[发明专利]投影仪、影像显示装置以及影像显示方法

说明书

在使用投影仪来与立体物的形状相匹配地对影像进行投影的情况下，从投影仪投影网格等图案并用摄像机进行摄影，通过计算投影对象的位置、形状，能够对投影影像进行适当的几何变换。但是，当在影像内容显示过程中重叠投影网格时，对于观察影像的人也能够看到网格，所以存在无法在影像内容显示过程中进行投影对象的位置、形状的计算这样的课题。为了解决上述课题，利用色轮的颜色的表现方法的自由度以及颜色冗余性，将人的眼睛看不到的不可见图案嵌入到影像中，并且使用摄像机来与色轮的旋转同步地对影像进行摄影，从而能够识别嵌入的不可见图案。

技术领域

本发明涉及投影仪、影像显示装置以及影像显示方法，特别涉及用于投影对象物的形状认识等的向投影影像的不可见图案重叠。

背景技术

近年来，如下被称为所谓的投影映射的技术得到重视：针对放置于真实世界的物体，使用投影仪等影像显示装置来投影影像。

当使用该技术时，不仅能够针对与投影仪正对的平面的屏幕投影影像，还能够针对与投影仪不正对而具有角度地放置的屏幕、具有凹凸的物体等投影影像。在屏幕等投影对象未正对投影仪的情况、即投影仪的光轴与投影对象面未以直角相交的情况下，在被投影的影像中产生几何学上的失真。例如在以使屏幕的上边靠近投影仪并使下边远离投影仪的方式设置屏幕的情况下，当从投影仪投影正方形的影像时，产生正方形的上边被投影得比下边短的所谓的梯形失真。实际上不仅在上下方向上产生这种现象，在左右方向上也产生同样的现象，所以从投影仪投影的正方形的影像可能被投影成没有平行的边的失真的四边形。

在该情况下，以消除该失真的方式对预先投影的影像施加反向的几何校正，从而能够正确地显示成正方形。该几何校正(几何变换)被称为透视变换或者投射变换，能够通过矩阵计算来实现。

为了计算该矩阵，需要通过某些手段来获取投影对象物的形状、位置的信息。

用于实现上述技术的一个方法记载于日本特开2005-37771号公报(专利文献1)。在专利文献1中，利用红外光从投影仪投影网格，利用红外摄像机进行摄影，从而获取到投影对象的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-37771号公报

发明内容

在专利文献1中，在作为光调制元件而使用了单板式的微镜阵列的投影仪中，将仅使红外光通过的区域设置于色轮，从而实现了网格等不可见图案的投影。但是，为了实现本发明，需要搭载专用的色轮，所以在成本上是不利的，而且在不进行图案投影的情况下，色轮上的红外光区域也成为无法用于影像显示的期间，所以存在成为使投影影像的亮度下降的主要原因的课题。

为了解决上述课题，关于本发明，举出其一个例子，是一种投影仪，将输入影像分解为多个颜色分量的影像，通过将各颜色分量的影像分时投影到投影对象物的相同的位置，从而在投影对象物的表面光学地合成多个颜色分量的影像并对输入影像进行彩色显示，上述投影仪具备：光源；色轮，通过仅使与来自光源的光的各颜色分量对应的波长的光分时通过；光调制设备，根据被供给的颜色分量影像对通过了色轮的光源的光进行调制；透镜，将由光调制设备调制后的光投射到投影对象物；投影影像生成电路，将输入影像分解为多个颜色分量的影像，在与色轮的动作同步的定时供给到光调制设备，颜色分量包括作为三原色的RGB这3个分量以及除了RGB以外的颜色分量中的至少1个分量，在投影影像生成电路中，构成为将第1重叠影像图案重叠于除了RGB以外的颜色分量的影像，并且将当在时间方向上进行了平均时在所述投影对象物的表面上以抵消第1重叠影像图案的方式生成的第2重叠影像图案重叠于RGB的各颜色分量影像。

根据本发明，能够直接利用使用了微镜阵列的投影仪的色轮，使用一般的可见光摄像机来进行不可见图案的投影和识别。

附图说明

图1是实施例1中的影像投影系统的结构图。