專利名稱：投影儀以及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影儀以及控制方法。
背景技術(shù)：
在變更投影儀的朝向的情況下，為了對圖像的失真(階梯型(keystone)失真、梯 形失真)進行修正，使用者通過按鈕操作投射OSD圖像并對失真進行調(diào)整。作為省略這種 按鈕操作的方法，在日本特開2005-43570號公報中記載有使用一個或者多個二軸或者三 軸的陀螺儀傳感器(gyro sensor)等檢測動作，以抑制顯示圖像的擺動的投影儀，通過對來 自CCD的攝影圖像信息進行圖像處理來決定投影儀的姿態(tài)的投影儀。
[專利文獻l]日本特開2005-43570號公報 但是，在日本特開2005-43570號公報中并未記載使用一個二軸或者三軸的陀螺 儀傳感器等的情況下的安裝方法，該結(jié)構(gòu)與CCD組合在一起的情況下的使用方法不詳。并 且，在采用僅使用CCD來檢測投影儀的動作的方法的情況下，當(dāng)CCD的拍攝范圍包含發(fā)送器 (presenter)或指示棒等時難以適當(dāng)?shù)貦z測投影儀的動作。 并且，在以梯形失真修正等圖像的調(diào)整控制作為目的的情況下，對投影儀的動作 過于敏感地反應(yīng)的情況并不優(yōu)選。例如，在使用高靈敏度的傳感器或僅檢測振動的傳感器 的情況下，會檢測到由內(nèi)置于投影儀的風(fēng)扇或揚聲器等引起的振動，從而難以適當(dāng)?shù)貦z測 投影儀的動作。進一步，當(dāng)使用同時檢測多個方向的傳感器或高靈敏度的傳感器時，與進行 圖像的調(diào)整控制的目的相比，投影儀的制造費用變得不必要地過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使用圖像傳感器和至少檢測一個方向的動作的 動作檢測傳感器按照投影儀的動作自動地進行圖像的調(diào)整控制的投影儀以及控制方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的投影儀的特征在于，該投影儀包含投射部， 其投射基于被輸入的圖像數(shù)據(jù)的圖像；圖像生成部，其生成所述圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù) 據(jù)輸出到所述投射部；圖像傳感器，其拍攝被投射的所述圖像從而生成拍攝圖像；動作檢 測傳感器，其以在與所述圖像傳感器的成像面平行的面中的與所述成像面的水平方向和垂 直方向不一致的角度配置，根據(jù)檢測到的動作生成動作信息；判定部，其判定所述動作信息 是否符合調(diào)整條件；以及控制部，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，該控制部根據(jù)所 述拍攝圖像使所述圖像生成部對所述圖像數(shù)據(jù)進行調(diào)整。 并且，本發(fā)明所涉及的投影儀的控制方法是如下的投影儀的控制方法，該投影儀 具有投射部，其投射基于被輸入的圖像數(shù)據(jù)的圖像；圖像生成部，其生成所述圖像數(shù)據(jù)并 將所述圖像數(shù)據(jù)輸出至所述投射部；圖像傳感器，其拍攝投射的所述圖像從而生成拍攝圖 像；以及動作檢測傳感器，其以在與所述圖像傳感器的成像面平行的面中且與所述成像面 的水平方向和垂直方向不一致的角度配置，根據(jù)檢測到的動作生成動作信息，所述控制方 法具備以下步驟生成所述投影儀的動作信息的步驟；判定所述動作信息是否符合調(diào)整條件的步驟；以及在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，根據(jù)拍攝被投射的圖像而得到的 所述拍攝圖像使所述圖像生成部調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)的步驟。 根據(jù)本發(fā)明，投影儀利用與圖像傳感器一體地移動的動作檢測傳感器檢測投影儀 的動作，由此，在投影儀移動的情況下，能夠自動進行圖像的調(diào)整控制。并且，根據(jù)本發(fā)明， 對于投影儀，通過判定動作信息是否符合調(diào)整條件，能夠忽視投影儀的微動，因此能夠更正 確地判定投影儀是否移動。 并且，由于圖像傳感器的成像面以拍攝被投射的圖像的朝向進行配置，因此，動作
