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JP2022160498A - Projection controller, projector, projection control method, and program - Google Patents

Projection controller, projector, projection control method, and program Download PDF

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JP2022160498A
JP2022160498A JP2022116802A JP2022116802A JP2022160498A JP 2022160498 A JP2022160498 A JP 2022160498A JP 2022116802 A JP2022116802 A JP 2022116802A JP 2022116802 A JP2022116802 A JP 2022116802A JP 2022160498 A JP2022160498 A JP 2022160498A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain projection operation with high picture quality while adapting to a change of environment light.
SOLUTION: The present invention comprises: an input processing unit 21 for inputting an image signal; a projection unit PJ for projecting an image that corresponds to the inputted image signal; an imaging unit IM for acquiring average illuminance on a surface to be projected by the projection unit PJ; and a CPU 33 for causing the average luminance of an inputted image signal to be acquired by a projection image drive unit 22, and changing/setting a projection condition for projection by the projection unit PJ on the basis of the acquired average luminance and average illuminance.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、投影制御装置、投影装置、投影制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a projection control device, a projection device, a projection control method, and a program.

環境適応型の画像表示システム等を提供するべく、環境光の影響がある場合には少なくとも低階調域の出力を上げるように色を補正し、明るさが上がるように補正するようにした技術が提案されている。(例えば、特許文献1) In order to provide an environment-adaptive image display system, etc., a technology that corrects colors to increase the output of at least the low gradation range and corrects to increase the brightness when there is an influence of environmental light. is proposed. (For example, Patent Document 1)

特開2002-125125号公報JP 2002-125125 A

上記特許文献に記載された技術では、白色等の原色光を投影する期間を設け、該原色光をスクリーンに投影した際の反射光を色光センサで測定することで、投影画像に対する環境光の影響を算出している。しかしながら、上記原色光の投影動作は、例えばプレゼンテーション用の映像など、実際に何らかの映像信号を選択して投影している途中で、それまでの動作を中断して実行することは考えにくく、あくまでもプロジェクタ装置の設置時の初期設定として実行すべき動作と考えられる。そのため、外光の影響を受ける設置場所など、環境光による影響が変化する状況では、即時対応することが難しい。 In the technique described in the above-mentioned patent document, a period for projecting primary color light such as white light is provided, and the reflected light when the primary color light is projected onto the screen is measured by a color light sensor, so that the influence of environmental light on the projected image can be determined. is calculated. However, it is difficult to imagine that the operation of projecting the primary color light will be interrupted during the process of actually selecting and projecting some kind of video signal, such as a video for presentation, and the projector will continue to operate. This is considered to be an operation that should be executed as an initial setting when the device is installed. Therefore, it is difficult to respond immediately in situations where the influence of environmental light changes, such as at an installation location that is affected by outside light.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、環境光の変化に適合して高い画質での投影動作を維持することが可能な投影制御装置、投影装置、投影制御方法及びプログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a projection control apparatus and a projection apparatus capable of maintaining projection operation with high image quality while adapting to changes in ambient light. , to provide a projection control method and program.

本発明の一態様に係る投影制御装置は、画像信号を取得する画像信号取得手段と、画像を投影する投影部で、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御手段と、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、予め設定した取得タイミング毎に、上記投影部で投影する通常の画像を含む被投影面を撮像する撮像手段と、上記投影部で投影した上記第一の明るさ情報に対応する上記被投影面の画像を、上記撮像手段で撮像した画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、を備える。 A projection control apparatus according to an aspect of the present invention is configured such that an image signal acquisition unit that acquires an image signal and a projection unit that projects an image project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition unit. projection control means for controlling; first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in the image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition means; an imaging means for capturing an image of a projection surface including a normal image projected by the projection unit and the projection surface corresponding to the first brightness information projected by the projection unit at each acquisition timing set in advance; second brightness acquisition means for acquiring second brightness information including average brightness information from the image captured by the imaging means; the first brightness information and the second brightness; projection condition setting means for changing and setting projection conditions in the projection unit based on the information.

本発明によれば、環境光の変化に適合して高い画質での投影動作を維持することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to maintain projection operation with high image quality while adapting to changes in ambient light.

本発明の一実施形態に係るプロジェクタ装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the functional configuration of an electronic circuit of a projector device according to an embodiment of the invention; FIG. 同実施形態に係る投影動作時に平行して実行する処理内容を示すフローチャート。4 is a flow chart showing the contents of processing executed in parallel with the projection operation according to the embodiment; 同実施形態に係る入力される画像信号の平均輝度と投影面での平均照度の各取得結果と推定コントラストの関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the average luminance of input image signals and average illuminance on the projection plane and estimated contrast according to the embodiment;

以下、本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るDLP(登録商標)(Digital Light Processing)方式のプロジェクタ装置10の、主として電子回路の機能構成を示すブロック図である。同図中、入力処理部21は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D-sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)端子、USB(Universal Serial Bus)端子などにより構成される。
An embodiment in which the present invention is applied to a projector apparatus will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram mainly showing the functional configuration of an electronic circuit of a DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) type projector apparatus 10 according to the present embodiment. In the figure, the input processing unit 21 includes, for example, a pin jack (RCA) type video input terminal, a D-sub15 type RGB input terminal, an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) terminal, and a USB (Universal Serial Bus). ) terminals.

入力処理部21に入力され、あるいはUSBメモリに記憶されて選択的に読出される、各種規格のアナログまたはデジタルの画像信号は、入力処理部21で必要に応じてデジタル化された後に、システムバスSBを介して投影画像駆動部22に送られる。投影部PJは、この投影画像駆動部22と、マイクロミラー素子23と、光源部24と、ミラー25と、投影レンズ部26と、レンズモータ(M)27と、を含む。 Analog or digital image signals of various standards, which are input to the input processing unit 21 or stored in the USB memory and selectively read out, are digitized by the input processing unit 21 as necessary, and then sent to the system bus. It is sent to the projection image driving section 22 via the SB. The projection unit PJ includes the projection image driving unit 22, a micromirror element 23, a light source unit 24, a mirror 25, a projection lens unit 26, and a lens motor (M) 27.

上記投影画像駆動部22は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば入力される画像データが60[Hz]であれば120[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算したより高速な時分割駆動により、表示素子であるマイクロミラー素子23を表示駆動する。 The projection image driving unit 22 selects a frame rate according to a predetermined format, for example, 120 [frames/second] if the input image data is 60 [Hz], according to the sent image data. The micromirror element 23, which is a display element, is driven for display by higher-speed time-division driving obtained by multiplying the number of divisions and the number of display gradations.

マイクロミラー素子23は、アレイ状に配列された複数、例えば横1280画素×縦960画素(アスペクト比4:3)分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して表示動作することで、その反射光により光像を形成する。 The micromirror element 23 performs a display operation by turning on/off each inclination angle of a plurality of micromirrors arranged in an array, for example, 1280 horizontal pixels by 960 vertical pixels (aspect ratio 4:3). By doing so, an optical image is formed by the reflected light.

