KR20060041288A

KR20060041288A - 프로젝터 및 투사 영상의 투사 방법

Info

Publication number: KR20060041288A
Application number: KR1020067001810A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 이노우에
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2006-05-11
Also published as: CN100521755C; TWI244335B; KR100823393B1; WO2005013610A1; US20050024598A1; JP3969363B2; JP2005051577A; TW200511847A; EP1654870A1; CN1830207A; US7303285B2

Abstract

프로젝터(1)에 포함된 사다리꼴 보정 유닛(12)은 경사각(v 및 h)을 사용하여 보정 후의 사각형(p'q'r's')을 보정 전의 사각형(pqrs) 내에 위치시킨다. 이러한 경우에, 사다리꼴 보정 유닛(12)은, 사각형(p'q'r's')이 광축 및 스크린(31)의 교점인 광축점(k)을 포함하는 수직선에 대하여 대칭이 성립하고, 사각형(p'q'r's')의 하변의 일부 또는 전부가 사각형(pqrs)의 하변의 일부 또는 전부에 접하거나 근처에 위치하는 방식으로 보정을 수행한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 사각형(p'q'r's')의 면적이 가장 크게 되는 방식으로 사각형(p'q'r's')의 면적을 조정한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 입력 영상 신호로 나타나는 보정 전의 사각형(pqrs)을 일시적으로 연속적인 보정 이후의 사각형(pqrs)으로 사영 변환한다.

프로젝터, 스크린, 보정, 경사각, 사각형, 사다리꼴, 광축, 대칭

Description

프로젝터 및 투사 영상의 투사 방법{PROJECTOR AND METHOD OF PROJECTING AN IMAGE}

본 발명은 프로젝터 및 투사 영상의 투사 방법에 관한 것이다.

프로젝터는 스크린 상에 영상을 표시하는 장치이다. 만약 프로젝터의 광축이 스크린 표면에 대해 경사졌다면, 스크린 표면에 표시된 영상은 왜곡된다. 비록 광축이 스크린 표면에 대해 경사지더라도 스크린 표면상에 왜곡되지 않은 영상이 표시되도록 하기 위해, 프로젝터는 스크린 표면에 대한 광축의 경사각에 기초하여, 영상의 왜곡을 보정하는 사다리꼴 보정 유닛을 갖는다. 예를 들어, 그와 같은 프로젝터는 미심사된 일본 특허출원 공개공보 제2001-339671호의 제 3 쪽 및 도 1 상에 개시되어 있다.

종래 프로젝터의 사다리꼴 보정 유닛은 사다리꼴 보정 전의 투사 프레임인 사각형 내의 사다리꼴 보정 후의 사각형을 설정한다. 사다리꼴 보정 유닛은 입력 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형을 일시적이며 연속적으로 보정 후의 사각형으로 사영 변환을 함으로써 입력 영상 신호를 보정한다.

그러나, 보정 후 사각형의 위치가 광축점을 지나는 수직선에 대해 적절치 않을 경우, 프로젝터의 경사각을 수직 및 수평 방향 모두에 대해 바꾸는 것이 필요해 지고, 프로젝터로부터의 투사광이 조사되는 위치가 오른쪽 위치로 가는 방식으로 투사 영상의 투사 위치가 수동으로 보정될 때 더욱이, 경사각이 바꾸면 보정 후 사각형의 크기가 변하기 때문에 보정 후의 사각형의 크기를 보정하는 동안에도 경사각을 조정하는 것이 필요하다. 이와 같이, 종래 프로젝터는 투사 영상의 투사 위치를 보정할 때 그들의 동작 가능성이 악화되는 문제를 갖고 있다.

앞서 설명한 공개의 내용이 이하에서 합치된다.

