【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロジェクタおよびデジタルカメラに係り、特に、フォーカス位置の調整や色ゲインの調整を低コストで行うことができるプロジェクタとこのプロジェクタにこれらの調整用フィードバック信号を出力するデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラが普及する一方、プロジェクタの普及も進み、デジタルカメラで撮影した画像を、プロジェクタからスクリーンに投射して、大画面で撮影画像を見る機会が増えて来ている。また、ＤＶＤに記録された映画等をプロジェクタから大型スクリーン上に投射し、映画鑑賞を行う人も増えてきている。
【０００３】
プロジェクタを使用し画像等をスクリーンに投射して高画質な画像を鑑賞する場合、プロジェクタのピントを精度良く合わせる必要があり、また、プロジェクタのホワイトバランスの調整を行う必要もある。
【０００４】
このため、下記特許文献１に記載された液晶プロジェクタは、測距機構を搭載し、プロジェクタ本体とスクリーンとの間の距離を計測し、この距離情報に基づいてオートフォーカス制御を行っている。
【０００５】
また、下記特許文献２に記載された３管式のプロジェクタでは、色ゲインの調整を行うときに、プロジェクタの前方にビデオカメラを配置し、プロジェクタからの投影画像をビデオカメラで直接撮影し、ビデオカメラの撮影画像によりプロジェクタからの投射画像の特性を調整するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６―２７４３１号公報
【特許文献２】
特開平１１―１２２６４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されているプロジェクタの様に、プロジェクタ本体に測距機構を搭載してフォーカス制御を行う構成は、プロジェクタの製造コストが測距機構分、嵩んでしまうという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載されているプロジェクタの様に、スクリーンを用いずにビデオカメラを用いて色ゲインを調整を行う構成では、手軽に色ゲインの調整ができず、装置構成が大がかりになってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、手軽にフォーカス調整や色ゲイン調整が可能なプロジェクタを安価に提供すると共に、これらの調整用フィードバック信号をプロジェクタに出力する制御部を搭載したデジタルカメラを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタは、オートフォーカス機能を搭載したデジタルカメラが脱着自在に装着されるプロジェクタ本体部と、該プロジェクタ本体に取り付けられ表示用データをフォーカス位置に投影する投射レンズと、前記デジタルカメラが装着されたとき前記投射レンズからフォーカス調整用チャートを投影すると共に投影された前記フォーカス調整用チャートの画像を前記オートフォーカス機能を働かせて撮像し取り込んだ前記デジタルカメラからの制御信号に基づき前記投射レンズのフォーカス位置を調整する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、デジタルカメラをプロジェクタ本体側のフォーカス調整用として使用することができ、プロジェクタ本体側に測距センサ等を搭載する必要がなくなる。
【００１２】
本発明のプロジェクタは、デジタルカメラが脱着自在に装着されるプロジェクタ本体部と、該プロジェクタ本体に取り付けられ表示用データを照射する投射レンズと、前記デジタルカメラが装着されたとき前記投射レンズからオートホワイトバランス調整用チャートを投影すると共に投影された前記オートホワイトバランス調整用チャートの画像を撮像し取り込んだ前記デジタルカメラからの制御信号に基づき前記投射レンズから投影する表示用データのホワイトバランス調整を行う制御部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、デジタルカメラを利用してプロジェクタ本体側のオートホワイトバランス調整を行うことができ、プロジェクタにオートホワイトバランス調整用の機器を搭載する必要がなくなる。
【００１４】
本発明のプロジェクタは、デジタルカメラが脱着自在に装着されるプロジェクタ本体部と、該プロジェクタ本体に取り付けられ表示用データを投影する投射レンズと、前記デジタルカメラが装着されたとき前記投射レンズから所定チャートを投影すると共に投影された該所定チャートの画像を撮像して取り込んだ前記デジタルカメラからのフィードバック信号に基づき前記プロジェクタ本体側の調整を行う制御部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、デジタルカメラを利用してプロジェクタ本体の調整が可能となり、プロジェクタを安価に製造可能となる。
【００１６】
本発明のプロジェクタは、前記デジタルカメラとコネクタまたはケーブルによって接続されることを特徴とする。この構成により、安価な構成で両者の連結が可能となる。
【００１７】
本発明のプロジェクタは、前記プロジェクタ本体に設けられた電源から前記デジタルカメラの電源に電力を供給する電源線が含まれるコネクタまたはケーブルによって接続されることを特徴とする。この構成により、プロジェクタをデジタルカメラの電源ステーションとして利用可能となる。
【００１８】
本発明のデジタルカメラは、上記のいずれかに記載の前記プロジェクタ本体に着脱自在に装着され該装着時に前記プロジェクタ本体の前記投射レンズを通して投影された表示用データを撮像し取得した画像データから前記プロジェクタ本体側にプロジェクタ本体調整用のフィードバック信号を生成し出力する制御部を搭載したことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、プロジェクタに装着したときはプロジェクタの調整用として使用でき、プロジェクタから取り外したときは普通のデジタルカメラとして使用することができるデジタルカメラを提供できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタの概略側面図である。図示する例のプロジェクタ１は、その頭部にデジタルカメラ２が着脱自在に装着され、デジタルカメラ２の装着時にはデジタルカメラ２内蔵の制御部とプロジェクタ１内蔵の制御部とが通信により情報の授受を行ってプロジェクタ１本体側のオートフォーカス調整と色ゲイン調整とを自動的に行い、高画質な画像等が投射レンズ３を通してスクリーン４に投影される構成となっている。
【００２２】
尚、デジタルカメラ２のプロジェクタ１に対する装着位置は、デジタルカメラ２のレンズ位置と、投射レンズ３の位置とが、スクリーン４から等距離となる様に設計される。
【００２３】
図２は、プロジェクタ１とデジタルカメラ２との接続部分の構成図である。プロジェクタ１の頭部にはデジタルカメラ装着用のコネクタ５が搭載されており、デジタルカメラ２の底部にはコネクタ５に嵌合するプロジェクタ接合用のコネクタ６が搭載されており、コネクタ５とコネクタ６とを介してデジタルカメラ２がプロジェクタ１に結合されたとき、デジタルカメラ２とプロジェクタ１とは、電気的及び機械的に連結される。コネクタ５，６は、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ ）のコネクタである。
【００２４】
