JP4074527B2

JP4074527B2 - Angle detection device and projector equipped with the same

Info

Publication number: JP4074527B2
Application number: JP2003041202A
Authority: JP
Inventors: 史呂志金光; 裕文奥山
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP2004125770A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、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。
【００１３】
第２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。
【００１４】
第３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。
【００１５】
第４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。
【００１６】
【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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、動作を説明する。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an angle detection device using a line-type passive distance measuring device and a projector including the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a projector such as a liquid crystal projector is used, there is a problem that distortion called trapezoidal distortion occurs in a projected image due to the positional relationship between the projector and the screen. This trapezoidal distortion correction technology includes an electrical correction method in which an image with a trapezoidal distortion that is opposite to the projected video is generated by the video circuit in the projector and projected, or an image generated by the video circuit is not corrected. In general, there are two methods of optical correction that adjust the inclination of the condenser lens included in the projection optical system in the projector.
[0003]
Conventional techniques for automatically correcting such trapezoidal distortion are described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-122617, 2001-339671, and 2002-62842.
[0004]
In the conventional technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-122617, the distance to the screen is detected by two active distance measuring sensors provided at different positions on the front surface of the liquid crystal projector, respectively. The tilt angle of the liquid crystal projector relative to the screen is calculated based on the distance between the distance sensors, and the trapezoidal distortion is corrected by the method described above based on the calculated tilt angle.
[0005]
In the prior art described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-339671, an angle sensor circuit such as a gyro is provided on a projector or a screen, and horizontal (left and right) direction trapezoidal distortion correction, vertical ( The trapezoidal distortion correction in the (up and down) direction or the combined trapezoidal distortion correction in the horizontal and vertical directions is performed.
[0006]
The prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-62842 uses a camera to detect the position and tilt of the screen, and the screen position detected by the screen position detection unit performs image processing on the screen image captured by the camera. And tilt are detected, and trapezoidal distortion is corrected according to the detected position and tilt of the screen.
[0007]
[Patent Document 1]
JP2000-122617 (4th page, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2001-339671 (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2002-62842 A (page 10, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-122617 uses a plurality of active distance measuring devices to detect the tilt angle of the liquid crystal projector with respect to the screen. Since a light emitting element is required, the configuration becomes large, and there is a problem that electric power is required to make the distance measuring light emitting element emit light. Also, there is a screen at a distance where the light from the light emitting element for ranging does not reach within the range where the projection image of the projector reaches, or the distance measuring light reflected by the screen becomes weak within the range where the projection image of the projector reaches In such a case, there has been a problem that the accuracy of distance measurement is lowered, and the accuracy of detecting the tilt angle of the liquid crystal projector with respect to the screen is deteriorated accordingly. Further, since only the vertical tilt angle can be detected, the trapezoidal distortion caused by the horizontal tilt cannot be corrected.
[0009]
On the other hand, the conventional technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-339671 does not use an active distance measuring device and detects the tilt angles in the horizontal and vertical directions, so that the above-described disadvantage occurs. However, since the angle sensor is provided in both the projector and the screen in order to detect the relative inclination angle between the projector and the screen, there has been a disadvantage that the configuration becomes large.
[0010]
The prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-62842 uses a camera to detect the tilt angle of the liquid crystal projector with respect to the screen. However, there is a disadvantage that a camera and a processing circuit for performing complicated image processing are required to detect the tilt angle.
[0011]
An object of the present invention is to simplify the configuration of an angle detection device that does not use a light emitting element dedicated to angle detection and a projector including the angle detection device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a first line sensor in which a pair of first lenses arranged apart by a first baseline length and a pair of images of a measuring object are formed by the pair of first lenses. A first line-type passive distance measuring device comprising: a first calculation unit that performs distance calculation in a plurality of different directions based on the output of the first line sensor; and the first line-type passive measurement device. A first inclination angle calculation unit for calculating an inclination angle of the measurement object with respect to the first base line length direction based on a calculation result of the distance device; and a second base line in a direction orthogonal to the direction of the first base line length A pair of second lenses spaced apart by a length, a second line sensor on which a pair of images of the measurement object is formed by the pair of second lenses, and the second line sensor A second distance calculation for a plurality of different directions based on the output; A second line type passive distance measuring device including a calculating unit; and a tilt angle of the measurement object with respect to the second baseline length direction based on a calculation result of the second line type passive distance measuring device. 2 is an angle detection device including two inclination angle calculation units. According to such a configuration, it becomes possible to detect an inclination angle in two orthogonal directions such as a horizontal and vertical direction using a line type passive distance measuring device used in a camera or the like, and an inclination in two orthogonal directions. The corner can be detected with a simple configuration.
