JP2011135445A - Image projection apparatus - Google Patents
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、被投射面からの反射光を用いて投射画像の色補正(いわゆる壁色補正)を行う機能を有するプロジェクタ等の画像投射装置に関する。 The present invention relates to an image projection apparatus such as a projector having a function of performing color correction (so-called wall color correction) of a projected image using reflected light from a projection surface.
プロジェクタによって画像を投射する被投射面としては、専用の白色スクリーンだけでなく、壁やパーテーションといった白色ではない被投射面が含まれる。また、プロジェクタは、暗室だけでなく照明された室内で使用されることも多い。
被投射面の色や照明による投射画像の色調(色バランス)への影響を光センサやCCDカメラ等の検出器を用いて検出し、投射画像の色(ホワイトバランス)を自動的に補正する壁色補正機能を有するプロジェクタが特許文献1に開示されている。このプロジェクタでは、白色画像の投射時の赤(R)、緑(G)および青(B)成分をそれぞれ検出し、必要なホワイトバランスが得られるようにR、GおよびB成分のゲインを調整する。
また、特許文献2には、被投射面を複数のエリアに分割し、分割されたエリアごとの色レベルを色光センサで計測し、分割されたエリアごとに色補正レベルを決定するプロジェクタが開示されている。
さらに、プロジェクタに入力される画像信号には様々な解像度やアスペクト比(以下、入力画像フォーマット等)を有するものがあり、プロジェクタには様々な入力画像フォーマットに対応する投射表示モードが設けられている。これにより、プレゼンテーションで資料を投射する場合、16:9のアスペクト比を有する映画を投射する場合、テレビ放送映像を投射する場合等、用途に対して適切な投射表示モードによって良好な画像を投射することができる。
The projection surface on which an image is projected by the projector includes not only a dedicated white screen but also a non-white projection surface such as a wall or a partition. In addition, projectors are often used not only in dark rooms but also in illuminated rooms.
A wall that automatically detects the color of the projected image (white balance) by detecting the influence of the color of the projected surface and the color tone (color balance) of the projected image using a detector such as an optical sensor or a CCD camera. A projector having a color correction function is disclosed in Patent Document 1. In this projector, red (R), green (G), and blue (B) components at the time of projecting a white image are detected, and the gains of the R, G, and B components are adjusted so that the necessary white balance can be obtained. .
Patent Document 2 discloses a projector that divides a projection surface into a plurality of areas, measures a color level for each divided area with a color light sensor, and determines a color correction level for each divided area. ing.
Further, some image signals input to the projector have various resolutions and aspect ratios (hereinafter referred to as an input image format), and the projector is provided with projection display modes corresponding to various input image formats. . Thus, when projecting a document in a presentation, projecting a movie having an aspect ratio of 16: 9, projecting a television broadcast image, and the like, a good image is projected by a projection display mode appropriate for the application. be able to.
しかしながら、特許文献1,2にて開示されたプロジェクタにおける壁色補正機能は、画像の投射領域や投射位置が変化する場合については考慮されていない。このため、入力画像フォーマットや投射表示モードの変更によって投射領域や投射位置が変化する場合には、再度、被投射面の色や照明による投射画像の色調への影響を測定する必要がある。言い換えれば、このような再度の測定を行わないと、良好な壁色補正を行うことができない。
本発明は、被投射面からの反射光を用いた投射画像の色補正処理を、入力画像フォーマットや投射表示モードによる投射領域や投射位置の変化に対応して適切に行うことができる画像投射装置を提供する。
However, the wall color correction function in the projectors disclosed in Patent Documents 1 and 2 is not taken into consideration when the projection area or projection position of the image changes. For this reason, when the projection area and the projection position change due to the change of the input image format and the projection display mode, it is necessary to measure the influence of the color of the projection surface and the color tone of the projection image again. In other words, good wall color correction cannot be performed unless such measurement is performed again.
The present invention provides an image projection apparatus capable of appropriately performing color correction processing of a projected image using reflected light from a projection surface in response to changes in a projection area and a projection position depending on an input image format and a projection display mode. I will provide a.
