JP2006243149A - Projector, and projection image distortion correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプロジェクタと投射画像歪み補正方法に関し、特に投射面とプロジェクタとの傾斜関係を投射面に表示できる発信器情報受信部付プロジェクタと投射画像歪み補正方法に関する。 The present invention relates to a projector and a projection image distortion correction method, and more particularly to a projector with a transmitter information receiving unit and a projection image distortion correction method capable of displaying an inclination relationship between a projection surface and a projector on the projection surface.
近年プロジェクタの短焦点化が図られ、投射表示距離を非常に短くできるプロジェクタが増え、最近、さらに超短焦点にすることが可能な、開口構造を有する筐体に投射ミラーを備えたミラー型のプロジェクタの開発が進み、現在、投射画面60型で投射距離約26cmの超短焦点型ミラープロジェクタまでが開発されている。
In recent years, projectors have become shorter in focus, and the number of projectors that can greatly reduce the projection display distance has increased. Recently, a mirror-type projector equipped with a projection mirror in a housing with an aperture structure that can be made even shorter. The development of projectors has progressed, and an ultra-short focus type mirror projector having a
短焦点型プロジェクタで投射された画像は、投射面とプロジェクタの投射ミラーの投射光軸とが所定の角度の場合に歪みのない画像が投影されるが、プロジェクタとスクリーンとの相対的な関係に僅かな相違を生ずると、プロジェクタとスクリーンとの距離が短いために、距離に対する歪みの比率が大きくなって投射される画像には非常に大きな歪みを生じ易い。ミラープロジェクタの場合プロジェクタ自体の上下方向や左右方向の角度を手作業にて調整して歪みを調整しているが、手間がかかりかつ正確な調整が容易ではないという問題がある。これは、プロジェクタとスクリーンの上下方向の傾斜角度が所定の傾斜角度の場合に歪のない画像が投射されるように設定されているので、所定の角度でかつプロジェクタの投射光軸とスクリーンとが左右方向で直交していないと、プロジェクタから投射される画像は歪みを生じてしまうからであるが、これに対しユーザーが傾きの度合いや必要な補正量を認識することが困難であったことも影響している。 The image projected by the short focus type projector is projected without distortion when the projection surface and the projection optical axis of the projection mirror of the projector are at a predetermined angle, but the relative relationship between the projector and the screen is projected. If a slight difference occurs, since the distance between the projector and the screen is short, the ratio of the distortion with respect to the distance becomes large, and a very large distortion is likely to occur in the projected image. In the case of a mirror projector, the distortion is adjusted by manually adjusting the vertical and horizontal angles of the projector itself, but there is a problem that it takes time and accurate adjustment is not easy. This is set so that a distortion-free image is projected when the vertical inclination angle of the projector and the screen is a predetermined inclination angle, so that the projection optical axis of the projector and the screen are at a predetermined angle. This is because the image projected from the projector will be distorted if it is not orthogonal in the left-right direction. On the other hand, it is difficult for the user to recognize the degree of tilt and the necessary correction amount. It has an influence.
従来、このような設置の際の調整の手間を改善するために特許文献1にはメカ的な傾きセンサの機構を利用した補正方法が開示されている。さらに、プロジェクタ自身の傾きを電気的に検出して補正する方法なども検討されている。
特許文献1で開示された方法では傾きセンサをプロジェクタ内部に取り付けるためのスペースを設ける必要があり、プロジェクタ自身の傾きを電気的に検出して補正する方法は、プロジェクタ自体の問題解決のためであり、プロジェクタとスクリーンとの傾き関係を把握することはできなかった。 In the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide a space for mounting the tilt sensor inside the projector, and the method of electrically detecting and correcting the tilt of the projector itself is for solving the problem of the projector itself. The tilt relationship between the projector and the screen could not be grasped.
本発明の目的は、プロジェクタ自体の傾斜検出機構を設けることなしに投射画面とプロジェクタの投射光軸との傾斜角度を検出して、正しいプロジェクタの補正角度を表示でき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 capable of displaying a correct projector correction angle by detecting an inclination angle between a projection screen and a projection optical axis of the projector without providing a tilt detection mechanism of the projector itself.
本発明の発信器情報受信部付プロジェクタは、
電磁波発光部および波動発信部を備える発信器と組み合わせて使用され、電磁波受光部および互いに離れて配置された第1の波動受信部と第2の波動受信部とを有するプロジェクタであって、発信器の発信する波動および電磁波の受信時刻に基づいて、発信器と第1の波動受信部および発信器と第2の波動受信部のそれぞれの距離を算出して距離情報として格納する発信時刻情報受信部と、投射面上の複数の基準点について、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する傾斜角度を算出する角度補正情報算出部とを有する。
The projector with a transmitter information receiving unit of the present invention,
A projector having a first wave receiving unit and a second wave receiving unit, which are used in combination with an electromagnetic wave light emitting unit and a wave transmitting unit, and are disposed apart from each other. Transmitting time information receiving unit that calculates the distance between the transmitter and the first wave receiving unit and the transmitter and the second wave receiving unit based on the wave and electromagnetic wave reception times transmitted by the transmitter and stores them as distance information And an angle correction information calculating unit that calculates an inclination angle of the projection surface with respect to the optical axis of the projector from each distance information acquired by the transmission time information receiving unit via a transmitter for a plurality of reference points on the projection surface; Have
投射面上の複数の基準点が、投射面の所定の方向の中心線上において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点であり、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する所定の方向の傾斜角度を算出してもよく、投射面の所定の方向の中心線上において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点が、投射面の鉛直方向中心線の上下において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点であり、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向の傾斜角度を算出してもよく、投射面の所定の方向の中心線上において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点が、投射面の水平方向中心線の左右において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点であり、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する水平方向の傾斜角度を算出してもよい。 A plurality of reference points projected on the projection surface as a test pattern so that a plurality of reference points on the projection surface are at a predetermined position on a center line in a predetermined direction of the projection surface, and via a transmitter An inclination angle in a predetermined direction with respect to the optical axis of the projector on the projection surface may be calculated from each distance information acquired by the transmission time information receiving unit, and becomes a predetermined position on the center line in the predetermined direction on the projection surface. A plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern so that a plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern are at predetermined positions above and below the vertical center line of the projection surface From the respective distance information acquired by the transmission time information receiving unit via the transmitter, the vertical inclination angle of the projection surface with respect to the optical axis of the projector may be calculated. Test so that a plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern so as to be in a predetermined position on the center line in a predetermined direction are at predetermined positions on the left and right of the horizontal center line of the projection surface. It is a plurality of reference points projected toward the projection surface as a pattern, and from each distance information acquired by the transmission time information receiving unit via the transmitter, the inclination angle in the horizontal direction with respect to the optical axis of the projector on the projection surface is calculated. It may be calculated.
