JP2004125770A

JP2004125770A - 角度検出装置およびそれを備えたプロジェクタ

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Publication number: JP2004125770A
Application number: JP2003041202A
Authority: JP
Inventors: Shiroshi Kanemitsu; 金光　史呂志; Hirofumi Okuyama; 奥山　裕文
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP4074527B2

Abstract

【課題】カメラ等で使用されているライン型パッシブ測距装置を利用した簡便な構成の角度検出装置およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】制御回路５は、ライン型パッシブ測距装置３の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２との相対的な水平方向の傾斜角を算出するとともに、ライン型パッシブ測距装置４の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２との相対的な垂直方向の傾斜角を算出する。表示駆動部７は、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ライン型パッシブ測距装置を用いた角度検出装置およびそれを備えたプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶プロジェクタなどのプロジェクタを使用する場合、プロジェクタとスクリーンの位置関係により、投影画像に台形歪みと呼ばれる歪みが生じる不具合があった。この台形歪の補正技術としては、プロジェクタ内の映像回路で投影映像とは逆の台形歪のある画像を生成してそれを投影する電気的補正方法や、映像回路で生成する画像は補正せずにプロジェクタ内の投射光学系に含まれるコンデンサレンズの傾きを調整する光学的補正方法の２つの方法が一般的であった。
【０００３】
このような台形歪を自動的に補正する従来技術が、特開２０００−１２２６１７号公報や特開２００１−３３９６７１号公報、特開２００２−６２８４２号公報に記載されている。
【０００４】
特開２０００−１２２６１７号公報に記載された従来技術は、液晶プロジェクタ前面の異なる位置に設けた２つのアクティブ式測距センサでそれぞれスクリーンまでの距離を検出し、検出した２つの距離と２つの測距センサ間の距離に基づきスクリーンに対する液晶プロジェクタの傾斜角を算出し、この算出した傾斜角に基づき上述したような方法で台形歪を補正するものである。
【０００５】
特開２００１−３３９６７１号公報に記載された従来技術は、プロジェクタやスクリーンにジャイロなどの角度センサ回路を設け、この回路から得られた角度情報に基づき水平（左右）方向の台形歪み補正、垂直（上下）方向の台形歪み補正あるいは水平および垂直方向の複合された台形歪み補正を行うものである。
【０００６】
特開２００２−６２８４２号公報に記載された従来技術は、スクリーンの位置や傾きを検出するためにカメラを用い、カメラで撮影されたスクリーンの映像をスクリーン位置検出部で画像処理してスクリーンの位置や傾きを検出し、この検出したスクリーンの位置や傾きに応じて台形歪を補正するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１２２６１７号（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００１−３３９６７１号（第３頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−６２８４２号（第１０頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−１２２６１７号公報に記載された従来技術は、スクリーンに対する液晶プロジェクタの傾斜角を検出するために複数のアクティブ式測距装置を用いているので、画像投射用とは別に測距専用の発光素子が必要となるため構成が大きくなり、また測距用の発光素子を発光させるための電力が必要となるという問題があった。また、プロジェクタの投影画像が届く範囲において測距用の発光素子の光が届かない、またはプロジェクタの投影画像が届く範囲においてスクリーンで反射された測距用光が弱くなってしまう距離にスクリーンが存在する場合、測距精度が落ち、それに伴いスクリーンに対する液晶プロジェクタの傾斜角の検出精度が悪化してしまうという問題が生じていた。また、垂直方向の傾斜角度しか検出できないので、水平方向の傾斜に起因する台形歪を補正できなかった。
