專利名稱：投影式圖像顯示系統(tǒng)、投影儀、信息存儲介質(zhì)和投影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變更投影位置的投影式圖像顯示系統(tǒng)、投影儀、信息存儲介質(zhì)和圖像投影方法。
使用液晶投影儀等投影圖像時，要是圖像投影部與投影面之間存在障礙物的話，投影光碰到障礙物就會或發(fā)生影像，或障礙物遮住視線變成難以看見圖像了。
例如，家庭起居室不僅液晶投影儀等的使用者，而且該使用者的家屬也在使用。因此，使用者即使確保墻面上寬廣區(qū)域作為投影區(qū)域的場合下，有時家屬也要在墻面上配置家具、觀葉植物等，使用者打算的一部分投影區(qū)域便與家具等重疊起來了。
并且，例如，在展覽館等場所投影產(chǎn)品介紹圖像和廣告圖像的場合，往往有人進(jìn)入投影區(qū)域內(nèi)本應(yīng)沒人的區(qū)域，圖像便變成難以觀看的了。
這種場合，一般是使用者或移動液晶投影儀等，或改變液晶投影儀等的投射方向，避開障礙物投射圖像，然而為了移動液晶投影儀或改變投影方向，除花費(fèi)功夫外，還需要再實行校準(zhǔn)。
并且，使用液晶投影儀等投影圖像時，使用者有時也根據(jù)投影時的狀況，將圖像投影到自己要顯示的投影區(qū)域上。
例如，在起居室和廚房一體化房間的場合下，使用者通常將圖像投影到起居室墻面上，做飯菜時，往往要將圖像投射到廚房的墻面上。
并且，例如，進(jìn)行演示時，用右手的演示者，容易用指示棒指示將圖像顯示在從觀眾觀看在右側(cè)的一方，用左手的演示者，容易用指示棒指示將圖像顯示在從觀眾觀看在左側(cè)的一方。
這種場合，為了進(jìn)行更有效的校準(zhǔn)，以變更圖像投影位置的辦法為好，然而演示者每次變化，用手動調(diào)整投影儀的投影位置，連同實行校準(zhǔn)都要費(fèi)功夫和時間。
為了解決上述問題，本發(fā)明的投影式圖像顯示系統(tǒng)和投影儀，其特征是包括讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息的讀出裝置；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息的檢測裝置；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定裝置；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇裝置；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，使其在該投影區(qū)域顯示圖像的調(diào)整裝置；以及根據(jù)輸入圖像信息，向上述投影區(qū)域投影圖像的圖像投影裝置。
并且，本發(fā)明的信息存儲介質(zhì)，是存儲用計算機(jī)可讀取程序的信息存儲介質(zhì)，其特征是存儲用于使計算機(jī)作為控制讀出部，以讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息的讀出控制裝置；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像上色分布的檢測信息的檢測裝置；
根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定裝置；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇裝置；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，使其在該投影區(qū)域顯示圖像的調(diào)整裝置；以及根據(jù)輸入圖像信息，控制圖像投影裝置，使其向上述投影區(qū)域投影圖像的投影控制裝置起作用的程序。
并且，本發(fā)明的圖像投影方法，其特征是讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域選擇投影區(qū)域；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，使其在該投影區(qū)域顯示圖像；以及根據(jù)輸入圖像信息，向上述投影區(qū)域投影圖像。
按照本發(fā)明，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，因為能夠自動地決定障礙物(例如，桌子、觀眾等)不存在的可投影區(qū)域，使用者就能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
并且，上述投影式圖像顯示系統(tǒng)、上述投影儀和上述信息存儲介質(zhì)中，上述圖像投影裝置具有用于調(diào)整投影尺寸的投影尺寸調(diào)整裝置；上述調(diào)整裝置向上述圖像投影裝置，輸出用于控制上述投影尺寸調(diào)整裝置的投影尺寸控制信息，以在上述投影區(qū)域投影圖像也行。
并且，上述投影式圖像顯示系統(tǒng)、上述投影儀和上述信息存儲介質(zhì)中，上述投影尺寸調(diào)整裝置調(diào)整投影用的透鏡放大倍數(shù)，以成為包括由上述投影區(qū)域選擇裝置選定的投影區(qū)域的最小投影尺寸也可以。
并且，上述圖像投影方法中，控制上述圖像投影裝置，調(diào)整投影尺寸，以在上述投影區(qū)域投影圖像也可以。
由此，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，能夠自動地調(diào)整投影尺寸，因而使用者不需要自己調(diào)整投影尺寸，所以能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
