投影装置以及投影方法.pdf

1、10申请公布号CN104062831A43申请公布日20140924CN104062831A21申请号201410103012722申请日20140319201306043720130322JPG03B21/1420060171申请人卡西欧计算机株式会社地址日本东京都72发明人井上秀昭74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人杨谦房永峰54发明名称投影装置以及投影方法57摘要提供能够进行像素利用率高的投影区域的调整的投影装置及投影方法。投影机具备光源部及具有矩形的元件范围的微反射镜元件。从光源部射出的光被微反射镜元件调制并经由投影透镜投影到被投影体的投影范围内。投影机的包含于梯形

2、失真校正部的比较部对矩形的输入图像的横纵比和元件范围的横纵比的大小关系进行比较。投影范围决定部基于上述大小关系，决定包含于投影范围的范围且在被投影体上成为矩形的有效投影范围。元件范围决定部以有效投影范围相对于投影范围的关系与有效元件范围相对于元件范围的关系相对应的方式决定有效元件范围。几何学变换部以输入图像被无失真地投影于被投影体的有效投影范围内的方式将输入图像投射于有效元件范围。30优先权数据51INTCL权利要求书2页说明书14页附图17页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图17页10申请公布号CN104062831ACN104062831A1/2

3、页21一种投影装置，具备投影光学系统，构成为在被投影体上投影具有投影范围的投影光；输出显示元件，调制上述投影光来生成投影像，具有矩形的元件范围；比较部，对作为应当投影的图像而输入的矩形的输入图像的横纵比和上述输出显示元件的横纵比的大小关系进行比较；投影范围决定部，基于上述大小关系决定有效投影范围，该有效投影范围是包含于上述投影范围中的范围且在上述被投影体上成为矩形；元件范围决定部，以上述有效投影范围相对于上述投影范围的关系与有效元件范围相对于上述元件范围的关系相对应的方式，决定上述有效元件范围；以及几何学变换部，以上述输入图像被无失真地投影于上述被投影体上的上述有效投影范围内的方式，将上述输入

4、图像投射到上述有效元件范围。2如权利要求1所述的投影装置，上述投影范围决定部以提高上述有效元件范围占上述元件范围的比例的方式决定上述有效投影范围。3如权利要求1所述的投影装置，在上述输入图像的横纵比大于上述输出显示元件的横纵比时，上述投影范围决定部在横方向上以使上述有效投影范围靠近上下边交点侧的方式决定上述有效投影范围。4如权利要求1所述的投影装置，在上述输入图像的横纵比小于上述输出显示元件的横纵比时，上述投影范围决定部在横方向上以上述有效投影范围的对角线的交点与上述投影范围的对角线的交点一致的方式决定上述有效投影范围。5如权利要求1所述的投影装置，上述投影范围决定部根据上述投影光的光轴偏向投

5、影范围的下侧还是偏向投影范围的上侧，在纵方向上决定上述有效投影范围。6如权利要求5所述的投影装置，上述投影范围决定部，在上述投影光的光轴偏向投影范围的下侧时，在纵方向上以使上述有效投影范围靠近上述投影范围的下边侧的方式决定上述有效投影范围，在上述投影光的光轴偏向投影范围的上侧时，在纵方向上以使上述有效投影范围靠近上述投影范围的上边侧的方式决定上述有效投影范围。7如权利要求1所述的投影装置，还具备取得部，该取得部取得上述投影光与上述被投影体的相对角度，上述投影范围决定部基于上述相对角度，决定上述有效投影范围。8如权利要求7所述的投影装置，上述取得部包括测距部，该测距部测量到上述被投影体为止的距离

6、，上述取得部基于上述距离，取得上述相对角度。9如权利要求7所述的投影装置，上述取得部包括姿态检测部，该姿态检测部取得上述投影光相对于铅垂方向的夹角，上述取得部基于上述夹角，取得上述相对角度。权利要求书CN104062831A2/2页310如权利要求1至9中任一项所述的投影装置，在上述输入图像的横纵比与上述输出显示元件的横纵比不同时，上述投影范围决定部以上述有效投影范围的横纵比与上述输入图像的横纵比一致的方式决定上述有效投影范围，上述几何学变换部将上述输入图像投射到上述有效元件范围，从而将投影到上述被投影体的图像的横纵比作为上述输入图像的横纵比。11一种投影方法，具备对作为应当投影的图像而输入的

