JP2005250069A

JP2005250069A - Projector device and color correcting method

Info

Publication number: JP2005250069A
Application number: JP2004059808A
Authority: JP
Inventors: Shiroshi Kanemitsu; 史呂志金光
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector device capable of correcting the hue and gradation of a projection image according to the distance to a screen. <P>SOLUTION: Reflected light of a color image for adjustment projected on a screen 1 is photodetected by line sensors 31c and 31d of a 1st passive distance measuring instrument 30 to measure the quantities of photodetection by the line sensors 31c and 31d in a unit time. A control part 3 finds correction values (α, β, γ) by colors from the ratio (DT/D) of the measured distance D to the screen 1 and a reference distance and the ratios of the measured quantities of photodetection by the line sensors 31c and 31d to a reference value [e.g. ä(R/W)/(R<SB>T</SB>/W<SB>T</SB>)}]. Reference values of the respective colors are values set so that hues of a plurality of colors to be corrected are optimum, so while the hues of the plurality of colors to be corrected are maintained, the image can be corrected to gradation corresponding to the distance to the screen. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スクリーン上に投影する画像の色補正を行うプロジェクタ装置及びこのプロジェクタ装置の色補正方法に関する。 The present invention relates to a projector device that performs color correction of an image projected on a screen and a color correction method for the projector device.

スクリーンに映像を拡大して映すプロジェクタ装置においては、加法混色により色表現を行うため、照明光や外光等の環境光および画像を投影するスクリーンの種別によって、表示される画像が制作者の意図したものと大きく異なってしまうことがある。このため、プレゼンテーション等の実行前に補正用の画像をスクリーン上に投影し、投影された画像の反射光をセンサで測定して画像の色補正を行うことがある。 In projector devices that magnify the image on the screen, color representation is performed by additive color mixing, so the displayed image depends on the type of screen that projects ambient light, such as illumination light and external light, and the image. It may be very different from what you did. For this reason, an image for correction may be projected on a screen before the presentation or the like is performed, and reflected light of the projected image may be measured by a sensor to perform image color correction.

特許文献１に開示された色補正方法について以下に詳述する。図１５には特許文献１に開示されたプロジェクタ装置の構成が示されている。このプロジェクタ装置１００の色補正の手順について図１６に示されたフローチャートを参照しながら説明する。まず、キャリブレーション信号発生部１０５は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのうちのどの色の色変換用キャリブレーション画像を表示するのかを決定し（ステップＳ１０１）、決定した色の最高階調の画像が表示されるようにキャリブレーション信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２のいずれか１つまたは複数）を出力する。 The color correction method disclosed in Patent Document 1 will be described in detail below. FIG. 15 shows the configuration of the projector apparatus disclosed in Patent Document 1. The color correction procedure of the projector apparatus 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the calibration signal generation unit 105 determines which color conversion calibration image of R, G, B, and W is to be displayed (step S101), and an image of the highest gradation of the determined color. A calibration signal (one or more of R2, G2, and B2) is output so that is displayed.

色変換部１０６は、初期値に設定された色変換用行列を用いて色変換を行い、Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３のいずれか１つまたは複数を出力する。また、階調補正部１０８は、初期値に設定された１Ｄ−ＬＵＴを用いて階調補正を行いＲ４，Ｇ４，Ｂ４のいずれか１つまたは複数を出力する。 The color conversion unit 106 performs color conversion using the color conversion matrix set to the initial value, and outputs any one or more of R3, G3, and B3. The gradation correction unit 108 performs gradation correction using the 1D-LUT set to the initial value, and outputs any one or more of R4, G4, and B4.

そして、プロジェクタ装置１００は、Ｄ／Ａ変換部１１３、Ｌ／Ｖ駆動部１１４を介して出力されるＲＧＢ信号に基づき、色変換用キャリブレーション画像をスクリーンに投写表示する（ステップＳ１０２）。 Then, the projector device 100 projects and displays a color conversion calibration image on the screen based on the RGB signals output via the D / A conversion unit 113 and the L / V drive unit 114 (step S102).

色光センサ１１２は、スクリーンに投写表示された色変換用キャリブレーション画像の測色を行う（ステップＳ１０３）。色光センサからの測色情報に基づく測色データは行列生成部１１０に記憶される（ステップＳ１０４）。 The color light sensor 112 measures the color conversion calibration image projected and displayed on the screen (step S103). Colorimetric data based on the colorimetric information from the color light sensor is stored in the matrix generation unit 110 (step S104).

プロジェクタ装置１００は、この測色処理（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４までの処理）をすべての色の色変換用キャリブレーション画像の測色処理が終了するまで繰り返し行う。そして、必要なすべての測定データが揃った段階で（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、行列生成部１１０が色変換用データの一種である色変換用行列を生成し、行列記憶部１０７に記憶する（ステップＳ１０６）。 The projector 100 repeats this color measurement process (the process from step S101 to step S104) until the color measurement process for the color conversion calibration images for all colors is completed. Then, when all necessary measurement data has been obtained (step S105 / YES), the matrix generation unit 110 generates a color conversion matrix, which is a kind of color conversion data, and stores it in the matrix storage unit 107 (step S105). S106).

特開２００３−５０５７２号公報JP 2003-50572 A

しかしながら、特許文献１のプロジェクタ装置では、上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０４までの測色処理を繰り返し行い、色補正を行うすべての色（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白））について測色処理を行っている。従って色変換用データを作成するまでの時間がかかり過ぎるという問題を有している。 However, in the projector device disclosed in Patent Document 1, all the colors (R (red), G (green), B (blue), W, and W) for which color correction is performed by repeatedly performing the color measurement processing from step S101 to step S104 described above. (White)) is being measured. Therefore, there is a problem that it takes too much time to create the color conversion data.

また、測色処理を行うためにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の単色画像をスクリーン上にそれぞれ投影しなければならず、見た目によくないため使用者に不快感を与えてしまう。 In addition, in order to perform colorimetric processing, R (red), G (green), B (blue), and W (white) single color images must be projected on the screen, which is not good for the user. Will be uncomfortable.

また、特許文献１のプロジェクタ装置ではスクリーン上に投影した色画像の測色を行うために測色専用の色光センサを別途設けている。従って装置構成が大きくなると共に、装置にかかる費用が高くなるという問題がある。 In addition, in the projector device of Patent Document 1, a color light sensor dedicated to colorimetry is separately provided in order to perform colorimetry of a color image projected on a screen. Therefore, there is a problem that the apparatus configuration becomes large and the cost for the apparatus becomes high.

さらに特許文献１では、色光センサ１１２はスクリーンからの距離の影響を反映した輝度値も測定できると記載しているが、この色光センサ１１２により測定した距離の影響を反映した輝度値に基づく色補正について具体的に記載していない。一般に、画像の色合いが同じでも、プロジェクタとスクリーンとの距離が短いと画像が濃くスクリーンに投影され、距離が長いと淡く投影される。 Further, Patent Document 1 describes that the color light sensor 112 can also measure the luminance value reflecting the influence of the distance from the screen. However, the color correction based on the luminance value reflecting the influence of the distance measured by the color light sensor 112 is described. Is not specifically described. In general, even if the color of the image is the same, if the distance between the projector and the screen is short, the image is projected darkly on the screen, and if the distance is long, it is projected lightly.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スクリーンまでの距離に基づく色補正が可能なプロジェクタ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a projector device capable of color correction based on a distance to a screen.

かかる目的を達成するために請求項１記載のプロジェクタ装置は、スクリーンに投影された画像の反射光を受光するセンサを備え、前記スクリーンまでの距離を測定する測距手段と、所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の反射光を単位時間に受光した基準受光量と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶した記憶手段と、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記単位時間に前記センサが受光する受光量を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光量と前記基準受光量との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正する制御手段と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a projector apparatus according to claim 1 is provided with a sensor for receiving reflected light of an image projected on a screen, a distance measuring means for measuring a distance to the screen, a desired color tone and light and shade. When the image is projected onto the screen, the sensor stores the reference received light amount that the reflected light of the image is received per unit time and the reference distance to the screen, and the image is projected onto the screen. The amount of light received by the sensor for the reflected light of the image per unit time is measured, and the ratio between the distance to the screen and the reference distance at the time of measurement, and the measured amount of received light and the reference amount of received light And control means for correcting the hue and shading of the image in accordance with the ratio.

請求項１記載の発明は、測定時のスクリーンまでの距離と基準距離との比率と、測定したセンサの受光量と基準受光量との比率とに応じて、画像の色合いと濃淡とを補正している。よって、各基準値を、画像の色合いと濃淡が最適となるように設定すれば、画像の色合いと濃淡とを一度に補正することができる。 According to the first aspect of the present invention, the hue and shading of the image are corrected in accordance with the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, and the ratio of the received light amount of the sensor and the reference received light amount. ing. Therefore, if each reference value is set so that the hue and shade of the image are optimal, the hue and shade of the image can be corrected at a time.

請求項２記載のプロジェクタ装置は、スクリーンに投影された画像の反射光を受光するセンサを備え、前記スクリーンまでの距離を測定する測距手段と、所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の所定量の反射光を受光するまでにかかる基準受光時間と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶した記憶手段と、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記センサが前記所定量受光するまでにかかる受光時間を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光時間と前記基準受光時間との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正する制御手段と、を有することを特徴としている。 The projector device according to claim 2, further comprising: a sensor that receives reflected light of an image projected on a screen; and a distance measuring unit that measures a distance to the screen; and the image having a desired color and shade on the screen. Storage means for storing a reference light reception time required for the sensor to receive a predetermined amount of reflected light of the image and a reference distance to the screen when projected, and reflection of the image projected on the screen The light reception time required for the sensor to receive the predetermined amount of light is measured, the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, the ratio of the measured light reception time and the reference light reception time, And a control means for correcting the hue and shading of the image.

