CN1764871A - 影像显示系统 - Google Patents

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CN1764871A
CN1764871A CN 200480008236 CN200480008236A CN1764871A CN 1764871 A CN1764871 A CN 1764871A CN 200480008236 CN200480008236 CN 200480008236 CN 200480008236 A CN200480008236 A CN 200480008236A CN 1764871 A CN1764871 A CN 1764871A
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CN 200480008236
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服部敏和
桑原崇
茨木晋
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明的影像显示系统抑制影像显示位置的变动,提高了视听的舒适性,具有投射投射光的投射机(1100)和接受影像光后映出影像的银幕部(1150),银幕部(1150)具有检测接受到的影像光的第一和第二光检测部(1161、1162),投射机(1100)具有基于第一和第二光检测部(1161、1162)的光检测结果,确定影像的显示位置的位移,控制影像光的输出形态以抑制其位移的控制部(1205)和调整部(106)。

Description

影像显示系统
技术领域
本发明涉及显示静像或动画等的例如投影机等的影像显示系统,特别是涉及车载用的影像显示系统。
背景技术
近年来,随着能在汽车的后排坐位中欣赏DVD(Digital Versatile Disk即,数字多功能光盘)和CD(Compact Disc即,光盘)等多媒体的影像或音乐的RSE(Rear Seat Entertainment即,后座娱乐)的普及,以在该RSE中的使用为目的的车内用影像显示装置(影像显示系统)的普及逐步发展。
这样的影像显示装置有两种。其种类之一是使装置的显示器显示图像源以可直接观看的标准直视型,另一种是通过利用透镜等光学系统处理将设置在装置内的比较小的显示体的图像源放大投射来在装置外的银幕上显示的投射型。
直视型影像显示装置具有例如CRT(Cathode Ray Tube即,阴极射线管)显示器、液晶显示器或PDP(Plasma Display Panel即,等离子体显示板)等。
然后,以前曾提出了一种实现RSE的直视型影像显示装置(车载用显示装置)(例如,参照特开平3-10476号公报)。
图1是用于说明上述直视型影像显示装置的设置状况的说明图。
该影像显示装置1703在安装了坐垫1701的状态下构成汽车的前席坐位1704的靠枕部1702。
然后,该影像显示装置1703具有液晶显示器,在向着后方的状态下设置该液晶显示器,坐垫1701被装在该影像显示装置1703的前侧面。
坐在后部座席上的同乘的人通过直视影像显示装置1703的液晶显示器上显示的影像,就能欣赏该影像。
另一方面,投射型影像显示装置一般被称作投影机,该投影机的形式有在装置内的显示体使用了CRT的形式和使用了液晶面板的形式。此外,近年来提供了与这些形式不同的DLP(“ 德克萨斯仪表公司”的注册商标)方式的投影机。作为上述显示体,该DLP方式的投影机中内藏着作为具有可移动性的超小型镜子的集合体即DMD(Digital MicromirrorDevice即,数字微镜像设备),灯的光与该DMD一接触,就与各个镜子的反射光相应地在其显示体上形成图像源。即,各个镜子构成图像源的象素。
但是,在上述现有的直视型影像显示装置中,有显示器的尺寸比较小、从欣赏者即后席乘员到影像的距离近、在长时间的视听中容易疲劳的问题。
另一方面,在象投影机这样的投射型影像显示装置中,能在汽车内的任意位置上显示影像,此外,能够映出比较大的影像,但是在搭载在汽车内的环境中容易产生振动,由于振动的程度在投射侧和显示侧不同,因而有影像显示位置的变动大、不能舒适地欣赏的问题。
发明的内容
本发明鉴于有关问题,其目的在于提供一种抑制影像显示位置的变动来提高视听的舒适性的影像显示系统。
为了达到上述目的,本发明的影像显示系统,显示影像,其特征在于,具有:影像光输出装置,输出用于映出上述影像的影像光;显像装置,通过接受上述影像光来映出上述影像;位移确定装置,检测上述显像装置上映出的影像的显示位置,确定上述影像的显示位置的位移;影像光控制装置,控制上述影像光的输出形态,以抑制由上述位移确定装置确定的位移。例如,上述影像光控制装置改变上述影像光的朝向。此外,上述影像光输出装置是向规定方向投射影像光的投射机,上述显像装置具有接受上述影像光后映出上述影像的放映银幕。或者,上述影像光输出装置可直视地输出影像光,上述显像装置具有反射上述影像光后映出上述影像的显像用反射镜。
这样,由于即使在本系统中产生振动后,因为该振动而显像装置上映出的影像的显示位置有了变动,也利用位移确定装置确定该显示位置的位移,利用影像光控制装置控制影像光的输出形态,以抑制该位移,因此,能够抑制该影像显示位置的变动,其结果,能够提高视听的舒适性。
此外,上述位移确定装置的特征在于,也可以具有拍摄上述显像装置上映出的影像的摄像装置,根据上述摄像装置所拍摄的拍摄结果,确定上述影像的显示位置的位移。
这样,由于位移确定装置根据拍摄结果确定上述影像的显示位置的位移,因此,能够根据影像显示装置与显像装置的相对配置关系的变动,适当地确定影像的显示位置的位移。此外,位移确定装置也可以具有光传感器,所述光传感器检测在显像装置中接受到的影像光后,输出与该检测结果相应的光检测信号,根据该光传感器的光检测信号的变化,确定上述影像的显示位置的位移。该情况下,也能够根据影像显示装置与显像装置的相对配置关系的变动,适当地确定影像的显示位置的位移。
此外,上述影像显示系统的特征在于,也可以还具有确定上述显像装置上映出的影像的失真的失真确定装置,上述影像光控制装置进一步控制影像光的输出形态,以抑制由上述失真确定装置确定的影像的失真。例如,上述影像光输出装置基于示出图像的内容的图像信号,制成显现上述图像的影像光,上述失真确定装置通过检测从上述显像装置接受影像光的显像面上的至少3个部位到上述影像光输出装置的各距离,确定上述影像的失真,上述影像光控制装置将上述图像信号所示的图像的形状变形,以抑制由上述确定装置确定的影像的失真。
这样,由于例如通过用户改变显像装置的朝向,该显像装置上映出的影像失真了时,控制影像光的输出形态,以抑制该失真,因此,用户能够看见不失真的影像,能够进一步提高视听的舒适性。
再有,本发明也可以将上述影像显示系统实现为显示影像的方法和用于显示影像的程序。
附图说明
图1是用于说明直视型影像显示装置的设置状况的说明图。
图2是示出本发明的第一实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
图3是示出同上的调整部的一部分的立体图。
图4是用于说明在同上的投射机上产生了振动时调整部的反射镜转动的状态的说明图。
图5是用于说明在同上的投射机上产生了振动时调整部的反射镜转动的状态的说明图。
图6是示出同上的第一变形例中的影像显示系统的结构的结构图。
图7是示出同上的第二变形例中的影像显示系统的结构的结构图。
图8是示出本发明的第二实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
图9是示出同上的光输出部的内部结构的一例的结构图。
图10是示出同上的投射机的一系列动作的流程图。
图11是示出本发明的第三实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
图12是用于说明同上的图像信号的处理的一例的说明图。
图13是示出同上的投射机的一系列动作的流程图。
图14是示出本发明的第四实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
图15是示出在同上的主体安装部件上安装了投射机主体910的状态的正视图。
图16是用于说明在同上的投射机上产生了振动时投射机主体转动的状态的说明图。
图17是示出同上的投射机的一系列动作的流程图。
图18是示出本发明的第五实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
图19是示出同上的影像显示系统的内部结构的内部结构图。
图20是用于说明同上的第一和第二光检测部所接受的投射光的范围的说明图。
图21是示出同上的影像显示系统的一系列动作的流程图。
图22是示出本发明的第六实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
图23是示出同上的投射机的内部结构的内部结构图。
图24是用于说明同上的第一和第二摄像部所拍摄的投射影像的范围的说明图。
图25是示出本发明的第七实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
图26是示出同上的银幕部的外观的外观图。
图27是示出同上的投射机的外观的外观图。
图28是示出同上的银幕部和投射机的结构的结构图。
图29是示出同上的银幕部的动作过程的流程图。
图30是示出同上的投射机的动作过程的流程图。
图31是用于说明利用从同上的投射机投射的投射光使影像(图像)不失真地进行显示的情况的说明图。
图32是用于说明利用同上的显像面的方位角方向的倾斜来校正失真的影像(图像)的情况的说明图。
图33是用于说明利用同上的显像面的方位角方向和仰角方向的倾斜来显示失真的影像(图像)的情况的说明图。
图34是用于说明在图33中示出的状况中利用信号处理部进行的处理的说明图。
图35是示出同上的第一变形例涉及的影像显示系统的银幕部和投射机的结构的结构图。
图36是示出同上的第二变形例涉及的投射机的结构的结构图。
图37是示出同上的投射机的影像投射部的投射范围的图。
图38是示出同上的第三变形例涉及的影像显示系统的银幕部和投射机的结构的结构图。
图39是示出同上的投射机的摄像装置的视场角的图。
图40是用于说明具有4个光检测部的影像显示系统消除影像的失真的处理的说明图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下,参照附图,对本发明的第一实施方式中的影像显示系统进行说明。
图2是示出本发明的第一实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,来提高了视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光(影像光)的投射机100和通过接受该投射光来映出影像的银幕部150构成。