7、矩形的输入图像的横纵比和输出显示元件的横纵比的大小关系进行比较的步骤，该输出显示元件对投影到被投影体的具有投影范围的投影光进行调制来生成投影像，并具有矩形的元件范围；基于上述大小关系，决定有效投影范围的步骤，该有效投影范围是包含于上述投影范围中的范围且在上述被投影体上成为矩形；以上述有效投影范围相对于上述投影范围的关系与有效元件范围相对于上述元件范围的关系相对应的方式，决定上述有效元件范围的步骤；以及以上述输入图像被无失真地投影到上述被投影体上的上述有效投影范围内的方式，将上述输入图像投射到上述有效元件范围的步骤。权利要求书CN104062831A1/14页4投影装置以及投影方法技术领域000

8、1本发明涉及投影装置以及投影方法。背景技术0002一般来讲，作为将基于从个人计算机等输出的图像数据的图像投影于屏幕等被投影体上的图像投影装置的投影机被广为人知。0003设置这种投影机时，首先调整投影机相对于屏幕等被投影体的投影区域。0004例如日本特开2001067015号公报中，公开了在这种投影区域的调整中使用调整用图。0005投影区域的调整有各种方法。0006根据投影区域的调整方法的不同，投影装置的像素利用率产生差异。0007一般而言，像素利用率高的可实现高亮度且高析像度的投影。发明内容0008因此，本发明的目的在于，提供能够进行像素利用率高的投影区域的调整的投影装置以及投影方法。0009

9、为了达成上述目的，根据本发明的一个形态，投影装置具备投影光学系统，构成为在被投影体上投影具有投影范围的投影光；输出显示元件，调制上述投影光并生成投影像，具有矩形的元件范围；比较部，对作为应当投影的图像而输入的矩形的输入图像的横纵比和上述输出显示元件的横纵比的大小关系进行比较；投影范围决定部，基于上述大小关系决定有效投影范围，该有效投影范围是包含于上述投影范围的范围且在上述被投影体上成为矩形；元件范围决定部，以上述有效投影范围相对于上述投影范围的关系与有效元件范围相对于上述元件范围的关系相对应的方式决定上述有效元件范围；以及几何学变换部，将上述输入图像投射到上述有效元件范围，以使上述输入图像无失

10、真地投影于上述被投影体上的上述有效投影范围内。0010为了达成上述目的，根据本发明的一个形态，投影方法包括对作为应当投影的图像而输入的矩形的输入图像的横纵比和输出显示元件的横纵比的大小关系进行比较的步骤，该输出显示元件对投影到被投影体的具有投影范围的投影光进行调制并生成投影像，且具有矩形的元件范围；基于上述大小关系，决定有效投影范围的步骤，该有效投影范围是包含于上述投影范围的范围且在上述被投影体上成为矩形；以上述有效投影范围相对于上述投影范围的关系与有效元件范围相对于上述元件范围的关系相对应的方式决定上述有效元件范围的步骤，以及将上述输入图像投射到上述有效元件范围，以使上述输入图像无失真地投影

11、到上述被投影体上的上述有效投影范围内的步骤。附图说明0011图1是表示作为本发明的一实施方式所涉及的投影装置的投影机的结构例的框说明书CN104062831A2/14页5图。0012图2是用于对第一水平方向制约进行说明的图。0013图3是用于对第一水平方向制约进行说明的图。0014图4是用于对第二水平方向制约进行说明的图。0015图5是用于对第二水平方向制约进行说明的图。0016图6是用于对第一垂直方向制约进行说明的图。0017图7是用于对第一垂直方向制约进行说明的图。0018图8是用于对第二垂直方向制约进行说明的图。0019图9是用于对第二垂直方向制约进行说明的图。0020图10是对输入图像

12、的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况中的、使用了第一水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0021图11是对输入图像的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况中的、使用了第一水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0022图12是对输入图像的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况中的、使用了第二水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0023

13、图13是对输入图像的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况中的、使用了第二水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0024图14是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况中的、使用了第一水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0025图15是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况中的、使用了第一水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息

14、进行表示的图。0026图16是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况中的、使用了第二水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况下的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0027图17是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况中的、使用了第二水平方向制约以及第二垂直方向制约的情况的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0028图18是表示本发明的一实施方式所涉及的梯形失真校正处理的一例的流程图。0029图19是对输入图像的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况下的以往例所涉及