檢測傳感器通過配置于與該成像面平行的面，能夠更適當(dāng)?shù)貦z測對拍攝造成影響的動作。 并且，動作檢測傳感器以不與圖像傳感器的成像面的水平方向和垂直方向一致的
角度配置，由此，能夠檢測與圖像傳感器的成像面平行的面內(nèi)的任意方向的動作。 并且，所述控制部也可以以根據(jù)所述動作信息符合調(diào)整條件之后且所述動作停止
的時刻的所述拍攝圖像修正所述圖像的失真的方式對所述圖像生成部進行控制。 由此，對于投影儀，通過使用動作停止后的時刻的拍攝圖像，能夠使用沒有抖動的
拍攝圖像，能夠更適當(dāng)?shù)貙D像的失真進行修正。 并且，所述動作檢測傳感器也可以生成與所述圖像傳感器的成像面的俯仰角和偏 轉(zhuǎn)角的變化有關(guān)的所述動作信息。 由此，對于投影儀，通過掌握易出現(xiàn)的俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化，能夠適當(dāng)?shù)嘏卸ㄊ?否進行了移動。 并且，所述動作檢測傳感器可以是至少檢測一個方向的角速度的陀螺儀傳感器。
由此，能夠利用簡單的結(jié)構(gòu)正確地檢測投影儀的移動。 并且，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，所述控制部使所述圖像生成部生
成校準圖像，并使所述圖像傳感器拍攝所述校準圖像從而生成所述拍攝圖像。 由此，當(dāng)存在符合調(diào)整條件的動作時，投影儀自動執(zhí)行從校準圖像的投射到圖像
的調(diào)整的步驟。 并且，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，所述控制部能夠根據(jù)所述拍攝圖 像使所述投射部進行所述投射圖像的調(diào)焦。 由此，當(dāng)存在符合調(diào)整條件的動作時，投影儀能夠自動執(zhí)行調(diào)焦。


圖1是第一實施例中的投射時的投影儀的側(cè)視圖, 圖2是第一實施例中的投射時的投影儀的俯視圖, 圖3是示出第一實施例中的圖像的一例的圖。 圖4是第一實施例中的投影儀的外觀圖。 圖5是第一實施例中的副基板的外觀圖。 圖6是第一實施例中的副基板的主視圖。 圖7是第一實施例中的投影儀的功能框圖。 圖8是示出第一實施例中的投射順序的流程圖。 圖9是第二實施例中的主基板和副基板的外觀圖, 標號說明
10 :屏幕；20 :圖像;100 :投影儀;101、102 :副基板;103 :主基板;110、H1 :陀螺 儀傳感器(動作檢測傳感器)；120 :CCD照相機(圖像傳感器)；130 :判定部；140 :存儲部； 142 :校準(calibration)圖像數(shù)據(jù);144 :拍攝數(shù)據(jù);146 :圖像數(shù)據(jù);150 :控制部;160 :圖 像生成部；170 :輸入部；190 :投射部。
具體實施例方式以下，參照附圖對將本發(fā)明應(yīng)用于投影儀中的實施例進行說明。另外，以下所示的 實施例并不對權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明的內(nèi)容進行任何限定。并且，并不限定以下的實 施例中所示的所有結(jié)構(gòu)并不一定是作為權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明的解決方法而必須的。
(第一實施例) 圖1是第一實施例中的投射時的投影儀100的側(cè)視圖。并且，圖2是第一實施例中
的投射時的投影儀100的俯視圖。并且，圖3是示出第一實施例中的圖像20的一例的圖。 投影儀100相對于水平面以角度為a的傾角向上傾斜，且相對于與屏幕10平行
的面以角度為P的傾角向右傾斜。即，投影儀10的俯仰角為a，偏轉(zhuǎn)角為13。 在這種情況下，投射到屏幕10上的圖像成為如圖3所示的圖像20那樣失真的狀
態(tài)。并且，在這種情況下，投影儀100需要對圖像20的失真進行修正。 圖4是第一實施例中的投影儀100的外觀圖。為了進行圖像20的失真的修正等，
投影儀100具有CCD照相機120。作為圖像傳感器的一種的CCD照相機120拍攝投射到屏
幕10上的圖像20以生成拍攝圖像。投影儀100使用拍攝圖像掌握圖像20的失真等以進
行圖像20的失真修正等。 并且，在本實施例中，為了檢測俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化并在符合調(diào)整條件的情況
