專利名稱：投影機(jī)和投影機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在屏幕等的投影對象物上投影圖像的投影機(jī)，具體是涉及具有能夠改變投影的投影圖像的尺寸(投影范圍)的變焦透鏡和拍攝投影圖像的攝像部的投影機(jī)和該投影機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
人們知道近些年來的投影機(jī)，具有變焦透鏡作為投影透鏡，通過驅(qū)動(dòng)該變焦透鏡而變更該變焦透鏡的變焦量，能夠自由地改變在屏幕上形成的圖像的投影范圍。
將這樣的投影機(jī)設(shè)置在屏幕的前方時(shí)，為了利用從投影機(jī)投影到屏幕上的投影光在屏幕上適當(dāng)?shù)仫@示圖像，需要預(yù)先在投影機(jī)中進(jìn)行變焦調(diào)整、梯形畸變矯正或聚焦調(diào)整等的各種調(diào)整。
但是，在具有可移動(dòng)性的投影機(jī)的情況下，在每次設(shè)置投影機(jī)時(shí)，由于投影機(jī)與屏幕的相對位置有可能改變，所以每次用戶都必須進(jìn)行上述的各種調(diào)整，非常麻煩。
因此，現(xiàn)有的例如特開2000-241874號公報(bào)所述的技術(shù)，是在投影機(jī)上設(shè)置監(jiān)視攝像機(jī)，并且當(dāng)在屏幕的前方設(shè)置蓋該投影機(jī)時(shí)，首先由投影機(jī)將調(diào)整用圖案圖像投影顯示在屏幕上，利用監(jiān)視攝像機(jī)拍攝顯示該圖案圖像的屏幕，然后對該拍攝圖像進(jìn)行分析并根據(jù)其分析結(jié)果自動(dòng)地進(jìn)行上述的各種調(diào)整。
通常，上述監(jiān)視攝像機(jī)具有將從透鏡入射的光變換為電信號的CCD(Charge Coupled Device)等，為了使拍攝圖像的整體的亮度成為預(yù)先設(shè)定的值(曝光目標(biāo)值)，具有變更快門速度、增益(靈敏度)和光圈等的自動(dòng)曝光調(diào)整功能。
圖9是用于說明現(xiàn)有的監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能的效果的說明圖。在圖9中，上部表示顯示調(diào)整用圖案圖像的屏幕，中部表示由監(jiān)視攝像機(jī)拍攝該屏幕而得到的拍攝圖像，下部表示在該拍攝圖像中表示沿中央的水平線(虛線)排列的各像素的亮度的值。此外，圖9(A)表示投影機(jī)在通常的輝度設(shè)定時(shí)的狀態(tài)，圖9(B)表示投影機(jī)在低輝度設(shè)定時(shí)的狀態(tài)。另外，表示拍攝圖像的各像素的亮度的值以下稱為灰度值。該灰度值是根據(jù)從監(jiān)視攝像機(jī)(CCD模塊)輸出的拍攝圖像的圖像信號得到的值。此外，如圖所示，圖9(A)、(B)的投影范圍都是相同的。
在圖9中，調(diào)整用圖案圖像是全面白色的圖像，如上部所示，在屏幕上，作為調(diào)整用圖案圖像所顯示的白色部分的范圍是上述的投影范圍。由監(jiān)視攝像機(jī)拍攝而得到的拍攝圖像如中部所示。另外，在下部，橫軸與拍攝圖像的中央水平線上的各像素的位置對應(yīng)，縱軸表示各像素的灰度值。
在投影機(jī)中，當(dāng)光源燈的輝度設(shè)定為低輝度時(shí)，與通常的輝度設(shè)定時(shí)相比，從投影機(jī)投影的投影光的輝度變低。因此，如圖9(B)所示，屏幕上顯示的調(diào)整用圖案圖像的亮度也比圖9(A)的通常的輝度設(shè)定時(shí)暗。但是，當(dāng)由監(jiān)視攝像機(jī)使自動(dòng)曝光功能動(dòng)作而拍攝該調(diào)整用圖案圖像時(shí)，由于即使被攝體暗也通過調(diào)整快門速度、感光度和光圈等使拍攝圖像整體的亮度變得適當(dāng)，所以如圖9(B)所示，在該拍攝圖像中，調(diào)整用圖案圖像的亮度與圖9(A)的通常的輝度設(shè)定時(shí)相比沒有什么改變。因此，在拍攝圖像中，由于黑色部分、即投影范圍外的部分暗到幾乎能夠忽略的程度，所以將黑色部分中的各像素的灰度值視為0，對此，白色部分、即調(diào)整用圖案圖像部分中的各像素的灰度值基本仍然保持所期望的灰度值Lt而沒有變化。
這樣，通過在監(jiān)視攝像機(jī)中使自動(dòng)曝光調(diào)整功能動(dòng)作，在投影機(jī)中，即使將光源燈設(shè)定為低輝度而屏幕上顯示的調(diào)整用圖案圖像的亮度變暗，在拍攝圖像中也能夠?qū)咨糠?、即調(diào)整用圖案圖像部分的各像素的灰度值與通常的輝度設(shè)定時(shí)同樣地維持為所期望的灰度值Lt。這并不限于低輝度設(shè)定時(shí)，在光源燈隨著時(shí)間的推移其輝度降低的情況下也一樣。
但是，在具有上述的變焦透鏡和監(jiān)視攝像機(jī)的投影機(jī)中，當(dāng)改變變焦透鏡的變焦量從而使屏幕上的投影范圍改變時(shí)，由于監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能將引起以下的問題。
圖10是用于說明現(xiàn)有的改變變焦量時(shí)的由于監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能引起的問題的說明圖。在圖10中，與圖9一樣，上部表示顯示調(diào)整用圖案圖像的屏幕，中部表示該屏幕的拍攝圖像，下部表示該拍攝圖像中的像素的灰度值。此外，圖10(A)表示將變焦透鏡的變焦量變更為中間值時(shí)的狀態(tài)，圖10(B)表示將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為與中間值相比位于廣角側(cè)(大)時(shí)的狀態(tài)，圖10(C)表示將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為與中間值相比位于望遠(yuǎn)側(cè)(小)時(shí)的狀態(tài)。
當(dāng)將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為與中間值相比位于廣角側(cè)時(shí)，如圖10(B)的上部所示，屏幕上的投影范圍的面積與設(shè)定為圖10(A)的中間值時(shí)的情況相比變大，從而顯示的圖案圖像也擴(kuò)大了。因此，當(dāng)由監(jiān)視攝像機(jī)拍攝調(diào)整用圖案圖像時(shí)，如圖10(B)的中部所示，在拍攝圖像中白色部分、即調(diào)整用圖案圖像的部分的面積與圖10(A)的設(shè)定為中間值的情況相比變大，而黑色部分、即投影范圍外的部分的面積變小。
這時(shí)，當(dāng)使自動(dòng)曝光調(diào)整功能動(dòng)作而進(jìn)行監(jiān)視攝像機(jī)的攝影時(shí)，將拍攝圖像的整體的亮度作為曝光計(jì)算值計(jì)算，以使該曝光計(jì)算值與預(yù)先設(shè)定的曝光目標(biāo)值相等的方式控制快門速度、增益和光圈等。其中，拍攝圖像的整體的亮度是將在CCD的各像素檢測出的光變換為電信號并放大的量的總和，該值與該拍攝圖像中的各像素的灰度值的平均值成比例。因此，通常曝光計(jì)算值使用拍攝圖像中的全像素的灰度值的平均值。
另一方面，由于曝光目標(biāo)值是預(yù)先設(shè)定的指定值，所以，如圖10(A)所示，當(dāng)變焦量設(shè)定為中間值時(shí)，如果曝光計(jì)算值與該曝光目標(biāo)值一致，則如上所述，當(dāng)將變焦量設(shè)定為與中間值相比位于廣角側(cè)而拍攝圖像的白色部分的面積擴(kuò)大時(shí)，與該面積的擴(kuò)大相應(yīng)地全像素的灰度值的平均值、即曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值相比也增大。結(jié)果，當(dāng)使自動(dòng)曝光調(diào)整功能動(dòng)作以使曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值相等的方式改變快門速度、增益和光圈等而時(shí)，拍攝圖像的全像素的灰度值的平均值降低。如上所述，由于在拍攝圖像中黑色部分暗到能夠忽視的程度而將黑色部分的各像素的灰度值視為0，所以如圖10(B)的下部所示，全像素的灰度值的平均值降低意味著白色部分的各像素的灰度值變得比所期望的灰度值Lt還低。