15、的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0030图20是对输入图像的横纵比为43且微反射镜元件15的横纵比为169的情况下的以往例所涉及的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息进说明书CN104062831A3/14页6行表示的图。0031图21是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况下的以往例所涉及的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息进行表示的图。0032图22是对输入图像的横纵比为169且微反射镜元件15的横纵比为43的情况下的以往例所涉及的微反射镜元件的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息

16、进行表示的图。具体实施方式0033参照附图对本发明的一实施方式进行说明。0034本实施方式所涉及的投影装置采用使用了微反射镜显示元件的DIGITALLIGHTPROCESSING（DLP）（注册商标）方式。0035将作为本实施方式所涉及的投影装置的投影机1的结构的概略示于图1。0036投影机1具有输入输出连接器部11、输入输出接口（I/F）12、图像变换部13、投影处理部14、微反射镜元件15、光源部16、反射镜18、投影透镜20、CPU25、主存储器26、程序存储器27、操作部28、姿态传感器29、声音处理部30、扬声器32、梯形失真校正部40、摄像部52、测距部53、透镜调整部54以及系统

17、总线SB。0037输入输出连接器部11上设置有例如管教插口（RCA）型的视频输入端子、DSUB15型的RGB输入端子等端子，被输入模拟图像信号。0038输入的图像信号经由输入输出I/F12以及系统总线SB而输入至图像变换部13。0039输入的各种规格的模拟图像信号被变换为数字图像信号。0040另外，输入输出连接器部11也可以为，设有例如HDMI（注册商标）端子等，不仅能够输入模拟图像信号，还能够输入数字图像信号。0041此外，输入输出连接器部11被输入模拟信号或数字信号的声音信号。0042输入的声音信号经由输入输出I/F12以及系统总线SB而输入至声音处理部30。0043图像变换部13也称为换

18、算器（SCALER）。0044图像变换部13对输入的图像数据进行调整析像度数、灰度数等的变换，生成适于投影的规定的格式的图像数据。0045图像变换部13将变换后的图像数据发送至投影处理部14。0046根据需要，图像变换部13将叠加了对ONSCREENDISPLAY（OSD）用的各种动作状态进行表示的符号的图像数据作为加工图像数据发送至投影处理部14。0047光源部16射出包括红（R）、绿（G）、蓝（B）的原色光的多种颜色的光。0048在此，光源部16构成为分时地依次射出多种颜色的光。0049从光源部16射出的光在反射镜18全反射，并入射至微反射镜元件15。0050微反射镜元件15具有排列为阵列

19、状的多个微小反射镜。0051各微小反射镜高速地开启（ON）/关闭（OFF）动作，使从光源部16照射的光向投影透镜20的方向反射或从投影透镜20的方向偏离。0052在微反射镜元件15中，微小反射镜排列了例如WXGA（WIDEEXTENDEDGRAPHICARRAY）（横1280像素纵800像素）的量。说明书CN104062831A4/14页70053通过在各微小反射镜上的反射，微反射镜元件15形成例如WXGA析像度的图像。0054这样，微反射镜元件15作为空间的光调制元件发挥功能。0055在本实施方式中，设为将微反射镜元件15中的、配置有微小反射镜的具有形成图像的功能的区域称为元件范围。0056

20、投影处理部14根据从图像变换部13发送的图像数据，驱动微反射镜元件15，以显示该图像数据所表示的图像。0057即，投影处理部14使微反射镜元件15的各微小反射镜开启/关闭动作。0058在此，投影处理部14高速地分时驱动微反射镜元件15。0059单位时间的分割数是将符合规定的格式的帧速率例如60帧/秒、颜色成分的分割数、显示灰度数相乘而获得的数。0060此外，投影处理部14还与微反射镜元件15的动作同步地控制光源部16的动作。0061即，投影处理部14控制光源部16的动作，以将各帧分时并按每帧依次射出全色成分的光。0062投影透镜20将从微反射镜元件15导出的光调整为投影到例如未图示的屏幕等被投