【０００９】
これに対して、特開２００１−３３９６７１号公報に記載された従来技術は、アクティブ式の測距装置を使わず、かつ水平および垂直方向の傾斜角を検出しているので、上述した不都合は生じないが、プロジェクタとスクリーンとの相対的な傾斜角を検出するためにプロジェクタとスクリーンの両方に角度センサを設けているため、構成が大きくなるという不都合が生じていた。
【００１０】
特開２００２−６２８４２号公報に記載された従来技術は、スクリーンに対する液晶プロジェクタの傾斜角を検出するためにカメラを用いるので、上述したアクティブ式の測距装置を用いた場合の不都合やプロジェクタとスクリーンの両方に角度センサを設けて構成が大きくなるという不都合は解消されるが、傾斜角を検出するためにカメラや複雑な画像処理を行う処理回路が必要となるという不都合があった。
【００１１】
本発明の目的は、角度検出専用の発光素子を用いない角度検出装置およびそれを備えたプロジェクタの構成の簡略化を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基線長だけ離して配置した１対のレンズと、上記１対のレンズにより測定対象の１対の像が結像するラインセンサと、上記ラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する演算部とを備えたライン型パッシブ測距装置と、上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する傾斜角算出部とを含む角度検出装置である。このような構成によれば、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用可能な簡便な角度検出装置を実現できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記傾斜角算出部は、上記複数の方向の各々の上記基線長の垂線に対する角度と上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する角度検出装置である。このような構成によれば、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用可能な簡便な角度検出装置を実現できる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明において、上記傾斜角算出部は、上記複数の方向の各々の上記ラインセンサのコントラスト重心位置と上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する角度検出装置である。このような構成によれば、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用可能な簡便な角度検出装置を実現できる。
【００１５】
第４の発明は、第１の基線長だけ離して配置した１対の第１のレンズと、上記１対の第１のレンズにより測定対象の１対の像が結像する第１のラインセンサと、上記第１のラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する第１の演算部とを備えた第１のライン型パッシブ測距装置と、上記第１のライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記第１の基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する第１の傾斜角算出部と、上記第１の基線長の方向と直交する方向の第２の基線長だけ離して配置した１対の第２のレンズと、上記１対の第２のレンズにより上記測定対象の１対の像が結像する第２のラインセンサと、上記第２のラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する第２の演算部とを備えた第２のライン型パッシブ測距装置と、上記第２のライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記第２の基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する第２の傾斜角算出部とを含む角度検出装置である。このような構成によれば、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用して例えば水平と垂直方向等の直交する２方向の傾斜角を検出可能となり、直交する２方向の傾斜角を簡単な構成で検出可能となる。
