投影机、投影机的控制方法以及程序与流程

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投影机、投影机的控制方法以及程序与流程

本发明涉及投影机、投影机的控制方法以及程序。



背景技术:

已知在投影机中进行使投射图像变形的几何校正处理的技术。作为几何校正处理的典型的例子,已知梯形失真校正(梯形校正)(例如,参照专利文献1)。专利文献1的投影机,若通过遥控器进行操作,则配合校正点的移动来进行几何校正,以使得设定于投射图像的多个校正点移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-92012号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在进行几何校正的情况下,作为指示校正的方式的方法,通常是进行使代表点如专利文献1中利用的校正点那样移动的操作的方法。然而,一个一个地指示代表点的移动距离和/或移动方向的操作会费时费力。例如,在投影机投射图像的投射面为曲面,对起因于投射面的弯曲的投射图像的失真进行校正的情况下,则需要考虑复杂的失真的状态而使代表点移动。因此,通过更加直观的操作、简单地指定几何校正的方式的方法受到期待。

本发明是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于,能够对投影机的投射图像,通过直观且简单的操作来指定几何校正的方式。

用于解决问题的技术方案

为了达成上述目的,本发明的投影机的特征在于,具备:投射部,其将图像投射到投射对象;和校正部,其基于对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚,执行所述投射部的投射图像的几何校正。

根据本发明,通过指定作为一维的量或数的变形量以及变形量的偏倚,执行投射图像的几何校正。因此,用户能够通过直观的操作,简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中具备操作部,其受理对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚的指定。

根据本发明,能够通过针对投影机的操作,指定决定几何校正的状态的变形量以及变形量的偏倚。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述投射部投射用于受理所述变形量以及所述偏倚的指定的用户界面。

根据本发明,通过使用用户界面来指示对于投射对象的在预定方向上的变形量以及在预定方向上的变形量的偏倚,能够指定投射图像的几何校正的状态。作为操作的对象的变形量以及变形量的偏倚为一维的量或数,所以,在基于用户界面的操作对投射图像进行了几何校正的情况下,投射图像的形状变化与操作内容的对应是明确且容易理解的。因此,能够进行直观的操作,能够简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述用户界面具有:第1用户界面,其指示所述变形量;和第2用户界面,其指示所述偏倚。

根据本发明,能够简单地分别指定对于投射对象的在预定方向上的变形量以及在预定方向上的变形量的偏倚。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述第1用户界面和所述第2用户界面中的至少某一个为滑动条型接口。

根据本发明,能够通过更加直观且简单的操作指定几何校正的状态。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述用户界面具有第3用户界面,所述第3用户界面指示在与所述预定方向正交的第2方向上的变形量,所述校正部根据所述第3用户界面的操作,进行所述第2方向上的几何校正。

根据本发明,除了能够指定投射对象的预定方向的几何校正的状态之外,对于与预定方向正交的第2方向,也能够通过直观且简单的操作,来指定几何校正的状态。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述校正部使所述投射图像变形为向所述投射对象的所述预定方向凸或凹。

根据本发明,在将图像投射到具有凸面和/或凹面的曲面的屏幕时,能够适当地执行投射图像的几何校正。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述校正部基于将所述投射对象视为圆柱面的情况下的所述圆柱面与所述投射部的距离以及所述圆柱面的半径,对所述投射部的投射图像进行校正。

根据本发明,在投射对象具有圆柱面那样的弯曲,且起因于该弯曲而投射图像产生失真的情况下,能够通过简单的操作校正投射图像的失真。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述校正部基于将所述投射对象视为与所述投射部相对的一侧为凸或凹的圆柱面的情况下的所述圆柱面与所述投射部的距离以及所述圆柱面的半径,对所述投射部的投射图像进行校正。

根据本发明,在投射对象具有圆柱面那样的弯曲、且起因于该弯曲而投射图像产生失真的情况下,能够基于少的参数,校正投射图像的失真。因此,用户只要指定少数的参数即可,能够通过简单的操作来校正失真。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述校正部基于在与所述预定方向正交的第2方向上的变形量,进行所述第2方向上的校正。

根据本发明,除了能够指定投射对象的预定方向的几何校正的状态之外,对于与预定方向正交的第2方向,也能够通过直观且简单的操作,指定几何校正的状态。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机中,所述校正部基于所述投射部的光轴相对于水平方向的倾斜,在所述第2方向上对所述投射部的投射图像进行校正。

根据本发明,能够通过使投射图像在第2方向上变形,校正起因于光轴相对于投射对象的倾斜的失真。

另外,为了达成上述目的,本发明是将图像投射到投射对象的投影机的控制方法,其特征在于,基于对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚,对投射图像进行校正。

根据本发明,能够基于可直观地输入的作为一维的量或数的变形量以及变形量的偏倚,执行投射图像的几何校正。

另外,本发明的特征在于,在上述投影机的控制方法中,受理对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚的指定,基于所受理的对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚,执行所述投射图像的几何校正。

根据本发明,受理用户的对变形量以及变形量的偏倚的指定,执行投射图像的几何校正,所以用户能够简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,为了达成上述目的,本发明是能够由计算机执行的程序,该计算机对将图像投射到投射对象的投影机进行控制,其特征在于,通过所述计算机,基于对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚,执行投射图像的几何校正。