21、影体上的光。0063因此，以微反射镜元件15的反射光形成的光像，经由投影透镜20投影并显示于屏幕等被投影体。0064投影透镜20具有变焦距机构，具有使投影的图像的大小变更的功能。0065此外，投影透镜20具有用于对投影图像的对焦状态进行调整的聚焦调整机构。0066这样，光源部16以及投影透镜20等作为构成为作为将投影光投影到被投影体的投影光学系统发挥功能。0067声音处理部30具备PCM音源等的音源电路。0068基于从输入输出连接器部11输入的模拟声音数据、或基于将投影动作时提供的数字声音数据模拟化后的信号，声音处理部30驱动扬声器32使之扩音播放。0069此外，声音处理部30根据需要产生蜂鸣

22、音等。0070扬声器32是基于从声音处理部30输入的信号而射出声音的一般的扬声器。0071CPU25对图像变换部13、投影处理部14、声音处理部30、及后述的梯形失真校正部40、以及透镜调整部54的动作进行控制。0072该CPU25与主存储器26以及程序存储器27连接。0073主存储器26以例如SRAM构成。0074主存储器26作为CPU25的工作存储器发挥功能。0075程序存储器27以能够电改写的非易失性存储器构成。0076程序存储器27存储CPU25执行的动作程序、各种格式化数据等。0077此外，CPU25与操作部28连接。0078操作部28包括键操作部，设于投影机1主体；以及红外线受光部

23、，用于接收来自投影机1专用的未图示的遥控器的红外光。0079操作部28将基于由用户在主体的键操作部或遥控器上操作了的键的键操作信号输出至CPU25。0080CPU25使用存储于主存储器26以及程序存储器27的程序、数据，根据来自操作部说明书CN104062831A5/14页828的用户的指示，控制投影机1的各部的动作。0081姿态传感器29具有例如三轴的加速度传感器、检测方位的方位传感器。0082加速度传感器检测投影机1相对于重力方向的姿态角即，俯仰以及侧滚的各角度。0083检测出由方位传感器检测的相对于基准方位的相对方位作为偏转角。0084姿态传感器29将检测结果输出至梯形失真校正部40。0

24、085摄像部52能够对投影机1的投影像进行摄像。0086摄像部52在梯形失真校正部40的指示之下进行摄像，并将摄像数据输出至梯形失真校正部40。0087测距部53测量从投影机1到被投影体的距离。0088若基于被投影体的未在一条直线上排列的三点以上的点的距离，则可获得被投影体相对于投影机1的夹角、即例如从投影透镜20射出的投影光的光轴与被投影体的夹角。0089透镜调整部54根据操作部28的用户操作的变焦距变更指示，在CPU25的指示之下，驱动投影透镜20的变焦距机构。0090通过透镜调整部54驱动变焦距机构的结果是，投影图像的大小变化。0091此外，透镜调整部54在CPU25的指示之下，驱动投影

25、透镜20的对焦透镜。0092梯形失真校正部40进行梯形失真校正（失真校正）的处理，以无失真地表现出由从投影透镜20射出的投影光投影到被投影体上的图像。0093梯形失真校正部40具有比较部41、投影范围决定部42、元件范围决定部43以及几何学变换部44。0094比较部41对作为应当投影的图像而输入的矩形（长方形）的输入图像的横纵比与作为输出显示元件的微反射镜元件15的横纵比的大小关系进行比较。0095投影范围决定部42基于输入图像的横纵比与微反射镜元件15的横纵比的大小关系等，决定有效投影范围。0096在此，所谓有效投影范围，是从投影透镜20射出的光投影到被投影体上的投影范围中的、在被投影体上成

26、为矩形的范围。0097关于有效投影范围的决定方法，在后详细叙述。0098元件范围决定部43以有效投影范围相对于投影范围的关系与有效元件范围相对于微反射镜元件15的元件范围的关系对应的方式，决定有效元件范围。0099即，以入射到有效元件范围的光在被投影体上投影到有效投影范围并且由有效元件范围表示的图像被表示为矩形的方式，决定微反射镜元件15的有效投影范围。0100几何学变换部44进行将输入图像投射到有效元件范围的几何学变换，以使输入图像无失真地投影到被投影体的有效投影范围内。0101几何学变换部44将几何学变换后的图像数据输出至图像变换部13。0102对本实施方式所涉及的投影机1的投影动作进行说

