JP2005077994A - Projector having tilt angle measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプロジェクタに関し、特に使用するプロジェクタの投影装置の投射光軸と投射面との傾斜角度を算定するための傾斜角度測定装置を有するプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector, and more particularly to a projector having a tilt angle measuring device for calculating a tilt angle between a projection optical axis of a projection device of a projector to be used and a projection surface.
液晶技術やDLP(登録商標)(デジタルライトプロセッシング)技術の急速な進展に伴うプロジェクタの小型化・高性能化により、画像投射を目的とするプロジェクタの用途も拡大し、家庭内でのディスプレイ型テレビに代わる大型の表示装置としても注目されている。 With the rapid development of liquid crystal technology and DLP (registered trademark) (digital light processing) technology, miniaturization and high performance of projectors have expanded the use of projectors for image projection, and display televisions at home. It is also attracting attention as a large-sized display device that can replace this.
しかし、プロジェクタはディスプレイ型テレビと違って映像面がスクリーンであったり壁であったりするためにプロジェクタの投射光軸と投射面との相対関係によって映像に歪を生ずるという問題点がある。液晶プロジェクタの据付角度の検出手段と液晶プロジェクタと投射対象との間の距離を検出する距離検出手段を有し、両検出結果から算出された角度によって液晶表示ユニットの角度を調整する方法が開示されている(特許文献1参照)。この場合液晶表示ユニットの角度を機械的に調整する必要がある。また、角度制御可能なレーザポインタの光点を曲面のスクリーンに投影し、一方、計測用点画像を生成してプロジェクタからスクリーンに投影し、カメラで撮影して光点と点画像との位置計測を行って点画像を移動しながら両点が一致したときに点画像のフレームメモリ上の画素座標を光点の入力画像上の座標に置換して座標変換パラメータメモリに設定する歪補正方法が開示されている(特許文献2参照)。この場合レーザポインタの角度を制御する必要があり、構造が複雑となる。 However, unlike a display-type television, a projector has a problem that a video image is distorted due to the relative relationship between the projection optical axis of the projector and the projection surface because the video screen is a screen or a wall. Disclosed is a method for adjusting the angle of a liquid crystal display unit according to an angle calculated from both detection results, having a detecting means for detecting an installation angle of a liquid crystal projector and a distance detecting means for detecting a distance between the liquid crystal projector and a projection target. (See Patent Document 1). In this case, it is necessary to mechanically adjust the angle of the liquid crystal display unit. In addition, the angled laser pointer light spot is projected onto a curved screen. On the other hand, a point image for measurement is generated and projected from the projector onto the screen, and taken by the camera to measure the position of the light spot and the point image. Distortion correction method is disclosed in which when the point image is moved while performing the above operation, the pixel coordinates on the frame memory of the point image are replaced with the coordinates on the input image of the light point and set in the coordinate conversion parameter memory (See Patent Document 2). In this case, it is necessary to control the angle of the laser pointer, and the structure becomes complicated.
一方、スクリーンのプロジェクタの投射光軸に対する垂直方向および水平方向の傾斜がわかればプロジェクタのフレームメモリの座標を変換したりすることによって歪のない映像をスクリーンに投影する技術は実用化されている。このため特に歪みの原因となりやすい垂直方向の傾斜を測定するために、スクリーンが垂直に設置されているという前提でプロジェクタの垂直の傾きを重力センサで検知し、その傾きに見合った歪み補正を行うプロジェクタは既に開示されて発売されている(特許文献3参照)。
しかし、特許文献3に記載の方法はスクリーンが垂直に設置されているという前提であり、スクリーンが垂直に設置されていない場合やプロジェクタの投射光軸に対し水平方向に傾斜している場合には正確な歪み補正を行うことができないという問題がある。本発明者は、映像の歪補正のためにスクリーンの液晶プロジェクタの投射光軸に対する垂直方向および水平方向の傾斜角度をレーザポインタと撮像素子を有するデジタルカメラを用いて正確に測定できる傾斜角度測定装置を有する液晶プロジェクタを発明して特願平2003−143501号で出願した。特願平2003−143501号で開示された傾斜角度測定装置はスクリーンに対するプロジェクタの角度を正確に取得する手段としては非常に優れているが、その構成機器に撮像素子を有するデジタルカメラを用いるためにコストが高くなっている。
However, the method described in
本発明の目的は、映像の歪補正のためにプロジェクタの投射光軸に対するスクリーンの垂直方向および水平方向の傾斜角度を低コストで測定できる傾斜角度測定装置を有するプロジェクタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a projector having an inclination angle measuring device that can measure the inclination angle of the screen in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the projection optical axis of the projector at a low cost for image distortion correction.