【００１６】
第５の発明は、上記測定対象を、画像が投影されるスクリーンとしている。このような構成によれは、基線長方向に対するスクリーンの傾斜角を検出可能となる。
【００１７】
第６の発明は、入力映像信号に基づき形成された画像をスクリーンに投影するプロジェクタであって、上記角度検出装置と、上記角度検出装置が算出した傾斜角に基づき上記スクリーン上の上記画像の歪み補正する画像歪み補正部とを含むプロジェクタである。このような構成によれば、プロジェクタとスクリーンとの相対的な傾斜角に応じた画像の歪みを簡単な構成で実現可能となる。
【００１８】
第７の発明は、上記角度検出装置は、上記基線長方向に対する上記スクリーンの傾斜角を間欠的に算出し、上記画像歪み補正部は、間欠的に算出される上記傾斜角に基づき上記スクリーン上の上記画像の歪み補正するプロジェクタである。このような構成によれば、間欠的に画像の歪みを補正するので、スクリーンやプロジェクタの設置状況等が変化してもその変化に応じた歪補正を自動的に行える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す一実施例に基づき説明する。図１は、スクリーン１とプロジェクタ２との傾斜角を検出し、検出した傾斜角に基づきスクリーン１に投影される画像の台形歪みを補正するプロジェクタの例を示した図であり、図２はプロジェクタ２の正面図である。なお、傾斜角検出装置はプロジェクタに設けられるものに限るものではなく、またスクリーンとの傾斜角を検出するものに限るものでもない。
【００２０】
図１において、第１のライン型パッシブ測距装置３は、図２に示した１対のレンズ３１ａ、３１ｂと１対のレンズ３１ａ、３１ｂにより測定対象としてのスクリーン１の１対の像が結像する第１のラインセンサとしての後述する１対のラインセンサ３１ｃ、３１ｄを備えた撮像部３１と、１対のラインセンサ３１ｃ、３１ｄの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する演算部３２とを備え、スクリーン１までの距離を水平（左右）方向の複数ポイントで検出する。１対のレンズ３１ａ、３１ｂは水平方向に第１の基線長ｂだけ離して配置してある。
【００２１】
第２のライン型パッシブ測距装置４は、図２に示した１対のレンズ４１ａ、４１ｂと１対のレンズ４１ａ、４１ｂによりスクリーン１の１対の像が結像する第２のラインセンサとしての後述する１対のラインセンサ４１ｃ、４１ｄを備えた撮像部４１と、１対のラインセンサ４１ｃ、４１ｄの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する演算部４２とを備え、スクリーン１までの距離を垂直（上下）方向の複数ポイントで検出する。１対のレンズ４１ａ、４１ｂは垂直方向に第２の基線長ｂ’だけ離して配置してある。
【００２２】
第１、第２の傾斜角算出部としての制御回路５は、種々の制御や演算を行い、例えばライン型パッシブ測距装置３の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２（第１の基線長方向）との相対的な水平方向の傾斜角を算出するとともに、ライン型パッシブ測距装置４の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２（第２の基線長方向）との相対的な垂直方向の傾斜角を算出する。
【００２３】
投影画像生成部６は、外部のパソコン等の画像データ出力部から出力される画像データを入力し、入力した画像データを表示用データに変換して表示駆動部７に出力する。
【００２４】
画像歪み補正部としての表示駆動部７は、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正する。
【００２５】
次に、図３を参照してライン型パッシブ測距装置（外光三角測距方式）３、４の動作原理を説明する。なお、ライン型パッシブ測距装置３とライン型パッシブ測距装置４は設置されている角度は異なるが、同一構成なので、説明を簡略化するため、本例ではライン型パッシブ測距装置３についてのみ説明する。なお、構成の対応関係を説明すると、ライン型パッシブ測距装置４の１対のレンズ４１ａ、４１ｂはライン型パッシブ測距装置３の１対のレンズ３１ａ、３１ｂに対応し、ライン型パッシブ測距装置４の１対のラインセンサ４１ｃ、４１ｄはライン型パッシブ測距装置３の１対のラインセンサ３１ｃ、３１ｄに対応し、ライン型パッシブ測距装置４の撮像部４１はライン型パッシブ測距装置３の撮像部３１に対応し、ライン型パッシブ測距装置４の演算部４２はライン型パッシブ測距装置３の演算部３２に対応する。
