具有用于测量倾斜角的设备的投影仪制造技术

一种投影仪包括：投影设备；相交线位置信息获取设备，其用于获取该投影设备的投影表面和与该投影表面相交的平面之间的相交线的位置信息；倾斜检测设备，其用于基于该相交线位置信息获取设备所获取的位置信息，计算该投影设备的投影光轴与该投影表面之间的倾斜角；以及图像失真校正设备，其用于基于由该倾斜检测设备所计算的倾斜角，校正提供给该投影设备的输入图像的梯形失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投影仪以及一种用于校正梯形失真的方法，其中该投影仪具有一个用于测量投影设备的投影光轴与投影表面之间的倾斜角的设备。
技术介绍
随着固态像素显示设备技术的快速发展，使得投影仪变得体积更小且性能更高，因此用于投影图像的投影仪正被广泛使用，并作为用以替代家用显示型电视机的大型显示装置而变得更具有吸引力。然而，由于投影仪不像显示型电视机，它可将图像投影到诸如屏幕或墙面的投影表面上，因此所显示的图像易于被失真的趋势，这取决于投影仪的投影光轴和投影表面之间的相对关系。日本专利未决公开No.281597/97的说明书等公开了一种调节液晶显示单元的角度的处理方法。该处理方法具有检测液晶投影仪的安装角的步骤，以及检测该液晶投影仪与图像要投影到的投影表面之间的距离的步骤。根据所公开的处理方法，液晶显示单元的角度需要机械地进行调节。还公开了一种投影仪装置，该装置检测从投影透镜到屏幕的距离，计算倾斜角，然后基于所检测的距离自动校正失真。详见日本专利未决公开No.355740/92，81593/2000以及122617/2000的说明书等。然而，在检测到屏幕的距离的这些现有技术系统或处理方法中，距离测量设备与投影仪是独立地。没有利用被投影的图像。而且，如果屏幕由一个向着投影仪突出的框所环绕，或者该屏幕向远离投影仪的方向倾斜，那么所测量的距离和实际到屏幕的距离并不总是相符合。日本专利未决公开No.169211/2001的说明书等公开一种校正失真的处理方法，其通过从可控角度的激光指示器向弯曲的屏幕投射聚束光点来校正失真。根据所公开的处理方法，由投影仪产生光点图像并将其投射到屏幕上，并且聚束光点和所投射的光点图像由用于测量它们的位置的照相机所捕获。移动光点图像直到它与聚束光点重叠，然后在帧存储器中，将光点图像的像素坐标用聚束光点的坐标来替代，并被存储在坐标转换参数存储器中。尽管该处理方法对精确地获得角度来说很出色，但它需要控制激光指示器的不同角度(位置)的装置，并且还需要复杂的系统配置，这是因为必须使用激光指示器和具有二维成像元素阵列的数码相机。根据在市面上出售的另一种公开的投影仪，当屏幕垂直设置时，由重力传感器来检测容易导致失真的投影仪在垂直方向的倾斜。该失真依靠所检测到的倾斜来校正。详细参见日本未决专利公开No.5278/2003的说明书等。然而，如果屏幕没有垂直设置或者屏幕相对于投影仪的投影光轴在水平面上倾斜，那么这种投影仪就不能正确地校正失真。一旦检测到投影仪装置的光轴在垂直和水平方向上相对于屏幕的倾斜角，图像就可以依靠诸如变换投影仪的帧存储器的坐标等等的传统技术，没有失真地从投影仪投影到屏幕上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有梯形失真校正设备的投影仪，其中该设备能够以简单的机构对投影表面的水平和垂直方向上相对于投影仪的投影光轴的倾斜角进行测量，以用于校正由投影仪投影到投影表面的图像的失真。根据本专利技术的一个方面，一种投影仪包括投影设备；相交线位置信息获取设备，其用于获取该投影设备的投影表面和与该投影表面相交的平面之间的相交线的位置信息；倾斜检测设备，其用于基于该相交线位置信息获取设备所获取的位置信息，来计算该投影设备的投影光轴与该投影表面之间的倾斜角；以及图像失真校正设备，其用于基于由该倾斜检测设备所计算的倾斜角，校正提供给该投影设备的输入图像的梯形失真。根据本专利技术的另一方面，一种投影仪包括投影设备；相交线位置信息获取设备，其用于获取该投影设备的投影表面和与该投影表面相交的平面之间的相交线的位置信息；垂直倾斜角获取设备，其用于检测该投影设备的投影光轴在垂直面上的倾斜角；倾斜检测设备，其用于基于该相交线位置信息获取设备所获取的位置信息，来计算在水平面上投影光轴和投影表面之间的倾斜角；以及图像失真校正设备，其用于基于由该倾斜检测设备所计算的水平面上的倾斜角并基于由该垂直倾斜角获取设备所计算的垂直面上的倾斜角，校正提供给该投影设备的输入图像的梯形失真。