本発明の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタは、
プロジェクタの投影装置の投射光軸と投射面との傾斜角度を算定する傾斜角度測定装置を有し、算定した傾斜角度に従って表示部の出力映像を制御することにより投射面の画像の歪を補正するプロジェクタにおいて、投影装置は、その投影装置の投射レンズから均一な高輝度光を投射面に投射する高輝度光出力機能を有し、傾斜角度測定装置は、壁面に設けられた1個の導光部と2個の光強度測定センサと周囲環境明度測定センサと受光強度解析傾斜角度算定部とを有している。
The projector having the tilt angle measuring device of the present invention is
A tilt angle measuring device that calculates the tilt angle between the projection optical axis of the projection device of the projector and the projection surface, and corrects distortion of the image on the projection surface by controlling the output image of the display unit according to the calculated tilt angle. In the projector, the projection device has a high-intensity light output function for projecting uniform high-intensity light onto the projection surface from the projection lens of the projection device, and the tilt angle measurement device has one light guide provided on the wall surface. A light intensity measurement sensor, an ambient lightness measurement sensor, and a received light intensity analysis inclination angle calculation unit.
導光部は、傾斜角度が求められる投射光軸を含む基準面に対して垂直方向にその投射光軸から所定の間隔をおいてプロジェクタの前壁面に設けられており、光強度測定センサは、プロジェクタ内部に、導光部を通過する高輝度光の投射面からの反射光を受光するように、基準面に平行な面と投射光軸に垂直な面との交線である基準線上に基準面に対し投射光軸の垂直上方を中心として左右に同じ間隔で配置され、周囲環境明度測定センサはプロジェクタの周囲環境の明度の測定が可能なようにプロジェクタの壁面に配置されている。 The light guide unit is provided on the front wall surface of the projector at a predetermined interval from the projection optical axis in a direction perpendicular to the reference plane including the projection optical axis for which an inclination angle is required. In order to receive the reflected light from the projection surface of the high-intensity light that passes through the light guide unit inside the projector, the reference is on the reference line that is the intersection of the plane parallel to the reference plane and the plane perpendicular to the projection optical axis. The ambient environment lightness measurement sensor is disposed on the wall surface of the projector so that the brightness of the ambient environment of the projector can be measured.
受光強度解析傾斜角度算定部は、2箇所の光強度測定センサの光強度測定結果から、それぞれの光強度と左右の光強度の差を取得し、周囲環境明度測定センサから取得した周囲環境の光強度と組み合わせて、予め設定されている2箇所の光強度測定センサのそれぞれの光強度と左右の光強度の差および周囲環境の光強度に対応する基準面上での投射面と投射光軸に垂直な面との傾斜角度との相関関係から、基準面上での投射面と投射光軸に垂直な面との傾斜角度を求めて、表示部の出力映像を制御する。 The received light intensity analysis inclination angle calculation unit obtains the difference between each light intensity and the right and left light intensity from the light intensity measurement results of the two light intensity measurement sensors, and obtains the ambient light obtained from the ambient lightness measurement sensor. In combination with intensity, the projection surface and projection optical axis on the reference plane corresponding to the difference between the light intensity of each of the two preset light intensity measurement sensors and the left and right light intensity and the light intensity of the surrounding environment From the correlation with the tilt angle with the vertical plane, the tilt angle between the projection plane on the reference plane and the plane perpendicular to the projection optical axis is obtained, and the output video of the display unit is controlled.
