CN104065903B - 投影装置及投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高变形校正时的自由度的投影装置及投影方法。CPU（19）控制姿势调整部（27）来使电动腿部（28）的各脚（28A）的长度独立地变更，由此以使投影图像侧倾地变更侧倾角，控制图像变换部（13），考虑该变更的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投影体上成为矩形图像。

Description

投影装置及投影方法

技术领域

本发明涉及投影装置及投影方法。

背景技术

一般而言，已知有将基于从个人计算机等输出的图像数据的图像投影到屏幕等被投影体上的作为图像投影装置的投影仪。

如果该投影仪的投射光的光轴相对于屏幕等被投影体的投影面垂直，那么所投影的图像不会产生变形。

但是，若由于投影仪的设置角度而导致光轴相对于投影面不垂直，那么图像就会产生变形。

因此，例如特开2001－339671号公报所公开的那样，一般而言，在投影仪中装入被称作梯形校正功能的、用于对图像的变形进行校正的校正功能。

该变形校正功能为，基于由规定方法取得的光轴相对于地平面的垂直方向上的角度(垂直角度)和水平方向上的角度(水平角度)，对投影图像的变形进行校正。

基于图9对该变形校正的原理进行说明。

另外，在此，作为角度的参数，分别使用v、h。

角度v是相对于地平面，投影仪1的垂直方向上的角度，此外，角度h是投影仪1的水平方向上的角度(方向)。

另外，设为被投影体(屏幕2)相对于地平面垂直。

水平基台3是相对于地平面平行的台。

x轴、y轴、z轴表示投影仪坐标系，z轴与投影仪光学系统的光轴一致。

图10A～10C是表示该情况的图9的投影仪坐标系与两个角度h、v的关系的详细图。

图10A的三个实线箭头为投影仪坐标系。

首先，将y轴作为旋转轴，使箭头方向在水平方向上旋转作为第一个角度的角度h。

由此，z轴和x轴分别移动到点线箭头。

图10B的三个实线箭头是该在水平方向上旋转了角度h之后的投影仪坐标系。

接下来，将x轴作为旋转轴，使箭头方向在垂直方向上旋转作为第二个角度的角度v。

由此，z轴和y轴分别移动到点线箭头。

图10C的三个箭头是首先在水平方向上旋转角度h、接着在垂直方向上旋转角度v之后的投影仪坐标系。

此时，x轴相对于水平基台3平行。

如以上那样，通过角度h和v，使得z轴方向、即投影仪光学系统的光轴方向(投影方向)自如地改变。

然后，如图9所示那样设置了投影仪1的情况下，在屏幕2上，如作为校正前变形四边形abcd而示出的那样，本来应当以矩形显示的投影图像显示为变形了的四边形。

另外，图9示出了投影仪1的z轴首先在水平方向上向右摆动角度h＝30°、然后在垂直方向上向上摆动角度v＝30°后的状态。

变形校正是指如下技术：在校正前变形四边形abcd的内侧，设定作为白矩形来表示的校正后矩形a’b’c’d’，将输入图像信息射影变换为其校正后矩形a’b’c’d’。

图11是在投影面上对这样的投影仪1的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图，图12是在输出显示元件(微镜显示元件或液晶元件等)面上对同样的关系进行观察时的情况的图。

图11中，白矩形为校正后矩形a’b’c’d’，是图像有效部分。

斜线部分为从校正前变形四边形abcd中切取校正后矩形a’b’c’d’后的剩余的图像无效部分。

点k表示投影仪光学系统的光轴贯穿投影面的位置。

图12的斜线部分和白四边分别对应于图11的斜线部分和白矩形。

白四边内的百分比显示表示输出显示元件的像素利用率。

h＝v＝0时的中央的四边形表示无变形校正的情况，此时像素利用率为100％。

变形校正的切取方法有多个，图11及图12示出了采用维持图像的横纵比不变而提高像素利用率这样的切取方法的情况的例子。

此外，作为投影仪的规格，输出显示元件的横纵比为16：9(约1.78)，投射比例(Throw Ratio)为约0.92，输出显示元件的光轴位置为从下边中央起的输出显示元件高度的约20％上方。

