专利名称：投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有自动梯形变形补偿功能的投影机。
背景技术：
目前普及的用于投射映像的投影机通常具备梯形变形补偿功能。这类投影机能够检测投射到屏幕上的映像发生的纵向梯形变形，并根据投影机的设置角度来自动补偿映像的形状。这类投影机例如具有投射部、重力加速度传感器以及梯形补偿部。重力加速度传感器用于检测投影机的设置角度(倾斜角度)，梯形补偿部用于补偿映像的梯形变形，进而，投射部将经过梯形变形补偿的映像投射到屏幕上。此时，重力加速度传感器不仅检测重力加速度(静加速度)，而且还检测振动和冲击加速度(动加速度)。为此，放置投影机的放置台只要受到轻微的振动或冲击，投影机便频繁地反复进行梯形变形补偿，而在实行补偿期间屏幕上的映像会发生一时性的质量下降。为解决上述问题，例如专利文件I (JP特开2005-79939号公报)公开了一种投影机，该投影机在多次取得重力加速度传感器的输出信号后，基于其中出现频率最大值来进行梯形补偿。这种投影机即便在突然受到较大振动时，也不实行梯形补偿，从而，屏幕映像的质量下降能够得到控制。此外，投影机上表面设有作为操作部的电源开关以及各种调整按钮。调整按钮例如为映像的变焦按钮、变形补偿按钮、聚焦按钮等。用户可以在使用投影机的期间中操作操作部，向投影机发送规定的动作指令。但是，上述投影机是基于出现频率高的振动角度来时行梯形补偿的，因而，当例如用户在操作操作部使得投影机受到轻微摇时，便会实行映像的梯形变形补偿。而用户操作操作部引起投影机发生若干摇动，例如，在把操作部和重力加速度传感器安装在同一块基板上等情况下，投影机会发生例如约I °倾斜。这样，每次用户操作操作部，映像必将会被施加自动梯形变形补偿，从而发生映像质量下降的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够在用户操作操作部引起投影机发生倾斜时抑制过度实行梯形变形补偿的投影机，其目的在于避免对屏幕上的映像实行不必要的梯形变形补偿。为了达到上述目的，本发明提供一种投影机，一种投影机，其中包含:投射部，将映像投射到呈铅直设置的屏幕上显示；重力加速度传感器，用于检测所述投射部的摇动；以及，自动梯形变形补偿部，用于根据所述重力加速度传感器检测到的所述投射部相对于纵向的倾斜角度，来对显示在所述屏幕上的所述映像的梯形变形自动进行补偿，其特征在于，所述自动梯形变形补偿部在所述操作部受到操作期间不对所述映像实行梯形变形补偿。
上述投影机构成为，当用户操作操作部时，自动梯形变形补偿部不实行梯形变形补偿。这样，即便操作部的操作引起投影机发生倾斜时，也不会实行梯形变形补偿，因而，与基于出现频率高的振动角度来实行梯形变形补偿的现有的投影机相比，本发明的投影机能够抑制过度实行梯形变形补偿所造成的屏幕映像质量下降。本发明的效果在于提供一种能够在用户操作操作部引起投影机倾斜时抑制过度实行梯形变形补偿的投影机，用以避免对屏幕上的映像实行不必要的梯形变形补偿。
图1是显示本发明实施方式的投影机的整体结构模块图。图2A 图2D是用于说明本实施方式的投影机的液晶光阀的图像形成部中形成的图像与屏幕显示的图像之间关系，其中图2A表示图像形成部中形成的长方形图像，图2B表示屏幕上的梯形映像，图2C表示图像形成部中经过补偿的图像，图2D表示屏幕上经过补偿的映像。图3A和图3B是用于说明本发明实施方式的投影机的设置角度检测原理示意图，其中图3A显示投影机水平设置，图3B显示投影机以角度X倾斜设置。图4是本发明实施方式的投影机的处理流程图。图5A和图5B是本发明实施方式的投影机的最小角度α与投射距离LO之间关系的示意图，其中图5Α是屏幕上显示的图像的正视图，图5Β是屏幕上显示的图像的侧视图。标记说明:1投影机，2屏幕，3映像，10光源部，20液晶光阀，30投射光学系统，40图像输入部，50自动梯形变形补偿部，60操作部，61操作按钮，70角度检测部，71重力加速度传感器，80投射部，X倾斜角度，α最小角度。