一方で、光源部24から時分割でR,G,Bの原色光が循環的に出射される。光源部24は、半導体発光素子であるLED(発光ダイオード)を有し、R,G,Bの原色光を時分割で繰返し出射する。光源部24が有するLEDは、広義でのLEDとして、LD(半導体レーザ)や有機EL素子を含むものとしても良い。この光源部24からの原色光が、ミラー25で全反射して上記マイクロミラー素子23に照射される。 On the other hand, the primary color lights of R, G, and B are cyclically emitted from the light source unit 24 in a time division manner. The light source unit 24 has LEDs (light emitting diodes), which are semiconductor light emitting elements, and repeatedly emits primary color lights of R, G, and B in a time division manner. The LEDs included in the light source unit 24 may include LDs (semiconductor lasers) and organic EL elements as LEDs in a broad sense. The primary color light from the light source unit 24 is totally reflected by the mirror 25 and irradiated to the micromirror element 23 .

そして、マイクロミラー素子23での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部26を介し、外部に投射されて被投影対象面での表示が行なわれる。 A light image is formed by the light reflected by the micromirror element 23, and the formed light image is projected outside through the projection lens unit 26 to be displayed on the projection target surface.

上記投影レンズ部26は、内部のレンズ光学系中に、フォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズ及びズーム(投影)画角を可変するためのズームレンズを含み、それら各レンズはレンズモータ(M)27により図示しないギヤ機構を介して光軸方向に沿った位置が選択的に駆動される。 The projection lens unit 26 includes a focus lens for moving the focus position and a zoom lens for varying the zoom (projection) angle of view in the internal lens optical system. A position along the optical axis direction is selectively driven by 27 via a gear mechanism (not shown).

一方で本プロジェクタ装置10は、上記投影レンズ部26での投射方向を撮影する撮影部IMを設けている。この撮影部IMは、撮影レンズ部28を有する。この撮影レンズ部28は、撮影画角を可変するためのズームレンズ、及びフォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズを含み、上記投影部PJで投影される画像を撮影できるよう、上記投影部PJとのパララックスを考慮して、上記投影レンズ部26を最広角とした場合に出射される投影画角より若干大きな撮影画角を有する。撮影レンズ部28に入光する外部の光像は、固体撮像素子であるCMOSイメージセンサ29上に結像される。 On the other hand, the projector apparatus 10 is provided with an imaging section IM that photographs the projection direction of the projection lens section 26 . This photographing unit IM has a photographing lens unit 28 . The photographing lens unit 28 includes a zoom lens for varying the photographing angle of view and a focus lens for moving the focus position. In consideration of the parallax, it has a photographing angle of view slightly larger than the projection angle of view emitted when the projection lens unit 26 has the widest angle. An external light image incident on the photographing lens unit 28 is imaged on a CMOS image sensor 29, which is a solid-state imaging device.

CMOSイメージセンサ29での結像により得られる画像信号は、A/D変換器30でデジタル化された後、撮影画像処理部31に送られる。 An image signal obtained by image formation by the CMOS image sensor 29 is digitized by the A/D converter 30 and then sent to the captured image processing section 31 .

この撮影画像処理部31は、上記CMOSイメージセンサ29を走査駆動して撮影動作を実行させ、撮影により得た画像データに対する画像処理を行なうことで、投影部PJによる投影範囲の抽出、及び抽出した投影範囲内での平均照度(第二の明るさ情報)の算出を実行する。加えて撮影画像処理部31は、上記撮影レンズ部28のフォーカスレンズ位置を移動させるためのレンズモータ(M)32を駆動する。 The photographed image processing unit 31 scan-drives the CMOS image sensor 29 to perform a photographing operation, and performs image processing on the image data obtained by photographing, thereby extracting and extracting the projection range of the projection unit PJ. Calculation of average illuminance (second brightness information) within the projection range is executed. In addition, the photographed image processing section 31 drives a lens motor (M) 32 for moving the focus lens position of the photographing lens section 28 .

上記各回路の動作すべてをCPU33が制御する。このCPU33は、メインメモリ34及びプログラムメモリ35と直接接続される。メインメモリ34は、例えばSRAMで構成され、CPU33のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ35は、電気的書換可能な不揮発性メモリ、例えばフラッシュROMで構成され、CPU33が実行する動作プログラムやベースとなる画像上に重畳するOSD(On Screen Display)用画像等の各種定型データ等を記憶する。 The CPU 33 controls all operations of the above circuits. This CPU 33 is directly connected to a main memory 34 and a program memory 35 . The main memory 34 is composed of SRAM, for example, and functions as a work memory for the CPU 33 . The program memory 35 is composed of an electrically rewritable non-volatile memory such as a flash ROM, and stores an operation program executed by the CPU 33 and various fixed data such as an OSD (On Screen Display) image superimposed on a base image. memorize

CPU33は、上記プログラムメモリ35に記憶されている動作プログラムや定型データ等を読出し、メインメモリ34に展開して保持させた上で当該プログラムを実行することにより、このプロジェクタ装置10を統括して制御する。 The CPU 33 reads the operation program, fixed form data, and the like stored in the program memory 35, develops and retains them in the main memory 34, and executes the programs, thereby controlling the projector device 10 as a whole. do.

上記CPU33は、操作部36からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部36は、プロジェクタ装置10の本体筐体に備える操作キー、あるいは図示しないこのプロジェクタ装置10専用のリモートコントローラからの赤外線変調信号を受信する受光部を含み、キー操作信号を受付けて、受付けたキー操作信号に応じた信号を上記CPU33へ送出する。 The CPU 33 executes various projection operations according to operation signals from the operation unit 36 . The operation unit 36 includes operation keys provided on the main housing of the projector device 10 or a light receiving unit that receives infrared modulation signals from a remote controller dedicated to the projector device 10 (not shown), and receives key operation signals. A signal corresponding to the key operation signal is sent to the CPU 33 .

上記CPU33はさらに、上記システムバスSBを介して音声処理部37と接続される。
音声処理部37は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカ部38を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
The CPU 33 is further connected to the audio processing section 37 via the system bus SB.
The audio processing unit 37 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts an audio signal applied during the projection operation into an analog signal, and drives the speaker unit 38 to emit a sound or generate a beep sound or the like as necessary.

[動作]
次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、投影動作の初期設定において、プロジェクタ装置10のユーザは、投影部PJの投影レンズ部26におけるズームレンズを操作して所望の投影画角を設定すると共に、被投影対象となる、図示しないスクリーンあるいはカーテンにおけるオートフォーカスの指示を予め操作しておくものとする。
[motion]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
In the initial setting of the projection operation, the user of the projector device 10 operates the zoom lens in the projection lens unit 26 of the projection unit PJ to set a desired projection angle of view, and also sets a screen (not shown) to be projected. Alternatively, it is assumed that the autofocus instruction for the curtain is operated in advance.

投影部PJの投影レンズ部26のズームレンズが操作されるのに合わせて、撮影部IMの撮影レンズ部28のズームレンズを連動して移動させることで、投影部PJによる投影画像の範囲を確実にカバーするように、撮影レンズ部28の撮影画角が設定されると共に、撮影レンズ部28のフォーカスレンズの駆動による撮影画像のオートフォーカス動作で、フォーカスレンズの位置から被投影対象までの距離を取得することができる。 By moving the zoom lens of the imaging lens unit 28 of the imaging unit IM in conjunction with the operation of the zoom lens of the projection lens unit 26 of the projection unit PJ, the range of the image projected by the projection unit PJ can be ensured. The photographing angle of view of the photographing lens unit 28 is set so as to cover the distance from the position of the focus lens to the object to be projected by the autofocus operation of the photographed image by driving the focus lens of the photographing lens unit 28. can be obtained.