27、明。0103该投影动作为，在CPU25的控制之下由投影处理部14执行的动作。0104光源部16的动作由投影处理部14来控制。0105投影处理部14通过使光源部16内的发出各色的半导体激光器或LED的导通或截止、使这些光源和荧光体的组合等变化，从而从光源部16依次射出例如红色光（R）、绿色光说明书CN104062831A6/14页9（G）、蓝色光（B）这三色的光。0106投影处理部14使红色光、绿色光以及蓝色光依次从光源部16入射至微反射镜元件15。0107微反射镜元件15对于各色的光，按每个微小反射镜（每个像素）进行驱动，以便基于图像数据的灰度越高，则将入射的光导向投影透镜20的时间越长，基于

28、图像数据的灰度越低，则将入射的光导向投影透镜20的时间越短。0108即，投影处理部14对微反射镜元件15进行控制，以使与灰度高的像素对应的微小反射镜长时间为工作状态，且与灰度低的像素对应的微小反射镜长时间为关闭工作状态。0109这样，关于从投影透镜20射出的光，能够按每个微小反射镜（每个像素）表现出各色的灰度。0110按每帧，对各色组合以微小反射镜工作的时间表现的灰度，从而表现出彩色图像。0111如以上所述，从投影透镜20射出表现出图像的投影光。0112该投影光通过投影于例如屏幕，从而在屏幕等上显示彩色图像。0113另外，在上述说明中，示出了使用红色光、绿色光、蓝色光这三色的投影机的例子，但为

29、了组合深红色、黄色等补色、白色光等并形成图像，投影机也可以构成为能够射出上述颜色的光。0114接下来，对本实施方式所涉及的梯形失真校正进行说明。0115所谓梯形失真校正（失真校正），对应于在校正前失真四边形之中剪切校正后矩形（长方形）的情况，该剪切方法有多种。0116在此，将梯形失真校正定义为，以被剪切的校正前失真四边形与在其内部剪切的校正后矩形的关系为符合某至少一个水平方向制约及其他至少一个垂直方向制约这两方，且校正后矩形的横纵比与输入图像的横纵比相同并且校正后矩形面积成为最大的方式进行剪切。0117关于水平方向制约和垂直方向制约，以下进行说明。0118关于投影面的坐标，将右方向定义为X轴的

30、正方向，将上方向定义为Y轴的正方向。0119首先，举出两个水平方向制约的例子。0120水平方向制约除了接下来举出的两个以外还存在，但在本实施方式中，关注这两个水平方向制约。0121将第一水平方向制约定义为与对角线交点的X坐标一致（对角线交点X坐标不变）。0122关于第一水平方向制约，参照图2以及图3进行说明。0123图2以及图3是对在例如屏幕等被投影体上投影机1投影图像时的投影范围即校正前失真四边形与在其内侧设定的与输入图像相应的图像被投影的有效投影范围即校正后矩形（切出范围）的位置关系进行表示的示意图。0124如图2以及图3所示，将投影范围（校正前失真四边形）310的两个对角线的交点设为校正

31、前对角线交点312，将有效投影范围（校正后矩形）320的对角线的交点设为校正后对角线交点322。0125此时，根据第一水平方向制约，校正前对角线交点312坐标的X坐标与校正后对角说明书CN104062831A7/14页10线交点322的X坐标一致。0126将第二水平方向制约定义为靠近上下边交点侧（靠近高像素密度侧）。0127在此，所谓上下边交点，定义为如图4以及图5所示，投影范围（校正前失真四边形）330的上边331的延长线与下边332的延长线的交点。0128上下边交点，存在如图4所示那样位于左边333侧的左边侧上下边交点335、和如图5所示那样位于右边334侧的右边侧上下边交点336。012

32、9关于左右方向，将上下边交点存在一侧设为上下边交点侧，将其相反侧设为反上下边交点侧。0130此时，在考虑投影面上的像素的疏密时，可以说上下边交点侧是高像素密度侧，反上下边交点侧是低像素密度侧。0131因此，第二水平方向制约是，在如图4所示那样上下边交点在左边侧时，使有效投影范围（校正后矩形）340内接于投影范围（校正前失真四边形）330的左边，在如图5所示那样上下边交点在右边侧时，使有效投影范围（校正后矩形）340内接于投影范围（校正前失真四边形）330的右边。0132接下来，举出两个垂直方向制约的例子。0133垂直方向制约除了接下来举出的两个以外还存在，但在本实施方式中，关注该两个垂直方向制

