JP2005099574A - 幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム - Google Patents

Abstract

【課題】 幾何学補正において、光学中心の補正をレンズシフトに連動できる幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムを提供する。
【解決手段】 メモリ９に保持されている光学中心の位置とレンズの中央位置のデータとずれ量検出部８によってレンズ７の移動量を検出したずれ量とから、補正部１０がメモリ９内のデータとずれ量を利用して光学中心のずれを補正することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズシフト連動システムに関し、特に、光学中心補正を行うことができるレンズシフト連動システムに関する。

従来の幾何学補正では、レンズシフトが行われ、光学中心がレンズの中心からずれた場合、ユーザがスライドバーといった入力手段を用いて、試行錯誤して、手動で調整していた。

また、従来技術例として、投影レンズの任意のレンズシフトレベルに対応して、投影映像のむらを補正でき、品位の高い映像を投影することができる投射型表示装置がある（特許文献１参照）。
特開２００３−１８５０２号公報

上記特許文献１は、レンズシフトの量を検知して最適なむらの補正を行っているが、レンズシフトの量から光学中心のずれ量を算出して、光学中心の補正を行うことは記載されていない。

また、従来の幾何学補正の問題点は、レンズシフトの移動量と光学中心のずれ量の双方に、一定の関係式が無いため、レンズシフトの移動量に対する光学中心のずれ量が不明瞭である。さらに、光学中心がレンズの中心からずれた場合、ユーザ自身が光学中心の補正を行う。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、幾何学補正において、光学中心の補正をレンズシフトに連動できるレンズシフト連動システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムは、スクリーンに画像を投射するプロジェクタであって、レンズを上下左右方向に移動させることができるレンズ制御手段と、レンズ制御手段によって、スクリーンに対する光学中心のずれ量を検出するずれ量検出手段と、予めレンズの中央位置データと光学中心の位置データが記憶されている記憶手段と、ずれ量検出手段によってレンズの移動量からずれ量を検出した検出データと記憶手段に記憶されているレンズの中央位置と光学中心の位置を連動させて、光学中心のずれを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムであって、補正手段は、ずれ量検出手段によって得られたレンズのずれ量と記憶手段に記憶されているデータを比較して、最適な幾何学補正を行い光学中心を得ることができることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムであって、補正手段は、ずれ量検出手段によって得られたレンズのずれ量と記憶手段に記憶されているデータを比較した結果をプロジェクタと通信手段を用いて外部に接続されているコンピュータ端末に送信することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムであって、コンピュータ端末は、補正手段から送信されたずれ量検出手段によって得られたレンズのずれ量と記憶手段に記憶されているデータを演算することができ、演算結果から光学中心のずれ量を取得することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムであって、コンピュータ端末は、取得した演算結果をプロジェクタに送信し、演算結果からレンズ制御部がレンズを制御することで光学中心の補正を行うことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システムであって、コンピュータ端末は、光学中心のずれ量を取得するために、予め光学中心の位置及びレンズの中央位置のデータを保持するデータ保持手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、レンズシフトで移動したレンズの移動量に対する光学中心のずれ量を自動的に検出、取得することができるため、レンズシフトに連動して、自動的に光学中心補正ができる。

本発明は、幾何学補正において、光学中心の補正を、レンズシフトに連動できる構成を提供するものである。そこで、レンズシフト機能を搭載するプロジェクタの場合、プロジェクタの位置を動かすことなく、レンズを上下左右方向に移動させることにより、スクリーンに投射される投射面を移動させることが可能である。

この場合、レンズを移動させると、光学中心がずれてしまい、幾何学補正を行う際、ずれた光学中心を補正したのち、幾何学的な歪みを補正しなければ、正常な歪み補正を行うことができない。しかし、ユーザにとって、どの程度、レンズがシフトすると、どの程度、光学中心がずれるのか、予想することが困難である。