通过计算机执行本发明的程序,能够基于可直观地输入的作为一维的量或数的变形量以及变形量的偏倚,执行投射图像的几何校正。

另外,本发明的特征在于,在上述程序中,通过所述计算机,受理对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚的指定,基于所受理的对于所述投射对象的在预定方向上的变形量以及在所述预定方向上的变形量的偏倚,执行所述投射图像的几何校正。

通过计算机执行本发明的程序,受理用户对变形量以及变形量的偏倚的指定,执行投射图像的几何校正,所以用户能够简单地指定所期望的几何校正的状态。

发明的效果

根据本发明,用户能够通过直观且简单的操作,执行投射图像的几何校正。

附图说明

图1是实施方式的投影机的框图。

图2是表示作为几何校正处理的对象的投射图像的失真的例子的图。

图3是表示作为几何校正处理的对象的投射图像的失真的例子的图。

图4是表示用户界面的一例的图。

图5是表示投影机的工作的流程图。

图6是几何校正处理的说明图。

图7是表示在几何校正处理中所使用的移动目的地坐标表的例子的图。

图8是变形例的系统的概略结构图。

图9是表示形成于光调制装置12的液晶面板的图像的形状的图。

具体实施方式

以下,参照附图,对应用了本发明的实施方式进行说明。

图1是实施方式的投影机1的框图。

投影机1是如下装置:与个人计算机和/或各种影像播放器等外部的图像供给装置3连接,将基于由该图像供给装置3输入的输入图像数据D的图像投射到对象物体(投射对象)上。作为图像供给装置3,可以例举:视频再生装置、DVD(Digital Versatile Disk:数字多用途光盘)再生装置、电视调谐装置、CATV(Cable television:有线电视)的机顶盒、视频游戏装置等影像输出装置、个人计算机等。另外,对象物体既可以是建筑物和/或物体等并不同样平整的物体,也可以是屏幕SC和/或建筑物的壁面等具有平整的投射面的物体。在本实施方式中,作为投射对象,例示投射到屏幕SC上的情况。屏幕SC,如下所述,为平面或曲面。

投影机1具备I/F(接口)部24作为与图像供给装置3连接的接口。I/F部24,例如能够使用输入数字影像信号的DVI接口、USB接口、LAN接口等。另外,I/F部24,例如能够使用输入NTSC、PAL、SECAM等合成影像信号的S影像端子、输入复合影像信号的RCA端子、输入分量影像信号的D端子等。而且,I/F部24能够使用符合HDMI(注册商标)标准的HDMI连接器等通用接口。另外,I/F部24也可以构成为:具有将模拟影像信号转换成数字图像数据的A/D转换电路,通过VGA端子等模拟影像端子与图像供给装置3连接。此外,I/F部24既可以通过有线通信进行图像信号的发送接收,也可以通过无线通信进行图像信号的发送接收。

投影机1大体划分具备:投射部10,其进行光学图像的形成;图像处理系统,其对由该投射部10显示的图像进行电处理。首先,对投射部10进行说明。

投射部10具备:光源部11、光调制装置12以及投射光学系统13。

光源部11具备包括氙气灯、超高压水银灯、LED(Light Emitting Diode)等的光源。另外,光源部11也可以具备将光源所发出的光导至光调制装置12的反射镜以及辅助反射镜。另外,光源部11也可以是具备用于提高投射光的光学特性的透镜组、偏振板、或使光源所发出的光的光量在到达光调制装置12的路径上减少的调光元件等(均未图示)的部件。

光调制装置12相当于调制部,所述调制部基于图像数据对从光源部11射出的光进行调制。光调制装置12为使用了液晶面板的结构。光调制装置12具备将多个像素配置为矩阵状的透射型液晶面板,并由这些多个像素形成图像,通过所形成的图像调制光源所发出的光。光调制装置12由光调制装置驱动部23驱动,并且通过使配置为矩阵状的各像素的光的透射率变化而形成图像。

投射光学系统13具备:进行投射的图像的放大/缩小以及焦点的调整的变焦镜头、进行焦点的调整的焦点调整机构等。投射光学系统13将由光调制装置12调制后的图像光投射到对象物体上而使其成像。

投射部10与光源驱动部22和光调制装置驱动部23连接。

光源驱动部22根据控制部30的控制,驱动光源部11所具备的光源。光调制装置驱动部23根据控制部30的控制,根据由下述的图像处理部25输入的图像信号驱动光调制装置12,并将图像绘制于液晶面板。

投影机1的图像处理系统以控制投影机1的控制部30为中心而构成。投影机1具备存储部54,其存储控制部30所处理的数据和/或控制部30所执行的控制程序。另外,投影机1具备遥控器受光部52,该遥控器受光部52检测遥控器5的操作,并且具备输入处理部53,该输入处理部53检测经由操作面板51以及遥控器受光部52的操作。

存储部54是闪速存储器、EEPROM等非易失性存储器。

控制部30构成为具备未图示的CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等。控制部30通过CPU执行存储于ROM的基本控制程序以及存储于存储部54的控制程序,由此控制投影机1。另外,控制部30通过执行存储部54所存储的控制程序,而执行投射控制部31、校正控制部32、校正运算部33的功能。

在投影机1的主体配置有操作面板51,该操作面板51具备用户进行操作用的各种开关和指示灯。操作面板51与输入处理部53连接。输入处理部53在控制部30的控制下,根据投影机1的工作状态和/或设定状态使操作面板51的指示灯适当地点亮或闪烁。当操作面板51的开关被操作时,与操作了的开关相对应的操作信号从输入处理部53向控制部30输出。