본 발명의 이러한 목적 및 그 밖의 목적들과 장점들은 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면들을 판독함으로써 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 구성을 나타내는 블럭도;

도 2는 도 1의 사다리꼴 보정 유닛에 의해 수행되는 사다리꼴 보정을 설명하는 도면;

도 3은 도 1의 사다리꼴 보정 유닛이 사다리꼴 보정을 수행하는 경우, 경사각, 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 관계를 설명하는 도면;

도 4는 도 1의 사다리꼴 보정 유닛에 의해 수행되는 사다리꼴 보정의 수정된 예를 도시하는 도면으로, 특히 광축점이 보정 전의 사각형의 하변 상에 위치하지 않는 경우 경사각, 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 관계를 설명하고;

도 5는 도 1의 사다리꼴 보정 유닛에 의해 수행되는 사다리꼴 보정의 수정된 예를 도시하는 도면으로, 특히 보정 후의 사각형의 중심과 보정 전의 사각형의 중 심을 일치시키기 위해 사다리꼴 보정이 이루어지는 경우 경사각, 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 관계를 설명하고;

도 6은 도 1의 사다리꼴 보정 유닛에 의해 수행되는 사다리꼴 보정의 수정된 예를 도시하는 도면으로, 특히 보정 후의 사각형을 더 높은 화소밀도를 갖는 변인 보정 전의 사각형의 변으로 위치시키기 위한 사다리꼴 보정이 수행되는 경우 경사각, 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 관계를 설명하고;

도 7은 도 1의 사다리꼴 보정 유닛에 의해 수행되는 사다리꼴 보정의 수정된 예를 도시하는 도면으로, 특히 보정 후의 사각형을 더 낮은 화소밀도를 갖는 변인 보정 전의 사각형의 변으로 위치시키기 위한 사다리꼴 보정이 수행되는 경우 경사각, 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 관계를 설명하는 도면이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 관점에서 이루어졌고, 본 발명의 목적은 프로젝터의 경사각이 변화하였을 때 간단한 동작에 의하여 영상의 왜곡을 보정할 수 있는 프로젝터 및 투사 영상의 투사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는,

투사 영상을 투사광으로 변환하고, 투사광을 스크린 표면(31) 상에 투사하는 투사 유닛(13); 및

스크린 표면(31)에 대한 투사광의 광축의 경사각을 사용하여 스크린 표면(31) 상에 표시된 투사 영상의 왜곡을 보정하고, 보정된 투사 영상을 투사 유닛(13)에 제공하는 보정 유닛(12)으로 구성되고,

투사 영상은 사각형이며; 그리고

보정 유닛(12)은 경사각을 이용하여, 보정을 거친 투사 영상이 보정 전의 투사영상 내에 위치하고, 위치된 보정 후의 투사 영상이 투사광의 광축과 스크린 표면(31)의 교점을 지나고 지표면과 수직한 수직선에 대해 대칭이 성립하여, 보정 후의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부가 보정 전의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부와 접하거나 근접하는 방식으로 보정 전인 투사 영상을 보정하는, 스크린 표면(31) 상에 투사광을 투사하는 프로젝터이다.

본 발명의 바람직한 실시예들중 또 다른 하나는,

영상 신호가 입력되는 스케일러(11);

투사 영상을 투사광으로 변환하고, 투사광을 스크린 표면(31) 상에 투사하는 투사 유닛(13);

스크린 표면(31)에 대해 투사광 광축의 경사각을 획득하는 스크린 각도 측정 유닛(16); 및

스크린 각도 측정 유닛(16)에 의해 획득된 경사각을 이용하여 영상 신호에 의해 표현되는 투사 영상의 왜곡을 보정하고, 보정된 투사 영상을 투사 유닛(13)에 제공하는 보정 유닛(12);으로 구성되고,

투사 영상은 사각형이며; 그리고

보정 유닛(12)은 경사각을 이용하여, 보정을 거친 투사영상이 보정 전의 투사 영상 내에 위치하고, 위치된 보정 후의 투사영상이 투사광의 광축과 스크린 표면(31)의 교점을 지나고 지표면과 수직한 수직선에 대해 대칭이 성립하여, 보정 후의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부가 보정 전의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부와 접하거나 근접하는 방식으로 보정 전인 투사 영상을 보정하는, 스크린 표면(31) 상에 투사광을 투사하는 프로젝터이다.

