[发明专利]图像投影方法及投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及对屏幕等外部的被投射面投影矩形图像的投影仪，更详细地说，涉及一边对在被投射面上投影的图像的形状进行校正、一边进行图像投影的图像投影方法及投影仪。 

背景技术

在显示或视频放映的领域，使用从外部接收图像数据，将以图像数据为依据的图像放大投影于外部屏幕或墙壁等被投射面上的投影仪。这样的投影仪形成如下所述结构，即用液晶面板或DMD(Digital Micromirror Device)等形成的平面状的图像形成面板形成图像，形成图像的图像形成面板反射的光线或透过图像形成面板的光线被投射到外部的被投射面上，以此进行图像的投影。下面将在被投射面上投影的图像称为投影图像，将图像形成面板形成的图像称为面板图像。 

投影仪能够投影的投影图像的形状通常为矩形，投影仪配置为能够对被投射面垂直投射光线的情况下，投影仪通过将面板图像形成为矩形，进行光线的投射，能够在被投射面上投影矩形的投影图像。但是在很多情况下，不能够将投影仪配置得能对被投射面垂直投射光线，这时投影仪从被投射面的上下或左右的倾斜方向投射光线。将面板图像形成为矩形，然后投影仪从被投射面的倾斜方向投射光线的情况下，在图像的两端光线到达被投射面为止的距离不同，图像的倍率不同，因此投影图像的形状发生畸变，偏离矩形形状。这样的投影图像畸变被称为梯形畸变。因此，投影仪需要有使与面板图像中的投影图像对应的部份的形状预先从矩形变形，然后通过投射光线，进行梯形畸变校正，使投影图像的形状变成矩形形状的梯形畸变校正功能。 

作为投影仪进行梯形畸变校正的方法，已经提出有各种各样的方法。例如，正在研究对投影图像的校正或检测投影仪与被投射面之间的距离等，根据检测出的结果调整面板图像的形状，以自动校正投影图像的形状的技术。这种技术的例子公开于专利文献1。在使用这种自动进行梯形畸变校正的技术的情况下， 投影仪需要检测梯形畸变校正需要的数据用的传感器，而使用者能够容易地得以进行梯形畸变校正而不麻烦。又使用这样的技术，也就是将表示作为投影图像在被投射面上投影的范围的投影范围的外框或四角的点利用投影仪投影于被投射面上，借助于使用者的操作指定外框或四角的点的位置，以使投影范围的形状为具有规定的长宽比的矩形，通过调整与面板图像中的投影范围对应的部份的形状，对投影图像的形状进行校正的技术。在使用这种根据使用者的操作进行梯形畸变校正的技术的情况下，使用者操作投影仪费时，但甚至于能够利用作为被投射面的屏幕的面积的全部，能够在某种程度上自由地调整投影图像的形状。 

但是，图像的长宽比使用各种比值，通常多使用的横∶纵之比为4∶3和16∶9。已有的投影仪，图像形成面板的长宽比多形成为4∶3或16∶9，不管是哪一种结构，都能够投射长宽比为4∶3或16∶9的任一种图像。图10是表示用图像形成面板的长宽比为4∶3的投影仪对长宽比为4∶3的投影图像进行投影的方法的示意图。图10(a)表示用投影仪能够投影的向投影仪输入的长宽比为4∶3的输入图像。投影仪存储输入图像的数据，利用梯形畸变校正将数据加以变换，使输入图像变形，用图像形成面板形成包含变形的输入图像的面板图像。图10(b)表示包含变形的输入图像的面板图像。图10(b)中所示的图像区域是借助于梯形畸变校正变形的输入图像的区域，长宽比为4∶3，与投射于被投射面上的投影图像对应。面板图像中的图像区域以外的部份用例如黑色投影。 

图11是表示用图像形成面板的长宽比为4∶3的投影仪形成长宽比为16∶9的图像的方法的示意图。图11(a)表示用投影仪能够投影的向投影仪输入的长宽比为16∶9的输入图像。图11(b)表示面板图像。图像形成面板的长宽比为4∶3，因此投影仪形成长宽比为4∶3的面板图像，使长宽比为16∶9的输入图像包含于面板图像中。这时投影仪如图11(b)所示，在长宽比为4∶3的面板图像中，将没有包含输入图像的剩余(offset)区域设置为上下部份，生成长宽比为16∶9的可显示区域，使借助于梯形畸变校正变形的输入图像包含于可显示区域内。图11(b)中所示的区域是借助于梯形畸变校正变形的输入图像的区域，长宽比为16∶9，与投射于被投射面上的投影图像对应。可显示区域的其他部份用例如黑色投影，剩余区域例如不投影。