专利名称：投影仪、投影仪系统和图像校正方法
技术领域：
本发明涉及ー种投影仪、投影仪系统和图像校正方法。
背景技术：
已知具有多个投影仪的多投影仪系统，所述多个投影仪排列成阵列，并且将大的合成图像投影到屏幕上。因为这种多投影仪系统显示大的图像，该系统需要大到一定程度的屏幕。因此，支撑屏幕的支撑构件可以位于屏幕的背面以防止屏幕松动。如果前述多投影仪系统使用将光投射到屏幕背面的后投影仪，则支撑构件应位于投影仪的投影区域的边界处，以防止支撑构件遮挡光并且在投影图像上形成阴影。然而，如果支撑构件位于投影仪的投影区域的边界处，则因为支撑构件遮挡了投影仪的投影图像的 边界，所以投影仪的投影图像的边界被扰乱。在专利文献I中公开了解决前述问题的技术，专利文献I描述了ー种多投影仪装置。在该多投影仪系统中，支撑构件和屏幕的连接部分由光透射构件构成。因此，因为光发射穿过支撑构件的连接部分的光透射构件，所以投影图像的边界不会使合成图像劣化。相关技术文献专利文献专利文献I JP11-249237A 公开
发明内容
本发明要解决的问题在专利文献I中描述的多投影仪装置中，因为进入支撑构件的光透射构件的光被折射，入射光偏离了并未穿过支撑构件的透射构件的入射光的入射位置，因此使投影图像失真。本发明的目的是提供ー种投影仪、投影仪系统和图像校正方法，可以解决由于在屏幕边界处投影光的入射位置偏移而导致的投影图像失真的问题。解决问题的手段根据本发明的投影仪是ー种将光投射到屏幕的背面侧的投影仪，所述屏幕具有屏幕支撑构件，所述屏幕支撑构件包括位于屏幕背面上的光透射构件，所述投影仪包括投影部，所述投影部包括光源和扫描部，所述扫描部对所述光源的光发射进行扫描，并且将扫描光投射到所述屏幕的所述背面侧；驱动部，所述驱动部基于图像信号，控制所述光的光发射量和所述扫描部的扫描角度，以便使所述投影部向所述屏幕投影与所述图像信号相对应的图像；以及校正部，所述校正部基于所述光透射构件的折射率和所述扫描部的扫描角度，对与从所述投影部投影的所述图像的每ー个像素相对应的投影光的取向(orientation)进行校正，以便对投影光在所述屏幕上的入射位置进行校正。根据本发明的投影仪系统包括
多个前述投影仪；其中所述投影仪设置为使得所述投影仪的投影图像在所述屏幕上按照阵列进行排列和显示。根据本发明的图像校正方法是ー种使用投影仪的图像校正方法，所述投影仪具有投影部，所述投影部包括光源和扫描部，所述扫描部对由所述光源发射的光进行扫描，并且将扫描光投射到屏幕的背面侧，所述屏幕具有屏幕支撑构件，所述屏幕支撑构件包括位于屏幕背面上的光透射构件，所述方法包括基于图像信号控制所述光的光发射量和所述扫描部的扫描角度，以便使所述投影部向所述屏幕投影与所述图像信号相对应的图像；以及基于所述光透射构件的折射率和所述扫描部的扫描角度，对与从所述投影部投影的所述图像的每ー个像素相对应的投影光的取向进行校正，以便对投影光在所述屏幕上的入射位置进行校正。 本发明的效果根据本发明，可以减轻由于在屏幕上边界处投影光的入射位置偏移而导致的投影图像失真。
图I是示出了根据本发明第一实施例的多投影仪系统的示意图。图2是示出了在多投影仪系统中设置的単独投影仪的投影区域的示意图。图3是示出了屏幕的后视图。图4是示出了在多投影仪系统中设置的投影仪的投影区域的横截面图，从所述多投影仪系统的侧面观查所述投影区域。图5是描述了光透射部的高度的示意图。图6是示出了屏幕支撑构件的示例的示意图。图7是示出了发射光在屏幕上的入射位置的示意图。图8是示出了在屏幕是荧光屏幕的情况下多投影仪系统中屏幕支撑构件附近的横截面图。图9是示出了投影仪的结构示例的方框图。图10是示出了控制部的结构示例的方框图。图11是描述了扫描方向的示意图。图12是描述了水平校正处理的示意图。图13是描述了垂直校正处理的示意图。图14是描述了投影仪的操作示例的流程图。图15是对校正前的光发射信号和校正后的光发射信号进行比较的示意图。图16是示出了控制部的另ー结构示例的方框图。图17是示出了屏幕支撑构件的另ー示例的示意图。