相反，當(dāng)將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為與中間值相比位于望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)，如圖10(C)的上部所示，屏幕上的投影范圍的面積與圖10(A)的設(shè)定為中間值時(shí)的情況相比變小，顯示的圖案圖像也縮小了。因此，當(dāng)由監(jiān)視攝像機(jī)拍攝該圖案圖像時(shí)，如圖10(C)的中部所示，在該拍攝圖像中白色部分、即調(diào)整用圖案圖像的部分的面積比(A)的中間值小，而黑色部分、即投影范圍外的部分的面積擴(kuò)大。
當(dāng)拍攝圖像的白色部分的面積變小時(shí)，與其變小相應(yīng)地全像素的灰度值的平均值、即曝光計(jì)算值也變得比曝光目標(biāo)值低。結(jié)果，當(dāng)使自動(dòng)曝光調(diào)整功能動(dòng)作而改變快門速度、增益和光圈等使曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值相等時(shí)，拍攝圖像的全像素的灰度值的平均值增大，結(jié)果，如圖10(C)的下部所示，白色部分的各像素的灰度值比所期望的灰度值Lt大。
如以上說明，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為與中間值相比位于廣角側(cè)而屏幕上的投影范圍擴(kuò)大時(shí)，由于監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能導(dǎo)致拍攝圖像中的白色部分的各像素的灰度值比所期望的灰度值Lt低，相反，當(dāng)設(shè)定為與中間值相比位于望遠(yuǎn)側(cè)而投影范圍變小時(shí)，白色部分的各像素的灰度值比所期望的灰度值Lt增大，因此不論哪種情況，都無法將白色部分的灰度值的平均值維持為所期望的灰度值Lt。
因此，當(dāng)由于變焦透鏡的變焦量的變化拍攝圖像中的白色部分的灰度值的平均值偏離所期望的灰度值Lt時(shí)，如上所述，在其后對拍攝圖像進(jìn)行分析并根據(jù)其分析結(jié)果自動(dòng)地進(jìn)行各種調(diào)整時(shí)，存在根據(jù)調(diào)整的內(nèi)容無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整的問題。
這樣的問題不僅限于調(diào)整用圖案圖像是全面白的情況，在白色以外的其它特定的色(例如綠色等)時(shí)或者不是全面而是一部分時(shí)也同樣會出現(xiàn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于即使投影機(jī)所具有的變焦透鏡的變焦量改變也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
為了解決上述問題的至少一部分，在本發(fā)明中采用了以下的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第1投影機(jī)，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)，具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；拍攝上述投影的指定的圖像的攝像部；以及進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的攝像控制部；其中，上述攝像控制部根據(jù)上述變焦透鏡的變焦量設(shè)定上述拍攝的拍攝圖像的曝光計(jì)算對象范圍，根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述曝光調(diào)整。
所謂“指定的圖像”，是對曝光調(diào)整用所準(zhǔn)備的調(diào)整用圖案圖像。作為該調(diào)整用圖案圖像，例如，可以使用全面白色的圖像、具有指定的灰度圖案的圖像或標(biāo)識(Logo)等。曝光計(jì)算對象范圍例如可以采用矩形的范圍，也可以采用其它形狀的范圍。此外，曝光計(jì)算對象范圍例如可以采用拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍，也可以采用包含調(diào)整用圖案圖像的指定的范圍，也可以采用調(diào)整用圖案圖像的內(nèi)部的指定的范圍。但是，拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對的位置關(guān)系與變焦透鏡的變焦量無關(guān)而成為一定。另外，所謂“曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等”，是指即使曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值不是嚴(yán)格地相等，只要使兩者之差收斂在指定的范圍內(nèi)即可。另外，進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)整時(shí)的指定的曝光目標(biāo)值與變焦透鏡的變焦量無關(guān)而成為一定。這些在后述的本發(fā)明的第2投影機(jī)中也是相同的。
如前面說明的，在現(xiàn)有的投影機(jī)中，在進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)整時(shí)，將曝光計(jì)算對象范圍與變焦透鏡的變焦量無關(guān)地作為拍攝圖像全體。對此，在本發(fā)明中，根據(jù)變焦透鏡的變焦量、即根據(jù)調(diào)整用圖案圖像的投影范圍變更曝光計(jì)算對象范圍。例如，以將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為指定的基準(zhǔn)值時(shí)的調(diào)整用圖案圖像的投影范圍為基準(zhǔn)范圍，將這時(shí)的拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍作為基準(zhǔn)曝光計(jì)算對象范圍。并且，當(dāng)改變變焦量使調(diào)整用圖案圖像的投影范圍為基準(zhǔn)范圍的a倍時(shí)，使曝光計(jì)算對象范圍也成為基準(zhǔn)曝光計(jì)算對象范圍的a倍。
這樣，即使變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對位置關(guān)系保持一定，換言之，能夠使調(diào)整用圖案圖像的范圍的面積占拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍的比例與變焦量無關(guān)地保持一定而計(jì)算曝光計(jì)算值。因此，能夠使曝光計(jì)算值與變焦量無關(guān)地大致維持為一定。結(jié)果，通過按照使該曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行曝光調(diào)整，即使變焦透鏡的變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
在上述投影機(jī)中，也可以是上述攝像控制部，相對于上述變焦量是第1變焦量時(shí)的上述曝光計(jì)算對象范圍，當(dāng)上述變焦量是比上述第1變焦量大的第2變焦量時(shí)，更大地設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