投射面の所定の方向の中心線上において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点が、投射面の第1の方向の中心線上、および第2の方向の中心線上において所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点であり、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する第1の方向ならびに第2の方向の傾斜角度を算出してもよく、投射面の第1の方向が投射面の鉛直方向であり、第2の方向が水平方向であり、所定の位置となるようにテストパターンとして投射面に向けて投射された複数の基準点について、発信器を介して発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの距離情報から、投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向ならびに水平方向の傾斜角度を算出してもよい。 A plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern so as to be in a predetermined position on the center line of the projection surface in the predetermined direction are on the center line of the projection surface in the first direction and in the second direction. From the respective distance information acquired by the transmission time information receiving unit via the transmitter, the projection surface is a plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern so as to be at a predetermined position on the center line of the projection plane. The inclination angle of the first direction and the second direction with respect to the optical axis of the projector may be calculated, the first direction of the projection surface being the vertical direction of the projection surface, and the second direction being the horizontal direction. From the distance information acquired by the transmission time information receiving unit via the transmitter, the projection surface projection is obtained for a plurality of reference points projected toward the projection surface as a test pattern so as to be in a predetermined position. It may calculate the vertical direction and the inclination angle in the horizontal direction with respect to the optical axis of the motor.
角度補正情報算出部は、さらに投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向または水平方向またはそれらの両方の傾斜角度を所定の角度に補正するための補正値を算出してもよく、プロジェクタの光軸に対する鉛直方向または水平方向またはそれらの両方の傾斜角または補正値またはそれらの両方は、投射面上の画面に表示されてもよく、プロジェクタの表示部に表示されてもよい。 The angle correction information calculation unit may further calculate a correction value for correcting the tilt angle of the projection surface in the vertical direction or the horizontal direction with respect to the optical axis of the projector, or both of them to a predetermined angle. The tilt angle and / or the correction value of both in the vertical direction and / or the horizontal direction with respect to the image may be displayed on the screen on the projection surface, or may be displayed on the display unit of the projector.
電磁波は赤外線であり、波動は超音波であり、発信時刻情報受信部は、発信器の超音波発信部で発生した超音波を受信する第1の超音波受信部および第2の超音波受信部と、発信器の赤外線発光部で発生した赤外線を受光する赤外線受光部と、赤外線受光部の受光時刻と第1の超音波受信部および第2の超音波受信部の受信時刻との差から、発信器の超音波発信部から第1の超音波受信部および第2の超音波受信部までの超音波到達時間をそれぞれ算出し、その超音波到達時間から超音波発信部と第1の超音波受信部および第2の超音波受信部までの距離をそれぞれ算出する時間差解析距離算出部と、算出した距離情報を所定の順に格納する発信器距離情報格納部とを有し、角度補正情報算出部は、複数の基準点となるポイント状のテストパターンを投射させるテストパターン生成部と、発信器距離情報格納部に記憶されている投射面の鉛直方向中心線の上下および水平方向中心線の左右の所定の位置に投射された基準点と第1の超音波受信部および第2の超音波受信部との距離情報と、第1の超音波受信部および第2の超音波受信部間の距離情報と、基準点の投射角度情報とから投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、角度補正情報算出部で算出されたプロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を、投射面上の画面に表示する補正角度表示部とを有してもよく、角度補正情報算出部は、さらに投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を所定の角度に補正するための補正値を算出してもよい。 The electromagnetic wave is an infrared ray, the wave is an ultrasonic wave, and the transmission time information receiving unit is a first ultrasonic receiving unit and a second ultrasonic receiving unit that receive ultrasonic waves generated by the ultrasonic transmitting unit of the transmitter. And an infrared light receiving unit that receives infrared light generated by the infrared light emitting unit of the transmitter, and the difference between the light reception time of the infrared light receiving unit and the reception time of the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit, The ultrasonic wave arrival times from the ultrasonic wave transmitter of the transmitter to the first ultrasonic wave receiver and the second ultrasonic wave receiver are calculated, and the ultrasonic wave transmitter and the first ultrasonic wave are calculated from the ultrasonic wave arrival times. An angle correction information calculation unit having a time difference analysis distance calculation unit for calculating the distance to the reception unit and the second ultrasonic reception unit, and a transmitter distance information storage unit for storing the calculated distance information in a predetermined order Is a point-shaped test pad that serves as multiple reference points. A test pattern generator for projecting an image, a reference point projected at predetermined positions on the right and left of the vertical center line and on the left and right of the horizontal center line of the projection plane stored in the transmitter distance information storage unit Projected from the distance information between the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit, the distance information between the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit, and the projection angle information of the reference point An inclination angle calculation unit that calculates vertical and horizontal inclination angles with respect to the optical axis of the projector on the surface, and a vertical and horizontal inclination angle with respect to the optical axis of the projector calculated by the angle correction information calculation unit The angle correction information calculation unit may further correct the vertical and horizontal tilt angles of the projection surface with respect to the optical axis of the projector to a predetermined angle. The correction value may be calculated.
本発明の投射画像歪み補正方法は、
プロジェクタから投射面に複数の基準点を持つテストパターンを投射するステップと、
超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した超音波の受信時刻とで、複数の基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、投射面に投射された基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離情報と、第1の超音波受信部および第2の超音波受信部間の距離情報と、基準点の投射角度情報とから投射面のプロジェクタの光軸に対する傾斜角度を算出するステップと、プロジェクタの光軸に対する傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして投射面上の画面に表示するステップとを有する。
The projected image distortion correction method of the present invention includes:
Projecting a test pattern having a plurality of reference points from a projector onto a projection surface;
A step of sequentially pointing a reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit and performing transmission, and two times of reception of infrared rays received by the infrared receiving unit of the transmission time information receiving unit Calculating and storing the distance between each of the plurality of reference points and the two ultrasonic receivers, and the reference projected on the projection surface, with the reception time of the ultrasonic waves received by the ultrasonic receiver Projector on the projection surface from the distance information between each of the points and the two ultrasonic receivers, the distance information between the first ultrasonic receiver and the second ultrasonic receiver, and the projection angle information of the reference point Calculating the tilt angle with respect to the optical axis of the projector, and displaying the tilt angle with respect to the optical axis of the projector on the screen on the projection surface as projection image distortion correction data.