본 발명의 바람직한 실시예들중 또 다른 하나는

스크린 표면(31)에 대해 프로젝터(1)로부터 투사된 투사광의 광축의 경사각을 획득하는 단계;

경사각을 이용하여, 사각형인 보정 전의 투사 영상 내에 위치하는 사각형인 보정 후의 투사 영상이 투사광의 광축과 스크린 표면(31)의 교점을 지나고 지표면과 수직한 수직선에 대해 대칭이 성립하여, 보정 후의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부가 보정 전의 투사 영상의 하변 중 적어도 일부와 접하거나 근접하는 방식으로 보정 전인 투사 영상을 보정하는 단계; 및

보정 후의 투사 영상을 투사광으로 변환하여 스크린(31) 상에 투사광으로 투사함으로써 스크린 표면(31) 상에 보정 후의 투사 영상을 표시하는 단계;로 구성된 투사 영상의 투사 방법이다.

본 발명에 따르면, 스크린 표면에 대해 프로젝터로부터 투사되는 투사광의 광축의 경사각을 보정하는데 높은 작동 용이성을 실현할 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 프로젝터가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 구성을 나타낸다.

본 실시예에 따른 프로젝터는 스케일러(11), 사다리꼴 보정 유닛(12), 투사 광 변환 유닛(13), 투사 렌즈(14), 광학 장치(15) 및 스크린 각도 센서(16)로 구성된다.

스케일러(11)는 영상 신호의 해상도를 조정한다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은 스케일러(11)에 의해 해상도가 조정된 영상 신호에 대해 사다리꼴 보정을 적용한다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은 스크린 각도 센서(16)로부터 공급되는 프로젝터(1)의 경사각(v 및 h)에 기초하여, 스크린(31) 상에 투사된 투사 영상으로부터 보정 후의 투사 영상을 잘라낸다. 그 후, 사다리꼴 보정 유닛(12)은 임시적이며 연속적으로 영상 신호를 사영 변환함으로써 사다리꼴 보정이 수행된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프로젝터(1)의 경사각(v)은 수직 방향에서 지표면에 대한 프로젝터(1)의 경사각이다. 경사각(h)은 수평 방향에서 스크린면에 대한 프로젝터(1)의 경사각(방향)이다. 스크린(31)은 지표면으로부터 수직하다고 가정한다. 스크린(31)이 지표면으로부터 수직하기 때문에, 경사각(v 및 h)은 스크린(31)의 표면에 대한 광축의 경사각과 같다. 광축이 스크린(31)과 수직하게 교차하는 경우에 투사광의 광축각을 기준각으로 사용하고, 경사각(v 및 h)은 광축이 스크린(31)에 대해 경사진 경우 기준각으로부터의 변화 각으로 나타내어 진다.

도 2에서, 사각형(pgrs)은 스크린(31) 상에 투사되는 투사 영상의 프레임이고, 보정 전의 사각형을 나타낸다. 사각형(p'g'r's')은 보정 후의 사각형을 나타낸다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은, 사다리꼴 보정 전의 사각형(pgrs) 내에 사다리꼴 보정 후의 사각형(p'g'r's')을 설정한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 입력 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형(pgrs)을 임시적이며 연속적으로 보정 후의 사각형(p'g'r's')으로 투사적으로 보정함으로써 사다리꼴 보정을 수행한다.

지점(o)은 v = h = 0 일 때 프로젝터(1)의 광축과 스크린(31)의 교점이다. 이 경우, 광축은 스크린(31)의 수직선과 같다. 지점(t)은 경사각 v = 0 인 반면 경사각은 h(h ≠ 0)만큼 경사진 프로젝터(1)인 경우 프로젝터(1)의 광축과 스크린(31)의 교점이다.

지점(k)은 프로젝터(1)가 경사각 v(v≠0)만큼 추가로 기울어진 경우 프로젝터(1)의 광축과 스크린(31)의 교점이다. 지점(k)은 스크린(31)상에서 지점(t)의 우측 상부에 위치한다. 보정전 사각형(pgrs)의 대각선 교점(x)은 지점(k)의 우측 상부에 위치한다. 즉, 지점(k,x)은 지점(t)을 지나는 스크린(31)상의 수직선(Lv)상에 위치한다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은 사각형(p'q'r's')이 지점(k)을 포함하는 수직선(Lv)에 대해 대칭이 성립하고, 그리고 사각형(p'q'r's')의 하변의 일부 또는 전부가 사각형(pqrs)의 하변의 일부 또는 전부와 접촉하는 방식으로 보정을 수행하는 수단을 갖는다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은 사각형(p'g'r's')이 앞서의 조건을 만족하면서 사각형(p'g'r's')의 면적이 사각형(pgrs) 내에서 최대로 되는 방식으로 보정을 수행한다.

