TWI578087B - Projection device and portrait correction method - Google Patents

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TWI578087B
TWI578087B TW102117528A TW102117528A TWI578087B TW I578087 B TWI578087 B TW I578087B TW 102117528 A TW102117528 A TW 102117528A TW 102117528 A TW102117528 A TW 102117528A TW I578087 B TWI578087 B TW I578087B
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Katsumi Watanuki
Ryo Nishima
Hironobu Fukutomi
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Jvc Kenwood Corp
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Description

投影裝置及畫像修正方法
本發明,係有關於投影裝置及畫像修正方法。
基於被輸入之畫像訊號來驅動顯示元件,並將該畫像訊號之畫像投影至螢幕或壁面等之被投影媒體的被投影面上之投影機裝置等的投影裝置,係為週知。在此種投影裝置中,當並非以投影透鏡之光軸為相對於投影面而成垂直的狀態來將投影畫像作投影,而是以投影透鏡之光軸為相對於投影面而作了傾斜的狀態來進行投影的情況時,原本會以略長方形之形狀而被作投影的投影畫像,係會在該投影面上而形變成梯形地被作顯示,並產生所謂的梯形形變之問題。
因此,從先前技術起,便進行有:藉由對於成為投影對象之畫像,而進行將其變換為與在被顯示於被投影面上之投影畫像中所產生的梯形形變相反方向之梯形形狀的梯形修正(keystone correction),來在被投影面上顯示並不存在有形變之略長方形之形狀的投影畫像。
例如,在專利文獻1中,係揭示有:在投影機中而用以成為就算是投影面為壁面或天花板之任一者均能夠在投影面上放映作了適當之梯形修正的良好之影像之技術。
具體而言,在專利文獻1中,係揭示有下述一般之技術:亦即是,在一面使影像朝向上下方向移動一面進行投影的情況時,當將投影影像之影像投影機構部以可相關於垂直方向而作旋轉的方式來作支持的傾斜機構部之相關於垂直方向的從基準位置起之傾斜角度,成為了預先所設定之特定傾斜角度的情況時,將在對於與影像相對應之影像資料而進行梯形修正時的修正程度,在梯形之上底和下底處而作反轉並作變更。
又,在此專利文獻1中,係揭示有下述一般之技術:亦即是,在一面使影像朝向水平方向移動一面進行投影的情況時,當將投影影像之影像投影機構部以可相關於水平方向而作旋轉的方式來作支持的旋轉機構部之相關於水平方向的從基準位置起之位移角度,成為了預先所設定之特定位移角度的情況時,將在對於與影像相對應之影像資料而進行梯形修正時的修正程度,在梯形之左邊和右邊處而作反轉並作變更。
〔專利文獻1〕日本特開2004-77545號公報
另一方面,在上述專利文獻1中,係並未針對在持續將影像進行投影的狀態下而使被投影媒體上之投影位置作了移動的情況時,是成為對於該被投影媒體之角部進行何種梯形修正並將何種影像作投影一事,係並未作任何揭示。
亦即是,針對例如若是一面從被投影媒體之前壁部起而一直涵蓋至天花板部地而變更投影位置並持續投影影像,則當在被投影之影像的投影範圍中包含有前壁部和天花板部之間的角部的情況時,要如何進行梯形修正一事等,係並未作任何揭示。針對前壁部和側壁部之間的角部,亦為相同。在該專利文獻中,係僅揭示有:在上述預先所設定的特定位移角度之前後處,對於被投影之影像的上述修正程度會被作非連續性之切換。
故而,當一面持續影像之投影,一面變更對於被投影媒體之投影位置的情況時,在上述專利文獻1所記載之技術中,當被投影之影像包含有被投影媒體之角部(例如,前壁部和側壁部之間的角部、或者是前壁部和天花板部之間的角部)處的情況時,可以推測到,會發生在上述預先所設定之特定位移角度的前後而使被投影之影像的形狀作非連續性之改變的問題。
例如,當影像之投影位置從前壁部而改變至天花板部的情況時,包含有角部之影像,係直到特定位移角度為止,會成為被投影至前壁部之部分係身為矩形,並以角部作為邊界地,而在被投影至天花板部處之部分會成 為梯形一般之形狀的影像。又,在特定位移角度之後,會成為被投影至前壁部之部分係身為梯形,並以角部作為邊界地,而在被投影至天花板部處之部分會成為矩形一般之形狀的影像。也就是說,在特定位移角度之前後,被作投影之影像的形狀係會非連續性地改變。
又,當橫跨被投影媒體之角度地而使投影畫像作往返移動的情況時,或者是當在極靠近角部處而使投影畫像之移動停止的情況時,可以推測到,梯形修正之正逆的切換係會被反覆實行,被作投影之影像的形狀係會因應於反覆之切換而反覆進行非連續性之變換,而產生投影畫像變得不安定之問題。
如此這般,在上述專利文獻1所記載之技術中,可以推測到,在像是壁面和天花板面一般之投影媒體之具備有特定之角度而相連的2個被投影面之角部、亦即是2個的被投影面之邊界處,係會有成為難以投影對於觀察者而言為順暢且安定之易於觀賞的投影畫像之問題。
本發明,係為有鑑於上述事態所進行者,其主要目的,係在於提供一種能夠投影對於觀察者而言為順暢且安定而容易觀賞之投影畫像的投影裝置以及畫像修正方法。
為了解決上述課題並達成目的,本發明之投影裝置,其特徵為,具備有:投影部,係將被輸入的畫像資料變換為光,並對於具備有特定之角度而相連的第1被投影面和第2被投影面所成之被投影媒體,而以特定之畫 角來作為投影畫像而進行投影;和投影方向變更部,係將前述投影部之投影方向從第1投影方向起而一直變更至第2投影方向;和投影角導出部,係將在藉由前述投影方向變更部所作了變更的投影方向中之前述投影部的投影角導出;和修正部,係因應於前述投影角導出部所導出的投影角,而對於被投影在被投影媒體上之投影畫像的梯形形變作修正,前述修正部,係當前述被導出之投影角,為在較基於朝向前述第1被投影面和前述第2被投影面之間的邊界之前述投影方向所制定的第1特定角度更大並且較基於朝向該邊界之前述投影方向所制定的第2特定角度而更小之範圍內而被作變更的情況時,將對於該情況下之前述梯形形變的修正量,設為對於在該第1特定角度或者是該第2特定角度之至少其中一者中的前述梯形形變之修正量以下。
本發明之畫像修正方法,其特徵為,具備有:投影步驟,係使投影部將被輸入的畫像資料變換為光,並對於具備有特定之角度而相連的第1被投影面和第2被投影面所成之被投影媒體,而以特定之畫角來作為投影畫像而進行投影;和投影方向變更步驟,係將前述投影部之投影方向從第1投影方向起而一直變更至第2投影方向;和投影角導出步驟,係將在藉由前述投影方向變更步驟所作了變更的投影方向中之前述投影部的投影角導出;和修正步驟,係因應於前述投影角導出步驟所導出的投影角,而對於被投影在被投影媒體上之投影畫像的梯形形變 作修正,前述修正步驟,係當前述被導出之投影角,為在較基於朝向前述第1被投影面和前述第2被投影面之間的邊界之前述投影方向所制定的第1特定角度更大並且較基於朝向該邊界之前述投影方向所制定的第2特定角度而更小之範圍內而被作變更的情況時,將對於該情況下之前述梯形形變的修正量,設為對於在該第1特定角度或者是該第2特定角度之至少其中一者中的前述梯形形變之修正量以下。
1‧‧‧投影機裝置
10‧‧‧筒部
12‧‧‧投影透鏡
14‧‧‧操作部
20‧‧‧基台
30‧‧‧筒
32‧‧‧驅動部
35、42a、42b、43‧‧‧齒輪
40‧‧‧馬達
41‧‧‧蝸輪
50a、50b‧‧‧光反射器
51a、51b‧‧‧光遮斷器
100‧‧‧畫像切出部
101‧‧‧記憶體
102‧‧‧畫像處理部
103‧‧‧畫像控制部
104‧‧‧旋轉控制部
105‧‧‧旋轉機構部
106‧‧‧畫角控制部
107‧‧‧梯形調整部
108‧‧‧梯形修正部
109‧‧‧邊界記憶部
110‧‧‧光學引擎部
114‧‧‧顯示元件
118‧‧‧登記部
119‧‧‧輸入控制部
140‧‧‧畫像資料
〔圖1A〕圖1A,係為對於第1實施形態之投影機裝置的其中一例之外觀作展示之略線圖。
〔圖1B〕圖1B,係為對於第1實施形態之投影機裝置的其中一例之外觀作展示之略線圖。
〔圖2A〕圖2A,係為對於第1實施形態中之用以對筒部進行旋轉驅動的其中一例之構成作展示之略線圖。
〔圖2B〕圖2B,係為對於第1實施形態中之用以對筒部進行旋轉驅動的其中一例之構成作展示之略線圖。
〔圖3〕圖3,係為用以對於第1實施形態之筒部的各姿勢作說明之略線圖。
〔圖4〕圖4,係為對於第1實施形態之投影機裝置的功能性構成作展示之區塊圖。
〔圖5〕圖5,係為用以對於第1實施形態之被儲存 在記憶體中的畫像資料之切出處理作說明的概念圖。
〔圖6〕圖6,係為對於第1實施形態之筒部為初期位置的情況時之切出區域指定的例子作展示之略線圖。
〔圖7〕圖7,係為對於第1實施形態之相對於投影角θ所進行的切出區域之設定作說明的略線圖。
〔圖8〕圖8,係為對於第1實施形態之當進行了光學縮放的情況時之切出區域的指定作說明之略線圖。
〔圖9〕圖9,係為對於第1實施形態之相對於畫像之投影位置而賦予有偏位(offset)的情況作說明之略線圖。
〔圖10〕圖10,係為用以針對第1實施形態之對於垂直之面而作投影的畫像作說明之略線圖。
〔圖11〕圖11,係為用以針對第1實施形態之對於垂直之面而作投影的畫像作說明之略線圖。
〔圖12〕圖12,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖13〕圖13,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖14A〕圖14A,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖14B〕圖14B,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖14C〕圖14C,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖15A〕圖15A,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖15B〕圖15B,係為用以對於第1實施形態之記憶體的存取控制作說明之略線圖。
〔圖16〕圖16,係為對於第1實施形態之投影機裝置1、和將地面、壁面、天花板面作為被投影面的情況時之投影透鏡12的主要之投影方向作展示之圖。
〔圖17A〕圖17A,係為對於第1實施形態之在將畫像資料投影至圖16中所示之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
〔圖17B〕圖17B,係為對於第1實施形態之在將畫像資料投影至圖16中所示之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
〔圖18〕圖18,係為對於第1實施型態中的被投影面之主要投影方向和投影角作展示之圖。
〔圖19〕圖19,係為對於第1實施型態中的投影角和修正係數之關係作展示的圖表。
〔圖20〕圖20,係為用以對於第1實施形態之修正係數之算出作說明的圖。
〔圖21〕圖21,係為用以對於第1實施形態之從上底起直到下底為止的線之長度的算出作說明之圖。
〔圖22〕圖22,係為對於第1實施形態之畫像投影處理的處理程序作展示之流程圖。
〔圖23〕圖23,係為對於第1實施型態之第1變形 例中的被投影面之主要投影方向和投影角作展示之圖。
〔圖24〕圖24,係為對於第1實施型態之第1變形例中的投影角和修正係數之關係作展示的圖表。
〔圖25〕圖25,係為對於第2實施形態之投影機裝置的外觀之例作展示之圖。
〔圖26〕圖26,係為對於第2實施形態的台座之外觀之例作展示之圖。
〔圖27〕圖27,係為對於第2實施形態之旋轉台而從背面側來作了觀察之圖。
〔圖28A〕圖28A,係為對於由第2實施型態所致的輸入畫像資料和從輸入畫像資料所切出的投影畫像資料之間的關係之例作展示的圖。
〔圖28B〕圖28B,係為對於由第2實施型態所致的輸入畫像資料和從輸入畫像資料所切出的投影畫像資料之間的關係之例作展示的圖。
〔圖28C〕圖28C,係為對於由第2實施型態所致的輸入畫像資料和從輸入畫像資料所切出的投影畫像資料之間的關係之例作展示的圖。
〔圖29〕圖29,係為對於第2實施形態之投影機裝置、和將2個壁面作為被投影面的情況時之投影透鏡的主要之投影方向作展示之圖。
〔圖30A〕圖30A,係為對於第2實施形態之在將畫像資料投影至2個的壁面之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
〔圖30B〕圖30B,係為對於第2實施形態之在將畫像資料投影至2個的壁面之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
〔圖30C〕圖30C,係為對於第2實施形態之在將畫像資料投影至2個的壁面之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
〔圖31A〕圖31A,係為用以對於並不進行梯形修正的情況作說明之圖。
〔圖31B〕圖31B,係為用以對於並不進行梯形修正的情況作說明之圖。
〔圖32A〕圖32A,係為用以對於先前技術之梯形修正作說明之圖。
〔圖32B〕圖32B,係為用以對於先前技術之梯形修正作說明之圖。
〔圖33〕圖33,係為對於在先前技術中之投影角、畫角、修正係數之關係作展示的圖表。
以下,參考所添附之圖面,針對投影裝置以及畫像修正方法之實施形態作詳細說明。在實施形態中所展示之具體性數值以及外觀構成,係僅是為了容易理解本發明而作了例示者,除了有特別說明的情況以外,均並非為對於本發明作限定者。另外,針對與本發明並無直接關係的要素,係省略詳細之說明以及圖示。
(第1實施形態) 〈投影裝置之外觀〉
圖1A以及圖1B,係為對於第1實施形態之投影裝置(投影機裝置)1的外觀之例作展示的圖。圖1A,係為對於投影機裝置1而從被設置有操作部之第1面側來作了觀察的立體圖,圖1B,係為對於投影機裝置1而從與操作部相對向之側的第2面側來作了觀察之立體圖。投影機裝置1,係具備有筒部10和基台20。筒部10,係為可相對於基台20而進行旋轉驅動的旋轉體。又,基台20,係具備有將該筒部10可旋轉地作支持之支持部、和進行筒部10之旋轉驅動控制和畫像處理控制等之各種控制的電路部。
筒部10,係藉由被設置在身為基台20的一部分之側板部21a以及21b的內側處之由軸承等所成的未圖示之旋轉軸,而被可旋轉驅動地作支持。在筒部10之內部,係被設置有光源、和依據畫像資料來將從光源所射出之光作調變之顯示元件、和驅動顯示元件之驅動電路、和包含將藉由顯示元件而被作了調變之光投射至外部的光學系之光學引擎部、以及用以冷卻光源之由風扇等所構成的冷卻手段。
在筒部10中,係被設置有窗部11以及13。窗部11,係以將從上述之光學系的投影透鏡12所投射之光照射至外部的方式,而被作設置。窗部13,係被設置 有利用例如紅外線或超音波等而將與被投影媒體之間的距離導出之距離感測器。又,在筒部10處,係具備有進行由風扇所致之用以散熱的吸排氣之吸排氣孔22a。
在基台20之內部,係被設置有電路部之各種基板和電源部、用以將筒部10作旋轉驅動之驅動部等。另外,針對由此驅動部所進行之筒部10的旋轉驅動,係於後再述。在基台20之上述第1面側處,係被設置有使用者為了對於此投影機裝置1作控制而用以輸入各種操作之操作部14、和當使用者使用未圖示之遠端控制指令器來對於此投影機裝置1進行遠距離控制時而受訊從遠端控制指令器所送訊而來之訊號的受訊部15。操作部14,係具備有接收使用者之操作輸入的各種操作元件、和用以顯示此投影機裝置1之狀態的顯示部等。
在基台20之上述第1面側以及上述第2面側處,係分別被設置有吸排氣孔16a以及16b,並成為就算是筒部10被作旋轉驅動並成為使筒部10之吸排氣孔22a朝向基台20側之姿勢的情況時亦能夠不使筒部10內之散熱效率降低的情況時,而進行吸氣或是排氣。又,被設置在框體之側面處的吸排氣孔17,係進行用以將電路部散熱之吸排氣。
〈筒部之旋轉驅動〉
圖2A以及圖2B,係為用以針對由被設置在基台20處之驅動部32所進行的筒部10之旋轉驅動作說明的圖。 圖2A,係為針對將筒部10之蓋等作了除去的狀態下之筒30和被設置在基台20處之驅動部32的構成作展示之圖。在筒30處,係被設置有與上述之窗部11相對應的窗部34、和與窗部13相對應的窗部33。筒30係具備有旋轉軸36,並藉由此旋轉軸36,而對於被設置在支持部31a以及31b處之使用有軸承的軸支撐部37,來可旋轉驅動地作安裝。
在筒30之其中一面上,係於圓周上被設置有齒輪35。藉由被設置在支持部31b處之驅動部32,來透過齒輪35而旋轉驅動筒30。齒輪35之內周部的突起46a以及46b,係為了檢測出筒30之旋轉動作的起點以及終點而被作設置。
