[发明专利]投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对影像进行投影的投影系统，特别是涉及一种通过投影仪将与计算机的显示器所显示的影像相同的影像投影到物体的表面(以下称为投影屏幕(projector screen))上的投影系统(projector system)。 

背景技术

以往的投影系统能够将由个人电脑(personnal computer)等计算机制作的图、文档等投影到投影屏幕上，因此在演讲会等较大的场所被用于演示。 

在这种投影系统中，在说明者指示投影影像的情况下，必须使用较长的棒来指示投影屏幕上的特定的位置。因此，在演示中需要以下两个人：操作个人电脑以进行要投影的影像的翻页等的人和进行说明的人。 

为了消除这种不便，而提出了如下的投影系统：通过使用被称为激光笔的便携式的红外线发光装置来从远距离向投影屏幕上发射激光，以特定颜色的光点(圆点)的形态进行投影，由此向阅览者告知投影屏幕上的任意的位置(专利文献1)。 

图1示出了这种以往例的系统结构。在图1中，10是产生要控制的影像的个人计算机(以下略记为个人电脑)。个人电脑10具有对显示器上所显示的一个画面的影像的图像数据进行保存的存储器(RAM)。该图像数据是关于构成一个画面的各个像素的亮度数据和颜色成分数据(RGB数据)。 

在个人电脑10中装有影像显示用软件程序(文字处理软件、绘图软件等，以下略记为显示用软件)和用于控制投影仪20的投 影用软件(以下略记为投影用软件)。通过个人电脑内的CPU执行投影用软件，将保存在存储器中的图像数据(一般被称为图像信号)方式的投影用影像从个人电脑10发送到投影仪20。 

20是投影仪，具有液晶显示器(LCD)和光源。当从液晶显示器的背面照射三原色(RGB)的光源的光时，液晶显示器的像素之中成为“打开”状态的像素使光通过，之后，三原色的透射光经过合成光学系统将透射光50投影到投影屏幕60上。根据上述图像数据开闭液晶显示器的各像素(针对一个像素是RGB三个像素)的同时，根据图像数据调整三原色的光源的亮度，由此将从个人电脑发送的图像数据方式的影像作为可视影像投影到投影屏幕60上。 

30是发射激光50的光学单元，一般普遍使用激光笔这个名称，因此在本申请说明书中以下称为激光笔30。40是受光器(optical receiver)，能够使用具有一个画面的光传感器的受光器、例如被称为C CD的受光器。受光器40具有滤光器(filter)，该滤光器仅使来自激光笔30的反射光70透过，遮断从投影仪20投影的光的反射光。当反射光70入射到受光器40的CCD的受光画面中的特定像素时，CCD将向各像素的光传感器的入射光变换为电信号(光电变换信号)进行输出。 

从各像素输出的光电变换信号的电压表示该像素的入射光的亮度。由于各像素的光电变换信号是模拟信号，因此由受光器40内的A/D变换器变换为用数值表示电压的数字信号。这样由受光器40所产生的一个画面的数字信号(以下称为摄影影像)被发送到个人电脑10。个人电脑10的投影用软件将所接收到的摄影影像中的各像素的图像数据所表示的亮度值与预先决定的阈值进行比较，检测具有大于阈值的亮度值的像素位置。观看投影屏幕60的人能够通过投影屏幕60上的激光的照射影像来获 知说明者想要指示的位置。以后将显示在该位置上的激光的照射影像称为激光指针(laser pointer)。 

另外，当通过上述方法在受光器40的摄影影像中检测激光指针的位置时，个人电脑10与鼠标等指示设备同样地处理与激光指针的位置有关的信息。 

通过上述的投影系统，说明者一边操作个人电脑10一边操作激光笔30，不仅能够指定被投影到投影屏幕60上的影像的任意位置，还能够对个人电脑10输入位置信息。 

可是，即使在投影屏幕60上的投影画面如图4所示那样呈标准的矩形，也会由于受光器40的设置位置不同、光学系统的影响而导致受光器40的受光画面如图5那样从矩形发生变形。 

因此，以往进行被称为二维射影变换(two-dimensionalprojection conversion)的变换处理，将图5的受光画面上的任意位置的坐标(X，Y)变换为投影画面上的对应的位置的坐标(x，y)。(参照非专利文献1) 

一般，在投影画面上的位置(x，y)与受光画面上的位置(X，Y)之间存在如下关系： 

x＝(A1X+B1Y+C1)/(A0X+B0Y+C0) 

y＝(A2X+B2Y+C2)/(A0X+B0Y+C0)