具体实施例方式接下来将參考附图描述本发明的实施例。在以下描述中，类似的功能结构由类似的參考数字表示，并且可能省略了对它们的重复描述。图I是示出了根据本发明第一实施例的多投影仪系统的示意图。在图I中，多投影仪系统具有投影仪I至9和屏幕100。尽管图I示出了 9个投影仪，但是投影仪的个数不局限于9个，而可以是2个以上。屏幕100可以与多投影仪系统独立地定位。投影仪I至9是向屏幕100的背面发射光以从屏幕100投射图像的后投影仪。投影仪I至9的投影区域按照如图2所示的阵列进行排列和显示。因此，投影仪I至9的投影图像在屏幕100上按照阵列进行排列和显示。屏幕100是背面屏幕类型。支撑屏幕100的屏幕支撑构件位于屏幕100的背面。图3是屏幕100的后视图。如图3所示，屏幕支撑构件200位于投影仪I至9的投影区域的边界处。根据该实施例，假设投影区域的边界沿水平和垂直方向延伸。如图3所示，屏幕支撑构件200位于投影仪I中9的投影图像的所有边界上。可选地，屏幕支撑构件200可以位于投影仪I至9的投影图像的一部分边界上，只要可以足够的強度支撑屏幕100以防止其松动。图4是示出了在多投影仪系统中设置的投影仪I的投影区域的横截面图，从多投影仪系统的侧面观查该投影区域。如图4所示，屏幕支撑构件200与屏幕100相连，使得投影仪I的投影区域的边界与屏幕支撑构件200的中心相匹配。屏幕支撑构件200具有光透射部201和光遮挡部202。光透射部201与屏幕100相连。光透射部201由透射光的光透射构件组成。根据该实施例，屏幕支撑构件200定位为与屏幕100垂直。光透射部201的侧面与屏幕100的前表面正交。光遮挡部202位于光透射部201上。光遮挡部202可以由遮挡光的光遮挡构件组成。可选地，光遮挡部202可以具有以下结构遮挡光的光遮挡膜形成于光透射构件的前表面上。希望确定光透射部201的高度h，使得投影仪I的投影光透射通过光透射部201，并且到达投影区域的边界，但是投影仪I的投影光不会进入另ー个投影仪的投影区域。图5是描述了光透射部201的高度h的示意图。如图5所示，可以通过以下公式I来表示使得投影光到达投影区域的边界、但是没有到达另ー个投影仪的投影区域的光透射部201的闻度h。[公式I]h = d · tan(asin(1/n · sin θ ))其中，光透射部201的折射率表示为n，光透射部201的宽度表示为2d。辅助角Θ可以表示为Θ =90° -β，其中β是投影光的投影角度。根据该实施例，辅助角Θ是临界入射角，所述临界入射角是当投影光到达投影区域的边界时投影光相对于光透射部201的入射角。在这种情况下，假设光透射部201的折射率η是I. 4，光透射部201的宽度2d是100mm，并且临界入射角Θ是60°，则光透射部201的高度h是39mm。接下来将描述光透射部201和图像失真的关系。图6和图7是描述了光透射部201和图像失真的关系的示意图。图6是示出了在多投影仪系统中设置的屏幕支撑构件200附近的侧视图。图7是示出了从投影仪I发射的投影光在屏幕100上的入射位置的示意图，其中从屏幕100的背面观查所述入射位置。在图6和图7中，假设光透射部201的折射率η是I. 4。接下来，将描述投影仪I的投影光透射通过屏幕支撑构件200的光透射部201并且进入屏幕100的情況。在这种情况下，如图6和图7所示，当投影仪I的投影光进入光透射部201时，投影光被折射。因此，入射光在屏幕100上的入射位置偏离不存在屏幕支撑构件200的情况(折射率η = 1.0)下的入射位置。因此，使得投影光失真。例如，考虑屏幕100是荧光屏幕的情况。图8是示出了在屏幕100是荧光屏幕的情况下屏幕支撑构件附近的横截面图。如图8所示，在荧光屏幕上设置发射与入射光相对应的不同波长段的荧光的多个荧光体101。例如，在荧光屏幕上交替设置发射波长段与红色、蓝色和绿色相对应的荧光的 三种荧光体101。荧光体101设置为彼此之间具有间隙。在屏幕100是图8所示的荧光屏幕的情况下，如果投影光在屏幕100上的入射位置偏离不存在屏幕支撑构件200的情况下的入射位置，则投影光可以进入错误的位置(另ー荧光体或者荧光体之间的间隙)。在这种情况下，投影图像可能不具有期待的亮度或者颜色，从而可能使得投影图像失真。接下来将描述投影仪I至9的结构。因为投影仪I至9具有相同的结构，将例示投影仪I的结构。