JP5192669B2

JP5192669B2 - Projector, position adjusting device, and position adjusting method

Info

Publication number: JP5192669B2
Application number: JP2006208162A
Authority: JP
Inventors: 健森本
Original assignee: NEC Display Solutions Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2026-07-31
Also published as: JP2008033116A

Description

本発明は、プロジェクタと、プロジェクタや映写機などの画像投射装置の位置を調整するための位置調整装置および位置調整方法とに関する。 The present invention relates to a projector, and a position adjusting device and a position adjusting method for adjusting the position of an image projection apparatus such as a projector or a projector.

従来のプロジェクタは、使用する際に投射画像のピント調整および投射画像の歪みの修正を手動で行う必要があった。ただし、ピント調整については、オートフォーカス機能を用いて自動的に行うことが可能なプロジェクタもある。オートフォーカス機能に必要な動作の一つに、対象物までの距離を測定するということがある。距離を測定するための測距装置については、様々な工夫がなされている。 When using a conventional projector, it is necessary to manually adjust the focus of the projection image and correct the distortion of the projection image. However, there is a projector that can automatically perform focus adjustment using an autofocus function. One of the operations required for the autofocus function is to measure the distance to the object. Various devices have been devised for the distance measuring device for measuring the distance.

例えば、対象物までの距離を複数回測定し、平均値を計算し、バラツキを判定し、バラツキに対応して装置の構成の一つである発光手段の発光出力を制御する測距装置が開示されている（特許文献1参照）。 For example, a distance measuring device that measures the distance to an object multiple times, calculates an average value, determines variation, and controls the light emission output of light emitting means, which is one of the device configurations, corresponding to the variation is disclosed. (See Patent Document 1).

一方、プロジェクタには、投射レンズの代わりにミラーから画像を投射し、壁やスクリーンなどの投射面までの距離が短い場所での使用に適している超短焦点プロジェクタがある。超短焦点プロジェクタはミラー投射方式を用いて画像を投射面に投射する。 On the other hand, as a projector, there is an ultra-short focus projector that projects an image from a mirror instead of a projection lens and is suitable for use in a place where a distance to a projection surface such as a wall or a screen is short. An ultra-short focus projector projects an image on a projection surface using a mirror projection method.

図１２は、短焦点プロジェクタで用いられているミラー投射方式を説明するための模式図である。 FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a mirror projection method used in a short focus projector.

図１２に示すように、超短焦点プロジェクタは、画像表示素子のＤＭＤ(ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ) １００から照射した画像をミラー１０１〜１０４に順に反射させて拡大し、ミラー１０４で反射させた画像を最終的に投射面に投射する。
特開平６−１６００８５号公報 As shown in FIG. 12, the ultra-short focus projector sequentially reflects and enlarges the images irradiated from the DMD (Digital Micromirror Device) 100 of the image display element to the mirrors 101 to 104, and the image reflected by the mirror 104 is finally obtained. Is projected onto the projection surface.
JP-A-6-160085

上述したように、投写画像のピント調整にオートフォーカス機能を用いれば、操作者はピント合わせを自分で行う必要はない。しかし、プロジェクタと投射面とが水平方向(鉛直方向に垂直な方向）に関して正対していない場合に起こる投写画像の歪みに対しては、操作者自身がプロジェクタの位置を変えて、プロジェクタを投射面に正対させなければならない。 As described above, if the autofocus function is used for adjusting the focus of the projected image, the operator does not need to perform the focusing himself. However, for distortions in the projected image that occur when the projector and the projection surface are not facing each other in the horizontal direction (perpendicular to the vertical direction), the operator himself changes the position of the projector and moves the projector to the projection surface. Must be directly facing.

図１３から１５はプロジェクタを投射面に正対させて画像を投射させた場合を示す図である。図１３は投射面とプロジェクタを横から見た図であり、図１４は上から見た図である。図１５は投射画像を示す図である。超短焦点プロジェクタが投射面と正対していると、図１５に示すように投射画像は、それぞれの辺が直線の長方形となる。 13 to 15 are diagrams showing a case where an image is projected with the projector facing the projection surface. FIG. 13 is a view of the projection surface and the projector as viewed from the side, and FIG. 14 is a view as viewed from above. FIG. 15 is a diagram showing a projected image. When the ultra-short focus projector faces the projection surface, the projection image becomes a rectangle with straight sides as shown in FIG.

続いて、プロジェクタが投射面と正対していない場合について説明する。図１６は投射面とプロジェクタを上から見た図であり、図１７は投射画像を示す図である。図１７に示す投射画像では、左端は直線になっているが、上端、下端および右端は線が歪んでいる。図には画像の内容を示していないが、画像そのものも右側にいくほど歪むことになる。画像の歪みは、プロジェクタから投射面までの距離がプロジェクタの左側と右側とで異なることで起こる。図１６に示す場合、その距離がプロジェクタの左側よりも右側の方が長くなっている。この距離の差が大きいほど画像の歪みが大きくなる。また、この距離の差が同じ場合、プロジェクタと正対する投射面までの距離が短いほど、画像の歪みが大きくなる。 Next, a case where the projector is not directly facing the projection surface will be described. FIG. 16 is a view of the projection surface and the projector as seen from above, and FIG. 17 is a view showing a projection image. In the projection image shown in FIG. 17, the left end is a straight line, but the upper end, the lower end, and the right end are distorted. Although the contents of the image are not shown in the figure, the image itself is distorted as it goes to the right side. Image distortion occurs when the distance from the projector to the projection surface differs between the left side and the right side of the projector. In the case shown in FIG. 16, the distance is longer on the right side than on the left side of the projector. The greater the difference in distance, the greater the image distortion. When the difference in distance is the same, the shorter the distance to the projection surface facing the projector, the greater the image distortion.

プロジェクタの左側および右側のそれぞれから投射面までの距離を同じにするには、微調整を必要とし、手動だと困難であるという問題がある。特に、投射面までの距離が短い場所で使用する場合、調整がさらに困難になるという問題がある。 In order to make the distance from the left and right sides of the projector to the projection surface the same, fine adjustment is required, and there is a problem that it is difficult if it is manual. In particular, when used in a place where the distance to the projection surface is short, there is a problem that adjustment becomes more difficult.

本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであり、手動で調整しなくても投射面と正対することが可能なプロジェクタ、位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a projector, a position adjusting device, and a position adjusting method that can face the projection surface without manual adjustment. Objective.

上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
本体と台座を備えるプロジェクタにおいて、
前記本体に設けられ、投射面に画像を投射する投射機構と、
前記本体に設けられ、さらに、該投射機構を挟んで左右方向に設けられ、前記投射面までの距離をそれぞれ測定するための第１および第２の測距センサと、
前記本体を前記台座の回転軸を中心に前記左右方向に回転させる回転機構部と、
前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて、前記第１および第２の測距センサから前記投射面までのそれぞれの距離である第１の距離と第２の距離を算出し、該算出された第１の距離と第２の距離との差が最小になるように前記回転機構部を制御する制御部と、を有し、前記第１の測距センサの測定方向と前記投射機構の投射軸とのなす第１の角度は前記左右方向に所定の広がり角度を持ち、前記第２の測距センサの測定方向と前記投射機構の投射軸とのなす第２の角度は、前記投射機構の投射軸に対して、前記第１の角度と前記左右方向に対称となる角度を持つ、プロジェクタが提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention,
In a projector having a main body and a pedestal,
A projection mechanism provided in the main body and projecting an image on a projection surface;
A first and a second distance measuring sensors provided in the main body, further provided in the left-right direction across the projection mechanism, for measuring the distance to the projection surface;
A rotation mechanism that rotates the main body in the left-right direction around the rotation axis of the pedestal;
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. , possess a control unit for the difference between the first and second distances issued the calculated controls the rotation mechanism so as to minimize, and the the measurement direction of the first distance measuring sensor The first angle formed by the projection axis of the projection mechanism has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the second angle formed by the measurement direction of the second distance measuring sensor and the projection axis of the projection mechanism is: A projector is provided that has an angle that is symmetrical to the first angle and the left-right direction with respect to a projection axis of the projection mechanism .