另外,投影机1具有用户所使用的遥控器5。遥控器5具备各种按钮,发送与这些按钮的操作相对应的红外线信号。在投影机1的主体配置有接收遥控器5发出的红外线信号的遥控器受光部52。遥控器受光部52对由遥控器5接收到的红外线信号进行解码,生成表示遥控器5的操作内容的操作信号,并向控制部30输出。

图像处理部25在控制部30的控制下,获得输入图像数据D,并针对输入图像数据D,判断图像尺寸和/或分辨率、是静止图像还是动态图像、在是动态图像的情况下的帧率(frame rate)等属性等。图像处理部25将基于输入图像数据D的图像绘制于帧存储器27,并对绘制出的图像执行图像处理。图像处理部25从帧存储器读出处理后的图像,生成与该图像相对应的R、G、B的图像信号,并向光调制装置驱动部23输出。

图像处理部25所执行的处理,例如是:分辨率变换处理、数码变焦处理、色调校正处理、亮度校正处理等。图像处理部25执行由控制部30指定的处理,根据需要,使用从控制部30输入的参数来进行处理。另外,毫无疑问,也能够将上述的多个处理组合地执行。

另外,图像处理部25具备OSD处理部251以及校正部252。

OSD处理部251在控制部30的控制下,进行处理,生成OSD图像,所述处理是将其他图像重叠在基于输入图像数据D的图像上来进行合成的处理。投射部10投射由OSD处理部251生成的OSD图像。OSD处理部251根据控制部30的控制,例如读出预先存储于存储部54的OSD数据541,并重叠在基于输入图像数据D的图像上。

OSD数据541是构成用于进行投影机1的功能的设定的菜单画面的图像和/或构成下述用户界面120(图4)的图像。在利用OSD处理部251的功能,将菜单画面和/或用户界面120作为OSD图像投射的情况下,能够通过遥控器5和/或操作面板51的操作,进行各种设定。

另外,校正部252在控制部30的控制下,执行使投射部10的投射图像变形的几何校正处理。校正部252基于从控制部30输入的参数,进行使绘制于帧存储器27的图像变形的处理。具体而言,针对构成基于输入图像数据D的图像的各像素,确定变形后的坐标,并变换各像素的坐标,由此,生成变形后的图像,向光调制装置驱动部23输出。与本发明的校正部相对应的功能部,既可以作为校正部252,也可以作为控制部30的校正控制部32以及校正运算部33和校正部252的组合。

另外,投影机1具备无线通信部55。无线通信部55具备未图示的天线和/或RF(Radio Frequency)电路等,在控制部30的控制下,在与外部的装置之间执行无线通信。无线通信部55的无线通信方式例如可以采用:无线LAN(Local Area Network)、Bluetooth(注册商标)、UWB(Ultra Wide Band)、红外线通信等近距离无线通信方式、或者利用了手机电路的无线通信方式。

投射控制部31对光源驱动部22、光调制装置驱动部23以及图像处理部25进行控制,并将基于输入图像数据D的图像投射到对象物体上。

校正控制部32,例如检测输入处理部53基于遥控器5和/或操作面板51的几何校正处理的指示。在输入了表示几何校正处理的指示的操作数据的情况下,校正控制部32对OSD处理部251输出将几何校正用的用户界面的OSD数据541作为OSD图像显示的指示。在此,在OSD数据541包括多个图像数据的情况下,校正控制部32也可以指定OSD数据541所包括的图像数据中的使用的图像数据。另外,校正控制部32也可以从存储部54获得使用的OSD图像的图像数据并向OSD处理部251输出。另外,校正控制部32也可以控制存储部54,并将OSD数据541向OSD处理部251输出。校正控制部32所输出的OSD数据541是下述的用户界面120的数据。

校正控制部32在用户界面120被投射部10投射的状态下,在用户操作了遥控器5或操作面板51的情况下,获得操作内容并解析。校正控制部32将使用用户界面120输入的量向校正运算部33传递,执行运算处理。

校正运算部33基于使用用户界面120输入的量,执行用于使几何校正的对象的图像变形的运算处理。然后,校正运算部33将通过运算处理得到表向图像处理部25输出,并控制校正部252,执行帧存储器27的图像的几何校正。

如上所述,校正控制部32以及校正运算部33,通过构成控制部30的CPU执行程序,来作为软件实现。另一方面,图像处理部25例如可以构成为具有图像处理功能的SoC(System-on-a-Chip:片上系统)-FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)。该情况下,OSD处理部251以及校正部252通过SoC所搭载的DSP(Digital Signal Processor)等来实现。另外,帧存储器27由DRAM(Dynamic Random Access Memory)等半导体存储器元件构成。在图1中,例示了帧存储器27与图像处理部25外部连接的结构,但毫无疑问,帧存储器27也能够构成为搭载于构成图像处理部25的SoC。在投影机1中进行几何校正处理的功能部,既可以是通过软件实现的功能部,也可以是通过硬件实现的功能部,本实施方式只不过是一例。

