CN113556524A - 投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影仪，将对于内置摄影机尚未充分地进行考虑了投射距离的适当的构成或配置的设计作为其要解决的技术问题。投影仪具备：投射透镜；第一摄像部，拍摄所述投射面；以及第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面。所述第一摄像部配置为相对于所述投射透镜的光轴在垂直于所述光轴的方向上偏离第一距离，所述第二摄像部配置为相对于所述投射透镜的光轴在垂直于所述光轴的方向上偏离比所述第一距离长的第二距离。

Description

投影仪

本申请是申请日为2016年12月29日、申请号为201611257548.X、发明名称为“投影仪”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及投影仪。

背景技术

已知一种通过内置摄影机对投影仪的投射状态进行拍摄并测定投射颜色、投射位置等而自动地进行适当的校正的系统(专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-167341号公报

专利文献2：日本特开2014-197739号公报

然而，通常存在投影仪的投射距离根据投影仪的使用状况而设定为各种各样的情况。需要内置摄影机不管投影仪的投射距离而都能够对屏幕(投射面)的状态进行拍摄。但是，以往，实际情况是对于内置摄影机尚未充分地进行考虑了投射距离的适当的构成或配置的设计。

发明内容

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而作成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。

(1)根据本发明的一方式，提供将图像投射于投射面的投影仪。该投影仪具备：投射透镜；第一摄像部，拍摄所述投射面；以及第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面。所述第一摄像部配置为相对于所述投射透镜的光轴在垂直于所述光轴的方向上偏离第一距离，所述第二摄像部配置为相对于所述投射透镜的光轴在垂直于所述光轴的方向上偏离比所述第一距离长的第二距离。

根据该投影仪，由于通过更宽的视场角拍摄投射面的第二摄像部配置在相比投射透镜的光轴更远的位置，因此能够防止第二摄像部的宽视场角与投射透镜的外形发生干扰。

(2)可以是所述投影仪还具备：透镜安装部，用于远距离投射的第一投射透镜和用于近距离投射的第二投射透镜以能更换的方式安装于所述透镜安装部；透镜信息获取部，获取投射透镜识别信息，所述投射透镜识别信息用于识别安装于所述透镜安装部的投射透镜；以及控制部，当所述投射透镜识别信息示出所述第一投射透镜安装于所述透镜安装部时，所述控制部使所述第一摄像部拍摄所述投射面，当所述投射透镜识别信息示出所述第二投射透镜安装于所述透镜安装部时，所述控制部使所述第二摄像部拍摄所述投射面。

根据该构成，能够根据被安装的投射透镜来以适当的摄像部进行拍摄。

(3)在上述投影仪中，可以是所述投射透镜是能够变更焦点距离的变焦透镜，所述投影仪还具备：透镜信息获取部，获取示出所述投射透镜的焦点距离的变焦信息；以及控制部，当所述变焦信息示出所述焦点距离为预定的阈值以上时，所述控制部使所述第一摄像部拍摄所述投射面，当所述变焦信息示出所述焦点距离不足所述阈值时，所述控制部使所述第二摄像部拍摄所述投射面。

根据该构成，能够根据投射透镜的焦点距离来以适当的摄像部进行拍摄。

(4)在上述投影仪中，可以是所述第一摄像部和所述第二摄像部具有彼此不同的外观。

根据该构成，当第一摄像部和第二摄像部中的任一摄像部发生不良状况时，投影仪的使用者能够准确地判断出是哪个摄像部发生了不良状况。

(5)可以是上述投影仪还具备调节部，所述调节部根据由所述第一摄像部或所述第二摄像部拍摄到的摄像图像而进行投射于所述投射面的投射图像的调节。

根据该构成，能够基于通过第一摄像部或第二摄像部拍摄到的摄像图像来适当地调节投射于投射面的投射图像。

本发明能够以各种方式来实现，例如，能够以投影仪及其控制方法、用于实现上述功能的计算机程序、记录该计算机程序的非暂时性记录介质(non-transitory storagemedium)等各种方式来实现。