この場合、前記第１および第２の測距センサは、前記投射機構の光軸に対称に配置されるとともにこれらを結ぶ線が底面部と平行とされることとしてもよい。 In this case, the first and second distance measuring sensors may be arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection mechanism and a line connecting them may be parallel to the bottom surface portion.

また、前記回転機構部は、入力される第１の制御信号により前記本体を所定のステップ角で回転させて、前記投射面への画像投射角度を変化させることにより、前記第１および第２の距離を変化させ、
前記制御部は、前記第１の制御信号を前記回転機構部に送信し、前記回転機構部が前記本体を前記ステップ角だけ回転させる度に前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて前記第１の距離と前記第２の距離を算出し、これらの距離の差が最小になる回転角に前記本体を回転させることとしてもよい。 In addition, the rotation mechanism unit rotates the main body at a predetermined step angle in accordance with the input first control signal, and changes the image projection angle on the projection surface, whereby the first and second Change the distance,
The control unit transmits the first control signal to the rotation mechanism unit, and each time the rotation mechanism unit rotates the main body by the step angle, the detection contents of the first and second ranging sensors are detected. Based on this, the first distance and the second distance may be calculated, and the main body may be rotated to a rotation angle at which a difference between these distances is minimized .

また、記憶部を備え、前記制御部は、
前記回転機構部が前記本体を回転させる度に、前記回転機構部の回転角と、該回転角における前記第１および第２の距離を示すデータを前記記憶部に格納し、これらのデータに示される距離の差が最小になる回転角を前記データから検索することとしてもよい。 In addition, a storage unit, the control unit,
Each time the rotation mechanism unit rotates the main body , data indicating the rotation angle of the rotation mechanism unit and the first and second distances at the rotation angle are stored in the storage unit, and are shown in these data. The rotation angle that minimizes the difference in the distance to be detected may be retrieved from the data.

また、前記本体は、入力される第２の制御信号により前記投射機構を駆動させて画像のピントを合わせるフォーカス調整部を備え、
前記制御部は、
前記第１および第２の距離の差が最小になる回転角に前記本体を回転させた後、該回転角における前記第１の距離、または第２の距離に基づいて画像のピントを合わせる対象となる距離を算出し、該距離に基づく前記第２の制御信号を前記フォーカス調整部に送信することとしてもよい。 In addition, the main body includes a focus adjustment unit that drives the projection mechanism by an input second control signal to adjust the focus of the image,
The controller is
An object to which an image is focused based on the first distance or the second distance at the rotation angle after the main body is rotated to a rotation angle at which the difference between the first and second distances is minimized. May be calculated, and the second control signal based on the distance may be transmitted to the focus adjustment unit.

本発明の別の態様によれば、画像投射装置を搭載できる位置調整台と、前記位置調整台を回転させるための回転軸と、を備える位置調整装置において、
前記位置調整台に設けられ、さらに、前記回転軸を挟んで左右方向に設けられ、前記画像投射装置から画像が投射される投射面までの距離をそれぞれ測定するための第１および第２の測距センサと、
前記位置調整台を前記回転軸を中心に前記左右方向に回転させる回転機構部と、
前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて、前記第１および第２の測距センサから前記投射面までのそれぞれの距離である第１の距離と第２の距離を算出し、該算出された第１の距離と第２の距離との差が最小になるように前記回転機構部を制御する制御部と、を有し、前記第１の測距センサの測定方向と前記画像投射装置の投射軸とのなす第１の角度は、前記左右方向に所定の広がり角度を持ち、前記第２の測距センサの測定方向と前記画像投射装置の投射軸とのなす第２の角度は、前記画像投射装置の投射軸に対して、前記第１の角度と前記左右方向に対称となる角度を持つように、前記第１および第２の測距センサが配置されている、位置調整装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, in a position adjusting device comprising a position adjusting table on which an image projection device can be mounted, and a rotating shaft for rotating the position adjusting table,
First and second measurements are provided on the position adjustment table, and are provided in the left-right direction across the rotation axis to measure the distance from the image projection device to the projection surface on which the image is projected. A distance sensor;
A rotation mechanism that rotates the position adjustment table in the left-right direction around the rotation axis;
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. , possess a control unit for the difference between the first and second distances issued the calculated controls the rotation mechanism so as to minimize, and the the measurement direction of the first distance measuring sensor The first angle formed by the projection axis of the image projection apparatus has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the second angle formed by the measurement direction of the second distance measuring sensor and the projection axis of the image projection apparatus. The position at which the first and second distance measuring sensors are arranged so that the angle is symmetrical with respect to the projection axis of the image projection apparatus in the left-right direction with respect to the first angle. An adjustment device is provided.

この場合、前記第１および第２の測距センサは、前記回転軸に対称に配置されるとともにこれらを結ぶ線が前記画像投射装置の底面部と平行とされることとしてもよい。
また、前記回転機構部は、入力される第１の制御信号により前記位置調整台を所定のステップ角で回転させて、前記投射面への画像投射角度を変化させることにより、前記第１および第２の距離を変化させ、
前記制御部は、前記第１の制御信号を前記回転機構部に送信し、前記回転機構部が前記位置調整台を前記ステップ角だけ回転させる度に前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて前記第１の距離と前記第２の距離を算出し、これらの距離の差が最小になる回転角に前記位置調整台を回転させることとしてもよい。 In this case, the first and second distance measuring sensors may be arranged symmetrically with respect to the rotation axis , and a line connecting them may be parallel to the bottom surface of the image projection apparatus.
In addition, the rotation mechanism unit rotates the position adjustment table at a predetermined step angle in response to the input first control signal, thereby changing the image projection angle on the projection surface, whereby the first and first Change the distance of 2,
The control unit transmits the first control signal to the rotation mechanism unit, and each time the rotation mechanism unit rotates the position adjustment table by the step angle, the detection of the first and second ranging sensors. The first distance and the second distance may be calculated based on the contents, and the position adjustment table may be rotated to a rotation angle that minimizes the difference between these distances.

また、記憶部を備え、前記制御部は、
前記回転機構部が前記位置調整台を回転させる度に、前記回転機構部の回転角と、該回転角における前記第１および第２の距離を示すデータを前記記憶部に格納し、これらのデータに示される距離の差が最小になる回転角を前記データから検索することとしてもよい。 In addition, a storage unit, the control unit,
Each time the rotation mechanism unit rotates the position adjustment table, the storage unit stores data indicating the rotation angle of the rotation mechanism unit and the first and second distances at the rotation angle. the rotational angle difference becomes a minimum distance may be retrieved from the data shown in.

本発明のさらに別の態様によれば、本体と台座を備えるプロジェクタの位置調整方法であって、
前記本体に、投射面に画像を投射する投射機構を設け、さらに、前記投射面までの距離をそれぞれ測定するための第１および第２の測距センサを、該投射機構を挟んで左右方向に設け、
前記本体を前記台座の回転軸を中心に前記左右方向に回転させる回転機構部を設け、
前記第１の測距センサの測定方向と前記投射機構の投射軸とのなす第１の角度は、前記左右方向に所定の広がり角度を持ち、前記第２の測距センサの測定方向と前記投射機構の投射軸とのなす第２の角度は、前記投射機構の投射軸に対して、前記第１の角度と前記左右方向に対称となる角度を持つように、前記第１および第２の測距センサを配置し、
前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて、前記第１および第２の測距センサから前記投射面までのそれぞれの距離である第１の距離と第２の距離を算出し、該算出された第１の距離と第２の距離との差が最小になるように前記回転機構部を制御する位置調整方法が提供される。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a projector position adjustment method including a main body and a pedestal,
The main body is provided with a projection mechanism for projecting an image on the projection surface, and further, first and second distance measuring sensors for measuring the distance to the projection surface are arranged in the left-right direction across the projection mechanism. Provided,
A rotation mechanism for rotating the main body in the left-right direction around the rotation axis of the pedestal;
The first angle formed by the measurement direction of the first distance sensor and the projection axis of the projection mechanism has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the measurement direction of the second distance sensor and the projection The second angle formed by the projection axis of the mechanism is symmetric with respect to the projection axis of the projection mechanism in the left-right direction with respect to the first angle. Place the distance sensor,
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. There is provided a position adjustment method for controlling the rotation mechanism so that the difference between the calculated first distance and the second distance is minimized.

