CN104199250B

CN104199250B - 投影仪以及控制方法

Info

Publication number: CN104199250B
Application number: CN201410447439.9A
Authority: CN
Inventors: 塚越真; 塚越真一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: US8905556B2; JP5754124B2; CN104199250A; US20120147341A1; JP2012128056A; CN102547191B; CN102547191A

Abstract

本发明提供投影仪以及控制方法，该投影仪根据图像数据来投影图像，该投影仪包含：镜头驱动部，其驱动具有投影镜头的镜头部；受理部，其受理所输入的指示信息；以及控制部，其针对在上述镜头驱动部根据变焦指示信息执行的变焦的基准位置和图像的中心位置由于进行第1镜头移动而不同的状态下投影的第1图像，在受理了上述变焦指示信息时，根据上述变焦指示信息控制由上述镜头驱动部执行的第2镜头移动，以在规定状态下执行上述变焦，其中，上述变焦指示信息是由上述受理部受理的，表示与上述投影镜头相关的视场角的调整指示。

Description

投影仪以及控制方法

本发明专利申请是发明名称为“投影仪以及控制方法”、申请日为2011年12月9日、申请号为“201110409571.7”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及投影仪以及控制方法。

背景技术

例如，如日本特开2006-5534号公报所记载的那样，提供了具有针对投影镜头的变焦功能和镜头移动功能的投影仪。

【专利文献1】日本特开2006-5534号公报

在投影仪投影图像的状况中，当在未进行镜头移动的状态下变焦状态发生了变化时，图像的大小以图像中心为基准而发生变化。与此相对，当在进行镜头移动的状态下变焦状态发生了变化时，图像的大小以非图像中心的点为基准而变化。这样，在一般的投影仪中，变焦状态的变化因是否处于镜头移动的状态而不同。

另外例如，在用户以躲避障碍物为目的进行了镜头移动时，会产生如下状况：图像基于变焦指示而向四方扩大，从而一部分图像与障碍物重叠，必须再次进行镜头移动。

发明内容

本发明的几个方式为了解决上述课题而提供在进行镜头移动的状态下具有变焦指示时可投影适当的图像的投影仪以及控制方法。

作为本发明的方式之一的投影仪根据图像数据来投影图像，该投影仪包含：镜头驱动部，其驱动具有投影镜头的镜头部；受理部，其受理所输入的指示信息；以及控制部，其针对在上述镜头驱动部根据变焦指示信息执行的变焦的基准位置和图像的中心位置由于进行第1镜头移动而不同的状态下投影的第1图像，在受理了上述变焦指示信息时，根据上述变焦指示信息控制由上述镜头驱动部执行的第2镜头移动，以在规定状态下执行上述变焦，其中，上述变焦指示信息是由上述受理部受理的，表示与上述投影镜头相关的视场角的调整指示。

作为本发明的方式之二的投影仪的控制方法，该投影仪根据图像数据来投影图像，包含驱动具有投影镜头的镜头部的镜头驱动部，其中，在该投影仪的控制方法中，受理所输入的指示信息；以及针对在上述镜头驱动部根据所受理的变焦指示信息执行的变焦的基准位置和图像的中心位置由于进行第1镜头移动而不同的状态下投影的第1图像，在受理了上述变焦指示信息时，根据上述变焦指示信息控制由上述镜头驱动部执行的第2镜头移动，以在规定状态下执行上述变焦，其中，上述变焦指示信息表示与上述投影镜头相关的视场角的调整指示。

根据本发明，在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪可通过进行镜头移动控制来调整图像位置，所以能够投影恰当的图像。

即使在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪也能够以图像的中心位置不发生变化的状态投影图像，所以能够投影恰当的图像。

即使在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪也能够以相对于与镜头移动指示对应的图像移动方向处于基端侧的图像位置不发生变化的状态投影图像，所以能够投影恰当的图像。

即使在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪也能够以视场角调整前后的图像的1边或2边的位置不发生变化的状态投影图像，所以能够投影恰当的图像。