したがって、投影部PJの投影レンズ部26側のフォーカスレンズの位置を同距離に設定した上で、撮影部IMによる撮影画像をモニタしながら同投影レンズ部26のフォーカスレンズの位置を微調整することで、投影画像の正確なオートフォーカス調整が実現できる。 Therefore, after setting the position of the focus lens on the projection lens unit 26 side of the projection unit PJ at the same distance, finely adjust the position of the focus lens of the projection lens unit 26 while monitoring the image captured by the imaging unit IM. , it is possible to achieve accurate autofocus adjustment of the projected image.

図2は、プロジェクタ装置10において、入力処理部21に入力される画像信号に応じた投影動作と平行して実行される、光源部24の各原色光用のLEDでの発光輝度とマイクロミラー素子23で表示する画像の階調調整とによる、投影部PJでの発光輝度の設定処理の内容を示すフローチャートである。 FIG. 2 shows the emission luminance of the LED for each primary color light of the light source unit 24 and the micromirror element, which is executed in parallel with the projection operation according to the image signal input to the input processing unit 21 in the projector device 10 . 23 is a flow chart showing details of processing for setting light emission luminance in the projection unit PJ by tone adjustment of an image displayed in step 23. FIG.

この投影部PJでの発光輝度の設定処理は、CPU33と、CPU33の制御の下に動作する撮影部IMの撮影画像処理部31、及び投影部PJの投影画像駆動部22とが実行する。 The setting processing of the emission brightness in the projection unit PJ is executed by the CPU 33, the captured image processing unit 31 of the imaging unit IM operating under the control of the CPU 33, and the projected image driving unit 22 of the projection unit PJ.

処理当初にCPU33は、予め設定した取得タイミング、例えばその時点で入力処理部21に入力されている画像信号のフレームレートが120[フレーム/秒]であれば画像フレームのカウント数が120の倍数となったか否かにより、1[秒]に1回の取得タイミングとなったか否かを繰返し判断することにより、当該タイミングとなるのを待機する(ステップS101)。 At the beginning of processing, the CPU 33 determines that the number of image frames counted is a multiple of 120 if the frame rate of the image signal input to the input processing unit 21 at that time is 120 [frames/second]. By repeatedly determining whether or not the acquisition timing has come once in one [second], it waits for the timing (step S101).

上記取得タイミングとなったと判断した時点で(ステップS101のYes)、CPU33は撮影部IMの撮影画像処理部31により投影画像を含む範囲を撮影させて、撮影画像中から投影部PJで投影している画像パターンに該当する投影画像の領域を抽出する(ステップS102)。 When it is determined that the above acquisition timing has come (Yes in step S101), the CPU 33 causes the photographed image processing unit 31 of the photographing unit IM to photograph a range including the projected image, and projects the image from the photographed image by the projection unit PJ. A region of the projected image corresponding to the existing image pattern is extracted (step S102).

次にCPU33は、その時点で自動調光の機能がオンに設定されているか否かを判断する(ステップS102)。自動調光の機能がオンに設定されておらず、オフに設定されていると判断した場合(ステップS102のNo)、CPU33は、以後の処理をキャンセルして、再び上記ステップS101からの処理に戻る。 Next, the CPU 33 determines whether or not the automatic light adjustment function is set to ON at that time (step S102). When determining that the automatic light adjustment function is not set to ON and is set to OFF (No in step S102), the CPU 33 cancels subsequent processing and returns to the processing from step S101. return.

また、上記ステップS102において、自動調光の機能がオンに設定されていると判断した場合(ステップS102のYes)、CPU33は、あらためて撮影画像処理部31により投影面を撮影させ、得た画像データ中から、その時点で投影部PJで投影している画像データとのパターン認識処理と、周囲より照度が高い略矩形の分布領域を抽出することで、投影領域の画像データを抽出して取得する(ステップS104)。 Further, when it is determined in step S102 that the automatic light adjustment function is set to ON (Yes in step S102), the CPU 33 again causes the photographed image processing unit 31 to photograph the projection plane, and obtains image data. The image data of the projection area is extracted and obtained by performing pattern recognition processing with the image data projected by the projection unit PJ at that time and extracting a substantially rectangular distribution area with a higher illuminance than the surroundings. (Step S104).

CPU33は、撮影画像31により、この抽出した投影領域の画像データを構成する全画素の照度の階調値(第二の明るさ情報)を算出した上で、全画素の照度の階調値を積算して、当該画素数で除算した、照度の平均階調値を算出させる。 The CPU 33 calculates the gradation values (second brightness information) of the illuminance of all pixels constituting the image data of the extracted projection area from the photographed image 31, and then calculates the gradation values of the illuminance of all the pixels. The average gradation value of the illuminance obtained by integrating and dividing by the number of pixels is calculated.

加えてCPU33は、投影画像駆動部22により、その時点で投影している画像データの全画素の輝度の平均階調値(第一の明るさ情報)を算出させ、その平均階調値がそれまでに算出した他の輝度の平均階調値と一定値以上分散しているか否かにより、上記算出した投影領域の照度の平均階調値がサンプルとして有効か否かを判断する(ステップS105)。 In addition, the CPU 33 causes the projected image driving section 22 to calculate the average gradation value (first brightness information) of the brightness of all pixels of the image data being projected at that time, and the average gradation value is calculated as follows. It is determined whether or not the calculated average illuminance gradation value of the projection area is valid as a sample based on whether or not it is dispersed with the average gradation value of other luminances calculated up to the above by a predetermined value or more (step S105). .

投影画像の輝度の平均階調値を求める点を説明する。投影する画像データが全n画素から構成されている場合、CPU33は投影画像駆動部22によりi(i=1~n)番目の画素での輝度の階調値Yiを、一般的な輝度マトリックス演算
Yi=0.2988Ri+0.5868Gi+0.1144Bi
(但し、Yi:当該i番目の画素の輝度値、
Ri,Gi,Bi:当該i番目の画素のR,G,B値。)
として算出する。投影画像駆動部22は、CPU33の制御の下に、全n画素の輝度の合計を画素数nで除算して、投影している画像の輝度の平均階調値を算出する。
The point of obtaining the average gradation value of the brightness of the projected image will be described. When the image data to be projected consists of all n pixels, the CPU 33 causes the projection image driving section 22 to calculate the luminance gradation value Yi at the i-th pixel (i=1 to n) by a general luminance matrix calculation. Yi = 0.2988 Ri + 0.5868 Gi + 0.1144 Bi
(where Yi: luminance value of the i-th pixel;
Ri, Gi, Bi: R, G, B values of the i-th pixel. )
Calculate as Under the control of the CPU 33, the projection image driving section 22 divides the total luminance of all n pixels by the number of pixels n to calculate the average luminance gradation value of the image being projected.

撮影画像処理部31が算出する、投影領域の照度の平均階調値も、上記輝度マトリックス演算と同様の式により、各撮影画素の照度の階調値Iiを算出した上で、全画素の照度の合計を画素数で除算して、投影領域の照度の平均階調値を算出される。 The average gradation value of the illuminance of the projection area calculated by the photographed image processing unit 31 is also obtained by calculating the gradation value Ii of the illuminance of each photographing pixel by the same formula as the luminance matrix calculation above, and then calculating the illuminance of all pixels. is divided by the number of pixels to calculate the average gradation value of the illuminance of the projection area.

図3は、投影部PJに入力される画像の全画素の輝度の平均階調値と、投影結果から算出した投影領域の照度の平均階調値との関係を例示する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the average luminance gradation value of all pixels of the image input to the projection unit PJ and the average illuminance gradation value of the projection region calculated from the projection result.

