投影装置及投影方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够提高变形校正时的自由度的投影装置及投影方法。CPU（19）控制姿势调整部（27）来使电动腿部（28）的各脚（28A）的长度独立地变更，由此以使投影图像侧倾地变更侧倾角，控制图像变换部（13），考虑该变更的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投影体上成为矩形图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
-般而言，已知有将基于从个人计算机等输出的图像数据的图像投影到屏幕等被 投影体上的作为图像投影装置的投影仪。 如果该投影仪的投射光的光轴相对于屏幕等被投影体的投影面垂直，那么所投影 的图像不会产生变形。 但是，若由于投影仪的设置角度而导致光轴相对于投影面不垂直，那么图像就会 产生变形。 因此，例如特开2001 - 339671号公报所公开的那样，一般而言，在投影仪中装入 被称作梯形校正功能的、用于对图像的变形进行校正的校正功能。 该变形校正功能为，基于由规定方法取得的光轴相对于地平面的垂直方向上的角 度(垂直角度）和水平方向上的角度(水平角度)，对投影图像的变形进行校正。 基于图9对该变形校正的原理进行说明。 另外，在此，作为角度的参数，分别使用v、h。 角度v是相对于地平面，投影仪1的垂直方向上的角度，此外，角度h是投影仪1 的水平方向上的角度(方向）。 另外，设为被投影体(屏幕2)相对于地平面垂直。 水平基台3是相对于地平面平行的台。 X轴、y轴、Z轴表示投影仪坐标系，Z轴与投影仪光学系统的光轴一致。 图10A?10C是表示该情况的图9的投影仪坐标系与两个角度h、v的关系的详细 图。 图10A的三个实线箭头为投影仪坐标系。 首先，将y轴作为旋转轴，使箭头方向在水平方向上旋转作为第一个角度的角度 h〇 由此，z轴和X轴分别移动到点线箭头。 图10B的三个实线箭头是该在水平方向上旋转了角度h之后的投影仪坐标系。 接下来，将X轴作为旋转轴，使箭头方向在垂直方向上旋转作为第二个角度的角 度V。 由此，z轴和y轴分别移动到点线箭头。 图10C的三个箭头是首先在水平方向上旋转角度h、接着在垂直方向上旋转角度v 之后的投影仪坐标系。 此时，X轴相对于水平基台3平行。 如以上那样，通过角度h和V，使得z轴方向、即投影仪光学系统的光轴方向(投影 方向）自如地改变。 然后，如图9所示那样设置了投影仪1的情况下，在屏幕2上，如作为校正前变形 四边形abed而示出的那样，本来应当以矩形显示的投影图像显示为变形了的四边形。 另外，图9示出了投影仪1的z轴首先在水平方向上向右摆动角度h = 30°、然后 在垂直方向上向上摆动角度v = 30°后的状态。 变形校正是指如下技术：在校正前变形四边形abed的内侧，设定作为白矩形来表 示的校正后矩形a' b' c' d'，将输入图像信息射影变换为其校正后矩形a' b' c' d'。 图11是在投影面上对这样的投影仪1的变形校正的校正前变形四边形与校正后 矩形的关系进行观察时的情况的图，图12是在输出显示元件(微镜显示元件或液晶元件等） 面上对同样的关系进行观察时的情况的图。 图11中，白矩形为校正后矩形a' b' c' d'，是图像有效部分。 斜线部分为从校正前变形四边形abed中切取校正后矩形a' b' c' d'后的剩余的 图像无效部分。 点k表示投影仪光学系统的光轴贯穿投影面的位置。 图12的斜线部分和白四边分别对应于图11的斜线部分和白矩形。 白四边内的百分比显示表示输出显示元件的像素利用率。 h = v = 0时的中央的四边形表示无变形校正的情况，此时像素利用率为100%。 变形校正的切取方法有多个，图11及图12示出了采用维持图像的横纵比不变而 提高像素利用率这样的切取方法的情况的例子。 此外，作为投影仪的规格，输出显示元件的横纵比为16 :9 (约1.78)，投射比例 (Throw Ratio)为约0. 92,输出显示元件的光轴位置为从下边中央起的输出显示元件高度 的约20 %上方。 但是，投射比例=投影像横宽度+投影距离，投射比例的条件是无变形校正时的 条件。 专利技术要解决的技术问题 上述那样的变形校正是以调整投影仪1的左右的高度平衡、投影仪1被设置成无 侧倾（ro 11)的状态、即没有绕光轴旋转的状态为前提的。 因此，在存在侧倾的情况下，首先，需要在将投影仪1调整设定成无侧倾的状态之 后再进行变形校正。 因此，变形校正时的自由度不大。 本专利技术的目的在于提供一种能够提高变形校正时的自由度的投影装置及投影方 法。 用于解决技术问题的技术手段 为了实现所述目的，根据本专利技术的一方式，投影装置具备：侧倾角决定单元，决定 使该投影装置侧倾的侧倾角；侧倾角变更单元，使该投影装置倾斜为所述决定的侧倾角； 以及变形校正单元，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投 影体上成为矩形图像。 