但是，投射比例＝投影像横宽度÷投影距离，投射比例的条件是无变形校正时的条件。

发明要解决的技术问题

上述那样的变形校正是以调整投影仪1的左右的高度平衡、投影仪1被设置成无侧倾(roll)的状态、即没有绕光轴旋转的状态为前提的。

因此，在存在侧倾的情况下，首先，需要在将投影仪1调整设定成无侧倾的状态之后再进行变形校正。

因此，变形校正时的自由度不大。

本发明的目的在于提供一种能够提高变形校正时的自由度的投影装置及投影方法。

用于解决技术问题的技术手段

为了实现所述目的，根据本发明的一方式，投影装置具备：侧倾角决定单元，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；侧倾角变更单元，使该投影装置倾斜为所述决定的侧倾角；以及变形校正单元，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投影体上成为矩形图像。

为了实现所述目的，根据本发明的一方式，投影方法是将图像投影到被投影体上的投影装置中的投影方法，包括：侧倾角决定工序，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；侧倾角变更工序，使该投影装置侧倾为所述决定的侧倾角；和变形校正工序，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在所述被投影体上成为矩形图像。

附图说明

图1A是表示本发明的第一实施方式的投影仪的构成例的框图。

图1B是表示本发明的第一实施方式的投影仪的电动腿部的构成的图。

图2是表示在图9的状态后将z轴作为旋转轴旋转了侧倾角r的情况的图。

图3A～图3D是表示图2的投影仪坐标系与三个角度h、v、r的关系的详细图。

图4是表示第一实施方式中的投影状态调整处理的一例的流程的图。

图5是表示在投影面上对第一实施方式的投影仪中的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。

图6是表示在输出显示元件面上对第一实施方式的投影仪中的投影仪的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。

图7是表示本发明的第一实施方式中的侧倾角变更机构的例子的图。

图8是表示最佳侧倾角查询表的例子的图。

图9是表示h＝v＝30°的情况下的投影仪与被投影体(屏幕)的关系的立体图。

图10A～图10C是表示图9的投影仪坐标系与两个角度h、v的关系的详细图。

图11是表示在投影面上对投影仪的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。

图12是表示在输出显示元件面上对投影仪的变形校正的校正前变形四边形与校正后矩形的关系进行观察时的情况的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照附图对第一实施方式进行说明。

本实施方式的投影装置使用将微镜显示元件用作输出显示元件的Digital LightProcessing(DLP)(注册商标)方式。

图1中的图1A示出了作为本实施方式的投影装置的投影仪1的构成的概略。

投影仪1具备输入输出连接器部11、输入输出接口(I/F)12、图像变换部13、投影处理部14、微镜元件15、光源部16、反射镜17、投影透镜18、CPU19、主存储器20、程序存储器21、操作部22、姿势传感器23、声音处理部24、扬声器25、透镜调整部26、姿势调整部27、电动腿部28、系统总线SB。

输入输出连接器部11设置有例如管脚插孔(pin jack)(RCA)类型的视频输入端子或D－sub15类型的RGB输入端子这样的端子，被输入有模拟图像信号。

所输入的图像信号经由输入输出I/F12及系统总线SB向图像变换部13输入。

所输入的各种标准的模拟图像信号被变换为数字图像信号。

另外，也可以是，输入输出连接器部11还设有例如HDMI(注册商标)端子等，不仅能被输入模拟图像信号，还能被输入数字图像信号。

此外，输入输出连接器部11被输入有基于模拟或者数字信号的声音信号。

所输入的声音信号经由输入输出I/F12及系统总线SB向声音处理部24输入。

此外，输入输出连接器部11还设有例如RS232C端子、USB端子。

图像变换部13也被称作换算器(scaler)。

图像变换部13针对被输入的图像数据，进行调整分辨率数、灰度数等的变换，生成适于投影的规定格式的图像数据。

图像变换部13将变换后的图像数据向投影处理部14发送。

根据需要，图像变换部13将重叠有表示On Screen Display(屏幕上显示(OSD))用的各种动作状态的标志的图像数据，作为加工图像数据向投影处理部14发送。