33、约。0134将第一垂直方向制约定义为靠近上侧。0135即，第一垂直方向制约如图6以及图7所示，设为使有效投影范围（校正后矩形）360内接（上边内接）于投影范围（校正前失真四边形）350的上边351。0136此外，虽未图示，但设为投影范围（校正前失真四边形）350与有效投影范围（校正后矩形）360的左上顶点坐标共用、右上顶点坐标共用、或左上顶点坐标和右上顶点坐标这两方都共用的情况，也都满足第一垂直方向制约。0137将第二垂直方向制约定义为靠近下侧。0138即，第二垂直方向制约如图8以及图9所示，设为使有效投影范围（校正后矩形）380内接（下边内接）于投影范围（校正前失真四边形）370的下边372

34、。0139此外，虽未图示，但设为投影范围（校正前失真四边形）370与有效投影范围（校正后矩形）380的左下顶点坐标共用、右下顶点坐标共用、或左下顶点坐标和右下顶点坐标这两方都共用的情况，也都满足第二垂直方向制约。0140接下来，对输入图像以及输出显示元件的横以及纵的像素数（横纵比）与梯形失真校正的关系进行说明。0141输入图像以及输出显示元件的横以及纵的像素数有各种组合。0142作为例子，举出横1680像素且纵1050像素（横纵比1600）、横1600像素且纵900像素（横纵比1778）、横1280像素且纵800像素（横纵比1600）、横800像素且纵600像素（横纵比1333）等。0143作

35、为一例，对输入图像的横纵比为43（横纵比约133）且作为输出显示元件的微反射镜元件15的横纵比为169（横纵比约178）的情况下的、投影机1的梯形失真校正进行说明。0144首先，参照图10以及图11对将水平方向制约设为第一水平方向制约（对角线交点说明书CN104062831A108/14页11X坐标不变）并将垂直方向制约设为第二垂直方向制约（靠近下侧）时的梯形失真校正进行说明。0145图10表示屏幕等被投影体的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状以及其关联信息。0146在图10中，空心矩形表示有效投影范围（校正后矩形），由空心矩形和加斜线的区域构成的四边形表示投影范围（校正前失真四边形）。

36、0147即，图10的斜线部分表示通过梯形失真校正而不表现影像的影像无效部分。0148此外，图10所示的黑点表示光轴的位置。0149另外，一般而言，前投型的投影机的光学系统设计为左右对称且上下非对称（上下偏移系统）。0150多数情况下，光轴一般设计为在投影范围的下边中央附近（成为上偏移系统）。0151在此，本实施方式所涉及的投影机1的光轴设计成如图10所示那样在投影范围的下边中央附近。0152图11表示投影机1的输出显示元件即微反射镜元件15的梯形失真校正后的四边形的形状以及其关联信息。0153在图11中，空心四边形表示微反射镜元件15中的用于投影的区域即有效元件范围，由空心四边形和加斜线的区域

37、构成的矩形表示微反射镜元件15整体即元件范围。0154即，图11的斜线部分表示与图10所示的影像无效部分对应的无效元件范围。0155图11所示的百分数显示表示像素利用率。0156像素利用率是有效元件范围的面积（从元件范围去除无效元件范围后的范围的面积）相对于全像素面积的比例（有效元件范围占元件范围的比例）。0157另外，图10、图11中的值是在投影比为约046且输出元件的光轴位置在从底边中央起输出元件高度的约20上方（60上偏移系统）的情况下计算出来的。0158梯形失真校正是根据水平方向的校正角度（以下为水平校正角度）和垂直方向的校正角度（以下为垂直校正角度）而决定的。0159各校正角度对应于

38、光轴方向与被投影平面的法线方向所成的水平方向的角度与垂直方向的角度差。0160在图10以及图11中，水平校正角度以及垂直校正角度分别以15度刻度表示30度至30度的情况。0161即，图10以及图11的中央的图表示水平校正角度为0且垂直校正角度为0的情况、即不进行梯形失真校正的光轴方向与被投影平面的法线方向一致的情况。0162与之相对，中央以外的图分别表示进行梯形失真校正的情况。0163接下来，参照图12以及图13对将水平方向制约设为第二水平方向制约（靠近上下边交点侧）并将垂直方向制约设为第二垂直方向制约（靠近下侧）时的梯形失真校正进行说明。0164图12表示屏幕等被投影体的投影面中的梯形失真校