這樣，即使變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
此外，在本發(fā)明的第1投影機(jī)中，上述攝像控制部，根據(jù)上述變焦量利用指定的運(yùn)算設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
變焦透鏡的變焦量與投影圖像的倍率的關(guān)系是預(yù)先知道的。因此，曝光計(jì)算對象范圍能夠利用指定的運(yùn)算容易地進(jìn)行設(shè)定。
此外，在本發(fā)明的第1投影機(jī)中，還具有對于上述指定的圖像準(zhǔn)備的記錄了上述變焦量與上述曝光計(jì)算對象范圍的關(guān)系的指定的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，其中，上述攝像控制部，參照上述曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，根據(jù)上述檢測出的變焦量設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
在曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中規(guī)定了各變焦量的最佳的曝光計(jì)算對象范圍。如前面的說明，由于變焦透鏡的變焦量與投影圖像的倍率的關(guān)系是預(yù)先知道的，所以曝光計(jì)算對象范圍表例如能夠利用指定的運(yùn)算預(yù)先進(jìn)行準(zhǔn)備。曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表也可以不通過指定的運(yùn)算而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。
利用本發(fā)明能夠比通過運(yùn)算進(jìn)行計(jì)算高速地設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。
本發(fā)明的第2投影機(jī)，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)，具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；拍攝上述投影的指定的圖像的攝像部；以及進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的攝像控制部；其中，上述拍攝的拍攝圖像具有灰度值比較高的高灰度區(qū)域和灰度值比較低的低灰度區(qū)域，上述攝像控制部，根據(jù)上述拍攝圖像推導(dǎo)出與上述高灰度區(qū)域的面積有關(guān)的指定的參數(shù)，根據(jù)該推導(dǎo)出的參數(shù)設(shè)定上述拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍，根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述曝光調(diào)整。
在本發(fā)明中，由于拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值比調(diào)整用圖案圖像的范圍外的灰度值高，所以調(diào)整用圖案圖像的范圍成為高灰度區(qū)域。作為“與面積有關(guān)的指定的參數(shù)”，除了面積本身以外，還有像素?cái)?shù)、調(diào)整用圖案圖像為矩形時(shí)的一邊的長度等。
如前面的說明，在現(xiàn)有的投影機(jī)中，在進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)整時(shí)，將曝光計(jì)算對象范圍與變焦透鏡的變焦量無關(guān)地作為拍攝圖像全體。對此，在本發(fā)明中，根據(jù)上述參數(shù)的值變更曝光計(jì)算對象范圍。例如，以將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為指定的基準(zhǔn)位置時(shí)的高灰度區(qū)域的面積為基準(zhǔn)面積，將這時(shí)的高灰度區(qū)域的范圍作為基準(zhǔn)曝光計(jì)算對象范圍。并且，當(dāng)改變變焦量使高灰度區(qū)域的面積為基準(zhǔn)面積的a倍時(shí)，使曝光計(jì)算對象范圍也成為基準(zhǔn)曝光計(jì)算對象范圍的a倍。
這樣，即使變焦量改變也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對的位置關(guān)系保持一定而計(jì)算曝光計(jì)算值。因此，能夠使曝光計(jì)算值與變焦量無關(guān)地大致維持為一定。結(jié)果，通過按照使該曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行曝光調(diào)整，即使變焦透鏡的變焦量改變也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
在上述投影機(jī)中，還具有對于上述指定的圖像準(zhǔn)備的記錄了上述參數(shù)與上述曝光計(jì)算對象范圍的關(guān)系的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，其中，上述攝像控制部，參照上述曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，根據(jù)上述參數(shù)設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
由于調(diào)整用圖案圖像的形狀預(yù)先知道，所以記錄上述參數(shù)的值與曝光計(jì)算對象范圍的關(guān)系的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表能夠預(yù)先進(jìn)行準(zhǔn)備。
另外，在本發(fā)明的第1或第2投影機(jī)中，當(dāng)具有變更投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的距離基準(zhǔn)位置的位移量的位移量變更部時(shí)，上述攝像控制部還可以根據(jù)上述位移量設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
當(dāng)為了使投影的圖像上下左右移動(dòng)而通過移動(dòng)透鏡、即所謂附加“傾斜”改變投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的距離基準(zhǔn)位置的位移量時(shí)，應(yīng)拍攝的圖像的投影位置也變化。由于位移量與圖像的投影位置的關(guān)系預(yù)先知道，所以也可以根據(jù)位移量設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。利用本發(fā)明，即使投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的距離基準(zhǔn)位置的位移量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
本發(fā)明不需要全部具有上述的各種特征，可以省略其中的一部分或適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。本發(fā)明除了采用上述的投影機(jī)的結(jié)構(gòu)外，也可以作為投影機(jī)的控制方法的發(fā)明而構(gòu)成。此外，也可以用實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)程序、存儲該程序的存儲媒體、包含該程序而在載波內(nèi)具體實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號等各種方式來實(shí)現(xiàn)。另外，在各種的方式中，都可以應(yīng)用前面所述的各種附加的要素。