この場合、前記第１および第２の測距センサは、前記投射機構の光軸に対称に配置されるとともにこれらを結ぶ線が前記プロジェクタの底面部と平行とされることとしてもよい。 In this case, the first and second distance measuring sensors may be arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection mechanism, and a line connecting them may be parallel to the bottom surface of the projector .

また、前記回転機構部は、入力される第１の制御信号により前記本体を所定のステップ角で回転させて、前記投射面への画像投射角度を変化させることにより、前記第１および第２の距離を変化させ、
前記第１の制御信号を前記回転機構部に送信し、前記回転機構部が前記本体を前記ステップ角だけ回転させる度に前記第１および第２の測距センサの検出内容に基づいて前記第１の距離と前記第２の距離を算出し、これらの距離の差が最小になる回転角に前記本体を回転させることとしてもよい。 In addition, the rotation mechanism unit rotates the main body at a predetermined step angle in accordance with the input first control signal, and changes the image projection angle on the projection surface, whereby the first and second Change the distance,
The first control signal is transmitted to the rotation mechanism unit, and the rotation mechanism unit rotates the main body by the step angle, based on the detection contents of the first and second ranging sensors. And the second distance may be calculated, and the main body may be rotated to a rotation angle at which the difference between these distances is minimized .

また、前記本体が回転する度に、前記回転角と、該回転角における前記第１および第２の距離を示すデータを保存し、これらのデータに示される距離の差が最小になる回転角を前記データから検索することとしてもよい。 Further, every time the body is rotated, a front Kikai rotation angle, the data indicating the first and second distance in the rotation angle stored, the rotation difference of the distances shown in these data is minimized The corner may be searched from the data.

本発明によれば、２つの測距センサを、これらを結ぶ線が底面部と平行とし（装置本体の底面部からの高さを同じとする）、各測距センサを投射画像の光軸に対して対称となる位置に設けた場合、水平方向を上端または下端とする一般的な画像投射が行われているときには、各測距センサ１２、１３の投射面側における測定位置を結ぶ線は投射画像の上端や下端と平行となる。また、測距値がほぼ等しいと見なされる所定範囲内の投射画像は、歪みが小さく、水平方向に関して正対しているときの投射画像とほぼ同じ形になる。 According to the present invention, two distance measuring sensors are arranged such that the line connecting them is parallel to the bottom surface (the height from the bottom surface of the apparatus main body is the same), and each distance measuring sensor is placed on the optical axis of the projected image. When provided at a position that is symmetrical with respect to the horizontal direction, when general image projection is performed with the horizontal direction as the upper end or the lower end, a line connecting the measurement positions on the projection surface side of the distance measuring sensors 12 and 13 is projected. Parallel to the top and bottom edges of the image. In addition, a projected image within a predetermined range in which the distance measurement values are considered to be substantially equal has a small distortion and has substantially the same shape as the projected image when facing in the horizontal direction.

本発明では、投射機構の光軸に対称に配置された２つの測距センサから投射面までのそれぞれの距離が同じになる位置に投射機構を回転させるため、手動で調整しなくてもプロジェクタを投射面と正対させることが可能である。また、手動では困難であった、プロジェクタの左側および右側の両方を投射面と同じ距離にするための微調整がプロジェクタ自身で行われるため、操作者の労力が軽減する。 In the present invention, since the projection mechanism is rotated to a position where the distances from the two distance measuring sensors arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection mechanism to the projection surface are the same, the projector is not adjusted manually. It is possible to face the projection surface. Further, since the projector itself performs fine adjustment to make both the left side and the right side of the projector the same distance as the projection surface, which is difficult manually, the labor of the operator is reduced.

本発明のプロジェクタは、投射面までの距離を測定するための２つの測距センサと、測定された距離の差が所定の範囲内の位置に投射機構を回転させる回転機構とを設けたことを特徴とする。 The projector of the present invention includes two distance measuring sensors for measuring the distance to the projection surface, and a rotation mechanism for rotating the projection mechanism to a position where the difference between the measured distances is within a predetermined range. Features.

本実施例のプロジェクタの構成を説明する。 The configuration of the projector of this embodiment will be described.

図１は、本実施例のプロジェクタの一構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a projector according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施例のプロジェクタは、プロジェクタ本体１とプロジェクタ本体１を垂直軸を中心にプロジェクタ本体１を回転させるための台座２とを有する構成である。 As shown in FIG. 1, the projector according to the present embodiment has a configuration including a projector main body 1 and a pedestal 2 for rotating the projector main body 1 around a vertical axis.

プロジェクタ本体１は、プロジェクタ本体１を動作させるための複数のボタンが設けられた操作部１１と、投射面までの距離を測定するための測距センタ１２、１３と、プロジェクタ本体１が回転した角度および測距センサ１２、１３のそれぞれの検出内容に基づいて算出される距離のデータを格納するための記憶部１４と、プロジェクタ本体１を回転させる動作およびフォーカス動作を制御する制御部１５と、ミラー投射方式で投射する投射機構２１と、制御部１５からの制御信号に応じて投射機構２１を動かしてフォーカス位置を調整するフォーカス調整部２２と、垂直軸を中心にプロジェクタ本体1を回転させるための回転機構部とを有する。 The projector main body 1 includes an operation unit 11 provided with a plurality of buttons for operating the projector main body 1, distance measuring centers 12 and 13 for measuring the distance to the projection surface, and an angle at which the projector main body 1 is rotated. And a storage unit 14 for storing data of distances calculated based on the detection contents of the distance measuring sensors 12 and 13, a control unit 15 for controlling the operation of rotating the projector body 1 and the focus operation, and a mirror A projection mechanism 21 that projects in a projection method, a focus adjustment unit 22 that adjusts the focus position by moving the projection mechanism 21 in accordance with a control signal from the control unit 15, and a projector main body 1 for rotating the projector body 1 about the vertical axis A rotation mechanism.

回転機構部は、制御部１５との間でプロジェクタ本体１の回転角度に関する信号を送受信し、プロジェクタ本体１の回転角度を調整するモータ制御部１８と、モータ制御部１８の制御に応じて回転するモータ１９と、モータ１９の回転数に応じて台座２上を回転しながら円運動する歯車２０とを有する。 The rotation mechanism unit transmits and receives a signal related to the rotation angle of the projector main body 1 to and from the control unit 15, and rotates according to the control of the motor control unit 18 and the motor control unit 18 that adjusts the rotation angle of the projector main body 1. A motor 19 and a gear 20 that moves circularly while rotating on the base 2 according to the number of rotations of the motor 19 are provided.

操作部１１に設けられた複数のボタンの中には、投射面と正対する機能を動作させるための正対調整ボタンが含まれる。 The plurality of buttons provided on the operation unit 11 include a facing adjustment button for operating a function facing the projection surface.

測距センサ１２および測距センサ１３について説明する。 The distance sensor 12 and the distance sensor 13 will be described.

図１に示すように、プロジェクタ本体１から投射面に向かって、左側に測距センサ１２が設けられ、右側に測距センサ１３が設けられている。測距センサ１２、１３は、配置されている位置が異なるだけでその構成および動作は同じである。図２は、測距センサ１２、１３の一例を示す模式図である。 As shown in FIG. 1, a distance measuring sensor 12 is provided on the left side and a distance measuring sensor 13 is provided on the right side from the projector body 1 toward the projection surface. The distance measuring sensors 12 and 13 have the same configuration and operation except for the positions where they are arranged. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the distance measuring sensors 12 and 13.