附图说明

图1是示出在投影仪安装有用于远距离投射的投射透镜的状态的主视图。

图2是从上方观察图1的透视图。

图3是示出在投影仪安装用于近距离投射的投射透镜的状态的主视图。

图4是从上方观察图3的透视图。

图5是示出第一摄影机和第二摄影机的外观的一个例子的图。

图6是示出第一摄影机和第二摄影机的外观的其它例的图。

图7是示出第一摄影机和第二摄影机的外观的另一其它例的图。

图8是第一实施方式的投影仪的功能框图。

图9是第二实施方式的投影仪的功能框图。

附图标记说明

100···投影仪；110···前面板；200···投射部；210···第一投射透镜；220···第二投射透镜；230···透镜安装部；240···光调制部；250···光源；260···变焦透镜；300···摄像部；310···第一摄影机；320···第二摄影机；400···控制部；500···操作面板；600···投射图像生成部；610···投射图像存储器；620···调节部；700、700a···透镜信息获取部；CX···光轴；D1、D2···透镜突出量；L1···第一距离；L2···第二距离；LID···透镜识别信号；SC···投射面；θ1、θ2···视场角。

具体实施方式

A.投影仪的投射透镜与内置摄影机的配置

图1是示出在投影仪100安装有用于远距离投射的第一投射透镜210的状态的主视图，图2是从上方观察图1的透视图。在投影仪100的前面板110设有第一投射透镜210以及对投射于投射面的图像进行拍摄的两个内置摄影机310、320。第一投射透镜210以能够更换的方式安装在透镜安装部230。如图2所示，第一投射透镜210的镜筒从前面板110突出突出量D1。

第一摄影机310是用于远距离摄影的第一摄像部，第二摄影机320是用于近距离摄影的第二摄像部。该摄影机310、320优选具有下述(1)～(3)中一个以上的差异，下述(1)是最典型的差异。

(1)用于近距离摄影的第二摄影机320的视场角θ2(图2)比用于远距离摄影的第一摄影机310的视场角θ1宽。

(2)用于近距离摄影的第二摄影机320的焦点位置比用于远距离摄影的第一摄影机310的焦点位置近。

(3)用于近距离摄影的第二摄影机320的分辨率比用于远距离摄影的第一摄影机310的分辨率低(像素数少)。

用于远距离摄影的第一摄影机310配置在相对于第一投射透镜210的光轴CX在垂直于光轴CX的方向上分开第一距离L1的位置。用于近距离摄影的第二摄影机320配置在相对于第一投射透镜210的光轴CX在垂直于光轴CX的方向上分开比第一距离L1长的第二距离L2的位置。在后面叙述其理由。

图3是示出在投影仪100安装有用于近距离投射的第二投射透镜220的状态的主视图，图4是从上方观察图3的透视图。如图4所示，第二投射透镜220的镜筒从前面板110突出突出量D2。在典型的例子中，用于近距离投射的第二投射透镜220的突出量D2比用于远距离投射的第一投射透镜210的突出量D1(图2)大。其理由是随着以更短的距离投射图像的第二投射透镜220比第一投射透镜210的透镜口径大，镜筒也存在变长的趋势。

如上所述，用于近距离摄影的第二摄影机320配置在比用于远距离摄影的第一摄影机310更远离投射透镜210、220的位置。其理由是，通常用于近距离摄影的第二摄影机320的视场角比用于远距离摄影的第一摄影机310的视场角宽，因此，如果第二摄影机320配置在靠近投射透镜220的位置，则投射透镜220的镜筒会进入第二摄影机320的视场角，因此可能无法对屏幕面上的投射图像的整体进行拍摄。另外，当能够对屏幕面上的投射图像的整体进行拍摄时，如果投射透镜220的镜筒进入第二摄影机320的视场角，则有可能导致投射透镜220的镜筒反射外部光而该反射光入射第二摄影机320，并在摄像图像中产生较大的噪声。这些不良状况产生的可能性在用于近距离投射的第二投射透镜220的突出量D2比用于远距离投射的第一投射透镜210的突出量D1(图2)大的情况下，或者第二投射透镜220的口径比第一投射透镜210的口径大的情况下更加显著。在此，在投影仪100的前面板110的有限的空间内，在考虑设计性的同时，并为了将上述影响限制为最小，与用于远距离摄影的第一摄影机310相比，将用于近距离摄影的第二摄影机320配置于距离投射透镜210、220的光轴CX更远的位置。

此外，当变更了投影仪100和投射面的距离(投射距离)时，摄影机310、320配置为距离投射透镜210、220的光轴CX越远，则摄像图像内的投射图像的位置的变化越大。然而，与第一摄影机310相比配置在距离投射透镜210、220的光轴CX更远的第二摄影机320的视场角由于比第一摄影机310的视场角宽，因此即使摄像图像内的投射图像的位置变化，也能够将其容纳于视场角内。