基準面は水平であっても垂直であってもよく、水平と垂直のそれぞれに対して導光部と光強度測定センサを有していてもよい。 The reference plane may be horizontal or vertical, and may have a light guide and a light intensity measurement sensor for each of the horizontal and vertical directions.
本発明は、容易に投影装置の投射光軸と投射面との垂直方向および/または水平方向の傾斜角度を算出できるので、表示部の映像の画素への配置を移動させることによって投射面に投射された画像を正しい状態に修正することができるという効果がある。 The present invention can easily calculate the vertical and / or horizontal tilt angle between the projection optical axis of the projection apparatus and the projection plane, and therefore, the projection image can be projected onto the projection plane by moving the arrangement of the image on the display unit to the pixels. There is an effect that the processed image can be corrected to a correct state.
これは、投影装置の投射レンズから均一な高輝度光を投射面に投射し、傾斜角度が測定される投射光軸を含む基準面に垂直方向に投射光軸から所定の間隔をおいてプロジェクタの前壁面に設けられた1個の導光部を通して、プロジェクタ内部の基準面に平行な面と投射光軸に垂直な面との交線である基準線上に基準面に対し投射光軸の垂直上方を中心として左右に同じ間隔で配置され光強度測定センサで反射光を受光し、周囲環境明度測定センサがプロジェクタの周囲環境の明度に対応する光強度を測定し、受光強度解析傾斜角度算定部が2箇所の光強度測定センサの光強度測定結果から、それぞれの光強度と左右の光強度の差を取得し、周囲環境明度測定センサから取得した周囲環境の光強度と組み合わせて、予め設定されている2箇所の光強度測定センサのそれぞれの光強度と左右の光強度の差および周囲環境の光強度に対応する基準面上での投射面と投射光軸に垂直な面との傾斜角度との相関関係から、基準面上での投射面と投射光軸に垂直な面との傾斜角度を求めて、画面の歪をなくするように画像表示部を制御できるからである。 This is because uniform high-intensity light is projected onto the projection surface from the projection lens of the projection device, and at a predetermined interval from the projection optical axis in a direction perpendicular to the reference plane including the projection optical axis whose inclination angle is measured. Through a single light guide provided on the front wall surface, on the reference line that is the intersection of the plane parallel to the reference plane inside the projector and the plane perpendicular to the projection optical axis, vertically above the projection optical axis with respect to the reference plane The reflected light is received by the light intensity measurement sensor that is arranged at the same interval on the left and right with respect to the center, the ambient lightness measurement sensor measures the light intensity corresponding to the lightness of the ambient environment of the projector, and the received light intensity analysis inclination angle calculation unit From the light intensity measurement results of the two light intensity measurement sensors, the difference between the light intensity and the left and right light intensity is obtained, and is combined with the ambient light intensity obtained from the ambient lightness measurement sensor and set in advance. There are two places Based on the correlation between the light intensity of each intensity measurement sensor and the light intensity on the left and right, and the inclination angle between the projection surface on the reference surface corresponding to the light intensity of the surrounding environment and the plane perpendicular to the projection optical axis, This is because the image display unit can be controlled so as to eliminate the distortion of the screen by obtaining the inclination angle between the projection surface on the surface and the surface perpendicular to the projection optical axis.
また、本発明の傾斜角度測定装置は低いコストで構成できるという効果がある。これはコストの高い撮像素子を有するデジタルカメラを使用せずコストの安い光強度測定センサを3個使用すれば測定可能な構成となっているからである。 In addition, the tilt angle measuring device of the present invention can be configured at low cost. This is because measurement is possible by using three low-cost light intensity measurement sensors without using a high-cost digital camera.