도 3은 사다리꼴 보정유닛(12)이 앞서 설명한 방식으로 사다리꼴 보정을 수 행하는 경우, 경사각(v,h), 보정 전의 사각형(pgrs) 및 보정 후의 사각형(p'g'r's') 사이의 관계를 나타낸다.

도 3에서, 경사각(v,h)은 투사광의 광축이 스크린(31)의 표면을 수직하게 교차하는 각이 기준각으로서 사용된다는 전제를 나타낸다. 경사각(v = 0, h ≠ 0)인 경우 및 경사각(h = 0, v ≠ 0)인 경우, 지점(k)은 사각형(p'g'r's')의 하변 중심과 일치한다.

도 3은 다음과 같은 조건하에서 그려진다. 보정 전의 사각형(pgrs)과 보정 후의 사각형(p'g'r's')의 25개 쌍이 독립적으로 그려진다. 프로젝터(1)의 광축과 스크린(31)의 교점인 지점(k)(광축점)은 작은 원으로 나타내어진다. 모든 쌍들은 광축점(k)과 프로젝터(1) 사이의 거리가 일정해지는 방식으로 그려진다. 경사각(v,h)의 단위는 도이다. 광학계는 영상 신호의 가로세로비가 4:3이 되도록 설정되고, 광축의 위치는 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형의 하변 중심과 일치하며, 가로 방향의 총 각도는 40°이다.

사각형(pgrs)의 형상은 경사각(v,h)에 종속된다. 사각형(p's'r's')의 형상도 이러한 조건에 따라 결정된다. 따라서, 사다리꼴 보정유닛(12)은 경사각(v,h), 보정 전의 사각형(pgrs), 보정 후의 사각형(p'g'r's') 사이의 관계를 나타내는 변환표를 사용함으로써 보정을 수행할 수 있다. 이 경우, 사다리꼴 보정 유닛(12)은 변환표를 저장하기 위한 메모리를 갖는다.

그러나, 사다리꼴 보정 유닛(12)은 이와 같은 변환표의 사용없이 경사각(v, h)에 기초하여 보정 전의 사각형(pqrs)과 보정 후의 사각형(p'q'r's')을 얻도록 구 성된다. 더욱이, 프로젝터(1)는 스크린(31) 상에 실제로 투사되는 사각형(pqrs)을 검출하기 위한 센서를 구비한다.

프로젝터(1)는 스크린(31)에 대해 프로젝터(1)의 경사각을 수동으로 조정할 수 있는 사용자용 작동 유닛(미도시)을 갖는다. 작동 유닛은 경사각(v, h)의 수동 조정을 허용하기 위하여 업 및 다운 키이와 같은 작동 키이가 구비된다. 경사각을 조정하기 위하여 사용자가 작동 키이를 작동하였을 때, 사용자의 작동에 응답하여, 작동 유닛은 사다리꼴 보정 유닛(12)에 작동 정보를 제공한다. 작동 정보에 따라 사다리꼴 보정 유닛(12)은 사용자에 의해 입력된 경사각(v, h)에 기초하여 보정을 수행한다.

투사광 변환 유닛(13)은 사다리꼴 보정 유닛(12)으로부터 출력된 보정 후의 영상 신호를 투사광으로 변환한다.

투사 렌즈(14)는 투사광 변환 유닛(13)에 의해 보정 후의 영상 신호의 변환으로부터 유발되는 투사광을 스크린(31)의 표면상에 조사하는데 사용된다.

광학 장치(15)는 투사 렌즈(14)의 촛점 등을 제어한다.

스크린 각도 센서(16)는 프로젝터(1)로부터 투사되는 광의 광축에 대한 스크린(31) 표면의 경사각(v, h)을 검출한다. 스크린 각도 센서(16)는 거리 센서(21), 제어 유닛(22) 및 각도 계산 유닛(23)으로 구성된다.