投射机100具有:图像信号输出部101,输出示出图像的内容的图像信号;光输出部102,取得从图像信号输出部101输出的图像信号后,输出与该图像信号相应的投射光;调整部106,调整从光输出部102输出的投射光的朝向;振动检测部103,检测投射机100的振动后输出检测信号;信息处理部104,基于从振动检测部103输出的检测信号,导出示出投射机100的振动的大小和朝向的位移量,制作示出该位移量的内容的位移信息后输出;控制部105,通过取得位移信息后向调整部106输出与该位移信息相应的控制信号,来控制调整部106。
银幕部150具有用于接受投射光来映出影像的大致平面的面,作为显像面151。
振动检测部103由在例如照相机和照相一体型VTR等中用于手抖动(手ぶれ)校正的陀螺传感器构成。这样的陀螺传感器是这样的设备(参照日本音响学会志55卷7号(1999)pp.496-503):利用当在一定方向上振动的物体旋转时,在与振动方向正交的方向上产生振动(科里奥利(コリオリ)的力)的现象来检测角速度。此外,从振动检测部103输出的检测信号由例如电压信号构成。再有,振动检测部103也可以输出除了电压信号以外的电气信号来作为检测信号,也可以输出光信号或机械变化来作为检测信号。
图3是示出调整部106的一部分的立体图。
调整部106具有:反射镜200,接受来自光输出部102的投射光后进行反射;安装部件205,为使该反射镜200向任意方向转动,而被安装在反射镜200上;转动机构(未图示),通过向该安装部件205施加力,来使反射镜200转动。
反射镜200如图3所示,形成为大致矩形平板状。
安装部件205具有:X转轴201,沿着反射镜200的长度方向(X轴方向)装在反射镜200上;环形框体203,支承该X转轴201;Y转轴202,沿着反射镜200的宽度方向(Y轴方向)安装在环形框体203上;コ字形的支承体204,支承该Y转轴202。若通过在这样的安装部件205上安装反射镜200,来使X转轴201绕轴旋转,则反射镜200转动,并能够使该反射镜200的反射面的朝向(对反射面垂直的朝向)向着YZ平面上的任意方向;若使Y转轴202绕轴旋转,则反射镜200和环形框体203转动,就能够使该反射镜200的反射面的朝向向着XZ平面上的任意方向。
转动机构按照来自控制部105的控制信号,向例如图中的箭头方向转动X转轴201和Y转轴202。这样,由于反射镜200的反射面被朝向与来自控制部105的控制信号相应的方向,因此,从光输出部102输出后被反射镜200反射的投射光朝向规定的方向。
这样的转动机构具有例如电磁线圈,利用向该电磁线圈流通电流而产生的电磁力,按任意角度转动X转轴201和Y转轴202。即,转动机构具有驱动例如一般仪表的指针的结构。此外,将转动机构和安装部件205构成为能使反射镜200进行微小转动。
控制部105从信息处理部104取得位移信息之后,根据由该位移信息所示出的投射机100的位移量,推断银幕部150上映出的影像的位置的位移,向调整部106的转动机构输出指示反射镜200向着抑制该位移的方向的内容的控制信号。
图4是用于说明在投射机100上产生了振动时调整部106的反射镜200转动的状态的说明图。
如该图4所示,从光输出部102输出的投射光被调整部106的反射镜200反射后照射到银幕部150上。
在此,假设在投射机100上产生振动,从而投射机100从图4的实线示出的位置向虚线示出的位置一移动,即,向图4中上方移动距离h,泽银幕部150上映出的影像也向图4中上方移动距离h。
可是,在本实施方式中的投射机100中,由于基于振动检测部103所产生的上述振动的检测结果,调整部106的反射镜200向图4中的箭头示出的方向转动角度a,因此,能够抑制银幕部150上映出的影像的位置的位移。
图5是示出本实施方式中的影像显示系统的投射机100的一系列动作的流程图。
首先,投射机100检测自身产生的振动(步骤S100)。然后,投射机100根据该检测结果,推断银幕部150的影像位置的位移,计算能抑制该位移的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量(步骤S102)。接着,投射机100将反射镜200转动该校正量(步骤S104)。在此,投射机100判别是否指示了结束如上所述的动作(步骤S106),在判别为已有结束指示时(步骤S106的Y),结束上述动作,并在判别为没有结束指示时(步骤S106的N),反复执行如上所述的从步骤S100到步骤S106的动作。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机100振动,也基于其振动结果,推断银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,转动调整部106的反射镜200来改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够降低该显示位置的变动,其结果,能够提高视听的舒适性。
再有,在本实施方式中,用反射镜200和安装部件205等构成了调整部106,但这样的结构只不过是一例,只要是能使投射光向着任意方向的结构,则什么样的结构都可以。
此外,在本实施方式中,在投射机100内部具有调整部106,但也可以在投射机100的外部具有调整部106。
(变形例1)
下面,对上述本实施方式中的影像显示系统的第一变形例进行说明。
图6是示出本实施方式的第一变形例中的影像显示系统的结构的结构图。
该第一变形例的影像显示系统的特征在于:其由投射用于映出影像的投射光的投射机300和通过接受该投射光来映出影像的银幕部350构成,并检测银幕部350的振动。
银幕部350与上述实施方式同样,具有用于接受投射光来映出影像的大致平面的面,作为显像面351,并且,具有:银幕振动检测部352,检测银幕部350的振动,并输出检测信号;银幕信息处理部353,基于从银幕振动检测部352输出的检测信号,导出示出银幕部350的振动的大小或朝向的位移量,制作示出该位移量的内容的银幕位移信息来输出;发送部354,向投射机300发送该银幕位移信息。
在此,银幕振动检测部352和银幕信息处理部353具有与上述实施方式的振动检测部103和信息处理部104同样的结构和功能。
投射机300具有上述的图像信号输出部101和光输出部102及调整部106,并具有:接收部307,接收来自银幕部350的银幕位移信息;控制部305,取得银幕位移信息后,通过向调整部106输出与该银幕位移信息相应的控制信号,来控制调整部106。
投射机300的控制部305通过接收部307取得来自银幕部350的银幕位移信息之后,根据该银幕位移信息所示出的银幕部350的位移量,推断银幕部350映出的影像位置的位移,并计算出可抑制该位移的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量。然后,控制部305向调整部106的转动机构输出指示反射镜200转动该校正量的内容的控制信号。调整部106的转动机构基于上述控制信号,转动X转轴201和Y转轴202,使反射镜200转动由控制部305指示的校正量。
这样,在第一变形例中,由于即使银幕部350振动,也基于其振动结果来推断银幕部350上映出的影像的显示位置的位移,转动调整部106的反射镜200改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够降低其显示位置的变动。
本变形例尤其在下述情况下有效:在不容易接受振动的场所配置了投射机300的情况下,或使用吊置机构等不容易向投射机300传递振动的情况下等,对于投射机300不容易产生振动、对银幕部350容易产生振动的情况下有效。
再有,本变形例中也具有在上述实施方式中说明的调整部106,但调整部106的上述结构只不过是一例,只要能使投射光向着任意方向,则什么样的结构都可以。
此外,在本实施方式中,在投射机300内部具有调整部106,但也可以在投射机300的外部具有调整部106。
(变形例2)
下面,对上述本实施方式中的影像显示系统的第二变形例进行说明。
图7是示出本实施方式的第二变形例中的影像显示系统的结构的结构图。
该第二变形例的影像显示系统的特征在于,由投射用于映出影像的投射光的投射机400、和与上述变形例1同样的银幕部350构成,并检测投射机400和银幕部350的振动。
银幕部350与上述变形例1同样,具有显像面351,并具有银幕振动检测部352和银幕信息处理部353,从发送部354向投射机400发送在银幕信息处理部353制作的银幕位移信息。
投射机400与上述实施方式同样,具有图像信号输出部101、光输出部102、调整部106、信息处理部104和振动检测部103,且还具有:接收部307,接收来自银幕部350的银幕位移信息;控制部405,通过向调整部106输出与在接收部307接收到的银幕位移信息和从信息处理部104输出的位移信息这两个信息相应的控制信号,来控制调整部106。
投射机400的控制部405取得银幕位移信息和位移信息后,根据各个信息所示出的位移量,通过计算出示出投射机400和银幕部350的相对位置的移动方向和移动距离等的相对位移量,来根据该相对变量推断银幕部350中映出的影像的位置位移。然后,控制部405计算可抑制该位移的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量,并向调整部106的转动机构输出指示反射镜200转动该校正量的内容的控制信号。调整部106的转动机构基于上述控制信号,转动X转轴201和Y转轴202,使反射镜200转动由控制部405指示的校正量。
这样,在第二变形例中,由于即使投射机400和银幕部350振动,也基于这些相对位移结果,推断银幕部350上映出的影像的显示位置的位移,转动调整部106的反射镜改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够降低其显示位置的变动。
再有,在本变形例中也具有在上述实施方式中说明的调整部106,但调整部106的上述结构只不过是一例,只要是能使投射光向着任意方向的结构,则什么样的结构都可以。
此外,在本实施方式中,在投射机400内部具有调整部106,但也可以在投射机400的外部具有调整部106。
(实施方式2)
以下,参照附图,对本发明的第二实施方式中的影像显示系统进行说明。
图8是示出本发明的第二实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,来提高了视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光的投射机600和通过接受该投射光来映出影像的、与实施方式1同样的银幕部150构成。
投射机600与实施方式1同样,具有:图像信号输出部101;振动检测部103,检测投射机600的振动来输出检测信号;信息处理部104,基于从振动检测部103输出的检测信号,导出示出投射机600的振动的大小和朝向的位移量,制作示出该位移量的内容的位移信息来输出。另外,投射机600还具有:光输出部602,取得从图像信号输出部101输出的图像信号后,输出与该图像信号相应的投射光;控制部605,通过从信息处理部104取得位移信息后向光输出部602输出与该位移信息相应的控制信号,来控制光输出部602。
在这样的本实施方式中,其特征在于,光输出部602根据来自控制部605的控制信号,改变投射光的射出位置。