特別是，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，通過調(diào)整投影用的透鏡放大倍數(shù)，使投影尺寸變成包括投影區(qū)域的最小的大小，跟以最大的投影尺寸顯示圖像的場合比較，能夠提高圖像的亮度值，顯示更鮮明的圖像。
并且，上述投影式圖像顯示系統(tǒng)、上述投影儀和上述信息存儲介質(zhì)中，上述調(diào)整裝置，也可以根據(jù)上述讀出信息對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域和作為上述圖像投影裝置一部分的空間光調(diào)制器的象素區(qū)域，調(diào)整上述輸入圖像信息，以調(diào)整圖像的大小。
并且，上述圖像投影方法中，根據(jù)上述讀出信息對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域和作為上述圖像投影裝置一部分的空間光調(diào)制器的象素區(qū)域，調(diào)整圖像的大小也可以。
由此，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，能夠自動地進(jìn)行投影對象區(qū)域與空間光調(diào)制器的象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)，因而能夠以適當(dāng)?shù)膱D像大小投影圖像。
并且，上述投影式圖像顯示系統(tǒng)、上述投影儀和上述信息存儲介質(zhì)中，上述圖像投影裝置，具有用于調(diào)整投影方向的投影方向調(diào)整裝置；上述調(diào)整裝置，向上述圖像投影裝置，輸出用于控制上述投影方向調(diào)整裝置的投影方向控制信息，以在上述投影區(qū)域投影圖像也可以。
并且，上述圖像投影方法中，控制上述圖像投影裝置，控制投影方向，以在上述投影區(qū)域投影圖像也可以。
由此，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，能夠自動地調(diào)整投影方向，因而使用者不需要自己調(diào)整投影方向，所以能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
并且，在上述投影式圖像顯示系統(tǒng)和上述投影儀中，上述讀出裝置，按規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出并輸出檢測信息；上述可投影區(qū)域決定裝置，根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影區(qū)域也可以。
并且，上述信息存儲介質(zhì)中，上述讀出控制裝置控制上述讀出部，以按規(guī)定的定時反復(fù)讀出并輸出檢測信息；上述可投影區(qū)域決定裝置，根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影區(qū)域也可以。
并且，上述圖像投影方法中，按規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出并輸出檢測信息；根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影區(qū)域也可以。
由此，投影式圖像顯示系統(tǒng)等，通過以規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出和邊緣檢測，在障礙物的位置等改變的場合，具體點(diǎn)說，例如，在觀眾與投影區(qū)域重疊起來的場合等，能夠自動地調(diào)整，使得圖像投影到?jīng)]有障礙物的投影區(qū)域上，所以使用者就能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
圖2是本實施方案的一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能框圖。
圖3是表示本實施方案的一例圖像投影順序的流程圖。
圖4是本實施方案的一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)硬件框圖。
圖5是本實施方案的另一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能框圖。
(系統(tǒng)整體說明)
以下，舉例說明家庭起居室內(nèi)配置液晶投影儀將圖像投影到墻面上的場合。


圖1是本實施方案的一例投影區(qū)域40的概略說明圖。
把墻面用作投影圖像的投影對象區(qū)域10的場合，要是存在繪畫20、觀葉植物22等障礙物的話，該部分會形成影像，就不可能適合投影圖像。
特別是，起居室因為是家屬的多個成員使用的場所，容易移動繪畫20、觀葉植物22等的位置，就難以預(yù)先固定投影區(qū)域40。
并且，例如，起居室和廚房一體化房間的場合下，通常將TV圖像投影到起居室的墻壁上，進(jìn)行烹調(diào)時可將接收的圖像投影到廚房墻壁上的話就很方便。
本實施方案中，用CCD傳感器讀出投影對象區(qū)域10進(jìn)行邊緣檢測，決定滿足規(guī)定縱橫尺寸比的多個投影區(qū)域40-1～40-3，按照使用者的選擇，決定一個投影區(qū)域40，將圖像投影到該投影區(qū)域40上。
由于采用這種方式，使用者不需要花費(fèi)又移動液晶投影儀，又手動變更投影位置和投影方向的功夫，就能夠輕松地變更投影位置。
(功能框圖的說明)其次，說明有關(guān)在用于實現(xiàn)這種功能的液晶投影儀內(nèi)裝的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能框圖。