図３は、プロジェクタ１及びデジタルカメラ２の内部回路図である。デジタルカメラ２は、図示しないレンズ等の光学系の背面に搭載したＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子２１と、この固体撮像素子２１を駆動制御すると共に固体撮像素子２１から出力されるアナログの画像信号をデジタル信号に変換する撮像素子制御部２２と、デジタルカメラ２全体を統括制御する共にフォーカス調整及び色ゲイン調整を含む画像信号処理を行う制御部（ＣＰＵ）２３と、撮影した画像データを記録する外部記憶媒体２４と、ユーザからの指示を入力する操作部２５と、固体撮像素子２１から取り込んだ画像データを一時格納する画像メモリ２６及び制御プログラム等を格納したフラッシュメモリ２７等を備え、バッテリ電源２８によって駆動される構成となっている。
【００２５】
このデジタルカメラ２の構成は、一般的なデジタルカメラと同じ構成であり、通常のオートフォーカス機能とオートホワイトバランス機能とを搭載している。そして、本実施形態に係るデジタルカメラ２は、記録媒体２４に記録された画像データをビデオ信号として読み出す信号線と、制御部２３が演算して求めた後述の制御信号（フィードバック信号）を出力する信号線とがコネクタ６に接続され、更に、コネクタ６がコネクタ５に接続されたときにバッテリ電源２８の代わりにプロジェクタ１の電源がプロジェクタ１側の制御部によってデジタルカメラ２に供給制御される構成となっている点のみ異なる。
【００２６】
従って、本実施形態に係るデジタルカメラ２は、プロジェクタ１から分離した状態では、一般のデジタルスチルカメラ（またはデジタルビデオカメラ）として使用することができる。
【００２７】
プロジェクタ１は、商用の交流電源に接続されて交流電圧を直流電圧に変換し出力するＤＣ電源１１と、プロジェクタ１全体を統括制御すると共にコネクタ５，６が連結されたときデジタルカメラ２との間で情報の授受を行う制御部１２と、投射レンズ３（図１）を構成するフォーカスレンズを制御部１２からの指示信号に基づいて位置制御するレンズＡＦ駆動部１３と、ユーザからの指示を入力する操作部１４と、制御部１２からの制御信号に基づいて駆動する表示駆動部１５と、制御部１２の指示信号に基づいて外部からビデオ信号を取り込み表示駆動部１５に出力するビデオ入出力部１６と、表示駆動部１５によって駆動制御されビデオ入出力部１６からのビデオ信号に応じた画像を表示する表示部１７とを備える。
【００２８】
表示部１７に表示された画像等の表示データが、表示部１７に設けられた図示しない投影ランプの投影光により投射レンズ３（図１）を通してスクリーン４に投影される。
【００２９】
本実施形態に係るプロジェクタ１は、一般的なプロジェクタと同じ構成を有し、更に、デジタルカメラ２がコネクタ５，６を介して連結されたとき、デジタルカメラ２が持っているオートフォーカス機能及びオートホワイトバランス機能によって得られた後述の制御信号（フィードバック信号）を制御部１２が取り込み、プロジェクタ１本体に設けられている投射レンズ３のフォーカスレンズ位置の制御や、色ゲイン調整を行う機能を持っている点が異なる。
【００３０】
尚、図３では、ビデオ信号をデジタルカメラ２から取り込む例を図示したが、勿論、外部のＤＶＤプレーヤやビデオプレーヤからビデオ信号をビデオ入出力部１６に取り込み、これらのビデオ信号をスクリーン４に投射することができる。
【００３１】
図４は、デジタルカメラ２がプロジェクタ１の頭部に装着されたときプロジェクタ（ＰＪ）の色ゲイン調整（ＡＷＥ調整）を自動的に行う時の処理手順を示すフローチャートである。デジタルカメラ２がプロジェクタ（ＰＪ）の頭部所定位置に装着されコネクタ５，６間が連結されると（ステップＳ１）、デジタルカメラ２のバッテリ電源がオフとなり、プロジェクタ１からのＤＣ電源がデジタルカメラ２に供給され、デジタルカメラ２が起動する。
【００３２】
次に、ユーザがプロジェクタ１に設けられているＡＥ／ＡＷＥボタンを押下すると（ステップＳ２）、制御部１２は図示しないメモリから初期グレーチャートを読み出し、表示駆動部１５を制御してこの初期グレーチャートを表示部１７からスクリーン４に投影する（ステップＳ３）。
【００３３】
次のステップＳ４では、プロジェクタ１の制御部１２がデジタルカメラ２の制御部２３に対してＡＥ／ＡＷＥモードへの移行指令信号を出力し、この移行指令信号をコネクタ５，６を介して受信したデジタルカメラ２の制御部２３は、デジタルカメラ２を先ずＡＥモードに移行させる（ステップＳ５）。
【００３４】
ＡＥモードに移行したデジタルカメラ２は、スクリーン４に投影されている初期グレーチャートの映像を固体撮像素子２１から取り込み、固体撮像素子２１の中心付近の画素領域から出力される画像データを積算し（ステップＳ６）、その積算結果が適正値であるか否かを判定する（ステップＳ７）。積算結果が適正値で無い場合（ＮＯ）には、図５に示す処理を行って積算結果に基づく露出調整を行い、ステップＳ６に戻る。
【００３５】
図５は、露出調整を行う処理手順のフローチャートである。図４のステップＳ７で、積算結果が適正値で無いと判定された場合には、次のステップＳ７１で、積算結果が適正値より「小」であるか否かを判定する。この判定結果が肯定すなわち「積算結果＜適正値」の場合には、ステップＳ７２に進み、デジタルカメラ２からプロジェクタ１に対して表示を明るくするように制御信号をプロジェクタ１側の制御部１２にフィードバックし、ステップＳ７３で、プロジェクタ１の制御部１２は、表示１７の投影ランプの輝度を予め決められた輝度だけ高め、次に、ステップＳ６（図４）に戻る。
【００３６】
ステップＳ７１の判定結果が否定すなわち「積算結果≧適正値」の場合には、ステップＳ７４に進み、デジタルカメラ２からプロジェクタ１の制御部１２に対して表示を暗くするように制御信号をフィードバックし、ステップＳ７５で、プロジェクタ１の制御部１２は、表示１７の投影ランプの輝度を予め決められた輝度だけ低くし、次にステップＳ６（図４）に戻る。
【００３７】
図４のステップ７で積算結果が適正値であると判定された場合には、次にステップＳ８に進み、デジタルカメラ２は、ＡＷＥモードに移行する。次のステップＳ９でデジタルカメラ２の制御部２３は、スクリーン４上に投影されている初期グレーチャートの映像を撮像している固体撮像素子２１の出力データから画像中心付近のＲ，Ｇ，Ｂの各色の値を積算し、積算値のＲ／Ｂ，Ｂ／Ｇの値を求める。
【００３８】
次のステップＳ１０で、デジタルカメラ２の制御部２３は、積算値のＲ／ＧがＢ／Ｇに等しいか否かを判定する。等しい場合には、ホワイトバランスがとれているため、この一連の処理を終了する。Ｒ／ＧがＢ／Ｇに等しく無い場合には、図６の処理を行ってステップＳ９に戻る。
【００３９】
図６は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色ゲイン調整を行う処理手順を示すフローチャートである。図４のステップＳ１０での判定結果が否定されたとき、即ちＲ／Ｇ＝Ｂ／Ｇで無い場合には、図６のステップＳ１０１に進み、デジタルカメラ２の制御部２３は、「Ｒ／Ｇ＜Ｂ／Ｇ」であるか否かを判定する。
【００４０】
この判定結果が肯定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳ１０２に進み、デジタルカメラ２の制御部２３はプロジェクタ１の制御部１２に対して、表示部１７に表示している表示データの赤（Ｒ）味を強くする様に制御指令をフィードバック出力する。この制御信号を受けたプロジェクタ１の制御部１２は、ステップＳ１０３で表示データの赤色味を強くし、次に図４のステップ９に戻る。
【００４１】
ステップＳ１０での判定結果が否定（ＮＯ）の場合にはステップＳ１０４に進み、デジタルカメラ２の制御部２３はプロジェクタ１の制御部１２に対して、表示部１７に表示している表示データの青（Ｂ）味を強くする様に制御指令をフィードバック出力する。この制御信号を受けたプロジェクタ１の制御部１２は、ステップＳ１０５で表示データの青色味を強くし、次に図４のステップ９に戻る。以上により、プロジェクタ１のＡＥとＡＷＥが自動的に実行される。
【００４２】