【００２６】
同図において、１対のレンズ３１ａと３１ｂは所定の基線長ｂだけ離して配設してあり、１対のレンズ３１ａと３１ｂから焦点距離ｆだけ離して配設された１対の光センサアレイ３１ｃと３１ｄに互いに異なる光路１Ａと１Ｂを介して測定対象（スクリーン）１の映像をそれぞれ結像させる。測定対象１は１対のレンズ３１ａ、３１ｂから正面方向に距離ＬＣだけ離れた位置に存在するものとする。
【００２７】
測定対象１が無限遠の位置に存在するとき一対の光センサアレイ３１ｃと３１ｄに結像される映像の中心は光センサアレイ３１ｃ、３１ｄ上のレンズ３１ａ、３１ｂの光軸に対応する基準位置（３１ｃ１、３１ｄ１）に結像されるが、測定対象１が無限遠位置よりも近づくと、これら基準位置（３１ｃ１、３１ｄ１）からαだけずれた位置に結像される。三角測距の原理から測定対象１までの距離ＬＣはＬＣ＝ｂｆ／αとなる。ここで、基線長ｂと焦点距離ｆは定数なので、ずれ量αを検出すれば距離ＬＣを測定できる。これが外光三角測距のパッシブ型測距装置の動作原理であり、この演算を演算部３２が行う。
【００２８】
基準位置からのずれ量αは、１対のラインセンサ３１ｃ、３１ｄから出力される１対の映像信号（映像データ列）ＩＬ、ＩＲからそれぞれ抽出した部分映像データ群ｉＬ、ｉＲについて図１に示した演算部３２が相関演算を行うことにより検出する。この相関演算は周知であるため詳細な説明は割愛するが、概要的には図３（ｂ）に示すように部分映像データ群ｉＬ、ｉＲを重ねたときに最も一致度が高くなる領域を、重ねる部分映像データ群ｉＬ、ｉＲを光センサアレイの並び方向に相対的にずらしながら検出していく演算である。
【００２９】
なお、相関演算を行う際、図３（ｂ）のように一方の部分映像データ群ｉＬを基準部として基準位置に応じて固定し、他方の部分映像データ群ｉＲを参照部としてずらしていくことにより、レンズ３１ａの光軸方向を測距方向とすることができる。しかしながら、測距方向を両レンズの中心位置からの方向とする場合は、一方の部分映像データ群ｉＬと他方の部分映像データ群ｉＲをそれぞれ相対的にずらしていくようにしても良い。
【００３０】
次に、図４を参照して正面と異なる方向を測距方向とする場合のライン型パッシブ測距装置の測距原理を説明する。
【００３１】
同図において、測定したい方向Ｃの無限遠位置に測定対象１が存在するときに１対の光センサアレイ３１ｃと３１ｄに結像される映像の中心を基準位置（３１ｃ２、３１ｄ２）とすると、測距方向Ｃにおいて測定対象１が無限遠位置よりも近づくと、これら基準位置（３１ｃ２、３１ｄ２）からαだけずれた位置に測定対象１の像が結像される。三角測距の原理から測定対象１までの距離ＬＲはＬＲ＝ｂｆ／（αｃｏｓβ）となる。なお、角度βは基線の垂線Ａに対する測距方向Ｃの傾き角であり、測定方向Ｃを決定することにより確定される角度となる。ここで、基線長ｂ、焦点距離ｆおよびｃｏｓβは定数なので、ずれ量αを検出すれば距離ＬＲを測定できる。これが正面と異なる方向を測距方向とする場合の測距原理である。なお、この場合も、相関演算を行う際、図４（ｂ）のように一方の部分映像データ群ｉＬを基準部として固定し、他方の部分映像データ群ｉＲを参照部としてずらしていくことにより、レンズ３１ａの光軸に対して角度βだけずれた方向Ｃを測距方向とすることができる。よって、測距方向に応じて基準位置を複数設定することにより、１つのライン型パッシブ測距装置で複数方向の距離を検出可能となる。
【００３２】
本例は、このようなライン型パッシブ測距装置３、４を利用してスクリーン１とプロジェクタ２との相対的な傾斜角を検出するものである。
【００３３】
なお、１つのライン型パッシブ測距装置で複数方向の測距を行う際には、図５に示したようにラインセンサ３１ｃ中に複数の測距方向（本例ではＲ（右）、Ｃ（中央）、Ｌ（左）とする。）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｃＲ、３１ｃＣ、３１ｃＬ）を設けるとともにラインセンサ３１ｄ中に複数の測距方向（Ｒ、Ｃ、Ｌ）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｄＲ、３１ｄＣ、３１ｄＬ）を設け、測距方向で対応する１対の測距演算領域（３１ｃＲと３１ｄＲ、３１ｃＣと３１ｄＣ、３１ｃＬと３１ｄＬ）中の部分映像データを使用して基準位置からのずれ量を求めている。
【００３４】
次に、動作を説明する。
【００３５】