圖2B,係為用以對於筒30以及被設置在基台20處之驅動部32的構成作更詳細之展示的擴大圖。驅動部32,係具備馬達40,並且具備有齒輪群,該齒輪群,係包含藉由馬達40之旋轉軸而被直接驅動之蝸輪41、將由蝸輪41所致之旋轉作傳導的齒輪42a以及42b、和將從齒輪42b所傳導而來之旋轉傳導至筒30之齒輪35處的齒輪43。藉由以此齒輪群來將馬達40之旋轉傳導至齒輪35處,係能夠使筒30因應於馬達40之旋轉來作旋轉。作為馬達40,例如係可適用藉由驅動脈衝來進行每特定角度之旋轉控制的步進馬達。
相對於支持部31b,係設置有光遮斷器51a以及51b。光遮斷器51a以及51b,係分別檢測出被設置在 齒輪35之內周部處的突起46b以及46a。光遮斷器51a以及51b之輸出訊號,係被供給至後述之旋轉控制部104處。在實施形態中,藉由光遮斷器51a檢測出突起46b,旋轉控制部104係判斷筒30之姿勢為到達了旋轉動作之終點的姿勢。又,藉由光遮斷器51b檢測出突起46a,旋轉控制部104係判斷筒30之姿勢為到達了旋轉動作之起點的姿勢。
以下,將筒30之從光遮斷器51b檢測出突起46a的位置起直到光遮斷器51a檢測出突起46b之位置為止而經由筒30之圓周中的長度為較大之圓弧所旋轉之方向,設為正方向。亦即是,筒30之旋轉角,係朝向正方向而增加。
另外,在實施形態中,係以使光遮斷器51b檢測出突起46a之檢測位置、和光遮斷器51a檢測出突起46b之檢測位置,此兩者之位置間的包夾旋轉軸36之角度成為270°的方式,來分別配置光遮斷器51a以及51b和突起46a以及46b。
例如,當作為馬達40而適用了步進馬達的情況時,係能夠基於由光遮斷器51b所得到之突起46a的檢出時序、和用以驅動馬達40之驅動脈衝數,來特定出筒30之姿勢,並求取出由投影透鏡12所致之投影角。
另外,馬達40,係並不被限定於步進馬達,例如亦可適用DC馬達。於此情況,例如,係如圖2B中所示一般,相對於齒輪43而設置在同一軸上與齒輪43一 同旋轉之編碼盤(code wheels)44,並且相對於支持部31b而設置光反射器50a以及50b,來構成旋轉編碼器。
編碼盤44,例如,係在半徑方向上被設置有相位互為相異之透過部45a以及反射部45b。藉由以光反射器50a以及50b來受光從編碼盤44而來之各別之相位的反射光,係能夠檢測出齒輪43之旋轉速度和旋轉方向。之後,基於此些之檢測出的齒輪43之旋轉速度以及旋轉方向,來導出筒30之旋轉速度以及轉動方向。根據所導出之筒30的旋轉速度以及轉動方向、和由光遮斷器51a所得之突起46b的檢出結果,係能夠特定出筒30之姿勢並求取出由投影透鏡12所致之投影角。
在上述一般之構成中,將由投影透鏡12所致之投影方向為朝向鉛直方向而投影透鏡12為被完全隱藏在基台20中的狀態,稱作收容狀態(或者是收容姿勢)。圖3,係為用以對於筒部10之各姿勢作說明之圖。在圖3中,狀態500,係對於收容狀態之筒部10的模樣作展示。在實施形態中,於此收容狀態下,光遮斷器51b係檢測出突起46a,並藉由後述之旋轉控制部104,而判斷筒30為到達了旋轉動作之起點。
另外,以下,若是並未特別記載,則「筒部10之方向」以及「筒部10之角度」,係分別視為與「由投影透鏡12所致之投影方向」以及「由投影透鏡12所致之投影角」同義。
例如,若是投影機裝置1被啟動,則驅動部 32係以使由投影透鏡12所致之投影方向朝向上述第1面側的方式來開始筒部10之旋轉。之後,筒部10,假設例如係一直旋轉至會使筒部10之方向(亦即是投影透鏡12所致之投影方向)在第1面側處而成為水平的位置,並將旋轉暫時停止。將此由投影透鏡12所致之投影方向會在第1面側處而成為水平的情況時之投影透鏡12的投影角,定義為投影角0°。在圖3中,狀態501,係對於投影角為0°時之筒部10(投影透鏡12)的姿勢之模樣作展示。以下,以此投影角0°之姿勢時作為基準,而將成為投影角θ之筒部10(投影透鏡12)的姿勢,稱作θ姿勢。又,係將投影角0°之姿勢(亦即是,0°姿勢),稱作初期狀態。
例如,假設係設為在0°姿勢下而輸入畫像資料,並使光源作了點燈。在筒部10處,從光源所射出之光,係藉由被驅動電路所作了驅動的顯示元件來依據畫像資料而作調變,並射入至光學系中。而後,依據畫像資料而被作了調變之光,係從投影透鏡12而朝向水平方向投影,並照射至螢幕或壁面等之被投影媒體的被投影面上。
使用者,係能夠藉由對於操作部14等進行操作,而在維持從投影透鏡12而來之由畫像資料所致的投影之狀態下,以旋轉軸36為中心地來使筒部10旋轉。例如,從0°姿勢起來使筒部10朝向正方向旋轉並將旋轉角設為90°(90°姿勢),而能夠將從投影透鏡12而來之光相對於基台20之底面而朝向垂直上方投影。在圖3中, 狀態502,係對於投影角θ為90°時之姿勢、亦即是90°姿勢之筒部10的模樣作展示。
筒部10,係能夠從90°姿勢起而更進而朝向正方向旋轉。於此情況,投影透鏡12之投影方向,係從相對於基台20之底面而朝向垂直上方之方向起,逐漸變化至上述第2面側之方向。在圖3中,狀態503,係對於筒部10從狀態502之90°姿勢起而更進而朝向正方向旋轉,並成為投影角θ為180°時之姿勢,亦即是成為180°姿勢的模樣作展示。在實施形態之投影機裝置1中,於此180°姿勢下,光遮斷器51a係檢測出突起46b,並藉由後述之旋轉控制部104,而判斷到達了筒30之旋轉動作的終點。
詳細雖係於後再述,但是,由本實施形態所致之投影機裝置1,係能夠在維持於進行投影的狀態下,而藉由例如如同狀態501~503所示一般地來使筒部10旋轉,來因應於由投影透鏡12所致之投影角而使畫像資料中之投影區域變化(移動)。藉由此,係能夠使所投影之畫像的內容以及該被投影之畫像的在被投影媒體上之投影位置的變化,與作為所輸入之畫像資料的全畫像區域中之作為進行投影之畫像而被切出的畫像區域之內容以及位置的變化,此兩者相互作對應。故而,使用者,係能夠基於被投影之畫像的在被投影媒體上之位置,來直感性地對於輸入畫像資料之全畫像區域中之何者的區域為正被作投影一事作掌握,並且亦能夠直感性地進行將被投影之畫像的內容作變更的操作。
又,光學系,係具備有光學縮放機構,藉由對於操作部14所進行之操作,係能夠對於投影畫像被投影至被投影媒體上時之大小作擴大、縮小。另外,以下,係亦有將由此光學系所致之投影畫像的被投影於被投影媒體上時之大小的擴大、縮小,單純稱作「縮放」的情況。例如,當光學系進行了縮放的情況時,投影畫像係成為以在進行該縮放時之光學系的光軸作為中心,而被作擴大、縮小。
若是使用者結束由投影機裝置1所進行之投影畫像的投影,並對於操作部14而進行對於投影機裝置1之停止下指示的操作,而使投影機裝置1停止,則首先,筒部10係以回復至收容狀態的方式而被作旋轉控制。若是檢測出筒部10為朝向鉛直方向而回復至收容狀態,則光源係被熄燈,在經過了光源之冷卻所需要的特定時間之後,電源係被設為OFF。藉由先使筒部10朝向鉛直方向,之後再將電源設為OFF,係能夠防止在非使用時而投影透鏡12之面受到污染。
〈投影機裝置1之功能性構成〉
接著,針對用以實現上述一般之本實施形態之投影機裝置1的各功能乃至於動作之構成作說明。圖4,係為對於投影機裝置1之功能性構成作展示之區塊圖。
如圖4中所示一般,投影機裝置1,主要係具備有:光學引擎部110、和旋轉機構部105、和旋轉控制 部104、和畫角控制部106、和畫像控制部103、和畫像處理部102、和畫像切出部100、和梯形修正部108、和梯形調整部107、和登記部118、和輸入控制部119、和記憶體101、和邊界記憶部109、以及操作部14。
於此,光學引擎部110,係被設置在筒部10之內部。又,旋轉控制部104、和畫角控制部106、和畫像控制部103、和畫像處理部102、和畫像切出部100、和梯形修正部108、和梯形調整部107、和記憶體101、和邊界記憶部109、和登記部118、以及輸入控制部119,係作為電路部而被搭載在基台20之基板上。
光學引擎部110,係包含有光源111、顯示元件114以及投影透鏡12。光源111,例如係包含有分別發光紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)之3個的LED(Light Emitting Diode)。從光源111所射出之RGB各色的光束,係分別經由未圖示之光學系而被照射至顯示元件114處。
在以下之說明中,顯示元件114,係為透過型液晶顯示元件,並假設係為具備有水平1280像素×垂直800像素之尺寸者。當然,顯示元件114之尺寸,係並不被限定於此例。顯示元件114,係藉由未圖示之驅動電路而被驅動,並依據畫像資料而使RGB各色之光束分別作調變並射出。從顯示元件114所射出之依據畫像資料而作了調變的RGB各色之光束,係經由未圖示之光學系而射入至投影透鏡12中,並被投影至投影機裝置1之外部。
另外,顯示元件114,例如係亦可藉由使用有LCOS(Liquid Crystal on Silicon)之反射型液晶顯示元件或者是DMD(Digital Micromirror Device)來構成之。於此情況,係設為藉由與所示用之顯示元件相對應的光學系以及驅動電路來構成投影機裝置。
投影透鏡12,係具備有被作了組合的複數之透鏡、和因應於控制訊號而驅動透鏡之透鏡驅動部。例如,透鏡驅動部,係依據基於從被設置在窗部13處之距離感測器而來的輸出訊號所作了測距之結果,來驅動被包含在投影透鏡12中之透鏡,並進行對焦控制。又,透鏡驅動部,係依據從後述之畫角控制部106所供給而來之縮放命令而驅動透鏡並使畫角改變,而進行光學縮放之控制。
如同上述一般,光學引擎部110,係被設置在藉由旋轉機構部105而成為可進行360°之旋轉的筒部10內。旋轉機構部105,係包含有使用圖2所作了說明的驅動部32、和身為筒部10側之構成的齒輪35,並利用馬達40之旋轉而使筒部10作特定之旋轉。亦即是,係成為藉由此旋轉機構部105而變更投影透鏡12之投影方向。
靜止畫像或動畫像之輸入畫像資料120,係被輸入至投影機裝置1中,並被供給至畫像切出部100處。畫像切出部100,係將被供給之輸入畫像資料120儲存在記憶體101中。記憶體101,係將輸入畫像資料120以畫像單位來作儲存。亦即是,當輸入畫像資料120為靜止畫 像資料的情況時,係將與1枚的靜止畫像之每一者相對應的資料作儲存,當輸入畫像資料120為動畫像資料的情況時,係將與構成該動畫像資料之圖框畫像的每一者相對應之資料作儲存。記憶體101,例如係與數位高畫質播放之規格相對應,而構成為可將1920像素×1080像素之圖框畫像作1枚或者是複數枚之儲存。畫像切出部100,係從被儲存在記憶體101處之輸入畫像資料120的圖框區域之全區域中,而切出(抽出)畫像控制部103所指定了的畫像區域並作為畫像資料而輸出。
另外,輸入畫像資料120,若是預先將尺寸整形為與記憶體101中之畫像資料的儲存單位相對應之尺寸,再輸入至投影機裝置1中,則為理想。在此例中,輸入畫像資料120,係預先將畫像尺寸整形為1920像素×1080像素,並輸入至投影機裝置1中。又,並不限定於此,亦可將把以任意之尺寸而作了輸入的輸入畫像資料120整形為1920像素×1080像素之尺寸的畫像資料之畫像整形部,設置在投影機裝置1之畫像切出部100的前段處。
從畫像切出部100所輸出之畫像資料,係被供給至畫像處理部102處。畫像處理部102,例如係使用未圖示之記憶體,而對於被供給而來之畫像資料施加畫像處理。畫像處理部102,係將施加了畫像處理之畫像資料,基於從未圖示之時序產生器所供給而來之垂直同步訊號124所代表的時序而作輸出。畫像處理部102,例如, 係對於從畫像切出部100所供給而來之畫像資料,而以使尺寸與顯示元件114之尺寸相合致的方式來施加尺寸變換處理。除此之外,在畫像處理部102中亦能夠施加其他之各種的畫像處理。例如,係能夠使用一般性之線性變換處理來進行對於畫像資料所施加之尺寸變換處理。另外,當從畫像切出部100所供給而來之畫像資料的尺寸為與顯示元件114之尺寸相合致的情況時,係亦可將該畫像資料直接作輸出。
又,亦可將畫像之縱橫比設為一定並藉由進行內插(超取樣)來施加特定之特性的內插濾鏡而將畫像之一部分或全部擴大,或是為了去除疊影形變而藉由施加與縮小率相對應的低通濾鏡並進行略過(減取樣),來將畫像之一部分或者是全部縮小,或者是並不施加濾鏡地而設為原本之大小。
又,當畫像被朝向斜方向投影時,為了防止在周邊部而焦距偏移並使畫像變得模糊,係可進行由拉普拉斯等之運算子所致的邊緣強調處理或者是由對於水平方向和垂直方向施加1維濾鏡所致的邊緣強調處理。藉由此邊緣強調處理,係能夠對於被投影之產生模糊的畫像部分之邊緣作強調。
進而,為了防止由於藉由後述之梯形修正部108所進行的梯形修正等而使投影尺寸(面積)被變更一事,而導致畫面全體之明亮度改變,畫像處理部102,係亦能夠以使明亮度保持為均一的方式來對於畫像資料進行 適應性之亮度調整。又,畫像處理部102,當所投影之畫像材質的周邊部為包含有斜線一般的情況時,係亦能夠為了不使邊緣鋸齒變得顯眼,而混入局部性的半色調(half tone)或者是施加局部性之低通濾鏡,來使邊緣鋸齒變得模糊,並藉由此來防止斜線被作為鋸齒狀之線而觀察到。
從畫像處理部102所輸出之畫像資料,係被供給至梯形修正部108處。梯形修正部108,係對於被供給而來之畫像資料進行梯形形變之修正(以下,亦單純稱作「梯形修正」),並將梯形修正後之畫像資料供給至顯示元件114處。實際上,此畫像資料,係被供給至驅動顯示元件114之驅動電路處。驅動電路,係依據被供給之畫像資料來驅動顯示元件114。另外,針對梯形修正之詳細內容,係於後再述。
輸入控制部119,係作為事件(event)而接收從操作部14而來之各種使用者操作輸入。
旋轉控制部104,例如係透過輸入控制部119而受訊與對於操作部14之使用者操作相對應的命令,並依據此對應於使用者操作之命令,而對於旋轉機構部105發出指示。旋轉機構部105,係包含有上述之驅動部32、和光遮斷器51a以及51b。旋轉機構部105,係依據從旋轉控制部104所供給而來之指示,而控制驅動部32,並對於筒部10(筒30)之旋轉動作作控制。例如,旋轉機構部105,係依據從旋轉控制部104所供給而來之指示,而產生驅動脈衝122,並驅動例如身為步進馬達之馬達 40。
另一方面,對於旋轉控制部104,係從旋轉機構部105而供給有上述之光遮斷器51a以及51b之輸出以及驅動馬達40之驅動脈衝122。旋轉控制部104,例如係具備有計數器,並對於驅動脈衝122之脈衝數作計數。旋轉控制部104,係基於光遮斷器51b之輸出而取得突起46a之檢出時序,並在此突起46a之檢出時序處,將被計數器所計數之脈衝數作重置。旋轉控制部104,係能夠基於被計數器所計數之脈衝數,來逐次性地求取出筒部10(筒30)之角度,而能夠導出筒部10之姿勢(亦即是,投影透鏡12之投影角)。如此這般,旋轉控制部104,當投影透鏡12之投影方向被作了變更的情況時,係能夠導出變更前之投影方向和變更後之投影方向的兩者間之角度。所導出的投影透鏡12之投影角123,係被供給至畫像控制部103處。
畫角控制部106,例如係透過輸入控制部119而受訊與對於操作部14之使用者操作相對應的命令,並依據此對應於使用者操作之命令,而對於投影透鏡12發出縮放指示、亦即是發出畫角之變更指示。投影透鏡12之透鏡驅動部,係依據此縮放指示而驅動透鏡,而進行縮放控制。畫角控制部106,係將縮放指示、以及有關於根據此縮放指示之縮放倍率等所導出的畫角125,供給至畫像控制部103處。
畫像控制部103,係根據相關於從旋轉控制部 104所供給而來之投影角123、和從畫角控制部106所供給而來之畫角125,來指定由畫像切出部100所致之畫像切出區域。此時,畫像控制部103,係基於與投影透鏡12之變更前後的投影方向間之角度相對應的線位置,來指定畫像資料中之切出區域。
登記部118,係從輸入控制部119而受訊在從操作部14而壓下了特定鍵的時間點處之投影角123,並將所受訊的投影角123保存在邊界記憶部109中。邊界記憶部109,係為記憶體或硬碟裝置(HDD)等的記憶媒體。
梯形調整部107,係基於從旋轉控制部104所輸入之投影角123、從畫角控制部106所輸入之畫角125,而算出並調整用以進行梯形修正之修正係數(於後再述)。梯形修正部108,係對於從畫像處理部102所輸出之畫像資料,而基於此算出之修正係數,來進行對於修正量作了調整的梯形修正。
另外,關於登記部118、邊界記憶部109、梯形調整部107、梯形修正部108之詳細內容,係於後再述。
〈畫像資料之切出處理〉
接著,針對本實施形態之由畫像控制部103以及畫像切出部100所致的被儲存在記憶體101中之畫像資料的切出處理作說明。圖5,係為用以對於第1實施形態之被儲 存在記憶體101中的畫像資料之切出處理作說明的概略圖。參考圖5之左側之圖,針對從被儲存在記憶體101中之畫像資料140而將所指定的切出區域之畫像資料141切出的例子來作說明。
記憶體101,例如係在垂直方向而以線單位來設定位址,並在水平方向以像素單位來設定位址,線的位址,係從畫像(畫面)之下端起朝向上端而逐漸增加,像素的位址,係從畫像之左端起朝向右端而逐漸增加。