尚、図４のステップＳ６やステップＳ７での積算や判定を、本実施形態では、デジタルカメラ２側の制御部２３が行ったが、積算用の画像データをそのまま制御部２３が制御部１２に送信し、これらの積算や判定を制御部１２が行う構成とすることも可能である。
【００４３】
同様に、図４のステップＳ９，ステップＳ１０の積算や判定、図５のステップＳ７１の判定、図６のステップＳ１０１の判定も、プロジェクタ１側の制御部１２が行う構成としてもよい。
【００４４】
続けて、オートフォーカス処理を行う場合には、プロジェクタ１のＡＦボタンを押下する。図７は、オートフォーカス処理の処理手順を示すフローチャートであり、カメラをプロジェクタ１に装着した（ステップＳ１）状態でプロジェクタ１のＡＦボタンを押下すると、次にステップＳ１２に進む。
【００４５】
このステップＳ１２で、プロジェクタ１の制御部１２は、図９に例示する縦ストライプチャートを図示しないメモリから読み出し、表示駆動部１５を制御して縦ストライプチャートをスクリーン４に投影する。そして、デジタルカメラ２の制御部２３に対して、ＡＦモードへの移行指令信号を出力する（ステップＳ１３）。
【００４６】
このＡＦモードへの移行指令信号を受信したデジタルカメラ２の制御部２３は、デジタルカメラ２をＡＦモードに移行させ、ＡＦ機能で得られた情報をプロジェクタ１の制御部１２に出力し、プロジェクタ１の制御部１２に、プロジェクタ１の投射レンズ３のフォーカスレンズ位置を調整させる。
【００４７】
図１０は、本実施形態におけるプロジェクタ１が行うＡＦ動作の概略説明図である。デジタルカメラ２の制御部２３は、スクリーン４上に投影されている縦ストライプチャートの映像を固体撮像素子２１から取り込み、撮像画像の暗部と明部とのコントラストを算出し、制御部１２は、コントラストが最大となった位置を合焦位置（ピント位置）と判定する。
【００４８】
このピント合わせを行うとき、制御部２３は、先ず大まかな合焦位置を求め、次に詳細な合焦位置を求める。大まかな合焦位置を求める場合、図１０に示す各位置Ｘ１（∞端），…，ＸＰ１―１，ＸＰ１，ＸＰ＋１，…，Ｘｎ，…Ｘα（ｎｅａｒ端）に投射レンズ３のフォーカスレンズ位置を駆動し（合焦位置に近い場合には、スクリーン４上に映る縦ストライプが鮮明となり、合焦位置から外れると、縦ストライブはぼやけることになる）、各位置における上記のコントラストの値を求め、コントラスト最大を示すＸ位置を合焦位置とする。
【００４９】
仮に、ＸＰ１が大まかな合焦位置として求められた場合は、次に、ＸＰ１―１からＸＰ１＋１までの範囲で投射レンズ３のフォーカスレンズ位置を細かく駆動制御し、再び各位置におけるコントラストの値を求め、コントラストの値が最大となる位置を、詳細な合焦位置とする。
【００５０】
斯かる方法で詳細な合焦位置を求めるため、図７のステップＳ１４では、先ず、大まかなピント位置を探すために、フォーカスレンズ位置を大まかなピント位置Ｘｎ（１≦ｎ≦α）に移動する。そして、デジタルカメラ２の制御部２３はデジタルカメラ２のＡＦ機能を実行させ（ステップＳ１５）、合焦したか否かを判定する（ステップＳ１６）。合焦しない場合にはステップＳ１４に戻り、合焦した場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７で、デジタルカメラの制御部２３は、明部と暗部のコントラストの値を算出し、ピント位置Ｘｎと共にコントラストの値を自身のメモリに記憶する。
【００５１】
次のステップＳ１７では、プロジェクタ１のフォーカスレンズ位置がＸα位置まで行ったか否か（この例では、Ｘ１の無限端から順にｎｅａｒ端までフォーカスレンズ位置を駆動して各位置におけるコントラストの値を求めるものとしている。）を判定し、全ての大まかなピント位置での処理を全て終了したか否かを判定する。終了していない場合にはステップＳ１４に戻り、終了した場合には、今度は詳細なピント位置の探索に入るため、ステップＳ１９に進む。
【００５２】
ステップＳ１９では、各位置Ｘｎでのコントラストの値を比較して大まかなピント位置ＸＰ１を求める。そして、図８の処理ステップに入る。
【００５３】
図８のステップＳ２０では、デジタルカメラ２の制御部２３は、プロジェクタ１の制御部１２に対し、プロジェクタ１のフォーカスレンズ位置を、詳細なピント位置探索のための最初の位置（この例ではＸＰ１―１位置）に移動させる様に指示指令を出力する。
【００５４】
次にステップＳ２１では、詳細なピント位置を探すために、フォーカスレンズ位置を図１０に示す詳細なピント位置Ｙｍ（１≦ｍ≦β）に移動する。そして、デジタルカメラ２の制御部２３はデジタルカメラ２のＡＦ機能を実行させ（ステップＳ２２）、合焦したか否かを判定する（ステップＳ２３）。合焦しない場合にはステップＳ２１に戻り、合焦した場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４で、デジタルカメラの制御部２３は、明部と暗部のコントラストの値を算出し、ピント位置Ｙｍと共にコントラストの値を自身のメモリに記憶する。
【００５５】
次のステップＳ２５では、プロジェクタ１のフォーカスレンズ位置が探索最終位置Ｙβ位置まで行ったか否かを判定し、探索範囲β内の全ての詳細ピント位置での処理を全て終了したか否かを判定する。終了していない場合にはステップＳ２１に戻り、終了した場合には、ステップＳ２６に進み、コントラストの値が最大となるピント位置ＸＰ２を求める。
【００５６】
最後に、デジタルカメラ２の制御部２３は、プロジェクタ１の制御部１２に対し、詳細なピント位置ＸＰ２を制御信号としてフィードバックし、プロジェクタ１のフォーカスレンズ位置をピント位置ＸＰ２に駆動させ、この一連の処理を終了し、デジタルカメラ２の電源をオフとする。尚、このとき、バッテリ電源１８が満充電状態でないときは、ＤＣ電源１１でバッテリ電源１８を充電してから電源オフとすることでもよい。
【００５７】
尚、本実施形態では、各ピント位置でのコントラストの値をデジタルカメラ側の制御部２３が求めたが、コントラストを求める画像データをそのまま制御部２３がプロジェクタ１側の制御部１２にフィードバックし、制御部１２がコントラストの値から合焦位置を判定する構成でもよい。
【００５８】
以上述べた様に、本実施形態では、デジタルカメラ２の制御部２３とプロジェクタ１の制御部１とが連携してプロジェクタのフォーカスレンズ位置を合焦位置に制御するため、ユーザは単にプロジェクタの所定ボタンを押下して調整指令を入力するだけで、面倒な合焦位置の探索や色ゲインの調整を行う必要がなくなる。
【００５９】
しかし、勿論、ユーザがマニュアル操作によってグレーチャートやストライプチャートをスクリーンに投影させ、マニュアル操作によって光量調整やホワイトバランス調整、ピント調整を行うことは可能である。
【００６０】
尚、上述した実施形態では、ＡＷＥ調整を自動的に行う指令ボタンとＡＦ調整を行う指令ボタンとを別々にしたが、ＡＷＥ調整とＡＦ調整とが自動的に連続して行える構成にすることでも良く、また、指令ボタンの押下を省略し、デジタルカメラ２をプロジェクタ１に装着したとき、上記のＡＷＥ調整とＡＦ調整とが自動的に連続して実行される構成としても良い。
【００６１】
また、上述した実施形態では、探索範囲の全範囲でフォーカスレンズ位置を移動させ、大まかなピント位置の探索や詳細なピント位置の探索を行ったが、いわゆる山登り方式を採用し、コントラスト最大位置が求められたときはそれ以後の処理を省略することでもよい。
【００６２】
更にまた、上述した実施形態では、ＡＥ調整を、グレーチャートの明るさの絶対量で評価したが、周囲の明るさとの差が一定となるように調整する方法を採用してもよい。
【００６３】
