TWI334728B - Projection apparatus, elevation angle control method therefor and recording medium - Google Patents

Description

1334728 九、發明說明： ' 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於投影裝置、投影裝置之測距仰角控制 ' 方法及記憶媒體。 【先前技術】 作爲投影裝置之測距裝置，有具備有AF感測器模組 者（例如，日本公開待審專利申請案No.2005-6228)。 又，在投影裝置，具備變焦機構部者正增加中。變焦 φ 係藉由變更投影裝置之焦距而進行，變焦倍率係表示望遠 側的焦距係廣角側之焦距的倍數。 可是，在以往的投影裝置，在顯示元件之中心偏離投 影透鏡的光軸之構造的情況，如第9圖所示，在作爲投影 裝置之投影器5 1，將變焦倍率由望遠側改變成中間、廣角 時，銀幕S1之投影範圍變成Area — t(望遠）、Area_m(中間）、 Area_w(廣角），因而各投影範圍的中心朝向上方向稍微偏 移（光軸中心之仰角變大）。 φ 另一方面，測距裝置因爲以固定之仰角固定設置，所 以其測距中心方向不變。變焦爲望遠時，投影範圍之中心 位置和測距中心方向所指示的位置大致一致。可是，變焦 倍率變成中間或廣角時，測距中心方向所指示的位置，相 ¥寸地比各自之投影範圍Area_m、中心偏向更下 側。 在進行自動對焦控制時，需要至投影範圍之中心的距 離資訊。在變焦倍率爲望遠側時，至測距裝置之測距中心 方向的距離’即使和至投影範圍之中心位置的距離大致一 1334728 致，亦在變焦倍率變更爲中間或廣角時，所量測之距離變 成至偏離投影範圍的中心之位置的距離。結果，無法量測 至投影範圍的中心位置之正確的距離，使自動對焦控制之 性能降低。 本發明係鑑於這種以往之問題點而開發者，其目的在 提供可正確地量測距離之投影裝置、投影裝置之測距仰角 控制方法及記憶媒體。 【發明內容】 • 本發明的較佳形態之一係一種投影裝置，其特徵爲具 備有： 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離； 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機 構部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像投 影於該銀幕；以及 -仰角控制部，根據該變焦機構部所設定之變焦倍率控 制該測距部的仰角，使該測距部之測距中心線和根據該變 φ 焦機構部的變焦倍率所決定之該投影影像的投影範圍之中 心點對應。 又，本發明的較佳形態之另一個係一種投影裝置，其 特徵爲： 具備有： 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離；及 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機 構部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像投 影於該銀幕， 1334728 該投影部之該變焦機構部，以根據該測距部的測距範 圍和設定之變焦倍率所決定的該投影影像之投影範圍的中 心點對應的方式，控制該測距部之測距範圍。 又，本發明的較佳形態之另一個係一種投影裝置的測 距仰角控制方法，其特徵爲在將影像投影於銀幕之投影裝 置，具備有： 設定步驟，設定將影像投影於銀幕時的變焦倍率；及 仰角控制步驟，以至該銀幕之測距中心線和根據該所 • 設定的變焦倍率而決定之投影影像的投影範圍之中心點對 應的方式，控制測距中心線的仰角。 又，本發明的較佳形態之另一個係一種電腦可讀取之 記憶媒體，儲存用以使電腦執行如下之步驟的程式： 設定步驟，設定將影像投影於銀幕時的變焦倍率；及 仰角控制步驟，以至該銀幕之測距中心線和根據該所 設定的變焦倍率而決定之投影影像的投影範圍之中心點對 應的方式，控制測距中心線的仰角。 