图9是示出了投影仪I的结构示例的方框图。在图9中，投影仪I具有投影部11和控制部12。投影部11将光投射到屏幕100的背面。更具体地，投影部11包括具有以下功能的LD光发射部111和扫描部112。LD光发射部111是使用LD (激光二极管)的光源。LD光发射部111向扫描部112发射光。扫描部112沿水平和垂直方向两个方向对由LD光发射部111发射的光进行扫描，并且将扫描的光投射到屏幕100上。根据该实施例,彼此不同的第一扫描方向和第二扫描方向分别对应于水平方向和垂直方向。扫描部112具有水平镜部112Α和垂直镜部112Β。水平镜部112Α沿水平方向对由LD光发射部111发射的光进行扫描并发射扫描光。垂直镜部112Β沿垂直方向对由水平镜部112Α发射的光进行扫描，并且将扫描的光投射到屏幕100的背面。图像信号输入到控制部12。控制部12基于输入图像信号控制投影部11，并且使投影部11将图像投影到屏幕100上。图10是示出了控制部12的结构示例的方框图。在图10中，控制部12具有驱动部121和校正部122。图像信号输入到驱动部121。基于输入的图像信号，驱动部121产生控制LD光发射部111的光发射信号和控制扫描部112的驱动信号。光发射信号表示与针对投影图像的每ー个像素由LD光发射部111发射的光(下文中称作每ー个像素的发射光)的量相对应的光发射电压命令值。每ー个像素发射的光量通过每ー个像素发射的光的強度和发射时间来表示。另ー方面，驱动信号表不改变扫描部112的扫描角度和扫描角速度(即，扫描角度的变化率)的驱动电压。更具体地，驱动信号包括水平镜驱动信号和垂直镜驱动信号，所述水平镜驱动信号表示改变水平扫描角度(即，水平镜部112A的扫描角度)和水平扫描角速度(即，水平扫描角度的变化率)的水平镜驱动电压命令值；所述垂直镜驱动信号表示改变垂直扫描角度(即，垂直镜部112B的扫描角度)和垂直扫描角速度(即，垂直扫描角度的变化率)的垂直镜驱动电压命令值。水平扫描角度是第一扫描角度的不例，而垂直扫描角度是第二扫描角度的示例。垂直扫描角速度是沿第二扫描方向的扫描角速度的示例。驱动部121将光发射信号输入到LD光发射部111,以便基于图像信号来控制由LD光发射部111发射的光量。此外,驱动部121将水平镜驱动信号输入至水平镜部112A，并且将垂直镜驱动信号输入至垂直镜部112B，以便与所述图像信号相对应地控制扫描部112的扫描角度。如图11所示，驱动部121控制扫描部112，以便沿水平方向针对图像的每一行扫描发射光。
校正部122基于屏幕支撑构件200的光透射部201的折射率和扫描部112的扫描角度，来对与投影部11的投影图像的每ー个像素相对应的投影光(下文中称作每ー个像素的投影光)的投影角度(取向)进行校正，以便对每ー个像素的投影光在屏幕100上的入射位置进行校正。更具体地，校正部122执行水平校正处理和垂直校正处理，所述水平校正处理对由每ー个像素发射的光的发射时间、从而对每ー个像素的投影光的投影角度进行校正，所述垂直校正处理对扫描部112的垂直扫描角速度、从而对每ー个像素的投影光的投影角度进行校正。首先将描述水平校正处理。图12是描述了水平校正处理的示意图，并且是示出了沿屏幕的垂直方向定位于屏幕上的屏幕支撑构件200附近的侧视图。如图12所示，如果水平扫描角度Φ包括在从α到β角度范围的水平校正范围中，则投影光透射通过屏幕支撑构件200的光透射部201，并进入屏幕100。如果水平扫描角度Φ包括在从0°到α的角度范围的水平非校正范围中，则投影光直接进入屏幕100，而不通过屏幕支撑构件200的光透射部201。角度α和β是满足0° < α < β <90°的实数。由α和β限定的水平校正范围依赖于屏幕支撑构件200的位置和形状。更具体地，如图4所示，假设从投影仪I的扫描部112到屏幕100的距离表示为H，并且从投影仪I的扫描部112 (更具体地，水平镜部112a)到光透射部201的距离表示为L，则角度α可以表示为a = atan (L/H)，且角度β可以表示为 β = atan (L/ (H_h))。校正部122确定水平扫描角度Φ是否包括在水平校正范围中。水平校正范围可以由投影仪的用户或制造商预设。