請求項２記載の発明は、測定時のスクリーンまでの距離と基準距離との比率と、測定したセンサの受光時間と基準受光時間との比率とに応じて、画像の色合いと濃淡とを補正している。各基準値を、画像の色合いと濃淡が最適となるように設定すれば、画像の色合いと濃淡とを一度に補正することができる。 The invention according to claim 2 corrects the hue and shading of the image in accordance with the ratio between the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, and the ratio between the light reception time of the measured sensor and the reference light reception time. ing. If each reference value is set so that the hue and shade of the image are optimal, the hue and shade of the image can be corrected at once.

請求項３記載のプロジェクタ装置は、請求項１または２記載のプロジュクタ装置において、前記画像は補正するすべての色画像を含むことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the projector device according to the first or second aspect, the image includes all color images to be corrected.

請求項３記載の発明は、補正する全ての色画像を含んだ画像をスクリーンに投影している。従って、色補正のための測定を一度で行うことができ、色補正にかかる時間を短縮させることができる。 According to the third aspect of the present invention, an image including all color images to be corrected is projected on the screen. Therefore, measurement for color correction can be performed at once, and the time required for color correction can be shortened.

請求項４記載の色補正方法は、画像をスクリーンに投影し、該画像の反射光をセンサで受光して前記スクリーンまでの距離を測定するステップと、所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが単位時間に該画像の反射光を受光する基準受光量と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶するステップと、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記センサが単位時間に受光する受光量を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光量と前記基準受光量との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正するステップと、を有することを特徴としている。 5. The color correction method according to claim 4, wherein the image is projected onto a screen, the reflected light of the image is received by a sensor and the distance to the screen is measured, and the image having a desired color and shade is displayed on the screen. Storing a reference received light amount that the sensor receives reflected light of the image per unit time and a reference distance to the screen when projected onto the screen, and reflected light of the image projected on the screen The amount of light received by the sensor per unit time is measured, and the image is determined according to the ratio between the distance to the screen and the reference distance at the time of measurement, and the ratio between the measured amount of received light and the reference amount of received light. And a step of correcting the hue and shading.

請求項４記載の発明は、測定時のスクリーンまでの距離と基準距離との比率と、測定したセンサの受光量と基準受光量との比率とに応じて、画像の色合いと濃淡とを補正している。各基準値を、画像の色合いと濃淡が最適となるように設定すれば、画像の色合いと濃淡とを一度に補正することができる。 The invention according to claim 4 corrects the hue and shading of the image according to the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, and the ratio of the received light amount of the measured sensor to the reference light reception amount. ing. If each reference value is set so that the hue and shade of the image are optimal, the hue and shade of the image can be corrected at once.

請求項５記載の色補正方法は、画像をスクリーンに投影し、該画像の反射光をセンサで受光して前記スクリーンまでの距離を測定するステップと、所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の所定量の反射光を受光するまでにかかる基準受光時間と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶するステップと、前記センサが前記スクリーンに投影された前記画像の前記所定量の反射光を受光するまでにかかる受光時間を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光時間と前記基準受光時間との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正するステップと、を有することを特徴としている。 6. The color correction method according to claim 5, wherein the image is projected onto a screen, the reflected light of the image is received by a sensor and the distance to the screen is measured, and the image having a desired color and shade is displayed on the screen. Storing a reference light receiving time required for the sensor to receive a predetermined amount of reflected light of the image and a reference distance to the screen, and when the sensor is projected onto the screen. Measure the light reception time required to receive the predetermined amount of reflected light of the image, the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, the ratio of the measured light reception time and the reference light reception time And a step of correcting the hue and shading of the image according to the above.

請求項５記載の発明は、測定時のスクリーンまでの距離と基準距離との比率と、測定したセンサの受光時間と基準受講時間との比率とに応じて、画像の色合いと濃淡とを補正している。各基準値を、画像の色合いと濃淡が最適となるように設定すれば、画像の色合いと濃淡とを一度に補正することができる。 The invention according to claim 5 corrects the hue and shading of the image in accordance with the ratio between the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance and the ratio between the measured light receiving time of the sensor and the reference attendance time. ing. If each reference value is set so that the hue and shade of the image are optimal, the hue and shade of the image can be corrected at once.

本発明は、スクリーンまでの距離に応じて投影画像の色合いと濃淡とを一度に補正することができる。 The present invention can correct the hue and shading of a projected image at a time according to the distance to the screen.

次に、添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図１を参照しながら本実施例のプロジェクタ装置２の構成について説明する。図１に示されるように本実施例のプロジェクタ装置２は、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光して、投影画像の焦点位置を判定するためのコントラスト値を算出する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離をスクリーン１の左右方向（水平方向）の複数ポイントで測距する第１パッシブ測距装置３０と、同じくプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離をスクリーン１の上下方向（垂直方向）の複数ポイントで測距する第２パッシブ測距装置４０と、図示しないパーソナルコンピュータ等の機器から画像を入力して、スクリーン１に投影する表示データを出力する投影画像生成部５と、投影レンズ光学系８へ表示データを出力する表示駆動部６と、表示駆動部６により出力された表示データをスクリーン１上に投影する投影レンズ光学系８と、投影レンズ光学系８の焦点距離を変更するために、光軸に沿って投影レンズ光学系８を移動させるステッピングモータ等からなる光学系駆動部７と、プロジェクタ装置２の構成に必要なデータや命令を記憶したメモリ部４と、これら各部を制御する制御部３とを有している。 First, the configuration of the projector device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the projector device 2 of the present embodiment receives the reflected light of the image projected on the screen 1 by the projection lens optical system 8 and determines the contrast value for determining the focal position of the projected image. An automatic focus detection device 20 that calculates the distance, a first passive distance measuring device 30 that measures the distance from the projector device 2 to the screen 1 at a plurality of points in the left-right direction (horizontal direction) of the screen 1, and the projector device 2 An image is input from the second passive distance measuring device 40 that measures the distance to the screen 1 at a plurality of points in the vertical direction (vertical direction) of the screen 1 and a device such as a personal computer (not shown) and projected onto the screen 1. A projection image generation unit 5 that outputs display data, a display drive unit 6 that outputs display data to the projection lens optical system 8, and a display drive unit A projection lens optical system 8 that projects the display data output by the screen 1 onto the screen 1, and a stepping motor that moves the projection lens optical system 8 along the optical axis in order to change the focal length of the projection lens optical system 8 The optical system drive part 7 which consists of this, the memory part 4 which memorize | stored the data and command which are required for the structure of the projector apparatus 2, and the control part 3 which controls these parts.

自動焦点検出装置２０は、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光する受光センサ２１と、受光センサ２１から出力される電気信号に演算を行い、画像のコントラスト値を算出する演算部２２とを有している。本実施例では、受光センサ２１としてＣＣＤラインセンサを適用している。 The automatic focus detection device 20 receives the reflected light of the image projected on the screen 1 by the projection lens optical system 8 and the electric signal output from the light reception sensor 21 to calculate the contrast value of the image. And an arithmetic unit 22 for calculating In this embodiment, a CCD line sensor is applied as the light receiving sensor 21.

図２を参照しながら自動焦点検出装置２０の演算部２２の構成について説明する。図２に示されるように演算部２２には、受光センサ２１から入力した電気信号の高周波成分を取り出す高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２２ａと、高周波成分だけとなった輝度信号の振幅検波を行なう検波器２２ｂと、検波器２２ｂの検波出力をＡ／Ｄ変換し、ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２ｃと、Ａ／Ｄ変換器２２ｃから出力されるディジタル信号を積分する積分器２２ｄとを有している。積分器２２ｄからは図３に示すような画像信号のコントラスト値が出力される。 The configuration of the calculation unit 22 of the automatic focus detection apparatus 20 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the calculation unit 22 includes a high-pass filter (HPF) 22 a that extracts a high-frequency component of the electric signal input from the light receiving sensor 21, and detection that performs amplitude detection of the luminance signal that is only the high-frequency component. A detector 22b, an A / D converter 22c for A / D converting the detection output of the detector 22b and converting it into a digital signal, and an integrator 22d for integrating the digital signal output from the A / D converter 22c. Have. The integrator 22d outputs the contrast value of the image signal as shown in FIG.

画像信号の高周波成分に現れるコントラスト値は、図３に示されるように合焦位置でコントラスト値が最大となり、合焦位置から外れるに従ってコントラスト値が減少していくという特性を有している。この特性を利用して、投影レンズ光学系８により撮影される画像がスクリーン１上に像を結ぶ時の投影レンズ光学系８の位置（合焦位置）を求める（以下、この方法を山登りオートフォーカスと呼ぶ）。 As shown in FIG. 3, the contrast value appearing in the high-frequency component of the image signal has a characteristic that the contrast value is maximized at the in-focus position and decreases as the position deviates from the in-focus position. Using this characteristic, the position (focus position) of the projection lens optical system 8 when an image photographed by the projection lens optical system 8 forms an image on the screen 1 is obtained (hereinafter, this method is hill-climbed and autofocused). Called).

次に、第１パッシブ測距装置３０及び第２パッシブ測距装置４０の構成について説明する。図４には、図１に示したプロジェクタ装置２を正面から見た構成図が示されている。プロジェクタ装置２の正面には投影レンズが設けられている。投影レンズは投影レンズ光学系（コンデンサレンズを含んでいてもよい）８に含まれ、投影レンズを介してスクリーン１上へ画像を投影する。 Next, the configuration of the first passive distance measuring device 30 and the second passive distance measuring device 40 will be described. FIG. 4 shows a configuration diagram of the projector device 2 shown in FIG. 1 as viewed from the front. A projection lens is provided in front of the projector device 2. The projection lens is included in a projection lens optical system (which may include a condenser lens) 8 and projects an image onto the screen 1 via the projection lens.