φ 又，本發明的較佳形態之另一個係一種投影裝置，其 特徵爲： 具備有= 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離；及 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機 構部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像投 影於該銀幕， 該投影部之該變焦機構部，以根據該測距部的測距範 圍和所設定之變焦倍率所決定的該投影影像之投影範圍接 1334728 近的方式，控制該測距部之測距範圍。 【實施方式】 以下，參照圖面說明作爲本發明之實施形態的投影裝 置之投影器。 在第1圖表示本實施形態之投影器1的構造。 本實施形態之投影器1由測距單元11、測距單元致動 器1 2、記憶體1 3、投影部1 4、影像處理部1 5、操作部1 6、 以及控制部1 7構成。 測距單元1 1係量測由投影器1至銀幕爲止之距離。 測距單元1 1例如安裝於投影器1的前面。如第2圖所示， 將AF感測器模組1 1 h、1 1 v配置於測距單元1 1之前面。 AF感測器模組1 1 h如第3圖所示，係用以量測銀幕S 之投影範圍Area內的水平方向之至測距點Pos_L、Pos_R 的距離。AF感測器模組1 1 v係用以量測銀幕S之投影範圍 Area內的垂直方向之測距點Pos_U、Pos_D、至投影範圍 Area內的中心點Pos_C的距離。此外，測距單元1 1將測距 之中心線設爲C。 測距單元致動器1 2係用以控制測距單元1 1之姿勢。 測距單元致動器1 2，由控制部1 7供給仰角控制信號，並根 據所供給之仰角控制信號使測距單元1 1轉動，並控制其仰 角。 記億體1 3係儲存供給至投影器1之影像資料。同時， 記億體1 3係用以儲存控制部1 7之控制所需的資料。儲存 如第4圖所示之表資料。 該表資料係用以取得測距單元1 1之中心線C和根據 1334728 變焦機構部14c所設定的變焦倍率而決定之投影影像的投 影範圍之中心點p0S_C對應的仰角P者。 以測距單元1 1之中心線C通過中心點P 0 s -C之方式 設定仰角P。

Zoom〜t' z〇〇m_m' Zoom_w各自表不望化側之變焦倍 率、中間的變焦倍率、以及廣角側之變焦倍率。又’ Pt、 Pm、Pw各自表示變焦倍率Zoom_t、Zoom — m、Zoom__w時之 仰角。此外，該表資料係預先利用實驗等求得者° • 投影部1 4係根據記憶體1 3所儲存之影像資料將影像 投影於銀幕S。投影部14具備有：投影透鏡部14a '聚焦 用馬達14b、變焦機構部14c、以及變焦致動器14d。 投影透鏡部1 4a係用以使投影影像成像於銀幕S。投 影透鏡部1 4a由多片透鏡構成，可進行對焦和變焦調整。 連接該投影透鏡部1 4a之前端和投影於銀幕S的影像 之投影範圍的中心點之線，及投影透鏡部1 4 a之光軸具有 既定之角度。 φ 聚焦用馬達1 4b係利用控制部1 7控制’而控制該投 影透鏡部14a之多片透鏡的位置。藉此，進行對焦。 變焦機構部14c係用以調整投影透鏡部14a之變焦。 變焦機構部14c藉由控制投影透鏡部14a之多片透鏡的位 置，而調整變焦。 變焦致動器1 4d由控制部1 7供給變焦控制信號，用 以驅動變焦機構部14c » 影像處理部1 5係用以對記憶體1 3所儲存之影像資料 進行梯形修正等的影像處理。影像處理部1 5由控制部1 7 1334728 供給水平設置角度、垂直設置角度，並根據所供給之水平 ' 設置角度、垂直設置角度進行梯形修正。 操作部1 6係用以取得使用者所指定之變焦倍率資 訊。操作部1 6將所取得之變焦倍率資訊供給控制部丨7。 控制部1 7係用以控制投影器1整體，具備有CPU、 R ◦ Μ、R A Μ等。控制部1 7根據由操作部1 6所供給之變焦 倍率資訊，將變焦控制信號供給變焦致動器1 4d，以變成所 指定的變焦倍率。 # 又，控制部1 7參照記億體1 3的表，取得測距單元i ! 之中心線C和根據變焦機構部1 4 c所設定的變焦倍率而決 定之投影影像的投影範圍之中心點P 〇 s _ C對應的仰角p。 然後，控制部1 7將仰角控制信號供給測距單元致動器丨2， 以變成該測距單元1 1之仰角P。 又，控制部1 7進行自動對焦控制、梯形修正。在進 行自動對焦控制的情況，控制部1 7控制測距單元1 1，使測 距單元1 1之A F感測器模組1 1 V量測至投影範圍A r e a的中 • 心點Pos_C爲止之距離。 控制部1 7由AF感測器模組1 1 v取得所量測之距離資 料，並根據所取得之至投影範圍Area的中心點P〇s_C爲止 之距離，決定焦點位置。然後，控制部1 7控制投影部1 4 之聚焦用馬達1 4b的驅動，以變成所決定之焦點位置。 在進行梯形修正的情況，控制部1 7首先控制測距單 元1 1，使測距單元1 1之A F感測器模組1 1 h分別量測至左 右2個測距點Pos_L、Pos_R的距離。 控制部1 7根據A F感測器模組1 1 h所量測之至測距點

-10- C S 1334728 P〇s_L、pos_R的距離資料，算出銀幕s之水平方向傾斜角 度。 控制部1 7控制測距單元1 1，使測距單元丨丨之af感 測器模組1 lv分別量測至上下2個測距點P〇s_u、Pos_D的 距離。 控制部1 7由AF感測器模組1 I V取得分別所量測之至 測距點P0S_U、Pos_D的距離資料。控制部17根據至上下 2個測距點P〇s_U、Pos_D的距離，算出銀幕S之垂直方向 φ 傾斜角度。 控制部1 7根據正交之2個銀幕傾斜角度和仰角p， 算出投影器1的水平設置角度、垂直設置角度。控制部17 將所算出之水平設置角度、垂直設置角度供給影像處理部 15 - 其次，說明本實施形態之投影器1的動作。 使用者將Zoom_t(望遠）之變焦倍率資訊供給操作部 1 6時，操作部1 6將該變焦倍率資訊供給控制部1 7。 φ 控制部1 7被供給該變焦倍率資訊後，控制變焦致動 器14d，使變焦機構部14c之變焦倍率變成Zoom_t»因而， 投影器1之投影範圍的高度Η如第5A、5B圖所示，對投 影範圍下端變成Ht。 又’控制部1 7參照第4圖所示之記憶體1 3的表資料， 取得對應於變焦倍率Zoom_t之仰角pt。控制部17將表示 該仰角Pt之仰角控制信號供給測距單元致動器1 2 » 測距單元致動器1 2根據該仰角控制信號，將測距單 元11之方向朝向第5A圖所示的箭號方向轉動。因而，測 -11 - 1334728 距單元1 1之中心線C如第5 A、5 B圖所示，對投影範圍下 端僅以仰角Pt朝上。 又，如第5 B圖所示，測距單元1 1之中心線C通過投 影範圍Area的中心點p0S_C。因而，測距單元11就正確地 量測至投影範圍的距離》控制部17根據所量測之距離控制 投影部〗4之聚焦用馬達]4b的驅動，並進行正確之自動對 焦控制。 又，控制部1 7根據正交之2個銀幕傾斜角度和仰角 • Pt，算出投影器1之水平設置角度、垂直設置角度，並將 所算出的水平設置角度、垂直設置角度供給影像處理部1 5。 影像處理部1 5根據由控制部1 7所供給之水平設置角 度、垂直設置角度，進行梯形修正後，將已修正的影像之 資料儲存於記憶體1 3。然後，投影部1 4由記憶體1 3讀出 該資料，並根據該資料將影像投影於銀幕S。 • 接著，使用者將Zoom_m之變焦倍率資訊供給操作部 1 6時，操作部1 6將該變焦倍率資訊供給控制部1 7。 • 控制部1 7被供給該變焦倍率資訊後，控制變焦致動 器14d，使變焦機構部14c之變焦倍率變成Zoom_m。因而， 投影器1之投影範圍的高度Η如第6A、6B圖所示，對投 影範圍下端變成Hm。 又，控制部1 7參照第4圖所示之記憶體1 3的表資料， 取得對應於變焦倍率Zoom _m之仰角Pm。控制部17將表示 該仰角Pm之仰角控制信號供給測距單元致動器1 2。 測距單元致動器1 2根據該仰角控制信號，將測距單 元11之方向朝向第6A圖所示的箭號方向轉動。