如果投影仪I配置有可以检测屏幕支撑构件200的位置、尺寸和形状以及投影仪I和屏幕100的位置关系等的传感器，则校正部122自身可以基于传感器的检测结果获得水平校正范围，并且可以使用水平校正范围。如果水平扫描角度Φ包括在水平校正范围中，则校正部122基于光透射部201的折射率n，对每ー个像素发射的光的发射时间进行校正。更具体地，首先，校正部122获得水平校正量，即发射时间的校正量。水平校正量由“投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面移动到中心的水平距离”X2(=d)和“当不存在屏幕支撑构件200时投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面移动的水平距离”X1之比来表示。换句话说，校正部122使用以下公式2获得水平校正量 f (η)。[公式2]f (η) = Χ2/Χ1= (h/tan θ η) / (h/tan θ )= η · cos θ η /cos θ= η · cos θ n/sin β其中β是限定了水平校正范围的角度，并且是投影光进入投影区域边界时的水 平扫描角度。θ η是在投影光相对屏幕100的入射角度是临界角度的情况下投影光相对屏幕100的入射角度，并且可以由以下公式3表示。[公式3]θ n = asin (1/n · sin θ ) = asin (1/n · cos β )然后，校正部122将由驱动部121产生的光发射信号所表示的发射时间减小为I/f(n)倍，以便将每ー个像素发射的光的发射时间按1/f (η)倍减小。因为前述水平校正处理对每ー个像素发射的光的发射时间进行校正，所以对每ー个像素的投影光的投影角度进行了校正，从而对投影光在屏幕100上的入射位置进行了校正。因为将发射时间减小到l/f(n)倍，每ー个像素发射的光量也可能减小，从而图像变暗。因此，优选地是校正部122通过将由驱动部121产生的光发射信号所表示的光強度增加为f (η)倍来对光的强度进行校正，使得每ー个像素发射的光量不会改变。接下来将描述垂直校正处理。图13是描述了垂直校正处理的示意图，并且是示出了沿屏幕的水平方向定位于屏幕上的屏幕支撑构件200附近的侧视图。如图13所示，如果垂直扫描角度Φν包括在从αν到β V角度范围的垂直校正范围中，则投影光透射通过屏幕支撑构件200的光透射部201，并且进入屏幕100。如果垂直扫描角度Φν包括在从0°到αν角度范围的垂直非校正范围中，则投影光直接进入屏幕100，而不通过屏幕支撑构件200的光透射部201。角度αν和βν是满足0° < α V < βν<90°的实数。由角度αν和β V限定的垂直校正范围依赖于屏幕支撑构件200 (更具体地，光透射部201)的位置、尺寸和形状，投影仪I和屏幕100的位置关系等。校正部122确定垂直扫描角度Φν是否包括在垂直校正范围中。垂直校正范围可以由投影仪I的用户或制造商预设。如果投影仪I配置有可以检测屏幕支撑构件200的位置、尺寸、形状以及投影仪I和屏幕100的位置关系等的传感器，则校正部122自身可以基于传感器的检测结果获得垂直校正范围，并且使用垂直校正范围。如果垂直扫描角度ΦV包括在垂直校正范围中，则校正部122基于光透射部201的折射率η，对垂直镜驱动信号进行校正。更具体地，首先，校正部122获得垂直校正量，所述垂直校正量是垂直扫描角速度的校正量。垂直校正量由“垂直扫描角度从α V变化到β V的角度变化”和“在不存在屏幕支撑构件200的情况下当投影光到达投影区域时垂直扫描角度从αν变化到Y V的角度变化”之比来表示。也即，校正部122使用以下公式4获得垂直校正量g(n)。[公式4]g (η) = ( β V- a v) / ( Y V- α v) = (acos (η .sin θν)-αν)/(γν-αν)其中 θν 是在投影光对于光透射部201的入射角度是临界入射角的情况下投影光对于屏幕100的入射角度，并且可以通过如公式2的以下公式5来表示。[公式5]Θ V = asin (1/n · cos β v) 然后，校正部122对由驱动部121产生的垂直镜驱动信号进行校正，使得垂直扫描角速度增加为g(n)倍。