JP2005227194A - 投影装置、角度検出方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】投影画像に対する水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を速やかに検出する。
【解決手段】測距用のパターン画像であるチャート画像を投影する空間的光変調素子３６及び投影レンズ１２を含む投影系と、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を水平方向または垂直方向の２本の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する同一方向に並設された位相差センサ１３１，１３２とを備えると共に、各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出して制御部３９を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スクリーン上に任意の画像を投影する投影装置に係り、特に位相差センサ方式による投影画像の縦横自動台形補正機能を備えた投影装置と、この投影装置に用いられる角度検出方法及びプログラムに関する。

スクリーン上に任意の画像を投影する投影装置（プロジェクタ）において、スクリーンに対する装置の設置具合などによって、スクリーン上に投影された画像の四片が台形状に歪むことがある。

従来、このような投影画像の歪みを自動補正する方法として、投影光学系からスクリーンまでの距離を３点以上測定することにより、これらの測定点までの距離の位相差に基づいてスクリーン投影面の傾き角度を検出し、そこに投影された画像の歪みを補正することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

なお、投影画像の歪みを補正することを、歪みの形状が台形であることから「台形補正」と呼ばれている。

ここで、位相差センサを用いて測距を行う場合に、まず、スクリーン上に測距用のパターン画像を投影し、そのパターン画像のコントラストの変わる箇所（通常、白の部分）を測定ポイントとして、その測定ポイントを位相差センサにて感知して距離を算出する。この測定ポイントは少なくとも３箇所あり、これらの測定ポイントに対して測距を行うことでスクリーン投影面の傾き角度が検出される。

その際、水平方向と垂直方向の両方向について傾き角度を検出する場合には、通常、水平測距用のパターン画像を投影して各測定ポイントに対する測距を行い、これらの距離データから画像投影面が水平方向にどのくらい傾いているかを検出し、続いて、垂直測距用のパターン画像を投影して各測定ポイントに対する測距を行い、これらの距離データから画像投影面が垂直方向にどのくらい傾いているかを検出している。
特開２００３−２０４４９５号公報

上述したように、従来、測距用の画像パターンを水平方向と垂直方向で個別に投影して各測定ポイントの測距を行い、これらの距離データに基づいて両方向の傾き角度を検出していた。このため、２度の画像パターンの投影による測定処理が必要であり、処理時間が長くかかるなどの問題があった。

本発明は前記のような点に鑑みなされたもので、投影画像に対する水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を速やかに検出可能とする投影装置、角度検出方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る投影装置は、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、この測距手段によって読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る投影装置は、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、この測距手段によって読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る投影装置は、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、この測距手段によって読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の請求項４は、前記請求項１乃至３のいずれか１つに記載の投影装置において、前記角度検出手段によって検出された画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度に基づいて、前記投影手段によって投影される画像が適正なアスペクト比の矩形となるように台形補正を行う台形補正手段をさらに具備したことを特徴とする。

また、本発明の請求項５は、前記請求項１乃至３のいずれか１つに記載の投影装置において、前記測距手段によって得られた各測定点のうちの特定の測定点における距離データに基づいて、前記投影手段によって投影される画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段をさらに具備したことを特徴とする。

本発明の請求項６に係る角度検出方法は、画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項７に係る角度検出方法は、画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項８に係る角度検出方法は、画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、この読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項９に係るプログラムは、画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、前記コンピュータに、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能とを実現させることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係るプログラムは、画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、前記コンピュータに、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能とを実現させることを特徴とする。

本発明の請求項１１に係るプログラムは、画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、前記コンピュータに、測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、この読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能とを実現させることを特徴とする。

本発明によれば、測距用のパターン画像であるチャート画像を投影した際に、その投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより二次元の平面で捕らえることで、これらの測定点の組み合わせから水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を１回の測定処理にて迅速に求めることができる。

また、このような角度検出にて得られた画像投影面の水平方向と垂直方向の傾き角度に応じて投影画像を台形補正することで、歪みのない綺麗な画像をスクリーン上に投影することが可能となる。

