CN102830577A - 投影仪以及图像投射方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在进行图像的形状修正的同时、实现小型化以及低成本化的投影仪、投影仪系统以及图像投射方法等。该投影仪构成为具有倾斜检测功能的外部设备能够以规定的设置角度与投影仪主体连接，对利用上述设置角度和由外部设备检测出的外部设备的第1倾斜角度实施修正后的图像进行投射。

Description

投影仪以及图像投射方法

技术领域

本发明涉及投影仪以及图像投射方法等，尤其涉及进行图像的形状修正的投影仪以及图像投射方法等。

背景技术

以往，作为显示装置的投影仪在公司会议、家庭内观看电影等之类的各种场合下被利用。这样的投影仪具备高设置性，根据投影仪设置状态的不同，对应于投射光的光轴（投射光轴）与屏幕面（投射面）所成的角，投射图像会产生梯形形变。因此，在投影仪中，可以通过图像处理技术进行对梯形形变加以修正的梯形失真修正，并将梯形失真修正后的图像投射到投射面上。

针对这样的进行梯形失真修正的投影仪提出了各种方案。例如专利文献1中公开了一种在投影仪中内置拍摄部，从利用该拍摄部对屏幕面进行拍摄而得到的拍摄图像检测出亮度峰值，由此来检测屏幕面的倾斜的技术。另外，例如在专利文献2中公开了一种利用内置于投影仪的拍摄部对屏幕面进行拍摄，即使基于拍摄图像只能检测出构成屏幕框的3条边以下，也能够增补未检测出的边来进行梯形失真修正的技术。

另一方面，近年来移动电话机等便携设备的高功能化不断发展，存在将内置具有与上述的投影仪所具有的拍摄部同等功能的拍摄部的设备。并且，甚至提出了这种便携设备除了拍摄部之外，还具备与上述投影仪同样的图像的投射功能的方案。例如专利文献3提出了一种在具有与投影仪同等功能的移动电话机中，在主体内内置陀螺传感器的方案。在该移动电话机中，通过利用陀螺传感器对振动进行检测，来施加反相位的修正，以使投射图像中不产生因主体的振动而引起的摇动。

【专利文献1】日本特开2006－295292号公报

【专利文献2】日本特开2006－60447号公报

【专利文献3】日本特开2010－102064号公报

但是，在专利文献1～专利文献3所公开的技术中，要求投影仪等具备拍摄部、陀螺传感器。因此，使得投影仪大型化并需要拍摄图像的解析电路，从而存在导致投影仪成本高、阻碍投影仪低成本化这一问题。

发明内容

本发明鉴于以上那样的技术课题而提出。根据本发明的几个方式，能够提供进行图像的形状修正并且实现小型化以及低成本化的投影仪、以及图像投射方法等。

本发明的方式涉及一种投影仪，是具有倾斜检测功能的外部设备构成为能够以规定的设置角度与投影仪主体连接的投影仪，该投影仪包括：利用上述设置角度和由上述外部设备检测出的该外部设备的第1倾斜角度，来进行图像的形状修正的图像修正部；和对由上述图像修正部实施了形状修正后的图像进行投射的投射部。

在本方式中，将投影仪构成为能够以规定的设置角度与具有倾斜检测功能的外部设备连接，并利用设置角度和由外部设备检测出的外部设备的倾斜角度来进行图像的形状修正。由此，能够在不设置倾斜检测功能的情况下，实现可以进行图像的形状修正的投影仪的小型化以及低成本化。而且，不需要对投影仪设置图像解析电路，能够实现投影仪的进一步的低成本化。并且，不受限于投影仪所具有的倾斜检测功能等各种能力，能够通过外部设备的倾斜检测功能等各种能力来提高图像的形状修正的精度。

另外，可以利用基于外部设备所具有的倾斜检测功能而检测出的第1倾斜角度，容易地计算出投影仪的倾斜角度，根据投影仪的倾斜角度来进行图像的形状修正。由此，可以提供一种在不对投影仪侧设置倾斜检测功能的情况下，能够实现与倾斜角度对应的图像的形状修正的投影仪。