39、正前后的四边形的形状、即投影范围与有效投影范围的关系以及其关联信息。0165图13表示投影机1的输出显示元件即微反射镜元件15的梯形失真校正后的四边形的形状、即元件范围与有效元件范围的关系以及其关联信息。说明书CN104062831A119/14页120166图12的标记与图10相同，图13的标记与图11相同。0167另外，图12、图13中的值也是在投影比为约046且输出元件的光轴位置在从底边中央起输出元件高度的约20上方（60上偏移系统）的情况下计算出的。0168如图11以及图13所示，使用了第一水平方向制约的情况、使用了第二水平方向制约的情况、及无梯形失真校正（水平校正角度0，垂直校正角度

40、0）的情况的像素利用率为75。0169与此相对，水平校正角度为0且垂直校正角度不为0的情况的像素利用率都为75以上。0170这样，获得的效果是，输入图像的横纵比为43且输出显示元件的横纵比为169的情况及水平校正角度为0且垂直校正角度不为0的情况的像素利用率提高。0171另一方面，在使用了第二水平方向制约的情况下，存在如下问题。0172在图12以及图13中，示出了水平校正角度为0的情况下的校正后的矩形靠近右边侧的情况。0173然而，水平校正角度为0的情况下，校正后的矩形所靠近的侧可以是右边侧也可以是左边侧。0174即，在水平校正角度为0附近，由于一点点的校正角度的不同，变化为靠近右边侧或靠近左

41、边侧。0175这样，在水平校正角度为0附近，有效投影范围（校正后矩形）的水平位置变得不稳定。0176此外，在图10所示的使用了第一水平方向制约的情况下，与图12相比，也实现了投影像的位置与光轴点位置的偏差较小。0177投影像的位置与光轴点位置的偏差较小，起到了在用户设定时容易对投影位置对位的效果。0178另一方面，在图12所示的使用了第二水平方向制约的情况下，投影像的位置与光轴点位置的偏差也比较大。0179根据以上情况可知，如例如输入图像的横纵比为43（横纵比约133）且输出显示元件的横纵比为169（横纵比约178）等那样，输入图像的横纵比比输出显示元件的横纵比小时，使用第一水平方向制约作为水

42、平方向制约是优选的。0180接下来，对输入图像的横纵比为169（横纵比约178）且输出显示元件即微反射镜元件15的横纵比为43（横纵比约133）的情况下的、投影机1的梯形失真校正进行说明。0181首先，参照图14以及图15对将水平方向制约设为第一水平方向制约（对角线交点X坐标不变）并将垂直方向制约设为第二垂直方向制约（靠近下侧）时的梯形失真校正进行说明。0182图14表示屏幕等被投影体的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状、即投影范围与有效投影范围的关系以及其关联信息。0183图15表示投影机1的输出显示元件即微反射镜元件15的梯形失真校正后的四边形的形状、即元件范围与有效元件范围的关系以

43、及其关联信息。0184图14的标记与图10相同，图15的标记与图11相同。说明书CN104062831A1210/14页130185另外，图14、图15中的值是在投影比为约036且输出元件的光轴位置在底边中央（100上偏移系统）的情况下计算出的。0186接下来，参照图16以及图17，对将水平方向制约设为第二水平方向制约（靠近上下边交点侧）并将垂直方向制约设为第二垂直方向制约（靠近下侧）时的梯形失真校正进行说明。0187图16表示屏幕等被投影体的投影面中的梯形失真校正前后的四边形的形状、即投影范围与有效投影范围的关系以及其关联信息。0188图17表示投影机1的输出显示元件即微反射镜元件15的梯形

44、失真校正后的四边形的形状、即元件范围与有效元件范围的关系以及其关联信息。0189图16的标记与图10相同，图17的标记与图11相同。0190另外，图16、图17中的值也是在投影比为约036且输出元件的光轴位置在底边中央（100上偏移系统）的情况下计算出的。0191如图17所示，使用了第二水平方向制约的情况下，无梯形失真校正（水平校正角度0，垂直校正角度0）的情况的像素利用率为75。0192与此相对，垂直校正角度为0且水平校正角度不为0的情况的像素利用率都为75以上。0193这样，根据第二水平方向制约，获得的效果是，输入图像的横纵比为169且输出显示元件的横纵比为43的情况、垂直校正角度为0且水