畫像控制部103,係對於畫像切出部100,而作為被儲存在記憶體101中之Q線×P像素的畫像資料140之切出區域,對於垂直方向之線q0以及線q1作位址指定,並對於水平方向之像素p0以及p1作位址指定。畫像切出部100,係依據此位址指定,而從記憶體101來將線q0~q1之範圍內的各線涵蓋像素p0~p1地而讀出。此時,讀出順序,例如係設為各線為從畫像之上端起朝向下端而被讀出,各像素為從畫像之左端起朝向右端而被讀出。針對對於記憶體101之存取控制的詳細內容,係於後再述。
畫像切出部100,係將從記憶體101所讀出的線q0~q1以及像素p0~p1之範圍的畫像資料141,供給至畫像處理部102處。在畫像處理部102中,係進行使由被供給而來之畫像資料141所得到的畫像之尺寸與顯示元件114之尺寸相合致的尺寸轉換處理。作為其中一例,當顯示元件114之尺寸為V線×H像素的情況時,係求取出滿 足下述之式(1)以及式(2)之雙方的最大之倍率m。之後,畫像處理部102,係將畫像資料141藉由此倍率m來擴大,並如同在圖5之右側之圖中所例示一般,得到被作了尺寸轉換的畫像資料141’。
m×(p1-p0)≦H...(1)
m×(q1-q0)≦V...(2)
接著,針對由本實施形態所致之與投影角相對應的切出區域之指定(更新)作說明。圖6,係為對於筒部10為0°姿勢、亦即是投影角0°的情況時之切出區域指定的例子作展示。
另外,在上述之圖5中,係列舉出在被儲存於記憶體101中之Q線×P像素的畫像資料140之1條線的像素中而將一部份範圍之像素p0~p1的畫像資料141作切出之情況為例,來作了說明。在以下所示之圖6~圖8之例中,亦同樣的,實際上,係能夠將被儲存在記憶體101中之畫像資料140的1條線中之一部分的範圍之像素切出。然而,為了使針對與投影角相對應之切出區域的指定(更新)之說明變得更簡單,在以下所示之圖6~圖8之例中,係作為將1條線之全部的像素作切出者,來進行說明。
在投影機裝置(PJ)1中,將藉由畫角α之投影透鏡12來對於螢幕等之身為被投影媒體的投影面130而以投影角0°來將畫像1310作了投影的情況時之投影位置,設為與從投影透鏡12所投影之光的光束中心相對應 之位置Pos0。又,在投影角0°時,假設係將由從被儲存在記憶體101中之畫像資料的以藉由投影角0°之姿勢來進行投影的方式所預先作了指定的區域之下端的第S條線起直到第L條線為止的畫像資料所致之畫像作投影。在從第S條線起直到第L條線為止的線之區域中,假設係包含有線數量ln之線。又,像是第S條線或第L條線一般之代表線位置之值,係設為例如將顯示元件114之下端的線設為第0條線,並從顯示元件114之下端起朝向上端而增加之值。
另外,線數ln,係為顯示元件114之最大的有效區域之線數。又,畫角α,係為當將在顯示元件114中而使顯示成為有效的垂直方向之有效區域取為最大值而將畫像作了投影的情況時,亦即是將線數ln之畫像作了投影的情況時,對於投影畫像而從投影透鏡12來朝向垂直方向作注視的角度。
針對畫角α以及顯示元件114之有效區域,使用更具體之例子來作說明。顯示元件114,假設其垂直方向之尺寸係為800線。例如,當投影畫像資料之垂直方向的尺寸係為800線,並使用顯示元件114之全部的線而進行投影畫像資料之投影的情況時,顯示元件114之垂直方向的有效區域係成為最大值之800線(=線數量ln)。畫角α,係成為在此情況下而從投影透鏡12所對於投影畫像之1~800線作注視之角度。
又,亦可考慮有下述之情況:亦即是,投影 畫像資料之垂直方向的尺寸係為600線,並僅使用顯示元件114之800線(=線數量ln)中的600線而進行投影畫像資料之投影。此時,顯示元件114之垂直方向的有效區域係成為600線。於此情況,係僅有由畫角α之相對於有效區域之最大值的投影畫像資料所致的有效區域之部分會被作投影。
畫像控制部103,係對於畫像切出部100,而以將被儲存在記憶體101中之畫像資料140的從第S條線之線起直到第L條線之線為止的區域切出並作讀出的方式來下指示。另外,於此,在水平方向上,假設係從畫像資料140之左端起直到右端為止而全部作讀出。畫像切出部100,係依據畫像控制部103之指示,而將畫像資料140之第S條線的線起直到第L條線的線為止之區域,設定為切出區域,並將所設定的切出區域之畫像資料141讀出,而供給至畫像處理部102處。在圖6之例中,於投影面130上,係被投影有由畫像資料140之第S條線之線起直到第L條線之線為止的線數量ln之畫像資料1410所致的畫像1310。於此情況,由畫像資料140之全區域中的從第L條線之線起直到上端之線為止的區域之畫像資料142所致的畫像,係成為並不被作投影。
接著,針對例如藉由對於操作部14之使用者操作而使筒部10旋轉並使投影透鏡12之投影角成為了角度θ的情況作說明。在本實施形態中,當筒部10被作旋轉並使由投影透鏡12所致之投影角作了改變的情況時, 係因應於投影角θ而使畫像資料140之從記憶體101而來的切出區域作改變。
針對相對於投影角θ所進行的切出區域之設定,使用圖7來作更具體之說明。例如,針對使筒部10從由投影透鏡12所致之投影位置為0°姿勢起而朝向正方向旋轉,並使投影透鏡12之投影角成為了角度θ(>0°)的情況作考慮。於此情況,對於投影面130之投影位置,係相對於投影角0°之投影位置Pos0而移動至上方之投影位置Pos1處。此時,畫像控制部102,係對於畫像切出部100,而依據下述之式(3)以及式(4)來指定針對被儲存在記憶體101中之畫像資料140的切出區域。式(3),係代表切出區域之下端的第RS條線,式(4),係代表切出區域之上端的第RL條線。
RS=θ×(ln/α)+S...(3)
RL=θ×(ln/α)+S+ln...(4)
另外,在式(3)以及式(4)中,值ln,係代表被包含在投影區域內之線數量(例如顯示元件114之線數量)。又,值α係代表投影透鏡12之畫角,值S係代表使用圖6所說明了的對於在0°姿勢下之切出區域的下端之線位置作展示之值。
在式(3)以及式(4)中,(ln/α),係代表當畫角α將線數量ln作投影的情況時之每單位畫角的線數量(包含有依存於投影面之形狀而改變的被作了略平均化之線數量的概念)。故而,θ×(ln/α),係代表 在投影機裝置1中之對應於由投影透鏡12所致的投影角θ之線數量。此係代表著:當投影角作了角度Δθ之改變時,投影畫像之位置係會作在投影畫像中之線數量{Δθ×(ln/α)}之量的距離之移動。故而,式(3)以及式(4),係分別代表當投影角為角度θ的情況時之投影畫像的在畫像資料140中之下端以及上端的線位置。此事,係與在投影角θ中之相對於記憶體101上的畫像資料140之讀出位址相對應。
如此這般,在本實施形態中,從記憶體101而將畫像資料140讀出時之位址,係因應於投影角θ而被指定。藉由此,例如在圖7之例中,係從記憶體101而將畫像資料140之與投影角θ相對應的位置之畫像資料1411讀出,相關於被讀出之畫像資料1411的畫像1311,係被投影至投影面130之與投影角θ相對應的投影位置Pos1處。
因此,若依據本實施形態,則當將尺寸為較顯示元件114之尺寸更大的畫像資料140作投影的情況時,被投影之畫像內的位置和畫像資料內的位置之間的對應關係係被保持。又,由於係基於用以旋轉驅動筒30之馬達40的驅動脈衝來求取出投影角θ,因此,係能夠相對於筒部10之旋轉而以略無延遲的狀態來得到投影角θ,並且係成為能夠並不受到投影畫像或周圍環境之影響地而得到投影角θ
接著,針對進行了由投影透鏡12所致之光學 縮放得情況時之切出區域之設定作說明。如同已說明一般,在投影機裝置1的情況時,係藉由驅動透鏡驅動部並使投影透鏡12之畫角α增加或者是減少,來進行光學縮放。將由光學縮放所致之畫角的增加量設為角度Δ,並將光學縮放後之投影透鏡12的畫角設為畫角(α+Δ)。
於此情況,就算是由於光學縮放而使畫角增加,對於記憶體101之切出區域亦不會改變。換言之,在光學縮放前之由畫角α所致的投影畫像中所包含之線數量,和在光學縮放後之由畫角(α+Δ)所致的投影畫像中所包含之線數量,係為相同。故而,在光學縮放後,係成為相對於光學縮放前而在每單位角度中所包含之線數量會有所改變。
針對在進行了光學縮放的情況時之切出區域的指定,使用圖8來作更具體之說明。在圖8之例中,係在投影角θ的狀態下,進行對於畫角α而使其作了畫角Δ之增加的光學縮放。藉由進行光學縮放,被投影至投影面130上之投影畫像,例如係將被投影透鏡12所投影之光的光束中心(投影位置Pos2)設為共通,並如同作為畫像1312所示一般,相對於並不進行光學縮放的情況而作了畫角Δ之量的擴大。
在進行了畫角Δ之量的光學縮放的情況時,若是將對於畫像資料140而作為切出區域來指定的線數量設為ln條線,則在每單位角度中所包含之線數量,係表現為{ln/(α+Δ)}。故而,相對於畫像資料140之 切出區域,係藉由下述之式(5)以及式(6)來指定。另外,在式(5)以及式(6)中之各變數的意義,係與上述之式(3)以及式(4)共通。
RS=θ×{ln/(α+Δ)}+S...(5)
RL=θ×{ln/(α+Δ)}+S+ln...(6)
從畫像資料140,而將藉由此式(5)以及式(6)所展示的區域之畫像資料1412讀出,相關於被讀出之畫像資料1412的畫像1312,係藉由投影透鏡12而對於投影面130之投影位置Pos2作投影。
如此這般,在進行了光學縮放的情況時,在每單位角度中所包含之線數量,係相對於並不進行光學縮放之情況而改變,相對於投影角θ之變化的線之變化量,相較於並不進行光學縮放的情況,係成為有所相異。此係為在對於記憶體101所進行之與投影角θ相對應的讀出位址之指定中,而變更了藉由光學縮放所增加了的畫角Δ之量之增益的狀態。
在本實施形態中,從記憶體101而將畫像資料140讀出時之位址,係因應於投影角θ和投影透鏡12之畫角α而被指定。藉由此,就算是在進行了光學縮放的情況時,亦能夠將應投影之畫像資料1412的位址對於記憶體101而適當地作指定。故而,就算是在進行了光學縮放的情況時,當將尺寸為較顯示元件114之尺寸更大的畫像資料140作投影的情況時,被投影之畫像內的位置和畫像資料內的位置之間的對應關係亦係被保持。
接著,針對對於畫像之投影位置而賦予有偏位(offset)的情況,使用圖9來作說明。在投影機裝置1之使用時,0°姿勢(投影角0°)係並非絕對會成為投影位置之最下端。例如,如同在圖9中所例示一般,亦可考慮有將由特定之投影角θ ofst所致的投影位置Pos3設為最下端之投影位置的情況。於此情況,由畫像資料1413所致之畫像1313,相較於並未被賦予有偏位之情況,係成為被投影在朝向上方而作了與投影角θ ofst相對應的高度之偏移的位置處。將此一投影把畫像資料140之最下端的線設為最下端之畫像時的投影角θ,設為由偏位所致之偏位角θ ofst
於此情況,例如,可以考慮將此偏位角θ ofst視為投影角0°,來指定對於記憶體101之切出區域。若是代入上述之式(3)以及式(4)中,則係成為如同下述之式(7)以及式(8)一般。另外,在式(7)以及式(8)中之各變數的意義,係與上述之式(3)以及式(4)共通。
RS=(θ-θofst)×(ln/α)+S...(7)
RL=(θ-θofst)×(ln/α)+S+ln...(8)
從畫像資料140,而將藉由此式(7)以及式(8)所展示的區域之畫像資料1413讀出,相關於被讀出之畫像資料1413的畫像1313,係藉由投影透鏡12而對於投影面130之投影位置Pos3作投影。
另外,由上述之式(3)以及式(4)所致之 切出區域的指定方法,係為基於將進行由投影透鏡12所致之投影的投影面130假定為以筒部10之旋轉軸36作為中心的圓筒之圓筒模式所進行者。然而,實際上,可以想見,投影面130,多係為相對於投影角θ=0°而成90°角的垂直之面(以下,單純稱作「垂直面」)。當從畫像資料140而切出同一之線數量的畫像資料並投影在垂直之面上的情況時,隨著投影角θ變大,被投影在垂直之面上的畫像係會成為朝向縱方向而延展。因此,在切出部之後,係在畫像處理部中而施加下述一般之畫像處理。
使用圖10以及圖11,針對對於垂直之面而被作投影的畫像作說明。在圖10中,針對將位置201作為筒部10之旋轉軸36的位置,並從投影透鏡12而將畫像投影在從位置201而離開了距離r之投影面204上的情況作考慮。
在上述之圓筒模式中,投影畫像係將以位置201作為中心之半徑r的弧202作為投影面而被投影。弧202之各點,係與位置201之間而為等距離,從投影透鏡12所投影之光的光束中心,係成為包含弧202之圓的半徑。故而,就算是使投影角θ從0°之角度θ 0而增加為角度θ 1、角度θ 2、…,投影畫像亦係恆常以相同之尺寸而對於投影面作投影。
另一方面,當對於身為垂直之面的投影面204而從投影透鏡12投影畫像的情況時,若是使投影角θ從角度θ 0而增加為角度θ 1、角度θ 2、…,則從投影透鏡 12所投影之光的光束中心所照射在投影面204上之位置,係會依據正切函數之特性而藉由角度θ之函數來改變。故而,投影畫像,係隨著投影角θ變大,而依據下述之式(9)中所展示的比例M來朝向上方向延伸。
M=(180×tanθ)/(θ×π)...(9)
若依據式(9),則例如當投影角θ=45°的情況時,投影畫像係成為以約1.27倍的比例而伸展。又,當投影面W相對於半徑r之長度而為更高,而能夠進行投影角θ=60°之投影的情況時,在投影角θ=60°下,投影畫像係成為以約1.65倍的比例而伸展。
又,如同圖11中所例示一般,在投影面204上之投影畫像中的線間隔205,亦係隨著投影角θ之變大而變廣。於此情況,線間隔205,係成為因應於在1個的投影畫像內之投影面204上的位置,而依據上述之式(9)來變廣。
因此,投影機裝置1,係依據投影透鏡12之投影角θ,而以上述之式(9)的倒數之比例,而對於進行投影之畫像的畫像資料進行縮小處理。此縮小處理,較理想,係為較基於圓筒模式所切取之畫像資料而更大。亦即是,雖然亦依存於身為垂直面之投影面204的高度,但是,在投影角θ=45°的情況時,由於投影畫像係以約1.27倍的比例而伸展,因此,係成為縮小至其之倒數的約78%程度。
作為其中一例,畫像控制部103,在將被輸入 至投影機裝置1中之畫像資料藉由畫像切出部100而儲存於記憶體101中時,係對於該畫像資料,而使用上述之式(9)之倒數的比例,來在畫像資料被作投影時之畫像的每一條線處,而對於該畫像資料預先施加縮小處理。縮小處理,係藉由依存於投影角θ之縮小率,而對於線(垂直方向之像素)來藉由數階(tap)之低通濾波器來施加低通濾波處理,並將線作疏化。正確而言,低通濾波處理,較理想,係使低通濾波器之帶域的限制值亦依存於投影角θ而作變更。並不限定於此,亦可使用像是藉由與最大之投影角θ相對應的縮小率來均一性地決定濾波器之特性或者是藉由與最大之投影角θ的略1/2相對應的縮小率來均一性地決定濾波器之特性之類的一般性之線性內插。又,在該濾波器處理之後,較理想,係於疏化線處亦依存於畫面內之投影角θ來進行減取樣。
並不限定於此,亦可進行像是藉由與最大之投影角θ相對應的縮小率來均一性地進行疏化或者是藉由與最大之投影角θ的略1/2相對應的縮小率來均一性地進行疏化等的處理。當將低通濾波器處理以及疏化處理更加正確地進行的情況時,藉由將畫像資料在線方向上分割成數個區域並對於分割出之各區域的每一者而施加均一性處理,係能夠得到更佳的特性。
另外,在本實施形態中,利用有此式(9)之畫像處理,雖係在藉由畫像切出部100而儲存於記憶體101中時而進行,但是,係並不被限定於此。例如,亦可 將利用有式(9)之畫像處理,構成為藉由畫像處理部102來進行。
另外,在實際之投影機裝置1被作使用的環境中,在投影面204之高度上係有所限制,而可以想見多會有在某一高度的位置200處而作90°折返並形成有面203的情況。此面203,係亦可作為投影機裝置1之投影面來使用。於此情況,被投影於投影面203上之畫像,隨著投影角θ更進而變大而投影位置超過位置200並朝向正上方向(投影角θ=90°),會成為以與上述之被投影至投影面204處的畫像相反之特性而縮小。
因此,當將由畫像資料所致之畫像藉由投影角0°以及90°來進行投影的情況時,係設為並不對於作投影之畫像資料而進行使用有式(9)之縮小處理。又,當投影面204之長度(高度)和投影面203之長度為略相等的情況時,係將對於作投影之畫像資料而進行之使用有式(9)的縮小處理,藉由從投影角0°起直到投影面W之最上部的位置200處為止的縮小處理和從位置200起直到投影角90°為止的縮小處理,來作為相對稱的處理而實行之。藉由此,係能夠將畫像控制部103中之對於此縮小處理的負載減輕。
在上述之例中,係想定為相對於投影角θ=0°而成90°之角度的垂直之面來進行了說明。依存於筒部10之旋轉角,亦可考慮有對相對於投影角θ=0°而成180°之角度的平面來進行投影的情況。當從畫像資料140而切出 同一之線數量的畫像資料並投影在此面上的情況時,隨著投影角θ變大,被投影之畫像係會成為朝向縱方向而縮短。因此,在畫像切出部100之後,係在畫像處理部102中而施加與上述之說明相反的畫像處理。
亦即是,若是使投影角θ從角度θ 0而增加為角度θ 1、角度θ 2、…,則係以使從投影部起直到投影面為止的距離變小的方式來改變。因此,投影機裝置1,係依據投影透鏡12之投影角θ,而與上述之說明相反的,設為對於進行投影之畫像的畫像資料進行擴大處理。
如同上述一般,投影機裝置1之畫像切出部,係亦可構成為:當隨著投影方向從第1投影方向變化為第2投影方向而從投影透鏡12起直到投影面為止的距離變小的情況時,對於切出畫像資料之每一像素而施加基於投影角θ所進行之擴大處理。