同図では、入力画像の全画素の輝度の平均階調値を8ビット相当、「0」~「255」の範囲で示しており、環境光を考慮して、輝度の平均階調値が「0」となる、画面全面が黒色となる画像を投影した場合の投影面の照度の平均階調値をI0、輝度の平均階調値が「255」となる、画面全面が白色となる画像を投影した場合の投影面の照度の平均階調値をIfで示している。実際の照度の平均階調値を黒点のプロット位置で示すように、上記照度の平均階調値の最小値I0と同最大値Ifの範囲内で、なるべく広く、且つ分散したサンプルを取得することで、ここでは一次式「y=f(x)」で示すように、入力画像の輝度と、その投影環境に応じた投影面での照度との関係を、より高い精度で推定し得る。 In the figure, the average luminance gradation value of all pixels of the input image is shown in the range of 8 bits, from "0" to "255". 0”, the average gradation value of the illuminance of the projection plane when projecting an image in which the entire screen is black, is I0, and an image in which the entire screen is white, the average luminance gradation value is “255”. If is the average gradation value of the illuminance of the projection surface when projected. As indicated by the plotted positions of the black dots, the actual average gradation value of illuminance is obtained by obtaining as wide and dispersed samples as possible within the range of the minimum value I0 and the maximum value If of the average illuminance gradation value. Here, as shown by the linear expression "y=f(x)", the relationship between the luminance of the input image and the illuminance on the projection plane according to the projection environment can be estimated with higher accuracy.

CPU33は、その時点で投影している画像の全画素の輝度の平均階調値を投影画像駆動部22により算出させる一方で、上述した如く撮影画像処理部31から投影領域の照度の平均階調値を算出させる。CPU33は、入力画像の輝度の平均階調値と撮影画像中の投影領域の照度の平均階調値の組が、すでに算出されている他の同平均階調値の組と適宜離れた値となっているか否かを、例えば上記入力画像の輝度の平均階調値「0」~「255」の範囲内で「30」階調毎に1つの算出値が得られているか否かにより、算出した平均階調値の組がサンプルとして有効か否かを判断する。 The CPU 33 causes the projected image driving section 22 to calculate the average luminance gradation value of all pixels of the image being projected at that time, while the CPU 33 calculates the average gradation value of the illuminance of the projection area from the photographed image processing section 31 as described above. Calculate the value. The CPU 33 determines that the set of the average luminance gradation value of the input image and the average gradation value of the illuminance of the projection area in the captured image is a value that is appropriately different from the other already calculated sets of the same average gradation value. For example, it is calculated whether one calculated value is obtained for every "30" gradations within the range of the average gradation value "0" to "255" of the brightness of the input image. It is determined whether or not the set of average gradation values calculated is valid as a sample.

算出した平均階調値の組がサンプルとして有効ではないと判断した場合(ステップS105のNo)、上記図3においてすでにプロットされている黒点位置のごく近傍が算出した平均階調値の組であることとなるので、CPU33は当該平均階調値の組を無効として、次にサンプルを得るべく、上記ステップS104からの処理に戻る。 If it is determined that the calculated set of average gradation values is not valid as a sample (No in step S105), the set of calculated average gradation values is in the immediate vicinity of the black dot positions already plotted in FIG. Therefore, the CPU 33 invalidates the group of average gradation values, and returns to the process from step S104 to obtain the next sample.

また上記ステップS105において、算出した平均階調値の組がサンプルとして有効であると判断した場合(ステップS105のYes)、CPU33は入力画像の輝度の平均階調値と撮影画像中の投影領域の照度の平均階調値の組を上記図3における有効なプロットデータであるものとして保持設定する(ステップS106)。 If it is determined in step S105 that the set of calculated average gradation values is valid as a sample (Yes in step S105), the CPU 33 A set of average gradation values of illuminance is held and set as effective plot data in FIG. 3 (step S106).

その後にCPU33は、サンプル数が予め設定された規定数、例えば「10」に到達したか否かを判断する(ステップS107)。サンプル数が該規定数に到達していないと判断した場合(ステップS107のNo)、CPU33はさらにサンプルを得るべく、上記ステップS104からの処理に戻る。 After that, the CPU 33 determines whether or not the number of samples has reached a predetermined number, for example, "10" (step S107). When determining that the number of samples has not reached the specified number (No in step S107), the CPU 33 returns to the process from step S104 to obtain more samples.

また上記ステップS107において、サンプル数が規定数に到達したと判断した場合(ステップS107のYes)、CPU33はサンプル結果に基づいて入力画像の輝度の平均階調値と撮影画像中の投影領域の照度の平均階調値の相関関係を、線形近似もしくはその他の関数で近似して近似式を算出する(ステップS108)。 If it is determined in step S107 that the number of samples has reached the specified number (Yes in step S107), the CPU 33 calculates the average luminance gradation value of the input image and the illuminance of the projection area in the captured image based on the sample result. is approximated by linear approximation or other functions to calculate an approximation formula (step S108).

なお、上記入力画像の輝度の平均階調値と撮影画像中の投影領域の照度の平均階調値の相関関係が、ガンマ補正等の影響で線形ではない場合、CPU33は、事前の補正情報を取得しておくことで、入力画像の輝度の平均階調値に対してその補正情報を用いて補正を施すことで、線形近似による近似式が得られるよう対処することが可能となる。 Note that if the correlation between the average luminance gradation value of the input image and the average illuminance gradation value of the projection area in the captured image is not linear due to the influence of gamma correction, etc., the CPU 33 changes the correction information in advance. By acquiring the information in advance, it is possible to obtain an approximation formula by linear approximation by correcting the average luminance gradation value of the input image using the correction information.

CPU33は、算出した近似式を用い、上記図3における輝度階調「0」の時の照度の平均階調値I0と、輝度階調「255」の時の照度の平均階調値Ifを推定することで、現在のコントラスト値を推定する(ステップS109)。 Using the calculated approximation formula, the CPU 33 estimates the average illuminance gradation value I0 when the luminance gradation is "0" and the average illuminance gradation value If when the luminance gradation is "255" in FIG. By doing so, the current contrast value is estimated (step S109).

そして、この推定結果としてのコントラスト値が、事前に設定していたコントラスト値の許容範囲を外れているか否かを判断する(ステップS110)。 Then, it is determined whether or not the contrast value as the estimation result is out of the allowable range of the contrast value set in advance (step S110).

具体的には、予めプログラムメモリ35に記憶されているコントラスト値の許容範囲の数値範囲と、推定結果のコントラスト値を比較することで、該推定結果としてのコントラスト値が、事前に設定していたコントラスト値の許容範囲を外れているか否かを判断する。 Specifically, by comparing the numerical range of the allowable range of contrast values stored in advance in the program memory 35 with the contrast value of the estimation result, the contrast value as the estimation result is set in advance. Determine whether the contrast value is out of the allowable range.

推定結果としてのコントラスト値が、事前に設定していたコントラスト値の許容範囲を外れておらず、許容範囲内に収まっていると判断した場合(ステップS110のNo)、CPU33はコントラストの調整を不要と判断し、上記ステップS101からの処理に戻って、次の取得タイミングとなるのを待期する。 If it is determined that the contrast value as the estimation result is within the permissible range of the contrast value set in advance and is within the permissible range (No in step S110), the CPU 33 does not need to adjust the contrast. Then, the process returns to step S101 and waits for the next acquisition timing.