另外，可以提供一种不将投影仪与外部设备持续连接，而能够利用基于外部设备的倾斜检测功能而检测出的第1倾斜角度等来进行图像的形状修正的投影仪。

另外，每当第1倾斜角度发生变化时，便计算出用于进行图像的形状修正的修正参数，基于该修正参数来进行形状修正处理。由此，能够不进行不必要的计算处理，并且实现可靠地反映了投射状态的图像的形状修正处理。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的投影仪系统的构成的概要的图。

图2是构成本实施方式中的投影仪系统的投影仪以及便携设备的构成例的功能框图。

图3是本实施方式中的便携设备的处理例的流程图。

图4是本实施方式中的投影仪的处理例的流程图。

图5是投影仪的倾斜角度的说明图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式详细进行说明。其中，以下所说明的实施方式并不对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定。而且，并不限定为以下说明的构成的全部是用于解决本发明的课题所必须的构成要件。

图1中表示了本发明的一个实施方式涉及的投影仪的构成的概要。图1表示了从横向观察投影仪的图。

投影仪系统（广义上为显示系统）10具备投影仪（广义上为显示装置）100、和便携设备（广义上为外部设备）200。投影仪100构成为具有倾斜检测功能的便携设备200能够以规定的设置角度与投影仪主体连接。具体而言，投影仪100构成为能够与投影仪主体呈规定的设置角度地设置便携设备200，在被设置了便携设备200的状态下投影仪100的连接端子与便携设备200的连接端子连接。当投影仪100的连接端子与便携设备200的连接端子连接时，能够按照规定的协议将由便携设备200取得的各种信息取入到投影仪100中、或由投影仪100对便携设备200进行控制。

便携设备200具备倾斜检测传感器，具有通过使用该倾斜检测传感器而实现的倾斜检测功能，可以检测便携设备200的倾斜角度。这样的便携设备200的功能可以由移动电话机、便携信息终端、便携式音乐播放器等实现。

投影仪100利用由被以规定的设置角度设置于主体的便携设备200检测出的便携设备200的倾斜角度，进行图像的梯形失真修正（广义上为形状修正），并将梯形失真修正后的图像投射到屏幕SCR上。具体而言，便携设备200检测自身的倾斜角度，并将该倾斜角度或者与该倾斜角度对应的信息向投影仪100输出。投影仪100通过根据从便携设备200取得的便携设备200的倾斜角度（倾斜信息），对在主体（框体）的设计上决定的设置角度进行修正，来计算出投影仪100的倾斜角度。然后，投影仪100进行与计算出的投影仪100的倾斜角度对应的图像的梯形失真修正，并将梯形失真修正后的图像投射到屏幕SCR上。

由此，投影仪100可以采用省略了倾斜检测传感器、照相机等的构成，能够实现投影仪100的小型化以及低成本化。并且，能够不被内置于投影仪100的倾斜检测传感器、照相机的各种能力所限制地以便携设备200的倾斜检测传感器的能力来提高图像的梯形失真修正的精度。

图2中表示了构成本实施方式中的投影仪系统10的投影仪100以及便携设备200的构成例的功能框图。在图2中对与图1相同的部分赋予了同一附图标记。

便携设备200具备倾斜检测传感器210、倾斜检测处理部220、信息处理部250和通信部260。

倾斜检测传感器210对便携设备200的倾斜角度进行检测。倾斜检测处理部220进行将由倾斜检测传感器210检测出的倾斜角度转换成以水平面为基准的第1倾斜角度θ1的处理。在倾斜检测处理部220中变换后的第1倾斜角度θ1被输出给通信部260。

信息处理部250具有中央运算处理装置（Central Processing Unit：以下称为“CPU”）和存储器，通过由CPU读出存储器中保存的程序，并执行与该程序对应的处理，来执行便携设备200中的规定的信息处理。作为信息处理部250所进行的信息处理，有声音信号处理、图像生成处理、构成便携设备200的各部分的处理的控制等。

通信部260在投影仪100与便携设备200连接时，与投影仪100之间进行信号收发的发送接口处理以及接收接口处理。通信部260可以将在倾斜检测处理部220中变换后的第1倾斜角度θ1向投影仪100输出。

投影仪100具备通信部110、图像修正部120、倾斜角度存储部130和投射部140。投射部140具备液晶面板驱动部142、光源144、液晶面板146和投射镜头148。