另外,以下,只要並未特別記載,則關於角度之記述,係設為基於圓筒模式者,並設為當對於垂直面之投影的情況等時為因應於必要而基於式(9)來進行修正者。
〈關於記憶體控制〉
接著,針對記憶體101之存取控制,使用圖12~圖15而作說明。畫像資料,係於垂直同步訊號124之每一者處,在畫面上水平方向而於各線之每一者處從畫像之左端起朝向右端地依序傳輸各像素,各線,係從畫像之上端 起朝向下端而依序作傳輸。另外,於以下,畫像資料,係以具有與數位高畫質規格相對應的水平1920像素×垂直1080像素(線)的尺寸之情況為例來作說明。又,以下,若是並未特別記載,則係將垂直同步訊號124作為垂直同步訊號VD來作說明。
以下,係針對記憶體101為包含有可分別相獨立地進行存取控制之4個記憶體區域的情況時之存取控制的例子來作說明。亦即是,如圖12中所示一般,記憶體101,係分別被設置有:分別以水平1920像素×垂直1080像素(線)之尺寸而被使用在畫像資料之寫入讀出中的記憶體101Y1以及101Y2之各區域、和分別以水平1080像素×垂直1920像素(線)之尺寸而被使用在畫像資料之寫入讀出中的記憶體101T1以及101T2之各區域。以下,係將各記憶體101Y1、101Y2、101T1以及101T2,分別作為記憶體Y1、記憶體Y2、記憶體T1以及記憶體T2來作說明。
圖13,係為用以對於第1實施形態之由畫像切出部100所進行的對於記憶體101之存取控制作說明的其中一例之時序表。在圖13中,表210,係對於投影透鏡12之投影角θ作展示,表211係對於垂直同步訊號VD作展示。又,表212,係對於被輸入至畫像切出部100中之畫像資料D1、D2的輸入時序作展示,表213~表216,係分別對於從畫像切出部100而來之對於記憶體Y1、Y2、T1、T2的存取之例作展示。另外,在表213~表216 中,被附加有「R」之區塊,係代表讀出,被附加有「W」之區塊,係代表寫入。
對於畫像切出部100,而在垂直同步訊號VD之每一者處,分別輸入有具備1920像素×1080線之畫像尺寸的畫像資料D1、D2、D3、D4、D5、D6、…。各畫像資料D1、D2、…,係與垂直同步訊號VD相互同步,而從垂直同步訊號VD之後被作輸入。又,將對應於各垂直同步訊號VD之投影透鏡12的投影角,分別設為投影角θ 1θ 2θ 3θ 4θ 5θ 6、…。投影角θ,係如此這般地而在每一垂直同步訊號VD處被作取得。
首先,對於畫像切出部100而輸入畫像資料D1。由本實施形態所致之投影機裝置1,係如同上述一般,藉由使筒部10旋轉而使由投影透鏡12所致之投影角θ改變並使投影畫像之投影位置移動,並且因應於投影角θ而指定對於畫像資料之讀出位置。因此,畫像資料,若是針對垂直方向而成為更長,則為理想。一般而言,畫像資料,多係為水平方向之尺寸為較垂直方向之尺寸更大。因此,例如,可以考慮使用者將攝像機作90°旋轉並進行攝像,且將藉由此攝像所得到的畫像資料輸入至投影機裝置1中的情況。
亦即是,由被輸入至畫像切出部100中之畫像資料D1、D2、…所致的畫像,係如同在圖14A中作為示意圖而展示的畫像160一般,被設為從根據畫像之內容來作判斷而為正確之方向的畫像起而作了90°旋轉之橫向 的畫像。
畫像切出部100,係將被輸入的畫像資料D1,首先對於記憶體Y1而在與畫像資料D1之輸入時序相對應的時序WD1處來進行寫入(表213的時序WD1)。畫像切出部100,係將畫像資料D1,如同在圖14B之左側處所示一般地而朝向水平方向來以線順序而對於記憶體Y1進行寫入。在圖14B之右側處,將由如此這般地被寫入至記憶體Y1中之畫像資料D1所得的畫像161作為示意圖來作展示。畫像資料D1,係作為與輸入時之畫像160相同之影像的畫像161,而被寫入至記憶體Y1中。
畫像切出部100,係如圖14C中所示一般,將被寫入至記憶體Y1中之畫像資料D1,在與將該畫像資料D1作了寫入的垂直同步訊號VD之下一個的垂直同步訊號VD之開始同時間的時序RD1處,而從記憶體Y1中讀出(表213的時序RD1)。
此時,畫像切出部100,係對於畫像資料D1,將畫像之左下角隅的像素作為讀出開始像素,而於垂直方向上依序橫跨線地在每一像素處依序讀出。若是將畫像之上端的像素讀出,則接下來,係將垂直方向之讀出開始位置的像素之右鄰的像素作為讀出開始像素,並在垂直方向上將各像素讀出。反覆進行此動作,直到畫像之右上角隅的像素之讀出結束為止。
換言之,畫像切出部100,係將線方向作為從畫像之下端起而朝向上端的垂直方向,並將從記憶體Y1 而來之畫像資料D1的讀出,在該垂直方向之線的每一者處,從畫像之左端起朝向右端而於像素之每一者處依序作讀出。
畫像切出部100,係如此這般而將從記憶體Y1所讀出之畫像資料D1的像素,如同在圖15A之左側處所示一般,對於記憶體T1,而朝向線方向來在像素之每一者處依序作寫入(表214的時序WD1)。亦即是,畫像切出部100,係在每從記憶體Y1而例如讀出1個像素時,將讀出了的此1個像素寫入至記憶體T1中。
圖15A之右側,係對於由如此這般地被寫入至記憶體T1中之畫像資料D1所得的畫像162之示意圖作展示。畫像資料D1,係作為水平1080像素×垂直像素1920(線)之尺寸而被寫入至記憶體T1中,並被設為將輸入時之畫像160作順時鐘90°旋轉而使水平方向和垂直方向相互交換了的畫像162。
畫像切出部100,係對於記憶體T1而進行在畫像控制部103中所指定之切出區域的位址指定,並將作為該切出區域而指定了的區域之畫像資料從記憶體T1讀出。此讀出之時序,係如同在表214中作為時序RD1所展示一般,成為相對於畫像資料D1被輸入至畫像切出部100中的時序而作了2個垂直同步訊號VD之量的延遲。
由本實施形態所致之投影機裝置1,係如同上述一般,藉由使筒部10旋轉而使由投影透鏡12所致之投影角θ改變並使投影畫像之投影位置移動,並且因應於投 影角θ而指定對於畫像資料之讀出位置。例如,畫像資料D1,係在投影角θ 1之時序處而被輸入至畫像切出部100處。在實際將此由畫像資料D1所致之畫像作投影的時序處之投影角θ,係可能會從投影角θ 1而變化為與投影角θ 1相異之投影角θ 3
因此,從記憶體T1而讀出畫像資料D1時之切出區域,係亦考慮此投影角θ之變化量,而設為將較與被投影之畫像相對應的畫像資料之區域而更大之範圍讀出。
使用圖15B來作具體性說明。圖15B之左側,係對於由被儲存在記憶體T1中之畫像資料D1所得的畫像163之示意圖作展示。在此畫像163中,係將實際所投影之區域設為投影區域163a,其他之區域163b,則假設其身為被投影區域。於此情況,畫像控制部103,係對於記憶體T1,而指定切出區域170,該切出區域170,相較於與投影區域163之畫像相對應的畫像資料之區域,係至少更擴大有相當於在2個垂直同步訊號VD之期間中而由投影透鏡12所致的投影角θ作了最大之變化的情況時之變化量的線數量之大小(參考圖15B右側)。
畫像切出部100,係在將畫像資料D1寫入至記憶體T1中的垂直同步訊號VD之下一個的垂直同步訊號VD之時序處,而進行從此切出區域170而來之畫像資料的讀出。如此這般,在投影角θ 3之時序處,進行投影之畫像資料係從記憶體T1而被讀出,並經過後段之畫像處理部102而被供給至顯示元件114處,再從投影透鏡 12而被作投影。
對於畫像切出部100,在畫像資料D1所被作輸入之垂直同步訊號VD之下一個的垂直同步訊號VD之時序處,而輸入畫像資料D2。在此時序處,記憶體Y1係被寫入有畫像資料D1。因此,畫像切出部100,係將畫像資料D2寫入至記憶體Y2中(表215的時序WD2)。此時之畫像資料D2的對於記憶體Y2之寫入順序,係與上述之畫像資料D1的對於記憶體Y1之寫入順序相同,其示意圖亦為相同(參考圖14B)。
亦即是,畫像切出部100,係對於畫像資料D2,將畫像之左下角隅的像素作為讀出開始像素,並在垂直方向上依序橫跨線而在每一像素處一直讀出至畫像之上端的像素處,接著,將垂直方向之讀出開始位置的像素之右鄰的像素作為讀出開始像素,並在垂直方向上而將各像素讀出(表215的時序RD2)。反覆進行此動作,直到畫像之右上角隅的像素之讀出結束為止。畫像切出部100,係如此這般而將從記憶體Y2所讀出之畫像資料D2的像素,對於記憶體T2,而朝向線方向來在像素之每一者處依序作寫入(表216的時序WD2)(參考圖15A左側)。
畫像切出部100,係對於記憶體T2而進行在畫像控制部103中所指定之切出區域的位址指定,並將作為該切出區域而指定了的區域之畫像資料,在表216之時序RD2處而從記憶體T2讀出。此時,如同上述一般,畫 像控制部103,係對於記憶體T2,而將亦對於投影角θ之變化量作了考慮的較與被投影之畫像相對應的畫像資料之區域而更大的區域,指定為切出區域170(參考圖15B右側)。
畫像切出部100,係在將畫像資料D2寫入至記憶體T2中的垂直同步訊號VD之下一個的垂直同步訊號VD之時序處,而進行從此切出區域170而來之畫像資料的讀出。如此這般,在於投影角θ 2之時序處而被輸入至畫像切出部100中之畫像資料D2中的切出區域170之畫像資料,係在投影角θ 4之時序處從記憶體T2而被讀出,並經過後段之畫像處理部102而被供給至顯示元件114處,再從投影透鏡12而被作投影。
之後,係同樣的,對於畫像資料D3、D4、D5、…,而將記憶體Y1以及T1之組和記憶體Y2以及T2之組交互作使用並依序進行處理。
如同上述一般,在本實施形態中,對於記憶體101,係分別設置有:分別以水平1920像素×垂直1080像素(線)之尺寸而被使用在畫像資料之寫入讀出中的記憶體Y1、Y2之區域、和分別以水平1080像素×垂直1920像素(線)之尺寸而被使用在畫像資料之寫入讀出中的記憶體T1、T2之區域。此係因為,一般而言,在畫像記憶體中所被使用之DRAM(Dynamic Random Access Memory),相較於水平方向之存取,係以垂直方向之存取的存取速度為較慢之故。當使用其他之在水平方向和垂 直方向上能夠得到同等之存取速度的易於進行隨機存取之記憶體的情況時,係亦可設為將與畫像資料相對應之容量的記憶體作2面使用的構成。
〈梯形修正〉
接著,針對用以進行由梯形調整部107所致之梯形修正的修正係數之算出、以及基於所算出之修正係數而進行的由梯形修正部108所致之梯形修正作說明。首先,針對先前技術之梯形修正作說明。圖31A以及圖31B,係為用以對於並不進行梯形修正的情況作說明之圖。
圖31A,係為對於先前技術之投影機裝置3100,和當將地面3101、壁面3102、天花板3103作為被投影面的情況時之投影角θ與投影方向作展示。圖31B,係對於在圖31B中所示之各投影方向處的被投影在壁面3102乃至天花板3013之被投影面上並作顯示的投影畫像之形狀作展示。在圖31B中,形狀3120係為被顯示在投影方向3110處之被投影面上的投影畫像之形狀,形狀3121係為被顯示在投影方向3111處之被投影面上的投影畫像之形狀,形狀3122係為被顯示在投影方向3112處之被投影面上的投影畫像之形狀,形狀3123係為被顯示在投影方向3113處之被投影面上的投影畫像之形狀,形狀3124係為被顯示在投影方向3114處之被投影面上的投影畫像之形狀。
於此,投影方向3110,係為當投影機裝置 3100之投影透鏡的光軸和壁面3102之間所成之角度為直角的情況時、亦即是投影方向為水平的情況時之投影方向。於此情況,被投影在壁面3102上之投影畫像,如同在形狀3120中所示一般,一般而言係被設計為會成為長方形。
而,若是為了投影在壁面3102之上方處的目的,而使投影機裝置3100之投影透鏡朝向上方傾斜並使投影角θ增加而設為投影方向3111,則當在並不進行所謂梯形修正的情況時,壁面3102之投影畫像的形狀,係如同形狀3121中所示一般,會由於投影距離之差異而成為上底為較下底更長之梯形。
當更進而使投影角θ增加,並將投影透鏡之投影方向設為壁面3102和天花板3103之間的邊界之方向3112的情況時,如同形狀3122所示一般,投影畫像係被投影在壁面3102和天花板3103之雙方處。亦即是,係被投影有形狀3122之投影畫像,其係為在壁面3102處而被投影有上底為較下底而更長之梯形之部分,並且,以壁面3102和天花板3103之間的邊界(圖31B之形狀3122中係記載為邊界3112b)作為邊界,在天花板3103處係被投影有具備上底為較下底更短之梯形的部分。
當更進而使投影角θ增加,並且將投影透鏡之投影方向設為朝向天花板3103之投影方向3113的情況時,投影畫像,係如同形狀3123中所示一般,成為相較於壁面3102之投影畫像的形狀3121而上底以及下底之長 度的長短關係相互逆轉的梯形。
又,當投影機裝置3100之投影透鏡的光軸和天花板3103之間所成之角度為直角的情況時、亦即是當投影方向為垂直的情況時(在圖31A中,係記載為投影方向3114),被投影在天花板上之投影畫像,係如同形狀3124所示一般而成為長方形。如同上述一般,在先前技術之投影機裝置中,除了投影方向3110以及3114的情況以外,會起因於投影距離之差異,而導致被投影在被投影面上並作顯示的投影畫像之形狀形變為梯形等之形狀。
因此,在先前技術之投影機裝置3100中,係更進而如同以下一般地對於畫像資料進行梯形修正,而能夠將梯形修正後之畫像資料作投影。圖32A,係對於梯形修正後之畫像資料的畫像之形狀作展示,圖32B,係對於將在圖32A中所示之梯形修正後的畫像資料投影在被投影面上的投影畫像之形狀作展示。
圖32A之形狀3130,係為在圖31A中的投影方向3110時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。圖32A之形狀3131,係為在圖31A中的投影方向3111時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。圖32A之形狀3132,係為在投影方向為位在圖31A中的投影方向3111和投影方向3112之間的範圍中時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。圖32A之形狀3133,係為在投影方向為位在圖31A中的投影方向3112和投影方向3113之間的範圍中時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。圖32A 之形狀3134,係為在圖31A中的投影方向3113時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。而,圖32A之形狀3135,係為在圖31A中的投影方向3114時之梯形修正後的畫像資料之畫像的形狀。
圖32B之形狀3140,係為在圖31A中的投影方向3110時之梯形修正後的被投影在壁面3102上並被作顯示的投影畫像之形狀。圖32B之形狀3141,係為在圖31A中的投影方向3111時之梯形修正後的被投影在壁面3102上並被作顯示的投影畫像之形狀。圖32B之形狀3142,係為在投影方向為位在圖31A中的投影方向3111和投影方向3112之間的範圍中時之梯形修正後的被投影在壁面3102以及天花板3103上並被作顯示的投影畫像之形狀。圖32B之形狀3143,係為在投影方向為位在圖31A中的投影方向3112和投影方向3113之間的範圍中時之梯形修正後的被投影在壁面3102以及天花板3103上並被作顯示的投影畫像之形狀。圖32B之形狀3144,係為在圖31A中的投影方向3113時之梯形修正後的被投影在天花板上並被作顯示的投影畫像之形狀。而,圖32B之形狀3145,係為在圖31A中的投影方向3114時之梯形修正後的被投影在天花板3103上並被作顯示的投影畫像之形狀。
當投影方向為投影方向3110的情況時,投影機裝置3100,係將被投影在壁面3102上之畫像資料的畫像之形狀3130,並不使其成為梯形形狀地而維持為長方 形、亦即是將梯形修正之修正量設為0,而投影在壁面上。而,在壁面3102上,係成為以長方形之形狀3140而顯示有投影畫像。
當投影方向為投影方向3111的情況時,投影機裝置3100,係施加將投影在壁面3102上之畫像資料的畫像之形狀整形為具備有相較於圖31B之形狀3121的梯形形狀而將上底和下底之間的長度關係設為相反的梯形形狀之畫像的形狀3131之修正,並將此修正後之形狀3131的畫像投影在壁面上。在進行了此種梯形修正後,其結果,在壁面上,係成為顯示有並不存在梯形形變之投影畫像3141。
同樣的,當投影方向為投影方向3113的情況時,先前技術之投影機裝置3100,係將投影在天花板3103上之畫像資料的畫像之形狀修正為具備有相較於圖31B之形狀3123的梯形形狀而將上底和下底之間的長度關係設為相反的梯形形狀之形狀3134,並將此修正後之形狀3134的畫像資料投影在天花板3103上。其結果,在天花板3103上,係成為顯示有並不存在梯形形變之形狀3144的投影畫像。
當投影方向為投影方向3114的情況時,投影機裝置3100,係將被投影在天花板3103上之畫像資料的畫像之形狀3135,並不使其成為梯形形狀地而維持為長方形、亦即是將梯形修正之修正量設為0,而投影在天花板3103上。而,在天花板3103上,係成為被顯示有長方 形之形狀3145的投影畫像。
於此,在先前技術之投影機裝置3100中,當投影方向成為基於壁面3102和天花板3103之間的邊界所設定之特定之方向時,亦即是投影角θ成為了預先所設定的特定位移角度的情況時,針對用以投影在被投影面上之畫像資料的畫像之形狀,係藉由使梯形之左邊和右邊反轉,來進行適合於壁面3102和天花板3103之梯形修正。在上述之例中,在投影方向3112和投影方向3113處,畫像之形狀3131和畫像之形狀3134,係使梯形之上底和下底作反轉。
然而,若是對於壁面3102和天花板3103之間的邊界附近乃至邊界處之動作詳細作觀察,則係有著以下一般之問題。亦即是,當上述之特定方向係被設定為與投影方向3112相一致或者是投影方向3112之近旁處的情況時,涵蓋於投影方向成為該特定方向之前後部分,畫像資料之畫像的形狀係會從圖32A中所示之形狀3132而被切換為形狀3133。而,被顯示在被投影媒體上之投影畫像的形狀,係會成為從圖32B中所示之形狀3142而被切換為形狀3143。故而,在投影方向成為該特定之方向的前後處,被顯示在被投影媒體上之投影畫像的形狀係會成為作非連續性的變化。
亦即是,對於畫像資料之畫像的形狀3132,畫像係成為以下述一般之形狀3142而被投影:亦即是,被投影在壁面3102上的部分,係為矩形,並以邊界為界 線地,被投影在天花板3103上之部分,係為梯形,又,對於畫像資料之畫像的形狀3133,畫像係成為以下述一般之形狀3143而被投影:亦即是,被投影在壁面3102上的部分,係為梯形,並以邊界為界線地,被投影在天花板3103上之部分,係為矩形。投影畫像之形狀,係成為在此些之相異之形狀3142以及3143處而作非連續性的變化。
進而,當使投影機裝置3100之投影透鏡成為可動,並在壁面3102和天花板3103之間的邊界附近處而使投影畫像作往返移動的情況時,或者是在極為接近邊界處而停止了投影畫像之移動的情況時,梯形修正之正逆的切換係被反覆進行,而成為不安定之影像,要將順暢且為安定之易於觀賞的投影畫像作投影一事,係為困難。
因此,在本第1實施形態之投影機裝置1中,係藉由進行如同下述一般之因應於投影角θ來對於修正量作了調整的梯形修正,而實現了將順暢且為安定之易於觀賞的投影畫像作投影一事。
圖16,係為對於第1實施形態之投影機裝置1、和將地面、壁面、天花板面作為被投影面的情況時之投影透鏡12的主要之投影方向作展示之圖。於此,投影方向230,係對於當投影機裝置1之投影透鏡12的光軸和壁面220之間為直角的情況時、亦即是對於水平方向作展示,並將此時之投影角設為0°。
投影方向231,係為身為具有特定之角度並相 連的2個被投影面之壁面220和天花板221之間的邊界之方向。在圖16之例中,此特定之角度係為90°。投影方向232,係為當在被投影於壁面220上並作顯示的四角形之投影畫像中,相當於與身為投影畫像之移動方向的上下方向相垂直之方向的一對之邊中的第1邊之上底為與壁面220和天花板221之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡12的投影方向。
投影方向233,係為當天花板221之投影畫像的上述一對之邊中的相當於第2邊之下底為與壁面220和天花板221之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡12的投影方向。投影方向234,係為投影機裝置1之正上方的天花板221之方向,並為投影透鏡12之光軸和天花板221成為直角的狀態。此時之投影角,係成為90°。
圖4之邊界記憶部109,係將投影方向232時之投影角作為第1邊界開始角度而記憶,並將投影方向231時之投影角作為第1邊界角度而記憶,且將投影方向233時之投影角作為第1邊界結束角度而記憶。
在本實施形態中,在使投影機裝置1起動並進行所期望之內容的畫像之投影前,使用者係在對於進行所期望之內容的畫像之投影時的所期望之縮放倍率作了設定的狀態下,一面將任意之畫像資料的畫像作投影,一面使投影透鏡12之投影方向從地面222起而朝向壁面220、天花板221來逐漸作轉動。
並且,藉由在每次之到達了將與身為投影畫 像之移動方向的上下方向相垂直之方向的一對之邊中的相當於第1邊之上底為與壁面220和天花板221之間的邊界略一致之投影方向232、投影畫像之此些之一對之邊中的相當於第2邊之下底為與壁面220和天花板221之間的邊界略一致之投影方向233、光軸為與邊界略一致之投影方向231的各個處時,而在操作部14處壓下特定之鍵等,當登記部118受訊了鍵被壓下之事件時,係將鍵壓下時間點處之投影角,分別作為第1邊界開始角度、第1邊界角度、第1邊界結束角度,而登記在邊界記憶部109中。
如此這般,以下,係將在進行所期望之內容的投影前所進行之投影透鏡12之轉動以及第1邊界開始角度、第1邊界角度、第1邊界結束角度的邊界記憶部109中之保存作業,稱作初期設定作業。
除此之外,在初期設定作業中,使用者,係與上述相同的,對於身為投影畫像之上底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致時之投影方向的投影角之第2邊界開始角度、身為與地面222和壁面220之邊界略一致時的投影方向之投影角的第2邊界角度、身為投影畫像之下底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致時之投影方向的投影角之第2邊界結束角度作指定,而登記部118係將此些之第2邊界開始角度、第2邊界角度、第2邊界結束角度亦保存在邊界記憶部109中。
圖4中所示之梯形調整部107,係受訊從旋轉控制部104所逐次導出之現在的投影角123。又,梯形調 整部107,係基於被保存在邊界記憶部109中之資訊,來在所受訊了的投影角123成為「直到第1邊界開始角度為止」、「從第1邊界開始角度起直到第1邊界角度為止」、「從第1邊界角度起直到第1邊界結束角度為止」以及「第1邊界結束角度之後」的各個角度範圍中,調整在各角度範圍中之相對於梯形形變的修正量。同樣的,梯形調整部107,係基於被保存在邊界記憶部109中之資訊,來在所受訊了的投影角123成為「直到第2邊界開始角度為止」、「從第2邊界開始角度起直到第2邊界角度為止」、「從第2邊界角度起直到第2邊界結束角度為止」以及「第2邊界結束角度之後」的各個角度範圍中,調整在各角度範圍中之相對於梯形形變的修正量。
於此,在將成為投影對象之畫像資料的畫像之形狀從長方形來整形為梯形的過程中,當該被作了整形的梯形之上底和下底之邊的長度之差為大的情況時,係稱作對於梯形形變之修正量為大,當該被作了整形的梯形之上底和下底之邊的長度之差為小的情況時,係稱作對於梯形形變之修正量為小。又,當被作了整形的梯形之上底和下底之邊的長度之差逐漸變大的情況時,係稱作對於梯形形變之修正量為增加,當該被作了整形的梯形之上底和下底之邊的長度之差為逐漸縮小的情況時,係稱作對於梯形形變之修正量為減少。
由此梯形調整部107所進行的對於梯形形變之修正量的調整,係基於因應於各個投影角所導出的修正 係數來進行。
於此,修正係數,係基於當並不進行梯形修正的情況時而被投影並作顯示的投影畫像之上底的長度和下底的長度之比值的倒數所導出者。
另外,所謂修正係數為1的情況,係指對於梯形形變之修正量為0,亦即是指並不進行梯形修正。又,若是修正係數之值越接近1,則係指對於梯形形變之修正量為變得越小,亦即是指梯形修正之程度係變得越小。相反的,若是修正係數之值越遠離1,則係指對於梯形形變之修正量為變得越大,亦即是指梯形修正之程度係變得越大。另外,針對基於所算出之修正係數來進行對於梯形形變之修正量的調整之處理,係於後再作詳細敘述。
本實施形態之投影機裝置1的梯形調整部107,例如在從投影角θ為0°起直到第1邊界開始角度為止,係基於因應於投影角θ所導出之修正係數,來逐漸進行為了將被投影在壁面220上並顯示之投影畫像的形狀保持為略長方形而將對於梯形形變之修正量逐漸增大的調整。
接著,投影機裝置1之梯形調整部107,係隨著投影角θ從第1邊界開始角度起而一直被變更至第1邊界角度處,來基於因應於投影角θ所導出之修正係數,來逐漸進行將對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整。又,梯形調整部107,係隨著投影角θ從第1邊界角度起而一直被變更至第1邊界結束角度處,來基於因應於投影角θ 所導出之修正係數,來逐漸進行將對於梯形形變之修正量逐漸增大的調整。如此這般,在投影角θ之從第1邊界開始角度起直到第1邊界結束角度為止的角度範圍中,被投影在壁面220上並作顯示之投影畫像的形狀之連續性係被保持。
之後,投影機裝置1的梯形調整部107,係隨著投影角θ成為較第1邊界結束角度而更大,而基於因應於投影角θ所導出之修正係數,來逐漸進行為了將被投影在壁面220上並顯示之投影畫像的形狀再度保持為略長方形而將對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整。
於此,梯形調整部107,係基於投影角θ來判定投影方向,並根據該投影方向之判定,來決定對於梯形形變所進行的梯形修正之修正方向。於此,修正方向,係為代表對於畫像資料之上底或者是下底之何者來進行壓縮一事者。而,梯形調整部107,係將在上述之各投影角θ乃至該角度範圍中之修正係數,基於修正方向而導出。
具體而言,梯形調整部107,當根據投影角θ,而判斷投影方向係為朝向地面之方向、對於壁面而朝向上方地進行投影之方向的情況時,由於成為被顯示在被投影面上之投影畫像的梯形,係成為上底為較下底更長,因此,係將梯形修正之修正方向決定為將梯形之上底作壓縮的方向。之後,梯形調整部107,當將梯形修正之修正方向決定為將梯形之上底作壓縮之方向的情況時,係將修正係數以正值而算出。
另一方面,梯形調整部107,當根據投影角123,而判斷投影方向係為對於壁面220而朝向下方地進行投影之方向、對於天花板221進行投影之方向的情況時,由於成為被顯示在被投影面上之投影畫像的梯形,係成為下底為較上底更長,因此,係將梯形修正之修正方向決定為將梯形之下底作壓縮的方向。之後,梯形調整部107,當將梯形修正之修正方向決定為將梯形之下底作壓縮之方向的情況時,係將梯形修正之修正係數以負值而算出。
梯形修正部108,係將被投影在被投影面上並作顯示之投影畫像的上底、下底相對應之畫像資料的上底、下底之各長度,基於梯形調整部107所導出之修正係數來因應於投影角θ而作變更,藉由此,來進行梯形修正。
具體而言,梯形修正部108,當所算出之修正係數為正的情況時,係進行在畫像資料之上底的長度上而乘上修正係數並將上底壓縮之梯形修正。另一方面,梯形修正部108,當所算出之修正係數為負的情況時,係進行在畫像資料之下底的長度上而乘上修正係數並將下底壓縮之梯形修正。
圖17,係為用以針對當在圖16所示之被投影面上而投影畫像資料的情況時,梯形修正部108基於梯形調整部107所導出之對於梯形形變之修正量所進行的梯形修正作說明之圖。另外,在圖17所示之例中,係為了使 說明變得簡單,而列舉出使投影角從0°起而朝向上方增加的情況、亦即是使投影畫像所被投影之位置從壁面220起而移動至天花板221處的情況為例,來作說明。故而,關於與第2邊界開始角度、第2邊界角度、第2邊界結束角度相對應的梯形修正之說明,係作省略。
圖17A以及圖17B,係為對於在施加了由梯形修正部108所致之對梯形形變之修正後的畫像資料之畫像的形狀之例作展示。在圖17A中,形狀240、241、243、245以及246的各個,係對於在圖16中之相對於投影方向230、232、231、233以及234之各個的投影對象之畫像資料的畫像作展示。又,畫像之形狀242,係展示對應於當投影方向為位在投影方向232和投影方向231之間時的畫像資料之畫像的形狀,畫像之形狀244,係展示對應於當投影方向為位在投影方向231和投影方向233之間時的畫像資料之畫像的形狀。
圖17B,係為針對基於施加了由梯形修正部108所致之對梯形形變之修正後的畫像資料,而被投影在被投影媒體上並作顯示的投影畫像之形狀的例作展示。在圖17B中,形狀250、251、253、255以及256的各個,係對於藉由圖16中之投影方向230、232、231、233以及234之各個而被投影在被投影面上之投影畫像形狀作展示。又,形狀252,係展示對應於當投影方向為位在投影方向232和投影方向231之間時的投影畫像之形狀,形狀254,係展示對應於當投影方向為位在投影方向231和投 影方向233之間時的投影畫像之形狀。
使用者,係在如同上述一般之初期設定作業的結束後,一面投影所期望之內容的畫像,一面使投影透鏡12從收容狀態起而朝向上方轉動。在投影角0°之初期狀態之投影方向230的情況時,作為畫像資料之畫像的形狀240,係形成有將修正係數設為了1、亦即是將對於梯形形變之修正量設為0的長方形形狀。而,在被投影面上,係成為被顯示有長方形之形狀250的投影畫像。
之後,隨著投影角θ之增加,梯形調整部107,係為了將被顯示在被投影面上之投影畫像保持為長方形,而將修正係數從1起來逐漸縮小,以將對於梯形形變之修正量逐漸增大。亦即是,在畫像資料之畫像的梯形形狀中,隨著投影角θ之增加,係以使上底之邊的長度成為較下底之邊的長度而更短的方式來作改變。
又,當投影角成為了與投影畫像之上底為和壁面220與天花板221之間的邊界略一致之第1邊界開始角度相對應之投影方向232的情況時,係形成有畫像資料之畫像的形狀241,該形狀241,係為投影角在從初期狀態起直到到達此第1邊界開始角度為止之角度範圍中而修正量為最大、亦即是上底之邊的長度和下底之邊的長度間之差為最大的梯形形狀。
之後,梯形調整部107,係進行相較於形狀241時而逐漸使修正係數接近於1並使對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整,並藉由梯形修正部108來進行梯形 修正。亦即是,梯形修正部108,係對於在第1邊界開始角度的情況時之梯形修正,而藉由使梯形調整部107將修正量逐漸縮小,來將對於畫像資料之梯形修正逐漸解除。在圖17之例中,相較於畫像資料之畫像的形狀241,畫像資料之畫像的形狀242,係藉由將梯形修正作了解除,而使上底和下底之邊的長度之差縮小。
又,當投影角θ成為了投影方向231、亦即是成為了相當於壁面220與天花板221之間的邊界之方向的第1邊界角度的情況時,梯形調整部107,係將修正係數設為1(-1),而將對於梯形形變之修正量設為0,亦即是將對於畫像資料之梯形修正完全解除,而再度投影長方形形狀之畫像資料的形狀243之畫像。
之後,隨著通過第1邊界角度而投影角θ逐漸增加,梯形調整部107,係將修正係數從-1起來逐漸增大,以將對於梯形形變之修正量逐漸增大。亦即是,在畫像資料之畫像的梯形形狀中,隨著投影角θ之增加,係以使下底之邊的長度成為較上底之邊的長度而更長的方式來作改變。另外,此時,由於修正係數係從-1起而逐漸變大,因此,梯形修正部108,係基於與用以對於被投影在壁面上之投影畫像所進行的梯形修正相反之修正方向,來進行梯形修正。
又,當投影角θ成為了與投影畫像之下底(距離投影機裝置1而較遠之邊)為和壁面220與天花板221之間的邊界略一致之第1邊界結束角度相對應之投影 方向233的情況時,係形成有畫像資料之畫像的形狀241,該形狀241,係為投影角θ在從第1邊界結束角度起直到之後之90°為止的角度範圍中而修正量為最大、亦即是上底之邊的長度和下底之邊的長度間之差為最大的梯形形狀。
藉由設為上述構成,在投影角θ為較第1邊界開始角度更大並較第1邊界結束角度更小的角度範圍中,係能夠使被投影在被投影媒體上並作顯示之投影畫像的形狀連續性地作變化。亦即是,在此角度範圍中,係成為顯示有:在維持於具有「在壁面處具備有上底為較下底而更長的梯形之部分,並且在天花板處具備有上底為較下底而更短的梯形之部分」的形狀下,而僅使壁面之梯形部分的下底以及天花板之梯形部分的上底之邊的長度還有各梯形之高度連續性地作變化一般之投影畫像。
之後,當投影角成為了投影方向234,亦即是成為天花板221之相當於投影機裝置1之正上方向之90°的情況時,作為畫像資料之畫像的形狀246,係形成有將修正係數設為了1、亦即是將對於梯形形變之修正量設為0的長方形形狀。而,在被投影面上,係成為被顯示有長方形之形狀256的投影畫像。
進而,雖然亦能夠使投影透鏡12朝向背面而旋轉,但是,修正動作係只要進行與從投影方向230起直到投影方向234為止的修正相反之修正即可。
藉由設為上述構成,若依據投影機裝置1,則 就算是當被作投影並作顯示之投影畫像的顯示位置為通過具備有特定之角度而相連之第1被投影面和第2被投影面的邊界並逐漸變化的情況時,亦成為能夠顯示對於觀察者而言為順暢且為安定之容易觀賞的投影畫像。
另外,在上述之例中,係針對當投影角θ為從身為第1邊界開始角度之投影方向232起直到身為對應於邊界之角度的投影方向231為止之角度範圍內時,係隨著投影角θ之增加而使對於梯形形變之修正量逐漸變小,當投影角θ為從身為對應於邊界之角度(第1邊界角度)之投影方向231起直到身為第1邊界結束角度的投影方向233為止之角度範圍內時,係隨著投影角θ之增加而使對於梯形形變之修正量逐漸增大的處理,而作了說明。
另一方面,當投影角θ為從第1邊界開始角度起直到第1邊界結束角度為止之角度範圍內時,梯形調整部107係亦可將修正量設為0將梯形修正完全解除。於此情況,亦同樣的,在投影角θ為從第1邊界開始角度起直到第1邊界結束角度為止的角度範圍中,係能夠使被顯示在由壁面以及天花板所成之被投影面上的投影畫像之形狀作連續性變化。又,亦可涵蓋於投影角θ為從第1邊界開始角度起直到第1邊界結束角度為止的角度範圍中,而將修正量設為在第1邊界開始角度或者是第1邊界結束角度之其中一者中的修正量。於此情況,亦同樣的,在投影角θ為從第1邊界開始角度起直到第1邊界結束角度為止的角度範圍中,係能夠使被顯示在由壁面以及天花板所成 之被投影面上的投影畫像之形狀作連續性變化。
接著,針對投影角和修正係數間之關係、以及因應於投影角所導出的修正係數和相對於梯形形變之修正量的詳細內容作說明。圖18,係為對於第1實施型態中的主要之投影方向和投影角θ作展示之圖。另外,投影方向230、232、231、233以及234,係在圖18和圖16中而為共通。
於此,投影角θ,係為從投影透鏡12所射出之投影光的光軸之相對於水平方向的傾斜角度。以下,係將投影光之光軸成為水平方向的情況作為0°,並將使包含投影透鏡12之筒部10朝向上側作轉動的情況、亦即是將仰角側作為正,並且將使筒部10朝向下側作轉動的情況、亦即是將俯角側作為負。此時,使投影透鏡12之光軸朝向了正下方之地面的收容狀態,係成為投影角-90°,使投影方向朝向了壁面220之正面的水平狀態,係成為投影角0°,使投影方向朝向了正上方之天花板221的狀態,係成為投影角+90°。
在圖18之例中,投影方向230時之投影角θ係成為0°,投影方向232時之投影角θ係成為35°,投影方向231時之投影角θ係成為42°,投影方向233時之投影角θ係成為49°。
投影方向235,係為從投影透鏡朝向了正下方(-90°)之狀態起而使投影透鏡轉動並開始由投影機裝置1所進行之投影的方向,此時之投影角θ係為-45°。投影 方向236,係為當在地面222之投影畫像中,相當於與投影畫像之移動方向相垂直之方向的一對之邊中的第1邊之上底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡的投影方向。將此時之投影角θ稱作第2邊界開始角度,第2邊界開始角度係成為-19°。
投影方向237,係為相鄰接之2個身為被投影面的地面222和壁面220之邊界的方向。將此時之投影角θ稱作第2邊界角度,第2邊界角度係成為-12°。
投影方向238,係為當壁面220之投影畫像的上述一對之邊中的相當於第2邊之下底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡的投影方向。將此時之投影角θ稱作第2邊界結束角度,第2邊界結束角度係成為-4°。
圖19,係為對於第1實施型態中的投影角和修正係數之關係作展示的圖表。於圖19中,橫軸係為投影角θ,縱軸係為修正係數。修正係數,係取為正值和負值,並如同上述一般,當修正係數為正的情況時,係代表將畫像資料之梯形的上底之長度作壓縮的修正方向,當修正係數為負的情況時,係代表將畫像資料之梯形的下底之長度作壓縮的修正方向。又,如同上述一般,當修正係數為1以及-1的情況時,對於梯形形變之修正量係成為0,梯形修正係完全被解除。
又,在圖19中,係將圖18中所示之投影方向235、236、237、238以及230、232、231、233以及 234,與各別之投影角θ相對應地作展示。如圖19中所示一般,在從投影方向235處之投影角(-45°)起直到投影方向237處之投影角(-12°)為止的範圍260中,投影透鏡係成為對於地面222進行投影。
又,如圖19中所示一般,在從投影方向237處之投影角(-12°)起直到投影方向230處之投影角(0°)為止的範圍261中,投影透鏡係成為對於壁面220而下傾地進行投影。又,如圖19中所示一般,在從投影方向230處之投影角(0°)起直到投影方向231處之投影角(42°)為止的範圍262中,投影透鏡係成為對於壁面220而上傾地進行投影。
又,如圖19中所示一般,在從投影方向231處之投影角(42°)起直到投影方向234處之投影角(90°)為止的範圍263中,投影透鏡係成為對於天花板221進行投影。
梯形調整部107,係基於與在圖19中以實線而作展示的各投影角θ相對應之修正係數,來導出對於梯形形變之修正量,並基於所導出之修正量來對於畫像資料進行梯形修正。亦即是,梯形調整部107,係基於投影角,來判定出投影透鏡12之投影方向係身為對於壁面220而上傾之投影方向、對於天花板221之面的投影方向、對於壁面220而下傾之投影方向以及對於地面222之投影方向中之何者的投影方向,並因應於該投影方向來決定對於畫像資料之修正方向。之後,梯形調整部107,係 導出與從旋轉控制部104所輸出之投影角123相對應的修正係數。
於此,如圖19中所示一般,在從投影方向235時之投影角(-45°)起直到身為投影方向236時之投影角的第2邊界開始角度(-19°)為止之間,以及在從投影方向230時之投影角(0°)起直到身為投影方向232時之投影角的第1邊界開始角度(35°)為止之間,修正係數係為正並且係逐漸減少,對於梯形形變之修正量係逐漸變大。另外,在此之間的修正係數乃至修正量,係為用以將被投影在被投影面上之投影畫像的形狀維持為長方形者。
另一方面,如圖19中所示一般,在從身為投影方向236時之投影角的第2邊界開始角度(-19°)起直到身為投影方向237時之投影角的第2邊界角度(-12°)為止之間,以及在從身為投影方向232時之投影角的第1邊界開始角度(35°)起直到身為投影方向231時之投影角的第1邊界角度(42°)為止之間,修正係數係為正並且係逐漸增加,對於梯形形變之修正量係逐漸變小。
在圖19中,將在此之間之上述的先前技術之投影機裝置3100中的修正係數以虛線作展示。在先前技術之投影機裝置3100中,就算是在身為投影方向236時之投影角的第2邊界開始角度(-19°)或者是身為投影方向232之投影角的第1邊界開始角度(35°)以後,當被投影媒體並非為由具備有特定之角度之2個的被投影面所 成者,而是設為僅由1個被投影面所成者的情況時,為了將被投影在被投影面上之投影畫像的形狀維持為長方形,修正係數係為正並且係逐漸減少,對於梯形形變之修正量係逐漸變大。
相對於此,在本實施形態之投影機裝置1中,如同上述一般,修正係數係為正並且係逐漸增加,而將對於梯形形變之修正量逐漸縮小。另外,此增加,就算是並非為如同圖19中所示一般之線性漸增者,只要是在此之間而連續地漸增者,則亦可為指數函數性或者是幾何級數性增加者。
又,如圖19中所示一般,在從身為投影方向237時之投影角的第2邊界角度(-12°)起直到身為投影方向238時之投影角的第2邊界結束角度(-4°)為止之間,以及在從身為投影方向231時之投影角的第1邊界角度(42°)起直到身為投影方向233時之投影角的第1邊界結束角度(49°)為止之間,修正係數係為負並且係逐漸增加,對於梯形形變之修正量係逐漸增大。
在圖19中,將在此之間之上述的先前技術之投影機裝置3100中的修正係數以虛線作展示。在先前技術之投影機裝置3100中,就算是在身為投影方向237時之投影角的第2邊界角度(-12°)或者是身為投影方向231之投影角的第1邊界角度(42°)以後,當被投影媒體並非為由具備有特定之角度之2個的被投影面所成者,而是設為僅由1個被投影面所成者的情況時,為了將被投影 在被投影面上之投影畫像的形狀維持為長方形,修正係數係為負並且係逐漸減少,對於梯形形變之修正量係逐漸縮小。
相對於此,在本實施形態之投影機裝置1中,如同上述一般,修正係數係為負並且係逐漸增加,而將對於梯形形變之修正量逐漸增大。另外,此增加,就算是並非為如同圖19中所示一般之線性漸增者,只要是在此之間而連續地漸增者,則亦可為指數函數性或者是幾何級數性增加者。
另一方面,如圖19中所示一般,在從身為投影方向238時之投影角的第2邊界結束角度(-4°)起直到投影方向230時之投影角(0°)為止之間,以及在從身為投影方向233時之投影角的第1邊界結束角度(49°)起直到投影方向234時之投影角(90°)為止之間,修正係數係為負並且係逐漸減少,對於梯形形變之修正量係逐漸變小。另外,在此之間的修正係數乃至修正量,係為用以將被投影在被投影面上之投影畫像的形狀維持為長方形者。
於此,針對修正係數之算出手法作說明。圖20,係為用以對於修正係數之算出作說明之圖。修正係數,係為被投影在被投影媒體上並作顯示之投影畫像的上底和下底之比值的倒數,並相等於圖20中之長度d以及長度e之比值d/e。故而,在梯形修正中,係成為將畫像資料之上底或下底縮小為d/e倍。
於此,如圖20中所示一般,若是將從投影機裝置1起直到被投影在被投影媒體上並作顯示之投影畫像的下底為止之投影距離a和從投影機裝置1起直到投影畫像的上底為止之投影距離b之間的比值以a/b來作表現,則d/e係藉由下述之式(10)來作表現。
又,於圖20中,若是將值θ設為投影角,將值β設為畫角α之1/2的角度,將值n設為從投影機裝置1起直到壁面為止的水平方向之投影距離,則下述之式(11)係成立。
〔式2〕n=bcos(θ+β)=acos(θ-β)…(11)
若是將此式(11)作變形,則係得到式(12)。故而,根據式(12),修正係數,係成為藉由畫角α之1/2之角度β和投影角θ所制定者。
根據此式(12),當投影角θ為0°,亦即是 對於壁面220而以水平方向來將投影畫像作投影的情況時,修正係數係成為1,於此情況之對於梯形形變的修正量係成為0。
又,根據式(12),修正係數,由於係隨著投影角θ之增加而變小,因應於此修正係數之值,對於梯形形變之修正量係變大,因此,係能夠對於會隨著投影角θ之增加而變得顯著的投影畫像之梯形形變作適當的修正。
另外,當將投影畫像投影在天花板221上的情況時,由於梯形修正之修正方向係被作互換,因此修正係數係成為b/a。又,如同上述一般,修正係數之符號亦係變成負。
在先前技術中,係將涵蓋全部之投影角的修正係數,藉由式(12)來算出。在圖19中所示之虛線的修正係數,係為基於此式(12)所得者。針對此先前技術中之修正係數的算出,使用圖33來作詳細敘述。
圖33,係為對於在先前技術中之基於式(12)的投影角、畫角、修正係數之關係作展示的圖表。例如,當畫角14度(β=±7度)的情況時,先前技術之投影機裝置,係依據圖33中所示之畫角β±7度的曲線來求取出修正係數,並對於畫像資料而進行梯形修正。
在本實施形態之投影機裝置1中,梯形調整部107,在一部份之投影角的範圍中,係藉由式(12)來算出修正係數,在該一部份以外之範圍中,係並不依據式 (12),而在該範圍內以連續性漸增或漸減的方式來導出修正係數。
亦即是,在本實施形態中,梯形調整部107,當投影角為上述之「在從投影方向235時之投影角(-45°)起直到身為投影方向236時之投影角的第2邊界開始角度(-19°)為止之間」、「在從投影方向230時之投影角(0°)起直到身為投影方向232時之投影角的第1邊界開始角度(35°)為止之間」、「在從身為投影方向238時之投影角的第2邊界結束角度(-4°)起直到投影方向230時之投影角(0°)為止之間」、以及「在從身為投影方向233時之投影角的第1邊界結束角度(49°)起直到投影方向234時之投影角(90°)為止之間」,係藉由式(12)而算出修正係數。
另一方面,梯形調整部107,在從身為投影方向236時之投影角的第2邊界開始角度(-19°)起直到身為投影方向237時之投影角的第2邊界角度(-12°)為止之間,以及在從身為投影方向232時之投影角的第1邊界開始角度(35°)起直到身為投影方向231時之投影角的第1邊界角度(42°)為止之間,係並不依據式(12),而是在該範圍內而連續性漸增的方式來導出修正係數。於此情況,修正量係成為漸減。
又,梯形調整部107,當投影角為在從身為投影方向237時之投影角的第2邊界角度(-12°)起直到身為投影方向238時之投影角的第2邊界結束角度(-4°)為 止之間,以及在從身為投影方向231時之投影角的第1邊界角度(42°)起直到身為投影方向233時之投影角的第1邊界結束角度(49°)為止之間,係並不依據式(12),而是在該範圍內而連續性漸增的方式來導出修正係數。於此情況,修正量係成為漸增。
梯形修正部108,係在畫像資料之上底的線之長度Hact上,乘上藉由式(12)所表現之修正係數k(θβ),並藉由下述之式(13)來算出修正後之上底的線之長度Hact(θ)並作修正。
〔式4〕Hact(θ)=k(θ,β)×Hact…(13)
梯形修正部108,係除了畫像資料之上底的長度以外,亦將從上底之線起直到下底之線為止的範圍之各線的長度算出並作修正。圖21,係為用以對於從上底起直到下底為止的線之長度的算出作說明之圖。
如圖21中所示一般,梯形修正部108,係將從畫像資料之上底起直到下底為止的各線之長度Hact(y),以成為線性的方式而藉由下述之式(14)來算出並作修正。於此,Vact係為畫像資料之高度,亦即是線數量,式(14),係為在從上底起之y的位置處之線的長度Hact(y)之算出式。
〈進行畫像資料之投影的處理之流程〉
接著,針對在投影機裝置1中而將由畫像資料所得到的畫像作投影時的處理之流程作說明。圖22,係為對於第1實施形態之畫像投影處理的處理程序作展示之流程圖。
在步驟S100中,伴隨著畫像資料之輸入,相關於由該畫像資料所得到之畫像的投影之各種設定值,係被輸入至投影機裝置1中。被作了輸入的各種設定值,例如係被輸入控制部119等所取得。於此,被取得之各種設定值,例如,係包含有:代表是否使由畫像資料所得到的畫像作旋轉(亦即是是否將該畫像之水平方向和垂直方向相互交換)之值、畫像之擴大率、投影時之偏位角θ ofst。各種設定值,係可伴隨著對於投影機裝置1之畫像資料的輸入,而作為資料來輸入至投影機裝置1中,亦可藉由對於操作部14進行操作而輸入之。
在接下來之步驟S101中,係對於投影機裝置1,而輸入有1個圖框之量的畫像資料,並藉由畫像切出部100,而取得被輸入的畫像資料。被取得的畫像資料,係被寫入至記憶體101中。
在接下來的步驟S102中,畫像控制部103,係取得偏位角θ ofst。在接下來的步驟S103中,畫像控制 部103,係取得切出尺寸,亦即是取得在被輸入的畫像資料中之切出區域的尺寸。畫像控制部103,係能夠根據在步驟S100中所取得之設定值,來取得切出區域之尺寸,亦可因應於對於操作部14所進行之操作,來取得切出區域之尺寸。在接下來的步驟S104中,畫像控制部103,係取得投影透鏡12之畫角α。畫像控制部103,係例如從畫角控制部106而取得投影透鏡12之畫角α。進而,在接下來的步驟S105中,畫像控制部103,係例如從旋轉控制部104而取得投影透鏡12之投影角θ
在接下來的步驟S106中,畫像控制部103,係基於在步驟S102~步驟S105中所取得之偏位角θ ofst和切出區域之尺寸和畫角α以及投影角θ,而使用上述之式(3)~式(8),來求取出對於被輸入之畫像資料的切出區域。畫像控制部103,係對於畫像切出部100而進行對於所求取出之切出區域的畫像資料之讀出的指定。畫像切出部100,係依據從畫像控制部103而來之指示,而從儲存在記憶體101中之畫像資料來讀出切出區域內的畫像資料。畫像切出部100,係將從記憶體101所讀出的切出區域之畫像資料,供給至畫像處理部102處。
在步驟S107中,畫像處理部102,係對於從畫像切出部100所供給而來之畫像資料,而例如依據上述之式(1)以及式(2)來施加尺寸變換處理。之後,在步驟S108中,係對於藉由畫像處理部102而施加了尺寸變換處理後之畫像資料,來進行梯形修正。具體而言,如同 上述一般,梯形調整部107係因應於投影角而導出修正係數,梯形修正部108係藉由對於從畫像處理部102所輸出之畫像資料的上底或者是下底之長度,而乘上所導出之修正係數,來進行梯形修正。
藉由梯形修正部108而進行了梯形修正之畫像資料,係被供給至顯示元件114處。顯示元件114,係使從光源111而來之光依據畫像資料而作調變並射出。被射出之此光,係從投影透鏡12而被作投射。
在接下來的步驟S109中,畫像切出部100,係判定是否存在有在上述之步驟S101中所輸入的畫像資料之下一個圖框的畫像資料之輸入。當判定係存在有下一個圖框的畫像資料之輸入的情況時,畫像切出部100,係使處理回到步驟S101,並對於該下一個圖框的畫像資料,而進行上述之步驟S101~步驟S108的處理。亦即是,此步驟S101~步驟S108之處理,例如係依據畫像資料之垂直同步訊號VD,而以畫像資料之圖框單位來反覆進行。故而,投影機裝置1,係能夠對於投影角θ之變化,而使各處理以圖框單位來作追隨。
另一方面,在步驟S109中,當判定係並未被輸入有下一個圖框之畫像資料的情況時,對於裝置全體進行控制之控制部(未圖示),係使在投影機裝置1中的畫像之投影動作停止。例如,控制部(未圖示),係以使光源111成為OFF的方式而作控制,並且對於旋轉機構部105而命令其使筒部10之姿勢回復至收容姿勢。之後, 控制部(未圖示),係在使筒部10之姿勢回復至收容姿勢之後,使將光源111等作冷卻之風扇停止。
於此,針對具體性之梯形修正動作作說明。另外,假設係為已預先結束了初期設定作業,並將第1邊界開始角度、第1邊界角度、第1邊界結束角度、第2邊界開始角度、第2邊界角度、第2邊界結束角度登記在邊界記憶部109中者。
投影機裝置1之電源係被投入,投影透鏡12係轉動,投影畫像係從投影方向235(-45°)而被投影至地面上,並被進行梯形修正。通過身為投影畫像之上底到達了地面222和壁面220之邊界處時的投影方向236之投影角度的第2邊界開始角度(-19°)、身為地面222和壁面220之邊界的投影方向237之投影角度的第2邊界角度(-12°),並到達身為投影畫像之下底到達了地面222和壁面220之邊界處時的投影方向238之投影角度的第2邊界結束角度(-4°)處。