次に、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタの模式的ブロック構成図であり、図2は本発明の第1の実施例の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタの模式図であり(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は上面図であり、図3は投影装置から投射面に投射された均一な高輝度光の反射光の状態を示す模式図であり(a)は投射光軸と投射面との傾斜角度が90°の状態、(b)は第1の傾斜角αの場合、(c)は第1の傾斜角よりも小さい第2の傾斜角βの場合であり、(d)は投射面に対する光線の入射角度と反射光線の反射角度による光強度の分布であり、図4は横軸を基準線として示した光強度測定センサの位置と、縦軸を光強度測定センサの計測した光強度としたときの左右の光強度差を示す模式図であり、(a)は投射光軸と投射面との傾斜角度が90°の状態、(b)は第1の傾斜角の場合、(c)は第2の傾斜角の場合である。ここでは導光部をピンホールとして説明するが、後述のように光学レンズであってもよい。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of a projector having a tilt angle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a projector having a tilt angle measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. (A) is a front view, (b) is a side view, (c) is a top view, and FIG. 3 is a schematic view showing a state of reflected light of uniform high-intensity light projected from the projection device onto the projection surface. (A) is a state in which the tilt angle between the projection optical axis and the projection surface is 90 °, (b) is the first tilt angle α, and (c) is the second smaller than the first tilt angle. (D) is the light intensity distribution according to the incident angle of the light beam with respect to the projection surface and the reflected angle of the reflected light beam, and FIG. 4 shows the light intensity measurement sensor with the horizontal axis as the reference line. It is a schematic diagram showing the light intensity difference between the left and right when the position and the vertical axis are the light intensity measured by the light intensity measurement sensor. , (A) inclination angle of 90 ° state between the projection surface and the projection optical axis, (b) In the case of the first inclination angle, (c) is the case of the second inclination angle. Here, the light guide is described as a pinhole, but an optical lens may be used as described later.
本発明のプロジェクタ10は、投影装置20の投射光軸27と投射面70との傾斜角度を算定する傾斜角度測定装置30を有しており、算定した傾斜角度に従って表示部22の出力映像を制御することにより投射面70の画像の歪を補正する。
The projector 10 of the present invention includes an inclination angle measuring device 30 that calculates an inclination angle between the projection optical axis 27 of the projection device 20 and the projection surface 70, and controls the output image of the
投影装置20は、投射レンズ21から均一な高輝度光を投射面70に投射する高輝度光出力機能を有しており、傾斜角度測定装置30は、傾斜角度が測定される投射光軸27を含む基準面28から垂直方向に所定の間隔をおいてプロジェクタ10の前面に設けられたピンホール51と、そのピンホール51を通過する投射面70からの高輝度光の反射光32を受光するように、プロジェクタ10の内部に基準面28に平行で投射光軸27に垂直な面との交線である基準線29上に、基準面28に対し投射光軸27の垂直上方を中心として左右に同じ間隔で配置された光強度測定センサ52(52R、52L)と、プロジェクタ10の周囲環境の明度に対応する光強度を測定する周囲環境明度測定センサ55と、受光強度解析傾斜角度算定部53とを備えており、受光強度解析傾斜角度算定部53は2箇所の光強度測定センサ52(52R、52L)の光強度測定結果から、それぞれの光強度と左右の光強度の差を取得し、周囲環境明度測定センサ55から取得した周囲環境の光強度と組み合わせて、予め設定されている2箇所の光強度測定センサ52(52R、52L)のそれぞれの光強度と左右の光強度の差および周囲環境の光強度に対応する基準面28上での投射面70と投射光軸27に垂直な面との傾斜角度との相関関係から、基準面28上での投射面70と投射光軸27に垂直な面との傾斜角度を求めて、画面の歪をなくするように表示部22の出力映像を制御する。