投影仪可根据期望状态的设定来投影图像，所以能够投影恰当的图像。

即使在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪也能够以图像的基准边的位置不发生变化的状态投影图像，所以能够投影恰当的图像。

附图说明

图1是示出第1实施例中的投影状况的图。

图2是示出未执行镜头移动的状态下因变焦操作引起的图像变化的图。

图3是示出以往在镜头移动的状态下因变焦操作引起的图像变化的图。

图4是示出第1实施例中在镜头移动状态下因变焦操作引起的图像变化的图。

图5是第1实施例中的投影仪的功能框图。

图6是第1实施例中的投影仪的硬件框图。

图7是示出第1实施例中的镜头控制顺序的一例的流程图。

图8是示出第1实施例中的作为基准的坐标的一例的图。

图9是第2实施例中的作为基准的坐标的一例的图。

图10是示出第4实施例中的受理图像的一例的图。

图11是第4实施例中的受理图像的另一例的图。

符号说明

10 屏幕；100 投影仪；110 信号输入部；120 存储部；122 图像数据；124 控制数据；126 用户设定数据；140 图像生成部；150 控制部；160 受理部；180 投影部；182 镜头部；184 镜头驱动部；186 位置检测部；200 DVD播放器；300 HDMI电缆；400 遥控器；500、501、510～512、520～523、530～532 图像；540、541 受理图像；550 光标图像；910、911HDMI端子；912 选择器；914 接收电路；920 RAM；922 闪速ROM；930 电源；940 图像处理电路；950 CPU；960 接收单元；970、980电机驱动电路；972、982 电机；974、984 减速机构；976、986 变换机构；978 编码器；988 线性传感器；990 灯驱动电路；991 灯；992 照明光学系统；993 液晶驱动电路；994 液晶光阀；995 镜头。

具体实施方式

以下，参照附图来说明在投影仪中应用了本发明的实施例。此外，以下所示的实施例不对权利要求书所记载的发明内容进行任何限定。另外，以下实施例所示的结构并不全是权利要求书中记载的发明所必需的解决手段。

(第1实施例)

图1是示出第1实施例中的投影状况的图。投影仪100经由HDMI电缆300从DVD播放器200输入图像信号，并根据该图像信号向屏幕10投影图像500。用户通过操作遥控器400来调整图像500的大小、位置等。投影仪100可通过调整具有投影镜头的镜头部(例如，镜筒、变焦镜头等)的位置来进行这些调整。

图2是示出未执行镜头移动的状态下因变焦操作引起的图像500的变化的图。例如，用户在未执行镜头移动的状态下使用遥控器400进行变焦操作，由此可利用投影仪100如图像510、520、530那样地进行图像500的放大投影。在此情况下，图像500的中心位置与图像510、520、530的中心位置一致。

图3是示出以往在镜头移动的状态下因变焦操作引起的图像501的变化的图。例如，在相对于未执行镜头移动的状态的图像的中心位置C，向上方进行了镜头移动的状态下，当用户进行了变焦操作时，现有的投影仪如图像511、521、531那样地对变焦前的图像501进行放大投影。在此情况下，现有的投影仪以中心位置C为基准来放大图像501，所以图像501的中心位置与图像511、521、531的中心位置不一致。这样，在现有的投影仪中，变焦操作时的图像500、501的运动因有无进行镜头移动而不同。

图4是示出第1实施例中的镜头移动的状态下因变焦操作引起的图像501的变化的图。本实施例的投影仪100具有如下功能：当出现图像501的变焦指示时，根据当前的镜头移动状态进行图像501的变焦，使得图像501的中心位置不发生变化。由此，图像501与图像512、522、532的中心位置一致。接着，说明具有这样的功能的投影仪100的功能块。

图5是第1实施例中的投影仪100的功能框图。投影仪100构成为包含：信号输入部110，其被输入来自DVD播放器200的图像信号等；存储部120；图像生成部140；受理部160；其受理来自遥控器400的指示信息；控制部150，其控制图像生成部140等；以及投影部180。存储部120存储有图像数据122、控制数据124、用户设定数据126等。另外，投影部180构成为包含：镜头部182、驱动镜头部182的镜头驱动部184和检测镜头部182的位置等的位置检测部186。