図４に示されるように第１パッシブ測距装置３０は、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上で、水平方向に基線長ａだけ離間して配置された一対のレンズ３１ａ及び３１ｂを備えた撮像部３１を有している。同様に第２パッシブ測距装置４０は、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上で、垂直方向に基線長ｂだけ離間して配置された一対のレンズ４１ａ及び４１ｂを備えた撮像部４１を有している。第１パッシブ測距装置３０は、図５（Ａ）に示すように第１基準方向（プロジェクタ装置２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ１を算出するために、スクリーン１の水平方向の複数の測距位置までの距離を測距する。第２パッシブ測距装置４０は、図５（Ｂ）に示すように第２基準方向（プロジェクタ装置２の垂直方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ２を算出するために、スクリーン１の垂直方向の複数の測距位置までの距離を測距する。なお、図５（Ａ）には、プロジェクタ装置２及びスクリーン１を上から見た上面図が示され、図５（Ｂ）には、プロジェクタ装置２及びスクリーン１を側方から見た側面図が示されている。また、本実施例では、図４に示されるように撮像部３１の基線長ａに平行する方向をプロジェクタ装置２の第１基準方向と呼ぶ。また、撮像部４１の基線長ｂに平行する方向をプロジェクタ装置２の第２基準方向と呼ぶ。 As shown in FIG. 4, the first passive distance measuring device 30 includes a pair of lenses 31 a and 31 b that are spaced apart by a base line length a in the horizontal direction on the plane that forms the front of the projector device 2. An imaging unit 31 is provided. Similarly, the second passive distance measuring device 40 includes an image pickup unit 41 including a pair of lenses 41a and 41b arranged on the plane constituting the front surface of the projector device 2 and spaced apart by the base line length b in the vertical direction. doing. As shown in FIG. 5A, the first passive distance measuring device 30 calculates a tilt angle θ1 of the screen 1 with respect to the first reference direction (the horizontal direction of the projector device 2). Measure the distance to the distance measuring position. As shown in FIG. 5B, the second passive distance measuring device 40 calculates a plurality of vertical angles of the screen 1 in order to calculate the inclination angle θ2 of the screen 1 with respect to the second reference direction (the vertical direction of the projector device 2). Measure the distance to the distance measuring position. 5A shows a top view of the projector device 2 and the screen 1 as viewed from above, and FIG. 5B shows a side view of the projector device 2 and the screen 1 as viewed from the side. It is shown. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a direction parallel to the base line length a of the imaging unit 31 is referred to as a first reference direction of the projector device 2. A direction parallel to the base line length b of the imaging unit 41 is referred to as a second reference direction of the projector device 2.

図６および図７を参照しながら撮像部３１の構成について説明する。外部から入射した光を受光するレンズ３１ａの下には、焦点距離ｆだけ離間してラインセンサ３１ｃを配置している。またレンズ３１ｂの下には、焦点距離ｆだけ離間してラインセンサ３１ｄを配置されている。これらのラインセンサ３１ｃ，３１ｄは、直線状に配列された複数の光検出素子を有する一対のラインＣＣＤまたはその他のライン型撮像素子からなる。ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの構成を図７に示す。図７に示すラインセンサ３１ｃ，３１ｄは、一対のラインセンサにより複数方向の距離を検出することが可能となる。図７に示すように、ラインセンサ３１ｃ、３１ｄを複数に分割し、測距方向に応じて基準位置を複数設定することにより、１つの測距装置で複数方向の距離を検出することができる。すなわち、図７に示すようにラインセンサ３１ｃ中に複数の測距方向（本例ではＲ（右）、Ｃ（中央）、Ｌ（左）とする）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｃＲ、３１ｃＣ、３１ｃＬ）を設ける。同様にラインセンサ３１ｄ中に複数の測距方向（Ｒ、Ｃ、Ｌ）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｄＲ、３１ｄＣ、３１ｄＬ）を設ける。そして、測距方向で対応する１対の測距演算領域（３１ｃＲと３１ｄＲ、３１ｃＣと３１ｄＣ、３１ｃＬと３１ｄＬ）中の部分映像データを使用して基準位置からのずれ量を求めることができる。 The configuration of the imaging unit 31 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. A line sensor 31c is arranged below the lens 31a that receives light incident from the outside, separated by a focal length f. A line sensor 31d is disposed below the lens 31b by a focal distance f. These line sensors 31c and 31d are composed of a pair of line CCDs having a plurality of photodetecting elements arranged in a straight line or other line type image pickup elements. The configuration of the line sensors 31c and 31d is shown in FIG. The line sensors 31c and 31d shown in FIG. 7 can detect distances in a plurality of directions by a pair of line sensors. As shown in FIG. 7, by dividing the line sensors 31c and 31d into a plurality and setting a plurality of reference positions according to the distance measuring direction, it is possible to detect distances in a plurality of directions with one distance measuring device. That is, as shown in FIG. 7, the line sensor 31c includes a plurality of distance measurement directions corresponding to a plurality of reference positions based on a plurality of distance measuring directions (in this example, R (right), C (center), and L (left)). Distance calculation calculation areas (31cR, 31cC, 31cL) are provided. Similarly, a plurality of ranging calculation areas (31dR, 31dC, 31dL) corresponding to a plurality of reference positions based on a plurality of ranging directions (R, C, L) are provided in the line sensor 31d. Then, the amount of deviation from the reference position can be obtained by using partial video data in a pair of distance measurement calculation areas (31cR and 31dR, 31cC and 31dC, 31cL and 31dL) corresponding to the distance measurement direction.

撮像部３１は、レンズ３１ａ及び３１ｂを介してラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に結像した画像について、図示しない出力部を介して画像の光量に応じた電気信号を直列的に出力する。なお、撮像部４１の構成は撮像部３１と同様であるため説明を省略する。 For the image formed on the line sensors 31c and 31d via the lenses 31a and 31b, the imaging unit 31 serially outputs an electrical signal corresponding to the light amount of the image via an output unit (not shown). Note that the configuration of the imaging unit 41 is the same as that of the imaging unit 31, and thus the description thereof is omitted.

演算部３２は、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄから出力される一対の画像信号のうちの少なくとも一方の画像信号を、所定のシフト範囲に渡って順次シフトさせながら相関値を演算する。演算部４２も同様にラインセンサ４１ｃ，４１ｄから出力される一対の画像信号のうちの少なくとも一方の画像信号を、所定のシフト範囲に渡って順次シフトさせながら相関値を演算し、この相関値に基づいて測定対象までの距離を演算する。 The calculation unit 32 calculates a correlation value while sequentially shifting at least one of the pair of image signals output from the line sensors 31c and 31d over a predetermined shift range. Similarly, the calculation unit 42 calculates a correlation value while sequentially shifting at least one of the pair of image signals output from the line sensors 41c and 41d over a predetermined shift range, and calculates the correlation value. Based on this, the distance to the measurement object is calculated.

制御部３は、出力される投影画像のコントラスト値を自動焦点検出装置２０から受け取って、投影レンズ光学系８の焦点がスクリーンに合う位置（合焦位置）を特定する。また、第１パッシブ測距装置３０、第２パッシブ測距装置４０の測距結果に基づき、投影画像の色合いと濃淡とが最適な値となるように色補正を行う。また、第１パッシブ測距装置３０の測距演算結果に基づき、プロジェクタ装置２の第１基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度を算出する。同様に第２パッシブ測距装置４０の測距演算結果に基づき、プロジェクタ装置２の第２基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度を算出する。これらの傾斜角度情報を基に台形歪みの形状を求め、スクリーン１に投影された画像とは逆の台形歪みを発生するための制御信号を投影画像生成部５に通知する。 The control unit 3 receives the contrast value of the output projection image from the automatic focus detection device 20 and specifies the position (focus position) where the projection lens optical system 8 is focused on the screen. Further, based on the distance measurement results of the first passive distance measuring device 30 and the second passive distance measuring device 40, color correction is performed so that the hue and shading of the projected image become optimum values. Further, the tilt angle of the screen 1 with respect to the first reference direction of the projector device 2 is calculated based on the distance calculation result of the first passive distance measuring device 30. Similarly, the tilt angle of the screen 1 with respect to the second reference direction of the projector device 2 is calculated based on the distance calculation result of the second passive distance measuring device 40. Based on the tilt angle information, the shape of the trapezoidal distortion is obtained, and a control signal for generating a trapezoidal distortion opposite to the image projected on the screen 1 is notified to the projected image generation unit 5.

投影画像生成部５は、外部のパソコン等の画像データ出力部から出力される画像データを入力し、入力した画像データを表示用データに変換して表示駆動部６に出力する。 The projection image generation unit 5 receives image data output from an image data output unit such as an external personal computer, converts the input image data into display data, and outputs the display data to the display drive unit 6.

表示駆動部６は、画像歪み補正部として機能し、制御部３が算出した第１基準方向および第２基準方向に対する傾斜角に基づき、不図示の投影レンズとしてのコンデンサレンズを含む投影レンズ光学系８を調整して、投影画像の台形歪みを補正する。また、表示駆動部６は、不図示の投影レンズのピント調整を自動的に行うオートフォーカス手段として機能する。投影レンズ光学系８は、所定の映像光をスクリーン１上に投影する。 The display drive unit 6 functions as an image distortion correction unit, and based on the tilt angles with respect to the first reference direction and the second reference direction calculated by the control unit 3, a projection lens optical system including a condenser lens as a projection lens (not shown) 8 is adjusted to correct the trapezoidal distortion of the projected image. The display driving unit 6 functions as an autofocus unit that automatically adjusts the focus of a projection lens (not shown). The projection lens optical system 8 projects predetermined image light on the screen 1.

次に、図６を参照しながら第１パッシブ測距装置（外光三角測距方式）３０の動作原理を説明する。図６は、第１パッシブ測距装置３０によりスクリーン１までの距離を測距する様子を示した図である。なお、第２パッシブ測距装置４０の動作原理も第１パッシブ測距装置３０と同様であるため説明を省略する。 Next, the operation principle of the first passive distance measuring device (external light triangular distance measuring method) 30 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing how the first passive distance measuring device 30 measures the distance to the screen 1. The operation principle of the second passive distance measuring device 40 is the same as that of the first passive distance measuring device 30, and thus the description thereof is omitted.