在此,对投影机1执行的几何校正的具体例进行说明。

图2是表示作为几何校正处理的对象的投射图像的失真的例子的图。(a)是表示投影机1在平面的屏幕SC上投射的状态的概略俯视图。(b)以及(c)是表示投影机1在曲面的屏幕SC1、SC2上投射的状态的概略俯视图。将(a)、(b)、(c)的状态下的投射图像表示于(d)、(e)、(f)。另外,在(d)、(e)、(f)中,由符号V的箭头表示屏幕SC、SC1、SC2的垂直方向,由图中符号H的箭头表示水平方向。

在图2的(a)的例中,投影机1从平面的屏幕SC的前方投射图像。在该例中,如(d)所示,屏幕SC上的投射图像101没有失真,为矩形。

如(b)所示,在将图像投射于在投影机1侧构成凸的曲面的屏幕SC1时,投射图像102如(e)所示呈向上下鼓出的形状。投射图像102的上边111为呈向上方凸出的曲线,下边112为呈向下方凸出的曲线。投射图像102的左右侧边为大致直线状。

另外,如(c)所示,在将图像投射于在投影机1侧构成凹的曲面的屏幕SC2时,投射图像103如(f)所示呈在上下凹陷的形状。投射图像103的上边114为呈朝向下凸出的曲线,下边115为呈朝向上凸出的曲线。投射图像103的左右侧边为大致直线状。

投射图像102的上边111和下边112、以及投射图像103的上边114、下边115的弯曲的程度根据屏幕SC1、SC2的弯曲的程度和距投影机1的投射距离而变化。屏幕SC1、SC2的弯曲的程度能够由(b)、(c)中以符号R表示的半径来表示。半径R表示将屏幕SC1视为圆柱面的情况的底面的半径。圆柱面是指具有与以圆或椭圆作为底面的圆柱的侧面同样的弯曲的曲面,在本实施方式中,将屏幕SC1、SC2视为以圆作为底面的圆柱面。另外,距离L是从投影机1的投射光学系统13(更详细的是投射光学系统13的透镜位置)到屏幕SC1、SC2的距离。

在本实施方式中,作为图像处理部25的几何校正的参数的之一,使用R/L。另外,(b)的屏幕SC1与(c)的屏幕SC2的弯曲方向相反,因此通过将R/L设为正值和负值来进行区别。即,对于如屏幕SC1那样向投影机1侧凸的面将R/L设为负值,将如屏幕SC2那样向投影机1侧凹的面的R/L设为正值。

而且,在(b)与(c)中的任一个中,R/L的绝对值(以下,|R/L|)越大,上边111、114、下边112、115的弯曲方式越小。另外,|R/L|的值越小,上边111、114、下边112、115的弯曲方式越大。换言之,若对应于|R/L|的值,以使上边111、114、下边112、115向与其弯曲的相反侧弯曲的方式,校正投射图像,则能够抵消弯曲。另外,根据R/L的值为正还是负,能够确定弯曲方式的方向。因此,在本实施方式中,能够通过下述的用户界面120,输入R/L的值,并且基于该R/L的值,投影机1进行几何校正处理。另外,在向平面的屏幕SC投射的情况下,为了与如屏幕SC1、SC2那样的曲面的情况区别,将R/L设定为识别用的特定的值(在本实施方式中为0)。

图3是表示作为几何校正处理的对象的投射图像的失真的例子的图,(a)是表示投影机1的俯仰角(あおり角)的概略侧视图。(b)~(d)是表示投射图像的例子,在此表示如图2(c)所示那样作为在投影机1侧凹的曲面的屏幕SC2上的投射图像。

如图3(a)所示在投影机1的光轴P相对于屏幕SC倾斜的情况下,当使用平面的屏幕SC时产生梯形失真。另外,当使用曲面的屏幕SC1、SC2时,在投射图像的上边的弯曲的大小与下边的弯曲的大小之间产生差。在本实施方式中,作为表示投影机1的倾斜情况的参数,使用根据如图所示的距离a、b得到的参数b/a。a指的是投射部10的投射光(图像光)所照射的范围整体,b指的是投射部10的光轴以下的部分。在投影机1中将图3(a)所示的长度a、b以及长度a、b的比作为几何校正的指标。a为纵向(预定方向)的投影机1的图像投射范围整体的长度,b为纵向(预定方向)的从图像投射范围的下端到光轴P与屏幕SC的交点为止的长度。

在投影机1从屏幕SC、SC1、SC2的正前方投射图像,光轴P与屏幕SC、SC1、SC2的垂线Q平行的情况下,光轴P位于投射范围的中央,b为a的一半,成为b/a=1/2。当投影机1相对于屏幕SC、SC1、SC2,以图中符号A所示方向倾斜时,a与b的比例发生变化。如图3(a)所示,与a、b相关的投影机1的倾斜为仰角,以下称为俯仰角。当俯仰角向上时,b相对于a的比变小,b/a的值变小。另外,当俯仰角向下时,b相对于a的比变大,b/a的值变大。

(b)表示俯仰角为0,即投影机1位于屏幕SC2的正前方、光轴P与屏幕SC2的垂线Q平行的情况的投射图像103。在该例中为b/a=1/2。在(b)中,投射图像103的上边114与下边115的弯曲的程度大致相同。

(c)表示俯仰角向下,b/a>1/2的例子。在(c)中,投射图像103的上边114的弯曲小,下边115的弯曲大。另外,(d)表示俯仰角向上,b/a<1/2的例子。在(d)中,投射图像103的上边114的弯曲大,下边115的弯曲小。在向屏幕SC1投射图像的情况下,上边111、下边112成为与图3的(b)、(c)、(d)相反侧的曲线,但上边111、下边112的弯曲的大小的比与上述同样。