通信部110在投影仪100与便携设备200连接时，与便携设备200之间进行信号收发的发送接口处理以及接收接口处理。图像修正部120利用来自便携设备200的第1倾斜角度θ1，进行与由未图示的图像数据供给装置（例如个人计算机等）供给的图像数据对应的图像的梯形失真修正。此时，图像修正部120基于第1倾斜角度θ1计算出投影仪100的倾斜角度θP，并基于倾斜角度θP进行图像的梯形失真修正。这样的图像修正部120例如具有CPU和存储器，通过由CPU读出存储器中保存的程序，并执行与该程序对应的处理，可以通过软件处理来实现梯形失真修正。

倾斜角度存储部130存储在图像修正部120中计算出的投影仪100的倾斜角度θP以及第1倾斜角度θ1中的至少一个。例如，如果保存有第1倾斜角度θ1，则不需要预先将投影仪100与便携设备200连接。同样，如果保存有投影仪100的倾斜角度θP，则不需要预先将投影仪100与便携设备200连接。

投射部140基于在图像修正部120中被梯形失真修正处理后的图像数据，向屏幕SCR投射与该图像数据对应的图像。具体而言，液晶面板驱动部142基于在图像修正部120中被梯形失真修正后的图像数据对液晶面板146进行驱动。液晶面板146被照射来自光源144的光，液晶面板146对来自光源144的光进行调制。投射镜头148使用被液晶面板146调制后的光将其向屏幕SCR放大投射。

下面，对构成本实施方式中的投影仪系统10的各部分的动作例进行说明。

〔便携设备的动作例〕

图3中表示了便携设备200的处理例的流程图。图3所示的处理例如当在便携设备200中检测出与投影仪100的连接时、或者从投影仪100接收到所给的倾斜检测命令时开始。

首先，倾斜检测传感器210将便携设备200的所给的基准面作为基准来检测倾斜角度。然后，倾斜检测处理部220将由倾斜检测传感器210检测到的倾斜角度变换成以水平面为基准的第1倾斜角度θ1，取得便携设备200的倾斜角度（步骤S10、倾斜角度检测步骤）。

接下来，通信部260对投影仪100输出第1倾斜角度θ1（步骤S12），然后结束一系列的处理（结束）。

〔投影仪的动作例〕

图4中表示了投影仪100的处理例的流程图。图4所示的处理例如在检测出投影仪100与便携设备200连接时开始。

首先，通信部110判定作为梯形失真修正的修正参数是否被输入了在便携设备200中检测出的第1倾斜角度θ1（步骤S20），待机至被输入倾斜角度为止（步骤S20：否）。在被输入了第1倾斜角度θ1时（步骤S20：是），图像修正部120利用在步骤S20中输入的第1倾斜角度θ1，计算出投影仪100的倾斜角度θP（步骤S22）。该倾斜角度θP被保存于倾斜角度存储部130。

接下来，图像修正部120基于投影仪100的倾斜角度θP作为修正参数，进行梯形失真修正（步骤S24、图像修正步骤）。然后，投射部140将被图像修正部120进行了梯形失真修正后的图像投射到屏幕SCR上（步骤S26、投射步骤），随后结束一系列的处理（结束）。

其中，优选每当第1倾斜角度θ1发生变化时，图像修正部120都使用基于变化后的第1倾斜角度θ1计算出的投影仪100的倾斜角度θP等（广义上为修正参数）来进行图像的形状修正。

图5中表示了投影仪100的倾斜角度θP的说明图。图5表示了与图1同样从横向观察投影仪100的图。其中，在图5中对与图1同样的部分赋予同一附图标记，适当地省略说明。

如图5所示，投影仪100的倾斜角度θP是水平面与投影仪100的投射光轴所成的角。便携设备200相对投影仪100的设置角度θ0是投影仪100与便携设备200所成的角。因此，如果使用第1倾斜角度θ1以及设置角度θ0，则在步骤S22中可如下式那样计算出倾斜角度θP。

θP＝θ1－θ0

如图5所示那样计算出的投影仪100的倾斜角度θP被保存到倾斜角度存储部130中。此外，希望第1倾斜角度θ1也同样地保存到倾斜角度存储部130中。由此，如果取得了第1倾斜角度θ1等，则不需要预先将投影仪100与便携设备200连接。