前述垂直校正处理对垂直扫描角速度进行校正，使得垂直扫描角度按照校正后的垂直扫描角速度ω (t)从αν变化到β V的时间变为等于垂直扫描角度按照校正前的垂直扫描角速度《0(t)从αν变化到Y V的时间，从而对投影光在屏幕100上的入射位置进行校正，如以下条件公式(公式6、7)所示，其中垂直扫描角度按照校正后的垂直扫描角速度ω (t)从av变化到β V的时间等于在不存在屏幕支撑构件200的情况下当投影光到达投影区域时垂直扫描角度从αν变化到Υ V的时间。[公式6]( β V- α ν) / ω (t) = ( γ ν~ α ν) / ω O (t)即，[公式7]ω (t) = (( β ν- α ν) / ( Y ν- α ν)) ω O (t) = g (η) ω O (t)接下来将描述投影仪I的操作。图14是描述了投影仪I的操作示例的流程图。在步骤SI，驱动部121基于输入图像信号产生光发射信号和驱动信号。此外，驱动部121基于图像信号计算与光发射信号相对应的每ー个像素发射的光的水平扫描角度和垂直扫描角度。驱动部121向校正部122输出对水平扫描角度和垂直扫描角度加以表示的角度信号。当校正部122接收到角度信号时，校正部122执行步骤S2。在步骤S2，校正部122确定由角度信号表示的垂直扫描角度是否包括在垂直校正范围中。如果垂直扫描角度不包括在垂直扫描范围中，则校正部122执行步骤S3。如果垂直扫描角度包括在垂直校正范围中，则校正部122执行步骤S7。在步骤S3，校正部122确定不需要对垂直扫描角速度进行校正，并且前进到步骤S4。在步骤S4，校正部122确定由角度信号表示的水平扫描角度是否包括在水平校正范围中。如果水平扫描角度不包括在水平校正范围中，则校正部122执行步骤S5。如果水平扫描角度包括在水平校正范围中，则校正部122执行步骤S6。在步骤S5，校正部122向驱动部121输出非校正信号，所述非校正信号是表示不需要进行校正的校正启用/禁用信号。当驱动部121接收到非校正信号吋，驱动部121向LD光发射部111输出在步骤SI产生的光发射信号，并且向扫描部112输出在步骤SI产生的驱动信号。然后，驱动部121返回步骤SI。当光发射信号输入到LD光发射部111吋，LD光发射部111发射与光发射信号相对应的每ー个像素的发射光。当将作为驱动信号的水平镜驱动信号输入至扫描部112的水平镜部112A时，水平镜部112A按照与水平镜驱动信号相对应的速度对由LD光发射部111的每ー个像素发射的光进行扫描，并且发射扫描光。另ー方面，扫描部112的垂直镜部112B对水平镜部112A的每ー个像素的发射光进行扫描，并且将扫描光投射到屏幕100的背面。在步骤S6，校正部122使用公式2和公式3计算水平校正量f (η)，并且向驱动部121输出表示校正量f (η)和需要进行校正的校正信号，作为表示需要进行校正的校正启用/禁用信号。当驱动部121接收到校正信号，并且确定校正信号表示需要进行校正时，驱动部121基于由校正信号表示的校正量，将在步骤SI产生的光发射信号所表示的发射时间增加为1/f (η)倍，将光发射信号所表示的光強度增加为f(n)倍。然后，驱动部121向LD光发射部111输入校正的光发射信号，并且向扫描部112输入在步骤SI产生的驱动信号。然后，驱动部121返回步骤SI。 图15是对校正前的光发射信号和校正后的光发射信号进行比较的示意图。在图I中，假设屏幕100是荧光屏幕。光发射信号由三个脉冲信号组成，所述脉冲信号表示与进入红色、蓝色和绿色荧光体的投影光的量相对应的光发射电压命令值。脉冲信号的幅度和宽度分别表不光强度和光发射时间。假设校正前的脉冲信号的幅度和宽度分别由UB和TB表示，校正后的脉冲信号的幅度和宽度分别由UB · f(n)和TB/f(n)表示。因为脉冲信号宽度变成TB/f (η)，对每ー个像素的投影光在屏幕100上的位置进行了校正，从而每一个像素的投影光进入投影光应该进入的位置。此外，因为脉冲信号的幅度变成UB · f (η)，与是否对脉冲信号进行了校正无关，由脉冲信号表示的光量变成UB · f (η) ο回到投影仪I的操作的描述，在步骤S7，校正部122确定需要对垂直扫描角速度迸行校正，然后前进到步骤S8。