図６（Ａ）において、一対のレンズ３１ａ及び３１ｂが、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上に水平方向に延びた所定の基線長ａだけ離間して配置されている。プロジェクタ装置２の正面を構成する平面の下には、これら一対のレンズ３１ａ及び３１ｂからそれらの焦点距離ｆだけそれぞれ離間して、基線長ａ方向に延びた一対のラインセンサ３１ｃ及び３１ｄが配置されている。ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄは、その中央部分がそれぞれレンズ３１ａ及び３１ｂの光軸３１ａｘ及び３１ｂｘ上にほぼ位置するように配置されている。これらラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に、それぞれ対応するレンズ３１ａ及び３１ｂを介して距離測定（測距）対象のスクリーン１上のある位置の画像Ｔが結像される。図６（Ａ）においては、スクリーン１上の測定位置Ｔが、異なる方向の光路Ａ及びＢを通って、それぞれのレンズ３１ａ及び３１ｂを介して、ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に結像されている。 6A, a pair of lenses 31a and 31b are arranged apart from each other by a predetermined baseline length a extending in the horizontal direction on a plane constituting the front surface of the projector device 2. A pair of line sensors 31c and 31d extending in the direction of the baseline length a and spaced apart from the pair of lenses 31a and 31b by their focal lengths f are arranged below the plane constituting the front surface of the projector device 2. ing. The line sensors 31c and 31d are arranged so that the central portions thereof are substantially located on the optical axes 31ax and 31bx of the lenses 31a and 31b, respectively. On these line sensors 31c and 31d, an image T at a certain position on the screen 1 for distance measurement (ranging) is formed via the corresponding lenses 31a and 31b. In FIG. 6A, the measurement position T on the screen 1 is imaged on the line sensors 31c and 31d through the optical paths A and B in different directions and through the respective lenses 31a and 31b. .

測定位置Ｔが無限遠の位置に存在すると仮定した場合、一対のレンズ３１ａ及び３１ｂから焦点距離ｆにあるラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上には、測定位置Ｔがレンズ３１ａ及び３１ｂのそれぞれの光軸３１ａｘ及び３１ｂｘと交差する基準位置３１ｃｘ及び３１ｄｘに結像されることになる。ここで測定位置Ｔが無限遠位置からレンズ３１ａの光軸３１ａｘ上の方向Ａに沿って近づき、図６（Ａ）に示す位置、すなわち、レンズ３１ａからスクリーン１までの距離ＬＣに達すると、測定位置Ｔはラインセンサ３１ｃ上においては、基準位置３１ｃｘ上に結像されたままであるが、ラインセンサ３１ｄ上においては、レンズ３１ｂにより基準位置３１ｄｘから位相差（ずれ量）αだけずれた位置に結像される。 Assuming that the measurement position T exists at an infinite position, the measurement position T is located on the line sensors 31c and 31d at the focal length f from the pair of lenses 31a and 31b, and the optical axes 31ax of the lenses 31a and 31b. And 31bx are imaged at reference positions 31cx and 31dx. Here, when the measurement position T approaches from the infinity position along the direction A on the optical axis 31ax of the lens 31a and reaches the position shown in FIG. 6A, that is, the distance LC from the lens 31a to the screen 1, the measurement is performed. The position T remains imaged on the reference position 31cx on the line sensor 31c, but on the line sensor 31d, the position T is connected to a position shifted by a phase difference (shift amount) α from the reference position 31dx by the lens 31b. Imaged.

このとき、三角測距の原理から測定位置Ｔまでの距離ＬＣは、ＬＣ＝ａｆ／αで求められる。ここで、基線長ａと焦点距離ｆは予め知られている既知の値であり、ラインセンサ３１ｄ上の基準位置３１ｄｘからの位相差（ずれ量）αを検出すれば、距離ＬＣを測定できる。すなわち、スクリーン１までの距離を検出できる。これが外光三角測距のパッシブ型ラインセンサ測距装置の動作原理である。位相差（ずれ量）αの検出及びＬＣ＝ａｆ／αの演算は、図１で示した演算部３２で実行される。 At this time, the distance LC from the principle of triangulation to the measurement position T is obtained by LC = af / α. Here, the base line length a and the focal length f are known values known in advance, and the distance LC can be measured by detecting the phase difference (shift amount) α from the reference position 31dx on the line sensor 31d. That is, the distance to the screen 1 can be detected. This is the operating principle of a passive line sensor distance measuring device for external light triangulation. The detection of the phase difference (shift amount) α and the calculation of LC = af / α are executed by the calculation unit 32 shown in FIG.

ラインセンサ３１ｄの基準位置３１ｄｘからの位相差（ずれ量）αの検出は、一対のラインセンサ３１ｃ及び３１ｄから出力される一対の画像データ信号列ＩＬ及びＩＲからそれぞれ抽出した部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎについて、演算部３２が相関演算を行なうことにより検出する。 Detection of the phase difference (shift amount) α from the reference position 31dx of the line sensor 31d is performed by detecting the partial image data group iLm extracted from the pair of image data signal sequences IL and IR output from the pair of line sensors 31c and 31d, respectively. iRn is detected by the calculation unit 32 performing a correlation calculation.

相関演算は、図６（Ｂ）に示すように、部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを互いに重ねた時に最も一致度が高くなる領域を求める演算である。演算方法は、重ね合わせる部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎをラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上で相対的にずらしながら検出していく。図６（Ｂ）においては、一方のラインセンサ３１ｃからの部分画像データ群ｉＬｍを基準位置３１ｃｘに位置を固定して、基準部として使用する。他方のラインセンサ３１ｄからの部分画像データ群ｉＲｎは参照部として位置を一画素ずつずらして行き、基準部と最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを探す。最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを発生するラインセンサ３１ｄ上の位置とそのラインセンサ３１ｄの基準位置３１ｄｘとの間の間隔が位相差（ずれ量）αである。 As shown in FIG. 6B, the correlation calculation is an operation for obtaining a region having the highest matching degree when the partial image data groups iLm and iRn are overlapped with each other. In the calculation method, the partial image data groups iLm and iRn to be superimposed are detected while being relatively shifted on the line sensors 31c and 31d. In FIG. 6B, the position of the partial image data group iLm from one line sensor 31c is fixed to the reference position 31cx and used as the reference portion. The partial image data group iRn from the other line sensor 31d is shifted one pixel at a time as a reference portion, and the partial image data group iRn having the highest degree of coincidence with the reference portion is searched. The interval between the position on the line sensor 31d that generates the partial image data group iRn having the highest degree of coincidence and the reference position 31dx of the line sensor 31d is the phase difference (deviation amount) α.

ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄの各々は、所定数の光検出素子（画素）を所定長の直線上に配列した一対のラインＣＣＤで構成されているから、位相差（ずれ量）αは、部分画像データ群ｉＲｎの画像データ信号列ＩＲ内の画素位置と画素ピッチから容易に求めることができる。このようにして、レンズ３１ａの光軸３１ａｘと同じ方向Ａにある測定位置Ｔまでの距離ＬＣを、位相差（ずれ量）αを検出することにより測定できる。 Since each of the line sensors 31c and 31d is composed of a pair of line CCDs in which a predetermined number of photodetecting elements (pixels) are arranged on a straight line having a predetermined length, the phase difference (shift amount) α is the partial image data. It can be easily obtained from the pixel position and pixel pitch in the image data signal sequence IR of the group iRn. In this way, the distance LC to the measurement position T in the same direction A as the optical axis 31ax of the lens 31a can be measured by detecting the phase difference (deviation amount) α.

本実施例のプロジェクタ装置２は、画像の色合いと濃淡とをスクリーン１までの距離に応じて一度に補正できるようにしている。このため、まず本実施例では、測距用の白黒パターンの画像をスクリーン１に投影して測距演算を行い、スクリーン１までの距離を求める。 The projector device 2 according to the present embodiment is capable of correcting the hue and density of an image at a time according to the distance to the screen 1. For this reason, in this embodiment, first, an image of a black and white pattern for distance measurement is projected on the screen 1 to perform a distance measurement calculation to obtain a distance to the screen 1.

次に、図８に示す赤（以下、Ｒとも表記する），緑（以下、Ｇとも表記する），青（以下、Ｂとも表記する）の３原色に白（以下、Ｗとも表記する）の計４色を含む調整用色画像をスクリーン１に投影し、スクリーン１からの反射光をセンサで受光して、単位時間当たりの受光量であるセンサデータを求める。スクリーン１からの反射光を第１パッシブ測距装置３０、第２パッシブ測距装置のラインセンサ３１ｃ、３１ｄ、４１ｃ、４１ｄ、自動焦点検出装置２０の受光センサ２１のいずれか１つ（以下では、説明の便宜上第１パッシブ測距装置３０の一対のラインセンサ３１ｃ，３１ｄにより受光したとして説明する）で受光する。一対のラインセンサ３１ｃ，３１ｄから出力される電気信号に演算部３２でＡ／Ｄ変換、フィルタ処理等の演算を行い、センサデータを求める。 Next, three primary colors of red (hereinafter also referred to as R), green (hereinafter also referred to as G), and blue (hereinafter also referred to as B) shown in FIG. 8 are white (hereinafter also referred to as W). A color image for adjustment including a total of four colors is projected onto the screen 1, and reflected light from the screen 1 is received by a sensor to obtain sensor data that is the amount of light received per unit time. The reflected light from the screen 1 is converted into any one of the first passive distance measuring device 30, the line sensors 31c, 31d, 41c, 41d of the second passive distance measuring device, and the light receiving sensor 21 of the automatic focus detecting device 20 (hereinafter, For convenience of explanation, the light is received by a pair of line sensors 31c and 31d of the first passive distance measuring device 30). The electric signal output from the pair of line sensors 31c and 31d is subjected to calculations such as A / D conversion and filter processing by the calculation unit 32 to obtain sensor data.