图6是第1实施例中的投影仪100的硬件框图。例如，信号输入部110可以是HDMI端子910、911、选择器912、接收电路914等，存储部120可以是RAM920、闪速ROM922等，图像生成部140可以是图像处理电路940等，控制部150可以是CPU950等，受理部160可以是接收单元960等，投影部180可以是灯驱动电路990、灯991、照明光学系统992、液晶驱动电路993、液晶光阀994、镜头995等。另外，投影仪100还具有电源930等。此外，镜头995实际上由变焦镜头、聚焦镜头、投影镜头等多个镜头构成。

另外，用于进行视场角(变焦)调整等的镜头驱动部184可以是电机972、驱动电机972的电机驱动电路970、调整电机972的转速的减速机构974、将电机972的旋转运动变换为直线运动的变换机构976等，用于该目的的位置检测部186可以是与减速机构974连接并经由减速机构974取得镜头995(变焦镜头)的位置信息的编码器978等。另外，用于进行镜头移动的镜头驱动部184可以是电机驱动电路980、电机982、减速机构984、变换机构986等，用于该目的的位置检测部186可以是与变换机构986连接并经由变换机构986取得镜头995(投影镜头)的位置信息的线性传感器988等。如以上这样，投影仪100具有用于电动地进行变焦、镜头移动等的硬件结构。

接着，说明采用了这各个部分的、在进行镜头移动的状态下实施变焦操作时的镜头控制顺序。图7是示出第1实施例中的镜头控制顺序的一例的流程图。这里说明变焦倍率从1倍开始变化为Zm倍时的动作。另外，图8是示出第1实施例中的作为基准的坐标的一例的图。受理部160受理来自遥控器400的与投影镜头相关的镜头移动指示信息，控制部150根据该镜头移动指示信息控制镜头驱动部184进行镜头移动。由此来进行镜头移动。另外，受理部160受理来自遥控器400的与投影镜头相关的视场角的调整指示即变焦指示信息，控制部150根据该变焦指示信息来控制镜头驱动部184进行变焦。由此来进行变焦。此外，控制部150可根据镜头移动指示信息或变焦指示信息将当前的镜头移动或变焦状态作为用户设定数据126的一部分存储到存储部120内，或者可根据来自位置检测部186的信息将当前的镜头移动、变焦状态作为用户设定数据126的一部分存储到存储部120内。

首先，控制部150在动作开始时取得变焦倍率为1倍时的图像的中心位置C0(Sx0、Sy0)(步骤S1)。此外，关于该位置信息，为了使镜头移动的位置信息一致，控制部150直接将从位置检测部186取得的位置信息用作图像中心位置C0的位置信息。在图8的情况下，图像501随镜头移动而移动，在变焦倍率从1倍变化到Zm倍(Zm>1)时，投影图像521。这里，中心位置C0相当于第1中心位置。

控制部150根据受理部160受理的变焦指示信息来控制镜头驱动部184对镜头部182进行变焦驱动，镜头驱动部184根据该控制对镜头部182进行变焦驱动(步骤S2)。而且，控制部150从位置检测部186取得表示驱动后(镜头部182移动后)的变焦倍率Zm的信息(步骤S3)。此时的图像中心位置C1(Sx1、Sy1)、C0(Sx0、Sy0)、Zm的关系为Sx1＝Zm×Sx0、Sy1＝Zm×Sy0。这里，中心位置C1相当于第2中心位置。

控制部150根据这些信息来运算使执行了镜头移动的状态下的倍率1倍的图像501的中心位置C0与变焦后的图像的中心位置C1一致的校正驱动量Ex、Ey(步骤S4)。更具体地说，控制部150通过对上述Sx1、Sy1施加水平方向的校正值Ex、垂直方向的校正值Ey来使C0与C1一致。即，可进行如下运算：Sx0＝Zm×Sx0+Ex、Sy0＝Zm×Sy0+Ey。此外，上述运算式作为控制数据124的一部分存储在存储部120内，控制部150可参照控制数据124进行控制。然后，控制部150根据上述校正值来控制镜头驱动部184对镜头部182进行镜头移动驱动，镜头驱动部184根据该控制对镜头部182进行镜头移动驱动(步骤S5)。