图9是示出本实施方式中的光输出部602的内部结构的一例的结构图。
该光输出部602具有光源501、第一和第二积分器透镜502、503、偏光变换元件504、第一~第四反射镜505~508、第一和第二分色镜509、510、第一和第二中继透镜511、512、第一~第三聚光镜513~515、第一~第三液晶面板516~518、分色棱镜519、投射透镜520、驱动控制部521。
光源501向着第一积分器透镜502输出白色光。
第一和第二积分器透镜502、503将从光源501输出的光进行分割和合成,使其成为均匀的光。
偏光变换元件504使透射了第一和第二积分器透镜502、503的光的朝向在一定的方向上一致。
第一和第二分色镜509、510仅透射规定波长范围的光,反射除此之外的波长的光。
第一分色镜509通过偏光变换元件504,接受在第一反射镜505上反射的白色光,并仅使其中的红色光透射,反射除此之外的光。然后,透射了第一分色镜509的红色光被第二反射镜506反射,照射到第一聚光镜513上。第二分色镜510接受在第一分色镜509上反射的光,仅透射其中的蓝色光,反射除此之外的光即绿色光。然后,被第二分色镜510反射的绿色光被照射到第二聚光镜514上,透射了第二分色镜510的蓝色光通过第一中继透镜511、第三反射镜507、第二中继透镜512、第四反射镜508而照射到第三聚光镜515上。
第一和第二中继透镜511、512被调整成:使得从第一分色镜509照射到第三聚光镜515上的蓝色光与分别从第一分色镜509照射到第一和第二聚光镜514上的红色和绿色的光成为光学上等效的条件。即,第一和第二中继透镜511、512使由于蓝色光的光程长与红色和绿色光的光程长的差异而产生的、照射到各聚光镜513、514、515上的光的条件分别相等。
第一聚光镜513接受红色光,将该光作为焦阑(テレセントリツク)系统,即主光线直到无限远都不与光轴相交的光束,均匀地向第一液晶面板516照射。
与其同样地,第二聚光镜514接受绿色光,将该光作为焦阑系统,均匀地照射到第二液晶面板517上,第三聚光镜515接受蓝色光,将该光作为焦阑系统,均匀地照射到第三液晶面板518上。
第一~第三液晶面板516~518使各象素的光的透射率与来自图像信号输出部101的图像信号相应地变化。此外,在这些液晶面板516~518各自的光的照射侧和输出侧安装有偏光板,仅规定方向的光向各液晶面板516~518入射,对每个象素进行调制,仅规定方向的光被作为投影光而从各液晶面板516~518射出。从而,从第一液晶面板516向分色棱镜519照射示出红色影像的投影光,从第二液晶面板517向分色棱镜519照射示出绿色影像的投影光,从第三液晶面板518向分色棱镜519照射示出蓝色影像的投影光。
分色棱镜519将从各液晶面板516~518照射的光合成于同轴上,生成混合色的投射光,照射到投射透镜520上。
投射透镜520放大该照射的投射光,并向银幕部150输出。
驱动控制部521按照来自控制部605的控制信号,使第一~第三液晶面板516~518向大致垂直于光轴的方向移动。这样,从分色棱镜519和投射透镜520输出的投射光的射出位置改变。
另一方面,控制部605从信息处理部104取得位移信息后,根据该位移信息所示出的投射机600的位移量,推断银幕部150上映出的影像位置的位移,计算可抑制该位移的光输出部602的各液晶面板516~518的移动方向和移动距离,作为校正量,并向上述光输出部602的驱动控制部521输出指示各液晶面板516~518移动该校正量的内容的控制信号。
例如,在投射机600振动后向垂直下方位移了规定距离时,由于从控制部605向光输出部602输出与该位移相应的控制信号,因此,光输出部602的第一~第三液晶面板516~518按照该控制信号进行移动,来自投射透镜520的投射光的射出位置向垂直上方移动上述规定距离。
图10是示出本实施方式中的影像显示系统的投射机600的一系列动作的流程图。
首先,投射机600检测自身产生的振动(步骤S120)。然后,投射机600根据该检测结果,推断银幕部150的影像位置的位移,计算可抑制该位移的第一~第三液晶面板516~518的移动方向和移动距离,作为校正量(步骤S122)。接着,投射机600将第一~第三液晶面板516~518移动该校正量(步骤S124)。在此,投射机600判别是否指示了结束如上所述的动作(步骤S126),在判别为有结束指示时(步骤S126的Y),就结束上述动作,并在判别为没有结束指示时(步骤S126的N),就反复执行这样的从步骤S120到步骤S126的动作。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机600振动,也可以根据其振动结果,推断出银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,移动光输出部602的第一~第三液晶面板516~518来改变投射光的输出位置,以抑制该位移,因此,能够减少其显示位置的变动。
再有,本实施方式中,仅使光输出部602的第一~第三液晶面板516~518移动,来改变了投射光的输出位置,但也可以使其他光学系的结构部件移动,来改变投射光的输出位置。
此外,在本实施方式中,由如图9所示的具有3个液晶面板的所谓3板式液晶投影机构成了投射机600,但本发明不限定于这样的结构,只要是可改变投射光的输出位置的结构,则可以是任何结构。例如,也可以将投射机600构成为所谓的单板式液晶投影机或反射型液晶投影机。此外,也可以将投射机600构成为除了液晶以外的方式,例如DLP(“ 德克 萨斯州仪器仪表公司”的注册商标)方式的投影机,该情况下,通过移动DMD(Digital Micromirror Device)来改变投射光的输出位置。
另外,在本实施方式中,仅根据投射机600的振动结果推断了银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,但也可以如实施方式1的变形例和变形例2所示,在银幕部150中具有振动检测部,该振动检测部根据其振动结果,推断影像的显示位置的位移,也可以在投射机600和银幕部150双方具有振动检测部,根据双方的振动结果来推断影像的显示位置的位移。
(实施方式3)
以下,参照附图,对本发明的第三实施方式中的影像显示系统进行说明。
图11是示出本发明的第三实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,提高了视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光的投射机700和通过接受该投射光来映出影像的、与实施方式1同样的银幕部150构成。
投射机700与实施方式1同样,具有:振动检测部103,检测投射机700的振动后输出检测信号;信息处理部104,根据从振动检测部103输出的检测信号,导出示出投射机700的振动的大小和朝向的位移量,并制作表示该位移量的内容的位移信息后输出。另外,投射机700还具有:图像信号输出部701,输出示出图像的内容的图像信号;控制部705,通过从信息处理部104取得位移信息后向图像信号输出部701输出与该位移信息相应的控制信号,来控制图像信号输出部701。
在这样的本实施方式中,其特征在于,通过由图像信号输出部701按照来自控制部705的控制信号,对图像信号进行信号处理,来移动由该图像信号示出的图像的位置。
即,本实施方式的控制部705从信息处理部104取得位移信息后,根据该位移信息中示出的投射机700的位移量,推断银幕部150上映出的影像的位置位移,计算可抑制该位移的图像的移动方向和移动距离,作为校正量,并向图像信号输出部701输出指示图像移动该校正量的内容的控制信号。然后,取得了该控制信号的图像信号输出部701对将要输出的图像信号执行坐标变换处理,使得该图像信号示出的图像移动由上述控制信号示出的校正量。
图12是用于说明本实施方式中的图像信号的处理的一例的说明图。
在此,图12的(a)示出由从图像信号输出部701输出的图像信号示出的图像(帧)的位置,图12的(b)示出银幕部150上映出的影像的位置。再有,图中“×”示出各帧和影像的中心位置。
在此,通常通过沿着时间序列连续输出示出一副图像即帧的内容的信号来构成图像信号。例如,每规定时间(T时间)输出一个表示帧的信号。
如图12的(a)所示,在从时刻t经过了T时间的时刻t1,在投射机700中没产生振动,图像信号输出部701不将图像信号中的示出各帧的信号进行坐标变换处理就进行输出。其结果,如图12的(b)所示,在从时刻t到时刻t1,银幕部150上映出的影像的位置也不发生变化。
在此,在从时刻t1到经过了T时间的时刻t2之间,在投射机700中产生振动,控制部705从信息处理部104取得表示“向x方向+1和向y方向-2”的位移量的位移信息后,控制部705向图像信号输出部701输出指示时刻t2的帧移动“向x方向-1和向y方向+2”的内容的控制信号。
这样,图像信号输出部701就对示出时刻t2的帧的信号进行与控制信号相应的坐标变换处理,其结果,时刻t2的帧从图12的(a)所示的虚线的位置向实线的位置移动。
然后,若在时刻t2没有坐标变换处理,银幕部150上映出的影像的位置就随着投射机700的振动位移到虚线的位置上后被保持在与时刻t、t2相同的实线的位置上。
图13是示出本实施方式中的影像显示系统的投射机700的一系列动作的流程图。
首先,投射机700检测自身所产生的振动(步骤S140)。然后,投射机700根据该检测结果,推断银幕部150的影像位置的位移,计算能抑制该位移的图像信号的帧的移动方向和移动距离,作为校正量(步骤S142)。接着,投射机700对示出图像信号的帧的信号执行该校正量的坐标变换处理(步骤S144)。在此,投射机700判别是否指示了结束如上所述的动作(步骤S146),在判别为有结束指示时(步骤S146的Y),就结束上述动作,在判别为没有结束指示时(步骤S146的N),就反复执行这样的从步骤S140到步骤S146的动作。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机700振动,也基于其振动结果,推断银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,变换图像信号的各象素的坐标,改变投射光的输出位置,以抑制该位移,因此,能够减少其显示位置的变动。
再有,本实施方式中,仅基于投射机700的振动结果推断了银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,但也可以如实施方式1的变形例1和变形例2所示,在银幕部150中具有振动检测部,基于其振动结果,推断影像的显示位置的位移,也可以在投射机700和银幕部150双方具有振动检测部,基于双方的振动结果推断影像的显示位置的位移。
(实施方式4)
以下,参照附图,对本发明的第四实施方式中的影像显示系统进行说明。
图14是示出本发明的第四实施方式中的影像显示系统的结构的结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,来提高了视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光的投射机900和通过接受该投射光来映出影像的、与实施方式1同样的银幕部150构成。
