投影装置及投影方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种对超过了投影透镜的焦深的具有凹凸的投影对象利用残影效果而能够进行模糊均匀地得到抑制的投影用图像的投影的投影装置及投影方法。投影装置(20)具备：光源(44)；投影用图像生成部(50)；投影透镜(46)，将通过投影用图像生成部(50)生成的投影用图像投影到具有凹凸的投影对象上，且特定频率的散焦光学传递函数具有两个以上的极大值，并且第2大的极大值为第1大的极大值(A)的0.5倍以上；振动机构(52)，使投影透镜(46)沿光轴(T)方向振动；及控制部(41)，控制振动机构(52)的振幅及周期。

Projection device and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影装置及投影方法
本专利技术涉及一种投影装置及投影方法，尤其涉及一种对具有凹凸的投影对象进行投影的投影装置及投影方法。
技术介绍
近年，作为使用了影像的表现方法之一，逐渐普及使用了投影映射的表现。投影投影映射中的图像的对象(投影对象)通常是具有凹凸的物体，且与以往的由平面构成的投影仪用屏幕不同。当投影对象所具有的凹凸从焦点面大幅偏离时，投影到凹凸的投影像会投影到超过了景深的凹凸，因此被视觉辨认为模糊的状态。在此，投影像是指投影到投影对象上的像。为了抑制投影像的模糊，采用了通过加大投影装置与投影对象之间的距离来加深景深的方法。然而，该方法是对根据由容许弥散圆、焦距、F值(光圈值)及投影距离决定的焦深以内的投影像的模糊的抑制，而在向超过了焦深的凹凸的投影中难以抑制投影像的模糊。因此，以往，提出有以即使在向超过了焦深的凹凸的投影中也抑制模糊为目的的技术。例如，专利文献1中记载有如下技术，即，当对具有无法以投影仪的焦深来补偿的纵深的投影对象进行投影时，通过聚焦机构使由投影透镜等构成的投射光学系统一边周期性地改变焦点位置一边进行投影。具体而言，在专利文献1中所记载的技术(称为以往技术1)中，首先，获取投影对象即立体物的摄像数据，根据该摄像数据，生成表示立体物的形状及载置状态(所载置的位置或朝向)等的投射对象物信息。并且，在以往技术1中，从外部图像供给装置获取具有与立体物大致相同的形状的三维模型的三维图像数据。而且，在以往技术1中，根据投射对象物信息及三维图像数据，立体物分在能够以投影透镜的焦深来补偿的小区域，生成与该小区域对应的局部图像，该局部图像依次周期性地投影到立体物。由此，在以往技术1中，目的在于通过残影效果由局部图像构成的整体图像以模糊得到抑制的状态被投影。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-316461号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，若只是简单地周期性地改变常规投影透镜的焦点位置而进行投影，则有时通过残影效果而获得的所投射的图像不具有均匀的分辨率。即，通过组合与投影透镜所具有的透镜的分辨率相关的信息和与投影透镜的焦点位置周期性地变动时的周期相关的信息，确定通过残影效果被视觉辨认的像，因此即便简单地周期性地改变常规投影透镜的焦点位置地，也并不一定会投影模糊均匀地得到抑制的投影像。专利文献1中关于投影透镜的分辨率的特性并未提及，并且关于通过残影效果被视觉辨认的像中均匀地抑制模糊并未提及。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种对具有超过了投影透镜的焦深的凹凸的投影对象利用残影效果而能够投影模糊均匀地得到抑制的投影用图像的投影装置及投影方法。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的一方式即投影装置具备：光源；投影用图像生成部，调制光源的光而生成投影用图像；投影透镜，将通过投影用图像生成部生成的投影用图像投影到具有凹凸的投影对象上，且特定频率的散焦光学传递函数具有两个以上的极大值，并且第2大的极大值为第1大的极大值的0.5倍以上；振动机构，使投影透镜沿光轴方向振动；及控制部，控制振动机构的振幅及周期，投影透镜根据由投影透镜所具有的特定频率的光学传递函数及振幅处的坐标下的投影透镜所滞留的时间而获得的合成散焦调制传递函数，投影投影用图像，合成散焦调制传递函数的焦深与投影对象的凹凸的深度对齐。根据本方式，投影透镜的特定频率的散焦光学传递函数具有两个以上的极大值，第2大的极大值为第1大的极大值的0.5倍以上。而且，根据本方式，基于通过使该投影透镜以规定的周期及振幅振动而获得的合成散焦调制传递函数，将投影用图像投影到投影对象上。由此，本方式能够将模糊均匀地得到抑制的投影用图像投影到具有凹凸的投影对象上。优选，合成散焦调制传递函数的值在0.35以上的宽度为振幅的2倍以上。根据本方式，合成散焦调制传递函数的值在0.35以上的宽度成为振幅的2倍以上，因此能够将模糊均匀地得到抑制的投影用图像投影到投影对象上。优选，合成散焦调制传递函数的值在0.5以上的宽度为振幅的2倍以上。根据本方式，合成散焦调制传递函数的值在0.5以上的宽度为振幅的2倍以上，因此能够将模糊均匀地得到抑制的投影用图像投影到投影对象上。优选，处于第1大的极大值与第2大的极大值之间的极小值具有由以下式表示的值。(式)极大值A×0.5＞极小值C＞极大值A×(-0.5)其中，将所述第1大的极大值设为极大值A，将处于所述第1大的极大值与所述第2大的极大值之间的极小值设为极小值C。