[0013]
In the second invention, the measurement object is a screen on which an image is projected. With such a configuration, it becomes possible to detect the tilt angle of the screen with respect to the baseline length direction.
[0014]
A third invention is a projector for projecting an image formed based on an input video signal onto a screen, wherein the angle detection device and distortion of the image on the screen based on an inclination angle calculated by the angle detection device are provided. The projector includes an image distortion correction unit to be corrected. According to such a configuration, image distortion corresponding to the relative inclination angle between the projector and the screen can be realized with a simple configuration.
[0015]
In a fourth aspect of the invention, the angle detection device intermittently calculates an inclination angle of the screen with respect to the base line length direction, and the image distortion correction unit performs the on-screen correction based on the inclination angle calculated intermittently. This is a projector for correcting the distortion of the image. According to such a configuration, distortion of an image is corrected intermittently, so that distortion correction corresponding to the change can be automatically performed even if the installation status of a screen or a projector changes.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on an example shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a projector that detects the tilt angle between the screen 1 and the projector 2 and corrects the trapezoidal distortion of the image projected on the screen 1 based on the detected tilt angle. FIG. The tilt angle detection device is not limited to the one provided in the projector, and is not limited to the one that detects the tilt angle with the screen.
[0017]
In FIG. 1, the first line type passive distance measuring device 3 forms a pair of images of the screen 1 as a measuring object by the pair of lenses 31a and 31b and the pair of lenses 31a and 31b shown in FIG. An imaging unit 31 including a pair of line sensors 31c and 31d, which will be described later, as a first line sensor to be imaged, and a calculation for measuring a distance in a plurality of different directions based on outputs from the pair of line sensors 31c and 31d And detecting a distance to the screen 1 at a plurality of points in the horizontal (left and right) direction. The pair of lenses 31a and 31b are arranged apart from each other by a first base line length b in the horizontal direction.
[0018]
The second line type passive distance measuring device 4 is a second line sensor that forms a pair of images of the screen 1 by the pair of lenses 41a and 41b and the pair of lenses 41a and 41b shown in FIG. An imaging unit 41 including a pair of line sensors 41c and 41d, which will be described later, and a calculation unit 42 that performs distance calculation in a plurality of different directions based on outputs from the pair of line sensors 41c and 41d. Is detected at multiple points in the vertical (up and down) direction. The pair of lenses 41a and 41b are arranged apart from each other in the vertical direction by a second baseline length b '.
[0019]
The control circuit 5 serving as the first and second inclination angle calculation units performs various controls and calculations. For example, the screen 1 and the projector 2 (first baseline) based on the distance calculation result of the line type passive distance measuring device 3. Relative to the screen 1 and the projector 2 (second baseline length direction) based on the distance calculation result of the line type passive distance measuring device 4. The vertical inclination angle is calculated.
[0020]
The projection image generation unit 6 receives image data output from an image data output unit such as an external personal computer, converts the input image data into display data, and outputs the display data to the display drive unit 7.
[0021]
The display driving unit 7 as an image distortion correcting unit adjusts the projection optical system 8 including the condenser lens based on the horizontal and vertical tilt angles calculated by the control circuit 5 to correct the trapezoidal distortion of the projected image.
[0022]
Next, the operation principle of the line type passive distance measuring device (external light triangular distance measuring method) 3 and 4 will be described with reference to FIG. The line-type passive distance measuring device 3 and the line-type passive distance measuring device 4 are installed at different angles, but have the same configuration. Therefore, in order to simplify the explanation, only the line-type passive distance measuring device 3 is used in this example. explain. The correspondence between the configurations will be described. The pair of lenses 41a and 41b of the line-type passive distance measuring device 4 corresponds to the pair of lenses 31a and 31b of the line-type passive distance measuring device 3, and the line-type passive distance measuring device. The pair of line sensors 41c and 41d of the device 4 correspond to the pair of line sensors 31c and 31d of the line type passive distance measuring device 3, and the imaging unit 41 of the line type passive distance measuring device 4 is a line type passive distance measuring device. 3 and the calculation unit 42 of the line type passive distance measuring device 4 corresponds to the calculation unit 32 of the line type passive distance measuring device 3.
