[发明专利]图像检测方法,图像检测装置以及图像检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测从投影器向屏幕投影的投影图像的光学特性的图像检测方法，图像检测装置以及图像检查装置。

背景技术

投影器根据图像信息调制从光源照射的光束，作成光图像，将该光图像向屏幕投影。若该屏幕是反射型屏幕，则能从屏幕的表面侧观察投影图像，若该屏幕是透过型屏幕，则能从屏幕的背面侧观察投影图像。

作为判断投影器的投影图像的质量的特性，有投影图像的变形。所谓该投影图像的变形是指以下状态：如图12所示，与根据例如格子状的投影图形的图像信息作成的理想的投影图像101(图示虚线表示的假想图像)的形状相比，从投影器投影在屏幕102上的实际的投影图像103(图示实线表示)的形状不同。该投影图像的变形的原因与屏幕102表面的凹凸那样的投影环境有关，此外，还与投影器构成有关。

关于投影器的构成和投影图像的变形的关系，参照附图进行说明。图13是表示检测对象的投影器的构成的概略立体图。在该图所示的投影器200中，从光源201射出的光到达光学像形成面板202，到达的光根据图像信息由光学像形成面板202的配列成像素单位的面板反射或透过，调制成像素单位的点图像的投影光。该点图像的投影光通过投影透镜203投影在屏幕204上。在具有这种构成部件的投影器200中，受上述构成部件之间的相互设置精度、投影透镜的光学精度、各构成部件的姿势精度等影响，产生投影图像变形。尤其，在从投影器到屏幕的距离短的短焦点型的投影器中，将从投影器投影的投影图像投影到非球面反射镜等，将其反射光投影到屏幕。该非球面反射镜自身的形状精度或设置精度稍有误差，投影图像就会发生大的变形。

又，在投影器中有以下那样的投影器：被称为液晶三板式投影器，合成分解成RGB色的投影图像，作成彩色图像，将该彩色图像进行投影。在图14所示液晶三板式投影器300中，从光源301照射的光，由二向色镜302、303、反射镜304-306分解为三条光路。被分解的光根据图像信息由RGB的各光学像形成面板307-309成为按各色的点图像光。三个色分解的点图像光由十字棱镜310合成，通过由多个透镜构成的投影透镜单元311，投影到没有图示的屏幕上。并且，在合成的投影器的投影图像上，因光学系统的构成部件间的设置偏移以及各色图像的各光学系统相互偏移的原因，产生色偏移现象。例如，图15(a)所示，文字的黑色表示RGB全部基本色的光的合成色，是理想的黑文字。当根据图15(b)所示的RGB各色信号作成文字，对上述文字进行合成时，因各色图像的各光学系统相互偏移，产生图15(c)所示那样的色偏移。

作为调整这种投影器的投影图像的变形或色偏移的方法，专利文献1记载的方法为人们所公知。该专利文献1的调整方法系根据校正图形的图像信息，作成投影图像，从投影器使得上述作成的投影图像投影到屏幕，用摄影装置对该投影图像进行摄影，解析该摄影图像，求取对投影图像的补正值，调整投影图像的变形或色偏移。该补正量是用于对因投影器构成及摄影装置的光学特性的变形成份的两方面的原因产生的投影图像的变形或色偏移的补正值。为了高精度地进行投影图像的色偏移的调整，必须对像素单位的点图像摄影，确保分辨率。为此，尽可能使得摄影装置靠近屏幕侧放大摄影。但是，在放大屏幕一部分区域，在被限定的摄影范围摄影中，因变形规模，不能检测投影图像的变形。例如，当涉及屏幕的宽广范围，投影图像平缓地变形场合，仅仅对该屏幕的一部分区域摄影，不能检测上述投影图像的变形。因此，为了检测这种宽广范围的投影图像的变形，提出将屏幕的检测处分为多个，在每个检测处对上述校正图形进行摄影的方法，但是，该方法存在工序数增加的问题。为了解决该问题，在上述专利文献1的调整方法中，在摄影装置搭载高分辨率的摄像元件，以高分辨率对大摄影范围进行摄影，能在宽广范围检测投影图像变形，因此，在上述专利文献1的调整方法中，能以少量的摄影装置数量检测屏幕上多个点的色偏移，能低成本且高速地检测图像。

但是，在上述专利文献1的调整投影图像的变形或色偏移的方法中，用一个摄影装置对屏幕的宽广范围进行摄影场合，有时因搭载在该摄影装置的透镜的像差，在图像信号自身包含投影图像的变形成份的信号。透镜的像差有歪曲像差，球面像差，帧像差，非点像差，色像差，尤其，因帧像差图像变形被摄影。又，因摄影的图像光的分光特性不同其变形不同的现象，在检测投影器的投影图像计算变形的场合，成为大的误差。又，在投影器的投影图像的检测中，由各投影器照射的光的分光特性不是完全相同，因此，即使在各投影器对摄影装置进行位置调整，各投影器的透镜的像差还是存在，不能改善因该透镜的像差引起的检测误差。

【专利文献1】日本专利第3853674号公报