於此之間,梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ為對應於投影方向236之第2邊界開始角度起,而使對於梯形形變之修正量漸減,並在投影角θ為對應於投影方向237之第2邊界角度時,將對於梯形形變之修正量設為0。
梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ超過了第2邊界角度時起,而將修正係數設為-1,並使對於梯形形變之修正量漸增,而到達對應於投影方向 238之第2邊界結束角度處。梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ為對應於投影方向238之第2邊界結束角度起直到投影方向230之投影角(0°)為止,以將投影畫像維持為長方形的方式,而使對於梯形形變之修正量逐漸縮小,並在成為了對應於投影方向230之投影角θ時,將對於梯形形變之修正量設為0。
梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ超過了對應於投影方向230之投影角(0°)的時間點起,以使投影畫像被維持於長方形的方式而將對於梯形形變之修正量逐漸增大,並到達身為對應於投影畫像之上底到達了壁面220和天花板221之邊界處時的投影方向232之投影角θ的第1邊界開始角度(35°)。梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ為對應於投影方向232之第1邊界開始角度起,而使對於梯形形變之修正量漸減,並在投影角θ成為了對於壁面220和天花板221之邊界的投影方向231之第1邊界角度(42°)時,將對於梯形形變之修正量設為0。
梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影角θ超過了第1邊界角度時起,而將修正係數設為-1,並使對於梯形形變之修正量漸增,而到達對應於投影畫像之下底到達了壁面220和天花板221之間的邊界處時之投影方向233的第1邊界結束角度(49°)。梯形調整部107以及梯形修正部108,在從投影方向233之第1邊界結束角度起直到投影方向234之投影角(90°)為止,係以將 投影畫像維持為長方形的方式,而使對於梯形形變之修正量逐漸縮小,並在投影方向234之投影角(90°)處,將對於梯形形變之修正量設為0。
之後,梯形調整部107以及梯形修正部108,係在超過投影方向234之投影角θ而直到投影角225°處為止,而進行相同之修正,或者是亦可更進而使投影畫像作上下反轉。
如此這般,在本實施形態中,梯形調整部107以及梯形修正部108,係從投影透鏡12之投影角θ成為身為投影畫像之上底會與2個的相鄰接之被投影面的邊界略一致之投影方向的邊界開始角度起,直到朝向上述邊界之投影方向的邊界角度為止,而使對於梯形形變之修正量漸減。之後,在投影角從邊界角度起直到身為投影畫像之下底與上述邊界略一致之投影方向的邊界結束角度為止的期間中,係使對於梯形形變之修正量漸增。因此,被投影之投影畫像的形狀係連續性變化,就算是在2個被投影面之邊界處,亦能夠顯示順暢且為安定之容易觀賞的投影畫像。
(第1實施形態之第1變形例)
在第1實施形態中,當投影透鏡12之投影方向係身為對應於朝向壁面220和天花板221之間的邊界處之投影方向231的第1邊界角度以及身為對應於朝向地面222和壁面220之間的邊界處之投影方向237的第2邊界角度的 情況時,係將修正係數設為1或者是-1而將梯形形變修正解除。
但是,在此第1實施形態之第1變形例中,係並非為在投影角θ嚴密地成為第1邊界角度、第2邊界角度的時間點處,而是構成為在投影角θ成為了第1邊界角度之近旁的角度、第2邊界角度之近旁的角度的情況時,便將修正係數設為1或者是-1並將梯形形變修正解除。
圖23,係為對於第1變形例中的被投影面的主要之投影方向和投影角θ作展示之圖。圖24,係為對於第1變形例中的投影角θ和修正係數之關係作展示的圖表。在本變形例中,梯形調整部107,係如同圖23以及圖24中所示一般,在朝向從壁面220和天花板221之間的邊界而些許偏離了的位置之投影方向231’的投影角θ、朝向從地面222和壁面220之間的邊界而些許偏離了的位置之投影方向237’的投影角θ處,將修正係數設為1或者是-1。
亦即是,梯形調整部107,係如圖24中所示一般,在從投影方向236起直到投影方向238為止的投影角θ之範圍、以及從投影方向232起直到投影方向233為止的範圍中,雖係成為以因應於投影角θ之增加而逐漸使修正係數增加的方式來作調整,但是,就算是如同本情況一般地,並非嚴密地在邊界處,而是在邊界近旁之位置處,來將修正係數設為1或者是-1,亦能夠得到與第1實 施形態相同之效果。
(第1實施形態之第2變形例)
在第1實施形態中,係在初期設定作業中,讓使用者來對於第1邊界開始角度、第1邊界角度、第1邊界結束角度、第2邊界開始角度、第2邊界角度、第2邊界結束角度作指定,並藉由登記部118來保存在邊界記憶部109中。
然而,亦可藉由讓使用者對於上述之所有的角度之一部份的角度作指定,來使用投影畫像之畫角α而算出其他之角度。
作為此種第2變形例,例如,在初期設定作業中,使用者係藉由操作部14之鍵的壓下,來對於投影畫像之上底為與壁面220和天花板221之間的邊界略一致時之第1邊界開始角度以及投影畫像之上底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致時之第2邊界開始角度作指定,針對其他之投影角θ,使用者係並不作指定。
藉由此,登記部118,係將第1邊界開始角度和第2邊界開始角度保存在邊界記憶部109中。進而,由於畫角α係為藉由投影畫像之上底和投影透鏡12以及投影畫像之下底所形成的角度,因此,登記部118,係能夠使用畫角α,而根據第1邊界開始角度,來算出將壁面220和天花板221之間的邊界設為投影方向231之第1邊界角度、在投影畫像之下底為與壁面220和天花板221之 間的邊界略一致之投影方向233處的第1邊界結束角度,並保存在邊界記憶部109中。相反的,亦能夠以讓使用者指定第1邊界結束角度,並根據第1邊界結束角度和畫角α來算出第1邊界開始角度的方式,來構成登記部118。
同樣的,登記部118,係能夠使用畫角α,而根據第2邊界開始角度,來算出將地面222和壁面220之間的邊界設為投影方向237之第2邊界角度、在投影畫像之下底為與地面222和壁面220之間的邊界略一致之投影方向238處的第2邊界結束角度,並保存在邊界記憶部109中。相反的,亦能夠以讓使用者指定第2邊界結束角度,並根據第2邊界結束角度和畫角α來算出第2邊界開始角度的方式,來構成登記部118。
另外,在初期設定作業中,係亦可將登記部118構成為:讓使用者指定第1邊界開始角度和第1邊界結束角度之兩者,並登記在邊界記憶部109中,再使用此些之其中一者的角度和畫角α,來算出第1邊界角度並保存在邊界記憶部109中。針對第2邊界角度之算出,亦為相同。
或者是,在初期設定作業中,係亦可將登記部118構成為:讓使用者僅指定第1邊界角度,並登記在邊界記憶部109中,再根據第1邊界角度和畫角α,來算出第1邊界開始角度和第1邊界結束角度,並保存在邊界記憶部109中。針對第2邊界開始角度、第2邊界結束角度之算出,亦為相同。
就算是依據本第2變形例,亦同樣的,除了能夠得到與第1實施形態相同的效果以外,在初期設定作業中,由於係成為並不需要讓使用者對於第1邊界開始角度、第1邊界角度、第1邊界結束角度、第2邊界開始角度、第2邊界角度、第2邊界結束角度之全部的投影角θ作登記,因此對於使用者而言係為便利。
又,當如同第1變形例一般,在從邊界而作了些許偏離之位置處而將修正係數調整為1或者是-1的情況時,係只要構成為讓使用者僅對於第1邊界開始角度作指定,並藉由登記部118,來根據第1邊界開始角度和畫角α而算出第1邊界結束角度即可。
(第2實施形態)
在第1實施形態及其變形例中,係使筒部10朝向垂直方向轉動,並因應於由投影透鏡12所致之投影角θ來使投影區域在垂直方向上改變,但是,係並不被限定於此例。在第2實施形態中,係設為能夠使由投影透鏡12所致之投影區域在水平方向上改變。
圖25,係為對於由第2實施形態所致之投影裝置(投影機裝置)1’的外觀之例作展示之圖。另外,在圖25中,係對於將投影裝置1’之蓋等作了除去的狀態作展示,針對與上述之圖1以及圖2共通的部份,係附加相同的符號,並省略詳細之說明。
在投影機裝置1’中,係對於旋轉盤301而安 裝有水平旋轉框體300。水平旋轉框體300,係將於內部具備有投影透鏡12之筒30,以軸部38作為中心而能夠在垂直方向上轉動地作安裝。因應於旋轉盤301之轉動,水平旋轉框體300係在水平方向上轉動,伴隨於此,由投影透鏡12所致之投影方向係成為在水平方向上而改變。
圖26,係對於台座302之外觀之例作展示。台座302,係具備有旋轉盤301。旋轉盤301,係在背面側處安裝有齒輪304。旋轉盤301,係成為藉由從後述之驅動部而透過齒輪304所傳導而來之旋轉,而以軸303作為中心並在水平方向上轉動。又,台座302,係於內部設置有電路部之各種基板和電源部等。又,係設為在台座302之側面中的其中一個側面處,被設置有操作部(未圖示)者。將被設置有此操作部之台座302的側面,稱作第1面。
圖27,係為對於旋轉盤301而從背面側作了觀察之圖。驅動部313,係將旋轉傳導至齒輪304處,並使旋轉盤301轉動。更詳細而言,驅動部313,係具備有例如身為步進馬達之馬達320,並且具備有齒輪群,該齒輪群,係包含藉由馬達320之旋轉軸而被直接驅動之蝸輪321、將由蝸輪321所致之旋轉作傳導的齒輪322、和將從齒輪322所傳導而來之旋轉傳導至旋轉盤301之齒輪304處的齒輪323。藉由以此齒輪群來將馬達320之旋轉傳導至齒輪304處,係能夠使旋轉盤301因應於馬達320之旋轉來作旋轉。旋轉盤301之旋轉速度,係依據馬達 320之旋轉速度和齒輪群之齒輪比而決定。
相對於旋轉盤301,係設置有突起312a以及312b。藉由使用未圖示之光遮斷器等來檢測出此突起312a以及312b,係能夠得知相對於基準方向之旋轉盤301的方向。
在本第2實施形態中,為了易於進行說明並理解,係將筒30,設為並不進行垂直方向之轉動,而為藉由旋轉盤301之轉動來使投影透鏡12在水平方向上轉動者。又,當投影透鏡12之投影方向為相對於台座302之具備有操作部之側面(第1面)而朝向垂直方向的情況時,將由投影透鏡12所致之水平方向的投影角設為投影角0°,並將此投影角0°之姿勢設為初期狀態。由投影透鏡12所致之投影角,係設為當從旋轉盤301之上面側來作觀察的情況時而以逆時針方向作增加者。另外,在第2實施形態中,係將投影透鏡12之水平方向的投影角標記為投影角θ H,並與在第1實施形態中所使用之投影角θ作區分。
另外,投影機裝置1’之功能性構成、以及包含有投影透鏡12之光學系的構成,由於係與上述之圖4中所示的電路部以及光學引擎部110共通,因此係省略說明。於此,在第2實施形態中,圖4中之旋轉機構部105,係設為包含有使用圖27所作了說明的驅動部313、突起312a以及312b、還有未圖示之光遮斷器者。光遮斷器之輸出,係被供給至圖4之旋轉控制部104處。又,驅 動部313之馬達320,係藉由從圖4之旋轉控制部104所供給而來的驅動脈衝122,而被作驅動。又,旋轉控制部104,係藉由對於驅動脈衝122作計數,而導出水平方向之投影透鏡12的投影角θ
針對由第2實施形態所致之投影機裝置1’的動作,參考圖4之構成並作概略性說明。以下,筒30,係作為並不進行垂直方向之轉動者來作說明。
例如被整形為特定之畫像尺寸的畫像資料,係作為輸入畫像資料120而被輸入至投影機裝置1’中。於此,輸入畫像資料120之畫像尺寸,係設為寬幅為較顯示元件114之寬幅而更大者。此輸入畫像資料120,係經由畫像切出部100而被儲存在記憶體101中。圖28A、圖28B以及圖28C,係對於由第2實施形態所致之被儲存在記憶體101中之輸入畫像資料120、和畫像切出部100因應於畫像控制部103之指定而從輸入畫像資料120所切出的投影畫像資料331a、331b以及331c,此些之間的關係作模式性展示。
在投影角0°時,畫像控制部103,係依據由旋轉控制部104所取得之投影角θ的資訊,而對於畫像切出部100指定被儲存在記憶體101中之輸入畫像資料120的切出區域。例如,在投影角0°時,畫像控制部103,係對於畫像切出部100,而從輸入畫像資料120之左端的位置2800起,來將與顯示元件114之有效顯示區域相對應的寬幅之畫像區域331a指定為切出區域。
畫像切出部100,係從被儲存在記憶體101中之輸入畫像資料120而將被指定為切出區域之畫像區域331a切出,並作為畫像資料而輸出。此畫像資料,係經由畫像處理部102而被被供給至驅動顯示元件114之驅動電路處。驅動電路,係依據被供給之畫像資料來驅動顯示元件114。藉由此,而對於牆壁或螢幕之類的被投影媒體,投影畫像區域331a之投影畫像。
例如若是藉由使用者操作而對於操作部指示投影角θ之變更,則旋轉控制部104,係將此變更指示經由輸入控制部119來作為變更指示之命令而受訊,並依據變更指示之命令,而產生用以驅動馬達320的驅動脈衝122,並供給至旋轉機構部105處。在旋轉機構部105處,係藉由被供給而來之驅動脈衝122而驅動馬達320,旋轉盤301係作與驅動脈衝122相對應之角度的旋轉。
驅動脈衝122,係亦從旋轉控制部104而供給至畫像控制部103處。畫像控制部103,係因應於驅動脈衝122,而對於被儲存在記憶體101中之輸入畫像資料120指定切出區域。於此,畫像控制部103,係對應於與驅動脈衝相對應之投影角θ H的變化,而將以相對於畫像區域331a而在水平方向上作了x1像素之量的移動之位置2801作為左端的畫像區域331b,指定為切出區域。
畫像切出部100,係從被儲存在記憶體101中之輸入畫像資料120而將畫像區域331b切出,並作為畫像資料而輸出。此畫像資料,係經由畫像處理部102而被 供給至顯示元件114之驅動電路處,顯示元件114係被作驅動。藉由此,對於被投影媒體,畫像區域331b之投影畫像,係被投影在相對於畫像區域331a之投影畫像而作了投影角θ H之變化量的移動之位置處。
若是更進而被指示有投影角θ之變更,則同樣的,藉由旋轉控制部104之控制,旋轉盤301係作與驅動脈衝122相對應之角度之量的旋轉,投影角θ H係改變。與此一同地,藉由畫像控制部103,係對應於投影角θ H的變化,而例如將以相對於畫像區域331b而在水平方向上更進而作了x2像素之量的移動之位置2802作為左端的畫像區域331c,指定為切出區域。基於此畫像區域331c之畫像資料所得的投影畫像,係被投影至被投影媒體處。
如此這般,若依據第2實施形態之投影機裝置1’,則係能夠將寬幅為較顯示元件114之寬幅而更大的輸入畫像資料120,一面使輸入畫像資料120內之特定區域在水平方向移動一面全部作投影。
接下來,針對由本實施形態之投影機裝置1’所進行的梯形修正作說明。圖29,係為對於第2實施形態之投影機裝置1’、和將壁面2900以及壁面2901作為被投影面的情況時之投影透鏡12的主要之投影方向作展示之圖。
於此,投影方向230,係對於當投影機裝置1’之投影透鏡12的光軸和壁面2900之間所成之角度為直 角的情況時之方向作展示,並將此時之投影角θ H設為0°。在圖29中,投影機裝置1’之投影透鏡12的投影角θ,係設為在圖29中以逆時間方向而以正數來增加者。
投影方向2911,係為身為具有特定之角度並相連的被投影面之壁面2900和壁面2901之間的邊界之方向。在圖29之例中,此特定之角度係為90°。投影方向2910,係為當在被投影於壁面2900上並作顯示的四角形之投影畫像中,相當於與身為投影畫像之移動方向的左右方向相垂直之方向的一對之邊中的第1邊之左邊為與壁面2900和壁面2901之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡12的投影方向。
投影方向2913,係為當壁面2901之投影畫像的上述一對之邊中的相當於第2邊之右邊為與壁面2900和壁面2901之間的邊界略一致的情況時之投影透鏡12的投影方向。投影方向2914,係為投影機裝置1’之正左橫方向的壁面2901之方向,並為投影透鏡12之光軸和壁面2901成為直角的狀態。此時之投影角θ H,係成為90°。
圖4之邊界記憶部109,係將投影方向2910時之投影角作為邊界開始角度而記憶,並將投影方向i時之投影角作為邊界角度而記憶,且將投影方向2913時之投影角作為邊界結束角度而記憶。
在本實施形態中,係與第1實施形態相同,在使投影機裝置1’起動並進行所期望之內容的畫像之投影前,使用者係實行初期設定作業。在此初期設定作業中, 使用者係在對於進行所期望之內容的畫像之投影時的所期望之縮放倍率作了設定的狀態下,一面將任意之畫像資料的畫像作投影,一面使投影透鏡12之投影方向在壁面2900上而從投影方向230之狀態起來朝向壁面2901逐漸作轉動。