また上記ステップS110において、推定結果としてのコントラスト値が、事前に設定したコントラスト値の許容範囲を外れていると判断した場合(ステップS110のNo)、次にCPU33は、その時点での投影部PJによる発光輝度が低いために、コントラスト値が上記許容範囲を下回っているか否かを判断する(ステップS111)。 If it is determined in step S110 that the contrast value as the estimation result is out of the permissible range of the contrast value set in advance (No in step S110), then the CPU 33 It is determined whether or not the contrast value is below the allowable range (step S111).

その時点での投影部PJによる発光輝度が低く、コントラスト値が上記許容範囲を下回っていると判断した場合(ステップS111のYes)、CPU33は投影部PJの光源部24における各LEDの駆動電流値を上げることでそれらLEDの発光輝度を一定値だけ上げるよう更新設定した上で(ステップS112)、上記ステップS101からの処理に戻って、次の取得タイミングとなるのを待期する。 If it is determined that the brightness of light emitted by the projection unit PJ at that time is low and the contrast value is below the allowable range (Yes in step S111), the CPU 33 determines the driving current value of each LED in the light source unit 24 of the projection unit PJ. is updated so that the emission luminance of these LEDs is increased by a certain value (step S112), the process returns to step S101, and waits for the next acquisition timing.

また上記ステップS111において、その時点での投影部PJによる発光輝度が低くなく、コントラスト値が上記許容範囲を下回ってはいないと判断した場合(ステップS111のNo)、その時点での投影部PJによる発光輝度が高く、コントラスト値が上記許容範囲を上回っていることとなるので、CPU33は投影部PJの光源部24における各LEDの駆動電流値を下げることでそれらLEDの発光輝度を一定値だけ下げるよう更新設定した上で(ステップS113)、上記ステップS101からの処理に戻って、次の取得タイミングとなるのを待期する。 Further, in step S111, if it is determined that the light emission luminance of the projection unit PJ at that time is not low and the contrast value is not below the allowable range (No in step S111), the projection unit PJ at that time Since the light emission luminance is high and the contrast value exceeds the allowable range, the CPU 33 lowers the driving current value of each LED in the light source section 24 of the projection section PJ, thereby reducing the light emission luminance of these LEDs by a certain value. (step S113), the process returns to step S101 and waits for the next acquisition timing.

なお、上記ステップS122,S123では、光源部24における各LEDの発光輝度を一定値だけ上下させるよう調整するように更新設定を行なうものとして説明したが、本実施形態はこれに限らず、推定結果としてのコントラスト値に応じて、その時点で設定されている投影モードに応じた必要なコントラストとなるように光源部24での発光輝度を基本的に1回の調整動作のみで処理するようにしても良い。 In steps S122 and S123 described above, the update setting is performed so as to adjust the emission luminance of each LED in the light source unit 24 by a constant value. In accordance with the contrast value of , the emission luminance of the light source unit 24 is basically adjusted only once so as to obtain the necessary contrast corresponding to the projection mode set at that time. Also good.

上述の実施例では、入力画像の輝度の平均階調値と投影領域の照度の平均階調値の相関関係を、線形近似を用いて近似式を算出した後、輝度階調「0」の時の照度の平均階調値I0と、輝度階調「255」の時の照度の平均階調値Ifを推定するように構成したが、これに限らず、輝度階調「0」の時の値のみ推定して、推定された平均階調値I0から環境光の影響を推定するように構成しても良い。 In the above-described embodiment, the correlation between the average luminance gradation value of the input image and the average illuminance gradation value of the projection area is calculated using linear approximation, and then, when the luminance gradation is "0", and the average illuminance gradation value If when the luminance gradation is "255". It is also possible to estimate the influence of ambient light from the estimated average gradation value I0.

このように構成することで、平均階調値I0が基準値よりも低い場合、投影対象は環境光影響を受ける影響が少なく十分コントラスト比が高いものと判断し、光源部24の発光輝度を下げる処理を行ない、十分なコントラスト比を確保しつつ、光源部24において消費される電力量を抑えることができる。また、平均階調値I0が基準値よりも高い場合は、光源部24の発光輝度を上げる処理を行い、コントラスト比を理想的な値に近づけるよう制御を行なっても良い。 With this configuration, when the average gradation value I0 is lower than the reference value, it is determined that the projection target is less affected by ambient light and has a sufficiently high contrast ratio, and the emission luminance of the light source unit 24 is reduced. The amount of electric power consumed by the light source unit 24 can be suppressed while processing is performed to ensure a sufficient contrast ratio. Further, when the average gradation value I0 is higher than the reference value, processing may be performed to increase the emission luminance of the light source unit 24, and control may be performed so that the contrast ratio approaches an ideal value.

上記の構成により、輝度階調「255」の時の平均階調値Ifを推定する処理や、平均階調値I0と平均階調値Ifを用いた推定コントラスト比の算出処理を行うこと無く、簡易的にコントラスト比の適正化や、光源部24で消費される電力量の削減ができる。 With the above configuration, without performing the process of estimating the average gradation value If when the luminance gradation is "255" or the process of calculating the estimated contrast ratio using the average gradation value I0 and the average gradation value If, It is possible to simply optimize the contrast ratio and reduce the amount of power consumed by the light source unit 24 .

上述の実施例では、入力画像の輝度の平均階調値と投影領域の照度の平均階調値の相関関係を推定するために、複数のサンプル点を取得するように構成したが、これに限られない。 In the above embodiment, a plurality of sample points are acquired in order to estimate the correlation between the average luminance gradation value of the input image and the average illuminance gradation value of the projection area. can't

例えば、入力画像の輝度の平均階調値を予め算出しておき、平均階調値が入力画像全体で最低となる入力画像が投影される際の投影領域の照度平均値のみを取得するよう構成しても良い。取得された投影領域の照度平均値と所定の基準値との関係に基づき、上述の変形例に記載の処理を行なうように構成する。 For example, the average luminance gradation value of the input image is calculated in advance, and only the average illuminance value of the projection area when the input image having the lowest average gradation value in the entire input image is projected is acquired. You can Based on the relationship between the obtained average illuminance value of the projection area and the predetermined reference value, the processing described in the above modified example is performed.

このように構成にすることで、取得するサンプル取得回数を減らし、入力画像の輝度の平均階調値と投影領域の照度の平均階調値の相関関係を推定することなく、簡易的な処理で環境光影響を推定することができる。 By adopting such a configuration, the number of samples to be acquired can be reduced, and simple processing can be performed without estimating the correlation between the average luminance gradation value of the input image and the average illuminance gradation value of the projection area. Ambient light effects can be estimated.

また、環境光の変化を検出するために、入力画像の輝度の平均階調値が特定の値をとるタイミングで投影領域の照度の平均階調値を取得する処理を、所定の間隔で行なうようにしても良い。 Also, in order to detect changes in the ambient light, the process of acquiring the average gradation value of the illuminance of the projection area at the timing when the average gradation value of the luminance of the input image takes a specific value is performed at predetermined intervals. You can do it.

所定の間隔で投影領域の照度の平均階調値を取得することで、照度の平均階調値の変化から環境光の変化を検出することができる。変化が検出された場合、その照度平均階調値の変化量に応じて、光源部24の発光輝度を変化させ、コントラスト比を理想的な値に近づけるよう制御を行なっても良い。また、変化が検出された場合に、本実施例に記載のコントラスト修正処理を最初から行なうように構成しても良い。 By acquiring the average gradation value of the illuminance of the projection area at predetermined intervals, it is possible to detect the change in the ambient light from the change in the average gradation value of the illuminance. When a change is detected, the emission brightness of the light source unit 24 may be changed according to the amount of change in the average illuminance gradation value, and control may be performed so that the contrast ratio approaches an ideal value. Further, when a change is detected, the contrast correction processing described in this embodiment may be performed from the beginning.