此外，图像变换部13根据需要进行投影图像的几何学变换，根据投影状态，实施变形校正处理以在屏幕等被投影体上以适当的形状投影图像。

光源部16射出包含红(R)、绿(G)、蓝(B)的原色光的多色的光。

在此，光源部16构成为以时分割依次射出多色的颜色。

从光源部16射出的光被反射镜17全反射，向微镜元件15入射。

微镜元件15具有排列成阵列状的多个微小反射镜。

各微小反射镜以高速进行开/关动作，将从光源部16照射的光向投影透镜18的方向反射或者使该光从投影透镜18的方向偏离。

微镜元件15中，微小反射镜排列有例如被称作HD+或WXGA++的横1600像素×纵900像素。

通过各微小反射镜中的反射，微镜元件15形成例如HD+分辨率的图像。

这样，微镜元件15作为空间的光调制元件发挥功能。

投影处理部14根据从图像变换部13发送来的图像数据，驱动微镜元件15，以显示该图像数据所表示的图像。

即，投影处理部14使微镜元件15的各微小反射镜进行开/关动作。

在此投影处理部14高速地对微镜元件15进行时分割驱动。

单位时间的分割数是将依据于规定格式的帧速率例如60[帧/秒]、颜色成分的分割数、显示灰度数相乘而得到的数。

此外，投影处理部14还与微镜元件15的动作同步地控制光源部16的动作。

即，投影处理部14对各帧进行时分割，控制光源部16的动作以使得在每帧中依次射出全颜色成分的光。

投影透镜18将从微镜元件15引导来的光，调整为向例如屏幕2等被投影体投影的光。

因此，由微镜元件15的反射光形成的光像经由投影透镜18，被投影显示到屏幕2等被投影体上。

投影透镜18具有变焦机构，具有对被投影的图像的大小进行变更的功能。

此外，投影透镜18具有用于调整投影图像的聚焦状态的焦点(focus)调整机构。

这样，投影处理部14、微镜元件15、光源部16及投影透镜18等作为对图像进行投影的投影部发挥功能。

声音处理部24具备PCM音源等音源电路。

基于从输入输出连接器部11输入的模拟声音数据，或者基于将投影动作时被提供的数字声音数据模拟化后的信号，声音处理部24驱动扬声器25来使其进行扩声放音。

此外，声音处理部24根据需要而产生蜂鸣音等。

扬声器25是基于从声音处理部24输入的信号来发出声音的一般的扬声器。

CPU19对图像变换部13、投影处理部14、声音处理部24、透镜调整部26及姿势调整部27的动作进行控制。

该CPU19与主存储器20及程序存储器21连接。

主存储器20例如由SRAM构成。

主存储器20作为CPU19的工作存储器发挥功能。

程序存储器21由可电改写的非易失性存储器构成。

程序存储器21存储CPU19所执行的动作程序、各种定型数据等。

此外，CPU19与操作部22连接。

操作部22包括：键操作部，设置于投影仪1的主体；以及红外线受光部，接受来自投影仪1专用的未图示的遥控器的红外光。

操作部22将基于由用户利用主体的键操作部或者遥控器操作的键的键操作信号向CPU19输出。

CPU19使用主存储器20及程序存储器21所存储的程序或数据，按照来自操作部22的用户指示，控制投影仪1的各部的动作。

姿势传感器23例如具有3轴的加速度传感器、检测方位的方位传感器。

加速度传感器检测相对于重力方向的投影仪1的姿势角即俯仰角(pitch angle)及侧倾角(roll angle)的各角度。

横摆角(yaw angle)作为相对于由方位传感器检测到的基准方位的相对方位而被检测。

姿势传感器23将检测结果向CPU19输出。

透镜调整部26按照通过操作部22的用户操作做出的变焦变更指示，在CPU19的控制下，驱动投影透镜18的变焦机构。

通过透镜调整部26而使变焦机构被驱动，结果，投影图像的大小变化。

此外，透镜调整部26在CPU19的指示下，驱动投影透镜18的聚焦透镜。

电动腿部28用于支撑该投影仪1的壳体，作为使投影仪1的姿势及侧倾角变更的姿势及侧倾角调整机构发挥功能。

即，电动腿部28如图1B所示那样，通过使各脚28A的长度独立地变更，能够调整投影仪1的水平度，或者不改变投影仪光学系统的光轴方向(投影方向)、即绕光轴旋转来调整侧倾角。