下自動執(zhí)行圖像20的失真修正處理等，投影儀100具有陀螺儀傳感器，該陀螺儀傳感器作
為生成與俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化有關(guān)的動作信息的動作檢測傳感器發(fā)揮功能。 圖5是第一實施方式中的副基板101的外觀圖。并且，圖6是第一實施例中的副
基板101的主視圖。在投影儀100中，副基板101安裝在投射透鏡的附近。在副基板101
上安裝有CCD照相機120、陀螺儀傳感器110等。 并且，如圖6所示，陀螺儀傳感器110以相對于CCD照相機120的成像面的水平方
向(Y方向)傾斜角度9的狀態(tài)配置。即，陀螺儀傳感器110與CCD照相機120—體地移
動，且配置在與CCD照相機120的成像面平行的副基板101上，并且構(gòu)成為在以與該成像面
的水平方向和垂直方向(Z方向)不一致的角度(例如比0度大比90度小的角度、45度等)
配置于副基板101的狀態(tài)下生成動作信息(例如表示角速度的信息等)。 投影儀100構(gòu)成為判定來自于陀螺儀傳感器110的動作信息是否符合調(diào)整條件，
在符合調(diào)整條件的情況下自動地進行圖像的失真修正等。 下面對具有這種功能的投影儀100的功能塊進行說明。圖7是第一實施例中的投 影儀100的功能框圖。 投影儀100構(gòu)成為包含以下部分圖像生成部160，其生成校準圖像等；投射部 190，其投射校準圖像等；CCD照相機120，其拍攝投射的校準圖像以生成拍攝圖像；以及陀 螺儀傳感器110。 并且，投影儀100構(gòu)成還包含 下部分判定部130，其判定動作信息是否符合調(diào)整條件；控制部150，在動作信息符合調(diào)整條件的情況下，其根據(jù)拍攝圖像進行圖像的調(diào)整 控制；輸入部170，其用于從PC(個人計算機)等輸入圖像信息；以及存儲部140，其存儲校 準圖像數(shù)據(jù)142、表示拍攝圖像的拍攝數(shù)據(jù)144、表示圖像信息的圖像數(shù)據(jù)146等。
另外，投影儀100可以使用以下的硬件安裝上述各部分的功能。例如，投影儀100 可以使用CPU等安裝判定部130、控制部150，使用RAM等安裝存儲部140，使用圖像處理電 路等安裝圖像生成部160，使用輸入端子等安裝輸入部170，使用燈、液晶面板、液晶驅(qū)動電 路、透鏡等安裝投射部190。 下面，對使用陀螺儀傳感器110等的投影儀100中的圖像20的投射順序進行說 明。圖8是示出第一實施例中的投射順序的流程圖。 使用者以期望的角度將投影儀100設(shè)置于期望的位置。陀螺儀傳感器110始終 (以一定的時間間隔)生成動作信息(步驟Sl)。例如陀螺儀傳感器110檢測相對于陀螺 儀傳感器110的長度方向的旋轉(zhuǎn)方向的角速度。由此，陀螺儀傳感器110能夠檢測圖6所 示的Z方向和Y方向、即投影儀100的俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化。 判定部130根據(jù)來自于陀螺儀傳感器110的動作信息判定動作信息是否符合調(diào)整 條件(步驟S2)。例如，為了將投影儀100的微小的動作排除在對象之外，判定部130可以 在由陀螺儀傳感器110檢測到的角速度在規(guī)定值以上的情況下判定為符合調(diào)整條件。
在動作信息符合調(diào)整條件的情況下，控制部150進行圖像的調(diào)整控制。具體而言， 例如在動作信息符合調(diào)整條件之后，在角速度不足規(guī)定值的時刻、即投影儀100幾乎靜止 的時刻，控制部150對圖像生成部160進行控制使其生成校準圖像，并對CCD照相機120進 行控制使其拍攝校準圖像。 圖像生成部160按照來自于控制部150的控制命令根據(jù)校準圖像數(shù)據(jù)142生成校 準圖像，投射部190投射該校準圖像(步驟S3)。另外，作為校準圖像例如是調(diào)焦用的校準 圖像、失真修正用的校準圖像、顏色修正用的校準圖像等。 并且，CCD照相機120按照來自于控制部150的控制命令拍攝投射到屏幕10上的 校準圖像從而生成拍攝圖像，并作為拍攝數(shù)據(jù)144存儲在存儲部140中(步驟S4)。另外， 通過控制部150控制CCD照相機120和圖像生成部160，投影儀100也可以反復(fù)執(zhí)行多種校 準圖像的生成、投射、拍攝。 并且，控制部150根據(jù)拍攝數(shù)據(jù)144對投射部190進行調(diào)焦，并對圖像生成部160 進行圖像的失真修正(步驟S5)。 