更にまた、上述した実施形態では、コネクタ５とコネクタ６とを嵌合させることで、プロジェクタ１とデジタルカメラ２とを機械的且つ電気的せ連結したが、図１１に示す様に、電気的接続を、ケーブル７で行う構成でも良いことはいうまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタルカメラからフィードバックされる制御信号を用いてプロジェクタのピント調整や色ゲイン調整を行う構成としたため、プロジェクタの構成を低コストに保ったまま、フォーカス調整や色ゲイン調整を高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタにデジタルカメラを搭載した状態の概略側面図である。
【図２】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとの連結部の詳細図である。
【図３】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラの内部構成図である。
【図４】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとが行うオートホワイトバランス（ＡＷＥ）調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとが行うオートホワイトバランス（ＡＷＥ）調整の処理手順の一部詳細を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとが行うオートホワイトバランス（ＡＷＥ）調整の処理手順の一部詳細を示すフローチャートである。
【図７】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとが行うオートフォーカス（ＡＦ）調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図１に示すプロジェクタとデジタルカメラとが行うオートフォーカス（ＡＦ）調整の処理手順を示すフローチャートであり、図７に連続するフローチャートである。
【図９】オートフォーカス調整を行うときにプロジェクタからスクリーンに投影する縦ストライプチャートの一例を示す図である。
【図１０】オートフォーカス調整の概略説明図である。
【図１１】プロジェクタとデジタルカメラとの連結例の別実施形態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
２ デジタルカメラ
３ 投射レンズ
４ スクリーン
５，６ コネクタ
１２ プロジェクタ側の制御部
１７ 表示部
２１ 固体撮像素子
２３ デジタルカメラ側の制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector and a digital camera, and more particularly to a projector capable of adjusting a focus position and a color gain at a low cost, and a digital camera outputting these adjustment feedback signals to the projector.
[0002]
[Prior art]
While digital cameras such as digital still cameras and digital camcorders have become widespread, the spread of projectors has also increased, and the opportunity to view images taken on a large screen by projecting images taken with digital cameras onto a screen has increased. ing. In addition, an increasing number of people are watching movies by projecting a movie or the like recorded on a DVD onto a large screen from a projector.
[0003]
When a projector is used to project an image or the like on a screen to view a high-quality image, it is necessary to adjust the focus of the projector with high accuracy and to adjust the white balance of the projector.
[0004]
For this reason, the liquid crystal projector described in Patent Document 1 below includes a distance measuring mechanism, measures the distance between the projector main body and the screen, and performs autofocus control based on the distance information.
[0005]
Further, in the three-tube projector described in Patent Document 2 below, when adjusting the color gain, a video camera is arranged in front of the projector, and a projected image from the projector is directly taken by the video camera. The characteristics of the projected image from the projector are adjusted according to the photographed image of the camera.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-27431 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-122640
[Problems to be solved by the invention]
As in the projector described in Patent Document 1, a configuration in which a distance measurement mechanism is mounted on a projector body and focus control is performed has a problem that the manufacturing cost of the projector is increased by the distance measurement mechanism.
[0008]
In addition, in the configuration in which the color gain is adjusted using a video camera without using a screen, like the projector described in Patent Document 2, the color gain cannot be easily adjusted, and the apparatus configuration is large. There is a problem of becoming.
[0009]