此外，作为摄影机310、320的配置位置关系，可以是如图1～图4的例子彼此在横向(水平方向)以排列的方式配置，或者也可以配置在以投射透镜210、220的光轴CX为中心的同心圆状的位置等的任意位置。此外，在投影仪设置三个以上的摄影机的情况下，也可以以视场角越宽的摄影机配置在距离投射透镜210、220的光轴CX越远的位置的方式依次配置。

此外，在投射透镜210、220的镜筒进入摄影机310、320的视场角的情况下，优选以反射性较低的材料(例如具有细微凹凸的漫反射材料)制作投射透镜210、220的镜筒。

另外，优选摄影机310、320配置在投射透镜210、220的光轴CX的上方。其理由是，当将投影仪100载置于桌子等上使用时，如果摄影机310、320配置在下侧，则桌子等会进入摄影机310、320的视场角内，因此存在无法对屏幕面上的投射图像的整体进行拍摄的可能性。另外，在能够对投射图像的整体进行拍摄的情况下，如果桌子等进入摄影机310、320的视场角，则在桌子等反射外部光而该反射光入射摄影机310、320，则存在在摄像图像中产生较大的噪声的可能性。尤其，越是视场角宽的第二摄影机320，越容易产生这种不良状况，因此，可以在第一摄影机310的上方的位置配置第二摄影机。

图5、图6、图7是示出第一摄影机310和第二摄影机320的外观的各种例子的图。在该例子中，将用于远距离摄影的第一摄影机310和用于近距离摄影的第二摄影机320的外观设为彼此以肉眼能够容易识别的摄影机。如此一来，当摄影机310、320中的任一摄影机产生不良状况时，投影仪100的使用者能够明确地判断是在哪个摄影机产生了不良状况，能够顺利地向支持中心进行咨询等。另外，当一个摄影机产生不良状况时，显示提示摄影机的更换的信息，并且可以通过文字或图解等示出更换对象的摄影机的外观的特征。另外，通过在菜单画面等中以文字或图解等示出使用中的摄影机的外观的特征，从而可以使用户识别当前正在使用哪个摄影机。

B.第一实施方式的投影仪的功能框图

图8是第一实施方式的投影仪的功能框图。投影仪100具有控制部400、操作面板500、投射部200、投射图像生成部600、透镜信息获取部700以及摄像部300。摄像部300具有上述的用于远距离摄影的第一摄影机310和用于近距离摄影的第二摄影机320。

控制部400进行投影仪100内部的各部分的控制。另外，控制部400具有如下功能，即根据透镜信息获取部700获取的信息，使第一摄影机310和第二摄影机320中的任一摄影机对投射面SC(屏幕面)进行拍摄。

投射图像生成部600具有生成通过投射部200在投射面SC上投射的投射图像的功能，并具有存储投射图像的投射图像存储器610和调节投射图像的调节部620。

调节部620根据在第一摄影机310或第二摄影机320拍摄到的摄像图像，进行投射于投射面SC的投射图像的调节处理。该调节处理优选包含例如校正投射图像的梯形失真的梯形校正、投射图像的颜色校正。在进行投射图像的颜色校正的情况下，从投射部200投射用于测定投射光的颜色的测定图案，通过第一摄影机310或第二摄影机测定投射颜色，校正投射光的颜色。具体而言，计算用于调节多个灰度级的红、绿、蓝的平衡的增益值、或用于校正伽马特性的亮度的校正量、用于校正面内颜色不均匀的各点的校正数据等。然后，调节部620使用这些校正值执行校正，以使投影仪100的投射光具有所期望的色调。

投射部200具有将投射图像生成部600生成的投射图像投射在投射面SC上的功能。投射部200除图1中说明的投射透镜210以及投射安装部230之外，具有光调制部240和光源250。光调制部240通过根据由投射图像存储器610供给的投射图像数据来对来自光源250的光进行调制而形成投射图像光。该投射图像光是代表性地包含RGB三色的可见光的彩色图像光，通过投射透镜210投射于投射面SC上。此外，作为光源250，除超高压水银灯等的光源灯之外，能够采用发光二极管或激光二极管等各种光源。另外，作为光调制部240，能够采用透射型或反射型的液晶面板或数字微镜器件等，也可以是具备色光不同的多个光调制部240的构成。

