圖像投影設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種能夠進(jìn)行電子變焦的圖像投影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶投影儀（圖像投影設(shè)備）是根據(jù)圖像信息對(duì)從光源所發(fā)射的光束進(jìn)行調(diào)制以 形成光學(xué)圖像、并且通過(guò)使用投影鏡頭放大光學(xué)圖像以在屏幕上投影放大圖像的設(shè)備。當(dāng) 要將圖像投影在大屏幕上時(shí)，在許多情況下，以一定安裝距離將液晶投影儀安裝在天花板 上。當(dāng)從屏幕的背面進(jìn)行背投時(shí)，使用廣角端調(diào)焦透鏡。
[0003] 日本特開(kāi)2012-128056公開(kāi)了一種顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備在接收到變焦指示時(shí)， 移位鏡頭以對(duì)準(zhǔn)圖像中心位置。日本專(zhuān)利3722146公開(kāi)了一種投影儀，該投影儀使投影區(qū) 域變形，從而通過(guò)使用投影圖像的變焦處理單元和梯形失真校正單元，使得投影區(qū)域的外 周至少以一個(gè)接觸點(diǎn)與投影平面的外周接觸。
[0004] 然而，當(dāng)通過(guò)使用可更換鏡頭液晶投影儀來(lái)對(duì)投影區(qū)域進(jìn)行變焦時(shí)，投影圖像的 亮度根據(jù)鏡頭的移位位置而變化。因此，為了獲得高亮度投影圖像，需要根據(jù)鏡頭的移位位 置來(lái)進(jìn)行適當(dāng)變焦。當(dāng)使用固定焦距鏡頭時(shí)，在一些情況下，代替光學(xué)變焦，優(yōu)選進(jìn)行電子 變焦來(lái)對(duì)準(zhǔn)視角。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種能夠根據(jù)諸如鏡頭的移位位置等的鏡頭信息來(lái)適當(dāng)進(jìn)行電子變 焦的圖像投影設(shè)備和該圖像投影設(shè)備的控制方法。
[0006] 作為本發(fā)明的一個(gè)方面的圖像投影設(shè)備是這樣一種圖像投影設(shè)備，其中，用于投 影圖像的投影鏡頭的光軸和光調(diào)制元件上的圖像形成區(qū)域的中心位置能夠相互相對(duì)位移， 所述圖像投影設(shè)備包括：電子變焦單元，其被配置成以預(yù)定位置為中心通過(guò)電子變焦來(lái)對(duì) 所述光調(diào)制元件上的圖像形成區(qū)域的大小進(jìn)行放大或縮?。灰约翱刂茊卧?，其被配置成控 制所述電子變焦單元以所述預(yù)定位置作為所述光軸來(lái)進(jìn)行所述電子變焦。
[0007] 作為本發(fā)明的另一方面的方法，一種圖像投影設(shè)備的控制方法，其中，在所述圖像 投影設(shè)備中，用于投影圖像的投影鏡頭的光軸和光調(diào)制元件上的圖像形成區(qū)域的中心能夠 相互相對(duì)移位，所述控制方法包括以下步驟：以預(yù)定位置為中心通過(guò)電子變焦來(lái)對(duì)所述光 調(diào)制元件上的圖像形成區(qū)域的大小進(jìn)行放大或縮?。灰约耙运鲱A(yù)定位置作為所述光軸來(lái) 進(jìn)行所述電子變焦。
[0008] 通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和方面將顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備的框圖。
[0010] 圖2是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（0%移位的投影狀態(tài)下）的說(shuō)明圖。
[0011] 圖3A和3B是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（0%移位的投影狀態(tài)下的投影畫(huà)面） 的說(shuō)明圖。
[0012] 圖4是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（50%移位的投影狀態(tài)下）的說(shuō)明圖。