また、前記各測定点のうちの特定の測定点における距離データに基づいて投影画像の合焦位置を可変制御することで、投影画像の合焦位置を自動調整してスクリーン上に投影することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る投影装置として小型のプロジェクタ装置に例にした場合の外観構成を示す図であり、図１（Ａ）は上から見た場合の斜視図、同図（Ｂ）は下から見た場合の斜視図である。

図１（Ａ）に示すように、このプロジェクタ装置１０は、直方体状の本体ケーシング１１の前面に、投影レンズ１２、２つの位相差センサ１３１及び１３２、受信部１４が設けられている。

投影レンズ１２は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像を投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できるものとする。

位相差センサ１３１及び１３２は、それぞれ被写体像に対する視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的には画像投影面までの距離を測定するものである。この２つの位相差センサ１３１及び１３２は、それぞれに一対の測距レンズ１３ａ，１３ｂ、測距レンズ１３ｃ，１３ｄを有し、本体ケーシング１１前面の投影レンズ１２の近傍に水平方向に並設され、測距の際に画像投影面上の複数の測定点を水平方向の２本のライン上で読み取るように構成されている。

Ｉｒ受信部１４は、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。

また、本体ケーシング１１の上面には、本体メインキー／インジケータ１５、スピーカ１６、及びカバー１７が配設される。なお、本体メインキー／インジケータ１５の詳細については後述する。スピーカ１６は、動画の再生時等の音声を拡声出力する。カバー１７は、ここでは図示しないサブキーを操作する際に開閉する。該サブキーは、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラを使用せずに、本体メインキー／インジケータ１５のキーでは設定指示できない詳細な各種動作等を操作する。

さらに、図１（Ｂ）に示すように、本体ケーシング１１の背面には、入出力コネクタ部１８、Ｉｒ受信部１９、及びＡＣアダプタ接続部２０が配設される。

入出力コネクタ部１８は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続のためのＵＳＢ端子、映像入力用のミニＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、及びＲＣＡ端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。

Ｉｒ受信部１９は、前記Ｉｒ受信部１４と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。ＡＣアダプタ接続部２０は、電源となる図示しないＡＣアダプタからのケーブルを接続する。

また、本体ケーシング１１の下面には、背面側に一対の固定脚部２１，２１が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な調整脚部２２が取り付けられる。調整脚部２２は、そのねじ回転位置を手動で操作することにより、正確には投影レンズ１２の投影方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整する。

図２は本体メインキー／インジケータ１５の詳細な配置構成を示す図である。

本体メインキー／インジケータ１５には、電源（ｐｏｗｅｒ）キー１５ａ、ズーム（Ｚｏｏｍ）キー１５ｂ、フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー１５ｃ、「ＡＦＫ」キー１５ｄ、「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅ、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆ、「ｍｅｎｕ」キー１５ｇ、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈ、「ＨＥＬＰ」キー１５ｉ、「Ｅｓｃ」キー１５ｊ、「アップ（↑）」キー１５ｋ、「ダウン（↓）」キー１５ｌ、「レフト（←）」キー１５ｍ、「ライト（→）」キー１５ｎ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏと、電源／待機（ｐｏｗｅｒ／ｓｔａｎｄｂｙ）インジケータ１５ｐ、及び温度（ＴＥＭＰ）インジケータ１５ｑを備える。

電源キー１５ａは、電源のオン／オフを指示する。
ズームキー１５ｂは、「△」「▽」の操作によりズームアップ（ｔｅｌｅ）及びズームダウン（ｗｉｄｅ）を指示する。

フォーカスキー１５ｃは、「△」「▽」の操作により合焦位置の前方向及び後方向への移動を指示する。
「ＡＦＫ」キー１５ｄは、自動合焦（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕｓ）と自動台形補正（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｋｅｙｓｔｏｎｅ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の即時実行を指示する。

「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅは、前記入出力コネクタ部１８のいずれかに入力される画像信号の手動切換えを指示し、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆは、同入出力コネクタ部１８のいずれかに入力される画像信号の自動切換えを指示する。