根据本方式，处于第1大的极大值与第2大的极大值之间的极小值满足上述式的关系，因此能够进行模糊均匀地得到抑制的投影用图像的投影。优选，特定频率在1/2奈奎斯特频率至1/4奈奎斯特频率的范围内。根据本方式，特定频率在1/2奈奎斯特频率至1/4奈奎斯特频率的范围内，因此能够进行模糊均匀地得到抑制的投影用图像的投影，且所投影的投影用图像成为高分辨率。优选，控制部将一个周期控制为0.05秒至0.1秒。根据本方式，投影透镜在一个周期内以0.05秒至0.1秒进行振动，因此通过适当的残影效果，能够进行模糊均匀地得到抑制的投影用图像的投影。优选，投影透镜在第1焦点位置上投影的投影用图像的投影像的大小与在第2焦点位置上投影的投影用图像的投影像的大小相等。根据本方式，投影透镜在第1焦点位置上投影的投影用图像的投影像的大小与在第2焦点位置上投影的投影用图像的投影像的大小相等。即，本方式的投影透镜即便使焦点位置移动，投影像的大小也不会发生变化。由此，本方式通过残影效果能够进行模糊得到抑制的摄影用图像的投影。优选，投影装置具备测量投影透镜与投影对象之间的距离的距离测量部，控制部根据通过距离测量部测量到的距离，控制振动机构。根据本方式，由于通过距离测量部测量投影透镜与投影对象之间的距离，通过控制部根据距离测量部测量到的距离控制振动机构，因此能够进行模糊得到抑制的投影用图像的投影。优选，控制部根据通过距离测量部测量到的距离，确定振动机构的振幅。根据本方式，由于根据通过距离测量部测量的距离确定振动机构的振幅，因此能够进行模糊得到抑制的投影用图像的投影。距离测量部测量投影透镜与投影对象的凹部之间的距离及投影透镜与凸部之间的距离，控制部根据投影透镜与投影对象的凹部之间的距离及投影透镜与凸部之间的距离，确定振动机构的振幅。根据本方式，测量从投影透镜到投影对象的凹部及凸部为止的距离，根据测量到的距离，确定振动机构的振幅，因此能够进行模糊得到抑制的投影用图像的投影。优选，距离测量部由具有距离测量功能的相机构成。优选，具有距离测量功能的相机的摄影透镜为投影透镜或与投影透镜同轴。根据本方式，具有距离测量功能的相机的摄影透镜为投影透镜或与投影透镜同轴，因此能够更准确地测量投影透镜与投影对象之间的距离，从而能够进行更准确地对准焦点的投影用图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影装置，其特征在于，具备：/n光源；/n投影用图像生成部，调制所述光源的光而生成投影用图像；/n投影透镜，将通过所述投影用图像生成部生成的所述投影用图像投影到具有凹凸的投影对象上，且特定频率的散焦光学传递函数具有两个以上的极大值，并且第2大的极大值为第1大的极大值的0.5倍以上；/n振动机构，使所述投影透镜沿光轴方向振动；及/n控制部，控制所述振动机构的振幅及周期，/n所述投影透镜根据由所述投影透镜所具有的所述特定频率的散焦光学传递函数及所述振幅处的坐标下的所述投影透镜所滞留的时间而获得的合成散焦调制传递函数，投影所述投影用图像，/n所述合成散焦调制传递函数的焦深与所述投影对象的凹凸的深度对齐。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1905381.一种投影装置，其特征在于，具备：
光源；
投影用图像生成部，调制所述光源的光而生成投影用图像；
投影透镜，将通过所述投影用图像生成部生成的所述投影用图像投影到具有凹凸的投影对象上，且特定频率的散焦光学传递函数具有两个以上的极大值，并且第2大的极大值为第1大的极大值的0.5倍以上；
振动机构，使所述投影透镜沿光轴方向振动；及
控制部，控制所述振动机构的振幅及周期，
所述投影透镜根据由所述投影透镜所具有的所述特定频率的散焦光学传递函数及所述振幅处的坐标下的所述投影透镜所滞留的时间而获得的合成散焦调制传递函数，投影所述投影用图像，
所述合成散焦调制传递函数的焦深与所述投影对象的凹凸的深度对齐。


2.根据权利要求1所述的投影装置，其中，
所述合成散焦调制传递函数的值在0.35以上的宽度为所述振幅的2倍以上。


3.根据权利要求1所述的投影装置，其中，
所述合成散焦调制传递函数的值在0.5以上的宽度为所述振幅的2倍以上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其中，
处于所述第1大的极大值与所述第2大的极大值之间的极小值具有由以下式表示的值，
(式)极大值A×0.5＞极小值C＞极大值A×(-0.5)
其中，将所述第1大的极大值设为极大值A，将处于所述第1大的极大值与所述第2大的极大值之间的极小值设为极小值C。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影装置，其中，
所述特定频率在1/2奈奎斯特频率至1/4奈奎斯特频率的范围内。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影装置，其中，
所述控制部将一个周期控制为0.05秒至0.1秒。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影装置，其中，
所述投影透镜在第1焦点位...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎达郎，岸根庆延，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP