部10の検出結果に基づいて投射光学系調整部13による画像調整(レンズシフト調整、ズーム調整、フォーカス調整)を実行すると共に(S02)、台形歪補正部31により水平方向における回転や仰角変化に伴う画像の歪みを補正する(S03)。これにより、スクリーンSCに正常な投影画像Gを投影することができる。この時のプロジェクタ1の設置位置が基準位置となる。
Here, the procedure for storing the reference image and the reference correction value will be described with reference to FIG. First, the
この状態で、ユーザにより補正情報設定キー32が押されると(S04)、プロジェクタ1は、現在投影されている投影画像Gを撮像し(S05)、これを基準画像として記憶部26に記憶する(S06)。これと同時に、当該投影画像Gに関する台形歪補正部31による画像補正値を基準補正値として記憶部26に記憶する(S07)。なお、これら基準画像および基準補正値は、プロジェクタ1の電源をOFFしても消去されることがない。また、再度補正情報設定キー32が押された場合は、上書き保存される。なお、補正情報設定キー32による補正情報の記録は、第1補正モード選択時にのみ有効になる。これにより、例えば、第2補正モード選択時において、プロジェクタ1を基準位置に移動する前に当該キー32が押されることにより、正常に投影されていない投影画像Gの撮像結果や画像補正値(つまり、基本画像や基本補正値として相応しくない情報)を記憶することを防止できる。
In this state, when the correction
次に、図5ないし図9を参照して、基準位置とプロジェクタ1の現在位置(任意の位置)との相対位置に関する情報を報知する手順について説明する。なお、図6は、ここでのプロジェクタ1の基準位置P0および現在位置P1を示すものであり、図中のL1は基準位置P0と現在位置P1との前後方向の距離、L2は左右方向の距離、θは基準位置P0におけるプロジェクタ1の向きを基準とした現在位置P1のプロジェクタ1(光軸)の水平方向の向き(回転角度)を示す。また、図7は、図6の各位置(基準位置P0および現在位置P1)において撮像した画像(基準画像H0および任意画像H1)を示すものである。また、記憶部26には、基準画像H0および基準補正値が記憶されているものとする。
Next, with reference to FIGS. 5 to 9, a procedure for notifying information on the relative position between the reference position and the current position (arbitrary position) of the
まず、プロジェクタ1が任意の位置に設置され、ユーザにより画像補正モード選択キー33から第2補正モードが選択されると(S11)、プロジェクタ1は、記憶部26から基準補正値および基準画像H0を読み出す(S12、S13)。次に、投影対象となる画像に対して基準補正値に基づいて画像補正を行う(S14)。そして、この画像をスクリーンSCに投影し、その投影画像Gを任意画像H1として撮像する(S15)。
First, when the
次に、プロジェクタ1は、基準画像H0と任意画像H1との差分から、基準位置P0とプロジェクタ1の現在位置P1との相対位置を算出する(S16)。この場合、図7に示すように、CCDカメラ34の撮像領域ARにおける画像の位置に基づいて、基準画像H0の四隅の座標(座標A、B、C、D)および任意画像H1の四隅の座標(座標A´、B´、C´、D´)を検出し、これら四隅の座標の位置関係(座標毎の差分)から、基準位置P0とプロジェクタ1の現在位置P1との相対位置を算出する。そして、プロジェクタ1は、この相対位置に関する情報をスクリーンSCに投影してユーザに報知する(S17)。
Next, the
例えば、上記の処理で算出された基準位置P0と現在位置P1との相対位置から、図6における前後方向の距離L1が30cm、左右方向の距離L2が30cm、水平方向の回転角度θが30°であると分かった場合、プロジェクタ1は、図8(a)に示すように、自身の現在位置P1から基準位置P0までの移動方向や移動量等をスクリーンSCに投影してユーザに報知する。なお、図8(b)に示すように、基準位置P0を基点としたプロジェクタ1の現在位置P1をプロジェクタ1に投影するようにしても良い。
For example, from the relative position between the reference position P0 and the current position P1 calculated in the above processing, the front-rear distance L1 in FIG. 6 is 30 cm, the left-right distance L2 is 30 cm, and the horizontal rotation angle θ is 30 °. If the
