图像投影设备及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够进行电子变焦的图像投影设备。
【背景技术】
[0002] 液晶投影仪（图像投影设备）是根据图像信息对从光源所发射的光束进行调制以 形成光学图像、并且通过使用投影镜头放大光学图像以在屏幕上投影放大图像的设备。当 要将图像投影在大屏幕上时，在许多情况下，以一定安装距离将液晶投影仪安装在天花板 上。当从屏幕的背面进行背投时，使用广角端调焦透镜。
[0003] 日本特开2012-128056公开了一种显示设备，该显示设备在接收到变焦指示时， 移位镜头以对准图像中心位置。日本专利3722146公开了一种投影仪，该投影仪使投影区 域变形，从而通过使用投影图像的变焦处理单元和梯形失真校正单元，使得投影区域的外 周至少以一个接触点与投影平面的外周接触。
[0004] 然而，当通过使用可更换镜头液晶投影仪来对投影区域进行变焦时，投影图像的 亮度根据镜头的移位位置而变化。因此，为了获得高亮度投影图像，需要根据镜头的移位位 置来进行适当变焦。当使用固定焦距镜头时，在一些情况下，代替光学变焦，优选进行电子 变焦来对准视角。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种能够根据诸如镜头的移位位置等的镜头信息来适当进行电子变 焦的图像投影设备和该图像投影设备的控制方法。
[0006] 作为本发明的一个方面的图像投影设备是这样一种图像投影设备，其中，用于投 影图像的投影镜头的光轴和光调制元件上的图像形成区域的中心位置能够相互相对位移， 所述图像投影设备包括：电子变焦单元，其被配置成以预定位置为中心通过电子变焦来对 所述光调制元件上的图像形成区域的大小进行放大或缩小；以及控制单元，其被配置成控 制所述电子变焦单元以所述预定位置作为所述光轴来进行所述电子变焦。
[0007] 作为本发明的另一方面的方法，一种图像投影设备的控制方法，其中，在所述图像 投影设备中，用于投影图像的投影镜头的光轴和光调制元件上的图像形成区域的中心能够 相互相对移位，所述控制方法包括以下步骤：以预定位置为中心通过电子变焦来对所述光 调制元件上的图像形成区域的大小进行放大或缩小；以及以所述预定位置作为所述光轴来 进行所述电子变焦。
[0008] 通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其他特征和方面将显而易见。
【附图说明】
[0009]图1是第一实施例中的图像投影设备的框图。
[0010] 图2是第一实施例中的图像投影设备（0%移位的投影状态下）的说明图。
[0011] 图3A和3B是第一实施例中的图像投影设备（0%移位的投影状态下的投影画面） 的说明图。
[0012] 图4是第一实施例中的图像投影设备（50%移位的投影状态下）的说明图。
[0013] 图5A和5B是第一实施例中的图像投影设备（50%移位的投影状态下的投影画 面）的说明图。
[0014]图6是第一实施例中的图像投影设备（0%移位的投影状态下的光学变焦）的说明 图。
[0015]图7是第一实施例中的图像投影设备（50%移位的投影状态下的光学变焦）的说 明图。
[0016] 图8是第一实施例中的图像投影设备（0%移位的投影状态下的电子变焦）的说明 图。
[0017] 图9是第一实施例中的图像投影设备（50%移位的投影状态下的电子变焦）的说 明图。
[0018] 图10是示出第二实施例的变焦方法的流程图。
[0019] 图11是第三实施例中设置0%移位的投影状态下的图像形成坐标的说明图。
[0020] 图12是第三实施例中设置50%移位的投影状态下的图像形成坐标的说明图。
[0021] 图13是第三实施例中的梯形失真设置值的复位确认画面的说明图。
【具体实施方式】
[0022] 下面参考【附图说明】本发明的典型实施例。
[0023] 第一实施例
[0024] 首先参考图1，说明本发明第一实施例中的图像投影设备（镜头可更换液晶投影 仪）的结构。图1是图像投影设备1 (投影仪）的框图。