具体实施例方式以下参考
本发明的实施方式。首先说明涉及本发明实施方式的投影机I的结构。在此，投影机采用利用液晶光阀的液晶显示方式。但是，投影机的显示方式并不局限于液晶显示方式。当然还可以例如采用利用数字微镜设备(digital micro mirrordevice,DMD)的投射方式，即采用数字光处理(digital light processing,DLP)方式的设备。如图1所示，投影机I具备投射部80、图像输入部40、自动梯形变形补偿部50、操作部60以及角度检测部70。投射部80具备光源10、液晶光阀20以及投射光学系统30。光源10具备未图不光源灯和用于将该光源灯发射的光转换成直线偏转光的未图示偏光元件。例如可用卤素灯作为光源灯。但是，光源灯并不局限于采用卤素灯，还可以用例如金属卤化物灯或高压水银灯作为光源灯，另外激光或LED等固体光源也可以使用。液晶光阀20具备图像形成部21。液晶光阀20基于自动梯形变形补偿部50输出的信息，在图像形成部21中形成图像22。而如果自动梯形变形补偿部50没有进行补偿，则液晶光阀20形成到图像形成部21中的图像是从图像输入部40输入的未经任何改动的图像。
投射光学系统30具备透镜系统31，用于调整屏幕2上显示的映像3的焦点的焦点调整部32以及放大或缩小映像的变焦调整部33。光源部10发射的照射光透过液晶光阀20的图像形成部21，照摄图像形成部21中形成的图像22。受到照射的图像22从投射光学系统30向外部投射，在屏幕2上显示为映像3。也就是说，投射部80向大致铅直的屏幕2投射并显示映像3。图像输入部40输入PC4等图像输出装置输出的图像。图像输出装置除了 PC4以夕卜，还可以采用DVD播放器、录像机或电视等。另外，图像输入部40还可以输入网络发送的图像。自动梯形变形补偿部50以控制单元构成。控制单元包括中央处理器(CPU)、用于保存处理程序等的只读存储器(ROM)、暂时保存数据的随机访问存储器(RAM)、缓冲存储器以及输入端口和输出端口。ROM保存自动梯形变形补偿部50实行梯形变形补偿的程序。CPU以RAM为操作区域实行ROM中保存的程序，并基于角度检测部70检测到的角度信息或来自操作部60的补偿指示来调整补偿量，对从图像输入部40输入的图像施加梯形变形补偿。自动梯形变形补偿部50基于重力加速度传感器71检测到的投射部80的纵向倾斜角度X，自动对显示在屏幕2上的映像3进行梯形变形补偿。例如，自动梯形变形补偿部50每隔100毫秒检测一次倾斜角度X。如图2A所示，当液晶光阀20的图像形成部21中形成长方形图像22时，将该图像22倾斜投射到屏幕2上后，则如图2B所示，图象3将会发生梯形变形。为了对该梯形变形进行补偿，自动梯形变形补偿部50基于投影机I的设置角度，如图2C所示，将液晶光阀20的图像形成部21中的图像22的周围部分22a(图中的斜线部分)设为黑色。将这样的图像22倾斜投射到屏幕2上后，如图2D所示，图象3的周围部分3a占据长方形图像3的周围部分，从而显示没有变形的长方形图像3。自动梯形变形补偿部50中将需要进行补偿的最小倾斜角度预设为最小角度α。当投影机发生倾斜，倾斜角度大于最小角度α时，自动梯形变形补偿部50原则上需要对映像3进行补偿。最小角度α的大小设定因投射距离LO而异。