當(dāng)將本發(fā)明作為計(jì)算機(jī)程序或存儲該程序的存儲媒體等而構(gòu)成時(shí)，可以作為控制投影機(jī)的動(dòng)作的程序整體而構(gòu)成，也可以僅構(gòu)成發(fā)揮本發(fā)明的功能的部分。此外，作為存儲媒體，可以利用軟盤或CD-ROM、DVD-ROM、光磁盤、IC卡、盒式ROM、穿孔卡、打印了條碼等符號的打印物、計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲裝置(RAM或ROM等存儲器)和外部存儲裝置等計(jì)算機(jī)能夠讀取的各種媒體。


圖1是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例1的投影機(jī)100的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖2(a)和(b)是表示曝光計(jì)算對象范圍的說明圖。
圖3是表示實(shí)施例1的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的內(nèi)容的說明圖。
圖4是表示實(shí)施例1的自動(dòng)曝光調(diào)整處理的流程的流程圖。
圖5(A)～(C)是表示改變變焦量時(shí)拍攝圖像中的白色部分的各像素的灰度值的說明圖。
圖6是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例2的投影機(jī)100A的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖7是表示實(shí)施例2的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的內(nèi)容的說明圖。
圖8是表示實(shí)施例2的自動(dòng)曝光調(diào)整處理的流程的流程圖。
圖9(A)和(B)是用于說明現(xiàn)有的監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能的效果的說明圖。
圖10(A)～(C)是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中改變變焦量時(shí)由于監(jiān)視攝像機(jī)的自動(dòng)曝光調(diào)整功能導(dǎo)致的問題的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)實(shí)施例按照以下的順序說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
A.投影機(jī)的結(jié)構(gòu)(實(shí)施例1)B.圖像投影動(dòng)作
C.曝光目標(biāo)值設(shè)定動(dòng)作D.實(shí)施例的效果E.實(shí)施例2F.變形例A.投影機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例1的投影機(jī)100的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。該投影機(jī)100是能夠利用變焦透鏡改變投影到屏幕上的圖像的投影范圍的液晶投影機(jī)。此外，該投影機(jī)100具有具備自動(dòng)曝光調(diào)整功能的監(jiān)視攝像機(jī)等，能夠利用監(jiān)視攝像機(jī)在進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)整的同時(shí)拍攝投影到屏幕上的調(diào)整用圖案圖像并對其拍攝圖像進(jìn)行分析，從而根據(jù)其分析結(jié)果進(jìn)行變焦調(diào)整、梯形畸變矯正、聚焦調(diào)整等的各種調(diào)整。
如圖所示，投影機(jī)100具有A/D變換部102、攝像部104、攝像控制部105、拍攝圖像存儲器106、曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表存儲部107、圖像處理部108、液晶面板驅(qū)動(dòng)部110、照明光學(xué)系統(tǒng)112、液晶面板114、具備變焦透鏡116的投影光學(xué)系統(tǒng)118、CPU120、變焦量檢測部122、變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124、遙控器控制部126和遙控器128。
在圖1中，雖然僅表示出CPU120通過總線與攝像控制部105、拍攝圖像存儲器106、圖像處理部108、液晶面板驅(qū)動(dòng)部110、變焦量檢測部122、變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124、遙控器控制部126連接，但實(shí)際上也與其它結(jié)構(gòu)部連接。此外，攝像部104具有CCD，攝像部104和攝像控制部105構(gòu)成作為監(jiān)視攝像機(jī)的CCD模塊130。該CCD模塊130固定在投影機(jī)100中。變焦量檢測部122例如可以由變焦編碼器等構(gòu)成。
B.圖像投影動(dòng)作下面，簡單地說明作為投影機(jī)100的一般動(dòng)作的圖像投影動(dòng)作。
在圖1中，當(dāng)用戶使用遙控器128指示圖像投影開始時(shí)，遙控器128將輸入的指示通過無線通信傳送給遙控器控制部126。遙控器控制部126通過總線將來自遙控器128的指示傳送給CPU120。CPU120根據(jù)該指示控制以圖像處理部108為主的各構(gòu)成部而進(jìn)行圖像投影動(dòng)作。
首先，A/D變換部102將從視頻播放機(jī)、電視機(jī)、DVD機(jī)播放機(jī)等輸出的模擬圖像信號或從個(gè)人計(jì)算機(jī)等輸出的模擬圖像信號輸入并將這些模擬圖像信號變換為數(shù)字圖像信號，并向圖像處理部108輸出。也可以不通過A/D變換部102而輸入數(shù)字圖像信號。圖像處理部108按照圖像的顯示狀態(tài)例如輝度、對比度、同步、跟蹤、色的濃度、色調(diào)等成為所期望的狀態(tài)的方式調(diào)整輸入的數(shù)字圖像信號并輸出給液晶面板驅(qū)動(dòng)部110。
液晶面板驅(qū)動(dòng)部110根據(jù)輸入的數(shù)字圖像信號驅(qū)動(dòng)液晶面板114。由此，在液晶面板114中根據(jù)圖像信息調(diào)制從照明光學(xué)系統(tǒng)112射出的照明光。投影光學(xué)系統(tǒng)118安裝在投影機(jī)100的箱體的前面，將由液晶面板114調(diào)制的投影光投影到屏幕(圖中未示出)上。由此，圖像投影顯示在屏幕上。另外，在本實(shí)施例中，投影機(jī)100作為在屏幕上進(jìn)行圖像的投影的投影機(jī)，但也可以是對簡單的墻壁等其它投影對象物進(jìn)行圖像的投影的投影機(jī)。
C.曝光計(jì)算范圍的設(shè)定下面，說明投影機(jī)100中的作為本發(fā)明的特征部分的曝光計(jì)算對象范圍的設(shè)定。
本實(shí)施例的投影機(jī)100，具有CCD模塊130等，能夠利用CCD模塊130拍攝投影到屏幕上的調(diào)整用圖案圖像并對其拍攝圖像進(jìn)行分析，并根據(jù)其分析結(jié)果進(jìn)行變焦調(diào)整、梯形畸變矯正、聚焦調(diào)整等各種調(diào)整。并且，投影機(jī)100在拍攝調(diào)整用圖案圖像時(shí)進(jìn)行自動(dòng)曝光調(diào)整。在進(jìn)行該自動(dòng)曝光調(diào)整時(shí)，隨時(shí)計(jì)算出曝光計(jì)算值。這時(shí)，成為曝光計(jì)算值的計(jì)算對象的拍攝圖像上的曝光計(jì)算對象范圍根據(jù)變焦透鏡116的變焦量進(jìn)行設(shè)定。