次に、得られたセンサデータを用いて画像の色合いと濃淡とをスクリーン１までの距離に応じた値に一度に補正する。プロジェクタ装置２のメモリ部４には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの色画像ごとに、基準となるセンサデータ（基準受光量）の値（Ｒ_Ｔ，Ｇ_Ｔ，Ｂ_Ｔ，Ｗ_Ｔ）と、基準となる距離（以下、基準距離Ｄ_Ｔと呼ぶ）とが予め記録されている。基準となるセンサデータの値（Ｒ_Ｔ，Ｇ_Ｔ，Ｂ_Ｔ，Ｗ_Ｔ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色合いが最適な画像パターンをスクリーン１に投影した時に、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄが単位時間に受光する受光量をＲ，Ｇ，Ｂごとに設定した基準量を表している。基準距離Ｄ_Ｔは、例えば濃淡が最適な画像パターンをスクリーン１に投影した時のスクリーン１までの距離を表わしている。 Next, using the obtained sensor data, the hue and shading of the image are corrected at once to values corresponding to the distance to the screen 1. The memory unit 4 of the projector device 2 stores, for each of R, G, B, and W color images, values of reference sensor data (reference received light amount) (R _T , G _T , B _T , W _T ), A reference distance (hereinafter referred to as a reference distance _DT ) is recorded in advance. The sensor data values (R _T , G _T , B _T , W _T ) used as the reference are the unit times of the line sensors 31c, 31d when the image pattern having the optimum R, G, B hue is projected onto the screen 1. Represents a reference amount set for each of R, G, and B. The reference distance _DT represents the distance to the screen 1 when, for example, an image pattern with optimal shading is projected onto the screen 1.

スクリーン１に投影される調整用色画像は、図８に示すようにＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各色画像を領域ごとに分けたものであるので、この色画像の反射光を受光するラインセンサ３１ｃ，３１ｄも画素の位置（画素番号）によりどの画素がどの色画像の反射光を受光しているのかが判る。制御部３はセンサデータの値を画素番号によりＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの色ごとに分ける。 Since the color image for adjustment projected on the screen 1 is obtained by dividing each color image of R, G, B, and W into regions as shown in FIG. 8, a line sensor that receives reflected light of this color image. 31c and 31d also recognize which pixel receives reflected light of which color image by the position (pixel number) of the pixel. The control unit 3 divides the sensor data values for each of R, G, B, and W colors according to pixel numbers.

次に、以下に示す式（１）、（２）、（３）により補正値α、β、γを求める。
α＝（Ｄ_Ｔ／Ｄ）＊｛（Ｒ_Ｔ／Ｗ_Ｔ）／（Ｒ／Ｗ）｝・・・・・（１）
β＝（Ｄ_Ｔ／Ｄ）＊｛（Ｇ_Ｔ／Ｗ_Ｔ）／（Ｇ／Ｗ）｝・・・・・（２）
γ＝（Ｄ_Ｔ／Ｄ）＊｛（Ｂ_Ｔ／Ｗ_Ｔ）／（Ｂ／Ｗ）｝・・・・・（３）
補正値αは、測定したスクリーンまでの距離Ｄと基準距離Ｄ_Ｔとの比率と、測定したセンサの受光量（Ｒ／Ｗ）と基準となるセンサデータ（Ｒ_Ｔ／Ｗ_Ｔ）との比率とから求められる。補正値β、γについても同様である。 Next, correction values α, β, and γ are obtained by the following equations (1), (2), and (3).
α = (D _T / D) * {(R _T / W _T ) / (R / W)} (1)
β = (D _T / D) * {(G _T / W _T ) / (G / W)} (2)
γ = (D _T / D) * {(B _T / W _T ) / (B / W)} (3)
The correction value α is a ratio between the measured distance D to the screen and the reference distance _DT, and a ratio between the measured received light amount (R / W) of the sensor and reference sensor data (R _T / W _T ). It is requested from. The same applies to the correction values β and γ.

この式（１）、（２）、（３）を変形すると、
α＊Ｄ＊Ｒ／Ｗ＝Ｄ_Ｔ＊Ｒ_Ｔ／Ｗ_Ｔ・・・・・（１’）
β＊Ｄ＊Ｇ／Ｗ＝Ｄ_Ｔ＊Ｇ_Ｔ／Ｗ_Ｔ・・・・・（２’）
γ＊Ｄ＊Ｂ／Ｗ＝Ｄ_Ｔ＊Ｂ_Ｔ／Ｗ_Ｔ・・・・・（３’）
となる。 When this equation (1), (2), (3) is transformed,
α * D * R / W = D _T * R _T / W _T (1 ′)
β * D * G / W = D _T * G _T / W _T (2 ′)
_{_{γ * D * B / W =}} D T * B T / W T ····· (3 ')
It becomes.

式（１’），（２’），（３’）の右辺の（Ｄ_Ｔ＊Ｒ_Ｔ／Ｗ_Ｔ），（Ｄ_Ｔ＊Ｇ_Ｔ／Ｗ_Ｔ），（Ｄ_Ｔ＊Ｂ_Ｔ／Ｗ_Ｔ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色合いと濃淡とを考慮して最も好ましい値に設定されているので、測定した距離Ｄと測定したＲ，Ｇ，Ｂのセンサデータの値とからα，β，γの値を求め、測定して得られたＲ，Ｇ，ＢをαＲ，βＧ，γＢに調整することでＲ，Ｇ，Ｂの色合い（Ｒ，Ｇ，Ｂの色のバランス）を保ちつつ、距離に応じた濃淡に調整することができる。 (D _T * R _T / W _T ), (D _T * G _T / W _T ), (D _T * B _T / W _T ) on the right side of the expressions (1 ′), (2 ′), and (3 ′) Is set to the most preferable value in consideration of the shades and shades of R, G, and B. Therefore, α, β, and γ are determined from the measured distance D and the values of the measured R, G, and B sensor data. The distance of R, G, B is maintained by adjusting R, G, B obtained by measuring to R, G, B to αR, βG, γB while maintaining the R, G, B color balance (R, G, B color balance). It can be adjusted to light and shade according to.

このように本実施例は、投影画像の色合いと濃淡とをスクリーン１までの距離に応じて一度に補正することができる。また、投影画像の色合いと濃淡との補正に、スクリーン１までの距離を測定するパッシブ測距装置の出力を使用するので、構成を簡略化することができる。 As described above, according to the present exemplary embodiment, it is possible to correct the color tone and shading of the projected image at a time according to the distance to the screen 1. Further, since the output of the passive distance measuring device that measures the distance to the screen 1 is used for correcting the hue and shading of the projected image, the configuration can be simplified.

次に、図９に示すフローチャートを参照しながら本実施例の処理手順を説明する。まず、プロジェクタ装置の電源がオンされると、投影画像の焦点をスクリーン１に合わせるためのオートフォーカスを行う（ステップＳ１）。このオートフォーカスの手順については後ほど詳述する。次に、測距用の白黒パターンの画像をスクリーン１に投影してスクリーン１までの距離を求め、スクリーン１の傾斜角度を演算して台形歪みを補正する（ステップＳ２）。この処理についても後ほど詳述する。 Next, the processing procedure of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the power supply of the projector apparatus is turned on, autofocus for focusing the projected image on the screen 1 is performed (step S1). The autofocus procedure will be described in detail later. Next, a black and white pattern image for distance measurement is projected onto the screen 1 to obtain the distance to the screen 1, and the tilt angle of the screen 1 is calculated to correct the trapezoidal distortion (step S2). This process will also be described in detail later.

次に、調整用の色画像をスクリーン１に投影する（ステップＳ３）。調整用の色画像には、図８に示すようにＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４色が含まれている。この調整用色画像のスクリーン１からの反射光を第１パッシブ測距装置３０で受光して、演算部３２でＡ／Ｄ変換、フィルタ処理等の演算を行いセンサデータを出力する。センサデータは、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで単位時間当たりに受光した反射光量に応じたデータとなる。センサデータは一端メモリ部４に記憶される（ステップＳ４）。 Next, a color image for adjustment is projected on the screen 1 (step S3). The color image for adjustment includes four colors of R, G, B, and W as shown in FIG. The reflected light of the color image for adjustment from the screen 1 is received by the first passive distance measuring device 30, and the calculation unit 32 performs calculations such as A / D conversion and filter processing to output sensor data. The sensor data is data corresponding to the amount of reflected light received per unit time by the line sensors 31c and 31d. The sensor data is stored in the memory unit 4 (step S4).

制御部３は、メモリ部４に蓄積したセンサデータを用いて投影画像の色補正と濃淡補正とを行う（ステップＳ５）。プロジェクタ装置２には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの色画像ごとの基準となるセンサデータの値（Ｒ_Ｔ，Ｇ_Ｔ，Ｂ_Ｔ，Ｗ_Ｔ）と、基準距離Ｄ_Ｔとが予め記録されている。 The control unit 3 performs color correction and shading correction of the projected image using the sensor data stored in the memory unit 4 (step S5). In the projector device 2, sensor data values (R _T , G _T , B _T , W _T ) serving as a reference for each of R, G, B, W color images and a reference distance D _T are recorded in advance. Yes.

制御部３は、ステップＳ２で測距したスクリーンまでの距離データＤと、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂのセンサデータとを用いて上述した式（１’）、（２’）、（３’）により補正値α、β、γの値を求める。求めたα、β、γによりＲ，Ｇ，ＢをαＲ，βＧ，γＢに調整することでＲ，Ｇ，Ｂの色合いを保ちつつ、距離に応じた濃淡に調整することができる。 The control unit 3 uses the distance data D to the screen measured in step S2 and the W, R, G, B sensor data, and the equations (1 ′), (2 ′), (3 ′) described above. Thus, the correction values α, β, and γ are obtained. By adjusting R, G, and B to αR, βG, and γB based on the obtained α, β, and γ, it is possible to adjust the shade according to the distance while maintaining the hue of R, G, and B.