投射机900由投射投射光的投射机主体910和使该投射机主体910转动的主体驱动部906构成。
投射机主体910与实施方式1同样,具有:图像信号输出部101;光输出部102;振动检测部103,检测投射机主体910的振动后,输出检测信号;信息处理部104,根据从振动检测部103输出的检测信号,导出示出投射机主体910的振动的大小和朝向的位移量,制作示出该位移量的内容的位移信息后输出。另外,投射机主体910还具有控制部905,该控制部905通过从信息处理部104取得位移信息后,向主体驱动部906输出与该位移信息相应的控制信号来控制主体驱动部906。
在这样的本实施方式中,其特征在于,通过由主体驱动部906按照来自控制部905的控制信号使投射机主体910转动,来使投射光的输出方向变化。
主体驱动部906具有:为了使投射机主体910向任意方向转动而安装在投射机主体910上的主体安装部件、和通过对该主体安装部件施加力而使投射机主体910转动的主体转动机构。
图15是示出在主体安装部件上安装了投射机主体910的状态的正视图。
主体安装部件965具有:X转轴961,沿着图15中示出的X轴方向安装在投射机主体910上;环形框体963,支承该X转轴961;Y转轴962,沿着图15中示出的Y轴方向安装在环形框体963上;コ字形的支承体964,支承该Y转轴962。此外,投射机主体910被安装在该X转轴961上,以使得输出投射光的输出口910a向着大致垂直于X转轴961的轴方向的方向。
若通过在如上所述的主体安装部件965上安装投射机主体910,来使X转轴961绕轴旋转,则投射机主体910转动,就能够使该投射机主体910的输出口910a的朝向向着YZ平面上的任意方向;若使Y转轴962绕轴旋转,则投射机主体910和环形框体963转动,就能够使该投射机主体910的输出口910a的朝向向着XZ平面上的任意方向。
转动机构按照来自控制部905的控制信号,转动X转轴961和Y转轴962。这样,投射机主体910的输出口910a朝向与来自控制部905的控制信号相应的方向,向该方向输出投射光。此外,这样的转动机构具有与实施方式1的转动机构同样的结构。即,转动机构具有电磁线圈,使用通过向该电磁线圈流电流而产生的电磁力,向任意角度转动X转轴961和Y转轴962。
另一方面,控制部905从信息处理部104取得位移信息后,根据由该位移信息示出的投射机900的位移量,推断银幕部150上映出的影像的位置的位移,计算能抑制该位移的投射机主体910的转动方向和转动角度,作为校正量,并向主体驱动部906输出指示投射机主体910转动该校正量的内容的控制信号。
图16用于说明在投射机900上产生了振动时投射机主体910进行转动的状态的说明图。
假设在投射机900上产生振动后,投射机900从图16的实线示出的位置向虚线示出的位置一移动,即,向图16中下方移动距离h1时,银幕部150上映出的影像就也向图16中下方移动距离h1。
但是,在本实施方式中的投射机900中,由于按照基于振动检测部103的上述振动的检测结果的、来自控制部905的控制,主体驱动部906使投射机主体910向图16中的箭头示出的方向转动角度a1,因此,能够抑制银幕部150上映出的影像的位置的位移。
图17是示出本实施方式中的影像显示系统的投射机900的一系列动作的流程图。
首先,投射机900检测自身所产生的振动(步骤S160)。然后,投射机900根据该检测结果,推断银幕部150的影像位置的位移,计算能抑制该位移的投射机主体910的转动方向和转动角度,作为校正量(步骤S162)。接着,投射机900将投射机主体910转动该校正量(步骤S164)。在此,投射机900判别是否指示了结束如上所述的动作(步骤S166),在判别为已有结束指示时(步骤S166的Y),就结束上述动作,在判别为没有结束指示时(步骤S166的N),反复执行如上所述的从步骤S160到步骤S166的动作。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机900振动,也根据其振动结果,推断银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,转动投射机主体910,改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够减少银幕部150上映出的影像的显示位置的变动。
再有,在本实施方式中,使投射机主体910转动,但本发明不限定于此,也可以仅使光输出部102或包括光输出部102的投射机主体910的一部分转动。
另外,在本实施方式中,仅根据投射机900的振动结果推断了银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,但也可以如实施方式1的变形例和变形例2所示,在银幕部150中具有振动检测部,根据其振动结果,推断影像的显示位置的位移,也可以在投射机900和银幕部150双方具有振动检测部,根据所述两者的振动结果来推断影像的显示位置的位移。
(实施方式5)
以下,参照附图,关于本发明的第五实施方式中的影像显示系统进行说明。
图18是示出本发明的第五实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,来提高了视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光的投射机1100和通过接受该投射光来映出影像的银幕部1150构成,投射机1100和银幕部1150利用有线或无线的通信媒体1131进行连接。
图19是示出本实施方式中的影像显示系统的内部结构的内部结构图。
银幕部1150具有用于接受投射光来映出影像的大致平面的面,作为显像面1151,并具有:第一和第二光检测部1161、1162,检测照射到银幕部1150上的投射光后,输出光检测信号;银幕信息处理部1253,根据从第一和第二光检测部1161、1162输出的光检测信号,确定银幕部1150上映出的影像的位置的位移,制作并输出通知该确定的位移的内容的影像位移信息;发送部1254,通过通信媒体1131向投射机1100发送该影像位移信息。
投射机1100与实施方式1同样,具有图像信号输出部101、光输出部102和调整部106。另外,投射机1100还具有:接收部307,通过通信媒体1131接收来自银幕部1150的影像位移信息;控制部1205,取得影像位移信息后,通过向调整部106输出与该影像位移信息相应的控制信号,来控制调整部106。
这样的本实施方式的特征在于,不象实施方式1~4那样检测投射机或银幕部的振动,而通过检测照射到银幕部1150上的投射光来直接确定影像的位移,并调整投射光的朝向,以抑制该位移。即,本实施方式检测银幕部1150上映出的影像的显示位置,确定该影像的显示位置的位移,并抑制该位移。
第一和第二光检测部1161、1162分别由在例如数字录像机等中使用的CCD或CMOS传感器构成,以检测投射光并输出由与该检测结果相应的电气信号构成的光检测信号。
如图18所示,将如上所述的第一和第二光检测部1161、1162配置在沿着银幕部1150的显像面1151的对角线方向的2个位置上,使各的受光面的一部分与显像面1151重合。
此外,在投射机1100和银幕部1150不振动而处于静止状态时,来自投射机1100的投射光照射到显像面1151上后,在显像面1151的范围映出影像。
因此,在没产生振动的情况下,第一和第二光检测部1161、1162在各自的受光面的一部分接受投射光,输出与该接受到的投射光相应的光检测信号。
在此,当投射机1100和银幕部1150的至少一方产生振动时,第一和第二光检测部1161、1162的受光面上接受的投射光的范围就变化。其结果,第一和第二光检测部1161、1162输出与各自接受的投射光的范围变化相应的光检测信号。
图20是用于说明第一和第二光检测部1161、1162所接受的投射光的范围的说明图。再有,该图20中示出的阴影部表示在第一和第二光检测部1161、1162的受光面上照射了投射光的范围。
如该图20的(a)所示,在投射机1100和银幕部1150上没产生振动的情况下,从投射机1100输出的投射光被照射到银幕部1150的位置A上,第一和第二光检测部1161、1162在各自的受光面的一部分分别以大致相等的面积接受该投射光。
在此,如图20的(b)所示,在投射机1100和银幕部1150的至少一方产生振动时,从投射机1100输出的投射光照射到银幕部1150上的位置就从位置A位移到位置A’。其结果,第一光检测部1161接受的投射光的范围变宽,第二光检测部1162接受的投射光的范围变窄,第一和第二光检测部1161输出与该接受的投射光的范围变化相应的光检测信号。
银幕信息处理部1253根据如上所述地从第一和第二光检测部1161、1162输出的光检测信号,确定银幕部1150上映出的影像的位置的位移。
控制部1205取得影像位移信息后,根据该影像位移信息,掌握银幕部1150上映出的影像的位置的位移,计算能抑制该位移的调整部106的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量。然后,控制部1205向调整部106的转动机构输出指示反射镜200转动该校正量的内容的控制信号。调整部106的转动机构根据上述控制信号,转动X转轴201和Y转轴202,使反射镜200转动由控制部1205指示的校正量。
图21是示出本实施方式中的影像显示系统的一系列动作的流程图。
首先,银幕部1150通过检测投射光,确定自身映出的影像的位置的位移(步骤S180)。即,银幕部1150检测影像显示位置的位移。然后,通过从银幕部1150通知该位移,投射机1100计算能抑制该位移的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量(步骤S182)。接着,投射机1100将反射镜200转动该校正量(步骤S184)。在此,投射机1100和银幕部1150判别是否指示了结束如上所述的动作(步骤S186),在判别为已有结束指示时(步骤S186的Y),结束上述动作,在判别为没有结束指示时(步骤S186的N),反复执行如上所述的从步骤S180到步骤S186的动作。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机1100和银幕部1150的至少一方振动,也根据第一和第二光检测部1161、1162的检测结果,直接确定银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,转动调整部106的反射镜200,改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够减少其显示位置的变动。
再有,在本实施方式中,通过具有调整部106来改变投射光的输出方向,但也可以取代光输出部102而具有实施方式2的光输出部602,利用液晶面板的移动改变投射光的输出位置,也可以取代图像信号输出部101而具有实施方式3的图像信号输出部701,利用图像信号的处理改变投射光的输出位置,或者,也可以如实施方式4所示由投射机主体和主体驱动部构成投射机1100,利用投射机主体的转动改变投射光的输出方向。