如图5Α和图5Β所示，自动梯形补偿部50用以下的关系式求出自动梯形变形补偿部50能够补偿的最小角度α。在此，图5中的标记V表示铅直线，图5Β中的标记H表示水平线。tan β = (Wt-Wb) / (L0 X ( θ + α ) -tan α ))在此，α为最小角度，β为映像变形角度，Wt为映像3的上边长度的1/2，Wb为映像3的下边长度的1/2，Θ为映像投影角度，Ltl为投射距离。例如，设上边长度2Wt和下边长度2Wb之比(Wt/Wb)发生I %的梯形变形时需要进行一段梯形补偿，此时的映像变形角度β为0.5度。投射距离LO = 400mm时，求出映像变形角度β为0.5度的最小角度α为0.3度。而当投射距离LO = 1200mm时，求出映像变形角度β为0.5度的最小角度α为0.7度。自动梯形变形补偿部50检测操作部60的状态，判断操作部60是否受到操作。当检测到操作部60的按钮中任意一个按钮被按动而处于开关状态时，自动梯形变形补偿部50判断操作部60受到操作。而如果判断操作部60受到操作时，自动梯形变形补偿部50不对映像3实行梯形变形补偿。自动梯形变形补偿部50不但具备待机时间计时器，而且还能够控制待机时检计时器的动作和停止。该控制连动于待机时检计时器旗的开关。为此，自动梯形变形补偿部50通过检测待机时间计时器旗来判断待机时间计时器是否处于动作之中。自动梯形变形补偿部50在操作部60的操作结束后立刻启动待机时间计时器，在预设的规定的待机时间的待机期间内不实行映像3的梯形变形补偿。在此，规定的待机时间被设为例如2秒。如图1所示，操作部60具备设于投影机I上表面的电源开关以及各种调整按钮61。调整按钮61例如为映像3的变焦按钮、映像3的变形补偿按钮、映像3的聚焦按钮等。图像的梯形变形补偿不但可以由自动梯形变形补偿部50自动实行，而且还可以由用户手动操作实行。例如，用户可以对经过自动梯形变形补偿部50的自动补偿后的映像3施加微调。操作部60不但设置在投影机I的上表面，而且未图示的遥控器也可作为操作部60。角度检测部70具备重力加速度传感器71。重力加速度传感器71用于检测投影机I的设置角度。角度检测部70检测到的角度信息被输出到自动梯形变形补偿部50。关于重力加速度传感器71的分辨性能，其分辨角度需要小于自动梯形变形补偿部50中设定的最小角度α的最低值，例如设为0.1度。重力加速度传感器71采用例如以模拟电压为输出形态且检测轴数量为I根的类型。当然，重力加速度传感器71并不局限于I轴模拟电压输出方式，还可以采用例如以输出占空比为输出形态且检测轴数量为2 3根的类型。如图3Α和图3Β所示，重力加速度传感器71被安装在投影机I内部，检测发生在投影机I的前后轴Ia上的加速度。如图3Α所示，如果用于放置投影机I的放置台5的上表面水平，则作用于重力加速度传感器71上的重力加速度方向铅直向下。为此，投影机I的前后方向上不会产生加速度，重力加速度传感器71的输出为O。如图3Β所示，而当设置台5的上表面相对于水平线H倾斜时，投影机I倾斜投射。如果设此时的倾斜角度为X，则向着投影机I后方的加速度成分为gXsinX。重力加速度传感器71测定并输出对应该加速度成分大小的电压值。角度检测部70基于该电压值来检测投影机I的设置角度。以下利用图4所示的流程图说明本实施方式的投影机I的梯形变形补偿处理。在实行补偿处理之前，自动梯形变形补偿部50首先基于以下关系计算自动梯形变形补偿部50能够补偿的最小角度α，并将计算结果保存到RAM中。tan β = (Wt-Wb) / (L0 X ( θ + α ) -tan α ))在此，α为最小角度，β为映像变形角度，Wt为映像3的上边长度的1/2，Wb为映像3的下边长度的1/2，Θ为映像投影角度，Ltl为投射距离。