「ｍｅｎｕ」キー１５ｇは、投影動作に関する各種メニュー項目の表示を指示し、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈは、台形補正の手動操作を指示する。
「ＨＥＬＰ」キー１５ｉは、指示操作が不明な場合の各種ヘルプ情報の表示を指示し、「Ｅｓｃ」キー１５ｊはその時点での操作の解除を指示する。

「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、「レフト」キー１５ｍ、及び「ライト」キー１５ｎは、メニュー項目や手動台形補正方向、ポインタやカーソル等その時点で選択または移動方向を指示する場合に応じて操作する。

電源／待機インジケータ１５ｐは、電源のオン／オフ状態と画像信号の入力がない状態を例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。
温度インジケータ１５ｑは、画像投影の光源となるランプの温度が投影に適した状態となっているか否かを例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。

図３はプロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成を示すブロック図である。図中、前記入出力コネクタ部１８より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１、システムバスＳＢを介して画像変換部３２で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に表示エンコーダ３３へ送られる。

表示エンコーダ３３は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ３４に展開記憶させた上で、このビデオＲＡＭ３４の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部３５に出力する。

この表示駆動部３５は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば３０［フレーム／秒］で空間的光変調素子（ＳＯＭ）３６を表示駆動するもので、この空間的光変調素子３６に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ３７が出射する高輝度の白色光を照射することで、その反射光で光像が形成され、投影レンズ１２を介して図３では不図示のスクリーンに投影表示される。前記投影レンズ１２は、レンズモータ（Ｍ）３８により駆動されることで、ズーム位置及びフォーカス位置を適宜移動する。

前記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部３９である。この制御部３９は、マイクロコンピュータからなり、ＣＰＵと、後述する自動合焦及び自動台形補正の処理を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等を備える。

また、この制御部３９には、システムバスＳＢを介して画像記憶部４０、音声処理部４１、測距処理部４２が接続される。

画像記憶部４０は、例えばフラッシュメモリ等からなり、後述する特定の明暗パターンを有する測距用のチャート画像やユーザロゴ画像の画像データを記憶するもので、制御部３９に指示された画像データを適宜読出して前記表示エンコーダ３３へ送出し、それらの画像を投影レンズ１２により投影表示させる。

音声処理部４１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、前記スピーカ１６を駆動して拡声放音させる。

測距処理部４２は、測距レンズ１３ａ，１３ｂを有する位相差センサ１３１と測距レンズ１３ｃ，１３ｄを有する位相差センサ１３２を駆動して、後述する投影表示されたチャート画像中の任意のポイント位置までの距離を測定する。

なお、前記本体メインキー／インジケータ１５とカバー１７内に備えられる本体サブキーによりキー／インジケータ部４３を構成し、このキー／インジケータ部４３におけるキー操作信号が直接制御部３９に入力され、また、制御部３９は前記電源／待機インジケータ１５ｐ及び温度インジケータ１５ｑを直接点灯／点滅駆動する一方で、前記Ｉｒ受信部１４及びＩｒ受信部１９での赤外光受信信号も直接制御部３９に入力される。

ここで、本実施形態の動作を説明する前に、図４乃至図６を参照して、このプロジェクタ装置１０に用いられる位相差センサ方式による角度検出の方法について説明する。なお、ここではプロジェクタ装置１０に設けられた２組の位相差センサ１３１と位相差センサ１３２のうち、一方の位相差センサ１３２を例にして説明するが、他方の位相差センサ１３１についても同様である。

まず、三角測距の原理について説明する。

図４はその説明図であり、平測距用の位相差センサ１３２を上から見た場合を示している。位相差センサ１３２は、前記一対の測距レンズ１３ｃ，１３ｄと、この測距レンズ１３ｃ，１３ｄに対向して配設された一対のフォトセンサアレイ５１，５２とから構成されている。

今、位相差センサ１３２から被写体５３までの距離を測定する場合において、被写体５３に対して照射された光の反射光が一方の測距レンズ１３ｃを通じてフォトセンサアレイ５１に結像すると共に、その反射光が他方の測距レンズ１３ｄを通じてフォトセンサアレイ５２に結像する。図中の５４及び５５がその被写体像を示している。