また、プロジェクタから投射面にその投射面の第1の方向の中心線上、および第2の方向の中心線上において所定の位置となるように複数の基準点となるポイント状のテストパターンを投射するステップと、超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した超音波の受信時刻とで、複数の基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、投射面の第1の方向の中心線上、および第2の方向の中心線上に投射された基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離情報と、第1の超音波受信部および第2の超音波受信部間の距離情報と、基準点の投射角度情報とから投射面のプロジェクタの光軸に対する第1の方向、および第2の方向の傾斜角度を算出するステップと、プロジェクタの光軸に対する第1の方向および第2の方向の傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして投射面上の画面に表示するステップとを有してもよい。 Also, a step of projecting point-like test patterns serving as a plurality of reference points on the projection surface from the projector so as to be at predetermined positions on the center line in the first direction and on the center line in the second direction. And a step of sequentially pointing a reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit, and performing transmission, and an infrared reception time received by the infrared receiving unit of the transmission time information receiving unit, Calculating and storing the distance between each of the plurality of reference points and the two ultrasonic receiving units based on the reception times of the ultrasonic waves received by the two ultrasonic receiving units; Distance information between each of the reference points projected on the center line in the first direction and on the center line in the second direction and the two ultrasonic receiving units, and the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit Distance between clubs Calculating a first direction of the projection surface relative to the optical axis of the projector and an inclination angle of the second direction from the projection angle information of the reference point, and a first direction and a second direction relative to the optical axis of the projector And a step of displaying the inclination angle of the direction on the screen on the projection surface as projection image distortion correction data.
また、プロジェクタから投射面にその投射面の鉛直方向中心線の上下、および水平方向中心線の左右において所定の位置となるように複数の基準点となるポイント状のテストパターンを投射するステップと、超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した超音波の受信時刻とで、複数の基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、投射面の鉛直方向中心線の上下、および水平方向中心線の左右に投射された基準点のそれぞれと2個の超音波受信部との距離情報と、第1の超音波受信部および第2の超音波受信部間の距離情報と、基準点の投射角度情報とから投射面のプロジェクタの光軸に対する鉛直方向および、水平方向の傾斜角度を算出するステップと、プロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして投射面上の画面に表示するステップとを有してもよい。 A step of projecting a point-shaped test pattern serving as a plurality of reference points so as to be in a predetermined position on the projection surface from above and below the vertical center line of the projection surface and on the left and right of the horizontal center line; A step of sequentially pointing a reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit and performing transmission, and two times of reception of infrared rays received by the infrared receiving unit of the transmission time information receiving unit Calculating and storing the distance between each of the plurality of reference points and the two ultrasonic wave receiving units with the ultrasonic wave receiving time received by the ultrasonic wave receiving unit, and the vertical center line of the projection surface Distance information between each of the reference points projected on the upper and lower sides and the left and right of the horizontal center line and the two ultrasonic receiving units, and the distance between the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit Affection Calculating the vertical and horizontal tilt angles of the projection plane with respect to the optical axis of the projector from the projection angle information of the reference point, and the vertical and horizontal tilt angles with respect to the optical axis of the projector. And displaying the distortion correction data on a screen on the projection surface.
赤外線発光部と超音波発信部を有する発信器を用いて、投射された画像の複数個の基準点を指し示し、指し示された各基準点とプロジェクタに内蔵された受信部との距離を、赤外線と超音波の時間差により把握することにより、プロジェクタとスクリーンとの傾きを検出して傾斜角度・必要補正量を画面に表示する。 Using a transmitter having an infrared light emitting unit and an ultrasonic wave transmitting unit, a plurality of reference points of the projected image are indicated, and the distance between each indicated reference point and the receiving unit incorporated in the projector is determined by infrared rays. And the ultrasonic time difference, the inclination between the projector and the screen is detected, and the inclination angle and the necessary correction amount are displayed on the screen.
本発明は、発信器情報受信部付プロジェクタを、超音波を発信する超音波発信部および赤外線を発光する赤外線発光部を備える発信器と組み合わせて使用することによって、プロジェクタの光軸に対する投射面の鉛直方向ならびに水平方向の傾斜角度を取得でき、その傾斜角度と必要補正量が表示されるので、容易にプロジェクタの設置角度を正しい角度に調整することができるという効果がある。 The present invention uses a projector with a transmitter information receiver in combination with a transmitter including an ultrasonic transmitter that transmits ultrasonic waves and an infrared light emitter that emits infrared rays. Since the tilt angle in the vertical direction and the horizontal direction can be acquired and the tilt angle and the necessary correction amount are displayed, there is an effect that the installation angle of the projector can be easily adjusted to the correct angle.
本発明は、投射された基準点を有する画像および発信器付指し棒を用いてプロジェクタと投射面との傾きを検出し、ユーザーに示すことによりプロジェクタと投射面との設置条件の調整を容易にすることを特徴とする。 The present invention detects an inclination between a projector and a projection surface using an image having a projected reference point and a pointing stick with a transmitter, and indicates the user to easily adjust the installation conditions of the projector and the projection surface. It is characterized by doing.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の発信器情報受信部付プロジェクタと発信器付指し棒と投射面との関係を示す模式的斜視図であり、図2は本発明の実施の形態の発信器情報受信部付プロジェクタの模式的ブロック構成図である。以後の説明では発信器情報受信部付プロジェクタ10をプロジェクタ10と略称する場合もある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a relationship between a projector with a transmitter information receiving unit, a pointer with a transmitter, and a projection surface according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transmitter according to the embodiment of the present invention. It is a typical block block diagram of a projector with an information receiver. In the following description, the projector with the transmitter