45、平校正角度不为0的情况的像素利用率提高。0194另一方面，如图15所示，使用了第一水平方向制约的情况下，无梯形失真校正的情况的像素利用率为75。0195与此相对，垂直校正角度为0且水平校正角度不为0的情况下，像素利用率都小于75。0196此外，图16所示的使用了第二水平方向制约的情况下，有效投影范围的位置与光轴点的位置产生偏差。0197然而，该偏差与图12的情况相比较，非常小，与图10的情况同样地，起到用户设定时容易对投影位置对位的效果。0198根据以上的情况可知，如例如输入图像的横纵比为169（横纵比约178）且输出显示元件的横纵比为43（横纵比约133）等那样输入图像的横纵比比输出显示元件

46、的横纵比大时，使用第二水平方向制约作为水平方向制约是优选的。0199通过以上所述，在本实施方式中设为，在输入图像的横纵比比输出显示元件的横纵比小时，使用第一水平方向制约作为水平方向制约，在输入图像的横纵比比输出显示元件的横纵比大时，使用第二水平方向制约作为水平方向制约。0200另外，在输入图像的横纵比与输出显示元件的横纵比相等的情况下，水平方向制约可以是第一水平方向制约，也可以是第二水平方向制约，但在本实施方式中，设为使用第一水平方向制约。0201此外，本实施方式所涉及的投影机1的光轴设计为，如图10等所示那样在投影范围的下边中央附近（上偏移系统）。0202因此，关于垂直方向制约，为了使光轴位

47、置与有效投影范围的偏差最小，使用第二说明书CN104062831A1311/14页14垂直方向制约是优选的。0203假定设计为投影机1的光轴在投影范围的上边中央附近（下偏移系统）的情况下，为了使光轴位置与有效投影范围的偏差最小，使用第一垂直方向制约是优选的。0204参照图18所示的流程图，对如上所述的梯形失真校正所用的、本实施方式所涉及的梯形失真校正部40的动作的一例进行说明。0205步骤S101中，梯形失真校正部40判断投影面是否已固定（决定）。0206即，梯形失真校正部40对由摄像部52取得的被投影体的图像进行解析，判断投影机1与被投影体的位置关系是否固定。0207此外，在假定为被投影体被

48、固定时，梯形失真校正部40基于加速度传感器29的输出，检测投影机1的运动，在投影机1没有运动时，可以判断为位置关系固定。0208在判断为投影面未固定时，处理返回到步骤S101。0209即，在判断为投影面固定之前，处理反复步骤S101并待机。0210在判断为投影面固定时，处理进入到步骤S102。0211在步骤S102中，梯形失真校正部40取得投影面与投影透镜20的光轴所成的相对角度。0212在此，相对角度包括垂直方向的角度即垂直倾斜角度V和水平方向的角度即水平倾斜角度H。0213该相对角度的取得使用公知的技术。0214能够使用例如多点测距的技术。0215即如果测距部53对投影面中的不在一条直线上

49、的三点以上的点与投影机1的距离进行测距，则能够取得上述的相对角度。0216通过测距，能够高精度且恰当地取得相对角度。0217此外，通过例如将测试图投影到投影面并通过相位传感器进行检测、或具备两个摄像部52并利用它们的视差，从而能够取得上述的相对角度。0218此外，如果假定为屏幕等投影面为垂直的，则基于由姿态传感器29取得的投影机1的姿态，能够取得上述的相对角度中的、垂直倾斜角度V。0219在基于姿态时，能够容易地取得相对角度。0220此外，在假定为屏幕是长方形时，也能够根据由摄像部52取得的屏幕的形状，计算垂直倾斜角度V和水平倾斜角度H。0221在步骤S103中，梯形失真校正部40判断来自外部装置的图像信号等的输入源是否固定（决定）。0222即，梯形失真校正部40判断从与输入输出连接器部11连接的设备输入的信号是否形式上稳定。0223在判断为输入源未固定时，处理返回到步骤S103。0224即，在判断为输入源固定之前，处理反复步骤S103并待机。0225在判断为输入源固定时，处理进入到步骤S104。0226在本实施方式中，构成为投影机1对步骤S101中的投影面的固定、步骤S103中的输入源的固定进行判断。0227这是一例，投影机1也可以构成为，在用户按下（指定）例如梯形失真校正开始所用说明书CN104062831A1412/14页1