本発明の一側面としての画像投射装置は、画像信号に応じて光変調素子を駆動し、該光変調素子からの光により形成される投射画像を被投射面に投射する。該画像投射装置は、被投射面で反射した反射光を受けて該被投射面の色を検出する色検出手段と、画像信号に対する色補正処理を行う色補正手段と、色検出手段により得られた色検出データから、画像信号のフォーマット、投射画像のフォーマット、投射画像の投射位置および投射画像の歪み補正量のうち少なくとも1つに応じたデータ領域を抽出するデータ抽出手段と、該データ領域のデータに基づいて色補正手段で用いる補正値を算出する補正値算出手段とを有することを特徴とする。 An image projection apparatus according to one aspect of the present invention drives a light modulation element according to an image signal, and projects a projection image formed by light from the light modulation element onto a projection surface. The image projection apparatus is obtained by a color detection unit that receives reflected light reflected by a projection surface and detects a color of the projection surface, a color correction unit that performs color correction processing on an image signal, and a color detection unit. Data extraction means for extracting a data area corresponding to at least one of the format of the image signal, the format of the projection image, the projection position of the projection image, and the distortion correction amount of the projection image from the color detection data; And correction value calculation means for calculating a correction value used by the color correction means based on the data.
本発明によれば、色検出データのうち、画像信号のフォーマット、投射画像の投射位置および投射画像の歪み補正量に応じたデータ領域のデータを用いて色補正処理用の補正値を算出するので、これら投射条件に応じた適切な色補正処理を行うことができる。 According to the present invention, the correction value for the color correction process is calculated using the data of the data area corresponding to the format of the image signal, the projection position of the projection image, and the distortion correction amount of the projection image among the color detection data. Therefore, it is possible to perform an appropriate color correction process according to these projection conditions.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、本発明の実施例1である画像投射装置としての液晶プロジェクタ100の構成を示す。
図1において、1は映像入力回路であり、パーソナルコンピュータや映像機器等の画像供給装置から出力された映像信号(入力画像信号)21を変換して、所定形式のデジタル映像信号を生成する。映像信号21がアナログ信号である場合には、A/D変換して所定形式のデジタル映像信号を生成する。
生成されたデジタル映像信号は、デジタル信号処理回路2に出力される。デジタル信号処理回路2は、デジタル映像信号に対して、画像形成素子としての液晶パネル4の駆動に適した解像度変換処理およびフレームレート変換処理等を行う。また、デジタル信号処理回路2は、リファレンス画像としてのテストパターンを表示するための映像信号を生成する。
デジタル信号処理回路2から出力されたR,G,Bの映像信号(投射画像信号)は、表示駆動回路3に入力される。表示駆動回路3には、ゲイン/オフセット処理部(補正手段)5やγ補正部6が設けられており、これらによってR,G,Bの映像信号に対してそれぞれ独立に、ゲイン/オフセット処理やγ補正処理といった輝度や色に関する信号処理を行う。そして、表示駆動回路3は、処理したR,G,Bの映像信号に基づいて、3つの光変調素子としての液晶パネル4(Rパネル4R,Gパネル4GおよびBパネル4B)の駆動信号を生成する。また、表示駆動回路3は、液晶パネル4に駆動信号に対応した原画を形成させるためのタイミングパルスを生成する。
投射レンズ(投射光学系)7は、光源ランプ16によって照明されたRパネル4R,Gパネル4GおよびBパネル4BからのR,G,B光が合成された画像光を、被投射面200上に投射する。
液晶プロジェクタ100は、投射レンズ7を通じて投射面200に投射されている画像を撮像する撮像センサ(色検出手段)9を備える。