姿势调整部27在CPU19的指示下，驱动电动腿部28。

在此，对侧倾角进行说明。

图2示出了在图9的状态后将z轴作为旋转轴使箭头方向旋转了角度r的情况。

图3A～图3D为其详细情况。

在此，图3A及图3B与图10A及图10B同样。

图3C中，将z轴作为旋转轴，使箭头方向旋转作为第三个角度的角度r。

由此，x轴和y轴分别移动到点线。

图3D的三个箭头是首先在水平方向上旋转角度h、接着在垂直方向上旋转角度v、进而旋转了侧倾角度r之后的投影仪坐标系。

此时，x轴已经不相对于水平基台3平行了。

若这样侧倾则投影到屏幕2上的校正前变形四边形abcd的形状发生变化，所以在其内部切取的校正后矩形a’b’c’d’也能够变化。

本发明着眼于该点，相对于以往消除侧倾之后再进行变形校正的情况，本发明通过积极地附加侧倾，能够提高变形校正的自由度。

例如，若如图2那样附加适当的侧倾，则该校正前变形四边形abcd的形状相对于图9的无侧倾的状态发生变化。

因此，关于在内部切取的校正后矩形a’b’c’d’，能够增大其尺寸、改变其横纵比、或者提高像素利用率。

附加的侧倾的角度即侧倾角r是通过投影仪1相对于屏幕2的水平及垂直方向的角度h、v的组合来唯一地计算的。

例如，通过以下的(1)式那样的计算式，能够计算出侧倾角r。

p＝arcsin(sin h cos v)

其中，(1)式中的sgn为符号函数，详细如以下的(2)式所示。

通过该符号函数sgn，

在hv＝0时，换句话说在水平方向角度h和垂直方向角度v的某一方或者两方为零的情况下，侧倾角r为零，

在hv＞0时，换句话说在水平方向角度h和垂直方向角度v的符号相同的情况下，侧倾角r为正，

在hv＜0时，换句话说在水平方向角度h和垂直方向角度v的符号不同的情况下，侧倾角r为负。

根据所述(1)式可知，当h＝v＝30°时，求出侧倾角r为约16.1°。

以下，对本实施方式的投影仪1的动作进行说明。

首先，对投影仪1的投影动作进行说明。

该投影动作是在CPU19的控制下由投影处理部14执行的。

光源部16的动作由投影处理部14控制。

投影处理部14通过使光源部16内的产生各色的半导体激光、LED的接通或断开、或这些光源与荧光体的组合等，使得从光源部16依次射出例如红色光(R)、绿色光(G)、蓝色光(B)这3色的光。

投影处理部14使得从光源部16向微镜元件15依次入射红色光、绿色光及蓝色光。

微镜元件15针对各色的光，按照每个微小反射镜(按照每个像素)，被驱动成基于图像数据的灰度越高则越增长将入射的光向投影透镜18引导的时间，基于图像数据的灰度越低则越缩短将入射的光向投影透镜18引导的时间。

即，投影处理部14控制微镜元件15，使得与灰度高的像素对应的微小反射镜成为长时间开状态，与灰度低的像素对应的微小反射镜成为长时间关状态。

这样，对于从投影透镜18射出的光，能够按照每个微小反射镜(每个像素)来表现各色的灰度。

在每帧中，针对各色来将微小反射镜处于开的时间表现出的灰度组合，由此表现出彩色图像。

如以上所述，从投影透镜18射出表现出了图像的投影光。

该投影光例如通过投影到屏幕2上，而在屏幕2等上显示有彩色图像。

另外，在所述说明中示出了使用红色光、绿色光、蓝色光这3色的投影仪的例子，但是也可以将投影仪构成为射出品红色或黄色等补色、白色光等颜色的光，以组合这些颜色的光形成图像。