本発明の実施の形態の発信器情報受信部付プロジェクタ10と発信器付指し棒70と投射面80との構成と機能とを図1、図2を参照して説明する。発信器付指し棒70は電子黒板用としてよく使用される電子ペンと同様な構成であり、トリガパルスとして赤外線を発光する赤外線発光部72および位置検出用として超音波を発信する超音波発信部71を備える発信器が先端近傍に設けられた指し棒である。ここでは15kHzより高い振動数の音波を超音波といい、0.74μmより長い波長の光を赤外線という。本実施の形態では発信器付指し棒として説明するが、長さの短い電子ペンであっても問題はなく、赤外線発光部と超音波発信部を有する発信器とが備えられていれば各種の形態が考えられる。この超音波発信部を有する発信器は、投射面を指し示す部分の近傍に設けられていることが望ましい。
Configurations and functions of
発信器の超音波発信部71と赤外線発光部72は同期して一周期に一度だけ超音波信号、および赤外線パルスを発生する。ここでは、超音波発信部71と赤外線発光部72のオンオフは発信器付指し棒70の手元のスイッチ76の操作で行われることとしているが、先端部を投射面に押し付けることによって行なわれてもよい。
The
発信器情報受信部付プロジェクタ10は、発信時刻情報受信部30と、角度補正情報算出部50と、画像制御部21、光束変調部22、光学系23、投射部24を有して入力した画像情報を外部に投射する投影部20と、各部の制御を行う中央制御装置60とを有する。ここでは超短焦点のミラー型プロジェクタを例として説明するが、レンズシフト機構を有する短焦点のレンズ投射型プロジェクタに対しても有効に適用できる。
The projector with a transmitter
発信時刻情報受信部30は、第1の超音波受信部31と、第2の超音波受信部32と、赤外線受光部33と、時間差解析距離算出部41と発信器距離情報格納部42とを有する。
The transmission time information reception unit 30 includes a first
第1の超音波受信部31および第2の超音波受信部32は、投射光軸85を含む鉛直面と直交する方向にそれぞれが水平方向に離れて配設されていて、発信器付指し棒70の超音波発信部71で発生した超音波信号73、74をそれぞれが受信する。このような配置が傾斜角の計算上望ましいが、違った配置であっても補正することができる。また、赤外線受光部33は、第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32の近傍に配置されて発信器付指し棒70の赤外線発光部72で発生した赤外線パルス75を受光する。赤外線受光部33は、離れた場所に設けられていても受光時刻に大きな誤差を生ずることはない。
The first
発信器付指し棒70の超音波発信部71と赤外線発光部72とは同期して一周期に一度だけ超音波信号、および赤外線パルスを発生し、赤外線の発光時刻と受光時刻とは殆ど同一と見なされるので、赤外線受光部33の受光時刻と第1の超音波受信部31の受信時刻および赤外線受光部33の受光時刻と第2の超音波受信部32の受信時刻のそれぞれの受信時刻の差から、発信器付指し棒70の超音波発信部71から第1の超音波受信部31および超音波発信部71から第2の超音波受信部32までのそれぞれの超音波到達時間が算出されて、時間差解析距離算出部41で音速を用いて換算することで超音波発信部71から第1の超音波受信部31および超音波発信部71から第2の超音波受信部32のそれぞれの距離が算出できる。
The
算出された距離情報は将来の読み出しのために所定の順に、例えば受信順に発信器距離情報格納部42に格納される。
The calculated distance information is stored in the transmitter distance
角度補正情報算出部50は、テストパターン生成部51、傾斜角度算出部52、補正角度表示部53を有する。
The angle correction information calculation unit 50 includes a test pattern generation unit 51, an inclination
テストパターン生成部51は、基準点となるポイント状のテストパターンを、投射面80に投射される画像の中心点を挟んで上下に所定の投射角度で2点および中心点を挟んで水平方向に所定の投射角度で2点を投影部20から画像として投射面80に投射させる。上下方向の傾斜角度のみを検出するのであれば上下方向のテストパターンだけでよく、左右方向の傾斜角度のみを検出するのであれば水平方向のテストパターンだけでよい。上下方向および水平方向とすることで傾斜角度の算出は容易となるが、任意の方向であっても傾斜角度の算出は可能である。 The test pattern generation unit 51 generates a point-shaped test pattern serving as a reference point in the horizontal direction with a predetermined projection angle and two points at the top and bottom across the center point of the image projected on the projection surface 80. Two points are projected from the projection unit 20 as an image onto the projection surface 80 at a predetermined projection angle. If only the vertical inclination angle is detected, only the vertical test pattern is required, and if only the horizontal inclination angle is detected, only the horizontal test pattern is required. The tilt angle can be easily calculated by setting the vertical direction and the horizontal direction, but the tilt angle can be calculated even in any direction.
基準点を所定の順で発信器付指し棒70の発信部で指し示し発信させることにより、各基準点と発信時刻情報受信部30の第1の超音波受信部31および第2の超音波受信部32との到着時間を取得し時間差解析距離算出部41で距離を算出して発信器距離情報格納部42に格納する。
Each reference point and the first
傾斜角度算出部52では、発信器距離情報格納部42に格納されている発信器距離情報から基準点の距離情報を取得して、所定の計算式あるいはルックアップテーブルにより、プロジェクタ10の投射光軸85に対する投射面80の鉛直方向ならびに水平方向の傾斜角度、および必要な補正値を算出して、補正角度表示部53に出力する。
In the inclination
補正角度表示部53は、入力したプロジェクタ10の投射光軸85に対する投射面80の鉛直方向ならびに水平方向の傾斜角度、および必要な補正値を画像制御部21を経由して投影部20から投射面80に画像として表示する。
The correction
次に、本発明の実施の形態の動作について図面を用いて説明する。図3はプロジェクタと投射面との傾斜関係による画像の歪みと基準点の位置関係を示す模式図であり、(a)は所定の角度に設置されている場合、(b)は投射面が左右方向に傾斜している場合、(c)は投射面が上下方向に傾斜している場合を示す。それぞれにおいて、下左は正面図、上左は上面図、右は側面図である。プロジェクタ10と投射面80とが所定の角度関係となるように設置されている場合は図3(a)に示すように投射画像の輪郭には歪みを生じないが、プロジェクタ10と投射面80とが所定の角度ではない状態で設置されていると、画像82は図3(b)、図3(c)に示すように投射画像の輪郭に歪みを生じ基準点200が移動する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram showing the positional relationship between the distortion of the image and the reference point due to the inclination relationship between the projector and the projection surface. FIG. 3A shows a case where the projection surface is set at a predetermined angle, and FIG. When inclined in the direction, (c) shows the case where the projection surface is inclined in the vertical direction. In each, the lower left is a front view, the upper left is a top view, and the right is a side view. When the
図4はプロジェクタから投射画面に対して投射光軸から同一の角度となるように左右2点の基準点を投射した場合の説明図であり,(a)は投射面と投射光軸とのなす角度が水平方向で左右同一の場合の画像面における基準点の正面図であり、(b)は投射面と投射光軸とのなす角度が水平方向で左右同一の場合の画像面における基準点と、左右異なる場合の画像面における基準点の移動状態を示す上面図である。投射面80と投射光軸85とのなす角度が水平方向で左右同一の場合の投射面80における左右の基準点201、202は鉛直方向中心線に対し左右同一距離であるが、投射面80と投射光軸85とのなす角度が水平方向で左右異なる場合は基準点202は基準点204の位置に移動する。 FIG. 4 is an explanatory diagram when two right and left reference points are projected on the projection screen from the projector so as to be at the same angle from the projection optical axis, and (a) is formed by the projection plane and the projection optical axis. It is a front view of the reference point on the image plane when the angle is the same in the horizontal direction, and (b) is the reference point on the image plane when the angle between the projection plane and the projection optical axis is the same in the horizontal direction. FIG. 6 is a top view showing a movement state of a reference point on an image plane when left and right are different. When the angle between the projection surface 80 and the projection optical axis 85 is the same in the horizontal direction, the left and right reference points 201 and 202 on the projection surface 80 are the same distance on the left and right with respect to the vertical center line. When the angle formed with the projection optical axis 85 differs between the left and right in the horizontal direction, the reference point 202 moves to the position of the reference point 204.