此外,在本实施方式中具有第一和第二光检测部1161、1162,但本发明的光检测部的数量不限定于2个,也可以是1个或3个。
此外,在本实施方式中,让第一和第二光检测部1161、1162检测投射光,但也可以例如从投射机1100输出象激光这样的测试信号后,使第一和第二光检测部1161、1162检测该测试信号。该情况下,第一和第二光检测部1161、1162输出与各自的受光面上接受的测试信号的位置变化相应的光检测信号,银幕信息处理部1253根据该光检测信号,确定银幕部1150上映出的影像的位置的位移。
另外,在本实施方式中,在银幕部1150中具有银幕信息处理部1253,但也可以在投射机1100中具有银幕信息处理部1253。该情况下,银幕部1150的发送部1254向投射机1100的接收部1207发送来自第一和第二光检测部1161、1162的光检测信号,银幕信息处理部1253根据在接收部1207接收到的光检测信号,制作影像位移信息。
(实施方式6)
以下,参照附图,关于本发明的第六实施方式中的影像显示系统进行说明。
图22是示出本发明的第六实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
该影像显示系统抑制影像显示位置的变动,来提高视听的舒适性,由投射用于映出影像的投射光的投射机1400、和通过接受该投射光来映出影像的与实施方式1同样的银幕部150构成。
图23是示出本实施方式中的影像显示系统的投射机1400的内部结构的内部结构图。
投射机1400与实施方式1同样,具有图像信号输出部101、光输出部102和调整部106,还具有:第一和第二摄像部1411、1412,拍摄银幕部150后输出摄像信号;第一和第二图像处理部1503、1504,执行基于来自第一和第二摄像部1411、1412的摄像信号的图像处理;控制部1505,通过向调整部106输出与第一和第二图像处理部1503、1504的处理结果相应的控制信号,来控制调整部106。
这样的本实施方式的特征在于,不象实施方式1~4那样检测投射机1400或银幕部150的振动,而通过拍摄银幕部150上映出的影像来直接确定影像的位置的位移,调整投射光的朝向以抑制该位移。换言之,在本实施方式中,根据影像的拍摄结果检测振动来确定影像的位移,并调整投射光的朝向来抑制该位移。
如图22所示,将第一和第二摄像部1411、1412的拍摄范围设定在沿着银幕部150的显像面151的对角线方向的2处,包括该显像面151的端部。
此外,在投射机1400和银幕部150不振动而处于静止状态时,来自投射机1400的投射光照射到显像面151上后,在显像面151的范围映出影像。
因此,在没产生振动的情况下,第一和第二光检测部1411、1412分别拍摄银幕部150的显像面151上映出的影像的端部。
在此,若投射机1400和银幕部150的至少一方产生振动,则被第一和第二摄像部1411、1412拍摄的投射影像(由投射光在银幕部150上映出的影像)的范围就变化。其结果,第一和第二摄像部1411、1412输出与各个拍摄结果的变化相应的摄像信号。
图24是用于说明第一和第二摄像部1411、1412所拍摄的投射影像的范围的说明图。再有,该图24所示的阴影部示出了被第一和第二摄像部1411、1412拍摄的投射影像的范围。
如该图24的(a)所示,在投射机1400和银幕部150中不产生振动的情况下,从投射机1400输出的投射光被照射到银幕部150的位置A上,由第一和第二摄像部1411、1412拍摄的范围B和范围C各自被包含在投射影像的端部大致相等的面积内。
在此,如图24的(b)所示,当在投射机1400和银幕部150的至少一方中产生振动时,从投射机1400输出的投射光照射到银幕部150上的位置就从位置A位移到位置A’。其结果,第一摄像部1411较宽地拍摄投射影像的端部,第二摄像部1412较窄地拍摄像投射影像的端部,第一和第二摄像部1411、1412各自输出与被拍摄的投射影像的范围变化相应的摄像信号。
第一和第二图像处理部1503、1504通过分别根据从第一和第二摄像部1411、1412输出的摄像信号执行图像处理,来根据投射影像的轮廓的变化等确定投射影像的向水平方向和垂直方向的位移,将示出该位移的内容的影像位移信息输出到控制部1505。
控制部1505从第一和第二图像处理部1503、1504取得影像位移信息后,根据该影像位移信息,掌握银幕部150上映出的影像的位置的位移,计算能抑制该位移的调整部106的反射镜200的转动方向和转动角度,作为校正量。然后,控制部1505向调整部106的转动机构输出指示反射镜200转动该校正量的内容的控制信号。调整部106的转动机构基于上述控制信号,转动X转轴201和Y转轴202,使反射镜200转动由控制部1505指示的校正量。
这样,在本实施方式中,由于即使投射机1400和银幕部1150的至少一方振动,也基于第一和第二摄像部1411、1412的拍摄结果,直接确定银幕部150上映出的影像的显示位置的位移,转动调整部106的反射镜200,改变投射光的输出方向,以抑制该位移,因此,能够降低其显示位置的变动。此外,在本实施方式中,不需要象实施方式5那样在银幕部设置特别的检测装置,即能够简单地构成银幕部。
再有,在本实施方式中,通过具有调整部106来改变投射光的输出方向,但也可以取代光输出部102而具有实施方式2的光输出部602,利用液晶面板的移动改变投射光的输出位置,也可以取代图像信号输出部101来具有实施方式3的图像信号输出部701,利用图像信号的处理改变投射光的输出位置,或者,也可以如实施方式4所示由投射机主体和主体驱动部构成投射机1400,利用投射机主体的转动改变投射光的输出方向。
此外,在本实施方式中具有第一和第二摄像部1411、1412,但本发明的光检测部的数量不限定于2个,也可以是1个和3个。另外,使第一和第二摄像部1411、1412拍摄了投射影像的端部,但也可以不是端部。
再有,在实施方式1~6中,由投射投射光的投射机和具有显像面的银幕部构成了本发明的影像显示系统,但也可以由可直视地各向同性地输出用于映出影像的影像光的装置,如所谓的直视型显示器和反射该影像光来映出影像的反射镜来构成本发明的影像显示系统。
这样的影像显示系统用反射镜反射液晶显示画面等直视型显示器上显示的影像,让用户看该反射后的影像,由于用反射镜反射影像,因此,能够较长地设定液晶显示画面与用户眼睛之间的距离,能够在如汽车中等小空间中减轻用户眼睛的疲劳。此外,在这样的影像显不系统的情况下,例如直视型显示器具有使各象素的光的反射率可变的影像反射装置,由该影像反射装置根据反射后的光制成影像光。然后,该直视型显示器使该影像反射装置移动,使得抑制反射镜上映出的影像的位置的位移,从而改变该影像光从直视型显示器输出的位置。
这样,本发明能够适用于输出用于映出影像的影像光的影像源装置和通过接受该影像光来映出用户能看到的影像的显像装置相分离的影像显示系统中。
此外,在实施方式1~6中,通过改变投射光的朝向或改变投射光从投射机投射的位置,来抑制了银幕部上映出的影像的显示位置的变动,但也可以具有使银幕部移动的移动机构,通过利用该移动机构使银幕部移动,来抑制影像显示位置对于银幕部的变动。
(实施方式7)
但是,即使象上述实施方式1~6那样抑制影像的显示位置的位移,若银幕部的朝向偏移很大,则对银幕部的显像面应垂直投射的投射光从倾斜方向投射,因此有时该显像面上映出的影像失真。
因此,参照附图,对抑制了这样的影像失真的本发明的第七实施方式中的影像显示系统进行说明。
图25是示出本发明的第七实施方式中的影像显示系统的外观结构的外观结构图。
影像显示系统抑制影像的失真,来提高了视听的舒适性,具有投射机2和银幕部1。
银幕部1设置在例如车辆的前部座席背面,接受从投射机2投射的投射光,在自身所具有的显像面11上显示影像。在此,典型的显像面11具有矩形形状,是显示影像的面。
此外,银幕部1具有在2个方向上旋转的旋转机构(以下称作显示侧旋转机构),以便能够按照用户的喜好或自动地变更显像面11的朝向。
图26是示出银幕部1的外观的外观图。
银幕部1具有构成显示侧旋转机构的一部分的支承部件12和旋转轴13、检测从投射机2投射的投射光的第一~第三光检测器14a~14c、发送测距信号的第一~第三发送器15a~15c。再有,对于显示侧旋转机构所具有的其他结构以后详细叙述。
支承部件12被固定在前部座席的背面,具有可轴支旋转轴13的形状。
旋转轴13被安装成银幕部1的主体能以旋转轴13即Y轴为中心旋转。具体地说,在支承部件12上形成的轴承(未图示)上安装旋转轴13的一端,并且,在银幕部1的主体上安装另一端。此外,旋转轴13与后述的第二电动机19b机械性地连接。
再有,为了能以X轴为中心旋转主体,在银幕部1的主体内收容有与后述的第一电动机19a机械性连接的未图示的齿轮等。
利用如上所述的显示侧旋转机构,用户能够根据喜好改变显像面11的法线方向和垂直面所构成的角度(以下称作方位角)。此外,银幕部1利用来自第二电动机19b的驱动力自动改变方位角。另外,由银幕部1或用户改变显像面11的法线方向与水平面所构成的角度(即仰角)。
如图25所示,投射机2被设置在例如车体的顶棚上,对银幕部1的显像面11投射投射光。另外,投射机2具有与上述显示侧旋转机构同样的机构(以下称作投射侧旋转机构),以便能够自动改变投射光的投射方向。
图27是示出投射机2的外观的外观图。
如该图27所示,投射机2具有构成投射侧旋转机构的一部分的支承部件21和旋转轴22。
支承部件21被固定在车体的顶棚上,另外,轴支旋转轴22的一端。
旋转轴22被安装成投射机2的主体能以旋转轴22(即Y轴)为中心旋转。具体地说,在支承部件21的轴承(未图示)上安装旋转轴22的一端,此外,在投射机2的主体内的轴承(未图示)上安装另一端。此外,在投射机2中也组装有投射机2的主体能以X轴为中心旋转的机构。
图28是示出银幕部1和投射机2的结构的结构图。
银幕部1具有上述显像面11、支承部件12和旋转轴13、第一~第三光检测器14a~14c、第一~第三发送器15a~15c,还具有发送控制部16、初始位置存储部17、显示方向控制部18、第一电动机19a和第二电动机19b。
为了分别检测对显像面11的投射光,将第一~第三光检测器14a~14c安装在显像面11背后的相互不同的位置上。在本实施方式中,例示有如图26所示,将第一~第三光检测器14a~14c安装在能检测照到显像面11的3个顶点附近的投射光的位置。这些第一~第三光检测器14a~14c持续向第一~第三发送器15a~15c输出示出当前是否正在检测对显像面11的投射光的第一~第三检测信号。
如图26所示,将第一~第三发送器15a~15c被安装在显像面11附近的相互不同的位置上,使得投射机2能够确定显像面11的位置。在本实施方式中,例示有将第一~第三发送器15a~15c分别安装在看作与显像面11的3个顶点等效的位置上。在此,在以下的说明中,将第一~第三发送器15a~15c的安装位置称作第一~第三安装位置。此外,最好使第一~第三安装位置相互尽可能地离开,使得能在投射机2侧进行误差少的测距处理(后述)。这些第一~第三发送器15a~15c响应来自发送控制部16的发送指示,发送用第一~第三检测信号调制后的第一~第三信号。在此,由于将第一~第三信号在投射机2中用于测距处理,因此,以后将第一~第三信号称作第一~第三测距信号。