控制部150判定对镜头部182的驱动(驱动指示)是否已结束(步骤S6)，当尚未结束时继续进行这些控制(步骤S2～S5)，而当结束时结束该控制。

如以上这样，根据本实施例，投影仪100在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时进行镜头移动控制，由此，能够在使图像501、512、522、532的中心位置不发生变化的情况下进行投影，所以能够投影恰当的图像512、522、532。

另外，根据本实施例，投影仪100在针对纵横比为16：9的图像进行镜头移动的状态下，通过图像切换来选择纵横比为2.35：1(也有21：9等的情况)的宽银幕电影图像(所谓的宽屏图像)，此外，即使在出现变焦指示的情况下，也能够在使图像中心位置不发生变化的情况下投影图像，所以能够投影对于用户来说容易观看的图像。

此外，在本实施例中，作为一例，示出了驱动开始时的变焦倍率从1倍开始放大时的计算方法，而在驱动开始时的变焦倍率不是1倍的情况下，可设驱动开始时的变焦倍率为Zm0、在步骤S2中取得的变焦倍率为Zm1来运算两者的比率Zm＝Zm1/Zm0，并进行同样的计算。另外，图8中图示了图像因变焦而放大的情况，而缩小时的计算式可直接利用前述的内容。

(第2实施例)

投影仪100在第1实施例中，是在使图像501、512、522、532的中心位置不发生变化的情况下进行投影，但也可以根据用户的选择或规定的基准(例如，在根据投影到屏幕10上的图像501的摄像数据在图像501的下侧检测到障碍物的情况下，以下边为基准等)等，在使图像501的作为基准的1边或2边的位置(更具体地说，例如平面坐标中的图像501的边的延长线与坐标轴相交的位置等)不发生变化的情况下，进行图像501的变焦。

图9是示出第2实施例中的作为基准的坐标的一例的图。例如，投影仪100在垂直方向上以使下边位置不发生变化的方式对图像501进行变焦时，图像501的下边位置(该下边的延长线与y轴相交的位置)为y0＝Sy0-1/2。此外，为了简化说明，与第1实施例同样地设为：在投影朝向垂直方向的上方进行了镜头移动后的图像501的状态下，出现了变焦指示。另外如图9所示，将图像501的纵长设为1。

当在这样的状态下进行倍率Zm的变焦时，变焦后的图像521的下边位置为y1＝Sy-Zm/2＝Zm×Sy0-Zm/2＝Zm×(Sy0-1/2)。使下边不发生变化的条件是y0与y1一致。因此，y1＝y0+校正值Ey，校正值Ey＝y1-y0＝Zm×(Sy0-1/2)-(Sy0-1/2)＝(Zm-1)×(Sy0-1/2)。此外，将下边以外的边作为基准的情况也是同样。

如以上这样，根据本实施例，投影仪100能够在使作为基准的边不发生变化的情况下投影图像501、523。例如，即使在图像501的下边以下存在障碍物时，投影仪100也能够在使下边位置不发生变化的情况下进行图像的放大等，所以，即使进行变焦，图像也不会被障碍物所遮挡，能够提高用户的使用性。

(第3实施例)

投影仪100可对镜头驱动部184进行如下的镜头移动控制：在相对于与镜头移动指示相应的图像501的移动方向处于基端侧的图像位置(作为基准的边的位置)不发生变化的状态下，投影图像。例如，控制部150可将与镜头移动指示相应的图像501的移动方向及当前的镜头移动状态作为用户设定数据126的一部分存储到存储部120内，并参照用户设定数据126来决定与上述移动方向对应的基端。例如，如果移动方向为上，则基端是下边，如果移动方向为左，则基端是右边。另外例如，即使在向上进行了镜头移动之后再向下进行镜头移动的情况下，控制部150也能判定当前的镜头移动状态是向上移动的状态还是向下移动的状态，从而确定基端。此外，具体的控制方法与第2实施例相同，所以省略说明。