거리 센서(21)는 프로젝터(1)와 스크린(31) 상의 복수의 측정점 사이의 거리를 측정하여, 측정 결과를 나타내는 거리 데이터를 출력한다. 거리 센서(21)에는 프로젝터(1)와 적어도 3개의 측정점 사이의 거리 측정이 필요할 뿐이다. 거리 센서 (21)는 능동형 또는 수동형일 수 있다.

제어 유닛(22)은 거리 센서(21)가 프로젝터(1)와 스크린(31) 상의 복수의 측정점 사이의 거리를 측정하도록 제어한다. 거리 센서(21)가 능동형인 경우, 제어 유닛(22)은 측정 순간 스크린(31) 상에 적외선 스포트 라이트를 투사하기 위하여 거리 센서(21)를 제어한다. 거리센서(21)가 수동형인 경우, 제어 유닛(22)은 측정 순간 스크린(31) 상에 소정의 영상 패턴을 투사하기 위하여 거리센서(21)를 제어한다.

각도 계산 유닛(23)은 거리 센서(21)에 의해 측정된 프로젝터(1)와 스크린(31)상의 복수의 측정점 사이의 거리를 나타내는 거리 데이터를 사용하여 스크린(31)의 경사각(v, h)을 산출한다. 각도 계산 유닛(23)은, 예를 들면, DSP(디지털 신호 처리기) 또는 컴퓨터로 구성된다.

본 실시예에 따른 프로젝터(1)의 작동은 이하에서 설명될 것이다.

스케일러(11)는 입력 영상 신호의 해상도를 조정하고, 조정된 영상 신호를 사다리꼴 보정 유닛(12)으로 공급한다.

스크린 각도 센서(16)의 거리 센서(21)는 제어 유닛(22)의 제어 하에 프로젝터(1) 및 스크린(31) 상의 복수의 측정점 사이의 거리를 측정한다. 거리 센서(21)는 측정 결과를 나타내는 거리 데이터를 각도 계산 유닛(23)으로 공급한다.

각도 계산 유닛(23)은 거리 센서(21)에 의해 측정된 거리를 나타내는 거리 데이터를 사용하여 프로젝터(1)의 경사각(v 및 h)을 계산한다. 각도 계산 유닛(23)은 계산된 경사각(v 및 h)을 사다리꼴 보정 유닛(12)으로 공급한다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은 공급된 경사각(v 및 h)에 기초하여 스케일러(11)로부터 공급된 영상 신호에 사다리꼴 보정을 적용한다.

이 때, 사다리꼴 보정 유닛(12)은, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 보정 후의 사각형(p'q'r's')이 광축점(k)을 포함하는 수직선(Lv)에 대하여 선대칭이 성립되고, 사각형(p'q'r's')의 하변의 일부 또는 전부가 보정 전의 사각형(pqrs)의 하변의 일부 또는 전부에 접하는 방식으로 사다리꼴 보정을 수행한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 사각형(p'q'r's')가 이러한 상태를 만족하는 동시에 그 면적이 최대가 되는 방식으로 사각형(p'q'r's')의 위치를 조정한다.

그리고, 사다리꼴 보정 유닛(12)은 입력 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형(pqrs)을 보정 후의 사각형(p'q'r's')으로 사영 변환한다.

투사광 변환 유닛(13)은 사다리꼴 보정 유닛(12)으로부터 출력된 영상 신호를 투사광으로 변환한다.

프로젝터(1)는 초점이 맞게 광학 장치(15)에 의해 조정된 투사 렌즈(14)를 통해 스크린 상에 투사광을 투사한다. 그러므로, 보정 후의 사각형(p'q'r's')이 스크린(31) 상에 투사된다.