而后，自动梯形变形补偿部50检测操作部60的操作状态，判断操作部60是否正受到操作(步骤SI)。如果判断操作部60未处于操作之中(步骤SI为否)，则自动梯形变形补偿部50判断待机时间计时器是否处于动作之中(步骤S2)。该判断通过自动梯形变形补偿部50检测待机时间计时器旗来实行。如果判断待机时间计时器未处于动作状态时(步骤S2的否)，则自动梯形变形补偿部50启动待机时间计时器(步骤S3)。在待机时间计时器启动后(步骤S3)，或者，在判断待机时间计时器处于动作状态的情况下(步骤S2的是)，自动梯形变形补偿部50判断待机时间计时器是否在待机时间之内(步骤S4)。在此，待机时间为2秒。如果判断待机时间计时器不在待机时间之内(步骤S4的否)，则自动梯形变形补偿部50停止待机时间计时器的计时(步骤S5)。进而角度检测部70用重力加速度传感器71检测投影机I的倾斜角度X(步骤S6)。角度检测部70检测到的倾斜角度X被输入自动梯形变形补偿部50 (步骤S7)。自动梯形变形补偿部50根据输入的倾斜角度X来实行梯形变形补偿(步骤S8)。梯形变形补偿可以采用公知方法，自动梯形变形补偿部50利用该公知方法来补偿液晶光阀20的图像形成部21中的图像22。梯形变形补偿之后自动梯形变形补偿部50结束处理，返回主流程的开始。另一方面，如果自动梯形变形补偿部50判断操作部60处于操作之中(步骤SI的是)，则自动梯形变形补偿部50不实行梯形变形补偿处理，结束处理，返回主流程的开始。与此相同，如果自动梯形变形补偿部50判断待机时间计时器处于待机时间以内(步骤S4的是)，则自动梯形变形补偿部50也不实行梯形变形补偿，结束处理，返回主流程的开始。因此，在用户操作操作部60的期间以及操作部60的操作结束之后2秒钟的期间中，自动梯形变形补偿部50不对映像3实行梯形变形补偿。如上所述，在本实施方式的投影机I中，当操作部60受到用户操作时，自动梯形变形补偿部50不实行梯形变形补偿。这样，即使操作部60的操作造成投影机I发生倾斜，也不会实行梯形变形补偿。因此，本实施方式的投影机I与现有的按照出现频率高的振动角度来实行梯形变形补偿的情况相比，能够抑制不必要的自动梯形变形补偿引起屏幕2上的映像3发生质量下降。此外，在本实施方式的投影机I中，自动梯形变形补偿部50在操作部60的操作结束之后，在预设的规定待机时间内不实行映像3的梯形变形补偿。这样，在用户手指离开操作部60之后，即便伴随结束操作而发生基板或箱体的弯曲等，造成投影机I振动，自动梯形变形补偿部50也不会为此实行梯形变形补偿，从而抑制了不必要的自动梯形变形补偿引起屏幕2上的映像3发生质量下降。尤其是，本实施方式的投影机I设定规的待机时间为2秒钟，因此，自动梯形变形补偿部50在用户手指离开操作部60后、伴随结束操作而发生的基板或箱体的弯曲等基本消失为止的期间中，不会实行梯形变形补偿。而且在基板或箱体的弯曲等基本消失之后，用通常的处理来实行梯形变形补偿。为此，本实施方式不但抑制不必要的自动变形补偿，而且在不降低映像3质量的范围内实行自动梯形变形补偿，提高操作性能。在本实施方式的投影机I中，用以下关系式来计算最小角度α。 tan β = (Wt-Wb) / (L0 X ( θ + α ) -tan α ))在此，α为最小角度，β为映像变形角度，Wt为映像3的上边长度的1/2，Wb为映像3的下边长度的1/2，Θ为映像投影角度，Ltl为投射距离。为此，根据投射距离Ltl来设定恰当的最小角度α，这样屏幕2上的映像3便与投射距离Ltl无关，能够始终以最佳条件来抑制该映像3质量下降。