また、プロジェクタ1は、加速度センサ25により自身の位置変化を検出し、この位置変化が所定量を超えた場合、S14からS17までの処理を行い、基準位置P0とプロジェクタ1の現在位置P1との相対位置を算出する。そして、スクリーンSCにこの相対位置に関する情報を投影して報知する(図9参照)。これにより、例えば、所定量を少なく設定することで、プロジェクタ1の位置変化に伴って刻々と相対位置を算出し、当該プロジェクタ1を設置すべき位置に関する情報を報知することができる。
Further, the
以上のように、本実施形態によれば、所定位置から投影した投影画像Gの撮像結果である基準画像と、当該投影画像Gを投射したときの画像補正値である基準補正値とを記憶する。また、この時の所定位置をプロジェクタ1の基準位置とする。一方、任意の位置から上記の基準補正値に基づいて投射した投影画像Gの撮像結果を任意画像とする。そして、これら基準画像と任意画像とを比較し、その差分に基づいて基準位置と任意の位置との相対位置を算出し、その算出した相対位置に関する情報を報知する。つまり、ユーザは、現時点のプロジェクタ1の位置(任意の位置)が、基準位置からどの方向にどのくらい離れているかを知ることが出来る。これにより、ユーザは、基準位置における画像の補正のみを行いさえすれば、その後は、プロジェクタ1の設置位置が変わったとしても、上述の相対位置に関する情報に基づいてプロジェクタ1の位置を基準位置に移動させるのみでスクリーンSCに対して正常な画像を投影することができる。このため、プロジェクタ1の設置場所が変ってしまったことに起因する画像補正(微調整)の手間を省くことが出来る。
As described above, according to the present embodiment, the reference image that is the imaging result of the projection image G projected from the predetermined position and the reference correction value that is the image correction value when the projection image G is projected are stored. . Further, the predetermined position at this time is set as a reference position of the
なお、本実施形態では、加速度センサ25によりプロジェクタ1自身の位置変化を検出し、この位置変化が所定量を超えた場合に、基準位置に対する現在のプロジェクタ1の設置位置の相対位置を算出するようにしているが、これに限らず、所定時間毎に加速度センサ25による位置変化を検出し、その都度相対位置を算出するようにしても良い。あるいは、ユーザからの指示(例えば、プロジェクタ1に搭載されたボタンを押す等)をトリガとして、相対位置を算出するようにしても良い。ユーザからの指示をトリガとすることで、プロジェクタ1の位置変化に伴って刻々と相対位置を算出する場合に比べ、プロジェクタ1の処理負荷を軽減できるため、プロジェクタ1の性能が低い場合などには好適である。
In the present embodiment, the position change of the
また、台形歪補正部31による画像補正値のみならず、投射検出部10の検出結果(フォーカス位置やレンズシフト位置等の検出結果)を含めて基準補正値とし、これにより任意の位置から投影する画像の補正を行うようにしても良い。 Further, not only the image correction value by the trapezoidal distortion correction unit 31 but also the detection result of the projection detection unit 10 (detection result of the focus position, the lens shift position, etc.) is used as a reference correction value, thereby projecting from an arbitrary position. Image correction may be performed.
また、相対位置に関する情報として、プロジェクタ1の上下方向の移動量や仰角変化に関する情報を報知するようにしても良い。
Further, as the information related to the relative position, information related to the vertical movement amount of the
また、撮像対象となる投影画像Gとしては、輝度の高い白光を投射した際に投影される白色の矩形画像が好ましい。 The projected image G to be imaged is preferably a white rectangular image that is projected when white light with high luminance is projected.