並且,藉由在每次之到達了將與身為投影畫像之移動方向的左右方向相垂直之方向的一對之邊中的相當於第1邊之左邊為與壁面2900和壁面2901之間的邊界略一致之投影方向2910、投影畫像之此些之一對之邊中的相當於第2邊之右邊為與壁面2900和壁面2901之間的邊界略一致之投影方向2913、光軸為與邊界略一致之投影方向2911的各個處之時間點,而在操作部14處壓下特定之鍵等,當登記部118受訊了鍵被壓下之事件時,係將鍵壓下時間點處之投影角θ H,分別作為邊界開始角度、邊界角度、邊界結束角度,而登記在邊界記憶部109中。
本實施形態之梯形調整部107,係與第1實施形態相同的,從旋轉控制部104而逐次受訊現在之投影角θ H。又,梯形調整部107,係基於被保存在邊界記憶部109中之資訊,來在所受訊了的投影角θ H成為「直到邊界開始角度為止」、「從邊界開始角度起直到邊界角度為止」、「從邊界角度起直到邊界結束角度為止」以及「邊界結束角度之後」的各個角度範圍中,調整在各角度範圍中之相對於梯形形變的修正量。
在本第2實施形態中之修正係數,係基於當 並不進行梯形修正的情況時而被投影並作顯示的投影畫像之左邊的長度和右邊的長度之比值的倒數所導出者。
本第2實施形態之投影機裝置1’的梯形調整部107,例如在從投影角θ H為0°起直到邊界開始角度為止,係基於因應於投影角θ H所導出之修正係數,來逐漸進行為了將被投影在壁面2900上並顯示之投影畫像的形狀保持為略長方形而將對於梯形形變之修正量逐漸增大的調整。
接著,投影機裝置1’之梯形調整部107,係隨著投影角θ H從邊界開始角度起而一直被變更至邊界角度處,來基於因應於投影角θ H所導出之修正係數,來逐漸進行將對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整。又,梯形調整部107,係隨著投影角θ H從邊界角度起而一直被變更至邊界結束角度處,來基於因應於投影角θ H所導出之修正係數,來逐漸進行將對於梯形形變之修正量逐漸增大的調整。如此這般,在投影角θ H之從邊界開始角度起直到邊界結束角度為止的角度範圍中,被投影在壁面上並作顯示之投影畫像的形狀之連續性係被保持。
之後,投影機裝置1’的梯形調整部107,係隨著投影角θ H成為較邊界結束角度而更大,而基於因應於投影角θ H所導出之修正係數,來逐漸進行為了將被投影在壁面上並顯示之投影畫像的形狀再度保持為略長方形而將對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整。
於此,梯形調整部107,係與第1實施形態相 同的,基於投影角θ H來判定投影方向,並根據該投影方向之判定,來決定對於梯形形變所進行的梯形修正之修正方向。於此,修正方向,係為代表對於畫像資料之左邊或者是右邊之何者來進行壓縮一事者。而,梯形調整部107,係將在上述之各投影角θ H乃至該角度範圍中之修正係數,基於修正方向而導出。
本實施形態之梯形修正部108,係將對應於投影畫像之左邊、右邊的畫像資料之左邊、右邊的各長度,依據修正係數來進行修正,藉由此,而進行對於投影畫像之梯形形變作修正的梯形修正。
圖30A、圖30B以及圖30C,係為對於在將畫像資料投影至圖29中所示的壁面2900、壁面2901之被投影面上的情況時之梯形修正作說明之圖。
圖30A,係對於並不進行梯形修正的情況時之投影畫像的形狀作展示。在圖30A中,形狀3000係為投影方向230處之投影畫像的形狀,形狀3001係為投影方向2910處之投影畫像的形狀,形狀3002係為投影方向2911處之投影畫像的形狀,形狀3003係為投影方向2913處之投影畫像的形狀,形狀3004係為投影方向2914處之投影畫像的形狀。就算是在使投影透鏡朝向水平方向轉動並將投影畫像作投影的情況時,亦同樣的,若是並不進行梯形修正,則如同在形狀3001以及3003中所示一般,在投影畫像中係會產生梯形形變。
圖30B,係對於梯形修正後的畫像資料之畫 像的形狀之例作展示。在圖30B中,形狀3010、3011、3012、3013以及3014的各個,係對於在圖29中之相對於投影方向230、2910、2911、2913以及2914之各個的投影對象之畫像資料的畫像之形狀作展示。
圖30C,係為針對基於施加了由梯形修正部108所致之梯形形變之修正後的畫像資料,而被投影在被投影媒體上並作顯示的投影畫像之形狀的例作展示。在圖30C中,形狀3020、3021、3022、3023以及3024的各個,係對於藉由圖29中之投影方向230、2910、2911、2913以及2914之各個而被投影在被投影面上並作顯示之投影畫像形狀作展示。
在投影角0°之初期狀態之投影方向230的情況時,作為畫像資料之畫像的形狀3010,係形成有將修正係數設為了1、亦即是將對於梯形形變之修正量設為0的長方形形狀。而,在被投影面上,係成為被顯示有長方形之形狀3020的投影畫像。
之後,隨著投影角θ H之增加,梯形調整部107,係為了將被顯示在被投影面上之投影畫像保持為長方形,而將修正係數從1起來逐漸縮小,以將對於梯形形變之修正量逐漸增大。亦即是,在畫像資料之畫像的梯形形狀中,隨著投影角θ H之增加,係以使左邊的長度成為較右邊的長度而更短的方式來作改變。
又,當投影角成為與投影畫像之左邊會和壁面2900以及壁面2901之間的邊界略一致的邊界開始角度 相對應之投影方向2910的情況時,係被形成有畫像資料之畫像的形狀3011。此形狀3011,係為在投影角θ H從初期狀態起直到到達此邊界開始角度為止的角度範圍中而修正量為最大、亦即是左邊之長度和右邊之長度間的差為最大之梯形形狀。
之後,梯形調整部107,係逐漸使修正係數接近於1並進行相較於形狀3011時而使對於梯形形變之修正量逐漸縮小的調整,並藉由梯形修正部108來進行梯形修正。亦即是,梯形修正部108,係對於在邊界開始角度的情況時之梯形修正,而藉由使梯形調整部107將修正量逐漸縮小,來將對於畫像資料之梯形修正逐漸解除。
又,當投影角θ H成為了投影方向2911、亦即是成為了相當於壁面2900與壁面2901之間的邊界之方向的邊界角度的情況時,梯形調整部107,係將修正係數設為1(-1),而將對於梯形形變之修正量設為0,亦即是將對於畫像資料之梯形修正完全解除,而再度投影長方形形狀之畫像資料的畫像之形狀3012。藉由此,與上述之第1實施形態相同的,投影畫像3022,係如圖30C中所示一般,雖然被投影在被投影媒體上並作顯示之投影畫像係並不會成為長方形形狀,但是係成為能夠使該形狀作連續性變化。
之後,隨著通過邊界角度而投影角θ H逐漸增加,梯形調整部107,係將修正係數從-1起來逐漸增大,以將對於梯形形變之修正量逐漸增大。亦即是,在畫像資 料之畫像的梯形形狀中,隨著投影角θ H之增加,係以使左邊的長度成為較右邊的長度而更長的方式來作改變。另外,此時,由於修正係數係從-1起而逐漸變大,因此,梯形修正部108,係進行與用以對於被投影在壁面上之投影畫像所進行的梯形修正相反之梯形修正。
又,當投影角θ H成為與投影畫像之右邊(距離投影機裝置1’而較遠之邊)會和壁面2900以及壁面2901之間的邊界略一致的邊界結束角度相對應之投影方向2913的情況時,係被形成有畫像資料之畫像的形狀3013。此形狀3013,係為在投影角θ H從第1邊界結束角度起直到其之後的90°為止的角度範圍中而修正量為最大、亦即是左邊之長度和右邊之長度間的差為最大之梯形形狀。
藉由設為上述構成,在投影角θ H為較邊界開始角度更大並較邊界結束角度更小的角度範圍中,係能夠使被投影在被投影媒體上並作顯示之投影畫像的形狀連續性地作變化。
之後,當投影角θ H成為了投影方向2914,亦即是成為壁面2901之相當於投影機裝置1’之正橫方向之90°的情況時,作為畫像資料之畫像的形狀3014,係形成有將修正係數設為了1、亦即是將對於梯形形變之修正量設為0的長方形形狀。而,在被投影面上,係成為被顯示有長方形之形狀3024的投影畫像。
進而,雖然亦能夠使包含投影透鏡12之筒部 朝向左方而旋轉,但是,修正動作係只要進行與從投影方向230起直到投影方向234為止的修正相反之修正即可。
如此這般,在本第2實施形態中,係使包含投影透鏡12之筒30一面朝向水平方向轉動一面投影畫像,此時,梯形調整部107以及梯形修正部108,係在投影透鏡12之投影角θ H成為從當投影畫像之左邊為和壁面2900以及壁面2901之間的邊界略一致之投影方向的邊界開始角度起直到朝向上述邊界之投影方向的邊界角度為止的期間中,使對於梯形形變之修正量漸減,並且在投影角成為從邊界角度起直到投影畫像之右邊會與上述邊界略一致之投影方向的邊界結束角度為止的期間中,使對於梯形形變之修正量漸增。因此,就算是在2個被投影面(壁面2900、壁面2901)之邊界處,亦能夠顯示順暢且安定之容易觀賞的投影畫像。
另外,由梯形調整部107所進行之修正量的導出,係藉由與在上述第1實施形態的情況時同等之手法來進行。
(第2實施形態之變形例)
在第2實施形態中,亦與第1實施形態之第1變形例相同的,係可將梯形調整部107,構成為並非為在投影角θ H嚴密地成為邊界角度的時間點處,而是在投影角θ H成為了邊界角度之近旁的角度的情況時,便將修正係數設為1或者是-1並將梯形形變修正解除。
又,在第2實施形態中,亦與第1實施形態之第2變形例相同的,可將登記部118,構成為在初期設定作業中,讓使用者對於邊界開始角度、邊界角度、邊界結束角度中之一部分的角度作指定,並根據該所指定了的角度、和投影畫像之畫角α,來算出其他的角度。
例如,係可將登記部118構成為:在初期設定作業中,使用者係藉由操作部14之鍵壓下,而對於投影畫像之左邊成為與壁面2900和壁面2901之邊界略一致時的邊界開始角度作指定,並使用畫角α,來根據邊界開始角度,而算出將壁面2900和壁面2901之邊界作為投影方向2911的邊界角度、和當投影畫像之右邊為與壁面2900和壁面2901之間之邊界略一致的投影方向2913處之邊界結束角度。相反的,亦能夠以讓使用者指定邊界結束角度,並根據邊界結束角度和畫角α來算出邊界開始角度的方式,來構成登記部118。
另外,在初期設定作業中,係亦可將登記部118構成為:讓使用者指定邊界開始角度和邊界結束角度之兩者,並使用此些之其中一者的角度和畫角α,來算出邊界角度。
或者是,亦能夠以在初期設定作業中,讓使用者僅指定邊界角度,並根據邊界角度和畫角α來算出邊界開始角度和邊界結束角度的方式,來構成登記部118。
就算是依據本第2實施形態之變形例,亦同樣的,除了能夠得到與第2實施形態相同的效果以外,在 初期設定作業中,由於係成為並不需要讓使用者對於邊界開始角度、邊界角度、邊界結束角度之全部的投影角θ H作登記,因此對於使用者而言係為便利。
第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’,係成為具備有CPU(Central Processing Unit)等之控制裝置、和ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)等之記憶裝置、以及HDD、操作部14等之硬體的構成。
又,第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之作為投影機裝置1、1’之電路部而被搭載的旋轉控制部104、畫角控制部106、畫像控制部103、畫像處理部102、畫像切出部100、梯形修正部108、梯形調整部107、登記部118,係除了藉由硬體來構成以外,亦可採用藉由軟體來實現之構成。
在藉由軟體來實現的情況中,藉由第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’而實行的畫像投影程式(亦包含畫像修正程式),係預先被組入至ROM等之中,並作為電腦程式產品而提供。
藉由第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’而實行的畫像投影程式,係亦可採用以可安裝之形式或者是可實行之形式的檔案來記錄在像是CD(Compact Disk)、軟碟(FD)、 DVD(Digital Versatile Disk)等之電腦可讀取的記錄媒體中而作提供之構成。
進而,亦可將藉由第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’而實行的畫像投影程式,儲存在被與網際網路等之網路作了連接的電腦中,並經由網路來進行下載,而提供之。又,亦可將藉由第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’而實行的畫像投影程式,構成為經由網際網路等之網路來作提供或者是發佈。
藉由第1實施形態以及第2實施形態還有該些之各別的變形例之投影機裝置1、1’而實行的畫像投影程式,係成為包含有上述之各部(旋轉控制部104、畫角控制部106、畫像控制部103、畫像處理部102、畫像切出部100、梯形修正部108、梯形調整部107、登記部118、輸入控制部119)的模組構成,作為實際之硬體,係藉由使CPU從上述ROM來將畫像投影程式讀出並實行,而將上述各部載入至主記憶裝置上,而在主記憶裝置上產生旋轉控制部104、畫角控制部106、畫像控制部103、畫像處理部102、畫像切出部100、梯形修正部108、梯形調整部107、登記部118、輸入控制部119。
雖係針對本發明之數個實施形態而作了說明,但是,此些之實施形態,係僅為作為例子所揭示者,而並非為對於發明之範圍作限定者。此些之新穎的實施形態,係能夠藉由其他之各種的形態來實施之,在不脫離發 明之要旨的範圍內,係可進行各種之省略、置換、變更。此些之實施形態或者是其之變形,係亦被包含在發明之範圍和要旨內,並且亦係被包含在申請專利範圍中所記載之發明及其均等範圍內。
1‧‧‧投影機裝置
12‧‧‧投影透鏡
14‧‧‧操作部
100‧‧‧畫像切出部
101‧‧‧記憶體
102‧‧‧畫像處理部
103‧‧‧畫像控制部
104‧‧‧旋轉控制部
105‧‧‧旋轉機構部
106‧‧‧畫角控制部
107‧‧‧梯形調整部
108‧‧‧梯形修正部
109‧‧‧邊界記憶部
110‧‧‧光學引擎部
114‧‧‧顯示元件
118‧‧‧登記部
119‧‧‧輸入控制部
120‧‧‧輸入畫像資料
122‧‧‧驅動脈衝
123‧‧‧投影角
124‧‧‧垂直同步訊號
125‧‧‧畫角
111‧‧‧光源

Claims (4)

  1. 一種投影裝置,其特徵為,具備有:投影部,係將被輸入的畫像資料變換為光,並對於具備有特定之角度而相連的第1被投影面和第2被投影面所成之被投影媒體,而以特定之畫角來作為投影畫像而進行投影;和投影方向變更部,係將前述投影部之投影方向從第1投影方向起而一直變更至第2投影方向;和投影角導出部,係將在藉由前述投影方向變更部所作了變更的投影方向上之前述投影部的投影角導出;和修正部,係因應於前述投影角導出部所導出的投影角,而對於被投影在被投影媒體上之投影畫像的梯形形變作修正,前述修正部,係當前述被導出之投影角,為在較基於朝向前述第1被投影面和前述第2被投影面之間的邊界之前述投影方向所制定的第1特定角度更大並且較基於朝向該邊界之前述投影方向所制定的第2特定角度而更小之範圍內,而被作變更的情況時,將對於該情況下之前述梯形形變的修正量,設為對於在該第1特定角度或者是該第2特定角度之至少其中一者中的前述梯形形變之修正量以下,藉由此來保持前述邊界處之形狀的連續性。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之投影裝置,其中,前述修正部,係更進而針對在前述範圍內基於朝向前述邊界之前述投影方向所制定的第3特定角度,來隨著前 述所導出之投影角從前述第1特定角度起而變更至該第3特定角度一事,而使對於前述梯形形變之修正量漸減,且隨著從該第3特定角度起而變更至前述第2特定角度一事而使對於前述梯形形變之修正量漸增。
  3. 一種畫像修正方法,其特徵為,具備有:投影步驟,係使投影部將被輸入的畫像資料變換為光,並對於具備有特定之角度而相連的第1被投影面和第2被投影面所成之被投影媒體,而以特定之畫角來作為投影畫像而進行投影;和投影方向變更步驟,係將前述投影部之投影方向從第1投影方向起而一直變更至第2投影方向;和投影角導出步驟,係將在藉由前述投影方向變更步驟所作了變更的投影方向上之前述投影部的投影角導出;和修正步驟,係因應於前述投影角導出步驟所導出的投影角,而對於被投影在被投影媒體上之投影畫像的梯形形變作修正,前述修正步驟,係當前述被導出之投影角,為在較基於朝向前述第1被投影面和前述第2被投影面之間的邊界之前述投影方向所制定的第1特定角度更大並且較基於朝向該邊界之前述投影方向所制定的第2特定角度而更小之範圍內,而被作變更的情況時,將對於該情況下之前述梯形形變的修正量,設為對於在該第1特定角度或者是該第2特定角度之至少其中一者中的前述梯形形變之修正量以下,藉由此來保持前述邊界處之形狀的連續性。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之畫像修正方法,其中,前述修正步驟,係更進而針對在前述範圍內基於對前述邊界之前述投影方向所制定的第3特定角度,來隨著前述所導出之投影角從前述第1特定角度起而變更至該第3特定角度一事而使對於前述梯形形變之修正量漸減,且隨著從該第3特定角度起而變更至前述第2特定角度一事而使對於前述梯形形變之修正量漸增。
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