撮像センサ9は、被投射面200で反射した反射光であって撮像レンズにて集光された光学像を光電変換するエリア型のCCDセンサと、CCDセンサから出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号にA/D変換するA/D変換部等を備える。撮像センサ9は、水平方向にM画素、垂直方向にN画素を有する矩形の撮像データ(R,G,B信号)を生成する。また、撮像センサ9は、液晶プロジェクタ100の投射画像を全て撮像することが望ましいため、投射画像と同じ領域、あるいは幾分広く撮像できるようになっている。ただし、必ずしも投射可能な領域の全てを撮像可能になっていなくてもよい。
撮像センサ9によって得られた撮像データ(色検出データ)25は、撮像データ記憶部14に保存される。
コントローラ8は、マイクロコンピュータ等で構成されており、デジタル信号処理回路2に対してテストパターン表示の制御や、表示駆動回路3に対してゲイン/オフセット処理およびガンマ処理等の各種処理の制御を行う。制御内容には、例えばゲイン処理を行うためのパラメータであるゲイン値の設定が含まれる。
さらに、コントローラ8は、不図示の操作パネルからの命令の解読や不揮発性メモリ10との通信等、システム全体を統合的に制御する。
本実施例の液晶プロジェクタは、自動壁色補正処理等とも称される自動色調調整処理(色補正処理)を行う機能を有する。色調調整処理において、コントローラ8が有する投射領域算出部(データ抽出手段)15は、撮像データ記憶部14に保存されている撮像データ22から必要なデータ領域の撮像データのみを抽出する。そして、該データ領域の撮像データを用いてRGBの色ごとにセンサ値24の演算を行い、センサ値24をRGBの色ごとに設けられた映像補正量算出部(補正値算出手段)13に出力する。
映像補正量算出部13は、投射領域算出部15にて得られたセンサ値24と、予め不揮発性メモリ10に保存されたセンサ基準値23とを用いて、投射画像において所定の白バランスが得られるようにR,G,Bの映像信号(画像信号)に対するゲイン値を算出する。そして、算出したゲイン値を表示駆動回路3に出力する。
次に、本実施例のプロジェクタ100にて行われる自動色調調整処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。この処理は、コントローラ8がコンピュータプログラムに従って実行する。
(ステップS01)
コントローラ8は、デジタル信号処理回路2に白色テストパターン(白色画像)を生成させてこれを被投射面200に投射させる。そして、白色テストパターンを投射した状態での被投射面200を撮像センサ9に撮像させ、被投射面200の色の情報を含む撮像データ25を取得して、撮像データ記憶部14に保存する。
(ステップS02)
コントローラ8は、投射領域算出部15に、撮像データ記憶部14に保存された撮像データ22から、映像信号21のフォーマット(入力画像フォーマット)やプロジェクタにて設定された投射表示モードに応じたデータ領域の撮像データを抽出させる。撮像データの抽出は、RGBの色ごとに行われる。
映像信号21のフォーマットは、映像信号21の解像度やアスペクト比を含む。また、投射表示モードによって、投射画像の解像度やアスペクト比が決定される。このため、「投射表示モードに応じて」とは、「投射画像のフォーマットに応じて」と同義である。映像信号21のフォーマットや投射表示モードはそれぞれ、投射条件の1つである。
ここで、投射表示モードには、入力画像フォーマットに関係なくプロジェクタが有する投射解像度で表示する全画面表示モードや、入力画像フォーマットそのままのフォーマットで表示するリアル表示モード等がある。
入力画像フォーマット、投射画像、撮像領域および撮像データの抽出領域の関係について、図3、図4および図5を用いて説明する。ここでは、プロジェクタの投射解像度をSXGAサイズ(1280×1024)とし、投射表示モードをリアル表示モードとする。
まず図3に示すように、入力映像がSXGAサイズである場合は、投射画像はプロジェクタの持つ解像度そのままで投射される。図4に示すように、入力映像がXGAサイズ(1024×768)である場合は、プロジェクタの投射解像度はSXGAサイズであるため、投射画像はSXGAサイズの映像信号が入力される場合よりも内側に投射され、その周囲は非表示領域(黒投射領域)となる。
FIG. 1 shows a configuration of a liquid crystal projector 100 as an image projection apparatus that is Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a video input circuit, which converts a video signal (input image signal) 21 output from an image supply device such as a personal computer or video equipment to generate a digital video signal in a predetermined format. If the video signal 21 is an analog signal, A / D conversion is performed to generate a digital video signal in a predetermined format.
The generated digital video signal is output to the digital signal processing circuit 2. The digital signal processing circuit 2 performs, for the digital video signal, resolution conversion processing and frame rate conversion processing suitable for driving the liquid crystal panel 4 as an image forming element. The digital signal processing circuit 2 generates a video signal for displaying a test pattern as a reference image.