首先，當(dāng)用戶將投影機(jī)100設(shè)置到屏幕的前方所期望的位置后接通投影機(jī)100的電源時(shí)，投影機(jī)100為了進(jìn)行上述各種調(diào)整而將調(diào)整用圖案圖像投影顯示到屏幕上。
具體而言，圖像處理部108生成調(diào)整用圖案圖像并作為數(shù)字圖像信號向液晶面板驅(qū)動(dòng)部110輸出。如前所述，液晶面板驅(qū)動(dòng)部110根據(jù)輸入的數(shù)字圖像信號驅(qū)動(dòng)液晶面板114，液晶面板114根據(jù)該圖像信息調(diào)制從照明光學(xué)系統(tǒng)112射出的照明光。投影光學(xué)系統(tǒng)118通過變焦透鏡116等將由液晶面板114調(diào)制的投影光投影到屏幕上。由此，在屏幕上顯示調(diào)整用圖案圖像。在本實(shí)施例中，作為調(diào)整用圖案圖像使用全面白色的圖像。
這樣，在屏幕上顯示出調(diào)整用圖案圖像之后，接著，當(dāng)用戶操作應(yīng)調(diào)整屏幕上的投影范圍的大小的遙控器128的變焦按鈕(圖中未示出)而指示了變焦量的變更時(shí)，遙控器128將輸入的該指示通過無線通信傳送給遙控器控制部126。遙控器控制部126通過總線將來自遙控器128的指示傳送給CPU120。CPU120根據(jù)該指示控制變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124驅(qū)動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)118所具有的變焦透鏡116，改變變焦透鏡116的變焦量。然后，當(dāng)屏幕上的投影范圍成為所期望的大小后用戶操作遙控器128的變焦按鈕指示變焦透鏡116的驅(qū)動(dòng)停止時(shí)，CPU120根據(jù)該指示控制變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124停止變焦透鏡116的驅(qū)動(dòng)。這時(shí)，變焦量檢測部122檢測變焦透鏡116的變焦量，并將該檢測結(jié)果作為變焦量z傳送給CPU120。在本實(shí)施例中，變焦量z，當(dāng)變焦量設(shè)定為最望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)設(shè)z＝0，設(shè)定為最廣角側(cè)時(shí)設(shè)z＝255。此外，在本實(shí)施例中，變焦量在0～255之間能夠按5擋進(jìn)行設(shè)定。
CPU120從圖中未示出的存儲器中讀出自動(dòng)曝光調(diào)整程序，執(zhí)行自動(dòng)曝光調(diào)整處理。關(guān)于自動(dòng)曝光調(diào)整處理的流程在后面進(jìn)行敘述。
圖2是表示曝光計(jì)算對象范圍的說明圖。圖2(a)表示變焦透鏡116的變焦量設(shè)定為最望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)(變焦量z＝0)的拍攝圖像。圖2(b)表示變焦透鏡116的變焦量設(shè)定為最廣角側(cè)時(shí)(變焦量z＝255)的拍攝圖像。如圖所示，拍攝圖像包含顯示調(diào)整用圖案圖像的白色的高灰度區(qū)域RH和沒有顯示調(diào)整用圖案圖像的低灰度區(qū)域RL。高灰度區(qū)域RH和低灰度區(qū)域RL的面積根據(jù)變焦量z而變化。在本實(shí)施例中，將該高灰度區(qū)域RH、即調(diào)整用圖案圖像設(shè)定為曝光計(jì)算對象范圍。在圖示的例子中，當(dāng)變焦量z＝0時(shí)，由點(diǎn)A0、B0、C0、D0決定的范圍設(shè)定為曝光計(jì)算對象范圍(圖2(a))。此外，當(dāng)變焦量z＝255時(shí)，由點(diǎn)A255、B255、C255、D255決定的范圍設(shè)定為曝光計(jì)算對象范圍(圖2(b))。這些坐標(biāo)值記錄在圖1所示的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表存儲部107所存儲的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中。另外，對4個(gè)點(diǎn)“A”、“B”、“C”、“D”分別附加的數(shù)字表示變焦量z的值，通常用“Az”、“Bz”、“Cz”、“Dz”表示。
圖3是表示實(shí)施例1的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的內(nèi)容的說明圖。例示了CCD模塊130所具有的CCD的像素?cái)?shù)為640×480的情況。對全面白色的調(diào)整用圖案圖像準(zhǔn)備了曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表。變焦量z與決定曝光計(jì)算對象范圍的4個(gè)頂點(diǎn)的各坐標(biāo)值對應(yīng)地記錄在該曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中。例如，當(dāng)變焦量z＝0時(shí)，由4個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值A(chǔ)z＝(170，215)、Bz＝(470，215)、Cz＝(170，440)、Dz＝(470，440)決定的范圍就成為曝光計(jì)算對象范圍。由該曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表可知，隨著變焦量z增大曝光計(jì)算對象范圍增大。
圖4是表示實(shí)施例1的自動(dòng)曝光調(diào)整處理的流程的流程圖。該處理是在拍攝調(diào)整用圖案圖像時(shí)CPU120或攝像控制部105執(zhí)行的處理。
當(dāng)該處理開始時(shí)，首先，CPU120取得由變焦量檢測部122檢測出的變焦量z(步驟S100)。然后，CPU120參照曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表(步驟S110)，根據(jù)在步驟S100取得的變焦量z設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍(步驟S120)。然后，CPU120向攝像控制部105指示進(jìn)行拍攝，攝像控制部105進(jìn)行投影顯示在屏幕上的調(diào)整用圖案圖像的拍攝(步驟S130)。
接著，攝像控制部105根據(jù)拍攝圖像對于在步驟S120設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值(步驟S140)。曝光計(jì)算值是曝光計(jì)算對象范圍內(nèi)的各像素的灰度值的平均值。
然后，攝像控制部1050，按照該曝光計(jì)算值與預(yù)先設(shè)定的指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式控制攝像部104的快門速度、增益、光圈之中的至少1個(gè)要素而進(jìn)行曝光調(diào)整(步驟S150)。步驟S130～S150的處理反復(fù)進(jìn)行直至曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值之差收斂到指定的范圍內(nèi)。然后，結(jié)束自動(dòng)曝光調(diào)整處理。
在以上說明的自動(dòng)曝光調(diào)整處理結(jié)束之后，拍攝圖像作為數(shù)字圖像信號輸出給圖像處理部108，在實(shí)施了指定的處理之后被寫入拍攝圖像存儲器106。CPU120從拍攝圖像存儲器106中讀出數(shù)字圖像信號，取得拍攝圖像，并對該拍攝圖像進(jìn)行分析。然后，根據(jù)該分析結(jié)果執(zhí)行各種調(diào)整。