圖2是本實施方案的一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能框圖。
投影式圖像顯示系統(tǒng)，包括傳感器60、輸入信號處理部110、校正部120、D/A轉(zhuǎn)換部180、圖像投影部190、投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130、投影區(qū)域確定部140、校準(zhǔn)信號發(fā)生部150、透鏡調(diào)整部160、以及縱橫尺寸比決定部132。
輸入信號處理部110把作為從PC(Personal Computer個人計算機(jī))等輸入的一種輸入圖像信息的模擬形式RGB信號的R1信號、G1信號、B1信號，轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的R2信號、G2信號、B2信號。
并且，輸入信號處理部110，包括進(jìn)行這種模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換部112，以及作為調(diào)整圖像位置和尺寸的調(diào)整裝置一部分的圖像位置尺寸調(diào)整部114。
另外，投影式圖像顯示系統(tǒng)中，只使用數(shù)字形式的RGB信號的場合，就不需要A/D轉(zhuǎn)換部112和D/A轉(zhuǎn)換部180。
并且，校準(zhǔn)信號發(fā)生部150生成校準(zhǔn)圖像的顯示中所用數(shù)字形式的R2信號、G2信號、B2信號。
這樣，采用液晶投影儀內(nèi)部生成校準(zhǔn)信號的辦法，無須從PC等外部輸入裝置將校準(zhǔn)信號輸入液晶投影儀，在液晶投影儀單體就能進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，也可以不設(shè)置校準(zhǔn)信號發(fā)生部150，而從PC等輸入校準(zhǔn)圖像信號。
并且，校正部120按照輸入信號處理部110或校準(zhǔn)信號發(fā)生部150來的R2信號、G2信號、B2信號，校正基于液晶投影儀的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的色溫等，作為R3信號、G3信號、B3信號輸出。
并且，D/A轉(zhuǎn)換部180把校正部120來的R3信號、G3信號、B3信號，轉(zhuǎn)換為模擬形式的R4信號、G4信號、B4信號。
并且，圖像投影部190，包括驅(qū)動部191、空間光調(diào)制器192、投影尺寸調(diào)整部193、投影方向調(diào)整部194、以及透鏡195。
驅(qū)動部191按照D/A轉(zhuǎn)換部180來的R4信號、G4信號、B4信號，驅(qū)動空間光調(diào)制器192。而且，圖像投影部190通過空間光調(diào)制器192和透鏡195投射光源來的光。
進(jìn)而，本實施方案中，在液晶投影儀內(nèi)設(shè)有包括投影區(qū)域選擇部142、可投影區(qū)域決定部144、邊緣檢測部146、以及投影范圍掌握部148的投影區(qū)域確定部140。
投影范圍掌握部148，根據(jù)用作為讀出投影對象區(qū)域10的讀出裝置的傳感器60來的XYZ值表示的讀出信息，掌握投影對象區(qū)域10的范圍(也叫做投影范圍10A)。另外，在這里，所謂XYZ，按照由國際照明委員會(CIE)規(guī)定的國際標(biāo)準(zhǔn)，是一種設(shè)備獨(dú)立顏色。
另外，圖1中，為說明方便，以相同大小描述投影對象區(qū)域10和投影范圍10A。并且，這里所謂投影范圍10A，就是用投影光照射投影對象區(qū)域10上的范圍。
并且，邊緣檢測部146根據(jù)投影對象區(qū)域10上投影范圍10A的XYZ值，實行邊緣檢測并輸出檢測信息。
并且，可投影區(qū)域決定部144根據(jù)檢測信息和由縱橫尺寸比決定部132決定的縱橫尺寸比(例如，16∶9，4∶3等)，決定投影對象區(qū)域10上投影范圍10A之內(nèi)繪畫20等障礙物不存在，而且，決定滿足縱橫尺寸比的規(guī)定大小以上的投影區(qū)域40-1～40-3。圖1中，為了簡單地進(jìn)行說明起見，圖解表示代表性的3個投影區(qū)域40-1～40-3，但是實際上可求出更多的投影區(qū)域40。并且，有時只求出一個投影區(qū)域40。而且，可投影區(qū)域決定部144掌握由最外側(cè)投影區(qū)域的邊界線包圍的部分作為可投影區(qū)域30。
另外，對于存在不與其它投影區(qū)域重合的投影區(qū)域的場合，掌握多個可投影區(qū)域30。
并且，投影區(qū)域選擇部142，根據(jù)用于從包括在可投影區(qū)域30的多個投影區(qū)域40-1～40-3中選擇1個投影區(qū)域40的使用者來的選擇指示(例如，由液晶投影儀的遙控器的指示等)，選擇1個投影區(qū)域40。
并且，作為調(diào)整裝置一部分的透鏡調(diào)整部160，把用于調(diào)整透鏡195放大倍數(shù)的投影尺寸控制信息送給投影尺寸調(diào)整部193，使圖像投影到由投影區(qū)域選擇部142選定的投影區(qū)域40。
并且，投影尺寸調(diào)整部193，根據(jù)該投影尺寸控制信息，調(diào)整透鏡195的放大倍數(shù)調(diào)整投影尺寸。