The R, G, B video signals (projected image signals) output from the digital signal processing circuit 2 are input to the display drive circuit 3. The display drive circuit 3 is provided with a gain / offset processing unit (correction means) 5 and a γ correction unit 6, which enables gain / offset processing and independent processing for R, G, and B video signals. Signal processing related to luminance and color such as γ correction processing is performed. The display drive circuit 3 generates drive signals for the liquid crystal panels 4 (R panel 4R, G panel 4G, and B panel 4B) as three light modulation elements based on the processed R, G, and B video signals. To do. The display driving circuit 3 generates a timing pulse for causing the liquid crystal panel 4 to form an original image corresponding to the driving signal.
The projection lens (projection optical system) 7 irradiates the image light, which is obtained by combining R, G, B light from the R panel 4R, G panel 4G, and B panel 4B illuminated by the light source lamp 16, onto the projection surface 200. Project.
The liquid crystal projector 100 includes an imaging sensor (color detection unit) 9 that captures an image projected on the projection surface 200 through the projection lens 7.
The imaging sensor 9 is an area-type CCD sensor that photoelectrically converts an optical image that is reflected light reflected by the projection surface 200 and collected by the imaging lens, and an analog image signal output from the CCD sensor as a digital image. An A / D conversion unit for A / D converting the signal is provided. The imaging sensor 9 generates rectangular imaging data (R, G, B signals) having M pixels in the horizontal direction and N pixels in the vertical direction. Further, since it is desirable that the imaging sensor 9 captures all the projection images of the liquid crystal projector 100, the imaging sensor 9 can capture the same area as the projection image, or somewhat wider. However, it is not always necessary to capture all of the projectable area.
Imaging data (color detection data) 25 obtained by the imaging sensor 9 is stored in the imaging data storage unit 14.
The controller 8 is composed of a microcomputer or the like, and controls the test pattern display for the digital signal processing circuit 2 and controls various processes such as gain / offset processing and gamma processing for the display driving circuit 3. . The control content includes setting of a gain value that is a parameter for performing gain processing, for example.
Furthermore, the controller 8 controls the entire system in an integrated manner, such as decoding commands from an operation panel (not shown) and communicating with the nonvolatile memory 10.
The liquid crystal projector of this embodiment has a function of performing automatic color tone adjustment processing (color correction processing), which is also referred to as automatic wall color correction processing. In the color tone adjustment process, the projection area calculation unit (data extraction unit) 15 included in the controller 8 extracts only imaging data in a necessary data area from the imaging data 22 stored in the imaging data storage unit 14. Then, the sensor value 24 is calculated for each RGB color using the imaging data of the data area, and the sensor value 24 is output to the video correction amount calculation unit (correction value calculation means) 13 provided for each RGB color. To do.
The image correction amount calculation unit 13 obtains a predetermined white balance in the projection image using the sensor value 24 obtained by the projection area calculation unit 15 and the sensor reference value 23 stored in the nonvolatile memory 10 in advance. The gain value for the R, G, B video signals (image signals) is calculated. Then, the calculated gain value is output to the display drive circuit 3.
Next, the automatic color tone adjustment process performed by the projector 100 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the controller 8 according to the computer program.
(Step S01)
The controller 8 causes the digital signal processing circuit 2 to generate a white test pattern (white image) and project it onto the projection surface 200. Then, the projection surface 200 in a state where the white test pattern is projected is captured by the imaging sensor 9, the imaging data 25 including the color information of the projection surface 200 is acquired, and stored in the imaging data storage unit 14.
(Step S02)
The controller 8 causes the projection area calculation unit 15 to select a data area corresponding to the format (input image format) of the video signal 21 and the projection display mode set by the projector from the imaging data 22 stored in the imaging data storage unit 14. Image data is extracted. Extraction of imaging data is performed for each RGB color.
The format of the video signal 21 includes the resolution and aspect ratio of the video signal 21. Further, the resolution and aspect ratio of the projected image are determined by the projection display mode. For this reason, “according to the projection display mode” is synonymous with “according to the format of the projected image”. The format of the video signal 21 and the projection display mode are each one of the projection conditions.