发送控制部16从规定的基准时间开始,每预定的时间选择第一~第三发送器15a~15c的某个,并对选择的发送器给予发送指示。在此,为了能进行投射机2中的测距处理,对第一~第三发送器15a~15c分配发送的顺序。例如,第一个是第一发送器15a,第二个是第二发送器15b,第三个是第三发送器15c。按照这样的发送顺序,发送控制部16在每个上述时间选择一个应该给予发送指示的发送器。
典型的初始位置存储部17由非易失性存储器构成,存储显像面11的初始位置(以下称作初始显示位置)。在本实施方式中,如上所述,由于显像面11能以X轴和Y轴为中心旋转,因此,初始显示位置由初始方位角和初始仰角构成,所述初始方位角表示使显像面11从基准位置向方位角方向旋转几度,所述初始仰角表示显像面11从基准位置向仰角方向旋转几度。
典型的有在车辆中设置了影像显示系统时,由设置者将这样的初始显示位置登记在初始位置存储部17中。在此,最好设置者决定两者的设置位置,使得投射机2的光轴与银幕部1的显像面11正交,基于这样的设置位置上的方位角和仰角登记初始显示位置。再有,在以下的说明中,在初始位置存储部17中登记如上所述的最佳的初始显示位置。
为了使显像面11与初始位置存储部17内的初始显示位置相应地移动,显示方向控制部18控制第一电动机19a和第二电动机19b。即,显示方向控制部18使显像面11以X轴和Y轴为中心旋转,并控制上述电动机19a、19b,使得将显像面11配置在初始显示位置上。
第一电动机19a根据来自显示方向控制部18的控制进行驱动,使得显像面11对准初始显示位置所示的仰角。其结果,银幕部1向仰角方向转动,在初始显示位置暂时静止。
第二电动机19b根据来自显示方向控制部18的控制进行驱动,使得显像面11对准初始显示位置所示出的方位角。其结果,银幕部1向方位角方向转动,在初始显示位置上暂时静止。
投射机2具有上述支承部件21和旋转轴22,还具有接收器23、位置解析部24、初始位置存储部25、投射方向控制部26、第一电动机27a、第二电动机27b、影像投射部28和信号处理部29。
接收器23接收上述第一~第三测距信号后,向位置解析部24输出。
位置解析部24使用输入的第一~第三测距信号,测定从上述第一~第三安装位置到投射机2的各距离,作为第一~第三测定距离,另外,检测应该在显像面11上映出的影像的位置的偏移。再有,关于以上的测距处理和位置偏移检测处理以后详细叙述。另外,位置解析部24向信号处理部29输出第一~第三测定距离,并向投射方向控制部26输出所检测到的影像的位置偏移。
典型的初始位置存储部25由非易失性存储器构成,存储投射机2的初始位置(以下称作初始投射位置)。在本实施方式中,初始投射位置由初始方位角和初始仰角构成,所述初始方位角示出使投射机2从基准位置向方位角方向旋转几度,所述初始仰角示出使投射机2从基准位置向仰角方向旋转几度。在影像显示系统设置时,由设置者将这样的初始投射位置登记在初始位置存储部25中。此外,最好基于投射机2的光轴与银幕部1的显像面11正交时的方位角和仰角来决定初始投射位置。再有,在以下的说明中,在初始位置存储部25中登记如上所述的最佳的初始投射位置。
为了使投射机2向初始位置存储部25内的初始投射位置移动,投射方向控制部26控制第一电动机27a和第二电动机27b。在此,投射方向控制部26控制上述各电动机27a、27b,使投射机2以X轴和Y轴为中心转动初始投射位置的初始方位角和初始仰角。另外,为了消除从位置解析部24通知的位置偏移,投射方向控制部26控制第一电动机27a和第二电动机27b的至少一方。即,投射方向控制部26通过控制上述各电动机27a、27b的至少一方,使投射机2以X轴和Y轴为中心进行旋转,消除上述位置偏移。
第一电动机27a按照来自投射方向控制部26的控制进行驱动,使投射机2以X轴为中心,即向仰角方向转动。利用这样的第一电动机27a的驱动,投射机2暂时静止在初始投射位置的初始仰角上,或向仰角方向旋转规定角度,以校正位置偏移。
第二电动机27b按照来自投射方向控制部26的控制进行驱动,使投射机2以Y轴为中心,即向方位角方向转动。利用这样的第二电动机27b的驱动,投射机2暂时静止在初始投射位置的初始方位角上,或向方位角方向旋转规定角度,以校正位置偏移。
影像投射部28利用上述第一和第二电动机27a、27b的驱动,来改变投射方向。此外,影像投射部28具有包括透镜和反射镜的光学系统,按照使得从信号处理部29输出的图像信号所示出的图像映在显像面11上的方式投射投射光。
信号处理部29取得示出一般具有矩形形状的、至少1帧图像的图像信号。在此,若投射使该图像信号的图像原样显现的投射光,有时就因为银幕部1和投射机2的配置关系而导致显示图像失真。为了消除这样的失真,信号处理部29按照从位置解析部24收到的第一~第三测定距离,对取得的图像信号进行信号处理,使得银幕部1上映出的影像(图像)不产生失真。即,信号处理部29在根据第一~第三测定距离判别为图像中不产生失真时,对取得的图像信号不进行信号处理,而将该图像信号向影像投射部28输出。另一方面,在判别为图像中产生失真时,信号处理部29对该图像信号进行信号处理(变形处理)后向影像投射部28输出,使得所取得的图像信号所示出的图像变形。再有,关于变形处理以后详细叙述。
下面,对具有如上所述的结构的银幕部1和投射机2的动作详细进行说明。
图29是示出银幕部1的动作过程的流程图。
首先,若对影像显示系统一接通电源,银幕部1就向初始显示位置移动(步骤S201)。具体地说,显示方向控制部18从初始位置存储部17读出初始显示位置,控制第一和第二电动机19a、19b。第一电动机19a和第二电动机19b按照该控制进行驱动。银幕部1通过这些驱动,在初始显示位置上暂时停止。该步骤S201以后,用户根据喜好,用自己的手向容易看见映出的影像的方向转动银幕部1来改变显像面11的朝向。
在对影像显示系统接通电源后,不仅在银幕部1侧,也在投射机2侧进行这样的对位。
银幕部1和投射机2的对位一结束,银幕部1就送出与从影像投射部28投射的光相应的第一~第三测距信号(步骤S202~S204)。具体地说,在对影像显示系统接通了电源之后经过了规定时间以后,发送控制部16对第一发送器15a给予发送的指示。第一发送器15a对其响应而从第一光检测器14a接收第一检测信号,送出已叠加了收到的第一检测信号的第一测距信号(步骤S202)。在此,所述规定时间是以电源接通时刻为基准,能保证步骤S201的处理结束的时间。
发送控制部16在结束了步骤S202的处理之后待机了预定的时间以后,向第二发送器15b给予发送指示。第二发送器15b对其响应而从第二光检测器14b接收第二检测信号,送出己叠加了收到的第二检测信号的第二测距信号(步骤S203)。
发送控制部16在结束了步骤S203的处理之后待机了上述规定时间以后,向第三发送器15c给予发送指示。第三发送器15c对其响应而从第三光检测器14c接收第三检测信号,送出已叠加了收到的第三检测信号的第三测距信号(步骤S204)。
银幕部1在处理了如上所述的步骤S202~S204后,判别是否对影像显示系统关断了电源(步骤S205)。银幕部1在判别为没关断时(步骤S205的NO),反复执行从步骤S202开始的处理。其中,银幕部1仅对初次的步骤S202的处理是在步骤S201的处理结束之后进行的,但是在第二次以后的步骤S202的处理中,在步骤S204结束后待机了上述规定时间之后送出第一测距信号。
另一方面,在被判别为已关断时(步骤S205的YES),银幕部1结束全部处理。
图30是示出投射机2的动作过程的流程图。
对影像显示系统接通电源后,投射机2就向初始投射位置移动(步骤S211)。具体地说,投射方向控制部26在从初始位置存储部25读出初始投射位置后,按照该初始投射位置控制第一和第二电动机27a、27b。第一电动机27a和第二电动机27b按照该控制进行驱动。投射机2利用这些驱动暂时停止在初始投射位置上。之后,影像投射部28开始投射。
对影像显示系统接通电源后,在上述规定时间间隔中,从银幕部1送出第一~第三测距信号。因此,投射机2在进行了步骤S211的处理之后,接收这些测距信号(步骤S212)。具体地说,接收器23在依次接收了第一~第三测距信号后,向位置解析部24输出第一~第三测距信号。
接着,投射机2的位置解析部24使用第一~第三测距信号,计算分别从第一~第三发送器15a~15c到投射机2的距离(步骤S213)。作为距离计算的前提条件,位置解析部24在接通电源后,预先存储了第一~第三发送器15a~15c是按照什么顺序和时间间隔送出第一~第三测距信号的。换言之,位置解析部24将电源接通时为计算起点,存储送出了几个第一~第三测距信号。位置解析部24将电源接通时作为计算起点,对这样的第一~第三测距信号的接收时刻进行计数。另外,第一~第三测距信号的空间中的传播速度已知。根据以上内容,位置解析部24计算(第一测距信号的接收时刻一第一测距信号的发送时刻)×传播速度,计算从第一发送器15a到投射机2的距离(以下称作第一距离)。同样,位置解析部24也分别计算从第二发送器15b和第三发送器15c到投射机2的距离(以下分别称作第二和第三距离)。
接着,投射机2判定有无位置偏移(步骤S214)。具体地说,位置解析部24根据与收到的第一~第三测距信号叠加后的第一~第三检测信号,判断第一~第三光检测器14a~14c是否全部正在接收投射光。在第一~第三光检测器14a~14c全部正在接收投射光的情况下,位置解析部24看作未产生位置偏移。该情况下(步骤S214的YES),由于不需要改变投射方向,故投射机2进行后述的步骤S216的处理。
在相反的情况下(步骤S214的NO),投射机2进行投射方向的调整(步骤S215)。具体地说,位置解析部24基于没接收投射光的光检测器的部位,定量地确定位置的偏移,将该位置偏移通知给投射方向控制部26。投射方向控制部26响应该通知来控制第一和第二电动机27a、27b的至少一方。即,第一电动机27a和第二电动机27b的至少一方按照该控制,使投射机2旋转规定角度,以消除位置偏移。这样,投射机2的投射方向改变,全部光检测器14a~14c接收投射光。
再有,在这样的步骤S215的处理中,位置解析部24也可以使用第一~第三距离,来计算使投射机2向方位角方向和仰角方向的至少一方旋转几度为好。该情况下,投射方向控制部26调整投射机2的投射方向,旋转由位置解析部24计算出的角度。
在步骤S215的处理后,或者在步骤S204中判断为没有位置偏移时,投射机2进行图像变形处理(对于图像信号的信号处理)(步骤S216)。具体地说,信号处理部29基于由位置解析部24计算出的第一~第三距离,导出与显像面11的三维空间位置相应的图像参数。然后,信号处理部29基于该图像参数,对图像信号进行信号处理,使图像变形,向影像投射部28输出该图像信号。
再有,在第一~第三距离相等时,由于投射机2的光轴与银幕部1的显像面11正交,因此,显像面11上映出的影像中没有失真。从而,在这样的情况下,信号处理部29不对所取得的图像信号进行信号处理,而将该图像信号向影像投射部28输出。