また、上述の実施形態においては、光源部24の出力を調整することでコントラスト比を調整するよう構成したが、本発明はこれに限らない。例えば、投影装置に具備されるズームレンズを駆動させて投影画角を狭めることで、平均階調値Ifを高めることでコントラスト比を調整しても良い。また、コントラスト比が基準値よりも低い場合に、投影装置が例えばその時点でエコモードといった省電力な投影モードになっていた場合には、通常の投影モードに変更して平均階調値Ifを高めることで、コントラスト比を調整しても良い。 Further, in the above-described embodiment, the contrast ratio is adjusted by adjusting the output of the light source unit 24, but the present invention is not limited to this. For example, the contrast ratio may be adjusted by increasing the average gradation value If by narrowing the projection angle of view by driving a zoom lens provided in the projection device. Further, when the contrast ratio is lower than the reference value, if the projection device is in a power-saving projection mode such as an eco mode at that time, the projection mode is changed to the normal projection mode and the average gradation value If is set to The contrast ratio may be adjusted by increasing it.

また上記実施形態では、予め設定した取得タイミングとして、投影画像1フレームに想到する周期毎に上記動作を実行するものとして説明したが、当該周期はプロジェクタ装置10のユーザが任意に設定できるものとしても良い。 Further, in the above-described embodiment, it is assumed that the above-described operation is executed in each cycle of one frame of the projected image as the acquisition timing set in advance. good.

また、上記実施形態では、撮影画像から平均輝度を取得するよう構成したが、投影面に設置された照度計を用いて、投影面の明るさ情報を取得するよう構成しても良い。 Further, in the above embodiment, the average luminance is obtained from the captured image, but the brightness information of the projection surface may be obtained using an illuminometer installed on the projection surface.

[効果]
以上詳述した如く本実施形態によれば、環境光の変化に適合して高い画質での投影動作を維持することが可能となる。
[effect]
As described in detail above, according to this embodiment, it is possible to maintain a high image quality projection operation while adapting to changes in ambient light.

また上記実施形態では、プロジェクタ装置10が投影部PJと共に撮影部IMを内蔵し、投影画像を含む被投影領域を同装置内の撮影部IMにより取得するものとしたので、プロジェクタ装置10に対してデジタルカメラ等の撮像装置を外付けで接続して設置する等の必要なく、より的確に高い画質での投影動作を維持できる。 In the above-described embodiment, the projector device 10 incorporates the imaging unit IM as well as the projection unit PJ, and acquires the projection area including the projected image by the imaging unit IM in the projector device 10. Projection operation with high image quality can be maintained more accurately without the necessity of externally connecting and installing an imaging device such as a digital camera.

さらに上記実施形態では、撮像した画像中から被投影面の領域を抽出して当該領域内の平均照度を取得するものとしたので、被投影領域での平均照度をより高い精度で取得できる。 Furthermore, in the above embodiment, the area of the projection surface is extracted from the imaged image and the average illuminance in the area is obtained, so the average illuminance in the projection area can be obtained with higher accuracy.

加えて上記実施形態では、投影する画像の1フレームを構成する全画素の平均輝度を算出して取得するものとしたので、被投影領域での平均輝度をより高い精度で取得できる。 In addition, in the above embodiment, the average brightness of all pixels forming one frame of the image to be projected is calculated and acquired, so the average brightness in the projection region can be acquired with higher accuracy.

なお、上記実施形態では説明しなかったが、入力される画像信号の種類によっては、付帯情報として当該画像のフレーム単位での平均輝度の情報が予め付加されているものもあるため、そのシュの画像信号を入力する場合には、付加されている平均輝度の情報を有効に活用することで、演算処理に要する負担をより軽減できる。 Although not described in the above embodiment, depending on the type of input image signal, information on the average brightness of the image in frame units may be added in advance as incidental information. When an image signal is input, the load required for arithmetic processing can be further reduced by effectively utilizing the added average luminance information.

また上記実施形態では、取得した平均輝度と平均照度の複数組の内容に基づいて、より高い精度で投影している画像のコントラストを推定した上で、投影条件を変更設定することができる。 Further, in the above embodiment, the projection conditions can be changed and set after estimating the contrast of the image being projected with higher accuracy based on the content of the acquired plural sets of average brightness and average illuminance.

加えて、上記取得した平均輝度と平均照度の複数組の内容に関し、情報の有効性を判断して、必要な複数組の情報を確保するものとしたので、投影している画像のコントラストを推定する際の精度を高いレベルで維持できる。 In addition, regarding the content of the multiple sets of average brightness and average illuminance obtained above, the validity of the information is determined, and the necessary multiple sets of information are secured, so the contrast of the projected image is estimated. A high level of accuracy can be maintained when

なお上記実施形態は、光源となる素子にLEDを用いたDLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置に適用した場合について説明したが、本発明は光源の素子や投影方式等を限定するものではなく、例えば高圧水銀灯を用いたカラー液晶方式の投影装置等にも同様に適用可能となる。 Although the above embodiment has been described as applied to a DLP (registered trademark) type projector apparatus using LEDs as light source elements, the present invention does not limit light source elements, projection methods, and the like. For example, it can be similarly applied to a color liquid crystal type projection apparatus using a high-pressure mercury lamp.

また本発明は、投影装置のみならず、周囲の環境等によって画像の表示状態が変化するような、例えばフラットパネルディスプレイを有する各種の表示装置またはその制御装置にも適用することが可能であるものとする。 Moreover, the present invention can be applied not only to projection devices, but also to various display devices having, for example, a flat panel display whose image display state changes depending on the surrounding environment or the like, or to control devices thereof. and

その他、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified in the implementation stage without departing from the scope of the invention. Moreover, each embodiment may be implemented in combination as much as possible, and in that case, the combined effect can be obtained. Furthermore, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, the problems described in the column of problems to be solved by the invention can be solved, and the effects described in the column of effects of the invention is obtained, the configuration from which this constituent element is deleted can be extracted as an invention.