Here, the projection display mode includes a full screen display mode for displaying at a projection resolution of the projector regardless of the input image format, a real display mode for displaying in the format of the input image format as it is, and the like.
The relationship between the input image format, the projection image, the imaging area, and the imaging data extraction area will be described with reference to FIGS. Here, the projection resolution of the projector is SXGA size (1280 × 1024), and the projection display mode is the real display mode.
First, as shown in FIG. 3, when the input video is SXGA size, the projected image is projected with the resolution of the projector as it is. As shown in FIG. 4, when the input video is XGA size (1024 × 768), since the projection resolution of the projector is SXGA size, the projected image is inward of the case where the video signal of SXGA size is input. Projected, and its periphery becomes a non-display area (black projection area).
このときの撮像センサ9の撮像領域と投射画像との関係を図5に示す。撮像センサ9の撮像領域は、プロジェクタの投射解像度(この場合はSXGAサイズ)より少し広い領域である。このため、SXGAサイズの映像信号が入力された場合は、図5(a)に示す撮像領域で得られる撮像データ(撮像データ記憶部14に保存された撮像データ)から、SXGAサイズの投射画像に対応するデータ領域の撮像データを抽出する。同様に、XGAサイズの映像信号が入力された場合は、図5(b)に示すように、撮像領域の撮像データからXGAサイズの投射画像に対応するデータ領域の撮像データのみを抽出し、非表示領域の撮像データは演算から除外する。
このように、入力画像フォーマットに応じたデータ領域の撮像データを抽出して用いることで、余計なデータを用いた演算を行うことがなくなり、より精度の良い色調調整処理を行うことができる。
(ステップS03)
コントローラ8は、投射領域算出部15に、抽出した撮像データを用いてRGBの色ごとにセンサ値24の演算を行わせ、該センサ値24を映像補正量算出部13に出力させる。
センサ値24の算出方法には、例えば
(1)平均値をセンサ値とする方法
(2)度数分布を求め、最も度数の多いデータをセンサ値とする方法
があり、他の算出方法を用いることもできる。
The relationship between the imaging area of the imaging sensor 9 and the projected image at this time is shown in FIG. The imaging area of the imaging sensor 9 is an area slightly wider than the projection resolution of the projector (in this case, the SXGA size). For this reason, when a video signal of SXGA size is input, from the imaging data obtained in the imaging region shown in FIG. 5A (imaging data stored in the imaging data storage unit 14) to an SXGA size projection image. Image data of the corresponding data area is extracted. Similarly, when an XGA-size video signal is input, as shown in FIG. 5B, only the image data in the data area corresponding to the XGA-size projection image is extracted from the image-capture data in the image-capture area. The imaging data in the display area is excluded from the calculation.
As described above, by extracting and using the imaging data of the data area corresponding to the input image format, it is possible to perform a more accurate color tone adjustment process without performing an operation using extra data.
(Step S03)
The controller 8 causes the projection area calculation unit 15 to calculate the sensor value 24 for each RGB color using the extracted imaging data, and causes the image correction amount calculation unit 13 to output the sensor value 24.
As a calculation method of the sensor value 24, for example, there are (1) a method using an average value as a sensor value, and (2) a method of obtaining a frequency distribution and using data having the highest frequency as a sensor value, and using other calculation methods. You can also.
映像補正量算出部13は、不揮発性メモリ10に記憶されているセンサ基準値23と、投射領域算出部15にて算出されたセンサ値24とを用いて、RGBの色ごとの補正量(ゲイン値)を算出する。ここで、センサ基準値23は、所定の基準白色光を基準(標準)スクリーンに投射した場合に撮像センサ9によって得られる撮像データからRGBの色ごとに算出された値である。センサ基準値23は、工場での調整工程等にて測定され、不揮発性メモリ10に記憶される。 The image correction amount calculation unit 13 uses the sensor reference value 23 stored in the nonvolatile memory 10 and the sensor value 24 calculated by the projection area calculation unit 15 to correct the correction amount (gain for each RGB color). Value). Here, the sensor reference value 23 is a value calculated for each RGB color from the imaging data obtained by the imaging sensor 9 when predetermined reference white light is projected onto the reference (standard) screen. The sensor reference value 23 is measured in a factory adjustment process or the like and stored in the nonvolatile memory 10.