発信器付指し棒70にて投射画像の各基準点200を指し示すと、発信器情報受信部付プロジェクタ10で基準点200と第1の超音波受信部31および第2の超音波受信部32との間の距離情報を取得することができ、これらの距離情報を元にプロジェクタ10と投射面80との間の傾斜角を算出することができる。
When each reference point 200 of the projected image is pointed by the pointing rod 70 with the transmitter, the reference point 200, the first
距離情報の取得原理およびプロジェクタ10と投射面80との間の傾斜角の算出法を説明する。図5は発信器付指し棒と発信器情報受信部付プロジェクタとの間の赤外線と超音波の発信と受信との関係を示す模式図であり、図6は本発明の実施の形態のプロジェクタの時間差解析距離算定部と発信器距離情報格納部の模式的ブロック構成図である。
The principle of distance information acquisition and the method of calculating the tilt angle between the
指し示す位置に発信器を当ててスイッチ76をONとすると、図5に示すように、発信器付指し棒70の赤外線発光部72から赤外線トリガパルス701が発光され、同時に超音波発信部71から超音波信号702が発信される。発信器情報受信部付プロジェクタ10の赤外線受光部33が赤外線トリガパルス701を赤外線トリガパルス331として受光し、第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32とが超音波信号702をそれぞれ超音波信号311、321として受信する。
When the transmitter is applied to the indicated position and the
赤外線受光部33において受光される赤外線トリガパルス331の受光時刻t0は発信器付指し棒70の赤外線発光部72から発光された赤外線トリガパルス701の発光時刻との間に時間遅延は殆どない。しかし、第1の超音波受信部31にて受信される超音波信号311の受信時刻t1、第2の超音波受信部32にて受信される超音波信号321の受信時刻t2は、超音波発信部71から超音波信号702が発信された時刻からは距離を音速(約340m/s)で割った時間分の遅れが生じている。この時刻t1、t2とt0との差であるT1、T2を求めることで、それぞれの所用時間の情報が得られる。実際の受信時刻の測定では第1波の測定では誤差を生ずるおそれがあるので第2波以降の受信時刻を測定してt1、t2を計算で求めてもよい。
There is almost no time delay between the light receiving time t 0 of the
次に、発信時刻情報受信部30の時間差解析距離算出部41と発信器距離情報格納部42の構成と動作を説明する。上述のように、超音波発信部71と赤外線発光部72は一周期に一度だけ超音波信号、および赤外線パルスを発生するので、赤外線パルスの受光時刻が超音波信号の発射時刻とほぼ同一となり、超音波信号の受信時刻と赤外線パルスの受光時刻との差が超音波の到達時間となり、音速を用いて超音波発信部71と超音波受信部31、32との距離が算出できる。
Next, the configuration and operation of the time difference analysis
図6に示すように、時間差解析距離算出部41は、赤外線受光時刻(t0 )取得部411、第1の超音波受信時刻(t1 )取得部412、第2の超音波受信時刻(t2 )取得部413、第1の超音波到達時間(t1 −t0 =T1 )算出部414、第2の超音波到達時間(t2 −t0 =T2 )算出部415、T1 距離換算部(=L1 )416、T2 距離換算部(=L2 )417、およびL1 、L2 距離通知部418を有する。発信器距離情報格納部42は第1の超音波受信部−第2の超音波受信部距離L0 格納部421、およびL1 、L2 距離格納部422を有する。第1の超音波受信部−第2の超音波受信部距離L0 格納部421には、予め第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32との間の距離L0 が格納され、L1 、L2 距離格納部422には時間差解析位置算出部41で算出されたL1 、L2 距離が所定の順序で、例えば算出順に格納され、格納順をインデックスとして次の角度補正情報算出部50で引き出される。この発信器距離情報格納部に各基準点の投射角度を予め格納しておき、傾斜角度算出部52で必要に応じて読み出して算出に利用してもよい。
As illustrated in FIG. 6, the time difference analysis
赤外線受光時刻(t0 )取得部411は、発信器付指し棒70の赤外線発光部72から超音波発信部71と同時に発光された赤外線パルス75の赤外線受光部33での受光時刻t0 を取得する。第1の超音波受信時刻(t1 )取得部412と第2の超音波受信時刻(t2 )取得部413は、それぞれ発信器付指し棒70の超音波発信部71から赤外線発光部72と同時に発信された超音波信号73、74の第1の超音波受信部31、第2の超音波受信部32における受信時刻t1 、t2 を取得する。第1の超音波到達時間(t1 −t0 =T1 )算出部414は、第1の超音波受信部31の受信時刻t1 と赤外線受光部33の受光時刻t0 との時間差T1 を算出する。第2の超音波到達時間(t2 −t0 =T2 )算出部415は、第2の超音波受信部32の受信時刻t2 と赤外線受光部33の受光時刻t0 との時間差T2 を算出する。
The infrared light reception time (t 0 )
T1 距離換算部(=L1 )416は、音速のデータを用いて時間差T1 を発信器付指し棒70の超音波発信部71と第1の超音波受信部31までの距離L1 に換算する。T2 距離換算部(=L2 )417は、音速のデータを用いて時間差T2を発信器付指し棒70の超音波発信部71と第2の超音波受信部32までの距離L2 に換算し、L1 、L2 距離通知部418は、取得した距離L1 、L2 を発信器距離情報格納部42のL1 、L2 距離格納部422に記憶させる。
The T 1 distance conversion unit (= L 1 ) 416 uses the sound speed data to set the time difference T 1 to the distance L 1 between the
角度補正情報算出部50の傾斜角度算出部52では、発信器距離情報格納部42のL1 、L2 距離格納部422に格納されている投射面80上の複数の基準点と第1の超音波受信部31および第2の超音波受信部32までの距離情報と発信器距離情報格納部42の第1の超音波受信部−第2の超音波受信部距離L0 格納部421に格納されている第1の超音波受信部−第2の超音波受信部距離L0 と、予め定められている各基準点の投射角度からプロジェクタ10と投射面80との傾斜角を算出することができる。
In the inclination
図7はプロジェクタと投射面との間の左右方向の傾斜角の算出法を説明するための模式図であり、(a)は側面図、(b)は上面図である。画面上の第1の基準点341および第2の基準点342はいずれもプロジェクタ10から仰角α、左右の開き角それぞれβで、左右方向の傾斜角θの投射面80に投射されたものとする。発信器付指し棒70の発信器で第1の基準点341および第2の基準点342を逐次指し示しながら発信すると時間差解析距離算出部41で第1の基準点341から第1の超音波受信部31までの距離l11、第1の基準点341から第2の超音波受信部32までの距離l12、および第2の基準点342から第1の超音波受信部31までの距離l21、第2の基準点342から第2の超音波受信部32までの距離l22が取得でき、発信器距離情報格納部42に所定の順で格納される。
7A and 7B are schematic diagrams for explaining a method of calculating the tilt angle in the left-right direction between the projector and the projection surface, where FIG. 7A is a side view and FIG. 7B is a top view. Both the
第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32が投射の中心点Cから左右等距離に配置されているとすると、投射の中心点Cから画面上の第1の基準点341および第2の基準点342までの距離l10および距離l20はそれぞれ、
l10=(l11+l12)/2
l20=(l21+l22)/2
となる。図7(b)に示すl10およびl20の水平面上での投影長さl10’およびl20’は、
l10’=l10×cosα
l20’=l20×cosα
となる。投射面80の傾斜角θは図7(b)のaとbとが判れば算出できる。
Assuming that the first
l 10 = (l 11 + l 12 ) / 2
l 20 = (l 21 + l 22 ) / 2
It becomes. Projected lengths l 10 ′ and l 20 ′ on the horizontal plane of l 10 and l 20 shown in FIG.