在步骤S8，校正部122使用公式4和公式7计算垂直校正量g (η)，并且向驱动部121输出表示垂直校正量g(n)和需要对驱动信号进行校正的校正信号，作为表示需要进行校正的校正启用/禁用信号。当驱动部121接收到校正信号，并且确定校正信号表示需要进行校正吋，驱动部121对驱动信号进行校正，使得垂直扫描角速度增加为g (η)倍。然后，驱动部121向LD光发射部111输入在步骤SI产生的光发射信号，并且向扫描部112输出校正的驱动信号。然后，驱动部121返回步骤SI。可选地，代替角度信号，驱动部121可以向校正部122输出标记信号，所述标记信号表示水平扫描角度是否包括在水平校正范围中以及垂直扫描角度是否包括在垂直校正范围中。在这种情况下，校正部122基于标记信号，确定水平扫描角度是否包括在水平校正范围中以及垂直扫描角度是否包括在垂直校正范围中。在这种情况下，水平校正范围和垂直校正范围设置在驱动部121中。如上所述，根据该实施例，投影部11包括LD光发射部111和扫描部112，扫描部112对LD光发射部111的发射光进行扫描，并且将扫描光投射到屏幕100的背面。驱动部121基于图像信号控制由LD光发射部111发射的光量以及扫描部112的扫描角度，使得投影部11将与图像信号相对应的图像投影到屏幕100。校正部122基于屏幕支撑构件200的光透射部201的折射率和扫描部112的扫描角度，对与从投影部投影的图像的每ー个像素相对应的投影光的投影角度进行校正，以便对每ー个像素的投影光在屏幕100上的入射位置进行校正。在这种情况下，基于光透射部201的折射率和扫描部112的扫描角度，对每ー个像素的投影光在屏幕100上的入射位置进行校正。因此，即使存在屏幕支撑构件200，投影光也可以进入到与不存在屏幕支撑构件200时的相同位置。因此，可以抑制由于投影光相对屏幕100的入射位置的偏移而导致的投影图像失真。接下来将描述本发明的第二实施例。根据第二实施例的投影仪与根据第一实施例的投影仪的不同之处在于控制部12 的结构。图16是示出了根据第二实施例的控制部12的结构的方框图。在图16中，控制部12包括驱动部121A和校正部122A。除了操作之外，驱动部121A和校正部122A的基本功能与图8所示的基本功能相同。驱动部121A基于图像信号，通过校正部122A分别向LD光发射部111和扫描部112输入光发射信号和驱动信号，以便控制由LD光发射部111发射的光量和扫描部112的扫描角度。更具体地，驱动部121基于图像信号产生光发射信号、驱动信号和角度信号，并且向校正部122A输出光发射信号、驱动信号和角度信号。当校正部122A接收到光发射信号、驱动信号和角度信号时，校正部122A确定是否对光发射信号或者驱动信号进行校正。如果校正部122A确定对光发射信号或者驱动信号进行校正，则校正部122A对光发射信号或驱动信号进行校正。然后，校正部122A分别向LD光发射部111和扫描部112输入校正的光发射信号和驱动信号。另ー方面，如果校正部122A确定不对光发射信号和驱动信号进行校正，则校正部122A分别向光发射部111和扫描部112输入没有校正的光发射信号和驱动信号。驱动部121A按照与驱动部121相同的方式执行光发射信号、驱动信号和角度信号的产生处理。同样地，校正部122A按照与校正部122相同的方式执行校正确定处理和校正处理。可选地，驱动部121A和校正部122A可以使用标记信号来代替角度信号。该实施例可以实现与第一实施例相同的效果。接下来将描述本发明的第三实施例。第三实施例与第一和第二实施例的不同之处在于屏幕支撑构件200的形状。图17是示出了根据第三实施例的屏幕支撑构件200的示意图，并且更具体地是示出了沿屏幕的垂直方向定位于屏幕100上的屏幕支撑构件200附近的侧视图。在图17中，屏幕支撑构件200的光透射部201具有锥形结构。光透射部201的侧面相对于屏幕正面具有锥角S。光遮挡部202具有与第一实施例相同的结构。假设光透射部201的下平面的长度表示为2d2，并且光透射部201的上平面的长度表示为2も。