映像補正量算出部13は、センサ基準値23のRGBの比率と補正後のRGBの比率とが同じになるように補正量としてのゲイン値を算出する。
(ステップS04)
コントローラ8は、算出された補正量(ゲイン値)を表示駆動回路3に出力する。これにより、色調調整された投射画像が被投射面200上に表示される。例えば、有彩色の被投射面200に画像を投射した場合でも、基準スクリーンに投射したときに近い色合いを有する画像を投射することが可能となる。
(ステップS05)
画像投射中に入力映像信号が切り換えられる等、被投射面200上で投射領域が変更された場合には、コントローラ8がこれを検知して、ステップS02〜ステップS04の処理を再度行う。被投射面200の色情報は撮像データ記憶部14に保存されているため、入力画像フォーマットや投射表示モードの変更によって投射領域や投射位置が変化した場合でも、再度、テストパターンを投射することなく新たな投射条件に応じた色調調整処理が可能となる。
このため、入力画像フォーマットや投射表示モードを考慮した良好な色調調整処理が行えるだけでなく、ユーザの負担や違和感を少なくすることも可能となる。
投射領域に対応するデータ領域の撮像データを抽出する際のパラメータには、入力画像フォーマットおよび投射表示モードの他、台形歪み補正量やデジタルシフト量も含まれる。台形歪み補正は、いわゆる斜め投射時に台形形状に歪んだ投射画像を矩形画像に補正するために液晶パネル4に表示する原画に、被投射面上での歪みとは逆方向に歪んだ台形形状とする機能である。台形歪み補正量は、この台形歪み補正における補正量である。また、デジタルシフトは、液晶パネル4上での原画の表示位置をシフトすることで、被投射面上での投射画像の投射位置を調整する機能であり、デジタルシフト量は基準原画位置からのシフト量である。これら台形歪み補正量やデジタルシフト量もそれぞれ、投射条件の1つである。
そして、撮像データ25のうち、入力画像フォーマット、投射表示モード(投射画像フォーマット)、デジタルシフトによる投射画像の投射位置および投射画像の台形歪み補正量のうち少なくとも1つに応じたデータ領域を抽出するようにすればよい。
The video correction amount calculation unit 13 calculates a gain value as a correction amount so that the RGB ratio of the sensor reference value 23 is the same as the corrected RGB ratio.
(Step S04)
The controller 8 outputs the calculated correction amount (gain value) to the display drive circuit 3. Thereby, the projection image whose color tone has been adjusted is displayed on the projection surface 200. For example, even when an image is projected on the projection surface 200 having a chromatic color, it is possible to project an image having a hue close to that when projected onto the reference screen.
(Step S05)
When the projection area is changed on the projection surface 200, such as when the input video signal is switched during image projection, the controller 8 detects this, and performs the processing from step S02 to step S04 again. Since the color information of the projection surface 200 is stored in the imaging data storage unit 14, even when the projection area or the projection position changes due to the change of the input image format or the projection display mode, the test pattern is not projected again. Color tone adjustment processing according to new projection conditions becomes possible.
For this reason, it is possible not only to perform a good color tone adjustment process taking into consideration the input image format and the projection display mode, but also to reduce the user's burden and discomfort.
The parameters for extracting the imaging data of the data area corresponding to the projection area include a keystone distortion correction amount and a digital shift amount in addition to the input image format and the projection display mode. The trapezoidal distortion correction is performed by converting a trapezoidal shape distorted in a direction opposite to the distortion on the projection surface into an original image displayed on the liquid crystal panel 4 in order to correct a projection image distorted into a trapezoidal shape during so-called oblique projection into a rectangular image. It is a function to do. The trapezoidal distortion correction amount is a correction amount in the trapezoidal distortion correction. Digital shift is a function that adjusts the projection position of the projected image on the projection surface by shifting the display position of the original picture on the liquid crystal panel 4, and the digital shift amount is a shift from the reference original picture position. Amount. These trapezoidal distortion correction amount and digital shift amount are also one of the projection conditions.