D.實(shí)施例的效果圖5是表示改變變焦量時(shí)拍攝圖像中的白色部分的各像素的灰度值的說明圖。在圖5中，與圖9和圖10一樣，上部表示顯示調(diào)整用圖案圖像的屏幕，中部表示該屏幕的拍攝圖像，下部表示該拍攝圖像中的像素的灰度值。此外，圖5(A)表示將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為中間值時(shí)的狀態(tài)，圖5(B)表示將變焦量設(shè)定為廣角側(cè)時(shí)的狀態(tài)，圖5(C)表示將變焦量設(shè)定為望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)的狀態(tài)。
當(dāng)將變焦量設(shè)定為指定的中間值時(shí)，如圖5(A)的下部所示，設(shè)拍攝圖像中的白色部分的各像素的灰度值與所期望的灰度值Lt一致。在本實(shí)施例中，根據(jù)變焦透鏡116的變焦量、即變焦量z使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對的位置關(guān)系保持一定地設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。換言之，在本實(shí)施例中，按照使調(diào)整用圖案圖像的范圍占拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍的面積的比例與變焦量z無關(guān)而保持一定的方式設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。例如，當(dāng)將變焦量z設(shè)定得比圖5(A)所示的變焦量z大時(shí)，由于調(diào)整用圖案圖像的投影范圍擴(kuò)大，所以與該擴(kuò)大的部分相應(yīng)地大地設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。此外，當(dāng)將變焦量z設(shè)定得比圖5(A)所示的變焦量z小時(shí)，由于調(diào)整用圖案圖像的投影范圍縮小，所以與該縮小的部分相應(yīng)地小地曝光計(jì)算對象范圍。這樣，能夠使曝光計(jì)算值與變焦量z無關(guān)而大致維持為一定。因此，通過利用自動(dòng)曝光調(diào)整改變快門速度、增益、光圈等使曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值相等，如圖5(B)、(C)的下部所示，能夠使白色部分的各像素的灰度值大致維持為所期望的灰度值Lt。
按照以上說明的本實(shí)施例的投影機(jī)100，即使變焦透鏡116的變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值Lt。結(jié)果，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變焦調(diào)整、梯形畸變矯正、聚焦調(diào)整等各種調(diào)整。
E.實(shí)施例2圖6是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例2的投影機(jī)100A的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。實(shí)施例1的投影機(jī)100是根據(jù)變焦量z進(jìn)行曝光計(jì)算對象范圍的設(shè)定。對此，實(shí)施例2的投影機(jī)100A，取代變焦量z而根據(jù)拍攝圖像中的高灰度區(qū)域RH(參見圖2)的面積SH、即高灰度區(qū)域RH的像素?cái)?shù)設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。因此，投影機(jī)100A與實(shí)施例1的投影機(jī)100不同，不具有變焦量檢測部122。此外，曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表存儲部107A所存儲的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的內(nèi)容與實(shí)施例1的投影機(jī)100不同。除此以外，與實(shí)施例1的投影機(jī)100大致相同。因此，下面，僅說明與實(shí)施例1不同的事項(xiàng)。
另外，在實(shí)施例2中，取代變焦量z而能夠使用拍攝圖像中的高灰度區(qū)域RH的面積SH的理由如以下的說明，是因?yàn)槟軌驅(qū)⒏呋叶葏^(qū)域RH的面積SH作為變焦量z的函數(shù)來表示。
在拍攝圖像中，設(shè)高灰度區(qū)域RH的橫邊的長度為w、縱邊的長度為h、高灰度區(qū)域RH的面積為SH。這時(shí)，高灰度區(qū)域RH的橫邊的長度w能夠利用以下所示的式(1)表示。
w＝k×z+w0…(1)其中，k、w0分別是常數(shù)。
此外，高灰度區(qū)域RH的縱邊的長度能夠利用以下所示的式(2)表示。
h＝k×w …(2)其中，k是與高灰度區(qū)域RH的橫縱比對應(yīng)的系數(shù)。例如，當(dāng)高灰度區(qū)域RH的橫縱比為4∶3時(shí)，則k＝3/4。
因此，調(diào)整用圖案圖像的面積SH能夠利用以下所示的式(3)表示。
SH＝w×h＝w×k×w＝k×(k×z×w0)2…(3)圖7是表示實(shí)施例2的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的內(nèi)容的說明圖。例示了CCD模塊130所具有的CCD的像素?cái)?shù)為640×480的情況。在本實(shí)施例中，對全面白色的調(diào)整用圖案圖像準(zhǔn)備了曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表。高灰度區(qū)域RH的面積SH與決定曝光計(jì)算對象范圍的4個(gè)頂點(diǎn)的各坐標(biāo)值對應(yīng)地記錄在該曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中。例如，當(dāng)高灰度區(qū)域RH的面積SH＝67500時(shí)，由4個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值A(chǔ)z＝(170，215)、Bz＝(470，215)、Cz＝(170，440)、Dz＝(470，440)決定的范圍成為曝光計(jì)算對象范圍。
另外，在圖示的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中，各面積SH與各變焦量z的高灰度區(qū)域RH的面積的邏輯值對應(yīng)。例如，最上格的面積SH＝67500與將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為最望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)(實(shí)施例1中的變焦量z＝0)的高灰度區(qū)域RH的面積對應(yīng)。此外，最下格的面積SH＝270000與將變焦透鏡的變焦量設(shè)定為最廣角側(cè)時(shí)(實(shí)施例1中的變焦量z＝255)的高灰度區(qū)域RH的面積對應(yīng)。由該曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表可知，隨著高灰度區(qū)域RH的面積SH的增大曝光計(jì)算對象范圍也增大。
圖8是表示實(shí)施例2的自動(dòng)曝光調(diào)整處理的流程的流程圖。