这样,b/a的值能够被利用为上边114与下边115的弯曲方式的差异的指标。弯曲方式的差异,也可以称为变形量的偏倚。

因此,在本实施方式中,通过下述的用户界面120,输入b/a的值,并且基于该b/a的值,投影机1进行几何校正处理。

图4是表示本实施方式的投影机1向用户提供的用户界面的一例的图。

图4所示的用户界面120通过投射部10投射至屏幕SC、SC1、SC2上。用户界面120具有用于指定R/L的滑动条显示部121(第1用户界面)和用于指定b/a的滑动条显示部125(第2用户界面)。

通过遥控器5或操作面板51的操作,能够在滑动条显示部121中使条122在图中横向上移动。通过移动条122,能够指示与屏幕SC1、SC2的曲率相关的投射图像的变形。滑动条显示部121的左侧,以显示为“凸”的方式,指示使投射图像向鼓出的一侧的变形。该指示例如是使投射图像变形为图2(e)所示形状的指示,使R/L的值向负的方向变化。条122越靠近左侧,R/L的值向负的方向变得越大,因此投射图像的上边以及下边向朝外侧凸(鼓出)的方向变形越大。

滑动条显示部121的右侧,以显示为“凹”的方式,指示投射图像的上边和下边向变凹的一侧的变形。该指示例如是使投射图像变形为图2(f)所示形状的指示,使R/L的值向负的方向变化。条122越靠近右侧,R/L的值向正的方向变得越大,因此,投射图像的上边以及下边向朝内侧凸(嵌入)的方向变形越大。

在此,滑动条显示部121的条122的位置既可以与R/L的值相对应,也可以与使R/L的值变化的方向以及变化量相对应。即,条122的位置既可以表示R/L的绝对值,条122的位置也可以表示相对于当前的R/L的值的相对值。该情况,在条122位于中央位置的情况下使R/L的值不变化。

另外,在滑动条显示部125中,通过遥控器5或操作面板51的操作,能够使条126在图中横向上移动。通过移动条126,能够指示与投影机1的俯仰角相关的投射图像的变形。即,用户通过使条126移动的操作,能够指定投射图像的上边与下边的变形的偏倚。

滑动条显示部125的左侧,以显示为“下”的方式,指示与使投影机1的主体向下的情况同样的变形。投影机1的主体的俯仰角向下时,投射图像变形为图3(c)所示的形状。即,使条126向左侧移动的指示相当于将投射图像的下边的弯曲变大的变形的指示,根据该指示,b/a的值变大。因此,条126越靠近左侧,投射图像的上边的弯曲变形为越小,下边的弯曲变形为越大。

另一方面,滑动条显示部125的右侧,以显示为“上”的方式,指示与使投影机1的主体向上的情况同样的变形。投影机1的主体的俯仰角向上时,投射图像变形为图3(d)所示的形状。即,使条126向右侧移动的指示相当于将投射图像的上边的弯曲变大的变形的指示,根据该指示,b/a的值变小。因此,条126越靠近右侧,投射图像的下边的弯曲变形为越小,上边的弯曲变形为越大。

在用户界面120中,通过在2个滑动条显示部121、125中使2根条122、126移动,能够控制投射图像的图中上下方向(预定方向)的变形。与以往一个一个地指定设定于投射图像的代表点的位置,指示投射图像的变形的情况相比,能够通过简单、直观、容易理解的操作,指示投射图像的变形。

图5是表示投影机1的工作的流程图,特别是,表示与投射图像的几何校正处理相关的工作。

控制部30根据遥控器5或操作面板51的操作,开始几何校正处理(步骤S11)。首先,校正控制部32对OSD处理部251指示用于显示用户界面120(图4)的OSD显示,OSD处理部251读出OSD数据541,投射用户界面120(步骤S12)。

在用户界面120被投射的状态下,利用滑动条显示部121、125,当用户操作遥控器5或操作面板51时,校正控制部32获得通过用户的操作而输入的参数(步骤S13)。在本实施方式中,校正控制部32所获得的参数是:基于滑动条显示部121上的条122的位置所决定的R/L以及基于滑动条显示部125的条126的位置所决定的b/a。

校正控制部32将获得的参数传递给校正运算部33。校正运算部33基于参数,参照存储于存储部54的移动目的地坐标表542(步骤S14)。

在此,对移动目的地坐标表542进行说明。

图6是几何校正处理的说明图,以在投射图像上设置8点代表点的情况为例,表示坐标变换的情况。另外,图7是表示对于图6的8点代表点,决定移动目的地坐标的移动目的地坐标表542的构成例的图。

在图6的例中,对投射图像设定8个代表点(X0,Y0)、(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)、(X7,Y7)。8个代表点包括矩形的投射图像的4个顶点和处于各顶点之间的4个点。更具体而言,代表点(X0,Y0)、(X2,Y2)、(X4,Y4)、(X6,Y6)分别与矩形的投射图像的左上的顶点、右上的顶点、右下的顶点以及左下的顶点相对应。另外,代表点(X1,Y1)处于左上的顶点(X0,Y0)以及右上的顶点(X2,Y2)之间,在投射图像的上边上。代表点(X3,Y3)处于右上的顶点(X2,Y2)以及右下的顶点(X4,Y4)之间,在投射图像的右边上。代表点(X5,Y5)处于右下的顶点(X4,Y4)以及左下的顶点(X6,Y6)之间,在投射图像的下边上。代表点(X7,Y7)处于左下的顶点(X6,Y6)以及左上的顶点(X0,Y0)之间,在投射图像的左边上。在本实施方式中,代表点(X1,Y1)、(X3,Y3)、(X5,Y5)、(X7,Y7)分别设定于2个顶点的中间,但代表点的位置不限定于此。另外在本实施方式中,代表点的数量为8点,但代表点的数量不限定于此。在图6中表示变换绘制于光调制装置12的液晶面板中的像素区域12a的图像的情况,各点的移动前和移动后的坐标是在像素区域12a中的坐标。