因为光透射部201具有锥形结构，光透射部201与非锥形结构相比的优势是可以防止在光透射部201的正面上反射的投影光进入屏幕。因此，可以进一歩减轻图像的失真。在这种情况下，将锥角S设置为使得反射的光至少与屏幕平行地传播。换句话说，将锥角δ设置为使得Θ彡90-δ彡Θ/2，其中Θ是前述的辅助角。可以通过以下公式8，来表示使得投影仪I的投影光透射通过光透射部201并到达投影区域的边界、但是不会进入另ー投影仪的投影区域的光透射部201的高度h。[公式8]h = Cl1 · tan (90° - δ+asin (1/n · sin ( Θ - (90° - δ )))可以通过以下公式9来表示光透射部201的下平面的长度d2。
[公式9]]d2 = Cl1+h · tan (90。- δ )接下来，将描述在光透射部201具有锥形结构的情况下的水平校正量f (η)如第一实施例中所述，水平校正量f (η)由“投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面的下平面一侧移动到中心的水平距离X2( = d) ”和“当不存在屏幕支撑构件200时投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面的下平面一侧移动的水平距离XI”之比来表示。因此，如同第一实施例那样，水平校正量f(n)可以由以下公式10表不。[公式10]f (η) = Χ2/Χ1= {h/tan Θ n+h · tan (90。- δ )} / {h/tan Θ+h · tan (90。- δ )}= (sin Θ/sin θ η) · {cos ( θ η- (90° - δ ))/cos ( θ - (90。-δ))}= (sin θ/sin θ η) · {sin ( θ η+ δ ) /sin ( θ + δ )}= (sin θ /sin θ η) · η · {tan ( θ + δ ) /tan ( θ η+ δ )}可以通过以下公式11使用锥角δ和折射率η来表示入射角度θ η。[公式11]θ η = 90。- δ+asin (1/n · sin ( Θ - (90。- δ )))接下来将描述垂直校正量。与光透射部201是否具有锥形结构无关，条件公式为垂直扫描角度按照校正后的垂直扫描角速度ω (t)从αν变化到β V的时间等于垂直扫描角度按照校正前的垂直扫描角速度ωθ( )从αν变化到Yv的时间。因此,校正部122可以使用公式4和公式7获得
垂直校正量。该实施例可以实现与第一实施例相同的效果。此外，因为可以减轻由于光透射部201的反射光导致的图像失真，可以进ー步减轻投影图像的失真。在前述实施例中，所示结构仅仅是示例。因此，应该理解的是本发明不局限于这些结构。光源可以是不使用LD的光源。例如，光源可以是使用固态激光器元件的光源。可选地，可以省略光遮挡部202，只要控制扫描角度，使得投影仪I的投影光不进入另ー投影仪的投影区域。可选地，校正部122可以使用公式(4)的近似公式代替公式(4)本身来获得垂直校正量g(n)。具体地，如同水平校正量f (η)的计算那样，垂直校正量g (η)由“投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面移动到中心的垂直距离”Xv2( = d)和“投影光在屏幕100上的入射位置从光透射部201的侧面移动的垂直距离”Xvl之比来表示。在这种情况下，因为将可以距离“Xvl”和“距离Xv2”分别按Xvl H· ( β ν- α ν)和Χν2 H· (γν-αν)来近似，可以通过以下公式12对垂直校正量g(n)进行近似。[公式12]g(n) = ( y ν- α ν) / ( β ν- α ν) Χν1/Χν2因此，校正部122可以根据以下近似公式(公式13)获得垂直校正量g(η)。[公式13]g (η) Xvl/Xv2 = sin β ν/ (η · cos θ η) 本申请要求基于2010年3月31日递交的日本专利申请JP2010-080761的优先权，
其全部内容结合在此作为參考。
权利要求