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
画像信号を取得する画像信号取得手段と、
画像を投影する投影部で、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御手段と、
上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、
上記投影部で投影する被投影面での平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、
を備える投影制御装置。
[請求項2]
上記第二の明るさ情報は、上記第一の明るさ情報に対応する画像が投影された被投影面から取得された情報である請求項1記載の投影制御装置。
[請求項3]
上記投影部で投影する画像を含む上記被投影面を撮像する撮像手段をさらに備え、
上記第二の明るさ取得手段は、上記撮像手段で撮像した被投影面の画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する、
請求項1または2記載の投影制御装置。
[請求項4]
上記第二の明るさ取得手段は、上記撮像手段で撮像した被投影面の画像から投影範囲を抽出した上で、該当範囲内の平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する、請求項3記載の投影制御装置。
[請求項5]
上記第一の明るさ取得手段は、上記画像信号取得手段で取得される画像信号の1フレームを構成する全画素の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する、請求項1乃至4いずれか記載の投影制御装置。
[請求項6]
上記画像信号取得手段は、平均の明るさ情報を含む画像信号を取得し、
上記第一の明るさ取得手段は、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に含まれる平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する、
請求項1乃至3いずれか記載の投影制御装置。
[請求項7]
上記投影条件設定手段は、第一の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報と上記第二の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報の複数組の内容に基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する、請求項1乃至6いずれか記載の投影制御装置。
[請求項8]
上記投影条件設定手段は、第一の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報と上記第二の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報の組となる情報の有効性を判断し、有効であると判断した複数組の情報に基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する、請求項7記載の投影制御装置。
[請求項9]
上記請求項1乃至8いずれか記載の投影制御装置と、上記投影部と、を備えた投影装置。
[請求項10]
画像信号を取得する画像信号取得工程と、
画像を投影する投影部で、上記画像信号取得工程で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御工程と、
上記画像信号取得工程で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得工程と、
上記投影部で投影する被投影面での平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得工程と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定工程と、
を有する投影制御方法。
[請求項11]
画像信号を取得する画像信号取得部と、画像を投影する投影部で、上記画像信号取得部で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御部とを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記画像信号取得部で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、
上記投影部で投影する被投影面での平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、
して機能させるプログラム。
The invention described in the original claims of the present application is appended below.
[Claim 1]
image signal acquisition means for acquiring an image signal;
projection control means for controlling a projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition means;
a first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition means;
a second brightness acquisition means for acquiring second brightness information including average brightness information on the projection surface projected by the projection unit;
projection condition setting means for changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A projection control device comprising:
[Claim 2]
2. A projection control apparatus according to claim 1, wherein said second brightness information is information obtained from a projection surface onto which an image corresponding to said first brightness information is projected.
[Claim 3]
further comprising imaging means for imaging the projection surface including the image projected by the projection unit;
The second brightness acquisition means acquires second brightness information including average brightness information from the image of the projection surface captured by the imaging means.
3. A projection control apparatus according to claim 1 or 2.
[Claim 4]
The second brightness acquisition means extracts a projection range from the image of the projection surface captured by the imaging means, and acquires second brightness information including average brightness information within the range. 4. A projection control apparatus according to claim 3.
[Claim 5]
2. The first brightness acquisition means acquires first brightness information including average brightness information of all pixels forming one frame of the image signal acquired by the image signal acquisition means. 5. A projection control apparatus according to any one of 4 to 4.
[Claim 6]
The image signal acquisition means acquires an image signal including average brightness information,
The first brightness acquisition means acquires first brightness information including average brightness information included in the image signal acquired by the image signal acquisition means.
4. A projection control apparatus according to claim 1.
[Claim 7]
The projection condition setting means includes first brightness information including average brightness information acquired by the first brightness acquisition means and second brightness information including average brightness information acquired by the second brightness acquisition means. 7. The projection control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the projection conditions in said projection section are changed and set based on the contents of the plurality of sets of the second brightness information.
[Claim 8]
The projection condition setting means includes first brightness information including average brightness information acquired by the first brightness acquisition means and second brightness information including average brightness information acquired by the second brightness acquisition means. 8. Projection control according to claim 7, wherein the validity of information constituting two pairs of brightness information is determined, and the projection conditions in said projection unit are changed and set based on a plurality of sets of information determined to be valid. Device.
[Claim 9]
A projection apparatus comprising: the projection control apparatus according to any one of claims 1 to 8; and the projection unit.
[Claim 10]
an image signal acquisition step of acquiring an image signal;
a projection control step of controlling a projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal obtained in the image signal obtaining step;
a first brightness acquisition step of acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired in the image signal acquisition step;
a second brightness acquisition step of acquiring second brightness information including average brightness information on the projection surface projected by the projection unit;
a projection condition setting step of changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A projection control method comprising:
[Claim 11]
A device comprising an image signal acquisition unit for acquiring an image signal and a projection control unit for controlling the projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition unit is incorporated. A program executed by a computer, the computer comprising:
a first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition unit;
a second brightness acquisition means for acquiring second brightness information including average brightness information on the projection surface projected by the projection unit;
projection condition setting means for changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A program that works as

10…プロジェクタ装置、
21…入力処理部、
22…投影画像駆動部、
23…マイクロミラー素子、
24…光源部、
25…ミラー、
26…投影レンズ部、
27…レンズモータ(M)、
28…撮影レンズ部、
29…CMOSイメージセンサ、
30…A/D変換器、
31…撮影画像処理部、
32…レンズモータ(M)、
33…CPU、
34…メインメモリ、
35…プログラムメモリ、
36…操作部、
37…音声処理部、
38…スピーカ部、
IM…撮影部、
PJ…投影部、
SB…システムバス
10... projector device,
21 ... input processing unit,
22 ... projection image driving unit,
23 ... micromirror element,
24 ... light source unit,
25...Mirror,
26 ... projection lens section,
27... lens motor (M),
28... photographing lens unit,
29... CMOS image sensor,
30... A/D converter,
31 ... photographed image processing unit,
32... lens motor (M),
33 CPU,
34 ... main memory,
35 ... program memory,
36 ... operation part,
37 ... audio processing unit,
38 ... speaker section,
IM... Shooting department,
PJ ... projection part,
SB: system bus

本発明の一態様に係る投影制御装置は、画像信号を取得する画像信号取得手段と、画像を投影する投影部で、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御手段と、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、予め設定した取得タイミング毎に、上記投影部で投影する通常の画像を含む被投影面を撮像する撮像手段と、上記投影部で投影した上記第一の明るさ情報に対応する上記被投影面の画像を、上記撮像手段で撮像した画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、上記第二の明るさ情報を取得する前にコントラスト値が記憶されているメモリと、上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記第一の明るさ情報から得られた最低輝度階調時の、上記第一の明るさ情報に対応する第二の明るさ情報から得られた照度の第一の平均階調値と、上記第一の明るさ情報から得られた最高輝度階調時の、上記第一の明るさ情報に対応する第二の明るさ情報から得られた照度の第二の平均階調値と、を推定し、上記第一の平均階調値及び上記第二の平均階調値に基づいて、推定コントラスト値を推定し、上記推定コントラスト値と、上記第二の明るさ情報を取得する前にメモリに記憶されているコントラスト値との比較結果に応じて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、を備える。 A projection control apparatus according to an aspect of the present invention is configured such that an image signal acquisition unit that acquires an image signal and a projection unit that projects an image project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition unit. projection control means for controlling; first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in the image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition means; an imaging means for capturing an image of a projection surface including a normal image projected by the projection unit and the projection surface corresponding to the first brightness information projected by the projection unit at each acquisition timing set in advance; a second brightness acquiring means for acquiring second brightness information including average brightness information from the image captured by the imaging means; and a contrast value before acquiring the second brightness information. and the first brightness information at the lowest luminance gradation obtained from the first brightness information, based on the memory storing the first brightness information and the second brightness information. A first average gradation value of illuminance obtained from second brightness information corresponding to the brightness information, and the first brightness at the maximum luminance gradation obtained from the first brightness information estimating a second average gradation value of the illuminance obtained from the second brightness information corresponding to the brightness information, and based on the first average gradation value and the second average gradation value , estimating an estimated contrast value, and adjusting projection conditions in the projection unit according to a comparison result between the estimated contrast value and the contrast value stored in the memory before acquiring the second brightness information. and projection condition setting means for changing and setting.