以上のことから、プロジェクタの生産時に、セット毎にばらつきがあると予想される光学中心の位置と、レンズの中央位置のデータをプロジェクタ内部（または、外部（コンピュータやメモリカードなど））に保持し、レンズの移動量に合わせて、ずれる光学中心のずれ量を事前に推定することで、レンズシフトの移動量に連動して、自動的に光学中心のずれ量を検出し、それを利用して、光学中心のずれを補正できるシステムを提供する。

次に図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、光学中心補正のレンズシフト連動システムの構成を示した図である。
レンズシフト連動システムは、曲面スクリーン１（または、球面、壁の角、カーテンなど、平面ではなく、何らかの幾何学的な補正を必要とするスクリーンとし、図７、図８を参照）と、レンズシフト機能を搭載し、映像を投射するプロジェクタ２と演算処理用のコンピュータ（以下、ＰＣとする）５から構成され、プロジェクタ２とＰＣ５は、双方向通信が可能な通信用ケーブル６で接続されており、双方の情報をやり取りできるものとする。

図２は、プロジェクタの構成を示した図である。
プロジェクタ２は、レンズ７とずれ量検出部８、メモリ９、補正部１０、送受信部１１から構成され、ＰＣ５は、送受信部１２とアプリケーション１３から構成される。

レンズ７は、ユーザの操作により、上下左右方向にレンズ７をシフトさせる。ずれ量検出部８は、レンズ７による上下左右方向にシフトしたレンズ７の移動量により、光学中心のずれ量を検出する。メモリ９は、ずれ量の検出に必要なデータを蓄積する。

補正部１０は、ずれ量検出部８から光学中心のずれ量を取得し、幾何学補正を行う。送受信部１１は、幾何学補正機能を有するＰＣ５に対して光学中心のずれ量のデータを送信する。送受信部１２は、プロジェクタ２の送受信部１１から送信された光学中心のずれ量のデータを受信する。アプリケーション１３は、幾何学補正機能を有するアプリケーションである。

次に図３のフローチャートを参照して、本発明の実施形態の処理動作を説明する。
まず、ユーザがレンズシフト操作を行う（ステップＳ１）。次に、ユーザのレンズ操作に対して、レンズ７をシフトさせる（ステップＳ２）。次に、レンズ７の移動量を得る（ステップＳ３）。ここでは、元のレンズ７位置と移動したレンズ位置の差分から、レンズ７の移動量を割り出す。

次に、値が変化したか否かを判断する（ステップＳ４）。ここでは、レンズ７の移動量がない場合（ステップＳ４／ＮＯ）は、ユーザの操作があるまで待機する。レンズの移動量がある場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）は、次にメモリ９の内部データを参照し、光学中心のずれ量を得る（ステップＳ５）。ここでは、レンズの移動量から、プロジェクタ２内部に保持しているレンズの移動量に対する光学中心のずれ量をデータまたは、演算により推定し、取得する。

次に、変化した量を幾何学補正システムに送る（ステップＳ６）。ここでは、取得した光学中心のずれの変化量をアプリケーション１３に送る。さらに、値に応じて光学中心の補正を自動で行う（ステップＳ７）。ここでは、ステップＳ５で得られたずれ量に応じて、自動的に光学中心の補正を行う。

次に図４〜図６を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態は、プロジェクタ２のみで光学中心補正を行うレンズシフト連動システムである。
図４は、本発明の第２の実施形態である光学中心補正のレンズシフト連動システムの構成を示した図である。図５は、本発明の第２の実施形態であるプロジェクタの構成を示している。なお、図１、図２と同一部分には同一符号を付して説明する。

第２の実施形態である光学中心補正のレンズシフト連動システムは、図４に示すように、曲面スクリーン１（図７、図８を参照）とプロジェクタ２から構成されている。プロジェクタ２は、図５に示すように、レンズ７とずれ量検出部８、メモリ９、補正部１０から構成されている。

レンズ７は、ユーザの操作により、上下左右方向にレンズ７をシフトさせる。ずれ量検出部８は、レンズ７による上下左右方向にシフトしたレンズ７の移動量により、光学中心のずれ量を検出する。メモリ９は、ずれ量の検出に必要なデータを蓄積している。補正部１０は、ずれ量検出部８から光学中心のずれ量を取得し、幾何学補正を行う。さらに、補正部１０は、図２で示すアプリケーション１３が有する幾何学補正機能も設けられている。