影像投射部28在步骤S216的处理之后,根据从信号处理部29取得的图像信号,向着显像面11投射投射光(步骤S217)。向显像面11投射这样的投射光时,在显像面11上映出矩形的图像。
在步骤S217的处理之后,投射机2判别是否对影像显示系统关断了电源(步骤S218),在判别为已关断时(步骤S218的YES),结束全部的处理,并在判别为没关断时(步骤S218的NO),反复执行从步骤S212开始的处理。
在此,关于图30的步骤S216中示出的处理进行详细说明。
图31是用于说明利用从投射机2投射的投射光使影像(图像)不失真地显示的情况的说明图。
在投射机2的投射光的方向对于银幕部1的显像面11垂直的情况下,例如,在尺寸w×h的显像面11上图像不失真地显示为大致矩形。此外,在这样的情况下,分别从显像面11的顶点A、B、C、D到投射机2的投射口的距离相等,是L0。
图32是用于说明利用显像面11的方位角方向的倾斜来校正失真的影像(图像)的情况的说明图。
例如,在显像面11被用户从图31中示出的状态倾斜到方位角方向的情况下,第一距离(从第一发送器15a到投射机2的距离)等于a,第二距离(从第二发送器15b到投射机2的距离)等于b。即,第一~第三距离中的2个距离不同。在这样的情况下,信号处理部29基于第一~第三距离,导出变形后的图像(校正图像)Pic2的边的比率,作为图像参数的一例。
具体地说,信号处理部29导出校正图像Pic2的边A2-D2与边B2-C2的比率b∶a。在此,校正图像Pic2的顶点A2、B2、C2和D2分别与变形前的图像Pic1的顶点A1、B 1、C1和D1相对应。
信号处理部29基于该导出的图像参数,对图像信号进行信号处理,将该图像Pic1变形(校正)为梯形,以使该图像信号所示的图像Pic1的相对的2条边(边A1-D1与边B1-C1)成为b∶a。信号处理部29向影像投射部28输出这样进行了信号处理后的图像信号。再有,在显像面11被用户倾斜到仰角方向的情况下,也进行与上述同样的处理。
图33是用于说明由于显像面11的方位角方向和仰角方向的倾斜而影像失真显示的情况的说明图。
例如,在显像面11被用户从图31中示出的状态倾斜到方位角方向和仰角方向的情况下,分别从显像面11的顶点A、B、C、D到投射机2的各距离相互不同,例如是a、b、c、d。即,第一~第三距离全部不同。
由于在这样的情况下,从投射机2投射的投射光的方向也对显像面11不垂直,因此,就在显像面11上映出失真了的图像。
图34是用于说明图33所示的状况下利用信号处理部29进行的处理的说明图。
在这样的情况下,信号处理部29从位置解析部24取得第一距离a和第二距离b及第三距离c。然后,信号处理部29基于这些距离a、b、c,导出从基准点O到校正图像Pic2的顶点A2、B2、C2、D2的距离(O-A2、O-B2、O-C2、O-D2)。在此,基准点O示出变形前后的图像Pic1、Pic2的2个对角线的交点。再有,校正图像Pic2的顶点A2、B2、C2、D2分别与变形前的图像Pic1的顶点A1、B1、C1、D1相对应。
具体地说,首先,由于图像Pic1的顶点A1~D1是同一长方形的顶点,故信号处理部29使用第一~第三距离a、b、c,导出从投射机2到顶点D1的距离d。此外,信号处理部29根据该图像Pic1的尺寸(w1×h1)计算出将图像Pic1的对角线二等分后的长度e。接着,信号处理部29根据e×L0/a导出距离O-A2,根据e×L0/b导出距离O-B2,并根据e×L0/c导出距离O-C2,根据e×L0/d导出距离O-D2。
信号处理部29基于这些距离(O-A2、O-B2、O-C2、O-D2),确定4个顶点A2~D2的坐标位置,作为图像参数的其他例。信号处理部29将图像Pic1变形为校正图像Pic2,以使该确定的坐标位置成为顶点。
如上所述,在本实施方式涉及的影像显示系统中,通过利用从银幕部1送出的第一~第三测距信号,投射机2求出显像面11到三个角的距离,对图像信号进行与显像面11的朝向相应的处理。这样,能够在银幕部1的显像面11上映出不失真的影像。另外,在该影像显示系统中,由于基于第一~第三检测信号校正位置偏移,因此,用户在移动了投射机2和银幕部1时和产生了振动时,都能够更舒适地看影像。
再有,在本实施方式中,为了进行投射机2中的测距处理,银幕部1具有3个发送器15a~15c。但是不限于此,银幕部1也可以具有4个以上发送器,各发送器发送测距信号。该情况下,投射机2基于接收到的测距信号,计算从自身到各发送器的距离。
此外,在本实施方式中,银幕部1按上述规定时间间隔送出了第一~第三测距信号。但是不限于此,银幕部1也可以用多重频率发送第一~第三测距信号。
此外,在本实施方式中,将银幕部1构成为显像面11的朝向向方位角方向和仰角方向这2个方向变化。但是不限于此,银幕部1也可以具有在其长度方向上自由伸缩的支承部件12。这样,用户能够在垂直于X轴和Y轴双方的Z轴方向上改变显像面11的位置。
此外,在本实施方式中,银幕部1送出了叠加了第一~第三检测信号的第一~第三测距信号。但是不限于此,第一~第三光检测器14a~14c也可以用信号线与位置解析部24连接。该情况下,位置解析部24分别接收第一~第三测距信号和第一~第三检测信号。另外,在本实施方式中,银幕部1具有3个光检测器14a~14c。但是不限于此,银幕部1也可以具有4个以上的光检测器。
此外,在本实施方式中,投射机2以向系统接通电源时为基准,确定了各测距信号的发送时刻和接收时刻。但是不限于此,在从车辆内或车辆外对银幕部1和投射机2定期给予正确的时刻信息的情况下,就在银幕部1和投射机2之间给予相互同步的时刻信息。从而,在给予这样的时刻信息的情况下,银幕部1也可以送出包含各个送出时刻的各测距信号。这样,投射机2就能够知道各测距信号的送出时刻。
此外,在本实施方式中,使用支承部件12和旋转轴13,将银幕部1安装在车辆内部。但是这些不是本质的结构,也可以将银幕部1构成为用户能一边携带一边观看图像。除此之外,也可以构成为可从旋转轴13自由拆装银幕部1的主体。该情况下,最好在旋转轴13上安装用于支承银幕部1的主体的支撑物。另外,最好在向支撑物上安装了主体后接通影像显示系统的电源。
此外,在本实施方式中,图像参数是校正图像中相对的2条边的比率和校正图像的4个顶点。但是不限于此,作为图像参数,也可以导出显像面11上的一点与投射机2的光轴和显像面11的交叉角度。
此外,在本实施方式中,若从如图31所示的投射机2和银幕部1的配置状态开始,用户使投射机2靠近银幕部1的位置,则有时投射光照不到第一~第三光检测器14a~14c,因此,投射机2最好向由该投射光映出的影像的周围进一步投射无色光。
(变形例1)
此外,在本实施方式中,投射机2根据各测距信号的到达时刻与送出时刻的差,计算从投射机2到显像面11的三个角的距离。但是不限于此,银幕部1也可以发送包括相对于规定的基准位置的显像面11的三个角的坐标位置的位置信息,投射机根据该位置信息,计算从自身到显像面11的三个角的距离。以下,参照图35,对这样的第一变形例的银幕部1和投射机2进行说明。
图35是示出本实施方式的第一变形例的影像显示系统的银幕部和投射机的结构的结构图。
银幕部1a取代图28中示出的银幕部1所具有的第一~第三光检测器14a~14c、第一~第三发送器15a~15c和发送控制部16,而具有第一角度传感器31a、第二角度传感器31b、位置计算部32和发送器33。再有,对于银幕部1a所具有的结构要素中的与图28中示出的银幕部所具有的结构要素相同的部分,标记与银幕部1的结构要素的符号相同的符号,并省略详细说明。
第一角度传感器31a检测当前显像面11从基准位置向方位角方向旋转了几度,并将该检测到的方位角输出到位置计算部32。此外,第二角度传感器31b检测当前显像面11从基准位置向仰角方向旋转了几度,并将该检测到的仰角输出到位置计算部32。
位置计算部32预先存储了上述初始显示位置中的显像面11的三个角的坐标位置(以下称作初始坐标位置)。然后,位置计算部32按照由第一和第二角度传感器31a、31b检测到的方位角和仰角,导出从初始显示位置转动后的显像面11的三个角的坐标位置(以下称作当前坐标位置),并将该当前坐标位置输出到发送器33。发送器33送出从位置计算部32取得的示出当前坐标位置的位置信息。再有,不需要将发送器33设置在显像面11的角附近,也可以安装在投射机2能接收位置信息的位置上。
此外,投射机2a与图28所示的投射机2相比,其不同点在于,取代位置解析部24而具有位置解析部41。再有,对于投射机2a所具有的结构要素中的与图28中示出的投射机2所具有的结构要素相同的部分,标记与投射机2的结构要素的符号相同的符号,并省略详细说明。
位置解析部41使用通过接收器23接收到的位置信息,分别计算从显像面11的三个角到投射机2的距离,作为第一~第三距离。再有,象这样地,由于位置解析部41不使用传播时间也能计算第一~第三距离,因此,不仅可以用无线,也可以用有线来连接发送器33和接收器23。
再有,上述的变形例1的银幕部1a不具有第一~第三光检测器14a~14c,但也可以具有它们。该情况下,银幕部1送出包括从这些光检测器14a~14c输出的第一~第三检测信号的位置信息。
此外,位置计算部32也可以向发送器33输出极坐标值、即当前的方位角和仰角。
此外,在将显像面11的位置还在的Z轴方向上改变的情况下,银幕部1a检测相对于基准位置的Z轴方向的位置,包括所检测到的Z轴方向的位置而导出当前坐标位置。
(变形例2)
此外,在本实施方式中,如图27所示,将投射机2构成为可利用支承部件21和旋转轴22以X轴和Y轴双方为中心进行旋转。但是不限于此,投射机2也可以构成为不旋转而固定安装在车辆上。以下,参照图36和图37,对上述的第二变形例的投射机进行说明。再有,在第二变形例中,由于银幕部1的结构与图28中示出的结构相同,故省略其说明。
图36是示出本实施方式的第二变形例涉及的投射机的结构的结构图。
投射机2b与图28所示的投射机2相比,取代支承部件21、旋转轴22、初始位置存储部25、投射方向控制部26、第一电动机27a和第二电动机27b,而具有支承部件51、影像投射部52、初始投射区域存储部53和投射方向控制部54。再有,对于投射机2b所具有的结构要素中的与图28中示出的投射机2所具有的结构要素相同的部分,标记与投射机2的结构要素的符号相同的符号,省略详细说明。
支承部件51将投射机2的主体固定在车体的顶棚上。在此,最好支承部件51支承为:银幕部1在初始显示位置上静止时,投射机2的光轴与显像面11正交。
典型的初始投射区域存储部53由非易失性存储器构成,存储银幕部1静止在初始显示位置上时的显像面11的三个角的坐标位置。再有,初始投射区域存储部53也可以存储显像面11的四个角的坐标位置。
为了向位于与初始投射区域存储部53内的坐标位置相应的位置、即初始显示位置上的显像面11投射图像,投射方向控制部54对影像投射部52指示投射方向。另外,投射方向控制部54根据从位置解析部24通知的位置偏移,对影像投射部52指示消除该偏移的投射方向。
影像投射部52具有包括透镜和反射镜的光学系统,根据来自投射方向控制部54的指示,向显像面11投射示出从信号处理部29输出的图像信号的图像的投射光。
图37是示出投射机2b的影像投射部52的投射范围的图。