透镜信息获取部700获取投射透镜识别信息，该投射透镜识别信息识别安装在透镜安装部230的投射透镜210(或220)。在图8的例子中，在透镜安装部230和投射透镜210(或220)的连接部分设有物理性或电气性的判断位，将示出该判断位的值的透镜识别信号LID从透镜安装部230供给到透镜信息获取部700。透镜信息获取部700根据该透镜识别信号LID，获取识别当前安装的投射透镜210(或220)的投射透镜识别信息，从而能够供给到控制部400。控制部400根据该投射透镜识别信息，判定在透镜安装部230安装的是两个投射透镜210、220中哪一个。在透镜安装部230安装第一投射透镜210时，控制部400通过第一摄影机310对投射面SC进行拍摄。另一方面，在透镜安装部230安装第二投射透镜220时，通过第二摄影机320对投射面SC进行拍摄。这样，根据实际安装的投射透镜，能够从摄影机310、320中选择适当的摄影机进行拍摄。

此外，根据使用者利用操作面板500或遥控器(未图示)的指示来代替透镜信息获取部700从透镜安装部230接收透镜识别信号LID，从而可以获取识别当前安装的投射透镜210(或220)的投射透镜识别信息。

C.第二实施方式的投影仪的功能框图

图9是第二实施方式的投影仪的功能框图。与图8所示的第一实施方式的不同之处在于使用能够变更焦点距离(视场角)的变焦透镜260来代替能够更换的投射透镜210、以及透镜信息获取部700a获取示出变焦透镜260的焦点距离的变焦信息这两点，其它构成与第一实施方式相同。

透镜信息获取部700a获取示出变焦透镜260的焦点距离的变焦信息。具体而言，例如将能够检测变焦透镜260的变焦位置的传感器事先安装在变焦透镜260，根据检测的变焦位置来获取变焦信息。当变焦信息示出焦点距离为预定的阈值以上时，控制部400通过第一摄影机310对投射面SC进行拍摄。另一方面，当变焦信息示出焦点距离为低于预定的阈值时，通过第二摄影机320对投射面SC进行拍摄。这样一来，根据实际的焦点距离，能够选择摄影机310、320中更适合的摄影机进行拍摄。

此外，透镜信息获取部700a也可以通过上述的传感器来检测焦点位置以外的方法来获取焦点信息。例如，可以将包含预定的图案的图像投射于投射面SC，以广角的第二摄影机320对其进行拍摄，根据摄像图像内的图案的位置或尺寸来导出变焦信息。

另外，作为变焦信息，可以是能够替换焦点距离的信息，不限定于仅示出焦点距离其自身的信息。例如，示出变焦比的信息、视场角的信息也包含在“示出焦点距离的变焦信息”中。换言之，变焦信息也可以是示出变焦透镜260的变焦状态的信息。

此外，在变焦透镜260如第一实施方式那样能够更换的构成中，如果根据安装的变焦透镜来变更阈值，则也能够根据安装的变焦透镜和焦点距离来选择适当的摄影机进行拍摄。这种情况下，透镜信息获取部700a获取投射透镜识别信息和变焦信息，控制部400根据这些信息，选择适当的摄影机。

此外，本发明并不限定于上述的实施例或实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够以各种方式加以实施。

例如，根据变焦信息来选择摄影机时，不限于将焦点距离与阈值直接比较的方式，可以根据多个变焦信息与阈值的比较结果，将与摄影机相关联的表格事先存储于未图示的存储部，并根据获取的变焦信息和表格来选择摄影机。

另外，例如，在根据变焦信息选择摄影机的构成中，将有关变焦透镜260在长焦端和广角端的两种情况下的广角的第二摄影机320的摄像图像内的投射图像的尺寸(摄像投射尺寸)事先存储于存储部，控制部400可以将这两个摄像投射尺寸根据获取的变焦信息而比例补间而推测实际的摄像投射尺寸，根据推测的摄像投射尺寸来选择摄影机。

另外，可以以广角的第二摄影机320对投射预定的图像(例如全白的图像)的投射面进行拍摄，检测摄像图像内的投射图像的位置、尺寸，从而根据检测的投射图像的位置、尺寸来选择摄影机。

另外，透镜信息获取部700、700a也能够设为还获取示出投影仪100和投射面SC的距离(投射距离)的投射距离信息的方式。此时，控制部400可以根据投射距离信息来选择摄影机，可以根据投射距离信息变更用于选择摄影机的阈值。此外，为了获取投射距离信息而能够利用三角测量，所述三角测量使用存储于投射图像存储器610的投射图像、以及通过第一摄影机310或第二摄影机320对投射于投射面SC的投射图像进行拍摄的摄像图像。另外，可以在投射透镜安装能够获取焦点位置的传感器，根据该焦点位置计算投射距离，也可以设置距离传感器来直接测定投射距离。