An object of the present invention is to provide a projector capable of easily performing focus adjustment and color gain adjustment at a low cost, and to provide a digital camera equipped with a control unit that outputs these adjustment feedback signals to the projector.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The projector according to the present invention is equipped with a projector main body portion in which a digital camera equipped with an autofocus function is detachably mounted, a projection lens that is attached to the projector main body and projects display data to a focus position, and the digital camera is mounted. When the focus adjustment chart is projected from the projection lens, the image of the focus adjustment chart projected by the autofocus function is captured and captured based on a control signal from the digital camera. And a control unit for adjusting the focus position.
[0011]
With this configuration, the digital camera can be used for focus adjustment on the projector body side, and there is no need to mount a distance measuring sensor or the like on the projector body side.
[0012]
The projector according to the present invention includes a projector main body to which a digital camera is detachably mounted, a projection lens that is attached to the projector main body and irradiates display data, and an auto white from the projection lens when the digital camera is mounted. Control for projecting a balance adjustment chart and performing white balance adjustment of display data projected from the projection lens based on a control signal from the digital camera that captures and captures an image of the projected auto white balance adjustment chart And a section.
[0013]
With this configuration, it is possible to perform auto white balance adjustment on the projector main body side using a digital camera, and it is not necessary to mount a device for auto white balance adjustment on the projector.
[0014]
A projector according to the present invention includes a projector main body portion to which a digital camera is detachably attached, a projection lens that is attached to the projector main body and projects display data, and a predetermined chart from the projection lens when the digital camera is attached. And a control unit that adjusts the projector body based on a feedback signal from the digital camera that has captured and captured the projected image of the predetermined chart.
[0015]
With this configuration, the projector body can be adjusted using a digital camera, and the projector can be manufactured at low cost.
[0016]
The projector of the present invention is connected to the digital camera by a connector or a cable. With this configuration, both can be connected with an inexpensive configuration.
[0017]
The projector according to the present invention is characterized in that it is connected by a connector or a cable including a power line for supplying power from the power source provided in the projector body to the power source of the digital camera. With this configuration, the projector can be used as a power station for the digital camera.
[0018]
The digital camera of the present invention is detachably attached to the projector main body according to any one of the above, and the projector is obtained from image data obtained by imaging display data projected through the projection lens of the projector main body when the digital camera is attached. A control unit that generates and outputs a feedback signal for adjusting the projector body is mounted on the body side.