投影机1所执行的几何校正处理是使显示于像素区域12a的图像变形的处理,具体而言,是将构成变形前的图像的像素的坐标变换成其他坐标的处理。通过该变换处理,代表点的坐标变换为(x0,y0)、(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)、(x5,y5)、(x6,y6)、(x7,y7)。

移动目的地坐标表542是与参数R/L的值相对应地决定代表点(X0,Y0)、(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)、(X7,Y7)的移动目的地的坐标的表。在移动目的地坐标表542中,离散化的与R/L相对的8点的移动目的地坐标被预先计算并设定。在图6的例中,将R/L的8点坐标记为(x0(R/L),y0(R/L))~(x7(R/L),y7(R/L))。

移动目的地坐标表542按各b/a的值准备,并存储于存储部54。在本实施方式中,与a:b=1:9、a:b=2:8、a:b=3:7、a:b=4:6、a:b=5:5、:b=6:4、a:b=7:3、a:b=8:2、a:b=9:1分别对应的移动目的地坐标表存储于存储部54。例如图7所示的移动目的地坐标表542与a:b=5:5(b/a=1)相对应,与其他b/a的值相对应的移动目的地坐标表542分别存储于存储部54。

校正运算部33在步骤S14,读出与校正控制部32所获得的b/a相对应的移动目的地坐标表542,在该移动目的地坐标表542中,获得与代表点的移动前的坐标相对应地设定的移动目的地坐标。

在此,校正运算部33不仅读出与校正控制部32所获得的b/a的值相对应的移动目的地坐标表542,还读出与所获得的b/a相近的值相对应的移动目的地坐标表542。进而,校正运算部33不仅获得与校正控制部32所获得的R/L的值相对应的移动目的地坐标,还获得与该R/L相近的其他值的R/L相对应的移动目的地坐标。例如,校正运算部33参照与校正控制部32所获得的b/a相近的4个移动目的地坐标表542,获得与校正控制部32所获得的R/L相近的4个R/L的值相对应的移动目的地坐标。该情况,获得的移动目的地坐标存在4组。

校正运算部33进行对所获得的4组移动目的地坐标进行内插的运算,算出实际的8个代表点的移动目的地坐标(步骤S15)。

接着,校正运算部33基于算出的8点移动目的地坐标,求取变换式(步骤S16)。作为变换式,将移动原坐标设为(X,Y),将移动目的地坐标设为(x,y),能够将下述的xy的2次式(下述式(1)、(2))作为近似式而使用。

x=A·X2Y+B·XY2+C·XY+D·X2+E·Y2+F·X+G·Y+H…(1)

y=I·X2Y+J·XY2+K·XY+L·X2+M·Y2+N·X+O·Y+P…(2)

通过将8点移动目的地坐标代入(x,y),将校正前的坐标代入(X,Y),解联立方程式而可以求得上述式(1)、(2)的校正参数A~P。

校正运算部33依据求得的变换式,算出变形后的各像素的移动目的地坐标(步骤S17)。在此,在几何校正处理的处理对象的图像尺寸大的情况下,若对所有的像素坐标求移动目的地坐标,则计算时间以及数据容量变大。这样的情况下,也可以仅对代表的像素坐标(例如,将处理对象的图像分隔为16×16像素的格子点)求移动目的地坐标。校正运算部33将所求得的移动目的地坐标作为表,而制成变换坐标表,并向校正部252输出。

校正部252依据由校正运算部33生成的变换坐标表,执行几何校正处理(步骤S18)。在步骤S18,校正部252进行滤波器内插(filter interpolation)等处理,变换构成处理对象的图像的各像素的坐标,并生成校正图像。

每当用户界面120的操作被进行,则该图5的步骤S11~S18的处理能够重复执行。详细而言,在步骤S12用户界面120被投射后,每当在滑动条显示部121、125中条122、126的位置变化,则执行步骤S13~S18的处理。控制部30在条122、126移动时,基于移动后的条122、126的位置执行步骤S13~S18,之后待机,直至条122、126移动。在该方法中,每当用户通过用户界面120进行操作,则投射图像变形,观察变形后的投射图像的形状,可以再次进行操作。因此,用户能够边观察投射图像的形状边操作用户界面120,使图像慢慢地变形,执行向所期望的形状的几何校正。此后,当通过遥控器5或操作面板51的操作,输入最终确定形状的指示时,校正控制部32结束几何校正处理,校正部252确定对坐标进行变换的表。

