[发明专利]投影装置及投影方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影装置及投影方法。

背景技术

通常，已知一种作为图像投影装置的投影仪，将基于从个人计算机(PC)等图像输出装置输出的图像数据的图像向屏幕等被投影体投影。

若该投影仪的投射光的光轴与屏幕等被投影体的投影面垂直，则所投影的图像中不产生失真。

但是，若因为投影仪的设置角度，光轴与投影面不垂直，则图像中产生失真。

因此，例如，如日本特开2001-339671号公报所公开的那样，通常在投影仪中装入称为梯形校正功能的、用于校正图像失真的校正功能。

该失真校正功能根据以规定手法取得的、光轴相对地平面的垂直方向角度(垂直角度)与水平方向角度(水平角度)，校正投影图像的失真。

根据图14来说明该失真校正的原理。

另外，这里，分别使用v、h作为角度的参数。

角度v是投影仪1相对地平面的垂直方向的角度，角度h是投影仪1相对地平面的水平方向的角度(方向)。

另外，设被投影体(屏幕2)与地平面垂直。

水平基座3是与地平面平行的台。

x轴、y轴、z轴表示投影仪坐标系，z轴与投影仪光学系统的光轴一致。

图15A～图15C是表示该情况下的图14的投影仪坐标系与两个角度h、v的关系的细节图。

图15A的三个实线箭头是投影仪坐标系。

首先，以y轴为旋转轴，朝着箭头方向沿水平方向旋转作为第一角度的角度h。

由此，z轴与x轴分别移动到虚线箭头。

图15B的三个实线箭头是该沿水平方向旋转角度h后的投影仪坐标系。

接着，以x轴为旋转轴，朝着箭头方向沿垂直方向旋转作为第二角度的角度v。

由此，z轴与y轴分别移动到虚线箭头。

图15C的三个箭头是首先沿水平方向旋转角度h、接着沿垂直方向旋转角度v后的投影仪坐标系。

此时，x轴与水平基座3平行。

如以上那样，利用角度h与v，自由改变z轴方向、即投影仪光学系统的光轴方向(投影方向)。

另外，在如图14所示那样设置了投影仪1的情况下，在屏幕2上，如作为校正前失真四边形abcd而示出的那样，本来应以矩形显示的投影图像被显示成失真了的四边形。

另外，图14中，示出了投影仪1的z轴首先沿水平方向向右偏转角度h＝30°、之后沿垂直方向向上偏转角度v＝30°后的状态。

失真校正是如下技术，即：在校正前失真四边形abcd的内侧，设定表示为白矩形的校正后矩形a’b’c’d’，并将输入图像信息投影变换(projective transform)为该校正后矩形a’b’c’d’。

图16是表示在投影面观察这样的投影仪1的失真校正的校正前失真四边形与校正后矩形之间的关系时的图，图17是表示在输出显示元件(微镜显示元件或液晶元件等)面观察同样的关系时的图。

图16中，白矩形是校正后矩形a’b’c’d’，是图像有效部分。

斜线部分是从校正前失真四边形abcd中切取校正后矩形a’b’c’d’后剩余的图像无效部分。

点k表示投影仪光学系统的光轴贯穿投影面的位置。

图17的斜线部分与白四边形分别对应于图16的斜线部分与白矩形。

白四边形内的百分数显示表示输出显示元件的像素利用率。

h＝v＝0的中央的四边形表示无失真校正的情况，此时像素利用率为100％。

虽然存在多个失真校正的切取方法，但图16及图17是采用维持图像的纵横比(aspect ratio)不变而像素利用率提高那样的切取方法的情况下的例子。

另外，作为投影仪的规格，输出显示元件的纵横比为16:9(约1.78)，投射比(throw ratio)约为0.92，输出显示元件的光轴位置位于下边中央的上方，比下边中央高出输出显示元件高度的约20％。

其中，投射比＝投影像横宽÷投影距离，投射比的条件是在无失真校正时。

并且，投影仪1构成为，通过根据从PC等图像输出装置输入的图像的纵横比来选择使用其输出显示元件，从而能以多个纵横比投影图像。

该情况下，即便切换向投影仪1输入的图像的纵横比，失真校正也维持原来的图像纵横比、即无失真校正的纵横比。

因此，失真校正时的自由度不太大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能使失真校正时的自由度提高的投影装置及投影方法。