また、プロジェクタ1の現在位置と基準位置との相対位置に関する情報をスクリーンSCに投影する際、双方の位置関係を示す図を含めて投影するようにしても良い。例えば、図10に示すように、プロジェクタ1の基準位置、プロジェクタ1の現在位置および光軸の水平方向の向きを、プロジェクタ1を模式的に示した画像とその配置角度とで示すと共に、プロジェクタ1の現在位置から基準位置までの移動方向を矢印等で示すことで、ユーザは、プロジェクタ1をどの方向に移動させればよいのかを、より一層容易に把握することができる。
Further, when the information regarding the relative position between the current position of the
また、本実施形態では、プロジェクタ1の基準位置と現在位置との相対位置に関する情報をスクリーンSCに投影することで、ユーザに対して視覚的に報知するようにしているが、これに限らず、この情報を音声で報知するようにしても良い。音声で報知することで、ユーザは容易にプロジェクタ1の設置位置(あるいは、設置位置までの距離)を把握することができる。
Further, in the present embodiment, information regarding the relative position between the reference position of the
また、上述した実施例によらず、プロジェクタ1の装置構成や位置算出方法における処理工程等について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。
In addition, the apparatus configuration of the
1…プロジェクタ 13…投射光学系調整部 17…照明光学系 18…液晶ライトバルブ 19…投射光学系 23…画像処理部 25…加速度センサ 26…記憶部 27…撮像部 31…台形歪補正部 34…CCDカメラ G…投影画像 P0…基準位置 P1…現在位置 H0…基準画像 H1…任意画像 SC…スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画像補正手段により補正した画像をスクリーンに投射する投射手段と、
前記スクリーンに投射した前記画像を撮像する撮像手段と、
所定位置から投射した前記画像の撮像結果である基準画像と、当該画像の画像補正値である基準補正値と、を記憶する記憶手段と、
前記基準補正値に基づいて画像補正して任意の位置から投射した画像の撮像結果である任意画像と、前記記憶手段に記憶されている基準画像との差分に基づいて、前記所定位置と前記任意の位置との相対位置を算出する相対位置算出手段と、
算出した前記相対位置に関する情報を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とするプロジェクタ。 Image correction means for performing image correction;
Projection means for projecting the image corrected by the image correction means onto a screen;
Imaging means for imaging the image projected on the screen;
A storage unit that stores a reference image that is an imaging result of the image projected from a predetermined position, and a reference correction value that is an image correction value of the image;
Based on a difference between an arbitrary image that is an imaging result of an image projected from an arbitrary position after image correction based on the reference correction value and the reference image stored in the storage unit, the predetermined position and the arbitrary position Relative position calculating means for calculating a relative position with respect to the position of
A projector comprising: notification means for reporting information on the calculated relative position.
前記相対位置算出手段は、
予め定めた所定量を超える位置変化の検出に伴って、前記相対位置を算出することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 It further comprises a position change detecting means for detecting a position change of the apparatus body,
The relative position calculating means includes
The projector according to claim 1, wherein the relative position is calculated in accordance with detection of a position change exceeding a predetermined amount.
ユーザからの指示をトリガとして、前記相対位置を算出することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 The relative position calculating means includes
The projector according to claim 1, wherein the relative position is calculated using an instruction from a user as a trigger.
前記相対位置として、3次元方向における相対位置および装置本体の載置面に対する水平方向の回転角度を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のプロジェクタ。 The relative position calculating means includes
The projector according to any one of claims 1 to 3, wherein a relative position in a three-dimensional direction and a horizontal rotation angle with respect to a mounting surface of the apparatus main body are calculated as the relative position.
少なくともフォーカス手段、レンズシフト手段および台形歪補正手段から成ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のプロジェクタ。 The image correcting means includes
The projector according to claim 1, comprising at least a focus unit, a lens shift unit, and a trapezoidal distortion correction unit.
前記相対位置に関する情報を、前記投射手段により前記スクリーンに投射して報知することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のプロジェクタ。 The notification means includes
The projector according to claim 1, wherein information on the relative position is reported by being projected onto the screen by the projection unit.
前記相対位置に関する情報を、音声で報知することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のプロジェクタ。 The notification means includes
The projector according to claim 1, wherein information related to the relative position is notified by voice.
前記画像補正工程により補正した画像をスクリーンに投射する投射工程と、
前記スクリーンに投射した前記画像を撮像する撮像工程と、
所定位置から投射した前記画像の撮像結果である基準画像と、当該画像の画像補正値である基準補正値と、を記憶する記憶工程と、
前記基準補正値に基づいて画像補正して任意の位置から投射した画像の撮像結果である任意画像と、前記記憶手段に記憶されている基準画像との差分に基づいて、前記所定位置と前記任意の位置との相対位置を算出する相対位置算出工程と、
算出した前記相対位置に関する情報を報知する報知工程と、を備えたことを特徴とするプロジェクタの位置算出方法。 An image correction process for performing image correction;
A projection step of projecting the image corrected by the image correction step onto a screen;
An imaging step of imaging the image projected on the screen;
A storage step of storing a reference image that is an imaging result of the image projected from a predetermined position and a reference correction value that is an image correction value of the image;
Based on a difference between an arbitrary image that is an imaging result of an image projected from an arbitrary position after image correction based on the reference correction value and the reference image stored in the storage unit, the predetermined position and the arbitrary position A relative position calculating step of calculating a relative position with respect to the position of
And a notifying step of notifying information on the calculated relative position.
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