另外，也能够设为根据调节部620实施的调节内容来选择摄影机的构成。例如，在多个投影仪以排列的方式投射图像的方式等中，当根据其它投影仪的投射图像来调节自身投射图像时，调节部620需要选择能够对自身的投射图像进行拍摄，还能对其它投影仪的投射图像进行拍摄的摄影机。另一方面，当仅根据自身的投射图像进行调节时，调节部620选择至少能够对自身的投射图像进行拍摄的摄影机即可。此时，未图示的调节信息获取部获取用户通过操作面板500或遥控器指定的调节内容来作为调节信息，控制部400根据该调节信息来选择适当的摄影机。此外，也可以构成为根据投射透镜识别信息和调节信息这两种信息、变焦信息或调节信息这两种信息、或者投射透镜识别信息、变焦信息和调节信息这三种信息来选择摄影机。

Claims (9)

1.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

透镜安装部，用于远距离投射的第一投射透镜和用于近距离投射的第二投射透镜以能更换的方式安装于所述透镜安装部；

透镜信息获取部，获取投射透镜识别信息，所述投射透镜识别信息用于识别安装于所述透镜安装部的投射透镜；以及

控制部，

当所述投射透镜识别信息示出所述第一投射透镜安装于所述透镜安装部时，所述控制部使所述第一摄像部拍摄所述投射面，

当所述投射透镜识别信息示出所述第二投射透镜安装于所述透镜安装部时，所述控制部使所述第二摄像部拍摄所述投射面。

2.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜，所述投射透镜是能够变更焦点距离的变焦透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

透镜信息获取部，获取示出所述投射透镜的焦点距离的变焦信息；以及

控制部，

当所述变焦信息示出所述焦点距离为预定的阈值以上时，所述控制部使所述第一摄像部拍摄所述投射面，

当所述变焦信息示出所述焦点距离不足所述阈值时，所述控制部使所述第二摄像部拍摄所述投射面。

3.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

透镜信息获取部，获取示出所述投影仪和所述投射面的距离的投射距离信息；以及

控制部，

所述透镜信息获取部使用三角测量来获取所述投射距离信息，所述三角测量使用所述图像和利用所述第一摄像部或所述第二摄像部来拍摄投射于所述投射面的所述图像而得到摄像图像，

所述控制部根据所述透镜信息获取部获取到的所述投射距离信息来选择由所述第一摄像部来拍摄所述投射面还是由所述第二摄像部来拍摄所述投射面。

4.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

透镜信息获取部，获取示出所述投影仪和所述投射面的距离的投射距离信息；

控制部；以及

传感器，获取所述投射透镜的焦点位置，

所述透镜信息获取部基于所述传感器获取到的所述焦点位置来计算所述投射距离信息，

所述控制部根据所述透镜信息获取部获取到的所述投射距离信息来选择由所述第一摄像部来拍摄所述投射面还是由所述第二摄像部来拍摄所述投射面。

5.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

调节部，基于由所述第一摄像部或所述第二摄像部拍摄到的摄像图像，对通过所述投射透镜投射到所述投射面的投射图像进行调节处理；以及

控制部，

所述控制部根据是基于由与所述投影仪不同的其他投影仪投射的图像来调节所述投射图像还是基于由所述投影仪投射的图像来调节所述投射图像，选择由所述第一摄像部来拍摄所述投射面还是由所述第二摄像部来拍摄所述投射面。

6.一种投影仪，其特征在于，将图像投射于投射面，

所述投影仪具备：

投射透镜；

第一摄像部，拍摄所述投射面；

第二摄像部，以比所述第一摄像部宽的视场角来拍摄所述投射面；

透镜安装部，用于远距离投射的第一投射透镜和用于近距离投射的第二投射透镜以能更换的方式安装于所述透镜安装部；

透镜信息获取部，获取投射透镜识别信息，所述投射透镜识别信息用于识别安装于所述透镜安装部的投射透镜；

控制部；以及

前面板，

所述第一摄像部相对于所述投射透镜的光轴在与所述光轴垂直的方向上错开第一距离而配置，

所述第二摄像部相对于所述投射透镜的光轴在与所述光轴垂直的方向上错开大于所述第一距离的第二距离而配置，

所述第一摄像部和所述第二摄像部设置于所述前面板，

所述投射透镜的镜筒从所述前面板突出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影仪，其特征在于，

所述第一摄像部和所述第二摄像部具有彼此不同的外观。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的投影仪，其特征在于，

所述第一摄像部和所述第二摄像部配置在所述投射透镜的光轴的上方。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的投影仪，其特征在于，

所述第一摄像部配置在所述第二摄像部的上方。

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