因而，測 -12- c S ) 1334728 距單元1 1之中心線C如第6 A、6 B圖所示，對投影範圍下 端僅以仰角Pm朝上。 又’如第6 B圖所示，因爲測距單元π之中心線C通 過投影範圍A r e a的中心點P 〇 s _ C ’故測距單元η就正確地 量測至投影範圍的距離。控制部1 7根據所量測之距離控制 投影部14之聚焦用馬達14b的驅動，並進行正確之自動對 焦控制。又，影像處理部1 5根據由控制部1 7所供給之水 平設置角度' 垂直設置角度，進行梯形修正。 Φ 然後，使用者將Zoom_w之變焦倍率資訊供給操作部 1 6時’操作部1 6將該變焦倍率資訊供給控制部1 7。 控制部1 7被供給該變焦倍率資訊後，控制變焦致動 器14d’使變焦機構部14c之變焦倍率變成z〇om_w。因而， 投影器1之投影範圍的高度Η如第7A、7B圖所示，對投 影範圍下端變成Hw。 又’控制部1 7參照第4圖所示之記憶體1 3的表資料， 取得對應於變焦倍率Zoom_w之仰角pw。控制部17將表示 φ 該仰角Pw之仰角控制信號供給測距單元致動器1 2。 測距單元致動器1 2根據該仰角控制信號，將測距單 元11之方向朝向第7A圖所示的箭號方向轉動。因而，測 距單元11之中心線C如第7A、7B圖所示，對投影範圍下 端僅以仰角Pw朝上。 又，如第7B圖所示，因爲測距單元π之中心線c通 過投影範圍A r e a的中心點P 〇 s _ C ’測距單元1 1就正確地量 測至投影範圍的距離。控制部1 7根據所量測之距離控制投 影部14之聚焦用馬達14b的驅動，並進行正確之自動對焦 -13- 1334728 控制。又，影像處理部1 5根據由控制部1 7所供給之水平 設置角度、垂直設置角度，進行梯形修正。 如以上之說明所示，若依據本實施形態，控制部1 7 根據由操作部1 6所供給的變焦倍率資訊，驅動變焦致動器 1 4d和測距單元致動器1 2，使測距單元1 1之測距中心方向 的仰角和變焦連動。 因此，即使變更變焦倍率，測距單元1 1之中心線C 和根據變焦機構部1 4c所設定的變焦倍率所決定之投影範 # 圍Area的中心點P〇s_C對應，且測距單元1 1之中心線C 通過投影範圍Area的中心點P〇s_C。因而，投影器1可正 確地量測至銀幕S之投影範圍的距離，測距單元1 1之自動 對焦控制的精度提高。 此外，在實施本發明時，可能有各種形態，未限定爲 該實施形態。 例如，如第8A圖所示，可使變焦機構部14c和測距 單元11以機械式連動。 φ 在此情況，變焦機構部1 4c控制測距單元1 1的仰角， 使測距單元1 1之中心線C和根據所設定的變焦倍率所決定 之投影範圍Area的中心點Pos_C對應。藉此，就不需要測 距單元11之專用的致動器。 又，如第8 B圖所示，作成能以手動進行變焦操作， 而且，亦能以該變焦操作機構2 1和測距單元Π以機械式 連動之方式構成。 該實施形態雖係說明投影器1具備有測距裝置的情 況。可是，未限定如此，例如，可將本實施形態應用於來 -14- 1334728 自被照物之光軸和測距方向不一致的相機。 " 又，亦可使用測距面積遠大於投影範圍，而且測距方 向和變焦連動並以電氣式可變更及可選擇之測距單元。使 ' 用該測距單元，藉由以投影範圍和測距範圍對應之方式控 ' 制測距範圍，而不必伴隨機械式構造的測距單元之仰角的 變更，就可得到至投影範圍之中心的距離。 在不違離本發明精神及範圍下可從事改變及其它不 同的實施形態。上述實施形態供說明用而未限定本發明範 I 圍。本發明範圍係由申請專利範圍而非由實施形態來界 定。在均等於本發明申請專利範圍及屬於申請專利範圍內 之修改均應認爲在本發明範圍內。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之實施形態的投影器之構造的 方塊圖。 第2圖係表示第1圖所示之測距單元的外觀之立體 •圖。 第3圖係表示銀幕上之各測距點的圖。 • 第4圖係儲存於第1圖所示之記憶體內的表之表示變 焦倍率和仰角的關係圖。 第5A圖係表示在第1圖投影器之變焦倍率位於望遠 側的情況之動作的圖，係由前面看測距單元之圖。 第5B圖係表示在第1圖投影器之變焦倍率位於望遠 側的情況之動作的圖，係表示投影範圍和中央之測距點的 關係之圖。 第6A圖係表示在第1圖投影器之變焦倍率位於中間 的情況之動作的圖，係由前面看測距單元之圖。 -15-