影像投射部52如图37所示,具有比银幕部1的可动范围宽的投射范围(参照斜线部分),使用该投射范围的一部分投射用于在银幕部1的显像面11上映出影像的投射光。即,银幕部1移动时,影像投射部52根据来自投射方向控制部54的指示,对该移动后的银幕部1的显像面11投射上述投射光。
在此,影像投射部52不会如上所述机械地改变投射方向,而以电气或光学的方式改变投射方向。即,影像投射部52进行图像信号示出的图像的坐标变换处理,以使仅在上述投射范围中的显像面11上映出影像。
(变形例3)
此外,在实施方式中,如图28所示,投射机2使用来自银幕部1的各测距信号,确定显像面11的位置。但是不限于此,投射机也可以使用由摄像装置摄像的摄影图像,导出显像面11的位置,所述摄像装置具有至少能覆盖银幕部的可动范围的视场角。
图38是示出本实施方式的第三变形例中的影像显示系统的银幕部和投射机的结构的结构图。
该影像显示系统具有银幕部1c和投射机2c。
银幕部1c具有显像面11、支承部件12、旋转轴13、初始位置存储部17、显示方向控制部18、第一电动机19a和第二电动机19b。再有,由于银幕部1c所具有的结构要素全部与图28所示的银幕部1所具有的结构要素的一部分相同,故省略详细说明。
投射机2c与图28中示出的投射机2相比,取代了接收器23、位置解析部24和初始位置存储部25,具有初始位置存储部61、摄像装置62和位置解析部63。再有,对于投射机2c所具有的结构要素中的与图28所示的投射机2所具有的结构要素相同的部分,标记与投射机2的结构要素的符号相同的符号,省略详细说明。
典型的初始位置存储部61由非易失性存储器构成,加之上述的初始投射位置,还存储银幕部1的初始显示位置。在本变形例中,最好由设置者登记初始显示位置,该初始显示位置是投射机2c的光轴与银幕部1c的显像面11正交的情况下的显像面11的三个角的坐标位置。
摄像装置62具有至少可覆盖银幕部1的可动范围的视场角。
图39是示出投射机2c的摄像装置62的视场角的图。
摄像装置62排像银幕部1的当前状态,向位置解析部63输出得到的摄影图像。
位置解析部63从由摄像装置62取得的摄影图像抽出银幕部1c的轮廓,另外,导出显像面11的三个角的坐标位置作为特征点。之后,位置解析部63使用导出的特征点,测定上述第一~第三距离,另外,检测影像的位置偏移。
再有,在本变形例中,假设投射机2c具有一个摄像装置62来进行了说明。但是不限于此,投射机2c也可以具有多个摄像装置,使用多个拍摄图像,利用体视(ステレオ視)导出上述第一~第三距离。
以上,使用上述实施方式1~6和它们的变形例说明了本发明,但本发明不限定于这些。
例如,在实施方式1~6中,不象实施方式7那样进行了消除影像失真的处理,但也可以与实施方式7同样,测定从银幕部的3个部位到投射机的距离,基于该测定结果消除失真。此外,在实施方式5中具有2个光检测部(1161、1162),但也可以在具有3个以上时,基于由这些光检测部检测的检测结果,来消除银幕部上显示的影像的失真。该情况下,实施方式5的银幕信息处理部1253基于3个以上的光检测部所检测的检测结果,确定银幕部上显示的影像的失真,图像信号输出部101对图像信号所示出的图像进行变形,以抑制该确定的失真。
图40是用于说明具有4个光检测部的影像显示系统消除影像的失真的处理的说明图。
例如,银幕部具有4个光检测部1161~1164。在仅光检测部1161、1164检测投射光,光检测部1162、1163没检测到投射光时,银幕信息处理部1253掌握影像P上产生的失真,并确定该影像P的失真。然后,银幕信息处理部1253通过发送部1254,将影像P的失真传给图像信号输出部101。图像信号输出部101根据该失真,对图像信号进行信号处理,将由图像信号示出的图像的形状进行变形。其结果,消除影像P的失真。
此外,在实施方式1~7中说明了将影像显示系统设置在车辆中的情况,但不限于此,可以将影像显示系统设置在人们的生活空间的任何地方。
此外,也可以适当地组合各实施方式1~7所具有的结构要素,这样,在产生了振动时和在用户改变了投射机和银幕部的配置时,都能够准确地抑制影像的显示位置的变动和影像的失真,能够进一步提高视听的舒适性。
工业上的可利用性
本发明的影像显示系统能够抑制影像显示位置的变动,来提高视听的舒适性,适于例如在汽车内在银幕上放映电影等的车载设备。

Claims (22)

1、一种影像显示系统,显示影像,其特征在于,具有:
影像光输出装置,输出用于映出上述影像的影像光;
显像装置,通过接受上述影像光来映出上述影像;
位移确定装置,检测上述显像装置上映出的影像的显示位置,确定上述影像的显示位置的位移;
影像光控制装置,控制上述影像光的输出形态,以抑制由上述位移确定装置确定的位移。
2、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述位移确定装置具有光传感器,所述光传感器检测显像装置接受到的影像光后,输出与上述检测结果相应的光检测信号,
根据上述光传感器的光检测信号的变化,确定上述影像的显示位置的位移。
3、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述位移确定装置具有拍摄上述显像装置上映出的影像的摄像装置,
基于上述摄像装置的拍摄结果,确定上述影像的显示位置的位移。
4、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光控制装置改变上述影像光的朝向。
5、如权利要求4所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光控制装置具有接受上述影像光的反射镜,通过转动上述反射镜来改变上述影像光的朝向。
6、如权利要求4所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光控制装置通过使上述影像光输出装置转动来改变上述影像光的朝向。
7、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光控制装置改变上述影像光从上述影像光输出装置输出的位置。
8、如权利要求7所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置基于表示图像的内容的图像信号,制成显现上述图像的影像光,
上述影像光控制装置通过对上述图像信号进行信号处理以改变由上述图像信号所示出的图像的位置,来改变上述影像光从上述影像光输出装置输出的位置。
9、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置是向规定方向投射影像光的投射机,
上述显像装置具有接受上述影像光后映出上述影像的放映银幕。
10、如权利要求9所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置具有使每个象素的光的透射率可变的滤光装置,由从上述滤光装置透射的光制成影像光,
上述影像光控制装置通过使上述滤光装置移动,来改变上述影像光从上述影像光输出装置输出的位置。
11、如权利要求9所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置具有使每个象素的光的反射率可变的影像反射装置,由被上述影像反射装置反射的光制成影像光,
上述影像光控制装置通过使上述影像反射装置移动,来改变上述影像光从上述影像光输出装置输出的位置。
12、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置可直视地输出影像光,
上述显像装置具有反射上述影像光后映出上述影像的显像用反射镜。
13、如权利要求1所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像显示系统还具有确定上述显像装置上映出的影像的失真的失真确定装置,
上述影像光控制装置进一步控制影像光的输出形态,以抑制由上述失真确定装置确定的影像的失真。
14、如权利要求13所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置基于表示图像的内容的图像信号,制成显现上述图像的影像光,
上述失真确定装置通过检测从上述显像装置接受影像光的显像面上的至少3个部位到上述影像光输出装置的各距离,来确定上述影像的失真,
上述影像光控制装置将上述图像信号所示出的图像的形状进行变形,以抑制由上述确定装置确定的影像的失真。
15、如权利要求14所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光控制装置在上述图像信号所示出的图像的形状是矩形的情况下,基于由上述失真确定装置检测到的上述各距离,导出相互大致对置的2个边的比率或各顶点的坐标位置,来作为表示变形后的图像形状的参数,并根据上述参数,对上述图像信号所示出的图像进行变形。
16、如权利要求15所述的影像显示系统,其特征在于,上述失真确定装置具有:
发送装置,从上述显像面上的各部位发送无线信号;
接收装置,在上述影像光输出装置的位置上接受来自上述各部位的无线信号;
距离导出装置,计测从上述发送机发送上述无线信号后直到被上述接收机接收的时间,导出从上述各部位到上述影像光输出装置的各距离。
17、如权利要求15所述的影像显示系统,其特征在于,上述失真确定装置具有:
位置检测装置,检测上述显像面上的各部位的位置;
距离导出装置,基于上述位置检测装置的检测结果,导出从上述各部位到上述影像光输出装置的各距离。
18、如权利要求14所述的影像显示系统,其特征在于,上述失真确定装置具有:
摄像装置,拍摄上述显像装置;
距离导出装置,基于上述摄像装置的拍摄结果,导出从上述显像面上的各部位到上述影像光输出装置的各距离。
19、如权利要求13所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像光输出装置基于表示图像的内容的图像信号,制成显现上述图像的影像光,
上述影像显示系统还具有:
位置确定装置,确定上述显像装置上映出的影像的显示位置;
影像位置保持装置,基于上述位置确定装置的确定结果,通过对上述图像信号进行信号处理,使得由上述图像信号示出的图像的位置改变,来将上述显像装置上映出的影像的显示位置保持在规定的部位。
20、如权利要求19所述的影像显示系统,其特征在于,
上述位置确定装置具有光传感器,所述光传感器检测上述显像装置接受到的影像光,输出与上述检测结果相应的光检测信号,
基于上述光传感器的光检测信号,确定上述影像的显示位置。
21、如权利要求13所述的影像显示系统,其特征在于,上述影像显示系统还具有:
摄像装置,拍摄上述显像装置;
影像位置保持装置,基于上述摄像装置的拍摄结果,改变从上述影像光输出装置输出的影像光的朝向,将上述显像装置上映出的影像的显示位置保持在规定的部位。
22、如权利要求13所述的影像显示系统,其特征在于,
上述影像显示系统还具有转动装置,该转动装置通过使上述显像装置转动,来改变上述显像装置的接受影像光的显像面的朝向。
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