在圖像的調(diào)整之后，圖像生成部160根據(jù)圖像數(shù)據(jù)146生成圖像20，投射部190投 射圖像20 (步驟S6)。另外，即便是在步驟S2的判定中動作信息不符合調(diào)整條件的情況下， 投影儀100也執(zhí)行步驟S6的處理。 判定部130判定是否應(yīng)當(dāng)通過切斷100的電源等結(jié)束上述處理(步驟S7)，在應(yīng)當(dāng) 結(jié)束處理的情況下投影儀100結(jié)束處理，在應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進行處理的情況下投影儀100繼續(xù)進 行上述的處理。 如上所述，根據(jù)本實施例，對于投影儀100而言，通過利用與CCD照相機120 —體 地移動的陀螺儀傳感器110檢測投影儀100的動作，在投影儀100移動的情況下能夠自動 地進行圖像的調(diào)整控制。由此，使用者僅將投影儀IOO以期望的角度設(shè)置在期望的位置即 可，不用進行按鈕操作等就能夠使投影儀100投射合適的圖像。
并且，根據(jù)本實施例，對于投影儀100而言，通過判定動作信息是否符合調(diào)整條 件，能夠忽視投影儀100的微動，因此能夠更正確地判定投影儀100是否移動。特別地，即 便是在投影儀100中內(nèi)置有揚聲器等的情況下，投影儀100不會僅僅由于投影儀100的揚 聲器等振動而開始圖像調(diào)整處理，因此能夠更適當(dāng)?shù)亻_始圖像調(diào)整處理。
并且，根據(jù)本實施例，對于投影儀100而言，通過使用表示動作停止后的時刻的拍 攝圖像的拍攝數(shù)據(jù)144，能夠使用沒有抖動的拍攝圖像，能夠更適當(dāng)?shù)貙D像的失真進行修 正。并且，根據(jù)本實施例，對于投影儀100而言，通過掌握易出現(xiàn)的俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化， 能夠適當(dāng)?shù)嘏卸ㄊ欠襁M行了移動。 并且，根據(jù)本實施例，由于CCD照相機120的成像面以拍攝被投射的圖像的朝向進 行配置，因此，陀螺儀傳感器110被配置于與該成像面平行的面，從而能夠更適當(dāng)?shù)貦z測對 拍攝造成影響的動作。并且，根據(jù)本實施例，陀螺儀傳感器110以不與CCD照相機120的成 像面的水平方向和垂直方向一致的角度配置，由此，僅通過檢測一個方向的動作就能夠檢 測上述水平方向和垂直方向的動作。 因此，根據(jù)本實施例，投影儀100通過僅使用一個檢測一個方向的角速度的陀螺 儀傳感器110就能夠判定投影儀100是否進行了移動，因此能夠低成本且正確地自動進行 圖像的調(diào)整控制。 并且，根據(jù)本實施例，當(dāng)存在符合調(diào)整條件的動作時，投影儀100能夠自動執(zhí)行從
校準圖像的投射到圖像的調(diào)整的步驟。(第二實施例) 另外，動作檢測傳感器并不限定于檢測一個方向( 一軸)的動作的陀螺儀傳感器 110，例如也可以是檢測兩個方向(二軸)以上的動作的陀螺儀傳感器、加速度傳感器、磁傳 感器等。并且，陀螺儀傳感器110的安裝部位并不限定于副基板ioi，也可以是主基板等。
圖9是第二實施例中的主基板103和副基板102的外觀圖。在第二實施例中，上 述的檢測Y方向和Z方向的角速度的陀螺儀傳感器111安裝于投影儀100內(nèi)的主基板103。
另外，投影儀100構(gòu)成為投影儀100內(nèi)的主基板103和副基板102固定于同一個 外殼，主基板103和副基板102根據(jù)投影儀100的動作一體地移動。 即便是這種結(jié)構(gòu)，投影儀100也能夠根據(jù)投影儀100的動作自動執(zhí)行圖像失真修 正等。(其他的實施例) 另外，本發(fā)明的應(yīng)用并不限定于上述的實施例，能夠進行各種變形。例如，在上述 的實施例中，控制部150對投射部190進行調(diào)焦、對圖像生成部160進行圖像的失真修正， 但是，可以僅進行任一方的控制，也可以進行顏色的修正控制等。 并且，圖像傳感器并不限定于CCD照相機120，例如也可以是CMOS照相機等。
并且，投影儀100并不限定于液晶投影儀(透射型、LCOS等反射型)，例如也可以 是使用數(shù)字微鏡器件(digital micro mirror device)的投影儀等。并且，也可以將投影 儀100的功能分散于多個裝置(例如PC和投影儀等)進行安裝。