l 10 '= l 10 × cos α
l 20 '= l 20 × cos α
It becomes. The inclination angle θ of the projection surface 80 can be calculated if a and b in FIG.
a=a1 −a2 =l10’×cosβ−l20’×cosβ
=(l10’−l20’)×cosβ
b=b1 +b2 =l10’×sinβ+l20’×sinβ
=(l10’+l20’)×sinβ
従って、
tanθ=a/b
={(l10’−l20’)×cosβ}/{(l10’+l20’)×sinβ}
θ=tan-1{(l10’−l20’)×cosβ}/{(l10’+l20’)×sinβ}
これによって、投射面の左右方向の傾斜角θが、第1の基準点341から第1の超音波受信部31までの距離l11、第1の基準点341から第2の超音波受信部32までの距離l12、および第2の基準点342から第1の超音波受信部31までの距離l21、第2の基準点342から第2の超音波受信部32までの距離l22と、予め設定されている基準点341、342のプロジェクタ10からの投射仰角α、左右それぞれの投射開き角βとによって求められる。
a = a 1 −a 2 = l 10 ′ × cos β−l 20 ′ × cos β
= (L 10 '-l 20 ') × cos β
b = b 1 + b 2 = l 10 '× sin β + l 20 ' × sin β
= (L 10 '+ l 20 ') × sin β
Therefore,
tan θ = a / b
= {(L 10 '-l 20 ') × cos β} / {(l 10 '+ l 20 ') × sin β}
θ = tan −1 {(l 10 ′ −l 20 ′) × cos β} / {(l 10 ′ + l 20 ′) × sin β}
As a result, the inclination angle θ in the left-right direction of the projection surface is determined by the distance l 11 from the
この式で、(l10’−l20’)、即ち2つの基準点341、312と2つの超音波受信部31、32との距離が同じであれば(l10’−l20’)=0となり、θ=0となり、投射面80はプロジェクタ10の投射光軸85に対し左右同一の角度、即ち90°で設置されていることがわかる。
In this equation, if (l 10 ′ −l 20 ′), that is, the distance between the two
次に、投射面80の鉛直方向の傾斜角度の算定方法について説明する。図8はプロジェクタと投射面との間の上下方向の傾斜角の算出法を説明するための模式図であり、(a)は投射面上の基準点と超音波受信部との関係を示す斜視図、(b)は側面図である。第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32とは中心点Cを挟んで中心点Cから同じ
L0 /2の距離にあり、第3の基準点343および第4の基準点344は第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32を結ぶ線に直交する方向に、それぞれ仰角γとδで投射されており、基準点と第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32との距離は同一でl31 およびl41 である。従って第3の基準点343と第4の基準点344と中心点との距離l30 およびl40
は、
l30 ={l31 2 −(L0 /2)2 }1/2
l40 ={l41 2 −(L0 /2)2 }1/2
となる。
Next, a method for calculating the vertical inclination angle of the projection surface 80 will be described. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a method of calculating the vertical tilt angle between the projector and the projection surface. FIG. 8A is a perspective view showing the relationship between the reference point on the projection surface and the ultrasonic wave receiver. FIG. 4B is a side view. The first
Is
l 30 = {l 31 2 − (L 0/2 ) 2 } 1/2
l 40 = {l 41 2 − (L 0/2 ) 2 } 1/2
It becomes.
図8(b)において、
l30’=l30 ×cosγ
l30”=l30 ×sinγ
l40’=l40 ×cosδ
l40”=l40 ×sinδ
lH =l40’−l30’
lV =l30”−l40”
であり、
tanθ’=lH /lV
なので、傾斜角θ’は、
θ’=tan-1 (lH /lV )
となる。
In FIG. 8B,
l 30 '= l 30 × cos γ
l 30 ”= l 30 × sin γ
l 40 '= l 40 × cos δ
l 40 ”= l 40 × sin δ
l H = l 40 '−l 30 '
l V = l 30 “−l 40 ”
And
tan θ ′ = l H / l V
Therefore, the inclination angle θ ′ is
θ ′ = tan −1 (l H / l V )
It becomes.
これによって、投射面の上下方向の傾斜角θ’が、第3の基準点343から第1の超音波受信部31までの距離l31 、および第4の基準点344から第1の超音波受信部31までの距離l41 と、予め設定されている中心点Cから第1の超音波受信部31までの距離L0 /2、基準点343のプロジェクタ10からの投射仰角γ、基準点344のプロジェクタ10からの投射仰角δとによって求められる。基準点の投射点が第1の超音波受信部31と第2の超音波受信部32の中間点と異なる位置にある場合はその違いを補正する必要がある。
Thus, the vertical inclination angle θ ′ of the projection surface is determined by the distance l 31 from the third reference point 343 to the first ultrasonic receiver 31 and the first ultrasonic reception from the
これらの投射面の左右方向の傾斜角θならびに投射面の上下方向の傾斜角θ’は上述の計算式によって計算されてもよいし、予め設定されているルックアップテーブルによって求めてもよい。 The tilt angle θ in the horizontal direction of the projection surface and the tilt angle θ ′ in the vertical direction of the projection surface may be calculated by the above-described calculation formula, or may be obtained by a preset lookup table.