[0023]
In the figure, a pair of lenses 31a and 31b are arranged apart from each other by a predetermined base line length b, and a pair of optical sensor arrays arranged away from the pair of lenses 31a and 31b by a focal length f. Images of the measurement object (screen) 1 are formed on the optical paths 1A and 1B different from each other on 31c and 31d, respectively. The measurement object 1 is assumed to be present at a position separated from the pair of lenses 31a and 31b by a distance LC in the front direction.
[0024]
When the measurement object 1 exists at an infinite position, the center of the image formed on the pair of photosensor arrays 31c and 31d is a reference position (corresponding to the optical axis of the lenses 31a and 31b on the photosensor arrays 31c and 31d). 31c1, 31d1), but when the measurement object 1 is closer to the infinity position, the image is formed at a position shifted by α from these reference positions (31c1, 31d1). The distance LC from the principle of triangulation to the measurement object 1 is LC = bf / α. Here, since the base line length b and the focal length f are constants, the distance LC can be measured by detecting the shift amount α. This is the operation principle of the passive distance measuring device for external light triangulation, and the calculation unit 32 performs this calculation.
[0025]
The shift amount α from the reference position is shown in FIG. 1 for the partial video data groups iL and iR extracted from the pair of video signals (video data strings) IL and IR output from the pair of line sensors 31c and 31d, respectively. The calculation unit 32 detects the correlation calculation. Since this correlation calculation is well known, detailed description is omitted, but in summary, as shown in FIG. 3 (b), the region having the highest degree of coincidence when the partial video data groups iL and iR are overlapped, In this calculation, the partial video data groups iL and iR to be overlapped are detected while being relatively shifted in the arrangement direction of the optical sensor array.
[0026]
When performing the correlation calculation, as shown in FIG. 3B, one partial video data group iL is fixed as a reference part according to the reference position, and the other partial video data group iR is shifted as a reference part. Thus, the optical axis direction of the lens 31a can be set as the distance measuring direction. However, when the distance measuring direction is the direction from the center position of both lenses, one partial video data group iL and the other partial video data group iR may be relatively shifted.
[0027]
Next, the principle of distance measurement of the line-type passive distance measuring device when the direction different from the front is the distance measuring direction will be described with reference to FIG.
[0028]
In the figure, if the center of the image formed on the pair of photosensor arrays 31c and 31d when the measuring object 1 exists at an infinite position in the direction C to be measured is the reference position (31c2, 31d2), the measurement is performed. When the measurement object 1 approaches the infinity position in the distance direction C, an image of the measurement object 1 is formed at a position shifted by α from these reference positions (31c2, 31d2). The distance LR from the principle of triangulation to the measuring object 1 is LR = bf / (α cos β). The angle β is an inclination angle of the distance measuring direction C with respect to the normal A of the base line, and is an angle determined by determining the measuring direction C. Here, since the baseline length b, the focal length f, and cos β are constants, the distance LR can be measured by detecting the shift amount α. This is the principle of distance measurement when the direction different from the front is the distance measurement direction. Also in this case, when performing the correlation calculation, one partial video data group iL is fixed as a reference part and the other partial video data group iR is shifted as a reference part as shown in FIG. 4B. The direction C shifted by an angle β with respect to the optical axis of the lens 31a can be set as the distance measuring direction. Therefore, by setting a plurality of reference positions according to the distance measuring direction, it becomes possible to detect distances in a plurality of directions with one line type passive distance measuring device.
[0029]
In this example, a relative inclination angle between the screen 1 and the projector 2 is detected using such line type passive distance measuring devices 3 and 4.