[0025] 用户操作红外远程控制4 (远程控制器）向图像投影设备1发送操作信号（控制 信号）。红外接收单元9接收从红外远程控制4所发送的操作信号。控制器10中的操作信 号接收单元15分析通过红外接收单元9所接收到的操作信号。作为外部图像信号输出设 备的图像输出设备2将图像（图像信号）输出给图像投影设备1。通过图像投影设备1所 形成的投影图像被放大，并且被投影在设置在图像投影设备1外部的屏幕5上。
[0026] 图像投影设备1设置有帧存储器6、图像信号输入单元12、控制器10、存储器16、 图像投影单元18 (投影单元）、镜头单元19和镜头移位单元20 (移位单元或镜头移位器、 或者镜头位移单元）。这些元件经由内部总线11相互连接以通信控制信号、图像信号和所 安装的镜头的信息等。从图像输出设备2所输出的图像（图像信号）经由连接端子7被输 入至图像信号输入单元12。图像信号输入单元12分析输入图像信号的图像格式（视频格 式），并且将其作为数字图像信号临时存储在帧存储器6中以进行数据处理。连接端子7是 例如HDMI%但是不局限于此。
[0027] 控制器10中的MPU14 (控制单元）执行控制程序。在这种情况下，MPU14从例 如包括闪速ROM和RAM的存储器16读取本实施例的控制程序以执行该控制程序。
[0028] 将被加载并存储在帧存储器6中的图像信号输出给控制器10中的图像处理单元 13。图像处理单元13对输入图像信号进行诸如分辨率转换和灰度校正等的处理，并且将处 理后的图像信号存储在控制器10中的帧存储器17中。图像处理单元13通过使用缩放器 进行分辨率转换，并且在输入图像信号的分辨率和液晶面板的分辨率相互不同时，进行诸 如缩放处理、高宽比转换和梯形失真转换处理等的处理。MPU14控制存储在帧存储器17中 的图像信号，以通过使用设置在图像投影单元18中的液晶驱动单元进行光调制，并且然后 输出图像信号。
[0029] 图像投影单元18例如包括光源驱动电路、光源灯以及照明光学系统，其中照明光 学系统包括诸如复眼透镜和聚光透镜等的光学元件。从光源灯所发射的照明光入射至分色 镜。被分色镜分离成红色频带光、绿色频带光和蓝色频带光的彩色光穿过不同的光路，并且 它们分别入射至三色液晶面板。
[0030] 通过颜色合成分色棱镜，对通过各自的液晶面板被分离和调制后的调制光进行合 成，然后经由镜头单元19 (可更换投影镜头单元）的光学系统将合成光投影至设置在图像 投影设备1外部的屏幕5上。镜头单元19包括诸如变焦透镜、调焦透镜和固定透镜等的多 个透镜单元、用于驱动各透镜单元的镜头驱动单元、以及用于检测透镜单元的位置的编码 器。
[0031] 镜头移位单元20 (移位单元或者镜头位移单元）包括连接镜头单元19 (投影镜头 单元）的镜头座和移位机构（位移机构），其中，移位机构能够在均作为与光轴方向垂直的 方向的水平方向和垂直方向上移动（位移）镜头单元19。镜头移位单元20还包括用于在 水平方向和垂直方向上移动（移位或者位移）镜头单元19(镜头）的电动机、以及用于检 测镜头的移动量（移位量或者位移量）或者位置（移位位置或者位移位置）的编码器（检 测器）。
[0032] 红外接收单元9接收由用户通过红外远程控制4所发送的控制信号（操作信号）。 然后，操作信号接收单元15接收通过红外接收单元9所接收到的控制信号，作为与预先定 义的远程操作信号相一致的操作指示。MPU14基于操作指示，驱动镜头单元19或者镜头移 位单元20的电动机。用户向MPU14发送用于控制镜头单元19或者镜头移位单元20 (即， 进行镜头控制指示）的指示，以使得投影图像与期望区域对准。因此，用户可以经由MPU14 调整诸如调焦透镜位置、变焦透镜位置和镜头移位位置（镜头位移位置）等的镜头位置。
[0033] 在本实施例中，例如，通过使用10位线性编码器来检测镜头单元19中的变焦透镜 单元的位置（变焦透镜位置）。该线性编码器是将位置检测为可变电阻器的输出以检测变 焦透镜单元的凸轮环的位置信息的传感器。该线性编码器例如能够通过在变焦透镜单元位 于远摄端（Tele端）时输出0、并且在变焦透镜单元位于广角端（Wide端）时输出1023而 进行模拟-数字转换，从而来检测该位置。
[0034] 接着参考图2、3A和3B，说明图像投影设备1的镜头移位位置。图2是图像