これらの傾斜角情報、ならびに現在の傾斜角から算定された正規の角度に補正するための補正角情報を補正角度表示部53から画像制御部21を経由して画面上に表示することによって、ユーザーに現在の傾斜角や必要な補正量を認識させることができ、ユーザーはプロジェクタ10の設定状態を容易に正しい状態に修正することができる。現在の傾斜角や必要な補正量は画面に表示することとして説明してきたが、プロジェクタ10の本体に表示していてもよく、また、画面とプロジェクタ10の本体の両方に表示してもよい。
By displaying the inclination angle information and the correction angle information for correcting to the normal angle calculated from the current inclination angle from the correction
これまで、水平方向や垂直方向の基準点をそれぞれ2点として説明してきたが、水平方向や垂直方向の基準点を増やすことにてプロジェクタとスクリーンとの傾斜角検出の精度が向上する。 So far, the horizontal and vertical reference points have been described as two points, respectively, but the accuracy of tilt angle detection between the projector and the screen is improved by increasing the horizontal and vertical reference points.
本発明は、プロジェクタに限らず、発信器付指し棒を用いて対象物と発信器情報受信部を持つ機器との傾き情報を取得してユーザーに示す用途として適用できる。特に投射画像に歪みを生じ易い、電子黒板機能を有する短焦点型および超短焦点型プロジェクタに対して有効である。 The present invention is not limited to a projector, and can be applied as an application for acquiring and indicating to a user tilt information between an object and a device having a transmitter information receiving unit using a transmitter stick. This is particularly effective for a short focus type projector and an ultra short focus type projector having an electronic blackboard function that easily causes distortion in a projected image.
上述の実施の形態では、トリガパルスとして赤外線を、位置検出用として超音波を、それぞれ使用した。人間の目は赤外線に対しては感度が低いため、トリガパルスとしては赤外線を用いることが望ましいが、赤外線以外の電磁波を用いることもできる。例えば、波長0.40μm以上の電磁波であれば、人体への影響も少ない。また、人間の耳は超音波に対しては感度が低いため、位置検出用としては超音波を用いることが望ましいが、超音波以外の波動を用いることもできる。例えば、15kHz以下の振動数の音波であっても、ユーザがうるさいと感じない程度の音量であれば、支障なく用いることができる。 In the above-described embodiment, infrared rays are used as trigger pulses and ultrasonic waves are used for position detection. Since the human eye has low sensitivity to infrared rays, it is desirable to use infrared rays as a trigger pulse, but electromagnetic waves other than infrared rays can also be used. For example, an electromagnetic wave having a wavelength of 0.40 μm or more has little influence on the human body. In addition, since the human ear has low sensitivity to ultrasonic waves, it is desirable to use ultrasonic waves for position detection, but waves other than ultrasonic waves can also be used. For example, even a sound wave having a frequency of 15 kHz or less can be used without any problem as long as the sound volume is not felt by the user.
10 発信器情報受信部付プロジェクタ
20 投影部
21 画像制御部
22 光束変調部
23 光学系
24 投射部
30 発信時刻情報受信部
31 第1の超音波受信部
32 第2の超音波受信部
33 赤外線受信部
41 時間差解析距離算出部
42 発信器距離情報格納部
50 角度補正情報算出部
51 テストパターン生成部
52 傾斜角度算定部
53 補正角度表示部
60 中央制御装置
70 発信器付指し棒
71 超音波発信部
72 赤外線発光部
73、74 超音波信号
75 赤外線パルス
76 スイッチ
80 投射面
81 傾斜した投射面
82 画像
83 鉛直方向中心線
84 水平方向中心線
85 投射光軸
200、201、202、203、204 基準点
311、321、702 超音波信号
331、701 赤外線パルス
341 第1の基準点
342 第2の基準点
343 第3の基準点
344 第4の基準点
411 赤外線受光時刻(t0 )取得部
412 第1の超音波受信時刻(t1 )取得部
413 第2の超音波受信時刻(t2 )取得部
414 第1の超音波到達時間(t1 −t0 =T1 )算出部
415 第2の超音波到達時間(t2 −t0 =T2 )算出部
416 T1 距離換算部(=L1 )
417 T2 距離換算部(=L2 )
418 L1 、L2 距離通知部
421 第1の超音波受信部−第2の超音波受信部L0 格納部
422 L1 、L2 距離格納部
DESCRIPTION OF
417 T 2 distance conversion part (= L 2 )
418 L 1 , L 2
Claims (15)
前記発信器の発信する波動および電磁波の受信時刻に基づいて、前記発信器と前記第1の波動受信部および前記発信器と前記第2の波動受信部のそれぞれの距離を算出して距離情報として格納する発信時刻情報受信部と、
投射面上の複数の基準点について、前記発信器を介して前記発信時刻情報受信部が取得したそれぞれの前記距離情報から、前記投射面の前記プロジェクタの光軸に対する傾斜角度を算出する角度補正情報算出部とを有する、プロジェクタ。 A projector having a first wave receiving unit and a second wave receiving unit which are used in combination with a transmitter including an electromagnetic wave light emitting unit and a wave transmitting unit, and are disposed apart from each other.
Based on the wave transmitted by the transmitter and the reception time of the electromagnetic wave, the distance between the transmitter and the first wave receiver and the distance between the transmitter and the second wave receiver is calculated as distance information. An outgoing time information receiver to store;
Angle correction information for calculating an inclination angle of the projection surface with respect to the optical axis of the projector from each distance information acquired by the transmission time information receiving unit via the transmitter for a plurality of reference points on the projection surface. A projector having a calculation unit.