并且，作為調(diào)整裝置一部分的投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130，根據(jù)由投影范圍掌握部148掌握的投影對象區(qū)域10上投影范圍10A和由投影區(qū)域選擇部142選定的投影區(qū)域40，對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域10上投影范圍10A內(nèi)的投影區(qū)域40和空間光調(diào)制器192的象素區(qū)。具體點(diǎn)說，投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130求出投影對象區(qū)域10上的投影范圍10A與空間光調(diào)制器192的象素區(qū)之比率。
并且，代替該辦法，投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130將投影范圍10A上的坐標(biāo)(傳感器60受光元件上的坐標(biāo))對應(yīng)加到投影圖像(校準(zhǔn)圖像)上的坐標(biāo)上也行。投影圖像上的坐標(biāo)因為是可借助于規(guī)定的變換，變換為空間光調(diào)制器192的象素區(qū)上的坐標(biāo)。
另外，投影圖像上的某象素與顯示該象素的空間光調(diào)制器192的象素部分的對應(yīng)關(guān)系，對于圖像投影部190是已知的。
并且，圖像位置尺寸調(diào)整部114，根據(jù)由投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130求出的比率和在由投影區(qū)域選擇部142選定的投影區(qū)域40的投影對象區(qū)域10上投影范圍10A的位置信息，調(diào)整輸入圖像信息，以便調(diào)整圖像的位置和尺寸。
(圖像處理流程的說明)接著，用流程圖說明利用其各個部分的圖像處理流程。
圖3是表示本實施方案的一例圖像投影順序的流程圖。
首先，傳感器60，在圖像的非顯示時，即，在沒有什么顯示的狀態(tài)或顯示全部黑色圖像的狀態(tài)下，讀出投影對象區(qū)域10，測量該圖像的各象素(即，傳感器60輸出該圖像的測定值的傳感器60內(nèi)象素)的XYZ值(步驟S1)。
而且，透鏡調(diào)整部160把用于調(diào)整透鏡195放大倍數(shù)的投影尺寸控制信息送給投影尺寸調(diào)整部193，以使圖像尺寸變成最大。并且，校準(zhǔn)信號發(fā)生部150生成校準(zhǔn)信號(R2、G2、B2)，以表示全面白色的圖像。
這樣一來，液晶投影儀以最大圖像尺寸顯示白色圖像，傳感器60測量投影對象區(qū)域10上所顯示的白色圖像的各象素(即，傳感器60輸出該白色圖像測定值的傳感器60內(nèi)象素)的XYZ值(步驟S2)。
同樣，透鏡調(diào)整部160把用于調(diào)整透鏡195放大倍數(shù)的投影尺寸控制信息輸出給投影尺寸調(diào)整部193，以使圖像尺寸變成最小。并且，校準(zhǔn)信號發(fā)生部150生成校準(zhǔn)信號(R2、G2、B2)，以表示全面白色的圖像。
這樣一來，液晶投影儀以最小圖像尺寸顯示白色圖像，傳感器60測量投影對象區(qū)域10上所顯示的白色圖像的XYZ值(步驟S3)。
而且，投影范圍把握部148，根據(jù)非顯示時測出的XYZ值與最大尺寸下測出的XYZ值的差分和非顯示時測出的XYZ值與最小尺寸下測出的XYZ值的差分，掌握最大和最小的投影范圍10A(步驟S4)。這時，例如，只要使具有5cd/m2以上差分的象素成為包括在投影對象區(qū)域10上投影范圍10A內(nèi)的象素就行。另外，也可以利用非顯示時的投影對象區(qū)域10上投影范圍10A的讀出信息來代替黑色校準(zhǔn)圖像顯示時的讀出信息(XYZ值)。
邊緣檢測部146根據(jù)非顯示時測出的XYZ值，實行邊緣檢測處理(步驟S5)。
而且，可投影區(qū)域決定部144，根據(jù)縱橫尺寸比決定部132來的圖像縱橫尺寸比和邊緣檢測部146來的邊緣檢測數(shù)據(jù)，決定可投影區(qū)域30(即，包括至少1個投影區(qū)域40的區(qū)域)(步驟S6)。具體點(diǎn)說，可投影區(qū)域決定部144，從該范圍的左上方向右下方，檢測投影范圍10A內(nèi)的邊緣檢測數(shù)據(jù)，特定滿足所要求的縱橫尺寸比的最大區(qū)域(即，1個投影區(qū)域40)。例如，象圖1所示的可投影區(qū)域30的那樣變成了多角形這樣的場合，選取多個投影區(qū)域40-1～40-3。
投影區(qū)域確定部140將表示由可投影區(qū)域決定部144選取的多個投影區(qū)域40-1～40-3的信息，送給輸入信號處理部110，圖像投影部190投影選擇用圖像，用于由使用者從該多個投影區(qū)域40-1～40-3中選擇1個投影區(qū)域40。這時，輸入信號處理部110只要存儲用于生成選擇用圖像的圖像信息就行。
而且，投影區(qū)域選擇部142，按照規(guī)定的基準(zhǔn)(例如，最上、最下、最左、最右等)或使用者的指示，從多個投影區(qū)域40-1～40-3中選擇1個投影區(qū)域40，投影范圍10A包括選定的投影區(qū)域40，而且，決定透鏡放大倍數(shù)，使得投影范圍10A變?yōu)樽钚〉耐队俺叽?步驟S7)。
另外，這樣應(yīng)用最小的投影尺寸，是因為與最大投影尺寸比較能夠提高亮度值的緣故。當(dāng)然，投影尺寸可不為最小。
透鏡調(diào)整部160生成投影尺寸控制信息，使透鏡變?yōu)樵摲糯蟊稊?shù)，投影尺寸調(diào)整部193，根據(jù)該投影尺寸控制信息，調(diào)整透鏡195的放大倍數(shù)(步驟S8)。
而且，投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130以該放大倍數(shù)對應(yīng)協(xié)調(diào)投影區(qū)域40和空間光調(diào)制器192的象素區(qū)域(步驟S9)。這時，以圖像信號表現(xiàn)的圖像全部范圍，既可以使圖像縮小尺寸使其投影到選定的投影區(qū)域40上，以圖像信號表現(xiàn)的圖像的一部分，又可以使圖像微調(diào)使其投影到選定的投影區(qū)域40上。
而且，圖像位置尺寸調(diào)整部114，根據(jù)該對應(yīng)協(xié)調(diào)，調(diào)整數(shù)字轉(zhuǎn)換后的輸入圖像信號輸出數(shù)字信號(R2、G2、B2)，以便調(diào)整圖像的位置和尺寸。
進(jìn)而，對于數(shù)字信號(R2、G2、B2)，校正部120進(jìn)行色溫的調(diào)整，D/A轉(zhuǎn)換部180進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，輸出模擬信號(R4、G4、B4)。
驅(qū)動部191按照模擬信號(R4、G4、B4)，驅(qū)動空間光調(diào)制器192，投影尺寸調(diào)整部193，調(diào)整透鏡195的放大倍數(shù)。
這樣一來，圖像投影部190調(diào)整圖像的位置和尺寸，將圖像投影到投影區(qū)域40上(步驟S10)。
如以上那樣，按照本實施方案，因為液晶投影儀能夠自動地決定障礙物(例如，桌子、觀眾等)不存在的可投影區(qū)域30，所以使用者就能夠更方便地進(jìn)行投影區(qū)域40的變更。
例如，起居室和廚房一體化房間的場合，使用者通常將圖像投影到起居室的墻壁上，做飯菜時往往將圖像投影到廚房的墻壁上。
即使這種場合，按照本實施方案，使用者可以簡單地切換向起居室和向廚房的投影。
并且，例如，進(jìn)行演示時，用右手的演示者，容易用指示棒指示將圖像顯示在從觀眾觀看在右側(cè)的一方，用左手的演示者，容易用指示棒指示將圖像顯示在從觀眾觀看在左側(cè)的一方。
即使這種場合，按照本實施方案，使用者不費(fèi)手動調(diào)整投影儀投影位置的功夫，就能夠?qū)D像投影到使用者理想的位置。
并且，按照本實施方案，投影式圖像顯示系統(tǒng)能夠自動地調(diào)整投影尺寸，因而不需要自己調(diào)整投影尺寸，所以可以更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
進(jìn)而，按照本實施方案，投影式圖像顯示系統(tǒng)能夠自動地進(jìn)行投影對象區(qū)域10上投影范圍10A和空間光調(diào)制器192的象素區(qū)的對應(yīng)協(xié)調(diào)，所以能夠在適合的位置上以適當(dāng)?shù)膱D像大小投影圖像。
(硬件的說明)另外，就用于上述各部分的硬件而言，例如，可應(yīng)用以下的硬件。
圖4是本實施方案的一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)硬件框圖。
例如，就A/D轉(zhuǎn)換部112來說，例如A/D轉(zhuǎn)換器930等；就D/A轉(zhuǎn)換部180來說，例如D/A轉(zhuǎn)換器940等；就驅(qū)動部191來說，例如存儲驅(qū)動液晶光閥驅(qū)動器的ROM960等；就空間光調(diào)制器192來說，例如液晶板920、液晶光閥等；就校正部120、投影區(qū)域選擇部142、可投影區(qū)域決定部144、邊緣檢測部146、投影范圍掌握部148、投影區(qū)域象素區(qū)對應(yīng)協(xié)調(diào)部130、縱橫尺寸比決定部132、透鏡調(diào)整部160來說，例如圖像處理電路970、CPU910等；就校準(zhǔn)信號發(fā)生部150來說，例如RAM950等；就投影尺寸調(diào)整部193來說，一般性的透鏡變焦距機(jī)構(gòu)等；就投影方向調(diào)整部194來說，一般性的方向控制機(jī)構(gòu)等；就傳感器60來說，可使用可能的傳感器，例如CCD傳感器、CMOS傳感器等的多象素傳感器等導(dǎo)出其XYZ值來實現(xiàn)。另外，其各部分都是可以通過系統(tǒng)總線980互相交換信息。并且，其各部分既可以象電路那樣硬件性地實現(xiàn)，又可以象驅(qū)動器那樣軟件性地實現(xiàn)。
并且，也可以是液晶投影儀內(nèi)的計算機(jī)從信息存儲介質(zhì)300讀出程序，實現(xiàn)其各部分功能。
并且，就信息存儲介質(zhì)300來說，可以應(yīng)用例如，CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，其信息的讀出方式既可以是接觸方式，也可以是非接觸方式。
并且，也可以采用通過網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)裝置等下載用于實現(xiàn)上述各功能的程序而不用信息存儲介質(zhì)300的辦法，實現(xiàn)上述的各功能。
(變形例)例如，上述的實施方案中，可投影區(qū)域決定部144，基于邊緣檢測部146來的讀出圖像的邊緣檢測信息決定可投影區(qū)域30，然而基于邊緣檢測信息以外的信息決定可投影區(qū)域30也行。例如，可投影區(qū)域決定部144，基于讀出圖像上的色分布決定可投影區(qū)域30也行。
即，例如在圖1中，因為讀出圖像之中觀葉植物22等障礙物部分的XYZ值與可投影區(qū)域30的XYZ值不同，只要掌握表示色彩的XYZ值分布，就能夠選取可投影區(qū)域30。以下，具體地說明根據(jù)色分布對可投影區(qū)域30的選取方法。
圖5是本實施方案的另一例液晶投影儀內(nèi)的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能框圖。
本實施方案中，采用輸出表示傳感器60來的讀出圖像(也可以是讀出圖像全體中的一部分。)中色分布的檢測信息的色分布檢測部147來代替邊緣檢測部146，并采用可投影區(qū)域決定部145來代替可投影區(qū)域決定部144。
在利用圖3說過的投影范圍掌握部148的處理(步驟S4)后，色分布檢測部147根據(jù)非顯示時的讀出圖像之中圖像尺寸最大時的投影范圍相當(dāng)部分的讀出信息(XYZ值)，檢測投影范圍10A的色分布。
更具體點(diǎn)說，色分布檢測部147對各個規(guī)定的圖像處理單位(例如，由縱橫一定象素構(gòu)成的象素區(qū)段、1個象素等)，生成X值、Y值、Z值的直方圖(histogram)(頻率分布)。
而且，色分布檢測部147檢測在X值的頻率分布中主頻率的X值范圍(XP1～XP2)。并且，色分布檢測部147對于Y值和Z值也同樣，檢測主頻率的Y值范圍(YP1～YP2)，主頻率的Z值范圍(ZP1～ZP2)。另外，該范圍是任意的，例如，X值、Y值、Z值都可以是相同范圍，又可以是各自不同。
而且，色分布檢測部147把這些色分布的檢測信息(XP1～XP2、YP1～YP2、ZP1～ZP2)輸出到可投影區(qū)域決定部145。
可投影區(qū)域決定部145，根據(jù)縱橫尺寸比決定部132來的圖像縱橫尺寸比和色分布檢測部147來的色分布檢測信息，決定可投影區(qū)域30。
更具體點(diǎn)說，可投影區(qū)域決定部145，對讀出圖像之中與投影范圍10A相當(dāng)?shù)牟糠值淖x出信息，選取具有與色分布檢測部147來的X值范圍(XP1～XP2)相當(dāng)?shù)腦值的區(qū)域AX。另外，讀出信息具有各自坐標(biāo)位置(縱坐標(biāo)位置、橫坐標(biāo)位置、X值、Y值、Z值)。所以，可投影區(qū)域決定部145，可把X值作為檢索關(guān)鍵，掌握具有該X值的坐標(biāo)的縱坐標(biāo)位置和橫坐標(biāo)位置，就能夠選取區(qū)域AX。對于Y值、Z值也同樣選取相當(dāng)?shù)膮^(qū)域AY、AZ。
按照這樣的順序，可投影區(qū)域決定部145選取具有與X值的范圍(XP1～XP2)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域AX、具有與Y值的范圍(YP1～YP2)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域AY、具有與Z值的范圍(ZP1～ZP2)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域AZ，選取區(qū)域AX、區(qū)域AY、區(qū)域AZ重合的區(qū)域AA(例如，相當(dāng)于圖1的可投影區(qū)域30)。
這樣一來，就可選取可投影區(qū)域30。這以后的順序，進(jìn)行上述圖3的步驟S7以后的處理就行。
這樣，通過采用基于色分布的辦法，本實施方案的液晶投影儀，即使投影對象區(qū)域10的一部分受到熒光燈等環(huán)境影響的場合，也能選取不受該環(huán)境影響的(或受到該環(huán)境影響的)均勻部分之中滿足縱橫尺寸比的部分作為投影區(qū)域40。
并且，通過采用基于色分布的辦法，由于不需要進(jìn)行邊緣檢測，所以本實施方案的液晶投影儀能夠更高速(更有效的)地進(jìn)行處理。
另外，色分布的檢測辦法不限定于上述的辦法，例如，設(shè)定為基準(zhǔn)的X值、Y值、Z值的范圍，對各自的值實行不同的權(quán)重等來決定也行，采用函數(shù)來決定也行。并且，用于掌握色分布的指標(biāo)不限定于XYZ值，利用RGB值等也行。
并且，由于或者因在房外使用液晶投影儀，投影對象區(qū)域10的一部分成為天空，或者因在學(xué)校的教室里使用液晶投影儀，投影對象區(qū)域10的一部分成為玻璃窗，在投影對象區(qū)域10的一部分沒有反射液晶投影儀來的投影光的場合下，液晶投影儀也可以進(jìn)行以下的處理。
例如，液晶投影儀投影矩形圖像的場合，采用邊縮小投影范圍邊反復(fù)進(jìn)行表示該圖像四角的點(diǎn)或線等的投影和攝像，在傳感器60檢測該四角點(diǎn)等的時刻，進(jìn)行讀出圖像內(nèi)的該四角和空間光調(diào)制器192的四角坐標(biāo)的對應(yīng)協(xié)調(diào)的辦法，就可以應(yīng)用決定上述投影區(qū)域40的處理。
并且，上述的實施方案中，在進(jìn)行邊緣檢測等的場合，雖然液晶投影儀利用黑色的單色校準(zhǔn)圖像，但是例如，也可以利用表示白色的單色校準(zhǔn)圖像的讀出圖像XYZ值與黑色單色校準(zhǔn)圖像的讀出圖像XYZ值的差分值的讀出信息進(jìn)行邊緣檢測等。
由此，液晶投影儀即使是隨投影對象區(qū)域10內(nèi)的區(qū)域而受環(huán)境影響有時多少不同，也能在減少其不同的狀態(tài)下進(jìn)行色分布檢測等。
并且，例如，不僅投影尺寸，而且也可以構(gòu)成透鏡調(diào)整部160，使其對于投影方向調(diào)整部194輸出投影方向控制信息，用于控制投影方向。
由此，能夠自動地調(diào)整投影方向，因而使用者不需要自己調(diào)整投影方向，所以能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。
并且，把投影尺寸作為固定只變更投影方向也行。因此也能方便地變更投影位置。
進(jìn)而，使用者對投影區(qū)域40的選擇，也可以借助于液晶投影儀本身的按鈕或遙控器操作，也可以應(yīng)用使用者的動作指示或聲音指示。
進(jìn)而，上述的實施方案中，最初選取滿足縱橫尺寸比的1個以上投影區(qū)域40后，求出最大的可投影區(qū)域30，然而最初根據(jù)邊緣檢測數(shù)據(jù)求出沒有障礙物的可投影區(qū)域30后，選取可投影區(qū)域30內(nèi)滿足縱橫尺寸比的1個以上投影區(qū)域40也行。
并且，也可以在投影圖像時，進(jìn)行梯形失真校正和自動焦點(diǎn)調(diào)整等。
進(jìn)而，上述的實施方案中，雖然投影區(qū)域40是長方形的，但是也可以采用長方形以外的圓形等形狀。
并且，例如，也可以按規(guī)定的定時(例如，每隔規(guī)定時間、演示者的變更時間等)反復(fù)進(jìn)行圖3所示的圖像投影處理。
由此，采用按規(guī)定的定時進(jìn)行反復(fù)讀出和邊緣檢測的辦法，在障礙物的位置等變化的場合，具體點(diǎn)說，例如，在觀眾與投影區(qū)域40重合一起的場合等，能夠自動地調(diào)整液晶投影儀，使圖像投影到?jīng)]有障礙物的投影區(qū)域40上，所以使用者能夠更方便地進(jìn)行投影位置的變更。并且，也可以按照障礙物的位置決定投影區(qū)域40。
并且，除上述的液晶投影儀外，也可以將本實施方案的投影式圖像顯示系統(tǒng)，應(yīng)用于例如，作為空間光調(diào)制器使用DMD(Digital MicromirrorDevice)的投影儀等的各種投影式圖像顯示系統(tǒng)。另外，DMD是美國得克薩斯儀器公司的商標(biāo)。并且，投影儀不限定于正面投影式的，也可以是背面投影式的投影儀。
并且，除上述家庭起居室等的家庭以外，即使在會議室、醫(yī)療現(xiàn)場、廣告現(xiàn)場、教育現(xiàn)場、電影院、展覽館等的業(yè)務(wù)方面進(jìn)行圖像投影的場合，本發(fā)明也是有效的。
另外，上述的投影式圖像顯示系統(tǒng)功能，例如，也可以由液晶投影儀單體來實現(xiàn)，也可以由多個處理裝置分散(例如，用液晶投影儀和PC來分散處理)實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是包括讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息的讀出裝置；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息的檢測裝置；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定裝置；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇裝置；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，以在該投影區(qū)域顯示圖像的調(diào)整裝置；以及根據(jù)輸入圖像信息，向上述投影區(qū)域投影圖像的圖像投影裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是上述圖像投影裝置具有用于調(diào)整投影尺寸的投影尺寸調(diào)整裝置，上述調(diào)整裝置向上述圖像投影裝置，輸出用于控制上述投影尺寸調(diào)整裝置的投影尺寸控制信息，以使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
3.按照權(quán)利要求2所述的投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是上述投影尺寸調(diào)整裝置，調(diào)整投影用的透鏡放大倍數(shù)，使得包括由上述投影區(qū)域選擇裝置選定的投影區(qū)域變?yōu)樽钚〉耐队俺叽纭?br> 4.按照權(quán)利要求1～3任一項所述的投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是上述調(diào)整裝置根據(jù)上述讀出信息對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域和作為上述圖像投影裝置一部分的空間光調(diào)制器的象素區(qū)域，調(diào)整上述輸入圖像信息，以調(diào)整圖像的大小。
5.按照權(quán)利要求1所述的投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是上述圖像投影裝置具有用于調(diào)整投影方向的投影方向調(diào)整裝置，上述調(diào)整裝置向上述圖像投影裝置，輸出用于控制上述投影方向調(diào)整裝置的投影方向控制信息，以使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
6.按照權(quán)利要求1所述的投影式圖像顯示系統(tǒng)，其特征是上述讀出裝置，按規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出并輸出檢測信息，上述可投影區(qū)域決定裝置，根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影區(qū)域。
7.一種投影儀，其特征是包括讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息的讀出裝置；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息的檢測裝置；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定裝置；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇裝置；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，使其在該投影區(qū)域顯示圖像的調(diào)整裝置；以及根據(jù)輸入圖像信息，向上述投影區(qū)域投影圖像的圖像投影裝置。
8.一種信息存儲介質(zhì)，是存儲有計算機(jī)可讀取程序的信息存儲介質(zhì)，其特征是存儲用于使計算機(jī)作為控制讀出部分，以讀出投影對象區(qū)域并輸出讀出信息的讀出控制裝置；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息的檢測裝置；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定裝置；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇裝置；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，以在該投影區(qū)域顯示圖像的調(diào)整裝置；以及根據(jù)輸入圖像信息，控制圖像投影裝置，使其向上述投影區(qū)域投影圖像的投影控制裝置起作用的程序。
9.按照權(quán)利要求8所述的信息存儲介質(zhì)，其特征是上述圖像投影裝置具有用于調(diào)整投影尺寸的投影尺寸調(diào)整裝置，上述調(diào)整裝置向上述圖像投影裝置，輸出用于控制上述投影尺寸調(diào)整裝置的投影尺寸控制信息，以使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
10.按照權(quán)利要求9所述的信息存儲介質(zhì)，其特征是上述投影尺寸調(diào)整裝置，調(diào)整投影用的透鏡放大倍數(shù)，使得包括由上述投影區(qū)域選擇裝置選定的投影區(qū)域變?yōu)樽钚〉耐队俺叽纭?br> 11.按照權(quán)利要求8～10任一項所述的信息存儲介質(zhì)，其特征是上述調(diào)整裝置根據(jù)上述讀出信息對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域和作為上述圖像投影裝置一部分的空間光調(diào)制器的象素區(qū)域，調(diào)整上述輸入圖像信息，以調(diào)整圖像的大小。
12.按照權(quán)利要求8所述的信息存儲介質(zhì)，其特征是上述圖像投影裝置具有用于調(diào)整投影方向的投影方向調(diào)整裝置，上述調(diào)整裝置向上述投影控制裝置，輸出用于控制上述投影方向調(diào)整裝置的投影方向控制信息，使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
13.按照權(quán)利要求9所述的信息存儲介質(zhì)，其特征是上述讀出裝置，按規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出并輸出檢測信息，上述可投影區(qū)域決定裝置，根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影區(qū)域。
14.一種圖像投影方法，其特征是讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息；根據(jù)該讀出信息，實行邊緣檢測處理或色分布檢測處理，輸出表示讀出圖像的邊緣或讀出圖像的色分布的檢測信息；根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中不存在障礙物的可投影區(qū)域；根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域選擇投影區(qū)域；調(diào)整輸入圖像信息和圖像投影裝置的至少一方，以在該投影區(qū)域顯示圖像；以及根據(jù)輸入圖像信息，向上述投影區(qū)域投影圖像。
15.按照權(quán)利要求14所述的圖像投影方法，其特征是控制上述圖像投影裝置，調(diào)整投影尺寸，使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
16.按照權(quán)利要求14、15任一項所述的圖像投影方法，其特征是根據(jù)上述讀出信息對應(yīng)協(xié)調(diào)投影對象區(qū)域和作為上述圖像投影裝置一部分的空間光調(diào)制器的象素區(qū)域，調(diào)整圖像的大小。
17.按照權(quán)利要求14所述的圖像投影方法，其特征是控制上述圖像投影裝置并控制投影方向，使圖像投影到上述投影區(qū)域上。
18.按照權(quán)利要求14所述的圖像投影方法，其特征是按規(guī)定的定時反復(fù)進(jìn)行讀出并輸出檢測信息，根據(jù)新的檢測信息，重新決定上述可投影的區(qū)域。
全文摘要
為了更方便地進(jìn)行投影位置的變更，提供一種可能的投影式圖像顯示系統(tǒng)、投影儀、信息存儲介質(zhì)和圖像投影方法，在液晶投影儀內(nèi)設(shè)置讀出投影對象區(qū)域，輸出讀出信息的傳感器60、根據(jù)該讀出信息，輸出檢測信息的邊緣檢測部146、根據(jù)該檢測信息，決定投影對象區(qū)域之中沒有障礙物的可投影區(qū)域的可投影區(qū)域決定部144、根據(jù)使用者的選擇或規(guī)定的基準(zhǔn)，從該可投影區(qū)域，選擇投影區(qū)域的投影區(qū)域選擇部142、為了在該投影區(qū)域顯示圖像，進(jìn)行規(guī)定調(diào)整的投影區(qū)域像素區(qū)域?qū)?yīng)協(xié)調(diào)部130和透鏡調(diào)整部160、根據(jù)輸入圖像信息，向投影區(qū)域投影圖像的圖像投影部190。
文檔編號G03B21/14GK1460918SQ03136208
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月20日
發(fā)明者松田秀樹 申請人:精工愛普生株式會社