次に、図１０に示すフローチャートを参照しながらオートフォーカス（図９に示すステップＳ１）の動作手順を説明する。なお、ここでは山登りオートフォーカスについて説明するが、オートフォーカスは、山登りオートフォーカスに限定されるものではなく、他の方法を適用することができる。また、以下では、ステップモータを用いて投影レンズ光学系８を駆動する例を説明するが、他のモータ、例えばＤＣモータなどを用いることも可能である。この場合、ＤＣモータへの通電時間によって投影レンズ光学系８の駆動量を制御する。まず、光学系駆動部７により投影レンズ光学系８が初期位置に駆動され、計測結果を記憶するメモリ部４の領域が初期化される（ステップＳ１１）。初期化される情報としては、自動焦点検出装置２０で算出されるコントラスト値（ｃｏｎｔ）と、算出されたコントラスト値の中で値が最大となるコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）と、初期位置からＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置までのステップ数の情報などが挙げられる。 Next, the operation procedure of autofocus (step S1 shown in FIG. 9) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Although hill-climbing autofocus is described here, autofocus is not limited to hill-climbing autofocus, and other methods can be applied. In the following, an example in which the projection lens optical system 8 is driven using a step motor will be described. However, other motors such as a DC motor may be used. In this case, the drive amount of the projection lens optical system 8 is controlled by the energization time of the DC motor. First, the projection lens optical system 8 is driven to the initial position by the optical system driving unit 7, and the area of the memory unit 4 for storing the measurement result is initialized (step S11). Information to be initialized includes a contrast value (cont) calculated by the automatic focus detection device 20, a contrast value (Max_cont) having the maximum value among the calculated contrast values, and from the initial position to the Max_cont position. Information on the number of steps.

次に、プロジェクタ装置２内に予め記憶されている、自動焦点調節に適したオートフォーカス用の画像パターンを投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影する（ステップＳ１２）。 Next, an image pattern for autofocus suitable for automatic focus adjustment stored in advance in the projector apparatus 2 is projected onto the screen 1 by the projection lens optical system 8 (step S12).

次に、図３に示すようにステッピングモータ等の光学系駆動部７により投影レンズ光学系８を初期位置から一定速度で移動させる（繰り出し開始）。なお、初期位置とは、投影レンズ光学系８によって投影される画像のピントが合う位置（合焦位置）が無限遠となる投影レンズ光学系８の位置である。同時に受光センサ２１がスクリーン１に投影された画像パターンの反射光を受光する（ステップＳ１３）。受光センサ２１は受光した反射光量に応じた電気信号を後段の演算部２２に出力する（ステップＳ１４）。受光センサ２１からの電気信号は演算部２２でフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換処理、積分処理などが施され（ステップＳ１５）、画像のコントラスト値（ｃｏｎｔ）が算出される（ステップＳ１６）。算出されたコントラスト値（ｃｏｎｔ）は、制御部３に出力される。 Next, as shown in FIG. 3, the projection lens optical system 8 is moved from the initial position at a constant speed by the optical system driving unit 7 such as a stepping motor (start of feeding). The initial position is the position of the projection lens optical system 8 at which the position (focus position) where the image projected by the projection lens optical system 8 is focused is infinite. At the same time, the light receiving sensor 21 receives the reflected light of the image pattern projected on the screen 1 (step S13). The light receiving sensor 21 outputs an electrical signal corresponding to the amount of reflected light received to the subsequent calculation unit 22 (step S14). The electric signal from the light receiving sensor 21 is subjected to filter processing, A / D conversion processing, integration processing, and the like by the calculation unit 22 (step S15), and an image contrast value (cont) is calculated (step S16). The calculated contrast value (cont) is output to the control unit 3.

制御部３は、演算部２２で算出されたコントラスト値（ｃｏｎｔ）が、最大のコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも大きいか否かを判定する。最大のコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）とは、算出したコントラスト値よりも前に得られたコントラスト値の中で値が最大のものである。もし、算出したコントラスト値（ｃｏｎｔ）が最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも大きければ（ステップＳ１７／ＹＥＳ）、コントラスト値（ｃｏｎｔ）を最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）として入れ換え、この位置までのステップ数（初期位置を０として起算したもの）をメモリ部４に登録する（ステップＳ１８）また、算出したコントラスト値が最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも小さい場合には（ステップＳ１７／ＮＯ）、このコントラスト値に対する処理を終了する。 The control unit 3 determines whether or not the contrast value (cont) calculated by the calculation unit 22 is larger than the maximum contrast value (Max_cont). The maximum contrast value (Max_cont) is the maximum value among the contrast values obtained before the calculated contrast value. If the calculated contrast value (cont) is larger than the maximum contrast value (Max_cont) (step S17 / YES), the contrast value (cont) is replaced as the maximum contrast value (Max_cont), and the number of steps up to this position (initial value) (Starting from position 0) is registered in the memory unit 4 (step S18). If the calculated contrast value is smaller than the maximum contrast value (Max_cont) (step S17 / NO), processing for this contrast value is performed. Exit.

次に、制御部３はステッピングモータを駆動するステップ数が、予め設定されたステップ数に達したかどうかを確認する（ステップＳ１９）。投影レンズ光学系８を初期位置から最近位置まで駆動させるためのステップ数は予め決まっているため、現在の駆動ステップ数が、この最近位置までのステップ数に達したかどうかを判定する。達していなければ（ステップＳ１９／ＮＯ）、受光センサ２１で出力される反射光量に応じた電気信号からコントラスト値を算出し、最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）と比較する手順を繰り返す。なお、最近位置とは、投影レンズ光学系８がプロジェクタ装置２に最も近い位置にピントを合わせることができる投影レンズ光学系８の位置である。 Next, the controller 3 checks whether or not the number of steps for driving the stepping motor has reached a preset number of steps (step S19). Since the number of steps for driving the projection lens optical system 8 from the initial position to the nearest position is determined in advance, it is determined whether or not the current number of driving steps has reached the number of steps up to this nearest position. If not reached (step S19 / NO), the contrast value is calculated from the electric signal corresponding to the amount of reflected light output from the light receiving sensor 21, and the procedure of comparing with the maximum contrast value (Max_cont) is repeated. The nearest position is a position of the projection lens optical system 8 at which the projection lens optical system 8 can focus on a position closest to the projector device 2.

現在の駆動ステップ数が、最近位置までのステップ数に達した場合には（ステップＳ２８／ＹＥＳ）、コントラスト値の測定を終了し、検出したＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置へ投影レンズ光学系８を移動させる制御を行う（ステップＳ２０）。このような手順を経ることで、投影される画像の焦点をスクリーンに合わせることができる。 When the current number of driving steps reaches the number of steps up to the nearest position (step S28 / YES), the measurement of the contrast value is terminated, and control is performed to move the projection lens optical system 8 to the detected Max_cont position. (Step S20). Through such a procedure, the projected image can be focused on the screen.

次に、図１１に示されたフローチャートを参照しながら台形歪み補正（図９に示すステップＳ２）の手順を説明する。まず、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に位相差検出用の画像パターンを投影する（ステップＳ２１）。第１パッシブ測距装置３０、及び第２パッシブ測距装置４０で位相差の検出が容易となるように、白と黒の縦縞の画像パターンが位相差検出用画像として使用される。スクリーン１上に投影された位相検出用画像の反射光を第１パッシブ測距装置３０、及び第２パッシブ測距装置４０で受光して、プロジェクタ装置２からスクリーン１上の複数の測定位置までの距離を測距する（ステップＳ２２）。位相差検出用画像の反射光をラインセンサ３１ｃ，３１ｄ，４１ｃ，４１ｄでそれぞれ受光し、各ラインセンサの基準位置からのずれ量（位相差）を演算部３２、４２でそれぞれ検出して、測定対象（スクリーン１上の測定位置）までの距離を測定する。演算部３２は、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄから出力される一対の画像データ信号列からそれぞれ抽出した部分画像データ群について相関演算を行い、ずれ量を検出する。演算部４２についても同様に、ラインセンサ４１ｃ、４１ｄから出力される画像データに対して相関演算を行い、ずれ量を検出する。第１パッシブ測距装置３０、及び第２パッシブ測距装置４０によって測距された測距データは、制御部３に送信される。 Next, the procedure of trapezoidal distortion correction (step S2 shown in FIG. 9) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, an image pattern for phase difference detection is projected on the screen 1 by the projection lens optical system 8 (step S21). An image pattern of white and black vertical stripes is used as the phase difference detection image so that the phase difference can be easily detected by the first passive distance measuring device 30 and the second passive distance measuring device 40. The reflected light of the phase detection image projected on the screen 1 is received by the first passive distance measuring device 30 and the second passive distance measuring device 40, and the projector device 2 reaches the plurality of measurement positions on the screen 1. The distance is measured (step S22). Reflected light of the phase difference detection image is received by the line sensors 31c, 31d, 41c, and 41d, and deviations (phase differences) from the reference positions of the line sensors are detected by the calculation units 32 and 42, respectively. The distance to the object (measurement position on the screen 1) is measured. The calculation unit 32 performs a correlation calculation on the partial image data groups extracted from the pair of image data signal sequences output from the line sensors 31c and 31d, and detects the shift amount. Similarly, the calculation unit 42 performs a correlation calculation on the image data output from the line sensors 41c and 41d, and detects a deviation amount. The distance measurement data measured by the first passive distance measuring device 30 and the second passive distance measuring device 40 is transmitted to the control unit 3.