図２に示すように測距センサ１２、１３は、発光デバイス２０１と、受像デバイス２０２とを有する。発光デバイス２０１は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）またはレーザを発光素子とする構成である。一方、受像デバイス２０２は、撮像素子であるＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサおよびＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ、ならびに位置検出素子であるＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）のうちいずれか一つの素子を含む構成である。 As shown in FIG. 2, the distance measuring sensors 12 and 13 include a light emitting device 201 and an image receiving device 202. The light emitting device 201 has a configuration in which an LED (Light Emitting Diode) or a laser is used as a light emitting element. On the other hand, the image receiving device 202 includes any one of a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, and a PSD (Position Sensitive Detector) as a position detection element. It is the composition which includes.

測距センサ１２、１３の動作を説明する。制御部１５が発光デバイス２０１を発光させると、発光デバイス２０１から出力された光が投射面で反射され、受像デバイス２０２に検出される。このとき、投射面との距離に応じて、受像デバイス２０２の受光する位置が異なる。図２に示すように投射面２０５の場合、受光ポイント２０３に検出される。一方、投射面２０６の場合、受光ポイント２０４に検出される。また、受像デバイス２０２は、受光したポイントに対応して出力電圧が決定される。そして、その出力電圧を示す電気信号を制御部１５に送信する。受像デバイス２０２の受光した位置に応じて出力電圧が決まる特性を利用して、測距センサ１２、１３から出力される電気信号に基づいて、プロジェクタから投射面までの距離を測定することが可能となる。 The operation of the distance measuring sensors 12 and 13 will be described. When the control unit 15 causes the light emitting device 201 to emit light, the light output from the light emitting device 201 is reflected by the projection surface and detected by the image receiving device 202. At this time, the light receiving position of the image receiving device 202 differs depending on the distance from the projection surface. In the case of the projection surface 205 as shown in FIG. On the other hand, in the case of the projection surface 206, the light receiving point 204 is detected. The image receiving device 202 determines an output voltage corresponding to the received point. Then, an electric signal indicating the output voltage is transmitted to the control unit 15. It is possible to measure the distance from the projector to the projection plane based on the electrical signal output from the distance measuring sensors 12 and 13 by using the characteristic that the output voltage is determined according to the position where the image receiving device 202 receives light. Become.

続いて、測距センサ１２、１３の配置条件について説明する。 Subsequently, the arrangement conditions of the distance measuring sensors 12 and 13 will be described.

図３は、測距センサ１２、１３のそれぞれを配置する位置を示した模式図である。なお、投射光３０１の投射光軸３０２に対する水平方向への広がりの角度θ₀は、予め光学的に設計され、決められている。測距センサ１２と測距センサ１３とは、図３に示すように、投射光軸３０２に対して左右対称となるように配置されている。さらに、測距センサ１２の発光デバイスから出力される発光路３０３および測距センサ１３の発光デバイスから出力される発光路３０４のそれぞれの投射光軸３０２に対する角度が角度θ₀になるように、測距センサ１２、１３が配置されている。 FIG. 3 is a schematic diagram showing positions where the distance measuring sensors 12 and 13 are arranged. The angle θ ₀ of the horizontal spread of the projection light 301 with respect to the projection optical axis 302 is optically designed and determined in advance. As shown in FIG. 3, the distance measuring sensor 12 and the distance measuring sensor 13 are arranged so as to be symmetrical with respect to the projection optical axis 302. Further, the light emitting path 303 output from the light emitting device of the distance measuring sensor 12 and the light emitting path 304 output from the light emitting device of the distance measuring sensor 13 are measured so that the angles with respect to the projection optical axis 302 are the angle θ _0. Distance sensors 12 and 13 are arranged.

測距センサ１２、１３が投射面までの距離を測定する際の投射面側の位置について説明する。 The position on the projection surface side when the distance measuring sensors 12 and 13 measure the distance to the projection surface will be described.

図４は、測距センサ１２、１３それぞれが距離を測定する際の投射面側の位置を示したものである。図４に示すように、投射画像４０１は、左端および右端を鉛直方向に平行かつ同じ長さで、上端および下端を水平方向にかつ同じ長さの長方形になる場合とする。この場合、測距センサ１２の測定位置のポイント４０２は、投射画像４０１の左辺と右辺のそれぞれの中点を通る中心線４０５上で、かつ投射画像４０１の左側で、かつ投射画像４０１の外側になる。一方、測距センサ１３の測定位置のポイント４０３は、中心線４０５上で、かつ投射画像４０１の右側で、かつ投射画像４０１の外側になる。これにより、測距センサ１２、１３の測距値が同じとき、プロジェクタ本体１は投射面と正対する。また、測距値がほぼ等しいと見なせる所定範囲内の投射画像は、歪みが小さく、正対しているときの投射画像とほぼ同じ形になる。 FIG. 4 shows the position on the projection surface side when the distance measuring sensors 12 and 13 each measure the distance. As shown in FIG. 4, it is assumed that the projected image 401 is a rectangle having a left end and a right end parallel to the vertical direction and the same length, and an upper end and a lower end in the horizontal direction and the same length. In this case, the point 402 of the measurement position of the distance measuring sensor 12 is on the center line 405 passing through the midpoints of the left side and the right side of the projection image 401, on the left side of the projection image 401, and outside the projection image 401. Become. On the other hand, the point 403 of the measurement position of the distance measuring sensor 13 is on the center line 405, on the right side of the projection image 401, and outside the projection image 401. Thereby, when the distance measurement values of the distance sensors 12 and 13 are the same, the projector main body 1 faces the projection surface. In addition, a projected image within a predetermined range in which the distance measurement values can be regarded as substantially equal has a small distortion and has substantially the same shape as the projected image when facing the front.

なお、投射画像の鉛直方向および水平方向のサイズは、予め光学的に設計され、決められている。 Note that the vertical and horizontal sizes of the projected image are optically designed and determined in advance.

制御部１５は、プログラムにしたがって所定の処理を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１６と、プログラムを格納するためのメモリ１７とを有する。 The control unit 15 includes a CPU (Central Processing Unit) 16 that performs predetermined processing according to a program, and a memory 17 that stores the program.

ＣＰＵ１６は操作部１１の正対調整ボタンが押されると、測距センサ１２、１３のそれぞれの発光デバイスを発光させる。そして、測距センサ１２、１３のそれぞれの受像デバイスの検出内容に基づいて測距センサ１２、１３のそれぞれの投射面までの距離を算出する。そして、算出した距離とその距離に対応するプロジェクタ本体１が回転する角度である回転角とを記憶部１４に格納する。このとき、回転角は本実施例のプロジェクタが最初に設置された場所における投射光軸の投射面方向の角度を０度とし、０度に対して左回りの角を負の角度とし、右回り（時計回り）の角度を正の角度とする。 When the facing adjustment button of the operation unit 11 is pressed, the CPU 16 causes the light emitting devices of the distance measuring sensors 12 and 13 to emit light. Then, the distances to the projection surfaces of the distance measuring sensors 12 and 13 are calculated based on the detection contents of the image receiving devices of the distance measuring sensors 12 and 13, respectively. Then, the calculated distance and the rotation angle that is the angle at which the projector main body 1 rotates corresponding to the distance are stored in the storage unit 14. At this time, the rotation angle is set to 0 degree in the direction of the projection surface of the projection optical axis at the place where the projector of the present embodiment is first installed, and the counterclockwise angle with respect to 0 degree is set to a negative angle, and clockwise. The (clockwise) angle is a positive angle.

また、回転角の測定範囲である測定範囲角および測定範囲角内で測距センサ１２、１３が段階的に測距する所定の角度であるステップ角は、予め設定されている。ステップ角は、１０度未満で任意の値に設定する。ステップ角が小さいほど、距離のデータを多く取得できるが、測定が終了するまでの時間が長くなる。 In addition, a measurement range angle that is a measurement range of the rotation angle and a step angle that is a predetermined angle that the distance measurement sensors 12 and 13 measure in a stepwise manner within the measurement range angle are set in advance. The step angle is set to an arbitrary value less than 10 degrees. As the step angle is smaller, more distance data can be acquired, but the time until the measurement is completed becomes longer.