此后,校正部252使用所确定的表,时常变换坐标,因此投射图像保持几何校正后的形状。

在如本实施方式那样将图像投射到的曲面的屏幕SC1、SC2上的情况下,若比R/L以及透镜偏移量一定,则即使R或L的值变化,投射的图像的形状也相似。例如,在R=10m、L=5m的情况,以及R=20m、L=10m的情况下,其中任一个比R/L都等于0.5。此时,若透镜偏移量一定,则投射到曲面的屏幕SC1、SC2的图像的形状在R=10m、L=5m的情况以及R=20m、L=10m的情况下相似。因此,对于预定的比R/L以及预定的透镜偏移量的组合,投射的图像的形状被唯一地决定。因此,对于预定的比R/L以及预定的透镜偏移量的组合,只要将能够投射校正了失真的图像的8点的坐标建立对应,则即使在R或L变化的情况下也能进行合适的校正。

图9表示将透镜偏移量设为一定、使R/L变化的情况下的形成在光调制装置12的液晶面板上的图像的形状变化。图9的(B)表示在平面的屏幕SC上投射图像时形成在光调制装置12的液晶面板上的图像的形状。另外,图9的(A)表示在凹面的屏幕SC1上投射图像时形成在液晶面板上的图像的形状,图9的(C)表示在凸面的屏幕SC2上投射图像时形成在液晶面板上的图像的形状。在任一种情况下,在屏幕SC、SC1以及SC2上投射的图像也可以被校正为合适的形状。

如图9的(A)那样,在凹面的屏幕SC1上投射图像时,形成于液晶面板的图像的上边以及下边呈现为凹,因此在图像的水平方向的中心附近,垂直方向的宽度变得比校正前的状态短。另外,如图9的(C)那样,在凸面的屏幕SC2上投射图像时,形成于液晶面板的图像的上边以及下边呈现为凸,因此在图像的水平方向的两端,垂直方向的宽度变得比校正前的状态短。这样,在凹面的屏幕SC1或凸面的屏幕SC2上投射图像的情况下,随着对投射图像的上边以及下边的失真的校正,投射图像的垂直方向的宽度变得比无校正的投射图像的垂直方向的宽度还要短。在此,若将投射图像的水平方向的宽度设为与无校正的投射图像的水平方向的宽度相等,则会在屏幕SC1或SC2上投射与无校正的投射图像相比较垂直方向的宽度缩小了的横长的投射图像,即与无校正的投射图像的长宽比不同的投射图像。因此,为了在校正的前后维持长宽比,在图9的(A)以及(C)中,与无校正的状态相比较,水平方向的宽度变短。图9所示的8点的坐标的参数被设定为适当的值,以使得投射图像的长宽比能够维持所期望的值。

如以上所说明,应用了本发明的实施方式的投影机1具有:投射部10,其将图像投射到屏幕SC、SC1、SC2上;和校正部252,其基于相对于投射对象的在预定方向上的变形量以及在预定方向上的变形量的偏倚执行投射图像的几何校正。因此,用户只要指定作为一维的量或数的变形量以及变形量的偏倚,即可执行投射图像的几何校正。用户能够通过直观的操作,简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,用户能够通过投影机1所具备的、作为操作部的遥控器5以及操作面板51的操作,指定相对于投射对象的在预定方向上的变形量以及在预定方向上的变形量的偏倚。

另外,投影机1通过投射部10,投射与投射图像的几何校正相关的用户界面120。用户能够使用用户界面120指示相对于投射对象的在预定方向上的变形量以及在预定方向上的变形量的偏倚,能够指定投射图像的几何校正的状态。由于该用户界面120所指定的变形量以及变形量的偏倚为一维的量或数,因此投射图像的形状变化与操作内容的对应是明确且容易理解的。因此,能够直观地操作,能够简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,投影机1的用户界面120具有:滑动条显示部121,其指示相对于投射对象的在预定方向上的变形量;和滑动条显示部125,其指示在预定方向上的变形量的偏倚。用户能够使用用户界面120,指定表示预定方向上的变形量的R/L以及表示变形量的偏倚的b/a,从而能够指定投射图像的几何校正的状态。在该结构中,基于在用户界面120移动条122、126的操作,投射图像被几何校正,投射图像的形状变化与操作内容的对应是明确且容易理解的。因此,能够直观地操作,能够简单地指定所期望的几何校正的状态。

如本实施方式那样,校正部252使投射图像变形为向投射对象的预定方向凸或凹,由此在投射对象为曲面、且起因于该弯曲而投射图像失真的情况下,能够通过直观且简单的操作,来校正失真。

另外,滑动条显示部121、125为滑动条型的接口,因此能够通过更直观且简单的操作指定几何校正的状态。

而且,在上述的例中,用户界面120也可以在与预定方向正交的第2方向、即在图2的(d)~(f)中由符号H所示的水平方向上,进行使投射图像变形的几何校正处理。该情况下,只要在用户界面120配置例如第3个滑动条显示部作为指示在第2方向上的变形量的第3用户界面即可。该情况下,校正部252根据第3用户界面的操作,进行在第2方向上的几何校正,因此,即使对于与预定方向正交的第2方向,也能够通过直观且简单的操作,指定几何校正的状态。

另外,上述实施方式的投影机1具备校正部252,所述校正部252基于对于投射对象的在预定方向(V)上的变形量以及在预定方向(V)上的变形量的偏倚,对投射部的投射图像进行补正。因此,通过指定作为一维的量或数的变形量以及变形量的偏倚,投射图像的几何校正被执行,所以用户能够通过直观的操作,简单地指定所期望的几何校正的状态。