The projection device 20 has a high-luminance light output function for projecting uniform high-luminance light from the projection lens 21 onto the projection surface 70, and the tilt angle measuring device 30 has a projection optical axis 27 on which the tilt angle is measured. A
次に、本発明の第1の実施例について図面を参照してさらに詳細に説明する。第1の実施例の主要な構成と動作は上述の最良の実施の形態と同じである。図1に示されるようにプロジェクタ10は投射レンズ21と表示部22を有する投影装置20と、表示部22の映像を制御する画像制御部23と、傾斜角度測定装置30と、全体の動作を制御するCPU60とを備える。投影装置20は、傾斜角度測定時に投射レンズ21から最高輝度の白となるような均一な高輝度光を映像として投射面70に投射する高輝度光出力機能を有しており、傾斜角度測定装置30はプロジェクタ10の前壁面に設けられたピンホール51と、ピンホール51から入光した投射面70からの高輝度光の反射光32を受光する左右2個の光強度測定センサ52(52R、52L)と、周囲環境明度測定センサ55と、2個の光強度測定センサ52が測定した光強度と光強度差および周囲環境の光強度を解析して投射面70に対する投影装置20の垂直または水平方向の傾斜を算出する受光強度解析傾斜角度算定部53とを備える。光強度測定センサ52および周囲環境明度測定センサ55としては例えばフォトトランジスタが使用される。
Next, the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The main configuration and operation of the first embodiment are the same as those of the above-described best embodiment. As shown in FIG. 1, the projector 10 controls the overall operation of the projection device 20 having the projection lens 21 and the
プロジェクタ10は液晶プロジェクタでもDLP(登録商標)(デジタルライトプロセッシング)方式のプロジェクタであっても本発明は適用でき、液晶プロジェクタの場合の表示部22は液晶表示部となり、DLP方式のプロジェクタの場合の表示部22はDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)表示部、カラーホイール、光源を備える。
The present invention can be applied to the projector 10 regardless of whether it is a liquid crystal projector or a DLP (registered trademark) (digital light processing) type projector. The
図2に示されるようにピンホール51は、傾斜角度が求められる投射光軸27を含む基準面28に対して垂直方向に投射光軸27から所定の間隔をおいてプロジェクタ10の筐体の前壁面に設けられ、光強度測定センサ52は、プロジェクタ10の筐体の内部に、ピンホール51を通過する高輝度の投射光31の投射面70からの反射光32を受光するように、基準面28に平行な面と投射光軸27に垂直な面との交線である基準線29上に基準面28に対し投射光軸27の垂直上方を中心として左右に同じ間隔で配置され、プロジェクタ10の周囲環境の明度に対応する光強度を測定する周囲環境明度測定センサ55が高輝度の投射光31の投射面70からの反射光32の直接の影響を受けにくい場所、例えばプロジェクタ10の筐体の上部に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図3(d)の左側に示すように、投射光31の方向と投射面70とが直交していれば入射方向で最も強い反射光32が得られ反射角度に対応して光強度は減少する。図3(d)の右側に示すように、投射光31の方向と投射面70とが傾斜していれば投射面70に対し投射光31と対称な方向で最も強い主反射光33が得られこの方向からの乖離に対応して光強度は減少する。従って光軸27の方向と主反射光33の方向との間の角度が特定できれば、この角度が基準面28上の光軸27に垂直な面と投射面70と間の傾斜角となる。
As shown on the left side of FIG. 3D, when the direction of the
従って、図3(a)に示すように投射光軸37が投射面70と直交していれば、基準面28に対し投射光軸27の垂直上方を中心として左右対称に配置されている光強度測定センサ52L、52Rの光強度は同じ値となり光強度差81は図4(a)に示すように0となる。図3(b)に示すように投射光軸37が投射面70と第1の角度αで交差している場合は、図4(b)に示すような光強度差81を生ずる。図3(c)に示すように投射光軸37が投射面70と第1の角度αよりも少ない第2の角度βで交差し、左の光強度測定センサ52Lに投射面70からの主反射光33が入射しているとすれば、左の光強度測定センサ52Lの光強度が最も強くなり、図4(c)に示すように光強度差81はさらに大きくなる。
Therefore, as shown in FIG. 3A, if the projection optical axis 37 is orthogonal to the projection plane 70, the light intensity arranged symmetrically with respect to the reference plane 28 around the vertical upper side of the projection optical axis 27. The light intensity of the