続いてＣＰＵ１６は、回転角を示す制御信号をモータ制御部１８に送信する。その後、モータ制御部１８からプロジェクタ本体１を指定された回転角に回転させたことを示す信号を受信すると、再び測距センサ１２、１３のそれぞれの発光デバイスを発光させる。測距が終了すると、測距センサ１２、１３の投射面までのそれぞれの距離が同じになる、または、ほぼ等しいと見なされる所定範囲内の角度を記憶部１４の中から検索する。そして、プロジェクタ本体１がその角度に回転するようにモータ制御部１８に制御信号を送信する。 Subsequently, the CPU 16 transmits a control signal indicating the rotation angle to the motor control unit 18. Thereafter, when a signal indicating that the projector main body 1 has been rotated to the specified rotation angle is received from the motor control unit 18, the light emitting devices of the distance measuring sensors 12 and 13 are caused to emit light again. When the distance measurement is completed, the storage unit 14 is searched for an angle within a predetermined range in which the distances to the projection surfaces of the distance measurement sensors 12 and 13 are the same or substantially equal. Then, a control signal is transmitted to the motor control unit 18 so that the projector main body 1 rotates at that angle.

記憶部１４には、測距センサ１２、１３の検出内容に基づいて算出されるそれぞれの距離のデータと、これらの距離が測定されたときの回転角のデータが格納される。 The storage unit 14 stores distance data calculated based on detection contents of the distance measuring sensors 12 and 13 and rotation angle data when these distances are measured.

また、ＣＰＵ１６は、プロジェクタ本体１が測距センサ１２、１３の投射面までのそれぞれの距離が同じ、またはほぼ等しいとみなせる所定範囲内の位置になる角度に回転すると、フォーカスの対象となる距離を算出し、その距離に基づく制御信号をフォーカス調整部２２へ送信する。 In addition, when the projector body 1 is rotated to an angle at which the projector body 1 is positioned within a predetermined range in which the distances to the projection surfaces of the distance measuring sensors 12 and 13 are the same or substantially equal, the distance to be focused is determined. The control signal based on the distance is calculated and transmitted to the focus adjustment unit 22.

投射機構２１は、従来の短焦点プロジェクタと同様に図１２に示したＤＭＤ１００と、ミラー１０１〜１０４とを有する。ＤＭＤ１００から順に光線を反射し、画像を拡大し、最終的にミラー１０４が投射面に投射する。また、本実施例では、ミラー１０３は、光軸に対して前後に移動可能な機構を有する。この機構を用いて、ミラー１０４から投射される投射画像のフォーカス位置を調整する。 The projection mechanism 21 includes the DMD 100 shown in FIG. 12 and mirrors 101 to 104 as in the conventional short focus projector. Light rays are sequentially reflected from the DMD 100 to enlarge the image, and finally the mirror 104 projects onto the projection surface. In this embodiment, the mirror 103 has a mechanism that can move back and forth with respect to the optical axis. Using this mechanism, the focus position of the projection image projected from the mirror 104 is adjusted.

フォーカス調整部２２は、ミラー１０３の移動を行うためのモータ（不図示）を有し、ＣＰＵ１６からの制御信号に応じてモータを駆動する。 The focus adjustment unit 22 has a motor (not shown) for moving the mirror 103 and drives the motor according to a control signal from the CPU 16.

なお、投射機構２１は、一般的な投射レンズを用いてもよい。この場合、フォーカス調整部２２は、投射レンズ内のフォーカスレンズを移動させるためのモータを有し、ＣＰＵ１６からの制御信号に応じてモータを駆動する。 The projection mechanism 21 may use a general projection lens. In this case, the focus adjustment unit 22 has a motor for moving the focus lens in the projection lens, and drives the motor in accordance with a control signal from the CPU 16.

図５は、プロジェクタ本体１と台座２との接続の一例を示す模式図である。また図６は、プロジェクタ本体１の回転動作を説明するための模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of connection between the projector main body 1 and the pedestal 2. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the rotation operation of the projector body 1.

台座２は、図５に示すように、その中心と垂直軸を介してプロジェクタ本体１と接続されている。また、図６に示すように、歯車２０の回転経路になる回転用ガイドが、台座２の上部に垂直軸を中心とする円形で設けられている。垂直軸は、台座２およびプロジェクタ本体１それぞれの中心に位置し、プロジェクタ本体１が回転するときの回転軸となる。なお、回転方向は、図６に左回りで示しているが、右回りでもよい。 As shown in FIG. 5, the pedestal 2 is connected to the projector main body 1 via the center and a vertical axis. Further, as shown in FIG. 6, a rotation guide serving as a rotation path of the gear 20 is provided in a circular shape around the vertical axis at the upper portion of the base 2. The vertical axis is located at the center of each of the pedestal 2 and the projector main body 1 and serves as a rotation axis when the projector main body 1 rotates. Although the rotation direction is shown in the counterclockwise direction in FIG. 6, it may be clockwise.

次に、本実施例のプロジェクタの動作について説明する。 Next, the operation of the projector of this embodiment will be described.

図７は、本実施例のプロジェクタの動作手順を示すフローチャートである。ここでは、測定範囲角を−４０度と＋４０度との間にする。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the projector according to the present embodiment. Here, the measurement range angle is between −40 degrees and +40 degrees.

本実施形態のプロジェクタが任意の台上に配置され、操作部１１の正対調整ボタンが押されると、ＣＰＵ１６は、回転角度が初期状態の０度において投射面までの距離を測定するために、測距センサ１２および測距センサ１３のそれぞれの発光デバイスを発光させる。そして、測距センサ１２および測距センサ１３それぞれの受像デバイスから検出した内容に基づき投射面までの距離をそれぞれ算出する（ステップ１００１）。投射面側の測定する位置は、図３で説明したように、投射画像に対して予め設定されており、測距センサ１２はポイント４０２を測定し、測距センサ１３はポイント４０３を測定する。 When the projector according to the present embodiment is placed on an arbitrary table and the facing adjustment button of the operation unit 11 is pressed, the CPU 16 measures the distance to the projection surface when the rotation angle is 0 degrees in the initial state. The light emitting devices of the distance measuring sensor 12 and the distance measuring sensor 13 are caused to emit light. Then, the distance to the projection surface is calculated based on the contents detected from the image receiving devices of the distance measuring sensor 12 and the distance measuring sensor 13 (step 1001). As described with reference to FIG. 3, the position to be measured on the projection surface side is preset with respect to the projection image. The distance measuring sensor 12 measures the point 402 and the distance measuring sensor 13 measures the point 403.

２つのセンサのそれぞれの投射面までの距離を算出すると、プロジェクタ本体１の回転角およびその回転角における測距センサ１２、１３のそれぞれの投射面までの距離を示すデータを記憶部１４に格納する（ステップ１００２）。 When the distances to the respective projection surfaces of the two sensors are calculated, data indicating the rotation angle of the projector body 1 and the distances to the respective projection surfaces of the distance measuring sensors 12 and 13 at the rotation angle is stored in the storage unit 14. (Step 1002).

ＣＰＵ１６は、所定のステップ角でプロジェクタ本体１を回転させるようにモータ制御部１８に制御信号を送信する。モータ制御部１８は、制御信号に応じてモータ１９の動作制御を行う。モータ１９が回転すると、歯車２０が台座２の回転用ガイド上を移動し、プロジェクタ本体１は所定のステップ角だけ回転する。 The CPU 16 transmits a control signal to the motor control unit 18 so as to rotate the projector main body 1 at a predetermined step angle. The motor control unit 18 controls the operation of the motor 19 according to the control signal. When the motor 19 rotates, the gear 20 moves on the rotation guide of the base 2, and the projector body 1 rotates by a predetermined step angle.