接下来，对本实施方式的投影状态调整进行说明。

该投影状态调整是为了在例如屏幕2这样的被投影体上将影像投影为例如尽量大且没有变形的长方形而进行的调整。

该投影状态调整例如在设置投影仪1时进行。

图4示出了表示本实施方式中的投影状态调整处理的一例的流程图。

投影仪1将与该流程图对应的程序作为CPU19所执行的投影程序的一部分存储在程序存储器21中。

在步骤S1中，CPU19取得投影仪1与屏幕2的相对角度。

即，在投影仪1被设置于水平基台3上时，通常与屏幕2平行地载置投影仪1后接通电源，用户对投影仪1的姿势进行变更校正，以使从投影透镜18出射的光投影到屏幕2。

由姿势传感器23来检测该投影仪1的姿势变更操作时的投影仪1的移动，由此，CPU19能够掌握投影仪1与屏幕2的相对角度。

接下来，在步骤S2中，CPU19取得视角信息(投影仪规格)。

作为该视角信息，例如有投射比例、变焦值、透镜偏移量等，通过由不图示传感器进行测定、或者通过将程序存储器21中作为该投影仪的规定值而存储的值或由于用户操作而变更后的值读出等，由此CPU19能够取得该视角信息。

如果这样CPU19取得了投影仪1与屏幕2的相对角度及视角信息，那么接下来，在步骤S3中，CPU19判定作为用户使用操作部22设定的动作模式，是否选择了侧倾角变更模式。

在判定为未选择侧倾角度变更模式时，处理进入步骤S4。

在步骤S4中，CPU19基于所述取得的相对角度及视角信息，判断(识别)校正前变形四边形abcd的形状，决定变形校正处理参数，该变形校正处理参数用于图像变换部13对投影图像进行几何学校正以使该投影图像在屏幕2上成为矩形图像。

另外，变形校正的切取方法有多个，但在此采用例如维持图像的横纵比不变而提高像素利用率这样的切取方法。

然后，结束该投影状态调整处理。

以下，图像变换部13对输入图像数据实施基于该决定的变形校正处理参数的几何学校正，由此进行变形校正后的图像的投影。

另一方面，在步骤S3中判定为选择了侧倾角变更模式时，处理进入步骤S5。

在该步骤S5中，CPU19判断步骤S1中取得的相对角度之中水平方向的角度h是否为零。

如果该水平方向的角度h为零，则处理进入所述步骤S4，基于相对角度及视角信息决定变形校正处理参数。

与此相对，在步骤S5中判断为水平方向的角度h不是0的情况下，处理进入步骤S6。

在该步骤S6中，CPU19判断步骤S1中取得的相对角度之中垂直方向的角度v是否为零。

如果判断为该垂直方向的角度v为零，则处理进入所述步骤S4，基于相对角度及视角信息决定变形校正处理参数。

然后，在步骤S6中判断为垂直方向的角度v不是零的情况下，换句话说判断为水平及垂直方向的角度h、v两方都不是零的情况下，处理进入步骤S7。

在该步骤S7中，CPU19例如通过所述的(1)式，决定使像素利用率提高的侧倾角r。

然后，CPU19在步骤S8中，判断该决定出的侧倾角r是否处于由电动腿部28可变更的范围内。

如果判断为侧倾角r不处于可变更范围内，则处理进入步骤S9。

在该步骤S9中，CPU19向用户通知侧倾角无法变更的消息。

这是CPU19例如通过控制声音处理部24使得从扬声器25发出警告音来进行的，或者通过控制图像变换部13使其制作将警告标志作为OSD而重叠了的图像数据并将该图像数据投影到屏幕2上来进行的。