如以上这样，根据本实施例，即使在进行镜头移动的状态下出现了变焦指示时，投影仪100也能够在相对于与镜头移动指示对应的图像501的移动方向处于基端侧的图像位置不发生变化的状态下投影图像，因此能够投影恰当的图像。

(第4实施例)

在第1～第3实施例中说明了3种控制方法，但投影仪100可以让用户选择是以这3种控制方法中的哪种控制方法来进行控制(规定的状态)。

图10是第4实施例中的受理图像540(第1受理画面)的一例的图。另外，图11是示出第4实施例中的受理图像541(第2受理画面)的另一例的图。例如，在受理图像540中以能够选择的方式显示与第1实施例对应的“中心移动”、与第2实施例对应的“选择基准边移动”、与第3实施例对应的“自动基准边移动”这3个选项。例如，当用户使用遥控器400操作上或下的方向键选择了“选择基准边移动”并按下Enter键进行了确定时，投影仪100投影用于选择以4个边中的哪个边为基准(不移动)的受理图像541。例如，当用户按下遥控器400的上下左右中的任意一个方向键时，光标图像550向所指示的边移动，当按下遥控器400的Enter键时，可进行选择或选择的解除。

例如图11所示，当在选择了左边和下边的状态下按压遥控器400的Menu键(结束)时，控制部150将该选择内容(期望状态的设定)作为用户设定数据126的一部分存储到存储部120内，在出现变焦指示的情况下，参照用户设定数据126来控制镜头驱动部184，使得左边与下边的位置不发生变化。

如以上这样，根据本实施例，投影仪100可根据用户所选择的期望状态的设定来投影图像，所以对于用户来说，能够在期望的状态下投影图像。

(其它实施例)

此外，本发明的应用不限于上述实施例，可进行变形。例如，可组合上述实施例的结构。例如，控制部150可在图像的水平方向上以中心位置为基准、在图像的垂直方向上以下边为基准进行图像的变焦，也可以组合多种控制方法。

另外，在第1实施例中，控制部150将倍率为1倍的图像501的中心位置作为基准，但也可以将倍率为1倍以外的图像的中心位置作为基准进行上述运算。例如，控制部150在将倍率为Zn倍的图像的中心位置作为基准时，可暂且求出倍率为1倍的图像的中心位置而进行运算。

另外，投影仪100所具有的计算机可读取存储在信息存储介质中的程序而作为控制部150等发挥功能。作为这样的信息存储介质，例如可应用CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等。

另外，投影仪100不限于液晶投影仪(透射型、LCOS等反射型)，例如，可以是采用了数字微镜器件的投影仪等。另外，投影部180可采用有机EL元件、硅发光元件、激光二极管、LED等包含固体光源的自身发光元件来代替灯。另外，可将投影仪100的功能分散于多个装置(例如，PC和投影仪等)中。

Claims

1.一种投影仪，该投影仪根据图像数据对图像进行投影，该投影仪包含：

镜头驱动部，其驱动具有投影镜头的镜头部；

受理部，其受理所输入的指示信息；

控制部，其针对在上述镜头驱动部根据变焦指示信息执行的变焦的基准位置和图像的中心位置由于进行第1镜头移动而不同的状态下投影的第1图像，在受理了上述变焦指示信息时，根据上述变焦指示信息控制由上述镜头驱动部执行的第2镜头移动，以在规定状态下执行上述变焦，其中，上述变焦指示信息是由上述受理部受理的，表示与上述投影镜头相关的视场角的调整指示；