ステップ１００１およびステップ１００２の動作を、測定範囲角でプロジェクタ本体１を所定のステップ角だけ回転させるたびに行う（ステップ１００３）。上記測定範囲角において距離の測定が全て終了すると、ステップ１００４に進む。 Steps 1001 and 1002 are performed every time the projector body 1 is rotated by a predetermined step angle within the measurement range angle (step 1003). When all the distance measurements are completed at the measurement range angle, the process proceeds to step 1004.

図８は、ステップ１００３で測定が全て終了したときに記憶部に格納されたデータをグラフ化したものである。図８に示すように、横軸をプロジェクタ本体１の回転角とし、縦軸を測距センサ１２、１３の投射面までのそれぞれの距離とする。縦軸の距離は、横軸との接点に近いほど大きい値となり、反対に接点から離れるほど小さい値となる。ＣＰＵ１６は、測距が終了すると、図８に示す測距センサ１２、１３の投射面までのそれぞれの距離が同じになる正対ポイント８０１、またはほぼ等しいと見なされる所定範囲内の位置を検索して特定する（ステップ１００４）。なお、ここでは測定範囲角を−４０度から４０度までに限定しているが、−１８０度から１８０度までの範囲で任意に設定できるものとする。 FIG. 8 is a graph of the data stored in the storage unit when all the measurements are completed in step 1003. As shown in FIG. 8, the horizontal axis is the rotation angle of the projector body 1, and the vertical axis is the distance to the projection surface of the distance measuring sensors 12 and 13. The distance on the vertical axis increases as the distance from the contact point with the horizontal axis increases, and decreases as the distance from the contact point increases. When the distance measurement is completed, the CPU 16 searches for a facing point 801 where the distances to the projection surfaces of the distance measurement sensors 12 and 13 shown in FIG. 8 are the same, or a position within a predetermined range that is considered to be substantially equal. (Step 1004). Although the measurement range angle is limited to -40 degrees to 40 degrees here, it can be arbitrarily set within the range of -180 degrees to 180 degrees.

位置が特定されると、回転機構部がプロジェクタ本体１をその位置に回転させる（ステップ１００５）。なお、ステップ１００４の動作は、プロジェクタ本体１がステップ角に回転するたびに行ってもよい。この場合、回転の途中で正対ポイント８０１になれば直ちにステップ１００５に進み、測定範囲角における全てのステップ角について測距する必要がなく、プロジェクタを投射面に正対させるのにかかる時間を短縮できる。 When the position is specified, the rotation mechanism unit rotates the projector body 1 to that position (step 1005). The operation of step 1004 may be performed every time the projector body 1 rotates to the step angle. In this case, if the facing point 801 is reached in the middle of the rotation, the process immediately proceeds to step 1005, and it is not necessary to measure the distance for all the step angles in the measurement range angle, thereby shortening the time required for the projector to face the projection surface. it can.

プロジェクタ本体１はステップ１００５の位置に回転すると、オートフォーカス動作を実施する（ステップ１００６）。 When the projector body 1 rotates to the position of step 1005, an autofocus operation is performed (step 1006).

次に、フォーカス調整の動作について説明する。ここでは、プロジェクタ本体１は、正対ポイント８０１の回転角に位置している場合とする。 Next, the focus adjustment operation will be described. Here, it is assumed that the projector body 1 is located at the rotation angle of the directly facing point 801.

図９はフォーカス動作を説明するための図である。図９に示すように、正対ポイント８０１における測距センサ１２または測距センサ１３から投射面までの距離は、投射機構２１の光軸に対し角度θ₀傾いており、角度θ₀を有する直角三角形の斜辺の長さがその距離に相当する。この距離は、測距センサ１２、１３の検出内容に基づいて算出された距離であることから、以下では、測定距離と称する。 FIG. 9 is a diagram for explaining the focus operation. As shown in FIG. 9, the distance from the distance sensor 12 or the distance measuring sensor 13 in the facing point 801 to the projection surface is inclined angle theta ₀ with respect to the optical axis of the projection mechanism 21, a right angle with an angle theta ₀ The length of the hypotenuse of the triangle corresponds to the distance. Since this distance is a distance calculated based on the detection contents of the distance measuring sensors 12 and 13, it is hereinafter referred to as a measurement distance.

図９に示すように、プロジェクタ本体１を投射面に正対ポイント８０１に回転させたときのプロジェクタ本体１から投射面までの距離を、投射面の画像のピントを合わせるためのフォーカス調整対象距離とする。フォーカス調整対象距離は、ステップ１００３の検索により特定した正対ポイント８０１における測定距離と、角度θ₀をとを用いて以下の式で算出される。 As shown in FIG. 9, the distance from the projector main body 1 to the projection plane when the projector main body 1 is rotated to the point 801 facing the projection plane is the focus adjustment target distance for focusing the image on the projection plane. To do. The focus adjustment target distance is calculated by the following expression using the measurement distance at the directly facing point 801 identified by the search in step 1003 and the angle θ ₀ .

フォーカス調整対象距離＝測定距離×Ｃｏｓθ₀・・・・・（１）
Ｃｏｓθ₀の値は、ＣＰＵ１６が実行するためのプログラムに予め定数として記述されている。また、そのプログラムには、フォーカス調整対象距離の任意の値に対して投射面の画像のピントを合わせるために、フォーカス調整対象距離に対応してミラー１０３の位置を算出するための式が記述されている。 Focus adjustment target distance = measurement distance x Cosθ ₀ (1)
The value of Cosθ ₀ is described as a constant in advance in a program to be executed by the CPU 16. In addition, the program describes an expression for calculating the position of the mirror 103 corresponding to the focus adjustment target distance in order to focus the image on the projection surface with an arbitrary value of the focus adjustment target distance. ing.

制御部１５は、プロジェクタ本体１が投射面に正対すると、上式（１）からフォーカス調整対象距離を算出する。続いて、算出したフォーカス調整対象距離からミラー１０３の最適な位置の情報を求め、ミラー１０３の位置の情報を含む制御信号をフォーカス調整部２２に送信する。フォーカス調整部２２は、ミラー１０３の位置の情報を含む制御信号を制御部１５から受信すると、制御信号に応じてミラー１０３を移動させるためのモータ（不図示）を駆動させる。ミラー１０３は光軸に対して前または後に移動する。これにより、投射面の画像のピントが合うように調整される。 When the projector body 1 faces the projection surface, the control unit 15 calculates the focus adjustment target distance from the above equation (1). Subsequently, information on the optimal position of the mirror 103 is obtained from the calculated focus adjustment target distance, and a control signal including information on the position of the mirror 103 is transmitted to the focus adjustment unit 22. When the focus adjustment unit 22 receives a control signal including information on the position of the mirror 103 from the control unit 15, the focus adjustment unit 22 drives a motor (not shown) for moving the mirror 103 in accordance with the control signal. The mirror 103 moves forward or backward with respect to the optical axis. Thereby, it adjusts so that the image of a projection surface may be focused.

なお、プロジェクタ本体１の位置が正対ポイント８０１でないが、測距センサ１２および測距センサ１３のそれぞれの投射面までの距離がほぼ等しいと見なせる所定範囲内にある場合、上式（１）の測定距離は、その位置におけるどちらか一方から投射面までの距離としてもよい。 If the position of the projector main body 1 is not the directly facing point 801 but the distances to the projection surfaces of the distance measuring sensor 12 and the distance measuring sensor 13 are within a predetermined range that can be regarded as substantially equal, the above formula (1) The measurement distance may be a distance from one of the positions to the projection surface.

なお、本実施例のプロジェクタでは、制御部１５、操作部１１および記憶部１４などを含むプロジェクタ本体１を回転させたが、投射機構２１、測距センサ１２、１３およびフォーカス調整部２２を含む構成を画像投射部とし、少なくとも画像投射部を回転機構部で回転させるようにしてもよい。制御部１５、操作部１１および記憶部１４を回転させなくてもよい。 In the projector of this embodiment, the projector main body 1 including the control unit 15, the operation unit 11, the storage unit 14, and the like is rotated, but the configuration including the projection mechanism 21, the distance measuring sensors 12, 13 and the focus adjustment unit 22 is included. May be an image projection unit, and at least the image projection unit may be rotated by a rotation mechanism unit. The control unit 15, the operation unit 11, and the storage unit 14 may not be rotated.