1.ー种投影仪，所述投影仪将光投射到屏幕的背面侧，所述屏幕具有屏幕支撑构件，所述屏幕支撑构件包括位于屏幕背面上的光透射构件，所述投影仪包括 投影部，所述投影部包括光源和扫描部，所述扫描部对所述光源发射的光进行扫描，并且将扫描光投射到所述屏幕的所述背面侧； 驱动部，所述驱动部基于图像信号，控制所述光的光发射量和所述扫描部的扫描角度，以便使所述投影部向所述屏幕投影与所述图像信号相对应的图像；以及 校正部，所述校正部基于所述光透射构件的折射率和所述扫描部的扫描角度，对与从所述投影部投影的所述图像的每ー个像素相对应的投影光的取向进行校正，以便对投影光在所述屏幕上的入射位置进行校正。
2.根据权利要求I所述的投影仪， 其中所述扫描部沿彼此不同的第一扫描方向和第二扫描方向对所述光发射进行扫描; 其中所述驱动部控制所述扫描角度，使得所述扫描部沿所述第一扫描方向针对所述图像的每一行对所述光发射进行扫描；以及 其中所述校正部基于所述折射率和第一扫描角度对针对与所述图像的每ー个像素相对应的所述光源的光发射的发射时间进行校正，所述第一扫描角度是所述扫描部沿所述第ー扫描方向的扫描角度。
3.根据权利要求2所述的投影仪， 其中所述校正部确定所述第一扫描角度是否包括在基于所述屏幕支撑构件的位置和形状而设置的第一校正范围中，并且如果所述第一扫描角度包括在所述第一校正范围中，则所述校正部基于所述折射率对所述发射时间进行校正。
4.根据权利要求2或3所述的投影仪， 其中所述校正部基于所述发射时间的校正量对所述光源的投影光的强度进行校正，使得与所述图像的每ー个像素相对应的光发射量不改变。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的投影仪， 其中所述扫描部沿彼此不同的第一扫描方向和第二扫描方向对所述光发射进行扫描; 其中所述驱动部控制所述扫描角度，使得所述扫描部沿所述第一扫描方向针对所述图像的每一行对所述光发射进行扫描；以及 其中所述校正部基于所述折射率和第二扫描角度对沿所述第二扫描方向的扫描角速度进行校正，以便对所述投影光的取向进行校正，所述第二扫描角度是所述扫描部沿所述第二扫描方向的扫描角度。
6.根据权利要求5所述的投影仪， 其中所述校正部确定所述第二扫描角度是否包括在基于所述屏幕支撑构件的位置和形状而设置的第二校正范围中，并且如果所述第二扫描角度包括在所述第二校正范围中，则所述校正部基于所述折射率对所述扫描角速度进行校正。
7.ー种投影仪系统，包括 多个根据权利要求I至6中任一项所述的投影仪； 其中所述投影仪设置为使得所述投影仪的投影图像在所述屏幕上按照阵列进行排列和显示。
8.ー种使用投影仪的图像校正方法，所述投影仪具有投影部，所述投影部包括光源和扫描部，所述扫描部对由所述光源发射的光进行扫描，并且将扫描光投射到屏幕的背面侧，所述屏幕具有屏幕支撑构件，所述屏幕支撑构件包括位于屏幕背面上的光透射构件，所述方法包括 基于图像信号控制所述光的光发射量和所述扫描部的扫描角度，以便使所述投影部向所述屏幕投影与所述图像信号相对应的图像；以及 基于所述光透射构件的折射率和所述扫描部的扫描角度，对与从所述投影部投影的所述图像的每ー个像素相对应的投影光的取向进行校正，以便对投影光在所述屏幕上的入射位置进行校正。
全文摘要
提出了一种投影仪，可以解决由于投影光相对屏幕的入射位置的偏移而对投影图像造成干扰的问题。投影部(11)包括LD光发射部(111)和扫描部(112)，扫描部(112)对LD光发射部(111)发射的光进行扫描，并且将扫描光投射到屏幕的背面侧。控制部(12)基于图像信号控制光的光发射量和扫描部(112)的扫描角度，以便使投影部(11)向屏幕投影与图像信号相对应的图像。控制部(12)基于光透射构件的折射率和扫描部(112)的扫描角度，对与从投影部(11)投影的图像的每一个像素相对应的投影光的取向进行校正，以便对投影光在屏幕上的入射位置进行校正。
文档编号G03B21/00GK102822722SQ20118001644
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月29日 优先权日2010年3月31日
发明者柳田美穗, 奥村藤男 申请人:日本电气株式会社