[0030]
In addition, when performing ranging in a plurality of directions with one line-type passive ranging device, a plurality of ranging directions (R (right), C (in this example) are included in the line sensor 31c as shown in FIG. (Center) and L (left).) A plurality of ranging calculation areas (31cR, 31cC, 31cL) corresponding to a plurality of reference positions based on the above are provided, and a plurality of ranging directions (R, C) are provided in the line sensor 31d. L), a plurality of ranging calculation areas (31dR, 31dC, 31dL) corresponding to a plurality of reference positions are provided, and a pair of ranging calculation areas (31cR and 31dR, 31cC and 31dC) corresponding in the ranging direction are provided. 31cL and 31dL) are used to determine the amount of deviation from the reference position.
[0031]
Next, the operation will be described.
[0032]
When the power is turned on, the control circuit 5 determines whether or not image data is being input. If the image data is input, the control circuit 5 causes the projection image generation unit 6 to output display data corresponding to the image data. When the image is projected onto the screen 1 via the display drive unit 7 and the projection optical system 8 and no image data is input, the contrast image data for adjustment stored in advance in the control circuit 5 is projected to the projection image generation unit. 6 and the image corresponding to the data is projected onto the screen 1. This operation is an operation for displaying a contrast image on the screen 1 in order to prevent deterioration of the distance measurement accuracy of the line type passive distance measuring devices 3 and 4. In this way, the projector performs the light projection for preventing the deterioration of the distance measurement accuracy (inclination angle detection) of the line type passive distance measuring devices 3 and 4 by utilizing the image projection function that the projector originally has. The light projecting unit is not required, and the configuration can be simplified. In addition, since the distance is measured based on the image projection, the distance that can be measured corresponds to the distance that can be projected. Therefore, it is not necessary to match the distance measurement limit distance and the projection limit distance.
[0033]
Subsequently, the control circuit 5 operates the line-type passive distance measuring devices 3 and 4 to cause each to detect the distance to the screen 1 in a plurality of directions.
[0034]
The control circuit 5 calculates the relative horizontal direction (first baseline length direction) tilt angle between the screen 1 and the projector 2 based on the distance calculation result of the line type passive distance measuring device 3, and also the line type passive distance measuring device 3. On the basis of the distance measurement calculation result of the distance measuring device 4, the relative inclination angle of the screen 1 and the projector 2 in the vertical direction (second baseline length direction) is calculated.
[0035]
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the above-described calculation of the tilt angle. Note that this example includes one that performs horizontal (left / right) tilt angle detection, vertical (vertical) tilt angle detection, or combined horizontal and vertical tilt angle detection. Since it can be understood, horizontal inclination angle detection using the line-type passive distance measuring device 3 will be described below.
[0036]
As shown in FIG. 6, the result of the distance measurement calculation using the distance calculation calculation area 31 cL with the inclination angle of the screen 1 with respect to the base line length direction (horizontal direction of the projector 2) of the line type passive distance measurement device 3 as θ <b> 1. L1, the result of ranging calculation using the ranging calculation area 31cR is L2, the angle between the ranging direction corresponding to the ranging calculation area 31cR and the perpendicular of the baseline length is β, and the measurement corresponding to the ranging calculation area 31cL If the angle between the distance direction and the perpendicular of the baseline length is γ, the inclination angle θ1 is tan θ1 = (L2cosβ−L1cosγ) / (L1sinγ + L2sinβ).
It is possible to ask for. The angles β and γ are constants obtained at the design stage as described above, and these values are stored in the control circuit 5 in advance.
[0037]
The inclination angle θ2 of the screen 1 with respect to the base line length direction (vertical direction of the projector 2) of the line type passive distance measuring device 4 can be obtained by the same principle as described above.
[0038]
Therefore, when the control circuit 5 performs such calculation, the inclination angles θ1 and θ2 can be obtained.
[0039]
In this way, a simple tilt angle detection device using a line type passive distance measuring device used in a camera or the like can be realized.
[0040]
When the inclination angles θ1 and θ2 are obtained, the control circuit 5 outputs the obtained inclination angles θ1 and θ2 to the display driving unit 7, and the display driving unit 7 sets the horizontal and vertical inclination angles calculated by the control circuit 5. Based on this, the projection optical system 8 including the condenser lens is adjusted to correct the trapezoidal distortion of the projected image.