本実施例のプロジェクタは、上述したように、プロジェクタ本体１を測定範囲角において所定のステップ角で回転させて、２つの測距センサの投射面までのそれぞれの距離が同じになる、または、ほぼ等しいと見なされる所定範囲内の位置を検索し、該当する位置を特定する。距離が同じになる場合、その位置まで画像投射部を回転させることで、プロジェクタが投射面と正対する。その結果、プロジェクタを投射面と正対させる調整を手動で行う必要がなくなる。 As described above, the projector according to the present embodiment rotates the projector main body 1 at a predetermined step angle in the measurement range angle so that the distances to the projection surfaces of the two distance measuring sensors are the same or almost the same. A position within a predetermined range that is considered to be equal is searched to identify the corresponding position. When the distances are the same, the projector faces the projection surface by rotating the image projection unit to that position. As a result, there is no need to manually adjust the projector to face the projection surface.

また、手動では困難であった、プロジェクタの左側および右側の両方を投射面と同じ距離にするための微調整がプロジェクタ自身で行われるため、操作者の労力が軽減する。特に、超短焦点プロジェクタのように、投射面との距離が短い場合、調整がさらに困難になるが、操作者自身が微調整を行う必要がない。 Further, since the projector itself performs fine adjustment to make both the left side and the right side of the projector the same distance as the projection surface, which is difficult manually, the labor of the operator is reduced. In particular, when the distance from the projection surface is short like an ultra-short focus projector, the adjustment becomes more difficult, but the operator does not need to make a fine adjustment.

また、プロジェクタが投射面と正対すると、投射画像までの最短距離を算出し、その距離に基づく投射画像のピント調整を行うことが可能となる。 Further, when the projector faces the projection surface, it is possible to calculate the shortest distance to the projection image and adjust the focus of the projection image based on the distance.

本実施例は、従来のプロジェクタを、人の手を介さずに投射面に対して正対させる位置調整装置に関するものであり、実施例１で説明したプロジェクタから投射機構２１およびフォーカス調整部２２を取り除いて投射面と正対する調整を行う装置である。 The present embodiment relates to a position adjustment device that causes a conventional projector to face the projection surface without a human hand. The projector 21 and the focus adjustment unit 22 are changed from the projector described in the first embodiment. It is a device that removes and adjusts to face the projection surface.

図１０は、本実施例の位置調整装置の一構成例を示すブロック図である。実施例１のプロジェクタと同様な構成については、同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the position adjustment apparatus of the present embodiment. The same components as those in the projector according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施例の位置調整装置は、装置本体１１０と、装置本体１１０を垂直軸を中心に回転させるための台座２とを有する構成である。図１０に示すように、装置本体１１０は、操作部１１、測距センサ１２、測距センサ１３、記憶部１４、制御部１５、モータ制御部１８、モータ１９および歯車２０を有する。 The position adjusting device of the present embodiment is configured to include a device main body 110 and a base 2 for rotating the device main body 110 about a vertical axis. As illustrated in FIG. 10, the apparatus main body 110 includes an operation unit 11, a distance measurement sensor 12, a distance measurement sensor 13, a storage unit 14, a control unit 15, a motor control unit 18, a motor 19, and a gear 20.

本実施例では、測距センサ１２、１３は、装置本体１１０の底面部からの高さが同じとされている。これにより、水平方向を上端または下端とする一般的な画像投射が行われているときには、各測距センサ１２、１３の投射面側における測定位置を結ぶ線は投射画像の上端や下端と平行となり、２つの測距センサの測距値が同じ位置ではプロジェクタが投射面と正対することになる。また、測距値がほぼ等しいと見なされる所定範囲内の投射画像は、歪みが小さく正対しているときの投射画像とほぼ同じ形になる。 In the present embodiment, the distance measuring sensors 12 and 13 have the same height from the bottom surface of the apparatus main body 110. As a result, when general image projection with the horizontal direction as the upper end or lower end is performed, the lines connecting the measurement positions on the projection surface side of the distance measuring sensors 12 and 13 are parallel to the upper end and lower end of the projection image. When the distance measurement values of the two distance measurement sensors are the same, the projector faces the projection surface. In addition, a projected image within a predetermined range in which the distance measurement values are considered to be substantially equal has substantially the same shape as the projected image when facing directly with little distortion.

次に、本実施例の位置調整装置の動作について説明する。ここでは、装置本体１１０の上に従来のプロジェクタを設置した場合とする。 Next, the operation of the position adjustment apparatus of this embodiment will be described. Here, it is assumed that a conventional projector is installed on the apparatus main body 110.

図１１は、従来のプロジェクタを装置本体１１０の上に設置したことを示す模式図である。装置本体１１０の上にプロジェクタが設置されると、装置本体１１０は、図７に示したステップ１００１からステップ１００５までの動作を実行する。 FIG. 11 is a schematic diagram showing that a conventional projector is installed on the apparatus main body 110. When the projector is installed on the apparatus main body 110, the apparatus main body 110 executes the operations from Step 1001 to Step 1005 shown in FIG.

本実施例の位置調整装置は、操作者自らが調整しなくても従来のプロジェクタを投射面と正対させることが可能となる。また、プロジェクタに限らず、例えば、映写機を装置本体１１０の上に設置すれば、操作者が調整しなくても、映写機を投射面に対して正対させることが可能となる。 The position adjustment apparatus of the present embodiment can make a conventional projector face the projection surface without adjustment by the operator himself. For example, if a projector is installed on the apparatus main body 110, the projector can be directly opposed to the projection surface without adjustment by the operator.

なお、実施例２において、回転させる部分を装置本体１１０とはせず、プロジェクタや映写機を搭載するための位置調整台だけにしてもよい。 In the second embodiment, the rotating part may not be the apparatus main body 110, but only the position adjustment base for mounting a projector or a projector.

また、実施例２において、歯車２０は、その周縁に歯を設ける代わりにタイヤのようなゴム製の輪を用いてもよい。この場合、回転経路を装置１１０に設けて、装置の設置面が平坦で、ゴムが滑らない充分な摩擦係数を有していれば、台座２は不要となる。実施例１についても、同様に、歯車２０の代わりにゴム製の輪を用いてもよい。 In the second embodiment, the gear 20 may use a rubber ring such as a tire instead of providing teeth on the periphery. In this case, if the rotation path is provided in the device 110, the installation surface of the device is flat, and the rubber has a sufficient friction coefficient so that the rubber does not slip, the pedestal 2 becomes unnecessary. Similarly, in the first embodiment, a rubber ring may be used instead of the gear 20.

なお、以上説明した実施例においては、底面部が水平方向とされ、２つの測距センサを、これらを結ぶ線が底面部と平行とし（装置本体の底面部からの高さを同じとする）、各測距センサを投射画像の光軸に対して対称となる位置に設けた場合について説明したが、このような条件を満たさない形状の場合であっても、プロジェクタの形状の条件を加味することで、本発明を実施することは当然可能であり、上記の条件は特に限定されるものではない。 In the embodiment described above, the bottom surface portion is in the horizontal direction, and the two distance measuring sensors have a line connecting them parallel to the bottom surface portion (the height from the bottom surface portion of the apparatus main body is the same). The case where each distance measuring sensor is provided at a position that is symmetric with respect to the optical axis of the projected image has been described. However, even if the shape does not satisfy such a condition, the condition of the projector shape is taken into account. Thus, it is naturally possible to carry out the present invention, and the above conditions are not particularly limited.