このように投射面70に対するプロジェクタ10、即ち投射光軸27の角度が急になるほど、光強度測定センサ52Lと光強度測定センサ52Rの出力の差が大きくなることが分かる。したがってこの差から、予め設定されている所定の計算式による演算、または実験結果から作成された2箇所の光強度測定センサ52(52R、52L)のそれぞれの光強度と左右の光強度の差に対応する基準面28上での投射面70と投射光軸27に垂直な面との傾斜角度との相関関係を示すテーブルから、基準面28上での投射面70と投射光軸27に垂直な面との傾斜角度を求めることができる。
Thus, it can be seen that the difference between the outputs of the light
しかしながらこの機能をもった傾斜角度測定装置30を実際にプロジェクタ10に搭載してみると、周囲の環境の明るさ(明るい部屋、真っ暗な部屋)によって光強度測定センサ52R、光強度測定センサ52Lの出力が変化することがわかる。このため、光強度測定センサ52とは別に周囲の環境の明るさを得るための、周囲環境明度測定センサ55を搭載し、光強度測定センサ52R、52Lセンサの光強度差81と周囲環境明度測定センサ55の測定した光強度の値を変数とした2次元テーブルあるいは計算式によってプロジェクタの角度を取得して、表示部22の出力映像を制御する方法が現実に即していることから本発明では周囲環境明度測定センサ55を備えている。
However, when the inclination angle measuring device 30 having this function is actually mounted on the projector 10, the light
図5は2個の光強度測定センサ52の光強度差81と周囲環境明度測定センサ55の光強度から表示部22の出力映像を修正する過程を示す模式的流れ図である。受光強度解析傾斜角度算定部53が、2点の光強度測定センサ52の光強度から2点の光強度差を生成し(ステップS1)、周囲環境明度測定センサ55の光強度を取得し(ステップS2)、2点の光強度差と周囲環境の光強度から演算またはテーブル参照により投影装置20の光軸27と投射面70との傾斜角度を生成し(ステップS3)、生成した傾斜角度を受けて画像制御部23はLSI制御パラメータを生成し(ステップS4)、プロジェクタ用画像処理LSIを制御することにより(ステップS5)、入力映像24が修正されて表示部22で出力映像25となる。この出力映像25は投射面70に投射されると入力映像24と相似の映像となる。この方法は投射面70が均一な明るさで照射されていることが望ましいが、実際には中心部ほど明るく照射される傾向にあるので、その分の補正も含めてステップS3では演算による角度算出よりもテーブルによる角度算出が望ましい。
FIG. 5 is a schematic flowchart showing a process of correcting the output image of the
これまでの説明では、水平方向の傾斜角度を測定することで説明してきたが、ピンホール51ならびに光強度測定センサ52の位置を投射光軸27を中心に90°回転させることにより垂直方向の傾斜角度を測定することが可能である。
In the description so far, the horizontal inclination angle has been measured, but the vertical inclination is obtained by rotating the positions of the
また、ここでは導光部をピンホールとして説明したが、光学レンズであっても同様の測定を行うことができる。図6は導光部として凸レンズ56を使用した場合の投射面70からの反射光32の光強度測定センサ52への入光状態を示す模式図である。凸レンズ56を使用した場合においても、投射面70からの反射光32はピンホール51を使用した場合の投射面70からの反射光32と同じに光強度測定センサ52に入力する。
Although the light guide is described as a pinhole here, the same measurement can be performed even with an optical lens. FIG. 6 is a schematic diagram showing a light incident state of the reflected light 32 from the projection surface 70 to the light intensity measurement sensor 52 when the convex lens 56 is used as the light guide unit. Even when the convex lens 56 is used, the reflected light 32 from the projection surface 70 is input to the light intensity measurement sensor 52 in the same manner as the reflected light 32 from the projection surface 70 when the
次に本発明の第2の実施例について説明する。図7は本発明の第2の実施例の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタの模式的ブロック構成図である。第2の実施例では傾斜角度測定装置30に、機械の据付の心出しなどにも利用されている加速度検出素子を用いた傾斜センサ(Gセンサ)であって、重力の方向に対する傾斜角度を精密に測定し数値データとして出力する垂直方向傾斜センサ54が設けられている以外は第1の実施例と構成も動作も同じなので、同じ構成要素には同じ符号を付し同一の部分についての説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic block diagram of a projector having the tilt angle measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the inclination angle measuring device 30 is an inclination sensor (G sensor) that uses an acceleration detecting element that is also used for centering of machine installation, and the inclination angle with respect to the direction of gravity is precisely determined. Since the configuration and the operation are the same as those of the first embodiment except that the