另外,通过校正控制部32以及校正运算部33的控制和校正部252的处理,基于将作为投射对象的屏幕SC1、SC2视为圆柱面的情况下的圆柱面与投射部的距离L以及圆柱面的底面的半径R,对投射部的投射图像进行校正。更具体而言,基于将投射对象视为与投影机1相对的一侧为凸或凹的圆柱面的情况的距离L以及半径R,对投射图像进行校正。因此,在使用具有圆柱面那样的弯曲的投射对象,起因于投射对象的弯曲而投射图像产生失真的情况下,能够以简单的操作校正投射图像的失真。

此外,上述的实施方式只不过是应用了本发明的具体实施方式的例子,并不对本发明构成限定,也可以将本发明应用为与上述实施方式不同的实施方式。在上述实施方式中,例示了在滑动条显示部121、125移动条122、126的用户界面120,但用户界面120的形状不限定于此。只要是能够指定作为一维的量的R/L的大小以及b/a的大小、或能够指定大小的变化的用户界面即可。

另外,用户界面120并不限定于重叠在投影机1所投射的投射图像上的情况,例如也可以将用户界面120设置于投影机1的外部的装置。该例在图8中作为变形例表示。

图8表示在投影机1与便携终端装置4连接的系统中,在便携终端装置4的显示画面41配置有用户界面120的例子。在该例中,便携终端装置4与投影机1所具备的无线通信部55之间执行无线通信。

投影机1的校正控制部32,在指示了几何校正的执行的情况下,基于OSD数据541(图1)生成便携终端装置4用的图像数据,并发送至便携终端装置4。便携终端装置4的控制部(图示略)从投影机1接收图像数据,并显示于显示画面41。该用户界面120,例如与上述实施方式同样,可以具有滑动条显示部121、125,通过条122、126的操作,能够指定R/L以及b/a。

便携终端装置4只要是智能手机和/或平板电脑等便携型电子设备,且至少具备无线通信功能以及显示画面41即可。在这些便携型电子设备中,显示画面41作为检测触摸操作的触摸面板发挥功能。因此,在用户界面120显示于显示画面41的状态下,用户能够通过手在显示画面41上进行触摸操作,而对条122、126进行操作。

在该变形例中,便携终端装置4检测基于触摸操作的条122、126的移动量和/或位置,并向投影机1发送该坐标的数据或将坐标变换为R/L以及b/a的值后的数据。该情况下,投影机1能够将从便携终端装置4接收到的数据与检测遥控器5和/或操作面板51的操作而得的数据等同样地处理,能够得到与上述实施方式同样的效果。

另外,在便携终端装置4中,也可以将指示投影机1的几何校正处理的功能作为应用程序而搭载。该情况下,无需将用于显示用户界面120的数据从投影机1发送至便携终端装置4。只要在便携终端装置4中起动应用程序,显示用户界面120,并根据针对用户界面120的操作,将控制数据发送至投影机1即可。

而且,也可以构成为:便携终端装置4向投影机1发送图像数据,投影机1接收图像数据,并将基于接收到的图像数据的图像投射到屏幕SC、SC1、SC2上。该情况下,便携终端装置4也可以执行上述的校正控制部32、校正运算部33以及图像处理部25的所有处理或一部分处理。

另外,在上述实施方式中,作为对光源所发出的光进行调制的光调制装置12,举例说明了使用与RGB的各色相对应的3块透射型液晶面板的结构,但本发明并不限定于此。例如,既可以作为使用了3块反射型液晶面板的结构,也可以使用1块液晶面板与色轮(Color Wheel)组合的方式。或者,也可以由使用了3个数字微镜器件(DMD)的方式、1个数字微镜器件与色轮组合的DMD的方式等构成。在作为光调制装置仅使用1块液晶面板或DMD的情况下,不需要相当于十字分色棱镜等合成光学系统的部件。另外,除了液晶面板以及DMD以外,只要是能够对光源所发出的的光进行调制的光调制装置就没有问题,而能够采用。

另外,在上述实施方式中,示出了将从屏幕SC、SC1、SC2的前方投射的正投影型投影机1作为显示装置的一例,但本发明并不限定于此。例如,可以采用从屏幕SC的背面侧投射的背投影(背面投射)型投影机作为显示装置。另外,可以使用液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence)显示器、等离子显示器、CRT(阴极射线管)显示器、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display:表面传导电子发射显示器)等作为显示装置。

另外,图1所示的各功能部表示功能性结构,没有特别限制具体的安装方式。即,不一定需要安装与各功能部独立地对应的硬件,毫无疑问,也可以为通过一个处理器执行程序来实现多个功能部的功能的结构。另外,在上述实施方式中,由软件实现的功能的一部分可以由硬件实现,或者,由硬件实现的功能的一部分可以由软件实现。此外,对于投影机1的其他各部分的具体的细微部分结构,在不脱离本发明的主旨的范围内能够任意地变更。

附图标记说明

1…投影机;10…投射部;12…光调制装置;12a…像素区域;23…光调制装置驱动部;25…图像处理部;27…帧存储器;30…控制部;31…投射控制部;32…校正控制部;33…校正运算部;51…操作面板;52…遥控器受光部;53…输入处理部;54…存储部;120…用户界面;121、125…滑动条显示部;122、126…条;251…OSD处理部;252…校正部;541…OSD数据;542…移动目的地坐标表;SC、SC1、SC2…屏幕。

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