[0013] 圖5A和5B是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（50%移位的投影狀態(tài)下的投影畫(huà) 面）的說(shuō)明圖。
[0014]圖6是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（0%移位的投影狀態(tài)下的光學(xué)變焦）的說(shuō)明 圖。
[0015]圖7是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（50%移位的投影狀態(tài)下的光學(xué)變焦）的說(shuō) 明圖。
[0016] 圖8是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（0%移位的投影狀態(tài)下的電子變焦）的說(shuō)明 圖。
[0017] 圖9是第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（50%移位的投影狀態(tài)下的電子變焦）的說(shuō) 明圖。
[0018] 圖10是示出第二實(shí)施例的變焦方法的流程圖。
[0019] 圖11是第三實(shí)施例中設(shè)置0%移位的投影狀態(tài)下的圖像形成坐標(biāo)的說(shuō)明圖。
[0020] 圖12是第三實(shí)施例中設(shè)置50%移位的投影狀態(tài)下的圖像形成坐標(biāo)的說(shuō)明圖。
[0021] 圖13是第三實(shí)施例中的梯形失真設(shè)置值的復(fù)位確認(rèn)畫(huà)面的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面參考【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的典型實(shí)施例。
[0023] 第一實(shí)施例
[0024] 首先參考圖1，說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例中的圖像投影設(shè)備（鏡頭可更換液晶投影 儀）的結(jié)構(gòu)。圖1是圖像投影設(shè)備1 (投影儀）的框圖。
[0025] 用戶(hù)操作紅外遠(yuǎn)程控制4 (遠(yuǎn)程控制器）向圖像投影設(shè)備1發(fā)送操作信號(hào)（控制 信號(hào)）。紅外接收單元9接收從紅外遠(yuǎn)程控制4所發(fā)送的操作信號(hào)?？刂破?0中的操作信 號(hào)接收單元15分析通過(guò)紅外接收單元9所接收到的操作信號(hào)。作為外部圖像信號(hào)輸出設(shè) 備的圖像輸出設(shè)備2將圖像（圖像信號(hào)）輸出給圖像投影設(shè)備1。通過(guò)圖像投影設(shè)備1所 形成的投影圖像被放大，并且被投影在設(shè)置在圖像投影設(shè)備1外部的屏幕5上。
[0026] 圖像投影設(shè)備1設(shè)置有幀存儲(chǔ)器6、圖像信號(hào)輸入單元12、控制器10、存儲(chǔ)器16、 圖像投影單元18 (投影單元）、鏡頭單元19和鏡頭移位單元20 (移位單元或鏡頭移位器、 或者鏡頭位移單元）。這些元件經(jīng)由內(nèi)部總線11相互連接以通信控制信號(hào)、圖像信號(hào)和所 安裝的鏡頭的信息等。從圖像輸出設(shè)備2所輸出的圖像（圖像信號(hào)）經(jīng)由連接端子7被輸 入至圖像信號(hào)輸入單元12。圖像信號(hào)輸入單元12分析輸入圖像信號(hào)的圖像格式（視頻格 式），并且將其作為數(shù)字圖像信號(hào)臨時(shí)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器6中以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。連接端子7是 例如HDMI%但是不局限于此。
[0027] 控制器10中的MPU14 (控制單元）執(zhí)行控制程序。在這種情況下，MPU14從例 如包括閃速ROM和RAM的存儲(chǔ)器16讀取本實(shí)施例的控制程序以執(zhí)行該控制程序。