次に、測距データを用いて角度演算を行う（ステップＳ２３）。第１パッシブ測距装置３０の測距データにより第１基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度θ１（図１２参照）を算出する方法を例に挙げて、角度演算について説明する。図１２に示すように、第１パッシブ測距装置３０の第１基準方向（プロジェクタ装置２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度をθ１とし、測距位置１Ａに対して測距演算領域３１ｃＣを用いて測距演算された結果をＬｌ、測距位置１Ｂに対して測距演算領域３１ｃＲを用いて測距演算された結果をＬ２、測距位置１Ａと光軸Ｌとの距離をＬ１’、測距位置１Ｂと光軸Ｌとの距離をＬ２’とすると、傾斜角度θ１は、
ｔａｎθ１＝（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｌ１’＋Ｌ２’）
で求められる。 Next, angle calculation is performed using distance measurement data (step S23). The angle calculation will be described by taking as an example a method of calculating the tilt angle θ1 (see FIG. 12) of the screen 1 with respect to the first reference direction from the distance measurement data of the first passive distance measuring device 30. As shown in FIG. 12, the inclination angle of the screen 1 with respect to the first reference direction (the horizontal direction of the projector device 2) of the first passive distance measuring device 30 is θ1, and the distance measurement calculation area 31cC is set for the distance measurement position 1A. The distance calculation result is L1, the distance calculation result for the distance measurement position 1B using the distance calculation area 31cR is L2, the distance between the distance measurement position 1A and the optical axis L is L1 ′, When the distance between the ranging position 1B and the optical axis L is L2 ′, the inclination angle θ1 is
tan θ1 = (L2−L1) / (L1 ′ + L2 ′)
Is required.

ここで、三角形の相似により、Ｌ１：Ｌ１’＝ｆ：Ｐ（１ａ−ｋ）が成り立つ。これを展開すると、Ｌ１’＝ＰＬ１（１ａ−ｋ）／ｆとなる。ここで、１ａは測距演算領域３１ｃＬに結像した測距位置１Ａのコントラスト重心位置に相当する画素番号、ｋは光軸に相当するラインセンサの画素番号、Ｐはラインセンサの画素ピッチ、ｆは焦点距離である。同様にＬ２’は、Ｌ２’＝ＰＬ２（１ｂ−ｋ）／ｆで表わせる。ここで、１ｂは測距演算領域３１ｃＲに結像した測距位置１Ｂのコントラスト重心位置に相当する画素番号である。なお、Ｐ及びｆは設計段階等で求められる定数であり、これらの値は制御部３内に予め記憶しておく。なお、コントラスト重心位置の求め方については公知技術（例えば特開平８−７５９８５号参照）であるため、本実施例では、その説明を省略する。また、第２パッシブ測距装置４０の測距データに基づいて、第２基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度θ２を算出する方法についても同様の方法を適用することができる。 Here, L1: L1 ′ = f: P (1a−k) holds due to the similarity of the triangles. When this is expanded, L1 '= PL1 (1a-k) / f. Here, 1a is the pixel number corresponding to the contrast centroid position of the distance measurement position 1A imaged in the distance calculation calculation area 31cL, k is the pixel number of the line sensor corresponding to the optical axis, P is the pixel pitch of the line sensor, f Is the focal length. Similarly, L2 'can be expressed by L2' = PL2 (1b-k) / f. Here, 1b is a pixel number corresponding to the contrast gravity center position of the distance measurement position 1B imaged in the distance measurement calculation area 31cR. P and f are constants obtained at the design stage or the like, and these values are stored in the control unit 3 in advance. In addition, since the method for obtaining the contrast center-of-gravity position is a known technique (see, for example, JP-A-8-75985), the description thereof is omitted in this embodiment. A similar method can be applied to a method of calculating the inclination angle θ2 of the screen 1 with respect to the second reference direction based on the distance measurement data of the second passive distance measuring device 40.

傾斜角θ１、θ２が求まると、制御部３は求めた傾斜角θ１、θ２を表示駆動部６に出力する。表示駆動部６は、制御部３が算出した水平方向及び垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投影レンズ光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正する（ステップＳ２４）。また、投影画像生成部５において制御部３が算出した水平方向及び垂直方向の傾斜角度に基づき投影画像とは逆の台形歪みのある画像の表示データを生成し（キーストン補正）、投影画像の台形歪みを電気的に補正するようにしてもよい。 When the inclination angles θ1 and θ2 are obtained, the control unit 3 outputs the obtained inclination angles θ1 and θ2 to the display driving unit 6. The display drive unit 6 adjusts the projection lens optical system 8 including the condenser lens based on the horizontal and vertical tilt angles calculated by the control unit 3 to correct the trapezoidal distortion of the projected image (step S24). Further, the projection image generation unit 5 generates display data of an image having a trapezoidal distortion opposite to the projection image based on the horizontal and vertical tilt angles calculated by the control unit 3 (keystone correction), and the trapezoid of the projection image. You may make it correct | amend distortion electrically.

次に、本発明の第２実施例について説明する。上述した第１実施例では調整用色画像をスクリーン１に投影しておいて、この調整用色画像の反射光を受光するラインセンサ３１ｃ，３１ｄの単位時間当たりの受光量により投影画像の色合いと濃淡とを補正していた。これに対し本実施例では、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄが所定量の反射光を受光するまでにかかる蓄積時間を測定して、この蓄積時間により投影画像の色合いと濃淡とを一度に補正する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the color image for adjustment is projected on the screen 1, and the color of the projected image is determined by the amount of light received per unit time of the line sensors 31c and 31d that receive the reflected light of the color image for adjustment. The shading was corrected. On the other hand, in the present embodiment, the accumulation time required until the line sensors 31c and 31d receive a predetermined amount of reflected light is measured, and the shade and shade of the projected image are corrected at once by this accumulation time.

本実施例の投影画像の色補正の手順について図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本実施例においても第１実施例のようにオートフォーカスを事前に行っておくものとする。オートフォーカスの詳細については第１実施例で説明済みであるため省略する。まず、測距用の白黒パターンの画像をスクリーン１に投影し、スクリーン１からの反射光を第１パッシブ測距装置３０のラインセンサ３１ｃ，３１ｄで受光する。ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの出力に演算部３２でＡ／Ｄ変換、フィルタ処理等の演算を行い、センサデータを出力する。演算部３２は、センサデータを用いてスクリーン１までの距離を求める（ステップＳ３２）。なお、測距演算の詳細については、図６の説明で詳細に行っているのでここでは説明を省略する。演算部３２は、求めた距離データをメモリ部４に保存する。 The procedure for color correction of the projected image of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this embodiment, it is assumed that autofocus is performed in advance as in the first embodiment. The details of autofocus have been described in the first embodiment, and will be omitted. First, a monochrome pattern image for distance measurement is projected onto the screen 1, and reflected light from the screen 1 is received by the line sensors 31 c and 31 d of the first passive distance measuring device 30. The arithmetic unit 32 performs arithmetic operations such as A / D conversion and filter processing on the outputs of the line sensors 31c and 31d, and outputs sensor data. The calculating part 32 calculates | requires the distance to the screen 1 using sensor data (step S32). The details of the distance measurement calculation are described in detail with reference to FIG. The calculation unit 32 stores the obtained distance data in the memory unit 4.

次に、調整用色画像をスクリーン１に投影する（ステップＳ３３）。本実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの単色画像を順次スクリーン１に投影する。Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各色画像の反射光をラインセンサ３１ｃ，３１ｄで受光する。ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの出力にＡ／Ｄ変換、フィルタ処理等を施したセンサデータのデータ量が所定量となるまでにかかる時間（以下、データ蓄積時間と呼ぶ）を演算部３２で計測し、色画像ごとのデータ蓄積時間をメモリ部４に記録する（ステップＳ３４）。 Next, the adjustment color image is projected onto the screen 1 (step S33). In the present embodiment, R, G, B, and W monochrome images are sequentially projected onto the screen 1. Reflected light of each color image of R, G, B, W is received by the line sensors 31c, 31d. The time required for the data amount of sensor data obtained by subjecting the output of the line sensors 31c and 31d to A / D conversion, filter processing, etc. to be a predetermined amount (hereinafter referred to as data accumulation time) is measured by the arithmetic unit 32, The data storage time for each color image is recorded in the memory unit 4 (step S34).

Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの全色について、データ蓄積時間の記録が終了すると（ステップＳ３５／ＹＥＳ）、以下に示す式（４）、（５）、（６）を使用してＲ，Ｇ，Ｂの補正値α，β，γを求め、投影画像の色補正と濃淡補正とを同時に行う（ステップＳ３６）。
α＝（Ｄ_Ｓ／Ｄ）＊｛（Ｒ_Ｓ／Ｗ_Ｓ）／（Ｒ／Ｗ）｝・・・・・（４）
β＝（Ｄ_Ｓ／Ｄ）＊｛（Ｇ_Ｓ／Ｗ_Ｓ）／（Ｇ／Ｗ）｝・・・・・（５）
γ＝（Ｄ_Ｓ／Ｄ）＊｛（Ｂ_Ｓ／Ｗ_Ｓ）／（Ｂ／Ｗ）｝・・・・・（６）
なお、Ｄ_Ｓは、基準となる距離（以下、基準距離と呼ぶ）であり、Ｒ_Ｓ，Ｇ_Ｓ，Ｂ_Ｓ，Ｗ_Ｓは、Ｒ，Ｇ，Ｂの色合いが最適な画像パターンをスクリーン１に投影した時に、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄが所定量の反射光を受光するまでにかかる時間をＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗごとに設定した基準データ蓄積時間を表している。補正値αは、測定したスクリーンまでの距離Ｄと基準距離Ｄ_Ｓとの比率と、測定したセンサの受光時間（Ｒ／Ｗ）と基準値となる受光時間（Ｒ_Ｓ／Ｗ_Ｓ）との比率とから求められる。補正値β、γについても同様である。 When recording of the data accumulation time is completed for all the colors R, G, B, and W (step S35 / YES), the following equations (4), (5), and (6) are used to calculate R, G, Correction values α, β, and γ for B are obtained, and color correction and shading correction of the projected image are performed simultaneously (step S36).
α = (D _S / D) * {(R _S / W _S ) / (R / W)} (4)
β = (D _S / D) * {(G _S / W _S ) / (G / W)} (5)
γ = (D _S / D) * {(B _S / W _S ) / (B / W)} (6)
Incidentally, _{D S} is a reference distance (hereinafter, the reference distance is referred to as) _{_{_{a, R S, G S, B}}} S, W S is R, G, tint B is an optimal image pattern on the screen 1 This represents a reference data accumulation time in which the time taken for the line sensors 31c and 31d to receive a predetermined amount of reflected light when projected is set for each of R, G, B, and W. The correction value alpha, the ratio of the ratio between the distance D and the reference distance D _S to the measured screen, and the light receiving time of the measured sensor (R / W) and the reference value become photodetection time (R S _{/ W} _S) It is demanded from. The same applies to the correction values β and γ.