電源等が投入されると、制御回路５は画像データが入力しているか否かを判断し、画像データの入力があれば、投影画像生成部６にその画像データに応じた表示データを出力させ、表示駆動部７、投射光学系８を介して画像をスクリーン１に投影し、画像データの入力がなければ、制御回路５の内部に予め記憶してある調整用コントラスト画像データを投影画像生成部６に出力し、そのデータに応じた画像をスクリーン１に投影させる。この動作は、ライン型パッシブ測距装置３、４の測距精度の悪化を防ぐため、コントラストのある画像をスクリーン１に表示させるための動作である。このように、ライン型パッシブ測距装置３、４の測距精度（傾斜角検出）の悪化を防止するための投光をプロジェクタが本来有している画像投影機能を利用して行うので、専用の投光部が不要になり、構成の簡略化が図れる。また、画像投影に基づき測距するので、測距可能な距離が投影可能な距離に応じたものとなる。よって、測距限界距離と投影限界距離を合わせ込む必要がなくなる。
【００３６】
続いて、制御回路５はライン型パッシブ測距装置３、４を動作させ、各々にスクリーン１までの距離を複数方向において検出させる。
【００３７】
制御回路５は、ライン型パッシブ測距装置３の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２との相対的な水平方向（第１の基線長方向）の傾斜角を算出するとともに、ライン型パッシブ測距装置４の測距演算結果に基づきスクリーン１とプロジェクタ２との相対的な垂直方向（第２の基線長方向）の傾斜角を算出する。
【００３８】
図６は、上述した傾斜角の算出の一例を説明するための図である。なお、本例は、水平（左右）方向の傾斜角検出、垂直（上下）方向の傾斜角検出または水平および垂直方向の複合された傾斜角検出を行うものを含んでいるが、同様な方式で理解できるため、以降はライン型パッシブ測距装置３を用いた水平方向の傾斜角検出について説明する。
【００３９】
図６に示すように、ライン型パッシブ測距装置３の基線長方向（プロジェクタ２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度をθ１とし、測距演算領域３１ｃＬを用いて測距演算された結果がＬ１、測距演算領域３１ｃＲを用いて測距演算された結果がＬ２、測距演算領域３１ｃＲに対応する測距方向と基線長の垂線との角度をβ、測距演算領域３１ｃＬに対応する測距方向と基線長の垂線との角度をγとすると、傾斜角θ１は
ｔａｎθ１＝（Ｌ２ｃｏｓβ−Ｌ１ｃｏｓγ）／（Ｌ１ｓｉｎγ＋Ｌ２ｓｉｎβ）
で求めることが可能である。なお、角度β、γは上述したように設計段階等で求められる定数であり、これらの値は制御回路５内に予め記憶しておく。
【００４０】
ライン型パッシブ測距装置４の基線長方向（プロジェクタ２の垂直方向）に対するスクリーン１の傾斜角θ２は、上記と同様な原理で求めることができる。
【００４１】
よって、このような演算を制御回路５が行うことにより、傾斜角θ１とθ２を求められる。
【００４２】
このように、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用した簡便な傾斜角検出装置を実現できる。
【００４３】
傾斜角θ１とθ２が求まると、制御回路５は求めた傾斜角θ１とθ２を表示駆動部７に出力し、表示駆動部７は、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正する。
【００４４】
なお、本例では、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを光学的に補正するようにしているが、投影画像生成部６において制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づき投影映像とは逆の台形歪のある画像の表示データを生成して投影画像の台形歪みを電気的に補正するようにしてもよい。
【００４５】
このように、プロジェクタとスクリーンとの相対的な傾斜角に応じた画像の歪みをカメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用した簡単な構成で実現可能となる。
【００４６】
制御回路５は、傾斜角θ１とθ２が求まるとライン型パッシブ測距装置３、４の動作を停止させ、角度検出動作と台形歪み補正動作を終了する。
【００４７】
なお、制御回路５は、一旦傾斜角θ１とθ２を求めた後、所定時間経過した時点で再びライン型パッシブ測距装置３、４を動作させ、再度傾斜角θ１とθ２を検出し、この検出した傾斜角θ１とθ２に基づき再び台形歪み補正動作を行うようにしてもよい。このようにすれば、間欠的に画像の歪みを補正するので、スクリーンやプロジェクタの設置状況等が変化してもその変化に応じた歪補正を自動的に行える。
【００４８】