[0041]
In this example, the trapezoidal distortion of the projected image is optically corrected by adjusting the projection optical system 8 including the condenser lens based on the horizontal and vertical tilt angles calculated by the control circuit 5. Then, based on the horizontal and vertical inclination angles calculated by the control circuit 5 in the projection image generation unit 6, display data of an image having a trapezoidal distortion opposite to the projection video is generated, and the trapezoidal distortion of the projection image is electrically generated. You may make it correct | amend.
[0042]
In this manner, image distortion corresponding to the relative tilt angle between the projector and the screen can be realized with a simple configuration using a line-type passive distance measuring device used in a camera or the like.
[0043]
When the tilt angles θ1 and θ2 are obtained, the control circuit 5 stops the operations of the line type passive distance measuring devices 3 and 4 and ends the angle detection operation and the trapezoidal distortion correction operation.
[0044]
The control circuit 5 once obtains the inclination angles θ1 and θ2, and then operates the line-type passive distance measuring devices 3 and 4 again when a predetermined time elapses, and detects the inclination angles θ1 and θ2 again. The trapezoidal distortion correction operation may be performed again based on the tilt angles θ1 and θ2. In this way, since the distortion of the image is corrected intermittently, the distortion correction corresponding to the change can be automatically performed even if the installation condition of the screen or the projector changes.
[0045]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the above-described calculation of the tilt angle. In the present embodiment, only the calculation of the tilt angle will be described, and the same components as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In addition, the present embodiment includes one that performs horizontal (left / right) tilt angle detection, vertical (vertical) tilt angle detection, or combined horizontal and vertical tilt angle detection. Therefore, hereinafter, the detection of the tilt angle in the horizontal direction using the line type passive distance measuring device 3 will be described.
[0046]
As shown in FIG. 7, the inclination angle of the screen 1 with respect to the base line length direction (horizontal direction of the projector 2) of the line type passive distance measuring device 3 is θ1, passing through the distance measuring point 1A on the screen 1 and parallel to the optical axis L. The straight line is LA, the straight line passing through the distance measuring point 1B on the screen 1 and parallel to the optical axis L is LB, the intersection of the base line length and the straight line LA is 1A ', and the cross point of the base line length and the straight line LB is 1B'. The distance between the point 1A ′ and the perpendicular of the optical axis L is XA, the distance between the point 1B ′ and the perpendicular of the optical axis L is XB, and the result of the distance calculation using the distance calculation calculation area 31cL is YA. If the result of distance measurement using the calculation area 31cR is YB, the inclination angle θ1 is tan θ1 = (YB−YA) / (XA + XB).
It is possible to ask for.
[0047]
Here, due to the similarity of triangles,
YA: XA = f: (CA-1) × P
Holds. If you expand this,
XA = (CA-1) * P * YA / f
It becomes. Here, CA is a pixel number corresponding to the contrast barycentric position of area A imaged on the sensor surface, l is a pixel number of the line sensor corresponding to the optical axis, P is a pixel pitch of the line sensor, and f is a focal length. . Similarly, LB is
LB = (CB−1) × P × YB / f
It can be expressed as Here, CB is a pixel number corresponding to the contrast barycentric position of area B imaged on the sensor surface. P and f are constants obtained at the design stage and the like, and these values are stored in the control circuit 5 in advance.
[0048]
The inclination angle θ2 of the screen 1 with respect to the base line length direction (vertical direction of the projector 2) of the line type passive distance measuring device 4 can be obtained by the same principle as described above.
[0049]
Therefore, when the control circuit 5 performs such calculation, the inclination angles θ1 and θ2 can be obtained.
[0050]
In this way, a simple tilt angle detection device using a line type passive distance measuring device used in a camera or the like can be realized.
[0051]
When the inclination angles θ1 and θ2 are obtained, the control circuit 5 outputs the obtained inclination angles θ1 and θ2 to the display driving unit 7, and the display driving unit 7 sets the horizontal and vertical inclination angles calculated by the control circuit 5. Based on this, the projection optical system 8 including the condenser lens is adjusted to correct the trapezoidal distortion of the projected image.