投影部，其对用于受理上述规定状态的设定的第1受理图像进行投影；以及

上述投影部以作为上述设定能够选择第1控制方法、第2控制方法以及第3控制方法的方式对上述第1受理图像进行投影，其中，上述第1控制方法是以如下方式控制由上述镜头驱动部执行的上述第2镜头移动：作为上述规定状态，使得上述第1图像的中心位置不会由于上述变焦而发生变化，上述第2控制方法是以如下方式控制由上述镜头驱动部执行的上述第2镜头移动：作为上述规定状态，使得相对于上述第1镜头移动的方向处于基端侧的上述第1图像的第1边的位置不会由于上述变焦而发生变化，上述第3控制方法是以如下方式控制由上述镜头驱动部执行的上述第2镜头移动：作为上述规定状态，使得上述第1图像的第2边的位置不会由于上述变焦而发生变化，

上述控制部按照上述设定，进行针对上述镜头驱动部的控制。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其中，

在作为上述设定选择了上述第1控制方法时，上述控制部根据上述第1图像的中心位置即第1中心位置、执行上述变焦后的第2图像的中心位置即第2中心位置、以及上述第2图像相对于上述第1图像的倍率，运算使上述第1中心位置和第2中心位置一致的校正值，

根据上述校正值执行上述第2镜头移动。

3.根据权利要求1所述的投影仪，其中，

在作为上述设定选择了上述第2控制方法时，上述控制部根据上述第1边的位置、执行上述变焦后的上述第1边的位置、以及执行上述变焦后的第2图像相对于上述第1图像的倍率，运算使上述第1边的位置和执行上述变焦后的上述第1边的位置一致的校正值，

根据上述校正值执行上述第2镜头移动。

4.根据权利要求1所述的投影仪，其中，

在作为上述设定选择了上述第3控制方法时，上述控制部根据上述第2边的位置、执行上述变焦后的上述第2边的位置、以及执行上述变焦后的第2图像相对于上述第1图像的倍率，运算使上述第2边的位置和执行上述变焦后的上述第2边的位置一致的校正值，

根据上述校正值执行上述第2镜头移动。

5.根据权利要求1所述的投影仪，其中，

在作为上述设定选择了上述第3控制方法时，上述控制部以如下方式控制由上述镜头驱动部执行的上述第2镜头移动：作为上述规定状态，使得上述第1图像的与上述第2边不同的第3边的位置也不会由于上述变焦而发生变化。

6.根据权利要求5所述的投影仪，其中，

在作为上述设定选择了上述第3控制方法时，上述控制部根据上述第3边的位置、执行上述变焦后的上述第3边的位置、以及执行上述变焦后的第2图像相对于上述第1图像的倍率，运算使上述第3边的位置和执行上述变焦后的上述第3边的位置一致的校正值，

根据上述校正值执行上述第2镜头移动。

7.根据权利要求1所述的投影仪，其中，

上述投影部对受理上述第2边的选择的第2受理图像进行投影，上述受理部受理上述第2边的选择。

8.一种投影仪的控制方法，该投影仪包含驱动具有投影镜头的镜头部的镜头驱动部以及受理变焦指示信息的受理部，该变焦指示信息表示与上述投影镜头相关的视场角的调整指示，其中，该投影仪的控制方法具有：

第1步骤，选择第1控制方法、第2控制方法以及第3控制方法中的任意控制方法，其中，上述第1控制方法是对上述镜头驱动部执行镜头移动控制，使得在上述视场角调整前后的图像的中心位置不会发生变化的状态下对上述图像进行投影，上述第2控制方法是对上述镜头驱动部执行镜头移动控制，使得在相对于与镜头移动指示对应的上述图像的移动方向处于基端侧的上述图像的位置不会发生变化的状态下对上述图像进行投影，上述第3控制方法是对上述镜头驱动部执行镜头移动控制，使得在上述视场角调整前后的上述图像的1条边或2条边的位置不会发生变化的状态下对上述图像进行投影；

第2步骤，在按照与上述投影镜头相关的上述镜头移动指示进行了图像的位置调整后的状态下，受理上述变焦指示信息；以及

第3步骤，根据上述变焦指示信息，利用在上述第1步骤中选择出的控制方法对上述镜头驱动部执行镜头移动控制，使得在期望的状态下对上述图像进行投影。