次に、本発明の他の実施例を図７を参照して説明する。図７は、上述した傾斜角の算出の他の例を説明するための図である。なお、本実施例では、傾斜角の算出についてのみ説明し、上記実施例と同一の構成には同一の符号を附してその説明を省略する。また、本実施例は、水平（左右）方向の傾斜角検出、垂直（上下）方向の傾斜角検出または水平および垂直方向の複合された傾斜角検出を行うものを含んでいるが、同様な方式で理解できるため、以降はライン型パッシブ測距装置３を用いた水平方向の傾斜角検出について説明する。
【００４９】
図７に示すように、ライン型パッシブ測距装置３の基線長方向（プロジェクタ２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度をθ１とし、スクリーン１上の測距地点１Ａを通り光軸Ｌと平行な直線をＬＡとし、スクリーン１上の測距地点１Ｂを通り光軸Ｌと平行な直線をＬＢとし、基線長と直線ＬＡとの交点を１Ａ´、基線長と直線ＬＢとの交点を１Ｂ´、点１Ａ´と光軸Ｌの垂線との距離をＸＡ、点１Ｂ´と光軸Ｌの垂線との距離をＸＢ、測距演算領域３１ｃＬを用いて測距演算された結果がＹＡ、測距演算領域３１ｃＲを用いて測距演算された結果がＹＢとすると、傾斜角θ１は
ｔａｎθ１＝（ＹＢ−ＹＡ）／（ＸＡ＋ＸＢ）
で求めることが可能である。
【００５０】
ここで、三角形の相似により、
ＹＡ：ＸＡ＝ｆ：（ＣＡ−ｌ）×Ｐ
が成り立つ。これを展開すると、
ＸＡ＝（ＣＡ−ｌ）×Ｐ×ＹＡ／ｆ
となる。ここで、ＣＡはセンサ面に結像したエリアＡのコントラスト重心位置に相当する画素番号、ｌは光軸に相当するラインセンサの画素番号、Ｐはラインセンサの画素ピッチ、ｆは焦点距離である。同様に、ＬＢは、
ＬＢ＝（ＣＢ−ｌ）×Ｐ×ＹＢ／ｆ
で表わせる。ここで、ＣＢはセンサ面に結像したエリアＢのコントラスト重心位置に相当する画素番号である。なお、Ｐ及びｆは設計段階等で求められる定数であり、これらの値は制御回路５内に予め記憶しておく。
【００５１】
ライン型パッシブ測距装置４の基線長方向（プロジェクタ２の垂直方向）に対するスクリーン１の傾斜角θ２は、上記と同様な原理で求めることができる。
【００５２】
よって、このような演算を制御回路５が行うことにより、傾斜角θ１とθ２を求められる。
【００５３】
このように、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用した簡便な傾斜角検出装置を実現できる。
【００５４】
傾斜角θ１とθ２が求まると、制御回路５は求めた傾斜角θ１とθ２を表示駆動部７に出力し、表示駆動部７は、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正する。
【００５５】
なお、本例では、制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投射光学系８を調整して投影画像の台形歪みを光学的に補正するようにしているが、投影画像生成部６において制御回路５が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づき投影映像とは逆の台形歪のある画像の表示データを生成して投影画像の台形歪みを電気的に補正するようにしてもよい。
【００５６】
このように、プロジェクタとスクリーンとの相対的な傾斜角に応じた画像の歪みをカメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用した簡単な構成で実現可能となる。
【００５７】
制御回路５は、傾斜角θ１とθ２が求まるとライン型パッシブ測距装置３、４の動作を停止させ、角度検出動作と台形歪み補正動作を終了する。
【００５８】
なお、制御回路５は、一旦傾斜角θ１とθ２を求めた後、所定時間経過した時点で再びライン型パッシブ測距装置３、４を動作させ、再度傾斜角θ１とθ２を検出し、この検出した傾斜角θ１とθ２に基づき再び台形歪み補正動作を行うようにしてもよい。このようにすれば、間欠的に画像の歪みを補正するので、スクリーンやプロジェクタの設置状況等が変化してもその変化に応じた歪補正を自動的に行える。
【００５９】
なお、上記の各例では、２つのライン型パッシブ測距装置を用いて異なる複数の方向についての傾斜角を検出し、各々の検出結果に基づき台形歪み補正を行うようにしたが、１つのライン型パッシブ測距装置を用いて１方向についての傾斜角を検出し、この検出した１つの傾斜角に基づき台形歪み補正を行うようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の各例では２つのライン型パッシブ測距装置で、異なる複数の方向として垂直方向と水平方向の２方向の傾斜角を検出するようにしたが、異なる複数の方向は垂直方向と水平方向に限らず、適宜変更可能である。