[0019]
With this configuration, it is possible to provide a digital camera that can be used for adjusting the projector when mounted on the projector and can be used as an ordinary digital camera when detached from the projector.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic side view of a projector according to an embodiment of the present invention. The projector 1 in the illustrated example has a digital camera 2 detachably mounted on its head. When the digital camera 2 is mounted, the control unit built in the digital camera 2 and the control unit built in the projector 1 exchange information by communication. Thus, auto focus adjustment and color gain adjustment on the projector 1 main body side are automatically performed, and a high-quality image or the like is projected onto the screen 4 through the projection lens 3.
[0022]
The mounting position of the digital camera 2 with respect to the projector 1 is designed so that the lens position of the digital camera 2 and the position of the projection lens 3 are equidistant from the screen 4.
[0023]
FIG. 2 is a configuration diagram of a connection portion between the projector 1 and the digital camera 2. A connector 5 for mounting a digital camera is mounted on the head of the projector 1, and a connector 6 for connecting a projector that fits into the connector 5 is mounted on the bottom of the digital camera 2. When the digital camera 2 is coupled to the projector 1 via the above, the digital camera 2 and the projector 1 are electrically and mechanically coupled. The connectors 5 and 6 are, for example, USB (Universal Serial Bus) connectors.
[0024]
FIG. 3 is an internal circuit diagram of the projector 1 and the digital camera 2. The digital camera 2 includes a solid-state image sensor 21 such as a CCD or CMOS image sensor mounted on the back surface of an optical system such as a lens (not shown), and drives and controls the solid-state image sensor 21 and an analog output from the solid-state image sensor 21. An image sensor control unit 22 that converts an image signal into a digital signal, a control unit (CPU) 23 that performs overall control of the entire digital camera 2 and performs image signal processing including focus adjustment and color gain adjustment, and captured image data. An external storage medium 24 for recording, an operation unit 25 for inputting an instruction from a user, an image memory 26 for temporarily storing image data captured from the solid-state imaging device 21, a flash memory 27 for storing a control program, and the like. It is configured to be driven by the battery power supply 28.
[0025]
The configuration of the digital camera 2 is the same as that of a general digital camera, and is equipped with a normal autofocus function and an auto white balance function. The digital camera 2 according to the present embodiment outputs a signal line for reading out the image data recorded on the recording medium 24 as a video signal and a control signal (feedback signal) described later calculated by the control unit 23. The signal line is connected to the connector 6, and when the connector 6 is connected to the connector 5, the power supply of the projector 1 is supplied to the digital camera 2 by the control unit on the projector 1 side instead of the battery power supply 28. The only difference is that
[0026]
Therefore, the digital camera 2 according to the present embodiment can be used as a general digital still camera (or a digital video camera) when separated from the projector 1.
[0027]
The projector 1 is connected to a commercial AC power source to convert a DC voltage into a DC voltage and output the DC power source 11 and to control the entire projector 1 and to the digital camera 2 when the connectors 5 and 6 are connected. The control unit 12 that transmits and receives information, the lens AF driving unit 13 that controls the position of the focus lens constituting the projection lens 3 (FIG. 1) based on an instruction signal from the control unit 12, and an instruction from the user Operating unit 14, a display drive unit 15 driven based on a control signal from the control unit 12, and a video input / output unit that takes in a video signal from the outside based on an instruction signal from the control unit 12 and outputs it to the display drive unit 15 16, and a display unit 17 that is driven and controlled by the display driving unit 15 and displays an image according to a video signal from the video input / output unit 16.
[0028]
Display data such as an image displayed on the display unit 17 is projected onto the screen 4 through the projection lens 3 (FIG. 1) by projection light of a projection lamp (not shown) provided on the display unit 17.
[0029]
The projector 1 according to the present embodiment has the same configuration as a general projector, and further, when the digital camera 2 is connected via the connectors 5 and 6, the autofocus function and the auto that the digital camera 2 has The control unit 12 captures a control signal (feedback signal), which will be described later, obtained by the white balance function, and has a function of controlling the focus lens position of the projection lens 3 provided in the projector 1 body and adjusting the color gain. Is different.
[0030]
3 shows an example in which video signals are captured from the digital camera 2. However, of course, video signals are captured from an external DVD player or video player to the video input / output unit 16 and these video signals are projected onto the screen 4. can do.
[0031]
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure when the color gain adjustment (AWE adjustment) of the projector (PJ) is automatically performed when the digital camera 2 is mounted on the head of the projector 1. When the digital camera 2 is mounted at a predetermined position on the head of the projector (PJ) and the connectors 5 and 6 are connected (step S1), the battery power of the digital camera 2 is turned off, and the DC power from the projector 1 is replaced with the digital camera. 2 and the digital camera 2 is activated.
[0032]
Next, when the user presses the AE / AWE button provided on the projector 1 (step S2), the control unit 12 reads an initial gray chart from a memory (not shown) and controls the display driving unit 15 to control the initial gray chart. Is projected from the display unit 17 onto the screen 4 (step S3).
[0033]
In the next step S4, the control unit 12 of the projector 1 outputs a transition command signal to the AE / AWE mode to the control unit 23 of the digital camera 2, and this transition command signal is received via the connectors 5 and 6. The control unit 23 of the digital camera 2 first shifts the digital camera 2 to the AE mode (step S5).
[0034]
The digital camera 2 that has shifted to the AE mode takes in the image of the initial gray chart projected on the screen 4 from the solid-state image sensor 21 and integrates the image data output from the pixel area near the center of the solid-state image sensor 21 ( Step S6), it is determined whether or not the integration result is an appropriate value (step S7). If the integration result is not an appropriate value (NO), the process shown in FIG. 5 is performed to adjust the exposure based on the integration result, and the process returns to step S6.