然后，处理进入所述步骤S4，基于相对角度决定变形校正处理参数。

另一方面，在步骤S8中判断为侧倾角r为可变更范围内的情况下，处理进入步骤S10。

然后，在该步骤S10中，CPU19根据所述步骤S7中决定的侧倾角r，使姿势调整部27驱动电动腿部28，变更投影仪1的侧倾角。

然后，处理进入所述步骤S4，进行变形校正处理参数的决定。

但是在该情况下，除了基于相对角度及视角信息，还基于侧倾角来判断校正前变形四边形abcd的形状，决定变形校正处理参数。

图5是表示在投影面上对本实施方式中的投影仪1的变形校正的校正前变形四边形abcd与校正后矩形a’b’c’d’的关系进行观察时的情况的图，图6是表示在输出显示元件面上对相同的关系进行观察时的情况的图。

这些示出了在与图11及图12的投影仪规格相同的投影仪规格下，例如以使像素利用率最大的方式决定了校正后矩形的切取位置的情况。

另外，图5中的r＝○○°的值表示各自的侧倾角r。

根据本实施方式，通过比较图6和图12可知，水平方向角度h非零且垂直方向角度非零的情况下的像素利用率得以提高。

例如h＝v＝30°的情况下的像素利用率，在以往的图12中为41.6％，而在本实施方式的图6中提高为68.9％。

在由图像变换部13进行变形校正处理的情况下，有时输出显示元件上的校正后矩形a’b’c’d’的左上顶点与右上顶点的高度之差、以及左下顶点与右下顶点的高度之差存在执行极限。

根据本第一实施方式，将投影图像的侧倾角以使侧倾角变大的方式积极地进行变更，考虑(反映)该变更后的侧倾角，将投影图像变形校正成在屏幕2上成为矩形图像。

因此，根据本第一实施方式，所述高度之差变小，所以有时能够扩大针对相对角度的校正范围。

即，根据本实施方式，能够提高变形校正时的自由度。

此外，能够提高针对相对角度的变形校正的范围。

此外，在变形校正处理中，CPU19进行校正以提高该投影仪1的输出显示元件的像素利用率，所以，能够进行进一步提高了像素利用率(明亮且高分辨率)的投影。

此外，在变形校正处理中，CPU19取得投影仪1与屏幕2的相对角度，基于该取得的相对角度，决定应变更的侧倾角并使其进行变更，所以，能够决定出适当的侧倾角。

进而，在作为该相对角度，垂直、水平之中的哪个都不是0时，CPU19决定应变更的侧倾角并使其变更，所以仅在需要时才进行侧倾角的运算，能够降低CPU19的负荷。

此外，根据本第一实施方式，使用算术式来决定应变更的侧倾角r并使其变更，所以能够简便地运算出适当的侧倾角。

此外，根据本第一实施方式，不改变投影图像的光轴地变更侧倾角，所以，能够进行使得屏幕上的投影位置不变地对变形进行了校正的投影。

此外，根据本第一实施方式，控制对投影仪1的壳体进行支撑的电动腿部28来变更投影图像的侧倾角，因此，能够不改变投影仪主体部的设计地在壳体侧进行侧倾角的变更。

此外，根据本第一实施方式，变形校正是维持原来图像的横纵比不变地进行的校正，所以，能够预先使用户还进行与图像的横纵比有关的选择，进行变形校正后的投影。

此外，根据本第一实施方式，还具备不改变侧倾角的模式，所以能够与以往的无侧倾校正的变形校正投影选择使用。

此外，根据本第一实施方式，基于由姿势传感器23检测到的检测结果，取得与屏幕2的相对角度，所以CPU19即使不进行测距等也能够立即取得适当的相对角度。

此外，根据本第一实施方式，在决定出的侧倾角超过可变更范围的情况下，向用户通知该情况，所以能够使用户的使用便利性良好。

[第二实施方式]