전술한 방식으로 사다리꼴 보정을 수행하는 사다리꼴 보정 유닛(12)에 의해, 보정 후의 사각형(p'q'r's')이 프로젝터(1)의 수평각(h)에 해당하는 위치에 표시된다. 즉, 경사각(v 및 h)에 상관없이, 보정 후의 사각형(p'q'r's')은 광축점(k)을 통과하는 수직선(Lv)에 대해 대칭이 된다. 수직 방향 경사각(v=0)이고 수평 방향 경사각(h≠0)인 경우, 및 수평 방향 경사각(h=0)이고 수직 방향 경사각(v≠0)인 경 우, 광축점(k)은 보정 후의 사각형(p'q'r's')의 하변의 중심과 일치한다. 또한, 수직 방향 경사각(v=0)이고 수평 방향 경사각(h≠0)인 경우, 보정 후의 사각형(p'q'r's')은 그 면적이 가능한 크게 될 수 있다.

사용자는 투사 영상의 투사 위치를 수동으로 보정할 수 있다. 이러한 경우에, 사용자는 프로젝터(1)에 장치된 예시된 작동 유닛의 작동 키를 작동하여 경사각(v 및 h)을 입력한다. 사용자의 작동에 응답하여, 작동 유닛은 입력된 경사각(v 및 h)을 사다리꼴 보정 유닛(12)으로 공급한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 측정된 거리에도 불구하고 사용자에 의해 입력된 경사각(v 및 h)에 기초하여 사다리꼴 보정을 수행한다. 이러한 방법으로, 프로젝터(1)의 투사 영상은 작은 수의 작동으로 보정된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 사다리꼴 보정 유닛(12)은, 보정 후의 사각형이 광축점(k)을 포함하는 수직선(Lv)에 대하여 대칭이 성립하고 보정 후의 사각형의 하변의 일부 또는 전부가 보정 전의 사각형의 하변의 일부 또는 전부와 접하는 방식으로 사다리꼴 보정을 수행하여 보정 후의 사각형을 조정한다. 또한, 사다리꼴 보정 유닛(12)은 보정 후의 사각형이 이러한 상태를 만족하는 동시에 보정 후의 사각형의 면적이 최대가 되는 방식으로 보정 후의 사각형의 위치를 보정 전의 사각형 내에서 조정한다.

결과적으로, 보정 후의 사각형이 수직선(Lv)에 대해 대칭이 성립하기 때문에, 보정 후의 사각형은 가능한 크게 조정될 수 있다. 또한, 사용자는 스크린(31)에 대한 프로젝터(1)의 경사각을 수동으로 입력하여 작은 수의 작동으로 투사 영상 을 보정할 수 있다. 즉, 높은 작동성이 실현될 수 있다.

본 발명을 실행하기 위하여, 전술한 실시예 뿐만 아니라 다른 다양한 실시예 또한 고려될 수 있다.

광축점(k)은 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형의 하변에 위치할 필요는 없다. 광축점(k)은 도 4에 도시되는 바와 같이 보정 전의 사각형의 하변 위에 또는 하변의 아래에 위치하는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에 또한, 보정 후의 사각형은, 전술한 경우에서와 같이, 광축점(k)을 포함하는 수직선(Lv)에 대해 대칭이 성립하고 보정 후의 사각형의 하변의 일부 또는 전부가 보정 전의 사각형의 하변의 일부 또는 전부와 접하는 방식으로 조정된다. 그러나, (v=0 및 h≠0)인 경우에, 광축점(k)은 보정 후의 사각형의 하변의 중심에 일치하지 않는다.

일반적으로, 앞선 형식의 프로젝터(1)의 광학 시스템은 좌우 방향으로 대칭이고 상하 방향으로 대칭이 되도록 설계된다. 이러한 경우에, 광축은 영상 신호에 의해 나타나는 보정 전의 사각형의 하변의 중심 근처를 통과한다. 보정 후의 사각형을 보정 전의 사각형의 하변 근처에 위치시켜, 광축점의 위치 및 표시 위치(보정 후의 사각형의 위치) 사이의 간격을 최소화하는 것이 가능하다. 또한 이러한 경우에, 보정을 위한 작동이 용이하다.

또한, 보정 후의 사각형의 하변이 보정 전의 사각형의 하변에 접하도록 만들지 않고 보정 후의 사각형의 하변을 보정 전의 사각형(투사 영상)의 하변 근처에 위치시키는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 보정 후의 사각형의 하변, 특히 하부 꼭지점, 및 보정 전의 사각형의 하변 사이의 거리를 가능한한 짧게 조정된다.