[0035]
FIG. 5 is a flowchart of a processing procedure for performing exposure adjustment. If it is determined in step S7 of FIG. 4 that the integration result is not an appropriate value, it is determined in next step S71 whether the integration result is “smaller” than the appropriate value. If this determination result is affirmative, that is, “integration result <appropriate value”, the process proceeds to step S72, and a control signal is fed back from the digital camera 2 to the control unit 12 on the projector 1 side so as to brighten the display. In step S73, the control unit 12 of the projector 1 increases the brightness of the projection lamp of the display 17 by a predetermined brightness, and then returns to step S6 (FIG. 4).
[0036]
If the determination result in step S71 is negative, that is, “integration result ≧ appropriate value”, the process proceeds to step S74, and the control signal is fed back from the digital camera 2 to the control unit 12 of the projector 1 so that the display is darkened. In step S75, the control unit 12 of the projector 1 lowers the brightness of the projection lamp of the display 17 by a predetermined brightness, and then returns to step S6 (FIG. 4).
[0037]
If it is determined in step 7 of FIG. 4 that the integration result is an appropriate value, the process proceeds to step S8, and the digital camera 2 shifts to the AWE mode. In the next step S9, the control unit 23 of the digital camera 2 determines R, G, and B near the center of the image from the output data of the solid-state imaging device 21 that is capturing the image of the initial gray chart projected on the screen 4. The values of the respective colors are integrated to determine the integrated values R / B and B / G.
[0038]
In the next step S10, the control unit 23 of the digital camera 2 determines whether or not the integrated value R / G is equal to B / G. If they are equal, the white balance is achieved, and this series of processes is terminated. If R / G is not equal to B / G, the process of FIG. 6 is performed and the process returns to step S9.
[0039]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for performing R, G, B color gain adjustment. When the determination result in step S10 of FIG. 4 is negative, that is, when R / G = B / G is not satisfied, the process proceeds to step S101 of FIG. It is determined whether or not <B / G ”.
[0040]
If the determination result is affirmative (YES), the process proceeds to step S102, and the control unit 23 of the digital camera 2 displays red (R) of the display data displayed on the display unit 17 with respect to the control unit 12 of the projector 1. The control command is fed back to enhance the taste. Receiving this control signal, the control unit 12 of the projector 1 enhances the redness of the display data in step S103, and then returns to step 9 in FIG.
[0041]
If the determination result in step S10 is negative (NO), the process proceeds to step S104, and the control unit 23 of the digital camera 2 displays the blue display data displayed on the display unit 17 with respect to the control unit 12 of the projector 1. (B) A control command is fed back to enhance the taste. Upon receiving this control signal, the control unit 12 of the projector 1 enhances the blue color of the display data in step S105, and then returns to step 9 in FIG. As described above, the AE and AWE of the projector 1 are automatically executed.
[0042]
In this embodiment, the control unit 23 on the digital camera 2 side performs the integration and determination in step S6 and step S7 in FIG. 4. However, the control unit 23 sends the integration image data to the control unit 12 as it is. It is also possible to adopt a configuration in which the control unit 12 performs transmission and performs these integrations and determinations.
[0043]
Similarly, the control unit 12 on the projector 1 side may perform the integration and determination in steps S9 and S10 in FIG. 4, the determination in step S71 in FIG. 5, and the determination in step S101 in FIG.
[0044]
Subsequently, when the autofocus process is performed, the AF button of the projector 1 is pressed. FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the autofocus process. When the AF button of the projector 1 is pressed with the camera mounted on the projector 1 (step S1), the process proceeds to step S12.
[0045]
In step S12, the control unit 12 of the projector 1 reads out the vertical stripe chart illustrated in FIG. 9 from a memory (not shown), and controls the display driving unit 15 to project the vertical stripe chart onto the screen 4. Then, an instruction signal for shifting to the AF mode is output to the control unit 23 of the digital camera 2 (step S13).
[0046]
The control unit 23 of the digital camera 2 that has received the command signal for shifting to the AF mode shifts the digital camera 2 to the AF mode and outputs information obtained by the AF function to the control unit 12 of the projector 1. The control unit 12 adjusts the focus lens position of the projection lens 3 of the projector 1.
[0047]
FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of an AF operation performed by the projector 1 in the present embodiment. The control unit 23 of the digital camera 2 takes in the image of the vertical stripe chart projected on the screen 4 from the solid-state imaging device 21 and calculates the contrast between the dark part and the bright part of the captured image. The position where the maximum value is determined as the in-focus position (focus position).
[0048]
When performing this focusing, the control unit 23 first obtains a rough focus position, and then obtains a detailed focus position. When obtaining a rough focus position, the position X 1 (∞ end) shown in FIG. 10, ..., X P1-1, X P1, X P + 1, ..., X n, ... X α (near end) to the projection lens 3 is driven (when the focus lens is close to the in-focus position, the vertical stripe appearing on the screen 4 becomes clear, and the vertical stripe becomes blurred when it is out of the in-focus position). A contrast value is obtained, and the X position showing the maximum contrast is set as the in-focus position.
[0049]
If X P1 is obtained as a rough focus position, then the focus lens position of the projection lens 3 is finely controlled in the range from X P1-1 to X P1 + 1, and the contrast at each position is again controlled. A value is obtained, and a position where the contrast value is maximized is set as a detailed focusing position.