A data area corresponding to at least one of the input image format, the projection display mode (projection image format), the projection position of the projection image by digital shift, and the trapezoidal distortion correction amount of the projection image is extracted from the imaging data 25. What should I do?
図6には、本発明の実施例2であるプロジェクタ100’の構成を示す。図6において、実施例1(図1)に示した構成要素と同一の構成要素には、実施例1と同符号を付して説明に代える。
レンズシフト機能を有する投射レンズ7Bは、不図示のレンズシフト機構と、レンズシフト位置(投射方向)を検出する位置センサとを有する。位置センサは、レンズシフト位置40をコントローラ8に出力する。撮像センサ9Bは、撮像方向(受光方向)の変更が可能であり、コントローラ8が有する撮像センサ駆動部(方向変更手段)30によって撮像方向が変更される。
上述したレンズシフト機能とは、投射レンズ7Bをその光軸に直交する方向にシフトさせることで、プロジェクタ100’全体を動かすことなく、被投射面200上での投射画像の投射位置をシフトさせることができる機能である。
図7には、投射レンズ7Bを上側にシフトして被投射面200に画像を投射している状態を示す。この状態で色調調整処理を行うためには、投射画像の色情報を取得しなければならないため、撮像センサ9Bの撮像方向も上側に向ける必要がある。図8には、投射レンズ7Bを下側にシフトして被投射面200に画像を投射している状態を示す。この状態で色調調整処理を行うためには、撮像センサ9Bの撮像方向も下側に向ける必要がある。図示はしないが、投射レンズ7Bを左右にシフトする場合も同様であり、投射画像がシフトした方向に撮像センサ9の撮像方向を合わせる必要がある。
図9のフローチャートには、本実施例のプロジェクタ100’にて行われる自動色調調整処理を示している。図9のフローチャートには、実施例1(図2)に示したフローチャートに、レンズシフトに関する条件と処理を追加したものに相当する。
(ステップS10)
コントローラ8は、投射レンズ7Bに設けられた位置センサからレンズシフト位置40を取得する。
(ステップS11)
コントローラ8は、取得したレンズシフト位置40に応じて撮像センサ駆動部30を制御して、撮像センサ9Bの撮像方向を投射画像の投射方向と同じ向き(投射画像の投射位置の方向)に変更する。
(ステップS01〜ステップS04)
コントローラ8は、実施例1(図2)に示したステップS01からステップS04までの処理を行い、撮像センサ9Bにより得られた撮像データのうち投射条件に応じて抽出したデータ領域の撮像データに基づいて投射画像の色調調整を行う。
FIG. 6 shows the configuration of a projector 100 ′ that is Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 6, the same components as those shown in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description is omitted.
The projection lens 7B having a lens shift function includes a lens shift mechanism (not shown) and a position sensor that detects a lens shift position (projection direction). The position sensor outputs the lens shift position 40 to the controller 8. The imaging sensor 9B can change the imaging direction (light receiving direction), and the imaging direction is changed by an imaging sensor driving unit (direction changing unit) 30 included in the controller 8.
The lens shift function described above is to shift the projection position of the projected image on the projection surface 200 without moving the entire projector 100 ′ by shifting the projection lens 7B in the direction orthogonal to the optical axis. It is a function that can.
FIG. 7 shows a state in which the projection lens 7B is shifted upward and an image is projected onto the projection surface 200. In order to perform the color tone adjustment process in this state, the color information of the projection image must be acquired, and thus the imaging direction of the imaging sensor 9B needs to be directed upward. FIG. 8 shows a state in which the projection lens 7B is shifted downward and an image is projected on the projection surface 200. In order to perform the color tone adjustment processing in this state, the imaging direction of the imaging sensor 9B needs to be directed downward. Although not shown, the same applies to the case where the projection lens 7B is shifted left and right, and the imaging direction of the imaging sensor 9 needs to be matched with the direction in which the projection image is shifted.