사다리꼴 보정 유닛(12)은, 전술한 사다리꼴 보정의 방식에 추가하여 서로 다른 방식으로 보정 전의 투사 영상을 보정하기 위한 복수의 수단을 가지고, 복수의 보정 방식으로부터 전술한 실시예에서 설명된 보정 방식을 선택하여 투사 영상의 보정을 수행하도록 구성될 수 있다.

전술한 실시예에서 설명된 보정 방식과 다른 보정의 방식으로서, 도 5 내지 도 7에 도시되는 바와 같은 보정 전의 사각형 및 보정 후의 사각형 사이의 위치 관계가 실현되는 것에 따른 방식이 있다.

도 5에 도시되는 보정 방식은 보정 전의 사각형의 중심 및 보정 후의 사각형의 중심이 일치하는 것에 따른 것이다. 사각형(영상)의 중심이 직교선의 교점인 것을 인지하여야 한다.

도 6에 도시되는 보정 방식은 보정 후의 사각형이 더 높은 화소 밀도를 가지는 보정 전의 사각형의 변으로 당겨진 것에 따른 것이다.

반면에, 도 7에 도시되는 보정 방식은 보정 후의 사각형이 더 낮은 화소 밀도를 가지는 보정 전의 사각형의 변으로 당겨진 것에 따른 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 보정 후의 사각형은 표시 면적, 즉 보정 후의 사각형의 면적이 가능한한 크게 되도록 선택된다.

도 5 내지 도 7에 도시되는 보정 방식은 장점을 가지지만 또한 단점을 가진다. 예를 들면, 도 5에 도시되는 방식에 따르면, 사각형의 중심은 언제나 일치한다. 도 6에 도시되는 방식에 따르면, 화소의 이용 효율이 가장 높다. 도 7에 도시되는 방식에 따르면, 투사 면적이 가장 크다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은 경사각(v 및 h)에 기초하여 도 5 내지 도 7에 도시되는 방식으로 보정을 수행하기 위한 변환표를 메모리에 저장한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)은, 전술한 실시예에서 설명된 방식을 정상 상태로 선택하고, 상황에 따라 도 5 내지 도 7에 도시되는 보정 방식 중 하나를 선택하며 상황에 따라 변환표를 사용하여 사다리꼴 보정을 수행한다. 사다리꼴 보정 유닛(12)이 이러한 방법으로 구성되는 경우, 작동성은 더 향상되고 적당한 사다리꼴 보정이 수행될 수 있다.

다양한 실시예 및 변경이 본 발명의 광의의 요지 및 범위로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있다. 전술한 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 특허청구범위의 균등물 내에서 그리고 특허청구범위 내에서 만들어진 다양한 변경은 본 발명의 범위 내인 것으로 여겨질 것이다.

Claims

투사광을 스크린 표면(31) 상에 투사하기 위한 프로젝터로서,

투사 영상을 투사광으로 변환하고 상기 투사광을 상기 스크린 표면(31) 상에 투사하는 투사 유닛(13); 및

상기 스크린(31)에 대한 상기 투사광의 광축의 경사각을 사용하여 상기 스크린 표면(31) 상에 표시된 상기 투사 영상의 왜곡을 보정하고, 상기 보정된 투사 영상을 상기 투사 유닛(13)으로 공급하는 보정 유닛(12);을 포함하고,

상기 투사 영상은 사각형이고;