前記発信器の前記超音波発信部で発生した超音波を受信する第1の超音波受信部および第2の超音波受信部と、
前記発信器の前記赤外線発光部で発生した赤外線を受光する赤外線受光部と、
前記赤外線受光部の受光時刻と前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部の受信時刻との差から、前記発信器の前記超音波発信部から前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部までの超音波到達時間をそれぞれ算出し、該超音波到達時間から前記超音波発信部と前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部までの距離をそれぞれ算出する時間差解析距離算出部と、
算出した距離情報を所定の順に格納する発信器距離情報格納部とを有し、
前記角度補正情報算出部は、
複数の基準点となるポイント状のテストパターンを投射させるテストパターン生成部と、
前記発信器距離情報格納部に記憶されている前記投射面の鉛直方向中心線の上下および水平方向中心線の左右の所定の位置に投射された前記基準点と前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部との距離情報と、前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部間の距離情報と、前記基準点の投射角度情報とから前記投射面の前記プロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、
前記角度補正情報算出部で算出された前記プロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を、前記投射面上の画面に表示する補正角度表示部とを有する、請求項10に記載のプロジェクタ。 The outgoing time information receiving unit
A first ultrasonic receiver and a second ultrasonic receiver for receiving ultrasonic waves generated by the ultrasonic transmitter of the transmitter;
An infrared receiver that receives infrared rays generated by the infrared emitter of the transmitter;
From the difference between the light reception time of the infrared light receiving unit and the reception times of the first ultrasonic wave reception unit and the second ultrasonic wave reception unit, the first ultrasonic wave reception from the ultrasonic wave transmission unit of the transmitter And an ultrasonic arrival time to the second ultrasonic reception unit, respectively, and the ultrasonic transmission unit, the first ultrasonic reception unit, and the second ultrasonic reception unit from the ultrasonic arrival time A time difference analysis distance calculation unit for calculating the distance to each of
A transmitter distance information storage unit that stores the calculated distance information in a predetermined order;
The angle correction information calculation unit
A test pattern generator for projecting a point-shaped test pattern serving as a plurality of reference points;
The reference point and the first ultrasonic receiving unit projected at predetermined positions on the projection plane stored in the transmitter distance information storage unit above and below the vertical center line and on the left and right of the horizontal center line, and From the distance information with respect to the second ultrasonic receiver, the distance information between the first ultrasonic receiver and the second ultrasonic receiver, and the projection angle information of the reference point, An inclination angle calculation unit for calculating an inclination angle in a vertical direction and a horizontal direction with respect to the optical axis of the projector;
11. The projector according to claim 10, further comprising: a correction angle display unit that displays on the screen on the projection surface the tilt angles in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the optical axis of the projector calculated by the angle correction information calculation unit. .
超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で前記投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、
発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した前記赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した前記超音波の受信時刻とで、前記複数の基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、
前記投射面に投射された基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離情報と、前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部間の距離情報と、前記基準点の投射角度情報とから前記投射面の前記プロジェクタの光軸に対する傾斜角度を算出するステップと、
前記プロジェクタの光軸に対する傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして前記投射面上の画面に表示するステップとを有する、投射画像歪み補正方法。 Projecting a test pattern having a plurality of reference points from a projector onto a projection surface;
A step of sequentially indicating the reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit, and performing transmission;
Each of the plurality of reference points and the two super-points are determined by the infrared reception time received by the infrared reception unit of the transmission time information reception unit and the ultrasonic reception time received by the two ultrasonic reception units. Calculating and storing a distance from the sound wave receiving unit, respectively;
Distance information between each of the reference points projected on the projection surface and the two ultrasonic receiving units, distance information between the first ultrasonic receiving unit and the second ultrasonic receiving unit, and Calculating an inclination angle of the projection surface with respect to the optical axis of the projector from the projection angle information of a reference point;
And a step of displaying an inclination angle with respect to the optical axis of the projector on the screen on the projection plane as projection image distortion correction data.
超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で前記投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、
発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した前記赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した前記超音波の受信時刻とで、前記複数の基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、
前記投射面の第1の方向の中心線上、および第2の方向の中心線上に投射された基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離情報と、前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部間の距離情報と、前記基準点の投射角度情報とから前記投射面の前記プロジェクタの光軸に対する第1の方向、および第2の方向の傾斜角度を算出するステップと、
前記プロジェクタの光軸に対する第1の方向および第2の方向の傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして前記投射面上の画面に表示するステップとを有する、請求項13に記載の投射画像歪み補正方法。 Projecting a point-like test pattern serving as a plurality of reference points on the projection surface from the projector so as to be in a predetermined position on the center line in the first direction and on the center line in the second direction;
A step of sequentially indicating the reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit, and performing transmission;
Each of the plurality of reference points and the two super-points are determined by the infrared reception time received by the infrared reception unit of the transmission time information reception unit and the ultrasonic reception time received by the two ultrasonic reception units. Calculating and storing a distance from the sound wave receiving unit, respectively;
Distance information between each of the reference points projected on the center line in the first direction and the center line in the second direction of the projection surface and the two ultrasound receivers, and the first ultrasound reception The first and second tilt angles of the projection plane with respect to the optical axis of the projector are calculated from the distance information between the projection section and the second ultrasonic receiving section and the projection angle information of the reference point. And steps to
The projection image distortion according to claim 13, further comprising a step of displaying the tilt angles in the first direction and the second direction with respect to the optical axis of the projector as projection image distortion correction data on the screen on the projection surface. Correction method.
超音波発信部および赤外線発光部を備える発信器で前記投射面に投射された基準点を逐次指し示して発信を行なうステップと、
発信時刻情報受信部の赤外線受信部で受信した前記赤外線の受信時刻と2個の超音波受信部で受信した前記超音波の受信時刻とで、前記複数の基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離をそれぞれ算出して格納するステップと、
前記投射面の鉛直方向中心線の上下、および水平方向中心線の左右に投射された基準点のそれぞれと前記2個の超音波受信部との距離情報と、前記第1の超音波受信部および前記第2の超音波受信部間の距離情報と、前記基準点の投射角度情報とから前記投射面の前記プロジェクタの光軸に対する鉛直方向および、水平方向の傾斜角度を算出するステップと、
前記プロジェクタの光軸に対する鉛直方向および水平方向の傾斜角度を、投射画像歪み補正用データとして前記投射面上の画面に表示するステップとを有する、請求項14に記載の投射画像歪み補正方法。 Projecting a point-shaped test pattern serving as a plurality of reference points so as to be at predetermined positions on the projection surface from above and below the vertical center line of the projection surface and on the left and right of the horizontal center line;
A step of sequentially indicating the reference point projected on the projection surface with a transmitter including an ultrasonic wave transmitting unit and an infrared light emitting unit, and performing transmission;
Each of the plurality of reference points and the two super-points are determined by the infrared reception time received by the infrared reception unit of the transmission time information reception unit and the ultrasonic reception time received by the two ultrasonic reception units. Calculating and storing a distance from the sound wave receiving unit, respectively;
Distance information between each of the reference points projected above and below the vertical center line of the projection surface and to the left and right of the horizontal center line and the two ultrasonic receivers, the first ultrasonic receiver, Calculating the vertical and horizontal inclination angles of the projection surface with respect to the optical axis of the projector from the distance information between the second ultrasonic receivers and the projection angle information of the reference point;
The projection image distortion correction method according to claim 14, further comprising: displaying tilt angles in a vertical direction and a horizontal direction with respect to the optical axis of the projector as projection image distortion correction data on the screen on the projection surface.
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