根据本方面的又一方面，一种校正投影仪的梯形失真的方法，包括以下步骤获取投影设备的投影表面和与该投影表面相交的平面之间的相交线的位置信息；基于所获取的位置信息，计算该投影设备的投影光轴与该投影表面之间的倾斜角；以及基于所计算的倾斜角，校正提供给该投影设备的输入图像的梯形失真。本专利技术在能以简单机构校正图像的梯形失真的方面上具有优越性，这是因为基于作为该投影表面的基本上垂直的墙面和与该墙面相交的平面之间的相交线的位置信息，能够计算投影表面相对于该投影仪的投影光轴的水平和垂直倾斜角。如果该投影仪还包括一个垂直倾斜传感器，那么只需要基于该相交线的位置信息获取水平倾斜角。在这种情况下这就足够了，因为在图像传感器的成像范围内只出现前墙和天花板之间的相交线，并且该相交线非常可能出现。因此，本专利技术可应用于较宽的使用范围，更容易对由于投影仪的水平和垂直倾斜而产生的梯形失真进行校正。本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将从参考示出本专利技术实施例的附图所进行的下列描述中变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的具有梯形失真校正设备的投影仪的方框图；图2A至图2C分别是根据该第一实施例的具有梯形失真校正设备的投影仪的前视图、侧视图和平面图；图3A和图3B分别是水平和垂直方向上的截面图，示出了当这样设置投影仪以使得图像传感器的成像范围包括墙壁、邻接前墙的天花板和地板以及前墙时，所投影的图像范围和图像传感器成像范围；图4是示出当按照图3A和图3B所示设置投影仪时该图像传感器的成像设备所捕获的图像的视图；图5A和图5B分别是水平和垂直截面图，示出了当这样设置投影仪以使得沿着在水平面上相对于前墙倾斜的投影仪的投影光轴投影图像时，所投影的图像范围和图像传感器成像范围；图6是示出当按照图5A和图5B所示设置投影仪时该图像传感器的成像设备所捕获的图像的视图；图7是示出从图4所示的所捕获的图像中检测到的前墙和天花板之间的相交线的视图；图8A和图8B是示出从图6所示的所捕获的图像中检测到的前墙和天花板之间的相交线的视图；图9A和图9B分别是平面图和侧视图，示出了图5A和图5B所示的前墙和天花板之间的实际相交线，以及由图像传感器的成像设备所捕获的图像中的相交线图像； 图10是示出当这样设置投影仪以使得投影仪的机身只相对于前墙垂直倾斜时，由图像传感器的成像设备所捕获的图像的视图；图11A和图11B是示出当这样设置投影仪以使得投影仪相对于前墙在水平及垂直上倾斜时，由图像传感器的成像设备所捕获的图像的视图；图12A和图12B是示出当前墙正面面对投影仪并相对于该投影仪倾斜时，投影仪和前墙之间的关系的视图；图13是根据本专利技术第二实施例的具有梯形失真校正设备的投影仪的方框图；图14是根据该第二实施例的用于校正梯形失真的处理方法的流程图；图15是根据第三实施例的具有梯形失真校正设备的投影仪的方框图；图16A至图16C是示出激光定位设备的配置和操作的视图；以及图17A和图17B是示出为了获取作为投影表面的前墙和天花板之间的相交线的处理方法的视图，其中该天花板与前墙的上边沿连在一起。具体实施例方式下面将参考图1和2A至2C描述具有根据本专利技术第一实施例的梯形失真校正设备的投影仪。如图1和2A至2C所示，投本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影仪，包括：投影设备；相交线位置信息获取设备，其用于获取投影表面和与该投影表面相交的平面之间的相交线的位置信息；倾斜检测设备，其用于基于该相交线位置信息获取设备所获取的位置信息，来计算该投影设备的投影光轴与该投 影表面之间的倾斜角；以及图像失真校正设备，其用于基于由该倾斜检测设备所计算的倾斜角，来校正提供给该投影设备的输入图像的梯形失真。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：望月和雄，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]