상기 보정 유닛(12)은, 보정을 받은 이후인 상기 투사 영상이 보정 전의 상기 투사 영상 내에 위치하고, 보정 후의 상기 위치한 투사 영상은 상기 투사광의 상기 광축 및 상기 스크린 표면(31)의 교점을 통과하고 지평면에 수직인 수직선에 대하여 대칭이 성립하며, 보정 후의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부는 보정 전의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부에 접하거나 근처에 위치하는 방식으로, 상기 경사각을 사용하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 유닛(12)은, 상기 투사광의 상기 광축이 상기 스크린 표면(31)에 대하여 수직으로 교차하는 경우의 각도를 기준 각도로서 사용하고, 상기 스크린 표 면(31)에 대한 상기 광축의 상기 경사각을 상기 기준 각도로부터의 각도 변화로 나타내며, 상기 각도 변화를 사용하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하도록, 설정되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 유닛(12)은, 보정 후의 상기 투사 영상의 면적이 가장 크게 되는 방식으로 보정 후의 상기 투사 영상을 보정 전의 상기 투사 영상 내에 위치시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 유닛(12)은, 상기 경사각, 보정 전의 상기 투사 영상, 및 보정 후의 상기 투사 영상 사이의 관계를 나타내는 사전-저장 관계 정보를 위한 메모리를 포함하고, 상기 메모리에 저장된 상기 관계 정보 및 상기 경사각을 사용하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정 후의 상기 투사 영상으로 변환하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 유닛(12)은, 보정 후의 상기 투사 영상이 상기 투사광의 상기 광축 및 상기 스크린 표면(31)의 교점을 통과하고 지표면에 수직인 수직선에 대하여 대칭이 성립하고 보정 후의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부가 보정 전의 상 기 투사 영상의 하변의 적어도 일부에 접하거나 근처에 위치하는 방식으로 상기 경사각을 사용하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하기 위한 제 1 보정 수단을 포함하는 서로 다른 방식으로 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하기 위한 복수의 보정 수단을 포함하고, 보정을 수행하는 때에 상기 복수의 보정 수단으로부터 상기 제 1 보정 수단을 선택하며, 상기 선택된 제 1 보정 수단에 의해 상기 투사 영상을 보정하도록, 설정되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
스크린 표면(31) 상에 투사광을 투사하기 위한 프로젝터로서,

영상 신호가 입력되는 스케일러(11);

투사 영상을 투사광으로 변환하고 상기 투사광을 상기 스크린 표면(31) 상에 투사하는 투사 유닛(13);

상기 스크린 표면(31)에 대한 상기 투사광의 광축의 경사각을 획득하는 스크린 각도 측정 유닛(16); 및

상기 스크린 각도 측정 유닛(16)에 의해 획득된 상기 경사각을 사용하여 상기 영상 신호로 나타나는 투사 영상의 왜곡을 보정하고, 보정 후의 상기 투사 영상을 상기 투사 유닛(13)으로 공급하는 보정 유닛(12);을 포함하고,

상기 투사 영상은 사각형이고;

상기 보정 유닛(12)은, 보정을 받은 이후인 상기 투사 영상이 보정 전의 상기 투사 영상 내에 위치하고, 보정 후의 상기 위치한 투사 영상은 상기 투사광의 상기 광축 및 상기 스크린 표면(31)의 교점을 통과하고 지평면에 수직인 수직선에 대하여 대칭이 성립하며, 보정 후의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부는 보정 전의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부에 접하거나 근처에 위치하는 방식으로, 상기 경사각을 사용하여 보정을 받기 전인 상기 투사 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
제 6 항에 있어서,

상기 스크린 각도 측정 유닛(16)은:

상기 프로젝터 및 상기 스크린 표면(31) 상의 복수의 점 사이의 거리를 측정하는 거리 센서(21); 및

상기 거리 센서(21)에 의해 측정된 상기 거리를 사용하여 상기 경사각을 계산하는 각도 계산 유닛(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
스크린 표면(31)에 대한 프로젝터(1)로부터 투사된 투사광의 광축의 경사각을 획득하는 단계;

사각형인 보정 전의 투사 영상 내에 위치하는 사각형인 보정 후의 상기 투사 영상이 상기 투사광의 상기 광축 및 상기 스크린 표면(31)의 교점을 통과하고 지평면에 수직인 수직선에 대하여 대칭이 성립하고, 보정 후의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부가 보정 전의 상기 투사 영상의 하변의 적어도 일부에 접하거나 근처에 위치하는 방식으로, 상기 경사각을 사용하여 보정 전의 상기 투사 영상을 보정하는 단계; 및

보정 후의 상기 투사 영상을 투사광으로 변환시키고 상기 투사광을 상기 스크린(31) 상에 투사하여 보정 후의 상기 투사 영상을 상기 스크린 표면(31) 상에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 영상의 투사 방법.