[0050]
In order to obtain a detailed in-focus position by such a method, in step S14 of FIG. 7, first, the focus lens position is moved to a rough focus position X n (1 ≦ n ≦ α) in order to find a rough focus position. To do. Then, the control unit 23 of the digital camera 2 executes the AF function of the digital camera 2 (Step S15), and determines whether or not it is in focus (Step S16). If not in focus, the process returns to step S14. If in focus, the process proceeds to step S17. In step S17, the control unit 23 of the digital camera calculates the contrast value between the bright part and the dark part, and stores the contrast value together with the focus position Xn in its own memory.
[0051]
In the next step S17, whether the focus lens position of the projector 1 is carried out until Xα position (in this example, determines the value of the contrast in by driving the focus lens position each position from the infinity end of X 1 to near end sequentially And determine whether or not all the processes at the rough focus positions have been completed. If not completed, the process returns to step S14. If completed, the process proceeds to step S19 in order to start searching for a detailed focus position.
[0052]
In step S19, it obtains a rough focus position X P1 by comparing the values of the contrast at each position X n. Then, the processing step of FIG. 8 is entered.
[0053]
In step S20 in FIG. 8, the control unit 23 of the digital camera 2 sets the focus lens position of the projector 1 to the control unit 12 of the projector 1 as an initial position (X P1 in this example) for a detailed focus position search. -Outputs an instruction command to move to ( 1 position).
[0054]
Next, in step S21, the focus lens position is moved to a detailed focus position Y m (1 ≦ m ≦ β) shown in FIG. 10 in order to find a detailed focus position. Then, the control unit 23 of the digital camera 2 executes the AF function of the digital camera 2 (Step S22), and determines whether or not it is in focus (Step S23). If not in focus, the process returns to step S21. If in focus, the process proceeds to step S24. In step S24, the control unit 23 of the digital camera, and calculates the value of the bright and dark contrast, stores the value of contrast in its memory with the focus position Y m.
[0055]
In the next step S25, it is determined whether or not the focus lens position of the projector 1 has been reached up to the search final position Yβ, and it is determined whether or not all the processes at all the detailed focus positions within the search range β have been completed. . Returning to step S21. If not completed, when it is completed, the process proceeds to step S26, obtains the focus position X P2 where the contrast value becomes the maximum.
[0056]
Finally, the control unit 23 of the digital camera 2, to the control unit 12 of the projector 1, and feeds back the detailed focus position X P2 as a control signal to drive the focus lens position of the projector 1 to the focal position X P2, the A series of processing is ended, and the power of the digital camera 2 is turned off. At this time, if the battery power supply 18 is not fully charged, the battery power supply 18 may be charged by the DC power supply 11 and then turned off.
[0057]
In this embodiment, the control unit 23 on the digital camera side obtains the contrast value at each focus position. However, the control unit 23 feeds back the image data for obtaining the contrast as it is to the control unit 12 on the projector 1 side, The control unit 12 may be configured to determine the in-focus position from the contrast value.
[0058]
As described above, in this embodiment, since the control unit 23 of the digital camera 2 and the control unit 1 of the projector 1 cooperate to control the focus lens position of the projector to the in-focus position, the user simply sets a predetermined projector position. By simply pressing the button and inputting an adjustment command, it is not necessary to perform a troublesome search for the in-focus position and adjust the color gain.
[0059]
However, of course, it is possible for the user to project a gray chart or a stripe chart on the screen by manual operation, and to perform light amount adjustment, white balance adjustment, and focus adjustment by manual operation.
[0060]
In the above-described embodiment, the command button for automatically performing the AWE adjustment and the command button for performing the AF adjustment are separated. However, a configuration in which the AWE adjustment and the AF adjustment can be performed automatically and continuously is also possible. In addition, when the command button is not pressed and the digital camera 2 is attached to the projector 1, the above-described AWE adjustment and AF adjustment may be automatically and continuously executed.
[0061]
In the above-described embodiment, the focus lens position is moved in the entire search range, and a rough focus position search or a detailed focus position search is performed. When required, the subsequent processing may be omitted.
[0062]
Furthermore, in the above-described embodiment, the AE adjustment is evaluated by the absolute amount of the brightness of the gray chart. However, a method of adjusting so that the difference from the surrounding brightness may be constant may be adopted.
[0063]
Furthermore, in the embodiment described above, the projector 1 and the digital camera 2 are mechanically and electrically connected by fitting the connector 5 and the connector 6 together. However, as shown in FIG. Needless to say, a configuration in which the cable 7 is used.
[0064]
【The invention's effect】
According to the present invention, the focus adjustment and color gain adjustment are performed while maintaining the projector configuration at a low cost because the projector focus adjustment and color gain adjustment are performed using the control signal fed back from the digital camera. It becomes possible to carry out with accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a state in which a digital camera is mounted on a projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a connecting portion between the projector and the digital camera shown in FIG.
FIG. 3 is an internal configuration diagram of the projector and digital camera shown in FIG. 1;
4 is a flowchart showing a processing procedure of auto white balance (AWE) adjustment performed by the projector and the digital camera shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a part of the details of an auto white balance (AWE) adjustment processing procedure performed by the projector and the digital camera shown in FIG. 1;
6 is a flowchart showing part of the details of an auto white balance (AWE) adjustment process performed by the projector and the digital camera shown in FIG. 1;
7 is a flowchart showing a processing procedure of auto focus (AF) adjustment performed by the projector and the digital camera shown in FIG. 1;
8 is a flowchart showing a processing procedure of auto focus (AF) adjustment performed by the projector and the digital camera shown in FIG. 1, and is a flowchart continued from FIG.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a vertical stripe chart projected from a projector onto a screen when performing autofocus adjustment.
FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of auto focus adjustment.
FIG. 11 is a schematic side view showing another embodiment of a connection example of a projector and a digital camera.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2 Digital camera 3 Projection lens 4 Screen 5, 6 Connector 12 Control part 17 of projector side Display part 21 Solid-state image sensor 23 Control part of digital camera side