在所述第一实施方式中使用电动腿部28来变更侧倾角，但是侧倾角变更机构不限于该情况。

例如也可以想到如图7所示那样在倾斜板29上设置的旋转板30之上设置投影仪1的情况。

在图7中，p为旋转板30的旋转角度(横摆方向的角度)，q为倾斜板29的倾斜角度(俯仰方向的角度)。

这些p及q分别相当于(1)式的p及q。

该情况下，侧倾角被自动地赋予，因此，不需要用于使侧倾角变更的控制及驱动。

但是，在图7中，屏幕被设置成p＝q＝0情况下的投影仪坐标系的z轴垂直地贯穿屏幕。

换句话说，该图7的投影仪坐标系等价于图3D，该图3D为首先进行水平角度变更、接着进行垂直角度变更、最后进行侧倾角变更后的投影仪坐标系。

即，图7中的p≒25.7°、q≒33.7°时的投影仪坐标系的3轴各自的朝向，与图3中的h＝v＝30°、r≒16.1°时的投影仪坐标系的3轴各自的朝向是相同的。

因此，在本第二实施方式中，能够通过传感器等直接检测p及q，能够容易地决定变形校正处理参数。

此外，能够不改变投影仪1的设计地进行侧倾角的变更。

以上，以上使用实施方式说明了本发明，但是本发明不限于所述实施方式本身，在实施阶段能够在不脱离其宗旨的范围内对构成要素进行变形来具体化。

例如，作为侧倾角变更机构，能够采用不是变更投影仪1整体的姿势而是使投影仪内部的输出显示元件以光轴为中心电气地旋转的旋转机构等各种方法。

这样，使用使输出显示元件以光轴为中心旋转的旋转机构来变更投影图像的侧倾角，从而能够在投影仪1的壳体内部进行侧倾角的变更。

另外，根据上述的旋转机构等构成，能够在侧倾角变更时使光轴位置不变。

此外，在通过图1B或图7所示的构成来变更侧倾角变更的情况下也是，优选光轴位置不变。

在通过图1B那样的构成来进行侧倾角变更的情况下，例如若在使左右脚的一方的脚伸长的情况下，使另一方的脚与左右方向的光轴位置相对应地适当收缩，则能够使光轴位置不变。

但是，在侧倾角变更时使光轴位置不变并不是必须的。

另外，也可以构成为并用这些侧倾角变更机构。

此外，关于投影仪1与屏幕2的相对的角度的取得方法，能够不使用姿势传感器23，而通过已知的多点测距方法、即测定多个点(不处于一条直线上的3点以上)到屏幕2的距离，能够取得相对角度。

关于该距离的测定方法，也可以使用利用超声波或红外线的方法等、公知的技术。

基于这样由测距单元(unit)测定的测定结果取得与屏幕2的相对角度，从而能够适当地取得相对角度。

进而作为其他的相对角度的取得方法，还能够采用对测试图表(chart)进行投影、基于拍摄该测试图表而得的图像数据来取得相对角度，或者，用户进行测定并从操作部22输入相对角度、等等各种方法。

此外，(1)式(及(2)式)不是求出最佳侧倾角的式子，而是用于简易地求出较好的解的式子，本发明当然也可以使用其他计算式。

此外，在求取最佳的侧倾角的情况下，能够按照每个与屏幕2的相对角度，预先或依次利用循环算法(例如，在可控制的范围内，按照0.5度单位来搜索像素利用率最大的角度的方法)来求取最佳的侧倾角。

如果这样搜索并决定应变更的侧倾角来进行变更，则能够决定出最佳的侧倾角。

进而，将这样预先调查出的值作为例如图8所示那样的查询表来存储在程序存储器21中，从而还能够参照该查询表来决定侧倾角。

这样，按照每个相对角度存储好应变更的侧倾角，参照该存储的信息来决定应变更的侧倾角并进行变更，由此能够迅速地决定出最佳的侧倾角。

此外，关于变形校正处理，说明了维持原来的图像的横纵比不变来进行校正的例子，但是当然也可以是，允许原来的图像的横纵比的变更来进行校正。

这样，在允许原来的图像的横纵比的变更地进行校正的情况下，最好使用户进行与预先图像的横纵比的变更可否有关的模式选择。

此外，也能够通过适当地组合所述实施方式所公开的多个构成要素来形成各种发明。

例如，即使从实施方式所示的全部构成要素中删除了几个构成要素，但是只要能够解决发明要解决的技术问题的栏所描述的技术问题，并且能够获得发明的效果，那么也能够将该删除了构成要素后的构成作为发明来抽取。