垂直方向傾斜センサ54が検出した垂直方向の傾斜角度は受光強度解析傾斜角度算定部53に入力され、受光強度解析傾斜角度算定部53では光強度測定センサ52で測定された光強度差および周囲環境明度測定センサ55で測定された光強度により水平方向の傾斜角度を算出するとともに、垂直方向傾斜センサ54が検出した垂直方向の傾斜角度と合わせて画像制御部23に出力し、画像制御部23は水平方向と垂直方向の傾斜を加味してLSI制御パラメータを生成する。この場合も受光部がピンホール51に代えて凸レンズ56であっても第1の実施例で説明したように同様の処理が行われる。
The vertical inclination angle detected by the
次に本発明の第3の実施例について説明する。図8は本発明の第3の実施例の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタの模式的ブロック構成図であり、図9は本発明の第3の実施例の傾斜角度測定装置を有するプロジェクタの模式図であり(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は上面図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic block diagram of a projector having a tilt angle measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram of a projector having a tilt angle measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. (A) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a top view.
第3の実施例では、第1の実施例では水平方向の傾斜角度測定用のみであったピンホール51、2個の光強度測定センサ52に加えて、垂直方向の傾斜角度測定用のピンホール51’、2個の光強度測定センサ52’を有しそれぞれが受光強度解析傾斜角度算定部53に接続されている以外は第1の実施例と構成も動作も同じなので、同じ構成要素には同じ符号を付し同一の部分についての説明を省略する。
In the third embodiment, in addition to the
垂直方向の傾斜角度測定用の2個の光強度測定センサ52’が測定した光強度も受光強度解析傾斜角度算定部53に入力され、受光強度解析傾斜角度算定部53では光強度測定センサ54で測定された光強度差および周囲環境明度測定センサ55で測定された光強度より水平方向の傾斜角度を算出するとともに、光強度測定センサ54’で測定された光強度差および周囲環境明度測定センサ55で測定された光強度より垂直方向の傾斜角度を算出し、水平方向の傾斜角度と垂直方向の傾斜角度とを合わせて画像制御部23に出力し、画像制御部23は水平方向と垂直方向の傾斜を加味してLSI制御パラメータを生成する。この場合も受光部がピンホール51に代えて凸レンズ56であっても第1の実施例で説明したように同様の処理が行われる。
The light intensity measured by the two light intensity measurement sensors 52 ′ for measuring the inclination angle in the vertical direction is also input to the received light intensity analysis inclination
10 プロジェクタ
20 投影装置
21 投射レンズ
22 表示部
23 画像制御部
24 入力映像
25 出力映像
27 投射光軸
28 基準面
29 基準線
30 傾斜角度測定装置
31 投射光
32 反射光
33 主反射光
51、51’ ピンホール
52、52L、52R、52’、52’L、52’R 光強度測定センサ
53 受光強度解析傾斜角度算定部
54 垂直方向傾斜センサ
55 周囲環境明度測定センサ
56 凸レンズ
60 CPU
70 投射面
81 光強度差
S1〜S5 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projector 20 Projection apparatus 21
70 Projection surface 81 Light intensity difference S1-S5 step
Claims (10)
前記投影装置は、該投影装置の投射レンズから均一な高輝度光を前記投射面に投射する高輝度光出力機能を有し、前記傾斜角度測定装置は、壁面に設けられた1個の導光部と2個の光強度測定センサと周囲環境明度センサと受光強度解析傾斜角度算定部とを有し、
前記導光部は、前記傾斜角度が求められる前記投射光軸を含む基準面に対して垂直方向に該投射光軸から所定の間隔をおいて前記プロジェクタの前壁面に設けられ、
前記光強度測定センサは、前記プロジェクタ内部に、前記導光部を通過する前記高輝度光の前記投射面からの反射光を受光するように、前記基準面に平行な面と前記投射光軸に垂直な面との交線である基準線上に、前記基準面に対し前記投射光軸の垂直上方を中心として左右に同じ間隔で配置され、
前記周囲環境明度測定センサは前記プロジェクタの周囲環境の明度の測定が可能なように該プロジェクタの壁面に配置され、