[0028] 將被加載并存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器6中的圖像信號(hào)輸出給控制器10中的圖像處理單元 13。圖像處理單元13對(duì)輸入圖像信號(hào)進(jìn)行諸如分辨率轉(zhuǎn)換和灰度校正等的處理，并且將處 理后的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在控制器10中的幀存儲(chǔ)器17中。圖像處理單元13通過(guò)使用縮放器 進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，并且在輸入圖像信號(hào)的分辨率和液晶面板的分辨率相互不同時(shí)，進(jìn)行諸 如縮放處理、高寬比轉(zhuǎn)換和梯形失真轉(zhuǎn)換處理等的處理。MPU14控制存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器17中 的圖像信號(hào)，以通過(guò)使用設(shè)置在圖像投影單元18中的液晶驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行光調(diào)制，并且然后 輸出圖像信號(hào)。
[0029] 圖像投影單元18例如包括光源驅(qū)動(dòng)電路、光源燈以及照明光學(xué)系統(tǒng)，其中照明光 學(xué)系統(tǒng)包括諸如復(fù)眼透鏡和聚光透鏡等的光學(xué)元件。從光源燈所發(fā)射的照明光入射至分色 鏡。被分色鏡分離成紅色頻帶光、綠色頻帶光和藍(lán)色頻帶光的彩色光穿過(guò)不同的光路，并且 它們分別入射至三色液晶面板。
[0030] 通過(guò)顏色合成分色棱鏡，對(duì)通過(guò)各自的液晶面板被分離和調(diào)制后的調(diào)制光進(jìn)行合 成，然后經(jīng)由鏡頭單元19 (可更換投影鏡頭單元）的光學(xué)系統(tǒng)將合成光投影至設(shè)置在圖像 投影設(shè)備1外部的屏幕5上。鏡頭單元19包括諸如變焦透鏡、調(diào)焦透鏡和固定透鏡等的多 個(gè)透鏡單元、用于驅(qū)動(dòng)各透鏡單元的鏡頭驅(qū)動(dòng)單元、以及用于檢測(cè)透鏡單元的位置的編碼 器。
[0031] 鏡頭移位單元20 (移位單元或者鏡頭位移單元）包括連接鏡頭單元19 (投影鏡頭 單元）的鏡頭座和移位機(jī)構(gòu)（位移機(jī)構(gòu)），其中，移位機(jī)構(gòu)能夠在均作為與光軸方向垂直的 方向的水平方向和垂直方向上移動(dòng)（位移）鏡頭單元19。鏡頭移位單元20還包括用于在 水平方向和垂直方向上移動(dòng)（移位或者位移）鏡頭單元19(鏡頭）的電動(dòng)機(jī)、以及用于檢 測(cè)鏡頭的移動(dòng)量（移位量或者位移量）或者位置（移位位置或者位移位置）的編碼器（檢 測(cè)器）。
[0032] 紅外接收單元9接收由用戶(hù)通過(guò)紅外遠(yuǎn)程控制4所發(fā)送的控制信號(hào)（操作信號(hào)）。 然后，操作信號(hào)接收單元15接收通過(guò)紅外接收單元9所接收到的控制信號(hào)，作為與預(yù)先定 義的遠(yuǎn)程操作信號(hào)相一致的操作指示。MPU14基于操作指示，驅(qū)動(dòng)鏡頭單元19或者鏡頭移 位單元20的電動(dòng)機(jī)。用戶(hù)向MPU14發(fā)送用于控制鏡頭單元19或者鏡頭移位單元20 (即， 進(jìn)行鏡頭控制指示）的指示，以使得投影圖像與期望區(qū)域?qū)?zhǔn)。因此，用戶(hù)可以經(jīng)由MPU14 調(diào)整諸如調(diào)焦透鏡位置、變焦透鏡位置和鏡頭移位位置（鏡頭位移位置）等的鏡頭位置。
[0033] 在本實(shí)施例中，例如，通過(guò)使用10位線性編碼器來(lái)檢測(cè)鏡頭單元19中的變焦透鏡 單元的位置（變焦透鏡位置）。該線性編碼器是將位置檢測(cè)為可變電阻器的輸出以檢測(cè)變 焦透鏡單元的凸輪環(huán)的位置信息的傳感器。該線性編碼器例如能夠通過(guò)在變焦透鏡單元位 于遠(yuǎn)攝端（Tele端）時(shí)輸出0、并且在變焦透鏡單元位于廣角端（Wide端）時(shí)輸出1023而 進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，從而來(lái)檢測(cè)該位置。
[0034] 接著參考圖2、3A和3B，說(shuō)明圖像投影設(shè)備1的鏡頭移位位置。圖2是圖像