本実施例１のプロジェクタの一構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a projector according to the first embodiment. 本実施例１の測距センサの一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a distance measuring sensor according to the first embodiment. 本実施例１の測距センサの配置を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed arrangement | positioning of the ranging sensor of the present Example 1. FIG. 本実施例１の測距センサの測距する投射面側の位置を示したものである。2 shows the position on the projection surface side where the distance measurement sensor of the first embodiment performs distance measurement. 本実施例１のプロジェクタ本体と台座との接続の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of connection between the projector main body and a pedestal according to the first embodiment. 本実施例１のプロジェクタ本体の回転動作を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a rotation operation of the projector main body according to the first embodiment. 本実施例１のプロジェクタの動作手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation procedure of the projector according to the first embodiment. 本実施例１の記憶部に格納された情報をグラフ化したものである。The information stored in the memory | storage part of the present Example 1 is graphed. 本実施例１のフォーカス距離を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the focus distance of the present Example 1. FIG. 本実施例２の位置調整装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of 1 structure of the position adjustment apparatus of the present Example 2. 本実施例２の位置調整装置にプロジェクタを配置したことを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows having arrange | positioned the projector to the position adjustment apparatus of the present Example 2. ミラー投射方式を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a mirror projection system. 超短焦点プロジェクタが投射した模式図である。It is the schematic diagram which the ultra-short focus projector projected. 超短焦点プロジェクタが投射面と正対している模式図である。It is a schematic diagram in which the ultra-short focus projector faces the projection surface. 超短焦点プロジェクタが投射面と正対しているときの投射画像である。It is a projection image when the ultra-short focus projector faces the projection surface. 超短焦点プロジェクタが投射面と正対していない模式図である。It is a schematic diagram in which the ultra-short focus projector does not face the projection surface. 超短焦点プロジェクタが投射面と正対していないときの投射画像である。It is a projection image when the ultra-short focus projector is not directly facing the projection surface.

Explanation of symbols

１プロジェクタ本体
２台座
１１操作部
１２、１３測距センサ
１４記憶部
１５制御部
１８モータ制御部
２１投射機構
２２フォーカス調整部
２０１発光デバイス
２０２受像デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector body 2 Base 11 Operation part 12, 13 Distance sensor 14 Storage part 15 Control part 18 Motor control part 21 Projection mechanism 22 Focus adjustment part 201 Light emitting device 202 Image receiving device

Claims

In a projector having a main body and a pedestal,
A projection mechanism provided in the main body and projecting an image on a projection surface;
A first and a second distance measuring sensors provided in the main body, further provided in the left-right direction across the projection mechanism, for measuring the distance to the projection surface;
A rotation mechanism that rotates the main body in the left-right direction around the rotation axis of the pedestal;
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. , possess a control unit for the difference between the first and second distances issued the calculated controls the rotation mechanism so as to minimize, and
The first angle formed by the measurement direction of the first distance measurement sensor and the projection axis of the projection mechanism has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the measurement direction of the second distance measurement sensor and the projection mechanism The second angle formed by the projection axis of the projector is symmetric with respect to the projection angle of the projection mechanism in the left-right direction with respect to the first angle .

The projector according to claim 1, wherein
The projector according to claim 1, wherein the first and second ranging sensors are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection mechanism, and a line connecting them is parallel to the bottom surface.

The projector according to claim 1 or 2,
The rotation mechanism unit rotates the main body at a predetermined step angle in response to an input first control signal, and changes the image projection angle on the projection surface, thereby changing the first and second distances. Change
The control unit transmits the first control signal to the rotation mechanism unit, and each time the rotation mechanism unit rotates the main body by the step angle, the detection contents of the first and second ranging sensors are detected. The projector calculates the first distance and the second distance based on the rotation distance, and rotates the main body at a rotation angle at which a difference between these distances is minimized.

The projector according to any one of claims 1 to 3,
A storage unit, and the control unit includes:
Each time the rotation mechanism unit rotates the main body, data indicating the rotation angle of the rotation mechanism unit and the first and second distances at the rotation angle are stored in the storage unit, and are shown in these data. A projector that searches for a rotation angle that minimizes a difference in distance from the data.

The projector according to any one of claims 1 to 4,
The main body includes a focus adjustment unit that drives the projection mechanism according to an input second control signal to focus an image,
The controller is
An object to which an image is focused based on the first distance or the second distance at the rotation angle after the main body is rotated to a rotation angle at which the difference between the first and second distances is minimized. And a second control signal based on the distance is transmitted to the focus adjustment unit.

In a position adjustment device comprising a position adjustment table on which an image projection device can be mounted, and a rotation shaft for rotating the position adjustment table,
First and second measurements are provided on the position adjustment table, and are provided in the left-right direction across the rotation axis to measure the distance from the image projection device to the projection surface on which the image is projected. A distance sensor;
A rotation mechanism that rotates the position adjustment table in the left-right direction around the rotation axis;
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. , possess a control unit for the difference between the first and second distances issued the calculated controls the rotation mechanism so as to minimize, and
The first angle formed by the measurement direction of the first distance measurement sensor and the projection axis of the image projection device has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the measurement direction of the second distance measurement sensor and the The first angle and the second angle formed by the projection axis of the image projection apparatus are symmetric with respect to the projection axis of the image projection apparatus. A position adjusting device in which two distance measuring sensors are arranged .

The position adjusting device according to claim 6, wherein
The first and second distance measuring sensors are arranged symmetrically with respect to the rotation axis, and a line connecting them is parallel to the bottom surface of the image projection apparatus.

The position adjusting device according to claim 6 or 7,
The rotation mechanism unit rotates the position adjusting table at a predetermined step angle in accordance with the input first control signal, and changes the image projection angle onto the projection surface, whereby the first and second Change the distance,
The control unit transmits the first control signal to the rotation mechanism unit, and each time the rotation mechanism unit rotates the position adjustment table by the step angle, the detection of the first and second ranging sensors. A position adjustment device that calculates the first distance and the second distance based on content and rotates the position adjustment table to a rotation angle at which a difference between these distances is minimized.

The position adjusting device according to any one of claims 6 to 8,
A storage unit, and the control unit includes:
Each time the rotation mechanism unit rotates the position adjustment table, the storage unit stores data indicating the rotation angle of the rotation mechanism unit and the first and second distances at the rotation angle. A position adjustment device that searches the data for a rotation angle that minimizes the difference in distance shown in FIG.

A method for adjusting a position of a projector including a main body and a pedestal,
The main body is provided with a projection mechanism for projecting an image on the projection surface, and further, first and second distance measuring sensors for measuring the distance to the projection surface are arranged in the left-right direction across the projection mechanism. Provided,
A rotation mechanism for rotating the main body in the left-right direction around the rotation axis of the pedestal;
The first angle formed by the measurement direction of the first distance sensor and the projection axis of the projection mechanism has a predetermined spread angle in the left-right direction, and the measurement direction of the second distance sensor and the projection The second angle formed by the projection axis of the mechanism is symmetric with respect to the projection axis of the projection mechanism in the left-right direction with respect to the first angle. Place the distance sensor,
Based on the detection contents of the first and second distance measuring sensors, a first distance and a second distance that are distances from the first and second distance measuring sensors to the projection surface are calculated. A position adjustment method for controlling the rotation mechanism so that a difference between the calculated first distance and the second distance is minimized.

The position adjustment method according to claim 10,
The position adjusting method, wherein the first and second distance measuring sensors are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection mechanism, and a line connecting them is parallel to the bottom surface of the projector.

The position adjustment method according to claim 10 or 11,
The rotation mechanism unit rotates the main body at a predetermined step angle in response to an input first control signal, and changes the image projection angle on the projection surface, thereby changing the first and second distances. Change
The first control signal is transmitted to the rotation mechanism unit, and the rotation mechanism unit rotates the main body by the step angle, based on the detection contents of the first and second ranging sensors. And the second distance, and the main body is rotated to a rotation angle at which the difference between these distances is minimized.

The position adjustment method according to any one of claims 10 to 12,
Each time the main body rotates, the rotation angle and data indicating the first and second distances at the rotation angle are stored, and the rotation angle at which the difference between the distances indicated by these data is minimized is stored in the data. The position adjustment method characterized by searching from.