【００６１】
また、上記の各例では測定対象をスクリーンとしたが、測定対象はスクリーンに限らず、適宜変更可能である。
【００６２】
また、本発明は上記の各実施例にのみ限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラ等で利用されているライン型パッシブ測距装置を利用可能な簡便な傾斜角検出装置やスクリーンとの傾斜角度に応じて投影画像の台形歪み補正を行うプロジェクタの構成の簡略化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示したブロック図。
【図２】図１の正面図。
【図３】図１のライン型パッシブ測距装置の測距原理を示した図。
【図４】図１のライン型パッシブ測距装置の測距原理を示した図。
【図５】本例の１対のラインセンサ３１ｃ、３１ｄの複数の測距演算領域を示した図。
【図６】図１の傾斜角の検出方式を示した図。
【図７】本発明の他の実施例の傾斜角の検出方式を示した図。
【符号の説明】
３　　　　　　　　　第１のライン型パッシブ測距装置
３１ａ、３１ｂ　　　第１の１対のレンズ
３１ｃ、３１ｄ　　　第１のラインセンサ
３２　　　　　　　　第１の演算部
４　　　　　　　　　第２のライン型パッシブ測距装置
４１ａ、４１ｂ　　　第２の１対のレンズ
４１ｃ、４１ｄ　　　第２のラインセンサ
４２　　　　　　　　第２の演算部
５　　　　　　　　　第１、第２の傾斜角算出部
６　　　　　　　　　画像歪み補正部
７　　　　　　　　　画像歪み補正部

Claims

基線長だけ離して配置した１対のレンズと、上記１対のレンズにより測定対象の１対の像が結像するラインセンサと、上記ラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する演算部とを備えたライン型パッシブ測距装置と、
上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する傾斜角算出部と
を含むことを特徴とする角度検出装置。
請求項１において、上記傾斜角算出部は、上記複数の方向の各々の上記基線の垂線に対する角度と上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出することを特徴とする角度検出装置。
請求項１において、上記傾斜角算出部は、上記複数の方向の各々の上記ラインセンサのコントラスト重心位置と上記ライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出することを特徴とする角度検出装置。
第１の基線長だけ離して配置した１対の第１のレンズと、上記１対の第１のレンズにより測定対象の１対の像が結像する第１のラインセンサと、上記第１のラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する第１の演算部とを備えた第１のライン型パッシブ測距装置と、
上記第１のライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記第１の基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する第１の傾斜角算出部と、
上記第１の基線長の方向と直交する方向の第２の基線長だけ離して配置した１対の第２のレンズと、上記１対の第２のレンズにより上記測定対象の１対の像が結像する第２のラインセンサと、上記第２のラインセンサの出力に基づき互いに異なる複数の方向について測距演算する第２の演算部とを備えた第２のライン型パッシブ測距装置と、
上記第２のライン型パッシブ測距装置の演算結果に基づき上記第２の基線長方向に対する上記測定対象の傾斜角を算出する第２の傾斜角算出部と
を含むことを特徴とする角度検出装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、上記測定対象は、画像が投影されるスクリーンであることを特徴とする角度検出装置。
入力される映像信号に基づき形成された画像をスクリーンに投影するプロジェクタであって、請求項５に記載の角度検出装置と、上記角度検出装置が算出した傾斜角に基づき上記スクリーン上の上記画像の歪み補正する画像歪み補正部とを含むことを特徴とするプロジェクタ。
請求項６において、上記角度検出装置は、上記基線長方向に対する上記スクリーンの傾斜角を間欠的に算出し、上記画像歪み補正部は、間欠的に算出される上記傾斜角に基づき上記スクリーン上の上記画像の歪み補正することを特徴とするプロジェクタ。