The flowchart in FIG. 9 shows an automatic color tone adjustment process performed by the projector 100 ′ of this embodiment. The flowchart in FIG. 9 corresponds to a flowchart in which conditions and processing relating to lens shift are added to the flowchart shown in the first embodiment (FIG. 2).
(Step S10)
The controller 8 acquires the lens shift position 40 from a position sensor provided in the projection lens 7B.
(Step S11)
The controller 8 controls the imaging sensor driving unit 30 according to the acquired lens shift position 40, and changes the imaging direction of the imaging sensor 9B to the same direction as the projection direction of the projection image (direction of the projection position of the projection image). .
(Step S01 to Step S04)
The controller 8 performs the processing from step S01 to step S04 shown in the first embodiment (FIG. 2), and is based on the imaging data of the data area extracted according to the projection condition from the imaging data obtained by the imaging sensor 9B. Adjust the color tone of the projected image.
(ステップS05)
コントローラ8は、投射条件の変更の有無を判定するとともに、レンズシフト位置が変更されたか否かを判定する。レンズシフト位置が変更された場合は、再度、被投射面200の色情報を取得する必要があり、ステップS10に戻る。
(Step S05)
The controller 8 determines whether or not the projection condition has been changed, and determines whether or not the lens shift position has been changed. When the lens shift position is changed, it is necessary to acquire the color information of the projection surface 200 again, and the process returns to step S10.
本実施例によれば、レンズシフト機能を用いることが多いホームシアターや会議でのプレゼンテーション等の用途において、レンズシフトに応じて自動的に良好な色調調整を行うことができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
上記実施例では、光変調素子として液晶パネルを用いたプロジェクタについて説明したが、マイクロミラーデバイス(DMD)等の他の光変調素子を用いたプロジェクタにも本発明を適用できる。
According to the present embodiment, in a use such as a home theater or a conference presentation in which the lens shift function is often used, a good color tone adjustment can be automatically performed according to the lens shift.
Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
In the above embodiment, a projector using a liquid crystal panel as a light modulation element has been described. However, the present invention can also be applied to a projector using another light modulation element such as a micromirror device (DMD).
良好な色補正処理を行える画像投射装置を提供できる。 It is possible to provide an image projection apparatus capable of performing a good color correction process.
4 液晶パネル
5 ゲイン/オフセット処理部
8 コントローラ
9,9B 撮像センサ
13 映像補正量算出部
15 投射領域算出部
100,100’ 液晶プロジェクタ
4 Liquid crystal panel 5 Gain / offset processing unit 8 Controller 9, 9B Image sensor 13 Image correction amount calculation unit 15 Projection area calculation unit 100, 100 ′ Liquid crystal projector
Claims (2)
前記被投射面で反射した反射光を受けて該被投射面の色を検出する色検出手段と、
前記画像信号に対する色補正処理を行う色補正手段と、
前記色検出手段により得られた色検出データから、前記画像信号のフォーマット、前記投射画像のフォーマット、前記投射画像の投射位置および前記投射画像の歪み補正量のうち少なくとも1つに応じたデータ領域を抽出するデータ抽出手段と、
前記データ領域のデータに基づいて前記色補正手段で用いる補正値を算出する補正値算出手段とを有することを特徴とする画像投射装置。 An image projection device that drives a light modulation element according to an image signal and projects a projection image formed by light from the light modulation element onto a projection surface,
Color detection means for detecting the color of the projection surface by receiving the reflected light reflected by the projection surface;
Color correction means for performing color correction processing on the image signal;
From the color detection data obtained by the color detection means, a data area corresponding to at least one of the format of the image signal, the format of the projection image, the projection position of the projection image, and the distortion correction amount of the projection image. Data extraction means for extracting;
An image projection apparatus comprising: a correction value calculation unit that calculates a correction value used by the color correction unit based on data in the data area.
前記投射光学系のシフト位置に応じて前記色検出手段の受光方向を変更する方向変更手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。 A function of shifting a projection optical system that projects light from the light modulation element onto the projection surface in a direction orthogonal to the optical axis of the projection optical system;
The image projection apparatus according to claim 1, further comprising a direction changing unit that changes a light receiving direction of the color detection unit according to a shift position of the projection optical system.
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