为了实现所述目的，根据本专利技术的一方式，投影方法是将图像投影到被投影体上 的投影装置中的投影方法，包括：侧倾角决定工序，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；侧倾 角变更工序，使该投影装置侧倾为所述决定的侧倾角；和变形校正工序，考虑所述决定的侧 倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在所述被投影体上成为矩形图像。 【附图说明】 图1A是表示本专利技术的第一实施方式的投影仪的构成例的框图。 图1B是表示本专利技术的第一实施方式的投影仪的电动腿部的构成的图。 图2是表示在图9的状态后将z轴作为旋转轴旋转了侧倾角r的情况的图。 图3A?图3D是表示图2的投影仪坐标系与三个角度h、v、r的关系的详细图。 图4是表示第一实施方式中的投影状态调整处理的一例的流程的图。 图5是表示在投影面上对第一实施方式的投影仪中的变形校正的校正前变形四 边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。 图6是表示在输出显示元件面上对第一实施方式的投影仪中的投影仪的变形校 正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。 图7是表示本专利技术的第一实施方式中的侧倾角变更机构的例子的图。 图8是表示最佳侧倾角查询表的例子的图。 图9是表示h = v = 30°的情况下的投影仪与被投影体(屏幕)的关系的立体图。 图10A?图10C是表示图9的投影仪坐标系与两个角度h、v的关系的详细图。 图11是表示在投影面上对投影仪的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形 的关系进行观察时的情况的图。 图12是表示在输出显示元件面上对投影仪的变形校正的校正前变形四边形与校 正后矩形的关系进行观察时的情况的图。 【具体实施方式】 [第一实施方式] 参照附图对第一实施方式进行说明。 本实施方式的投影装置使用将微镜显示元件用作输出显示元件的Digital Light Processing (DLP)(注册商标）方式。 图1中的图1A示出了作为本实施方式的投影装置的投影仪1的构成的概略。 投影仪1具备输入输出连接器部11、输入输出接口（I/F)12、图像变换部13、投影 处理部14、微镜元件15、光源部16、反射镜17、投影透镜18、CPU19、主存储器20、程序存储 器21、操作部22、姿势传感器23、声音处理部24、扬声器25、透镜调整部26、姿势调整部27、 电动腿部28、系统总线SB。 输入输出连接器部11设置有例如管脚插孔（pin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影装置，其中，具备：侧倾角决定单元，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；侧倾角变更单元，使该投影装置倾斜为所述决定的侧倾角；以及变形校正单元，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投影体上成为矩形图像。

【技术特征摘要】
2013.03.22 JP 2013-0607531. 一种投影装置，其中，具备： 侧倾角决定单元，决定使该投影装置侧倾的侧倾角； 侧倾角变更单元，使该投影装置倾斜为所述决定的侧倾角；以及 变形校正单元，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投 影体上成为矩形图像。2. 如权利要求1所述的投影装置，其中， 还具备： 取得单元，取得该投影装置与所述被投影体的相对角度； 所述侧倾角决定单元基于所取得的所述相对角度，决定应变更的侧倾角。3. 如权利要求1所述的投影装置，其中， 所述侧倾角决定单元在作为所述相对角度而垂直、水平都不是〇时，决定应变更的侧 倾角。4. 如权利要求2所述的投影装置，其中， 所述侧倾角决定单元在将所述相对角度的水平方向的角度设为h、将垂直方向的角度 设为V、将应变更的侧倾角设为r时，使用下述的式子来决定应变更的侧倾角r， p = arcsin(sinhcosv) ? shiv q = arcsin- msp * COSH f = sgn kv i 龙中 coif / * l:x>0 sgnx = < 0:jc = 0 -l;x<0 、 O5. 如权利要求2所述的投影装置，其中， 还具备： 存储单元，按照每个所述相对角度，存储应变更的侧倾角； 所述侧倾角决定单元参照所述存储单元的信息，决定应变更的侧倾角。6. 如权利要求1所述的投影装置，其中， 所述侧倾角变更单元以使投影图像的光轴不变的方式变更侧倾角。7. 如权利要求1所述的投影装置，其中， 还具备： 电动腿部，对该投影装置的壳体进行支撑； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上秀昭，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP