專利名稱：投影機(jī)及圖形圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將投影光投影到屏幕等的投影對(duì)象物上，來顯示圖像的投影機(jī)，特別是涉及具備變焦透鏡和攝像部的投影機(jī)，上述變焦透鏡可以使投影光所投影的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化，上述攝像部用來對(duì)投影對(duì)象物進(jìn)行拍攝。
背景技術(shù)：
近年來的投影機(jī)中，已為眾所周知的是，在投影透鏡內(nèi)具備變焦透鏡，通過使該變焦透鏡驅(qū)動(dòng)，來使該變焦透鏡的變焦位置發(fā)生變化，而能夠使屏幕上所形成的投影光范圍的大小可以自由變化。
另外，在將上述那種投影機(jī)設(shè)置在屏幕前方的場(chǎng)合，必須預(yù)先在投影機(jī)中，實(shí)行變焦調(diào)整、梯形矯正及聚焦調(diào)整等各種的調(diào)整，以通過從投影機(jī)投影到屏幕上的投影光，在屏幕上恰當(dāng)?shù)仫@示圖像。
但是，在具有可移動(dòng)性的投影機(jī)的場(chǎng)合，由于在每次設(shè)置投影機(jī)時(shí)，其與屏幕之間的相對(duì)位置有可能發(fā)生變化，則用戶每次不得不實(shí)行如上述的各種調(diào)整，非常繁瑣。
因此，以往中將其設(shè)為，例如，如下述的專利文獻(xiàn)1中所記述的，在投影機(jī)上設(shè)置監(jiān)視攝像機(jī)，與此同時(shí)，在將上述投影機(jī)設(shè)置在屏幕前方時(shí)，首先，通過投影機(jī)使調(diào)整用圖形圖像投影并顯示在屏幕上，并通過監(jiān)視攝像機(jī)來對(duì)顯示上述圖形圖像的屏幕進(jìn)行拍攝，對(duì)該拍攝圖像進(jìn)行解析，根據(jù)其解析結(jié)果來自動(dòng)實(shí)行上述的各種調(diào)整。
專利文獻(xiàn)1特開2000-241874號(hào)公報(bào)但是，具備這種的變焦透鏡和監(jiān)視攝像機(jī)的投影機(jī)中，在對(duì)變焦透鏡的變焦位置進(jìn)行變更，來使屏幕上的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化的場(chǎng)合下，則出現(xiàn)了如下所述的問題，該問題是因拍攝圖像上所映出的調(diào)整用圖形圖像大小的變化而引起的。
例如，可以設(shè)想上述的各種調(diào)整中，實(shí)行聚焦調(diào)整的場(chǎng)合。在投影機(jī)中，實(shí)行聚焦調(diào)整的場(chǎng)合，作為調(diào)整用圖形圖像，準(zhǔn)備縱向帶狀或者橫向帶狀的圖像，并將其投影顯示在屏幕上，通過監(jiān)視攝像機(jī)對(duì)顯示該圖形圖像的屏幕進(jìn)行拍攝，上述帶狀圖像是將多個(gè)由白色帶和黑色帶構(gòu)成的帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的。屏幕上，該調(diào)整用圖形圖像的顯示范圍則成為投影光范圍。在由拍攝而得到的拍攝圖像中，若將下述各像素的灰度等級(jí)值分別進(jìn)行取得，則白色部分像素的灰度等級(jí)值將變高，黑色部分像素的灰度等級(jí)值將變低，上述各像素相對(duì)于所映出的圖形圖像中的帶狀方向(各帶狀要素的長度方向)而排列為正交方向。其結(jié)果為，沿上述正交的方向得到了具有與帶狀要素的寬度相對(duì)應(yīng)的空間頻率的灰度等級(jí)波形，作為該灰度等級(jí)波形的最大值和最小值之間的差而表示的灰度等級(jí)振幅，則按照屏幕上的圖形圖像的聚焦程度而進(jìn)行變化。也就是說，焦點(diǎn)形成一致的情況下，其灰度等級(jí)振幅則變大，而在焦點(diǎn)偏離的情況下，其灰度等級(jí)振幅則變小。因此，對(duì)拍攝圖像進(jìn)行解析來導(dǎo)出其灰度等級(jí)振幅，并根據(jù)其灰度等級(jí)振幅來對(duì)投影透鏡內(nèi)的聚焦透鏡進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)地實(shí)行聚焦調(diào)整。
但是，若對(duì)變焦透鏡的變焦位置進(jìn)行變更，使屏幕上的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化，則拍攝圖像上所映出的圖形圖像的大小也將變化，且構(gòu)成帶狀的各帶狀要素的寬度也將分別產(chǎn)生變化。
圖10及圖11是分別表示在以往中更改變焦位置時(shí)的拍攝圖像變化的說明圖，圖10表示作為調(diào)整用圖形圖像而使用縱向帶狀圖像的場(chǎng)合，而圖11表示使用橫向帶狀圖像的場(chǎng)合。
在這些圖中，(A)表示將變焦透鏡的變焦位置設(shè)為廣角側(cè)時(shí)的拍攝圖像，而(B)表示設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)的拍攝圖像。
例如，將變焦透鏡的變焦位置設(shè)為廣角側(cè)時(shí)，如圖10(A)或者圖11(A)所示，拍攝圖像上所映出的圖形圖像將變大，與其相對(duì)應(yīng)，各帶狀要素的寬度Wp也變寬。相對(duì)于此，設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)的情況下，如圖10(B)或者圖11(B)所示，拍攝圖像上所映出的圖形圖像將變小，與其相對(duì)應(yīng)，各帶狀要素的寬度Wp也變窄。
圖12是表示灰度等級(jí)波形的波形圖，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿圖10(B)中的Xt-Xt方向或者圖11(B)中的Yt-Yt方向進(jìn)行排列的各像素的灰度等級(jí)值的空間性變化。在圖12中，(A)表示焦點(diǎn)形成一致場(chǎng)合的波形，(B)表示焦點(diǎn)偏離場(chǎng)合的波形。
如圖10(B)或者圖11(B)所示，變焦位置為望遠(yuǎn)側(cè)的情況下，由于各帶狀要素的寬度Wp適度地變窄而成為所希望的寬度，則灰度等級(jí)波形，如圖12所示，其空間頻率適度地變高(也就是說，波形周期適度地變短)，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿圖10(B)中的Xt-Xt方向或者圖11(B)中的Yt-Yt方向進(jìn)行排列的各像素的灰度等級(jí)值的空間性變化。因此，焦點(diǎn)形成一致的場(chǎng)合，如圖12(A)所示，灰度等級(jí)振幅較大，但是，若其焦點(diǎn)稍微偏離，則如圖12(B)所示，灰度等級(jí)振幅將變小。因而，如果測(cè)出該灰度等級(jí)振幅，則由于能夠掌握屏幕上圖形圖像的聚焦程度，因此在焦點(diǎn)偏離的情況下，能夠通過對(duì)投影透鏡內(nèi)聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，以使其灰度等級(jí)振幅變大，而使焦點(diǎn)一致，。
與此相對(duì)應(yīng)，圖13是表示灰度等級(jí)波形的波形圖，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿圖10(A)中的Xw-Xw方向或者圖11(A)中的Yw-Yw方向進(jìn)行排列的各像素的灰度等級(jí)值的空間性變化。在圖13中也與圖12相同，(A)表示焦點(diǎn)形成一致場(chǎng)合的波形，(B)表示焦點(diǎn)偏離場(chǎng)合的波形。
如圖10(A)或者圖11(A)所示，在變焦位置為廣角側(cè)的情況下，由于各帶狀要素的寬度與所希望的寬度相比更寬，且為相當(dāng)寬，因而灰度等級(jí)波形，則如圖13所示，其空間頻率將變低(也就是說，波形周期變長)，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿圖10(A)中的Xw-Xw方向或者圖11(A)中的Yw-Yw方向進(jìn)行排列的各像素灰度的等級(jí)值的空間性變化。因此，即使是焦點(diǎn)稍微偏離的場(chǎng)合，如圖13(B)所示，其灰度等級(jí)振幅也會(huì)與焦點(diǎn)形成一致的場(chǎng)合(圖13(A))相同，仍然為較大。因此，即使測(cè)出該灰度等級(jí)振幅，也不能充分對(duì)屏幕上的圖形圖像的聚焦程度進(jìn)行掌握，例如，即使焦點(diǎn)偏離，也難以使其焦點(diǎn)形成一致。
如以上進(jìn)行說明的，將出現(xiàn)下述問題，即是對(duì)變焦透鏡的變焦位置進(jìn)行更改，來使屏幕上的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化的場(chǎng)合，由于拍攝圖像上所映出的調(diào)整用圖形圖像的大小產(chǎn)生變化，因而構(gòu)成圖形圖像的圖像要素的大小(也就是，構(gòu)成帶狀的帶狀要素的寬度)也產(chǎn)生變化，則根據(jù)由該拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅，即使要實(shí)行聚焦調(diào)整，也無法實(shí)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
并且，上述這種問題，不限于聚焦調(diào)整的場(chǎng)合，是在其它調(diào)整中也會(huì)發(fā)生的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，用來解決上述以往技術(shù)的問題之處，即使變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化，也能夠根據(jù)由拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅，來實(shí)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
為了達(dá)到上述目的的至少一部分，本發(fā)明的投影機(jī)將投影光投影到投影對(duì)象物，來顯示圖像，其要點(diǎn)為，具備圖像形成部，可以形成作為用來在上述投影對(duì)象物上進(jìn)行顯示的圖形圖像的將多個(gè)圖像要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的圖像；變焦透鏡，可以使上述投影光所投影的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化；變焦透鏡位置檢測(cè)部，用來測(cè)出上述變焦透鏡的變焦位置；控制部；和攝像部，用來對(duì)上述投影對(duì)象物進(jìn)行拍攝，上述控制部提取由上述變焦透鏡位置檢測(cè)部所測(cè)出的上述變焦位置，并按照所提取的上述變焦位置，來使上述圖像形成部上所形成的上述圖形圖像中的上述圖像要素的大小產(chǎn)生變化。
如此，本發(fā)明的投影機(jī)中，按照變焦透鏡的變焦位置，來使圖像形成部中所形成的圖形圖像中的圖像要素的大小產(chǎn)生變化。因此，例如，若隨著變焦位置變向廣角側(cè)，而使圖像形成部中所形成的圖形圖像中的圖像要素的大小變小，則拍攝圖像中，在將變焦位置設(shè)為廣角側(cè)的場(chǎng)合，所映出的圖形圖像的大小將變大，但構(gòu)成該圖形圖像的圖像要素的大小則不變大，能夠以所希望的大小來基本保持一定。另外，與此相反，若隨著變焦位置變向望遠(yuǎn)側(cè)，而使圖像形成部上所形成的圖形圖像中的圖像要素的大小變大，則拍攝圖像中，在將變焦位置設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)的場(chǎng)合，所映出的圖形圖像的大小將變小，而構(gòu)成該圖形圖像的圖像要素的大小則不變小，能夠以所希望的大小來基本保持一定。
因而，不論是變焦位置為廣角側(cè)的場(chǎng)合，還是為望遠(yuǎn)側(cè)的場(chǎng)合，在拍攝圖像中，在對(duì)指定方向上進(jìn)行排列的各像素灰度等級(jí)值的空間性變化進(jìn)行表示的灰度等級(jí)波形中，由于能夠?qū)⒖臻g頻率適度地調(diào)高，因而，通過對(duì)從其灰度等級(jí)波形所導(dǎo)出的灰度等級(jí)振幅進(jìn)行測(cè)出，而能夠精確地掌握投影對(duì)象物上所顯示的圖形圖像的調(diào)整程度。因此，即使變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化，也能夠根據(jù)由拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅來實(shí)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
在本發(fā)明的投影機(jī)中，也可以設(shè)為，在上述圖像要素是由第1色帶和第2色帶組成的帶狀要素，上述圖形圖像為將上述多個(gè)帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的帶狀圖像的場(chǎng)合，上述控制部，則按照所提取的上述變焦位置，來使上述圖像形成部中所形成的上述圖形圖像中的上述帶狀要素的寬度產(chǎn)生變化。
上述這種的圖形圖像，適合在實(shí)行聚焦調(diào)整時(shí)予以使用，在使變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化的場(chǎng)合，通過按照其變焦位置，使圖像形成部中所形成的該圖形圖像中的帶狀要素的寬度產(chǎn)生變化，在拍攝圖像中，即使所映出的調(diào)整用圖形圖像的大小產(chǎn)生變化，也會(huì)因?yàn)槟軌驅(qū)?gòu)成該圖形圖像的各帶狀要素的寬度以所希望的寬度來基本保持一定，而能夠根據(jù)由該拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅來實(shí)行恰當(dāng)?shù)木劢拐{(diào)整。
本發(fā)明的投影機(jī)，進(jìn)一步具備聚焦透鏡，該聚焦透鏡可以使上述投影對(duì)象物上所顯示圖像的焦點(diǎn)形成一致，上述控制部，也可以設(shè)為，在上述投影對(duì)象物上顯示有上述圖像形成部所形成的上述圖形圖像的場(chǎng)合，在通過上述攝像部拍攝而得到的拍攝圖像中，從灰度等級(jí)波形中，將其灰度等級(jí)振幅導(dǎo)出，并根據(jù)所導(dǎo)出的上述灰度等級(jí)振幅，來對(duì)上述聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿指定方向進(jìn)行排列的各像素的灰度等級(jí)值的空間性變化。
通過按照這種方法而構(gòu)成，而能夠使用投影對(duì)象物上所顯示的圖形圖像，來容易地實(shí)行聚焦調(diào)整。
并且，本發(fā)明不限于上述的投影機(jī)等的設(shè)備發(fā)明的形式，也能夠作為在投影機(jī)中，使指定的圖形圖像在投影對(duì)象物上進(jìn)行顯示的方法等的方法發(fā)明的形式來予以實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示作為本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例的投影機(jī)的構(gòu)成的框圖。
圖2是表示圖1的投影機(jī)中的圖形圖像可變處理的處理順序的流程圖。
圖3是表示帶狀要素寬度表中的變焦量Z與帶狀要素寬度Wq之間關(guān)系的圖表。
圖4是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例中更改變焦位置時(shí)的液晶光閥114上所形成的圖形圖像的變化的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例中更改變焦位置時(shí)的液晶光閥114上所形成的圖形圖像變化的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例中更改變焦位置時(shí)的拍攝圖像的變化的說明圖。
圖7是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例中更改變焦位置時(shí)的拍攝圖像的變化的說明圖。
圖8是表示在以往，液晶光閥上形成的圖形圖像、拍攝圖像及由該拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形的說明圖。
圖9是表示在本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施示例中，液晶光閥上形成的圖形圖像、拍攝圖像及由該拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形的說明圖。
圖10是表示在以往中更改變焦位置時(shí)的拍攝圖像變化的說明圖。
圖11是表示在以往中更改變焦位置時(shí)的拍攝圖像變化的說明圖。
圖12是表示灰度等級(jí)波形的波形圖，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿著圖10(B)中的Xt-Xt方向或者沿著圖11(B)中的Yt--Yt方向進(jìn)行排列的各像素灰度等級(jí)值的空間性變化。
圖13是表示灰度等級(jí)波形的波形圖，上述灰度等級(jí)波形用來表示沿著圖10(A)中的Xw-Xw方向或者沿著圖11(A)中的Yw-Yw方向進(jìn)行排列的各像素灰度等級(jí)值的空間性變化。
符號(hào)說明100...投影機(jī)102...A/D變換部104...攝像部106...拍攝圖像存儲(chǔ)器107...圖形圖像存儲(chǔ)器108...圖像處理部109...帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部110...液晶光閥驅(qū)動(dòng)部112...照明光學(xué)系統(tǒng)114...液晶光閥116...變焦透鏡117...聚焦透鏡118...投影光學(xué)系統(tǒng)120...CPU122...變焦透鏡位置檢測(cè)部124...變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部125...聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部126...遙控控制部
128...遙控器具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)實(shí)施示例并按照以下順序?qū)Ρ景l(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行說明。
1.投影機(jī)的構(gòu)成2.圖像投影工作3.圖形圖像可變工作4.具體示例5.實(shí)施示例的效果6.變形示例6-1.變形示例16-2.變形示例26-3.變形示例36-4.變形示例41.投影機(jī)的構(gòu)成圖1是表示作為本發(fā)明1個(gè)實(shí)施示例的投影機(jī)的構(gòu)成的框圖。該投影機(jī)100是具有可移動(dòng)性的投影機(jī)，如圖1所示，其具備A/D變換部102；攝像部104；拍攝圖像存儲(chǔ)器106；圖形圖像存儲(chǔ)器107；圖像處理部108；帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109；液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110；照明光學(xué)系統(tǒng)112；液晶光閥114；投影光學(xué)系統(tǒng)118，具備變焦透鏡116及聚焦透鏡117；CPU120；變焦透鏡位置檢測(cè)部122；變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124；聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部125；遙控控制部126；和遙控器128。其中，CPU120相當(dāng)于技術(shù)方案中的控制部，作為電光設(shè)備的液晶光閥114相當(dāng)于技術(shù)方案中的圖像形成部。
并且，圖1中描述為，CPU120通過線路僅與拍攝圖像存儲(chǔ)器106、圖形圖像存儲(chǔ)器107、圖像處理部108、帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109、液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110、變焦透鏡位置檢測(cè)部122、變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124、聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部125及遙控控制部126相連接，但是，實(shí)際上也與其它構(gòu)成部分連接。另外，攝像部104具備CCD，用來構(gòu)成作為監(jiān)視攝像機(jī)的CCD組件。帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109對(duì)后述的帶狀要素寬度表進(jìn)行存儲(chǔ)。變焦透鏡位置檢測(cè)部122，例如，可以由聚焦編碼器等而構(gòu)成。
另外，在本實(shí)施示例中，圖1所示的攝像部104相當(dāng)于技術(shù)方案中記述的攝像部，液晶光閥114相當(dāng)于技術(shù)方案中記述的圖像形成部，變焦透鏡116相當(dāng)于技術(shù)方案中記述的變焦透鏡，聚焦透鏡117相當(dāng)于技術(shù)方案中記述的聚焦透鏡，變焦透鏡位置檢測(cè)部122相當(dāng)于技術(shù)方案中記述的變焦透鏡位置檢測(cè)部，CPU120相當(dāng)于技術(shù)方案中的控制部。
2.圖像投影工作接下來，首先，簡單地說明作為投影機(jī)100中一般工作的圖像投影工作。
在圖1中，若用戶使用遙控器128來進(jìn)行圖像投影開始的指示，則遙控器128通過無線通信將所輸入的該指示傳送到遙控控制部126。遙控控制部126則通過線路將來自遙控器128的指示傳送到CPU120。CPU120則根據(jù)這些指示，從圖像處理部108開始，對(duì)各構(gòu)成部進(jìn)行控制，實(shí)行圖像投影工作。
首先，A/D變換部102將下述圖像信號(hào)進(jìn)行輸入，并將這些模擬圖像信號(hào)變換為數(shù)字圖像信號(hào)，將其輸出到圖像處理部108，上述圖像信號(hào)是由放像機(jī)、電視及DVD播放機(jī)等輸出的圖像信號(hào)或由個(gè)人電腦等輸出的圖像信號(hào)。圖像處理部108對(duì)所輸入的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，以使圖像的顯示狀態(tài)(例如，亮度、對(duì)比度、同步、跟蹤、色濃度及色調(diào)等)成為所希望的的狀態(tài)，并將其向液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110輸出。
液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110根據(jù)所輸入的數(shù)字圖像信號(hào)，來對(duì)液晶光閥114進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。以此，液晶光閥114中，按照?qǐng)D像信息來對(duì)從照明光學(xué)系統(tǒng)112所射出的照明光進(jìn)行調(diào)制。投影光學(xué)系統(tǒng)118裝配在投影機(jī)100的殼體前表面，用來將通過液晶光閥114而調(diào)制的投影光投影到屏幕(沒有圖示)上。根據(jù)以上所述，在屏幕上投影并顯示圖像。
3.圖形圖像的可變工作
接下來，詳細(xì)地進(jìn)行說明圖形圖像的可變工作，該圖形圖像的可變工作是投影機(jī)100中的本發(fā)明的特征部分。
以往，如上所述，液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像是一定的，但是，在本實(shí)施示例中，設(shè)為按照變焦位置，使液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像中的帶狀要素的寬度產(chǎn)生變化，以使變焦透鏡116的變焦位置即使產(chǎn)生變化，也能夠根據(jù)由拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅來實(shí)行恰當(dāng)?shù)木劢拐{(diào)整。
因此，若用戶在屏幕前方的所希望的位置上設(shè)置投影機(jī)100后，打開投影機(jī)100的電源，則投影機(jī)100，例如，為了實(shí)行聚焦調(diào)整，而在屏幕上投影并顯示調(diào)整用圖形圖像。
具體而言，CPU120生成調(diào)整用圖形圖像，并將其作為數(shù)字圖像信號(hào)寫入到圖形圖像存儲(chǔ)器107，若向圖像處理部108及液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110等進(jìn)行圖像投影的指示，則圖像處理部108將讀取所寫入的數(shù)字圖像信號(hào)，并將其向液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110輸出。液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110根據(jù)所輸入的數(shù)字圖像信號(hào)來對(duì)液晶光閥114進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并在液晶光閥114上，來形成如后述的調(diào)整用圖形圖像。液晶光閥114，按照所形成的圖形圖像對(duì)照明光學(xué)系統(tǒng)112所射出的照明光進(jìn)行調(diào)制。投影光學(xué)系統(tǒng)118通過變焦透鏡116等，將液晶光閥114所調(diào)制的投影光投影到屏幕上。因此，屏幕上顯示出調(diào)整用圖形圖像。在屏幕上，該調(diào)整用圖形圖像的顯示范圍成為投影光范圍。
本實(shí)施示例中，作為調(diào)整用圖形圖像而使用縱向帶狀或者橫向帶狀的圖像，上述帶狀圖像是將多個(gè)由白色帶和黑色帶組成的帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的。
按照上述這種方法，在屏幕上顯示圖形圖像后，接下來，用戶應(yīng)該對(duì)屏幕上的投影光范圍的大小進(jìn)行調(diào)整，若對(duì)遙控器128的變焦按鈕(沒有圖示)進(jìn)行操作，來進(jìn)行變焦位置移動(dòng)的指示，則遙控器128通過無線通信將所輸入的該指示傳送到遙控控制部126。遙控控制部126通過線路將來自遙控器128的指示傳送到CPU120。CPU120根據(jù)該指示，對(duì)變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124進(jìn)行控制，并對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)118具備的變焦透鏡116進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來使變焦透鏡116的變焦位置移動(dòng)。之后，在屏幕上的投影光范圍變?yōu)樗Ｍ拇笮r(shí)，若用戶對(duì)遙控器128的變焦按鈕進(jìn)行操作，來進(jìn)行變焦位置移動(dòng)停止的指示，則CPU120根據(jù)其指示，對(duì)變焦透鏡驅(qū)動(dòng)部124進(jìn)行控制，使變焦透鏡116的變焦位置的移動(dòng)停止。此時(shí)，變焦透鏡位置檢測(cè)部122測(cè)出變焦透鏡116的變焦位置，并將其檢測(cè)結(jié)果作為變焦量傳送到CPU120。在本實(shí)施示例中，變焦量將變焦位置為廣角側(cè)的最端部時(shí)設(shè)為「0」，將變焦位置為望遠(yuǎn)側(cè)的最端部時(shí)設(shè)為「255」。
另外，CPU120從沒有圖示的存儲(chǔ)器中來讀取圖形圖像可變處理程序并予以實(shí)行。具體而言，CPU120按照?qǐng)D2所示的處理順序，從圖形圖像存儲(chǔ)器107開始來對(duì)各構(gòu)成部進(jìn)行控制，來實(shí)行圖形圖像的可變工作。
圖2是表示圖1的投影機(jī)中的圖形圖像可變處理的處理順序的流程圖。
若開始進(jìn)行圖2所示的處理，則CPU120將提取由變焦透鏡位置檢測(cè)部122所傳送的變焦量(步驟S102)，并參照帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109中所存儲(chǔ)的帶狀要素寬度表，根據(jù)所提取的變焦量，來導(dǎo)出液晶光閥114上應(yīng)形成的圖形圖像中的帶狀要素的寬度(步驟S104)。此處，將所提取的變焦量設(shè)為Z，將所導(dǎo)出的帶狀要素寬度設(shè)為Wq。
作為帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109中所存儲(chǔ)的帶狀要素寬度表，例如，預(yù)先對(duì)于每個(gè)變焦量Z，通過計(jì)算或者實(shí)際測(cè)量來求出與該變焦量Z相對(duì)應(yīng)的帶狀要素寬度Wq，并匯集其所得到的結(jié)果，以使與變焦量Z的變化無關(guān)的，使拍攝圖像上所映出的調(diào)整用圖形圖像中的帶狀要素寬度Wp，以所希望的寬度來基本成為一定。
圖3是表示上述那種帶狀要素寬度表中的變焦量Z和帶狀要素寬度Wq之間關(guān)系的圖表。
如圖3所示，與變焦量Z從「0」增加至「255」成比例，帶狀要素寬度Wq從「50」變寬至「100」。也就是說，帶狀要素，當(dāng)變焦透鏡116的變焦位置越接近廣角側(cè)則其寬度Wq越窄，越接近望遠(yuǎn)側(cè)則其寬度Wq越寬。
接下來，CPU120根據(jù)所導(dǎo)出的帶狀要素寬度Wq來對(duì)調(diào)整用圖形圖像進(jìn)行校正，對(duì)圖形圖像存儲(chǔ)器107的內(nèi)容進(jìn)行重寫(步驟S106)，并向圖像處理部108及液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110等進(jìn)行圖像投影指示(步驟S108)。因此，液晶光閥114上形成帶狀要素寬度已校正為Wq的圖形圖像。
圖4及圖5是分別表示在本實(shí)施示例中更改變焦位置場(chǎng)合的液晶光閥114上所形成的一圖形圖像變化的說明圖，圖4表示了作為調(diào)整用圖形圖像而使用縱向帶狀圖像的場(chǎng)合，圖5表示了使用橫向帶狀圖像的場(chǎng)合。
在上述這些圖中，(A)表示將變焦透鏡的變焦位置設(shè)為廣角側(cè)時(shí)的圖形圖像，(B)表示了設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)的圖形圖像。
因此，例如，將變焦透鏡116的變焦位置設(shè)為廣角側(cè)時(shí)，作為液晶光閥114上所形成的圖形圖像，如圖4(A)或者圖5(A)所示，其帶狀要素寬度Wq變窄，與其相應(yīng)地，經(jīng)校正則使其帶狀要素的數(shù)量變多。
與上述相反，將變焦位置設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)的情況下，作為液晶光閥114上所形成的圖形圖像，如圖4(B)或者圖5(B)所示，其帶狀要素寬度Wq變寬，相應(yīng)地，經(jīng)校正則使其帶狀要素的數(shù)量變少。
液晶光閥114按照該所校正的圖形圖像來對(duì)照明光進(jìn)行調(diào)制，投影光學(xué)系統(tǒng)118將該所調(diào)制的投影光投影到屏幕上。因此，屏幕上顯示出已校正的圖形圖像。
另一方面，CPU120相對(duì)于攝像部104進(jìn)行拍攝指示(步驟S110)，并結(jié)束圖2所示的圖形圖像可變處理。以此，攝像部104對(duì)顯示圖形圖像的屏幕進(jìn)行拍攝，并將所得到的拍攝圖像作為數(shù)字圖像信號(hào)向圖像處理部108進(jìn)行輸出。圖像處理部108對(duì)于所輸入的數(shù)字圖像信號(hào)實(shí)施所希望的處理后，將其寫入到拍攝圖像存儲(chǔ)器106，并不斷對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行更新。
之后，CPU120從拍攝圖像存儲(chǔ)器106中讀取數(shù)字圖像信號(hào)，并提取拍攝圖像，對(duì)該拍攝圖像進(jìn)行解析，從灰度等級(jí)波形中來導(dǎo)出灰度等級(jí)振幅。然后，CPU120根據(jù)所導(dǎo)出的灰度等級(jí)振幅來對(duì)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部125進(jìn)行控制，并對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)118具備的聚焦透鏡117來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使其自動(dòng)地實(shí)行聚焦調(diào)整?；叶鹊燃?jí)波形，如上所述，是表示在拍攝圖像中各像素灰度等級(jí)值的空間性變化的波形，上述各像素是沿著與所映出的圖形圖像中的帶狀方向(各帶狀要素的長度方向)為正交的方向而進(jìn)行排列的。另外，灰度等級(jí)振幅是該灰度等級(jí)波形中的最大值與最小值的差，按照屏幕上的圖形圖像的的聚焦程度而進(jìn)行變化，焦點(diǎn)偏離的情況下則變小。因此，具體而言，CPU120能夠在焦點(diǎn)偏離時(shí)通過控制聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部125，來驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡117，以使灰度等級(jí)振幅變大，而使焦點(diǎn)形成一致。
圖6及圖7是分別表示在本實(shí)施示例中改變變焦位置時(shí)的拍攝圖像的變化的說明圖，圖6表示作為調(diào)整用圖形圖像而使用縱向帶狀圖像的場(chǎng)合，圖7表示使用橫向帶狀圖像的場(chǎng)合。
為了使其形成一致。在這些圖中，(A)表示將變焦透鏡的變焦位置設(shè)為廣角側(cè)時(shí)的拍攝圖像，(B)表示設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)時(shí)的拍攝圖像。
因此，例如，在用戶希望使屏幕上的投影光范圍變寬，而將變焦位置設(shè)為廣角側(cè)的場(chǎng)合，隨之，則拍攝圖像上所映出的圖形圖像的大小(也就是，投影光范圍的面積)，如圖6(A)或者圖7(A)所示將變大。但是，如上所述，將變焦位置設(shè)為廣角側(cè)的場(chǎng)合，隨之，由于液晶光閥114上所形成的圖形圖像的帶狀要素寬度Wq變窄，因而，屏幕上所顯示的圖形圖像的寬度也將變窄。因此，拍攝圖像中，雖然所映出的圖形圖像的大小變大，但構(gòu)成該圖形圖像的各帶狀要素的寬度Wp則不會(huì)變寬，而以所希望的寬度來基本保持一定。
另一方面，在用戶希望使屏幕上的投影光范圍變窄，而將變焦位置設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)的場(chǎng)合，隨之，則拍攝圖像上所映出的圖形圖像的大小(也就是，投影光范圍的面積)，如圖6(B)或者圖7(B)所示將變小。但是，如上所述，將變焦位置設(shè)為望遠(yuǎn)側(cè)的場(chǎng)合，隨之，則由于液晶光閥114上所形成的圖形圖像的帶狀要素寬度Wq變寬，因而，屏幕上所顯示的圖形圖像的寬度也將變寬。因此，拍攝圖像中，雖然所映出的圖形圖像的大小變小，但構(gòu)成該圖形圖像的各帶狀要素的寬度Wp則不會(huì)變窄，而以所希望的寬度來基本保持一定。
按照上述這種方法，本實(shí)施示例中，構(gòu)成拍攝圖像上所映出的圖形圖像的各帶狀要素的寬度Wp，與變焦透鏡116的變焦位置的變化無關(guān)，而以所希望的寬度來基本保持一定。
因此，不論是變焦位置為廣角側(cè)的場(chǎng)合，還是為望遠(yuǎn)側(cè)的場(chǎng)合，由于構(gòu)成拍攝圖像上所映出的圖形圖像的各帶狀要素的寬度Wp將適度地變窄，并成為所希望的寬度，因而，表示下述的各像素灰度等級(jí)值的空間性變化的灰度等級(jí)波形，無論哪一個(gè)，均如圖12所示，其空間頻率適度地變高(也就是，其波形周期適度地變短)，上述各像素是沿著圖6(A)或圖6(B)中的X-X方向或是沿著圖7(A)或圖7(B)中的Y-Y方向進(jìn)行排列的。因而，焦點(diǎn)形成一致的場(chǎng)合，如圖12(A)所示，其灰度等級(jí)振幅則較大，但是，若焦點(diǎn)稍微偏離，則如圖12(B)所示，由于其灰度等級(jí)振幅變小，因而，通過測(cè)出該灰度等級(jí)振幅，而能夠高精度地對(duì)屏幕上的圖形圖像的聚焦程度進(jìn)行掌握，因此，根據(jù)灰度等級(jí)振幅而能夠?qū)嵭星‘?dāng)?shù)木劢拐{(diào)整。
4.具體示例此處，使用附圖來進(jìn)一步具體地說明，有關(guān)下述的兩種場(chǎng)合中由拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)振幅的不同，上述的兩種場(chǎng)合是如以往的，液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像一直為一定的場(chǎng)合和如本實(shí)施示例的，按照變焦透鏡的變焦位置，來使液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像中的帶狀要素的寬度產(chǎn)生變化的場(chǎng)合。
圖8是表示在以往的液晶光閥上所形成的圖形圖像、拍攝圖像及由該拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形的說明圖，圖9是表示在本實(shí)施示例中液晶光閥上所形成的圖形圖像、拍攝圖像及由該拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形的說明圖。在這些圖中，(A)表示液晶光閥上所形成的圖形圖像，(B)表示拍攝圖像中的投影光范圍，(C)表示由拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形。
以往中，即使變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化，也由于液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像一直為一定，而盡管在屏幕上焦點(diǎn)偏離，在由拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形中，其灰度等級(jí)振幅，如圖8(C)所示，有時(shí)也不會(huì)變小。相對(duì)于這種場(chǎng)合，本實(shí)施示例中，若變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化，隨之，則由于使液晶光閥上所形成的調(diào)整用圖形圖像中的帶狀要素的寬度產(chǎn)生變化，而在屏幕上若焦點(diǎn)偏離，則在由拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)波形中，其灰度等級(jí)振幅，如圖9(C)所示，將會(huì)變小。
5.本實(shí)施示例的效果如以上所說明的，本實(shí)施示例中，在更改變焦透鏡116的變焦位置來使屏幕上的投影光范圍的大小產(chǎn)生變化的場(chǎng)合，即使拍攝圖像上所映出的調(diào)整用圖形圖像的大小產(chǎn)生變化，也會(huì)由于構(gòu)成該圖形圖像的各帶狀要素的寬度Wp，以所希望的寬度來基本保持一定，而能夠根據(jù)由該拍攝圖像而得到的灰度等級(jí)振幅，來實(shí)行恰當(dāng)?shù)木劢拐{(diào)整。
6.變形示例還有，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施示例和實(shí)施方式，在不脫離其要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以通過各種形態(tài)來予以實(shí)施。
6-1.變形示例1上述的實(shí)施示例中，CPU120通過對(duì)帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109中所存儲(chǔ)的帶狀要素寬度表進(jìn)行參照，來導(dǎo)出與變焦量Z相對(duì)應(yīng)的帶狀要素寬度Wq，但是，本發(fā)明并非限定于此，也可以設(shè)為，CPU120根據(jù)變焦量Z并通過直接計(jì)算等來求出帶狀要素寬度Wq。
6-2.變形示例2上述的實(shí)施示例中，作為調(diào)整用圖形圖像而設(shè)為，使用縱向帶狀或者橫向帶狀的圖像，但是本發(fā)明并非限定于此，上述的帶狀圖像是將多個(gè)由白色帶和黑色帶組成的帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的。例如，帶狀要素既可以由白色及黑色以外顏色的帶來構(gòu)成，也可以由3種或3種顏色以上的帶來構(gòu)成。另外，作為調(diào)整用圖形圖像，除帶狀要素以外，也可以設(shè)為使用將多個(gè)其它圖像要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的圖像。那種場(chǎng)合，也可以設(shè)為，根據(jù)所測(cè)出的變焦量來導(dǎo)出與該變焦量相對(duì)應(yīng)的圖像要素的大小，并根據(jù)所導(dǎo)出的該圖像要素的大小來對(duì)調(diào)整用圖形圖像進(jìn)行校正。
6-3.變形示例3上述的實(shí)施示例中，將變焦位置為廣角側(cè)的最端部時(shí)，其變焦量設(shè)為「0」，將變焦位置為望遠(yuǎn)側(cè)的最端部時(shí)，其變焦量設(shè)為「255」，但是，本發(fā)明不限定于上述這些值，也可以將變焦位置為望遠(yuǎn)側(cè)的最端部時(shí)，其變焦量設(shè)為「255」以外的值。另外，也可以將變焦位置為望遠(yuǎn)側(cè)的最端部時(shí)，其變焦量設(shè)為「0」。另外，也可以使變焦量具有補(bǔ)償值。進(jìn)一步，如果是與變焦透鏡116的變焦位置相對(duì)應(yīng)的值，則也可以使用變焦量以外的值。
6-4.變形示例4作為投影機(jī)100中的電光設(shè)備而使用液晶光閥114，但是，本發(fā)明并非限定于此，能夠利用根據(jù)圖像信號(hào)來形成圖像，并將按照其形成的圖像來調(diào)制的光射出的各種設(shè)備。例如，既可以使用DMD(數(shù)字微反射鏡設(shè)備)(TI公司商標(biāo))，還可以使用CRT和等離子顯示器等。
權(quán)利要求
1.一種投影機(jī)，其將投影光投影到投影對(duì)象物上，顯示圖像，其特征為，具備圖像形成部，可以形成作為用來在上述投影對(duì)象物上進(jìn)行顯示的圖形圖像的，將多個(gè)圖像要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的圖像；變焦透鏡，可以使上述投影光所投影的投影光范圍的大小變化；變焦透鏡位置檢測(cè)部，檢測(cè)上述變焦透鏡的變焦位置；控制部；和攝像部，對(duì)上述投影對(duì)象物進(jìn)行拍攝，上述控制部，取得通過上述變焦透鏡位置檢測(cè)部所測(cè)出的上述變焦位置，并按照所取得的上述變焦位置，使上述圖像形成部上所形成的上述圖形圖像中的上述圖像要素的大小變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記述的投影機(jī)，其特征為，在上述圖像要素是由第1色的帶和第2色的帶而組成的帶狀要素，上述圖形圖像為將多個(gè)上述帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的帶狀圖像的場(chǎng)合，上述控制部按照所取得的上述變焦位置，使上述圖像形成部上所形成的上述圖形圖像中的上述帶狀要素的寬度變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2記述的投影機(jī)，其特征為，進(jìn)一步具備聚焦透鏡，其可以使上述投影對(duì)象物上所顯示的圖像的焦點(diǎn)一致，上述控制部，在上述投影對(duì)象物上顯示上述圖像形成部中所形成的上述圖形圖像時(shí)，在通過上述攝像部進(jìn)行拍攝而得到的拍攝圖像中，從表示沿指定方向排列的各像素的灰度等級(jí)值的空間性變化的灰度等級(jí)波形中，來導(dǎo)出其灰度等級(jí)振幅，并根據(jù)所導(dǎo)出的上述灰度等級(jí)振幅，來對(duì)上述聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
4.一種圖形圖像的顯示方法，該方法在具備變焦透鏡和攝像部的投影機(jī)中，在上述投影對(duì)象物上，使由多個(gè)圖像要素排列而構(gòu)成的圖形圖像進(jìn)行顯示，上述變焦透鏡可以將投影光投影到投影對(duì)象物上，顯示圖像，并且，使上述投影光所投影的投影光范圍的大小變化，上述攝像部對(duì)上述投影對(duì)象物進(jìn)行拍攝，該方法包括(a)檢測(cè)上述變焦透鏡的變焦位置的步驟；(b)根據(jù)所測(cè)出的上述變焦位置，導(dǎo)出應(yīng)形成的上述圖形圖像中的上述圖像要素大小的步驟；(c)根據(jù)所導(dǎo)出的上述圖像要素的大小，形成由具有該大小的圖像要素而構(gòu)成的上述圖形圖像的步驟；(d)使所形成的上述圖形圖像在上述投影對(duì)象物上進(jìn)行顯示的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記述的圖形圖像顯示方法，其特征為，在上述圖像要素是由第1色的帶和第2色的帶而組成的帶狀要素，上述圖形圖像為將多個(gè)上述帶狀要素進(jìn)行排列而構(gòu)成的帶狀圖像的場(chǎng)合，上述步驟(b)中，根據(jù)所測(cè)出的上述變焦位置，將應(yīng)形成的上述圖形圖像中的上述帶狀要素的寬度進(jìn)行導(dǎo)出，并且，上述步驟(c)中，根據(jù)所導(dǎo)出的上述帶狀要素的寬度，形成由具有該寬度的帶狀要素而構(gòu)成的上述圖形圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種技術(shù)，即使變焦透鏡的變焦位置產(chǎn)生變化，也能夠根據(jù)由拍攝圖像所得到的灰度等級(jí)振幅，來實(shí)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。CPU120對(duì)變焦透鏡位置檢測(cè)部122所傳送來的變焦量進(jìn)行提取，并參照帶狀要素寬度表存儲(chǔ)部109中所存儲(chǔ)的帶狀要素寬度表，根據(jù)所提取的變焦量，對(duì)液晶光閥114上應(yīng)形成的圖形圖像中的帶狀要素的寬度進(jìn)行導(dǎo)出。CPU120根據(jù)所導(dǎo)出的帶狀要素寬度，對(duì)調(diào)整用圖形圖像進(jìn)行校正，并對(duì)圖形圖像存儲(chǔ)器107的內(nèi)容進(jìn)行重寫，對(duì)圖像處理部108及液晶光閥驅(qū)動(dòng)部110等進(jìn)行圖像投影指示。因此，液晶光閥114上，形成有已校正帶狀要素寬度的圖形圖像。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1670610SQ20051005379
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者宮坂德章 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社