在投射距离Ltl = O 800mm的超短焦投影机以及投射距离Ltl = 800 1200mm的短焦投影机中，投射距离Ltl的变化将对映像投影角度Θ发生很大影响。为此，尤其在超短焦投影机以及短焦投影机中，抑制没有必要实行的自动梯形变形补偿的效果尤为显著。本实施方式在操作部60的操作结束后的待机时间期间不对映像3实行梯形变形补偿，该待机时间持续2秒钟。但是，本发明的投影机I中待机时间的长短并不受此限制。待机时间只需很短时间便可，例如优选设为I 3秒，进一步优选为2秒。无论在任何情况下，即使基板或壳体发生弯曲引起投影机I振动，自动梯形变形补偿部50也不会实行针对该振动的梯形变形补偿。在本实施方式中，自动梯形变形补偿部50在操作部60的操作结束后，在待机期间中不实行映像3的梯形变形补偿。但是，本发明的投影机I并不受此限制。换言之，本发明在操作部60的操作结束后，并不限制梯形变形补偿的实行，可以对映像3实行一般的梯形变形补偿。例如，在基板或壳体不易受到操作部60的影响、或者基板或壳体不易发生振动的情况下，操作部60的操作接受后不容易产生振动。在这种情况下，操作部60的操作结束后，可以对映像3—如既往地实行梯形变形补偿，不限制梯形变形补偿的实行，这样，不但能够实现操作部60操作结束后的梯形变形补偿的自动化，以提高操作性能，而且还可以使得控制变得易于实行。本实施方式中，自动梯形变形补偿部50每隔100毫秒检测一次倾斜角度X。但是，本发明的投影机的检测频率上不受此限制。倾斜角度X的检测频率可适当设定，例如优选每隔50 200毫秒检测一次，进一步优选每隔100毫秒检测一次。在本实施方式的投影机I的投射方式中采用了液晶光阀20。但是本发明的投影机并不受此限制，也可以采用其他方式。例如利用DMD的投射方式，也就是说本发明也可用于采用DLP方式的投影机。在DLP方式中，用透镜会聚光源灯发射的白色光并射向DMD，并用其他透镜放大DMD各反射镜趋于接通状态时的光，并投影到屏幕上。
权利要求
1.一种投影机，其中包含: 操作部，供用户发送操作指令； 投射部，将映像投射到呈铅直设置的屏幕上显示； 重力加速度传感器，用于检测所述投射部的摇动；以及， 自动梯形变形补偿部，用于根据所述重力加速度传感器检测到的所述投射部相对于纵向的倾斜角度，来对显示在所述屏幕上的所述映像的梯形变形自动进行补偿， 其特征在于，所述自动梯形变形补偿部在所述操作部受到操作期间不对所述映像实行梯形变形补偿。
2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述自动梯形变形补偿部预设规定的待机时间，并在所述操作部的操作结束后，在所述待机时间内不对所述映像实行梯形变形补偿。
全文摘要
本发明涉及投影机，其目的在于提供一种能够在用户操作操作部引起投影机发生倾斜时抑制过度实行梯形变形补偿的投影机，用以避免对屏幕上的映像实行不必要的梯形变形补偿。该投影机包含其中包含用户发送操作指令的操作部、将映像投射到呈铅直设置的屏幕上显示的投射部、检测投射部的摇动的重力加速度传感器(步骤S5)、以及根据重力加速度传感器检测到的投射部相对于纵向的倾斜角度来对屏幕上的映像的梯形变形自动进行补偿的自动梯形变形补偿部(步骤S6～S8)，其中，自动梯形变形补偿部在操作部受到操作的期间中(步骤S1的是)不对映像实行梯形变形补偿。
文档编号G03B21/00GK103091945SQ201210441078
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月1日 优先权日2011年11月2日
发明者辻成和, 高桥直人 申请人:株式会社理光