當(dāng)該處理開始時(shí)，首先，CPU120對于攝像控制部105指示拍攝，進(jìn)行投影顯示在屏幕上的調(diào)整用圖案圖像的拍攝并取得拍攝圖像(步驟S200)。接著，CPU120對拍攝圖像進(jìn)行分析，計(jì)算出高灰度區(qū)域RH的面積SH、即高灰度區(qū)域RH的像素?cái)?shù)(步驟S210)。然后，CPU120參照曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表(步驟S220)，根據(jù)在步驟S210計(jì)算出的面積SH設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍(步驟S230)。這時(shí)，由于在步驟S210計(jì)算出的面積SH包含誤差，多數(shù)情況下與曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中的面積SH不一致。在這種情況下，參照與計(jì)算出的面積SH最接近的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中的面積SH設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。然后，CPU120再次對于攝像控制部105指示拍攝，攝像控制部105進(jìn)行投影顯示在屏幕上的調(diào)整用圖案圖像的拍攝(步驟S240)。
接著，攝像控制部105根據(jù)拍攝圖像對于在步驟S230設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值(步驟S250)。然后，攝像控制部105按照使該曝光計(jì)算值與預(yù)先設(shè)定的指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式控制攝像部104的快門速度、增益、光圈之中的至少1個(gè)要素進(jìn)行曝光調(diào)整(步驟S260)。步驟S240～S260的處理反復(fù)進(jìn)行直至曝光計(jì)算值與曝光目標(biāo)值之差收斂到指定的范圍內(nèi)。然后，結(jié)束自動(dòng)曝光調(diào)整處理。
在以上說明的自動(dòng)曝光調(diào)整處理結(jié)束之后，與實(shí)施例1一樣，拍攝圖像作為數(shù)字圖像信號輸出給圖像處理部108，在實(shí)施了指定的處理之后，被寫入拍攝圖像存儲器106。CPU120從拍攝圖像存儲器106中讀出數(shù)字圖像信號，取得拍攝圖像，并對該拍攝圖像進(jìn)行分析。然后，根據(jù)該分析結(jié)果執(zhí)行各種調(diào)整。
按照以上說明的實(shí)施例2的投影機(jī)100A，即使變焦透鏡的變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對的位置關(guān)系保持一定地計(jì)算曝光計(jì)算值。該曝光計(jì)算值與變焦透鏡的變焦量無關(guān)而保持一定。因此，通過按照使該曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行曝光調(diào)整，即使變焦透鏡的變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。結(jié)果，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變焦調(diào)整、梯形畸變矯正或聚焦調(diào)整等各種調(diào)整。
F.變形例以上雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種方式的實(shí)施。例如，可以是以下的變形例。
F1.變形例1在上述實(shí)施例1中，雖然參照曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表根據(jù)變焦量z進(jìn)行曝光計(jì)算對象范圍的設(shè)定，但不限于此。由于變焦量z與投影圖像的倍率的關(guān)系預(yù)先知道，所以，也可以根據(jù)變焦量z利用指定的運(yùn)算來設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。
在圖2中，以變焦量z＝0時(shí)的曝光計(jì)算對象范圍由以下的4個(gè)頂點(diǎn)決定的情況為例，對曝光計(jì)算對象范圍的計(jì)算方法進(jìn)行說明。
A0＝(x1，y1)；
B0＝(x2，y1)；C0＝(x1，y2)；D0＝(x2，y2)；這時(shí)，變焦量z增大時(shí)，4個(gè)頂點(diǎn)的各坐標(biāo)值如以下所示地進(jìn)行變化。
Az＝(x1-dx，y1-dy1)；Bz＝(x2+dx，y1-dy1)；Cz＝(x1-dx，y2+dy2)；Dz＝(x2+dx，y2+dy2)；其中，dx是各點(diǎn)的x方向的變化量。dx＝p×z；dy1是構(gòu)成曝光計(jì)算對象范圍的上部的邊的點(diǎn)A0、B0的y方向的變化量。dy1＝q×z；dy2是構(gòu)成曝光計(jì)算對象范圍的下部的邊的點(diǎn)C0、D0的y方向的變化量。dy2＝r×z；另外，p、q、r是由投影光學(xué)系統(tǒng)118的光軸的位移量決定的系數(shù)。在本變形例中，位移量是固定的。
由于變焦透鏡的變焦量z與決定曝光計(jì)算對象范圍的各頂點(diǎn)的坐標(biāo)值之間有上述的關(guān)系，所以利用運(yùn)算能夠設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。另外，按照上述實(shí)施例1，由于不需要進(jìn)行上述的運(yùn)算，所以具有能夠與本變形例相比高速地設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，按照本變形例，具有不需要保持實(shí)施例1的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表的優(yōu)點(diǎn)。
F2.變形例2在上述實(shí)施例中，雖然根據(jù)變焦透鏡的變焦量z或拍攝圖像中的高灰度區(qū)域RH的面積SH設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍，但不限于此。在能夠變更投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的位移量的投影機(jī)中，進(jìn)而也可以根據(jù)位移量設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。利用設(shè)置位移量檢測部能夠檢測投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的位移量。這時(shí)，曝光計(jì)算對象范圍的設(shè)定能夠通過將例如上述變形例1的系數(shù)p、q、r作為位移量的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算來進(jìn)行設(shè)定。這樣，即使投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的位移量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
F3.變形例3在上述實(shí)施例中，雖然作為調(diào)整用圖案圖像使用了全面白色的圖像，但不限于此。作為調(diào)整用圖案圖像，例如也可以使用具有指定的灰度圖案的圖像或標(biāo)識(Logo)等。
F4.變形例4在上述實(shí)施例中，雖然曝光計(jì)算對象范圍采用拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的范圍，但不限于此。只要曝光計(jì)算對象范圍包含拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的至少一部分，調(diào)整用圖案圖像的范圍與曝光計(jì)算對象范圍的相對的位置關(guān)系與變焦透鏡的變焦量無關(guān)而成為一定即可。這時(shí)，例如曝光計(jì)算對象范圍可以采用包含拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的指定的范圍，也可以采用調(diào)整用圖案圖像的內(nèi)部的指定的范圍。