式（４），（５），（６）を変形すると、
α＊Ｄ＊Ｒ／Ｗ＝Ｄ_Ｓ＊Ｒ_Ｓ／Ｗ_Ｓ・・・・・（４’）
β＊Ｄ＊Ｇ／Ｗ＝Ｄ_Ｓ＊Ｇ_Ｓ／Ｗ_Ｓ・・・・・（５’）
γ＊Ｄ＊Ｂ／Ｗ＝Ｄ_Ｓ＊Ｂ_Ｓ／Ｗ_Ｓ・・・・・（６’）
となる。 When equations (4), (5) and (6) are transformed,
α * D * R / W = D _S * R _S / W _S (4 ′)
_{_{β * D * G / W =}} D S * G S / W S ····· (5 ')
γ * D * B / W = D _S * B _S / W _S (6 ′)
It becomes.

式（４’），（５’），（６’）の右辺の（Ｄ_Ｓ＊Ｒ_Ｓ／Ｗ_Ｓ），（Ｄ_Ｓ＊Ｇ_Ｓ／Ｗ_Ｓ），（Ｄ_Ｓ＊Ｂ_Ｓ／Ｗ_Ｓ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色合いと濃淡とを考慮して最も好ましい値に設定されているので、測定した距離Ｄと測定したＲ，Ｇ，Ｂのセンサデータの受光時間とからα，β，γの値を求め、測定して得られたＲ，Ｇ，ＢをαＲ，βＧ，γＢに調整することでＲ，Ｇ，Ｂの色合い（Ｒ，Ｇ，Ｂの色のバランス）を保ちつつ、距離に応じた濃淡に調整することができる。 Formula (4 '), (5'), (6 ') of the right-hand side of _{_{_{_{(D S * R S / W}}}} S), (D S * G S / W S), (D S * B S / W S) Is set to the most preferable value in consideration of the shades and shades of R, G, and B. Therefore, α, β, and from the measured distance D and the light reception time of the measured R, G, and B sensor data While obtaining the value of γ and adjusting R, G, B obtained by measurement to αR, βG, γB, while maintaining the hue of R, G, B (the balance of colors of R, G, B), It is possible to adjust the shading according to the distance.

このような色補正方法であっても、投影画像の色合いと濃淡とをスクリーン１までの距離に応じて最適な値に補正することができる。 Even with such a color correction method, the hue and shading of the projected image can be corrected to optimum values according to the distance to the screen 1.

なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、測距装置にモニタセルを設けて、調整用色画像の測定をモニタセルで行ってもよい。この場合、図１４に示すようにラインセンサ３１ｃに隣接してモニタセルＭを設け、距離の測定をラインセンサ３１ｃ，３１ｄで行い、スクリーン１に投影された調整用色画像の反射光をこのモニタセルＭで受光して、色補正のためのデータを出力する。また、上述した実施例１では、調整用色画像としてＷ，Ｒ，Ｇ，Ｂのすべてを含む色画像を使用し、実施例２では、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂの単色画像を使用しているが、実施例１において単色画像を使用することも可能であるし、実施例２において複数色を含む色画像を使用することも可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, a monitor cell may be provided in the distance measuring device, and the adjustment color image may be measured by the monitor cell. In this case, as shown in FIG. 14, the monitor cell M is provided adjacent to the line sensor 31c, the distance is measured by the line sensors 31c and 31d, and the reflected light of the color image for adjustment projected on the screen 1 is reflected on the monitor cell M. And receive data for color correction. In the first embodiment, a color image including all of W, R, G, and B is used as the adjustment color image. In the second embodiment, a single color image of W, R, G, and B is used. However, a single color image can be used in the first embodiment, and a color image including a plurality of colors can be used in the second embodiment.

プロジェクタ装置２の構成を示す図である。2 is a diagram showing a configuration of a projector device 2. FIG. 自動焦点検出装置２０の演算部２２の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a calculation unit 22 of an automatic focus detection device 20. FIG. 山登りオートフォーカスについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating hill-climbing autofocus. プロジェクタ装置を正面から見た構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which looked at the projector apparatus from the front. （Ａ）はスクリーン１の水平方向に対する傾斜角度を説明するための図であり、（Ｂ）はスクリーン１の垂直方向に対する傾斜角度を説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the inclination angle with respect to the horizontal direction of the screen 1, (B) is a figure for demonstrating the inclination angle with respect to the vertical direction of the screen 1. FIG. パッシブ測距装置によりスクリーンを測距する様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that a screen distance-measures with a passive ranging device. ラインセンサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a line sensor. スクリーンに投影される調整用色画像のパターンを示す図である。It is a figure which shows the pattern of the color image for adjustment projected on a screen. 第１実施例の色補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the color correction procedure of 1st Example. オートフォーカスの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of an autofocus. 台形歪み補正の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of trapezoid distortion correction. スクリーン１の傾斜角度の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the inclination angle of the screen. 第２実施例の色補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the color correction procedure of 2nd Example. モニタセルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a monitor cell. 特許文献１に開示されたプロジェクタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projector disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献１に開示されたプロジェクタの動作手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation procedure of the projector disclosed in Patent Document 1.

符号の説明Explanation of symbols

１スクリーン２プロジェクタ装置
３制御部４メモリ部
５投影画像生成部６表示駆動部
７光学系駆動部８投影レンズ光学系
２０自動焦点検出装置２１受光センサ
２２演算部３０第１パッシブ測距装置
３１撮像部３２演算部
４０第２パッシブ測距装置４１撮像部
４２演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screen 2 Projector apparatus 3 Control part 4 Memory part 5 Projection image production | generation part 6 Display drive part 7 Optical system drive part 8 Projection lens optical system 20 Automatic focus detection apparatus 21 Light reception sensor 22 Calculation part 30 1st passive ranging device 31 Imaging Unit 32 Calculation unit 40 Second passive distance measuring device 41 Imaging unit 42 Calculation unit

Claims

スクリーンに投影された画像の反射光を受光するセンサを備え、前記スクリーンまでの距離を測定する測距手段と、
所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の反射光を単位時間に受光した基準受光量と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶した記憶手段と、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記単位時間に前記センサが受光する受光量を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光量と前記基準受光量との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正する制御手段と、を有することを特徴とするプロジェクタ装置。 A distance measuring means comprising a sensor for receiving reflected light of an image projected on the screen, and measuring a distance to the screen;
Storage means for storing a reference received light amount by which the sensor receives reflected light of the image per unit time and a reference distance to the screen when the image of a desired color and shade is projected onto the screen;
The amount of received light received by the sensor per unit time for the reflected light of the image projected on the screen is measured, the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, and the measured amount of received light And a control unit that corrects the hue and shading of the image in accordance with the ratio to the reference amount of received light.

スクリーンに投影された画像の反射光を受光するセンサを備え、前記スクリーンまでの距離を測定する測距手段と、
所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の所定量の反射光を受光するまでにかかる基準受光時間と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶した記憶手段と、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記センサが前記所定量受光するまでにかかる受光時間を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光時間と前記基準受光時間との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正する制御手段と、を有することを特徴とするプロジェクタ装置。 A distance measuring means comprising a sensor for receiving reflected light of an image projected on the screen, and measuring a distance to the screen;
Storage means for storing a reference light reception time required for the sensor to receive a predetermined amount of reflected light of the image and a reference distance to the screen when the image having a desired color and shade is projected onto the screen When,
The light reception time required for the sensor to receive the predetermined amount of reflected light of the image projected on the screen is measured, the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, and the measured light reception And a control unit that corrects the hue and shading of the image in accordance with a ratio between the time and the reference light receiving time.

前記画像は補正するすべての色画像を含むことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ装置。 The projector apparatus according to claim 1, wherein the image includes all color images to be corrected.

画像をスクリーンに投影し、該画像の反射光をセンサで受光して前記スクリーンまでの距離を測定するステップと、
所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが単位時間に該画像の反射光を受光する基準受光量と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶するステップと、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を前記センサが単位時間に受光する受光量を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光量と前記基準受光量との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正するステップと、を有することを特徴とする色補正方法。 Projecting an image on a screen, receiving reflected light of the image with a sensor, and measuring a distance to the screen;
Storing a reference received light amount by which the sensor receives reflected light of the image per unit time and a reference distance to the screen when the image of a desired color and shade is projected onto the screen;
The amount of light received by the sensor to receive reflected light of the image projected on the screen per unit time is measured, the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance, the measured amount of received light and the And a step of correcting the hue and shading of the image in accordance with a ratio to a reference light reception amount.

画像をスクリーンに投影し、該画像の反射光をセンサで受光して前記スクリーンまでの距離を測定するステップと、
所望の色合い及び濃淡の前記画像を前記スクリーンに投影した時に、前記センサが該画像の所定量の反射光を受光するまでにかかる基準受光時間と、前記スクリーンまでの基準距離とを記憶するステップと、
前記センサが前記スクリーンに投影された前記画像の前記所定量の反射光を受光するまでにかかる受光時間を測定し、測定時の前記スクリーンまでの距離と前記基準距離との比率と、測定した前記受光時間と前記基準受光時間との比率とに応じて、前記画像の色合いと濃淡とを補正するステップと、を有することを特徴とする色補正方法。 Projecting an image on a screen, receiving reflected light of the image with a sensor, and measuring a distance to the screen;
Storing a reference light receiving time required for the sensor to receive a predetermined amount of reflected light of the image and a reference distance to the screen when the image having a desired color and shade is projected onto the screen; ,
The sensor measures the light reception time required to receive the predetermined amount of reflected light of the image projected on the screen, and measures the ratio of the distance to the screen at the time of measurement and the reference distance. And a step of correcting the hue and shading of the image in accordance with a ratio between the light receiving time and the reference light receiving time.