这样，在本实施方式中，便携设备200检测出便携设备200的第1倾斜角度θ1，投影仪100利用由便携设备200通知的第1倾斜角度θ1来进行图像的形状修正。

如以上说明那样，根据本实施方式，投影仪100即使不设置倾斜检测传感器210等特别的传感器、图像解析电路等特别的电路，也能够提供可以实现梯形失真修正的投影仪。其结果，可实现投影仪的小型化以及低成本化。

以上基于上述的任意一个实施方式对本发明涉及的投影仪、投影仪系统、以及图像投射方法等进行了说明，但本发明并不限定于上述的任意一个实施方式。例如，能够在不脱离其主旨的范围以各种方式加以实施，还可以进行下述的变形。

（1）在上述的实施方式中，说明了便携设备以规定的设置角度与投影仪连接而构成一体的例子，但本发明并不限定于此。如果投影仪与便携设备所成的角已知，则也可以适用于不将投影仪与便携设备连接来构成一体，而通过线缆将投影仪与便携设备连接的情况。

（2）在上述的实施方式中，说明了当检测到便携设备与投影仪的连接时，或者从投影仪接收到倾斜检测命令时，开始检测第1倾斜角度θ1等的处理，但本发明并不限定于此。例如，也可以由投影仪直接执行便携设备的内部所安装的应用程序而起动。

（3）在上述的实施方式中，举例说明了投影仪进行梯形失真修正的情况，但本发明并不限定于此。例如，也可以利用由便携设备所具有的拍摄部对投射面进行拍摄而得到的拍摄图像，投影仪进行所给的色修正等。

（4）在上述的实施方式中，举例说明了将液晶投影仪作为投影仪的情况，但也可以采用使用了透射式的液晶面板或反射型的液晶面板的投影仪等显示装置。另外，本发明涉及的投影仪例如也可以是使用了数字微镜器件的投影仪等。

（5）作为上述实施方式中的便携设备，例如有移动电话机、智能手机、PDA（Personal Data Assistance）、便携式音乐播放器、电子词典、电子记事本、游戏机、便携式个人计算机等。

附图标记说明：10…显示系统，100…投影仪，110、260…通信部，120…图像修正部，130…倾斜角度存储部，140…投射部，142…液晶面板驱动部，144…光源，146…液晶面板，148…投射镜头，200…便携设备，210…倾斜检测传感器，220…倾斜检测处理部，250…信息处理部，SCR…屏幕，θ0…设置角度，θ1…第1倾斜角度，θP…投影仪的倾斜角度。

Claims (7)

1.一种投影仪，其特征在于，是构成为具有倾斜检测功能的外部设备能够以规定的设置角度与投影仪主体连接的投影仪，包括：

利用上述设置角度和由上述外部设备检测出的该外部设备的第1倾斜角度，来进行图像的形状修正的图像修正部；和

对由上述图像修正部实施了形状修正后的图像进行投射的投射部。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，

上述图像修正部利用根据上述第1倾斜角度修正了上述设置角度后的上述投影仪的倾斜角度，来进行上述图像的形状修正。

3.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

包括对上述投影仪的倾斜角度进行存储的倾斜角度存储部。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的投影仪，其特征在于，

每当上述第1倾斜角度发生变化时，上述图像修正部便基于利用变化后的上述第1倾斜角度而计算出的修正参数，来进行上述图像的形状修正。

5.一种图像投射方法，其特征在于，是构成为具有倾斜检测功能的外部设备能够以规定的设置角度与投影仪主体连接的投影仪的图像投射方法，包括：

倾斜角度检测步骤，检测与上述投影仪主体连接的状态的上述外部设备的第1倾斜角度；

图像修正步骤，利用上述设置角度以及在上述倾斜角度检测步骤中检测出的上述第1倾斜角度，来进行图像的形状修正；和

投射步骤，对在上述图像修正步骤中实施了形状修正后的图像进行投射。

6.根据权利要求5所述的图像投射方法，其特征在于，

在上述图像修正步骤中，基于根据上述第1倾斜角度修正了上述设置角度后的上述投影仪的倾斜角度，来进行上述图像的形状修正。

7.一种投影仪，其特征在于，具备：

用于以外部设备被插入的状态来保持该外部设备的接口；

经由上述接口，从上述外部设备接收上述外部设备的第1倾斜角度的接收部；

存储投影仪的投影角度的存储部；和

根据上述接收到的第1倾斜角度和上述被存储的投影角度，来进行该投影仪的梯形修正的梯形修正部。

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