前記受光強度解析傾斜角度算定部は、2箇所の前記光強度測定センサの光強度測定結果から、それぞれの光強度と左右の光強度の差を取得し、前記周囲環境明度測定センサから取得した周囲環境の光強度と組み合わせて、予め設定されている2箇所の前記光強度測定センサのそれぞれの光強度と左右の光強度の差および周囲環境の光強度に対応する前記基準面上での前記投射面と前記投射光軸に垂直な面との傾斜角度との相関関係から、前記基準面上での前記投射面と前記投射光軸に垂直な面との傾斜角度を求めて、前記表示部の出力映像を制御することを特徴とする傾斜角度測定装置を有するプロジェクタ。 A tilt angle measuring device for calculating the tilt angle between the projection optical axis of the projector and the projection surface of the projector, and correcting the distortion of the image on the projection surface by controlling the output image of the display unit according to the calculated tilt angle. Projector
The projection device has a high-luminance light output function for projecting uniform high-luminance light from the projection lens of the projection device onto the projection surface, and the tilt angle measuring device is a single light guide provided on the wall surface. Part, two light intensity measuring sensors, ambient lightness sensor and received light intensity analysis inclination angle calculation part,
The light guide unit is provided on a front wall surface of the projector at a predetermined interval from the projection optical axis in a direction perpendicular to a reference plane including the projection optical axis for which the tilt angle is required.
The light intensity measurement sensor is provided on a surface parallel to the reference surface and the projection optical axis so as to receive the reflected light from the projection surface of the high-intensity light passing through the light guide unit inside the projector. On a reference line that is an intersection line with a vertical plane, the reference plane is arranged at the same interval on the left and right with the vertical upper side of the projection optical axis as the center,
The ambient lightness measurement sensor is disposed on the wall of the projector so that the lightness of the ambient environment of the projector can be measured.
The received light intensity analysis inclination angle calculation unit obtains the difference between the light intensity and the left and right light intensity from the light intensity measurement results of the two light intensity measurement sensors, and the ambient light obtained from the ambient lightness measurement sensor. In combination with the light intensity of the environment, the projection on the reference plane corresponding to the difference between the light intensity of each of the two light intensity measuring sensors set in advance and the light intensity of the left and right and the light intensity of the surrounding environment From the correlation between the tilt angle between the plane and the plane perpendicular to the projection optical axis, the tilt angle between the projection plane on the reference plane and the plane perpendicular to the projection optical axis is obtained. A projector having an inclination angle measuring device that controls an output image.
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