而且，也可以适当地组合不同实施方式中的构成要素。

Claims (15)

1.一种投影装置，其中，具备：

侧倾角决定单元，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；

侧倾角变更单元，使该投影装置倾斜为所述决定的侧倾角；

变形校正单元，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在被投影体上成为矩形图像；以及

取得单元，取得该投影装置与所述被投影体的相对角度；

所述侧倾角决定单元基于所取得的所述相对角度，决定应变更的侧倾角，在将所述相对角度的水平方向的角度设为h、将垂直方向的角度设为v、将应变更的侧倾角设为r时，使用下述的式子来决定应变更的侧倾角r，

p＝arcsin(sin h cos v)

<mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mi>arcsin</mi> <mfrac> <mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>v</mi> </mrow> <mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>p</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，

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2.如权利要求1所述的投影装置，其中，

所述侧倾角决定单元在作为所述相对角度而垂直、水平都不是0时，决定应变更的侧倾角。

3.如权利要求1所述的投影装置，其中，

还具备：

存储单元，按照每个所述相对角度，存储应变更的侧倾角；

所述侧倾角决定单元参照所述存储单元的信息，决定应变更的侧倾角。

4.如权利要求1所述的投影装置，其中，

所述侧倾角变更单元以使投影图像的光轴不变的方式变更侧倾角。

5.如权利要求1所述的投影装置，其中，

还具备：

电动腿部，对该投影装置的壳体进行支撑；

所述侧倾角变更单元控制所述电动腿部来变更投影图像的侧倾角。

6.如权利要求1所述的投影装置，其中，

还具备：

旋转单元，使该投影装置的输出显示元件以光轴为中心旋转；

所述侧倾角变更单元使用所述旋转单元来变更投影图像的侧倾角。

7.如权利要求1所述的投影装置，其中，

还具备：

通知单元，在由所述侧倾角决定单元决定的侧倾角超过可变更范围的情况下，向用户通知该情况。

8.如权利要求1所述的投影装置，其中，

所述变形校正单元以使该投影装置的输出显示元件的像素利用率提高的方式进行校正。

9.如权利要求1所述的投影装置，其中，

所述变形校正单元以维持原来的图像的横纵比不变的方式进行校正。

10.如权利要求1所述的投影装置，其中，

所述变形校正单元以允许原来的图像的横纵比的变更的方式进行校正。

11.如权利要求1至10中任一项所述的投影装置，其中，

所述变形校正单元包含不变更侧倾角的模式。

12.一种投影方法，是将图像投影到被投影体上的投影装置中的投影方法，其中，包括：

取得工序，取得该投影装置与所述被投影体的相对角度；

侧倾角决定工序，决定使该投影装置侧倾的侧倾角；

侧倾角变更工序，使该投影装置侧倾为所述决定的侧倾角；和

变形校正工序，考虑所述决定的侧倾角，对投影图像进行校正，使得该投影图像在所述被投影体上成为矩形图像；

所述侧倾角决定工序中，基于所述取得工序中取得的所述相对角度，决定应变更的侧倾角，在将所述相对角度的水平方向的角度设为h、将垂直方向的角度设为v、将应变更的侧倾角设为r时，使用下述的式子来决定应变更的侧倾角r，

p＝arcsin(sin h cos v)

<mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mi>arcsin</mi> <mfrac> <mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>v</mi> </mrow> <mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>p</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，

<mrow> <mi>sgn</mi> <mi> </mi> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>1</mn> <mo>:</mo> <mi>x</mi> <mo>&gt;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>:</mo> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>:</mo> <mi>x</mi> <mo>&lt;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>.</mo> </mrow>

13.如权利要求12所述的投影方法，其中，

所述侧倾角变更工序中，使用对该投影装置进行载置的侧倾台来变更该投影装置的侧倾角。

14.如权利要求13所述的投影方法，其中，

所述侧倾台通过横摆方向和俯仰方向的角度调整的组合来产生侧倾角。

15.如权利要求12至14中任一项所述的投影方法，其中，

所述侧倾角变更工序中，以使投影图像的光轴不变的方式变更侧倾角。