[0052]
In this example, the trapezoidal distortion of the projected image is optically corrected by adjusting the projection optical system 8 including the condenser lens based on the horizontal and vertical tilt angles calculated by the control circuit 5. Then, based on the horizontal and vertical inclination angles calculated by the control circuit 5 in the projection image generation unit 6, display data of an image having a trapezoidal distortion opposite to the projection video is generated, and the trapezoidal distortion of the projection image is electrically generated. You may make it correct | amend.
[0053]
In this manner, image distortion corresponding to the relative tilt angle between the projector and the screen can be realized with a simple configuration using a line-type passive distance measuring device used in a camera or the like.
[0054]
When the tilt angles θ1 and θ2 are obtained, the control circuit 5 stops the operations of the line type passive distance measuring devices 3 and 4 and ends the angle detection operation and the trapezoidal distortion correction operation.
[0055]
The control circuit 5 once obtains the inclination angles θ1 and θ2, and then operates the line-type passive distance measuring devices 3 and 4 again when a predetermined time elapses, and detects the inclination angles θ1 and θ2 again. The trapezoidal distortion correction operation may be performed again based on the tilt angles θ1 and θ2. In this way, since the distortion of the image is corrected intermittently, the distortion correction corresponding to the change can be automatically performed even if the installation condition of the screen or the projector changes.
[0056]
In each of the above examples, two line-type passive distance measuring devices are used to detect inclination angles in a plurality of different directions, and trapezoidal distortion correction is performed based on the respective detection results. An inclination angle in one direction may be detected using a type passive distance measuring device, and trapezoidal distortion correction may be performed based on the detected one inclination angle.
[0057]
In each of the above examples, two line-type passive distance measuring devices detect inclination angles in two directions, that is, a vertical direction and a horizontal direction as different directions. Not limited to the direction, it can be appropriately changed.
[0058]
In each of the above examples, the measurement target is a screen, but the measurement target is not limited to the screen and can be changed as appropriate.
[0059]
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, a simple tilt angle detection device that can use a line type passive distance measuring device used in a camera or the like, or a projector configuration that corrects trapezoidal distortion of a projected image according to the tilt angle with a screen. Simplification can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the principle of distance measurement of the line type passive distance measuring device of FIG. 1;
4 is a diagram showing a distance measurement principle of the line type passive distance measuring device of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a plurality of distance measurement calculation areas of a pair of line sensors 31c and 31d of the present example.
FIG. 6 is a diagram showing a tilt angle detection method of FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram showing a tilt angle detection method according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 1st line type passive ranging device 31a, 31b 1st pair of lenses 31c, 31d 1st line sensor 32 1st calculating part 4 2nd line type passive ranging device 41a, 41b 2nd A pair of lenses 41c and 41d Second line sensor 42 Second computing unit 5 First and second inclination angle calculating unit 6 Image distortion correcting unit 7 Image distortion correcting unit

Claims

A pair of first lenses arranged apart by a first baseline length; a first line sensor on which a pair of images of a measurement object is formed by the pair of first lenses; and the first A first line-type passive distance measuring device including a first calculation unit that performs distance calculation in a plurality of different directions based on the output of the line sensor;
  A first inclination angle calculation unit for calculating an inclination angle of the measurement object with respect to the first baseline length direction based on a calculation result of the first line-type passive distance measuring device;
  A pair of second lenses arranged apart by a second baseline length in a direction orthogonal to the first baseline length direction and the pair of second lenses form a pair of images of the measurement object. A second line-type passive distance measuring device comprising: a second line sensor that forms an image; and a second calculation unit that performs distance calculation in a plurality of different directions based on the output of the second line sensor;
  A second inclination angle calculation unit for calculating an inclination angle of the measurement object with respect to the second baseline length direction based on a calculation result of the second line type passive distance measuring device;
An angle detection device comprising:

2. The angle detection apparatus according to claim 1, wherein the measurement object is a screen on which an image is projected.

A projector for projecting an image formed based on an input video signal onto a screen, wherein the angle detection device according to claim 2 and the image on the screen are calculated based on an inclination angle calculated by the angle detection device. A projector comprising an image distortion correction unit for correcting distortion.

4. The angle detection device according to claim 3, wherein the angle detection device intermittently calculates an inclination angle of the screen with respect to the base line length direction, and the image distortion correction unit is on the screen based on the inclination angle calculated intermittently. A projector for correcting distortion of the image.