Claims (1)

1334728 十、申請專利範圍： 1. 一種投影裝置，其特徵爲具備有： 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離； 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機構 部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像投 影於該銀幕；以及 仰角控制部，根據該變焦機構部所設定之變焦倍率控制 該測距部的仰角，使該測距部之測距中心線和根據該變 焦機構部的變焦倍率所決定之該投影影像的投影範圍之 中心點對應。 2. 如申請專利範圍第1項之投影裝置，其中： 具備有操作部，用以取得所指定之變焦倍率資訊； 該仰角控制部將該操作部所取得之變焦倍率資訊供給 該變焦機構部，而且根據所取得的該變焦倍率資訊，控 制該測距部之仰角。 3 .如申請專利範圍第1項之投影裝置，其中： 具備有記億部，用以儲存該變焦倍率和該測距部之仰 角的關係資訊； 該仰角控制部參照根據該變焦機構部所設定之變焦倍 率儲存於該記憶部的該關係資訊，並根據所取得之仰 角，控制該測距部之仰角。 4 .如申請專利範圍第1項之投影裝置，其中該投影部具備 有將影像投影之投影透鏡，而連接該投影部的投影透鏡 之前端和投影於該銀幕的影像之投影範圍的中心點之 線，與該投影部的投影透鏡之光軸具有既定的角度。 -17- 1334728 5. —種投影裝置，其特徵爲： 具備有： 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離；及 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機 構部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像 投影於該銀幕， 該投影部之該變焦機構部，以根據該測距部的測距範 圍和所設定之變焦倍率所決定的該投影影像之投影範圍 對應的方式，控制該測距部之測距範圍。 6. 如申請專利範圍第5項之投影裝置，其中： 具備有操作部，用以取得所指定之變焦倍率資訊； 該變焦機構部根據該操作部所取得之變焦倍率資訊設 定變焦倍率，而且控制該測距部的測距範圍。 7. 如申請專利範圍第5項之投影裝置，其中該投影部具備 有將影像投影之投影透鏡，而連接該投影部的投影透鏡 之前端和投影於該銀幕的影像之投影範圍的中心點之 線，與該投影部的投影透鏡之光軸具有既定的角度。 8 . —種投影裝置之測距仰角控制方法，其特徵爲在將影像 投影於銀幕之投影裝置，具備有： 設定步驟，設定將影像投影於銀幕時的變焦倍率；及 仰角控制步驟，以至該銀幕之測距中心線和根據該所設 定的變焦倍率而決定之投影影像的投影範圍之中心點對 應的方式，控制測距中心線的仰角。 9 . 一種電腦可讀取之記憶媒體，儲存用以使電腦執行如下 之步驟的程式： -18- 1334728 設定步驟，設定將影像投影於銀幕時的變焦倍率；及 仰角控制步驟，以至該銀幕之測距中心線和根據該所 設定的變焦倍率而決定之投影影像的投影範圍之中心點 對應的方式，控制測距中心線的仰角。 1 〇. —種投影裝置，其特徵爲： 具備有： 測距部，量測至將影像投影之銀幕的距離；及 投影部，具有投影影像之變焦倍率爲可變更的變焦機 構部，根據該測距部所量測之距離進行對焦，並將影像 投影於該銀幕， 該投影部之該變焦機構部，以根據該測距部的測距範 圍和所設定之變焦倍率所決定的該投影影像之投影範圍 接近的方式，控制該測距部之測距範圍。

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