次にCPU33は、その時点で自動調光の機能がオンに設定されているか否かを判断する(ステップS10)。自動調光の機能がオンに設定されておらず、オフに設定されていると判断した場合(ステップS10のNo)、CPU33は、以後の処理をキャンセルして、再び上記ステップS101からの処理に戻る。 Next, the CPU 33 determines whether or not the automatic light adjustment function is set to ON at that time (step S10 3 ). If it is determined that the automatic light adjustment function is not set to ON and is set to OFF ( No in step S103), the CPU 33 cancels subsequent processing and repeats the processing from step S101. back to

また、上記ステップS10において、自動調光の機能がオンに設定されていると判断した場合(ステップS10のYes)、CPU33は、あらためて撮影画像処理部31により投影面を撮影させ、得た画像データ中から、その時点で投影部PJで投影している画像データとのパターン認識処理と、周囲より照度が高い略矩形の分布領域を抽出することで、投影領域の画像データを抽出して取得する(ステップS104)。 Further , when it is determined in step S103 that the automatic light adjustment function is set to ON ( Yes in step S103), the CPU 33 causes the photographed image processing unit 31 to photograph the projection plane again, and obtains The image data of the projection area is extracted from the image data by performing pattern recognition processing with the image data projected by the projection unit PJ at that time, and extracting a substantially rectangular distribution area with a higher illuminance than the surrounding area. Acquire (step S104).

Claims (10)

画像信号を取得する画像信号取得手段と、
画像を投影する投影部で、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御手段と、
上記画像信号取得手段で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、
予め設定した取得タイミング毎に、上記投影部で投影する通常の画像を含む被投影面を撮像する撮像手段と、
上記投影部で投影した上記第一の明るさ情報に対応する上記被投影面の画像を、上記撮像手段で撮像した画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、
を備える投影制御装置。
image signal acquisition means for acquiring an image signal;
projection control means for controlling a projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition means;
a first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition means;
imaging means for imaging a projection surface including a normal image projected by the projection unit at each acquisition timing set in advance;
a second step of acquiring second brightness information including average brightness information from an image of the projection surface corresponding to the first brightness information projected by the projection unit, captured by the imaging means; a means for obtaining the brightness of
projection condition setting means for changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A projection control device comprising:
上記第二の明るさ取得手段は、上記撮像手段で撮像した被投影面の画像から投影範囲を抽出した上で、該当範囲内の平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する、請求項1記載の投影制御装置。 The second brightness acquisition means extracts a projection range from the image of the projection surface captured by the imaging means, and acquires second brightness information including average brightness information within the range. 2. A projection control apparatus according to claim 1. 上記第一の明るさ取得手段は、上記画像信号取得手段で取得される画像信号の1フレームを構成する全画素の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する、請求項1又は2記載の投影制御装置。 2. The first brightness acquisition means acquires first brightness information including average brightness information of all pixels forming one frame of the image signal acquired by the image signal acquisition means. 3. The projection control apparatus according to 2 above. 上記画像信号取得手段は、平均の明るさ情報を含む画像信号を取得し、
上記第一の明るさ取得手段は、上記画像信号取得手段で取得される画像信号に含まれる平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する、
請求項1記載の投影制御装置。
The image signal acquisition means acquires an image signal including average brightness information,
The first brightness acquisition means acquires first brightness information including average brightness information included in the image signal acquired by the image signal acquisition means.
2. A projection control apparatus according to claim 1.
上記投影条件設定手段は、第一の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報と上記第二の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報の複数組の内容に基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する、請求項1乃至4いずれか記載の投影制御装置。 The projection condition setting means includes first brightness information including average brightness information acquired by the first brightness acquisition means and second brightness information including average brightness information acquired by the second brightness acquisition means. 5. The projection control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the projection conditions in said projection unit are changed and set based on the contents of the plurality of sets of the second brightness information. 上記投影条件設定手段は、第一の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報と上記第二の明るさ取得手段で取得した平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報の組となる情報の有効性を判断し、有効であると判断した複数組の情報に基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する、請求項5記載の投影制御装置。 The projection condition setting means includes first brightness information including average brightness information acquired by the first brightness acquisition means and second brightness information including average brightness information acquired by the second brightness acquisition means. 6. Projection control according to claim 5, wherein the validity of information constituting two pairs of brightness information is determined, and the projection conditions in said projection unit are changed and set based on a plurality of sets of information determined to be valid. Device. 前記予め設定した取得タイミングは、画像フレームのカウント数が、上記画像信号取得手段で取得される画像信号のフレームレートの倍数となったタイミングである、請求項1乃至6いずれか記載の投影制御装置。 7. The projection control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein said preset acquisition timing is timing at which the number of image frames counted is a multiple of a frame rate of the image signal acquired by said image signal acquisition means. . 上記請求項1乃至7いずれか記載の投影制御装置と、上記投影部と、を備えた投影装置。 A projection apparatus comprising: the projection control apparatus according to any one of claims 1 to 7; and the projection unit. 画像信号を取得する画像信号取得工程と、
画像を投影する投影部で、上記画像信号取得工程で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御工程と、
上記画像信号取得工程で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得工程と、
予め設定した取得タイミング毎に、上記投影部で投影する通常の画像を含む被投影面を撮像する撮像工程と、
上記投影部で投影した上記第一の明るさ情報に対応する上記被投影面の画像を、上記撮像工程で撮像した画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得工程と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定工程と、
を有する投影制御方法。
an image signal acquisition step of acquiring an image signal;
a projection control step of controlling a projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal obtained in the image signal obtaining step;
a first brightness acquisition step of acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired in the image signal acquisition step;
an imaging step of imaging a projection surface including a normal image projected by the projection unit at each acquisition timing set in advance;
a second step of obtaining second brightness information including average brightness information from the image of the projection surface corresponding to the first brightness information projected by the projection unit, from the image captured in the imaging step; a step of acquiring the brightness of
a projection condition setting step of changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A projection control method comprising:
画像信号を取得する画像信号取得部と、画像を投影する投影部で、上記画像信号取得部で取得される画像信号に応じた画像を投影させるよう制御する投影制御部とを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記画像信号取得部で取得される画像信号に応じた画像面内の平均の明るさ情報を含む第一の明るさ情報を取得する第一の明るさ取得手段と、
予め設定した取得タイミング毎に、上記投影部で投影する通常の画像を含む被投影面を撮像する撮像手段と、
上記投影部で投影した上記第一の明るさ情報に対応する上記被投影面の画像を、上記撮像手段で撮像した画像から平均の明るさ情報を含む第二の明るさ情報を取得する第二の明るさ取得手段と、
上記第一の明るさ情報と上記第二の明るさ情報とに基づいて、上記投影部での投影条件を変更設定する投影条件設定手段と、
して機能させるプログラム。
A device comprising an image signal acquisition unit for acquiring an image signal and a projection control unit for controlling the projection unit for projecting an image to project an image corresponding to the image signal acquired by the image signal acquisition unit is incorporated. A program executed by a computer, the computer comprising:
a first brightness acquisition means for acquiring first brightness information including average brightness information in an image plane according to the image signal acquired by the image signal acquisition unit;
imaging means for imaging a projection surface including a normal image projected by the projection unit at each acquisition timing set in advance;
a second step of acquiring second brightness information including average brightness information from an image of the projection surface corresponding to the first brightness information projected by the projection unit, captured by the imaging means; a means for obtaining the brightness of
projection condition setting means for changing and setting projection conditions in the projection unit based on the first brightness information and the second brightness information;
A program that works as
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