此外，在上述實(shí)施例中，雖然曝光計(jì)算對象范圍采用矩形的范圍，但也可以采用圓形、橢圓形、或多邊形等其它形狀的范圍。
F5.變形例5在上述實(shí)施例2中，雖然根據(jù)高灰度區(qū)域RH的面積SH設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍，但不限于此。通常，只要根據(jù)與高灰度區(qū)域RH的面積有關(guān)的指定的參數(shù)設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍即可，例如，可以根據(jù)高灰度區(qū)域RH的一邊的長度(例如，圖2中的Az-Bz間的長度)設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。
F6.變形例6在上述實(shí)施例中，雖然投影機(jī)100、100A是液晶投影機(jī)，但也可以是DLP投影機(jī)(DLP是注冊商標(biāo))。
權(quán)利要求
1.一種投影機(jī)，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)，具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；拍攝上述投影的指定的圖像的攝像部；以及進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的攝像控制部；其中，上述攝像控制部根據(jù)上述變焦透鏡的變焦量設(shè)定上述拍攝的拍攝圖像的曝光計(jì)算對象范圍，根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述曝光調(diào)整。
2.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，上述攝像控制部，相對于上述變焦量是第1變焦量時(shí)的上述曝光計(jì)算對象范圍，當(dāng)上述變焦量是比上述第1變焦量大的第2變焦量時(shí)，更大地設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
3.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，還具有對于上述指定的圖像準(zhǔn)備的記錄了上述變焦量與上述曝光計(jì)算對象范圍的關(guān)系的指定的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，其中，上述攝像控制部，參照上述曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，根據(jù)上述變焦量設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
4.一種投影機(jī)，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)，具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；拍攝上述投影的指定的圖像的攝像部；以及進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的攝像控制部；其中，上述拍攝的拍攝圖像具有灰度值比較高的高灰度區(qū)域和灰度值比較低的低灰度區(qū)域，上述攝像控制部，根據(jù)上述拍攝圖像推導(dǎo)出與上述高灰度區(qū)域的面積有關(guān)的指定的參數(shù)，根據(jù)該推導(dǎo)出的參數(shù)設(shè)定上述拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍，根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述曝光調(diào)整。
5.按權(quán)利要求4所述的投影機(jī)，還具有對于上述指定的圖像準(zhǔn)備的記錄了上述參數(shù)與上述曝光計(jì)算對象范圍的關(guān)系的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，其中，上述攝像控制部，參照上述曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，根據(jù)上述參數(shù)設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
6.按權(quán)利要求1或4所述的投影機(jī)，還具有變更投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的距離基準(zhǔn)位置的位移量的位移量變更部，其中，上述攝像控制部還根據(jù)上述位移量設(shè)定上述曝光計(jì)算對象范圍。
7.一種控制方法，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)的控制方法，上述投影機(jī)具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；以及拍攝上述投影的圖像的攝像部；上述控制方法包括(a)根據(jù)上述變焦透鏡的變焦量設(shè)定上述拍攝的拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍的工序；以及(b)根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的工序。
8.一種控制方法，是將圖像投影到投影對象物上的投影機(jī)的控制方法，上述投影機(jī)具有能夠改變投影到上述投影對象物上的圖像的投影范圍的變焦透鏡；以及拍攝上述投影的圖像的攝像部；上述拍攝的拍攝圖像，具有灰度值比較高的高灰度區(qū)域和灰度值比較低的低灰度區(qū)域，上述控制方法包括(a)根據(jù)上述拍攝圖像推導(dǎo)出與上述高灰度區(qū)域的面積有關(guān)的指定的參數(shù)的工序；(b)根據(jù)該推導(dǎo)出的參數(shù)設(shè)定上述拍攝圖像中的曝光計(jì)算對象范圍的工序；以及(c)根據(jù)上述拍攝圖像對于上述設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值，并按照使該計(jì)算出的曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值大致相等的方式進(jìn)行上述攝像部的曝光調(diào)整的工序。
全文摘要
在投影機(jī)(100)中，CPU(120)參照曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表存儲部(107)所存儲的曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表，根據(jù)由變焦量檢測部(122)檢測出的變焦量(z)設(shè)定曝光計(jì)算對象范圍。在曝光計(jì)算對象范圍設(shè)定表中規(guī)定了各變焦量(z)的最佳的曝光計(jì)算對象范圍。攝像控制部(105)拍攝由CCD模塊(130)投影到屏幕上的調(diào)整用圖案圖像，對于設(shè)定的曝光計(jì)算對象范圍計(jì)算曝光計(jì)算值。并且，攝像控制部(105)按照使該曝光計(jì)算值與指定的曝光目標(biāo)值相等的方式，控制攝像部(104)的快門速度、增益、光圈之中的至少1個(gè)要素進(jìn)行曝光調(diào)整。由此，即使變焦透鏡的變焦量改變，也能夠使拍攝圖像中的調(diào)整用圖案圖像的灰度值的平均值大致維持為所期望的灰度值。
文檔編號G03B21/14GK1727987SQ20051008882
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者宮坂德章 申請人:精工愛普生株式會社