權(quán)利要求
一種投影儀，其特征在于，所述投影儀包含投射部，其投射基于被輸入的圖像數(shù)據(jù)的圖像；圖像生成部，其生成所述圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)輸出到所述投射部；圖像傳感器，其拍攝被投射的所述圖像從而生成拍攝圖像；動作檢測傳感器，其以在與所述圖像傳感器的成像面平行的面中的與所述成像面的水平方向和垂直方向不一致的角度配置，根據(jù)檢測到的動作生成動作信息；判定部，其判定所述動作信息是否符合調(diào)整條件；以及控制部，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，該控制部根據(jù)所述拍攝圖像使所述圖像生成部對所述圖像數(shù)據(jù)進行調(diào)整。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影儀，其特征在于，所述控制部以根據(jù)所述動作信息符合調(diào)整條件之后且所述動作停止的時刻的所述拍 攝圖像來修正所述圖像的失真的方式使所述圖像生成部調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影儀，其特征在于，所述動作檢測傳感器檢測所述圖像傳感器的成像面的俯仰角和偏轉(zhuǎn)角的變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影儀，其特征在于，所述動作檢測傳感器是檢測至少一個方向的角速度的陀螺儀傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影儀，其特征在于，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，所述控制部使所述圖像生成部生成校準圖 像，并使所述圖像傳感器拍攝從所述投射部投射的所述校準圖像從而生成所述拍攝圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影儀，其特征在于，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，所述控制部根據(jù)所述拍攝圖像使所述投射部 進行所述投射圖像的調(diào)焦。
7. —種控制方法，所述控制方法是如下的投影儀的控制方法，該投影儀具有投射部， 其根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)投射圖像；圖像生成部，其生成所述圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)輸 出至所述投射部；圖像傳感器，其拍攝被投射的所述圖像從而生成拍攝圖像；以及動作檢 測傳感器，其以在與所述圖像傳感器的成像面平行的面中且與所述成像面的水平方向和垂 直方向不一致的角度配置，根據(jù)檢測到的動作生成動作信息，其特征在于，所述控制方法具備以下步驟 生成所述投影儀的動作信息的步驟； 判定所述動作信息是否符合調(diào)整條件的步驟；以及在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，根據(jù)拍攝被投射的圖像而得到的所述拍攝圖 像使所述圖像生成部調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種能夠使用圖像傳感器和至少檢測一個方向的動作的動作檢測傳感器，根據(jù)投影儀的動作自動地進行圖像的調(diào)整控制的投影儀以及控制方法。投影儀(100)構(gòu)成為具備圖像生成部(160)，其生成校準圖像；投射部(190)，其投射所述校準圖像；CCD照相機(120)，其拍攝被投射的所述校準圖像從而生成拍攝圖像；陀螺儀傳感器(110)，其與CCD照相機(120)一體地移動，并且生成表示至少一個方向的動作的動作信息；判定部(130)，其判定所述動作信息是否符合調(diào)整條件；以及控制部(150)，在所述動作信息符合調(diào)整條件的情況下，該控制部根據(jù)所述拍攝圖像進行圖像的調(diào)整控制。
文檔編號G09G5/00GK101776837SQ20101000237
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者田中宏幸 申請人:精工愛普生株式會社