次に、図６から本発明の第２の実施形態の処理動作を説明する。
まず、ユーザによるレンズシフト操作を行う（ステップＳ１０）。次に、ユーザのレンズシフトの操作に対して、レンズ７をシフトさせる（ステップＳ１１）次に、レンズ７の移動量を得る（ステップＳ１２）。ここでは、元のレンズ位置と移動したレンズ位置の差分から、レンズの移動量を割り出す。

次に、値が変化した否かを判断する（ステップＳ１３）。ここでは、レンズの移動量がない場合（ステップＳ１３／ＮＯ）は、ユーザの操作があるまで待機する。レンズの移動量がある場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、次に内部データを参照し、光学中心のずれ量を得る（ステップＳ１４）。ここでは、レンズ７の移動量から、プロジェクタ２内部に保持されているレンズの移動量に対する光学中心のずれ量をデータまたは、演算により推定し、取得する。次に、値に応じて光学中心の補正を自動で行う（ステップＳ１５）。ここでは、ステップＳ１４で得られたずれ量に応じて、自動的に光学中心の補正を行う。

本発明の第１の実施形態におけるレンズシフト連動システムの構成を示した図である。 本発明の第１の実施形態におけるプロジェクタの構成を示した図である。 本発明の第１の実施形態におけるレンズシフト連動システムの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態におけるレンズシフト連動システムの構成を示した図である。 本発明の第２の実施形態におけるプロジェクタの構成を示した図である。 本発明の第２の実施形態におけるレンズシフト連動システムの処理動作を示すフローチャートである。 曲面スクリーンの例を示した図である。 曲面スクリーンの例を示した図である。

符号の説明

１ 曲面スクリーン
２ プロジェクタ
３ 投射面（前）
４ 投射面（後）
５ ＰＣ
６ 通信用ケーブル
７ レンズ
８ ずれ量検出部
９ メモリ
１０ 補正部
１１、１２ 送受信部
１３ アプリケーション

Claims (6)

1. スクリーンに画像を投射するプロジェクタであって、
   レンズを上下左右方向に移動させることができるレンズ制御手段と、
   前記レンズ制御手段によって、前記スクリーンに対する光学中心のずれ量を検出するずれ量検出手段と、
   予めレンズの中央位置データと光学中心の位置データが記憶されている記憶手段と、
   前記ずれ量検出手段によって前記レンズの移動量からずれ量を検出した検出データと記憶手段に記憶されている前記レンズの中央位置と光学中心の位置を連動させて、光学中心のずれを補正する補正手段とを備えることを特徴とする幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。
2. 前記補正手段は、前記ずれ量検出手段によって得られた前記レンズのずれ量と前記記憶手段に記憶されているデータを比較して、最適な幾何学補正を行い光学中心を得ることができることを特徴とする請求項１記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。
3. 前記補正手段は、前記ずれ量検出手段によって得られた前記レンズのずれ量と前記記憶手段に記憶されているデータを比較した結果をプロジェクタと通信手段を用いて外部に接続されているコンピュータ端末に送信することを特徴とする請求項１または２記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。
4. 前記コンピュータ端末は、前記補正手段から送信された前記ずれ量検出手段によって得られた前記レンズのずれ量と前記記憶手段に記憶されているデータを演算することができ、演算結果から光学中心のずれ量を取得することを特徴とする請求項３記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。
5. 前記コンピュータ端末は、取得した演算結果を前記プロジェクタに送信し、演算結果から前記レンズ制御部がレンズを制御することで光学中心の補正を行うことを特徴とする請求項４記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。
6. 前記コンピュータ端末は、光学中心のずれ量を取得するために、予め光学中心の位置及びレンズの中央位置のデータを保持するデータ保持手段を有することを特徴とする請求項５記載の幾何学補正における光学中心補正のレンズシフト連動システム。

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