ここで、各測距レンズ１３ｃ、１３ｄの光軸と結像間のそれぞれ距離をｘ１、ｘ２とし、測距レンズ１３ｃ、１３ｄ間の距離をＢ、フォトセンサアレイ５１、５２と測距レンズ１３ｃ、１３ｄ間の距離をｆとすると、被写体５３までの距離ｄは以下のように式で求められる。
ｄ＝Ｂ＊ｆ／（ｘ１＋ｘ２）
前記式において、Ｂ、ｆはセンサ固有の値であるので、被写体５３までの距離ｄはフォトセンサアレイ５１、５２の位相（ｘ１，ｘ２）で求められることになる。

次に、多点測距について説明する。

図５はその説明図であり、前記位相差センサ１３２を構成する一対のフォトセンサアレイ５１、５２はそれぞれに一列に配設された数百ｂｉｔのフォトセンサを有するラインセンサで構成される。これらのフォトセンサを複数のグループに分け、そのグループ毎に測距を行うのが多点測距である。

図５の例では、フォトセンサアレイ５１、５２に含まれるフォトセンサをそれぞれに３つのグループに分け、Ａ１とＡ２グループのフォトセンサを用いてスクリーン５６に向かって右側を測距し、Ｂ１とＢ２グループのフォトセンサを用いてスクリーン５６の中央付近を測距し、Ｃ１とＣ２グループのフォトセンサを用いてスクリーン５６に向かって左側を測距する場合が示されている。

ここで、図６に位相差センサ１３２とスクリーン５６との位置関係を示すと、位相差センサ１３２とスクリーン５６が並行である場合には、スクリーン５６の右側、中央、左側の３つの測定点を測距すると（Ｄ，Ｅ，Ｆとする）、位相差がＤ＝Ｅ＝Ｆといった関係が成り立つ。

一方、スクリーン５６がθだけ傾いて図中の点線で示すような状態になった場合、スクリーン５６の右側、中央、左側の３つの測定点を測距すると（Ｄ´，Ｅ´，Ｆ´とする）、位相差がＤ´＜Ｅ´＜Ｆ´といった関係になる。この場合、スクリーン５６は平面であるから、この３点は一次関数的な直線として表すことができ、この３点の距離からスクリーン５６の傾き角度、つまりは、スクリーン５６に投影された画像の傾き角度を求めることができる。

ところで、投影画像の水平方向と垂直方向の両方の傾き角度を検出する場合、一般的には、２つの位相差センサを水平方向と垂直方向に配置し、水平方向に配置した位相差センサにて水平測距用のパターン画像の各測定点を水平方向に読み取ることで水平方向の傾き角度を算出し、また、垂直方向に配置した位相差センサにて垂直測距用のパターン画像の各測定点を垂直方向に読み取ることで垂直方向の傾き角度を算出することが行われている。しかしながら、このような方法では、水平方向と垂直方向に関し、それぞれに個別のパターン画像を用いて２回に分けて測距を行わなければならないため、処理時間がかかってしまうといった問題がある。

そこで、本実施形態では、２つの位相差センサを同一方向に並設して、測距用のパターン画像（チャート画像と呼ぶ）上の各測定点を２本のライン上で読み取ることにより、これらの測定点の距離データに基づいて水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を一度に算出して処理時間の短縮化を図るようにしている。

図７に具体例を示す。図７（Ａ）はプロジェクタ装置１０の本体正面に設置された一対の位相差センサ１３１，１３２の配置例を示す図である。この位相差センサ１３１，１３２はそれぞれに同じラインセンサからなり、プロジェクタ装置１０の投影レンズ１２の近傍に水平方向に所定の間隔を以て並設されている。

また、同図（Ｂ）は水平／垂直用のパターン画像として投影されるチャート画像６１の一例を示す図である。このチャート画像６１には、その水平方向に３本の白線６２〜６４のパターンが等間隔に配置されている。白線６２〜６４以外の部分は黒（暗部）であるのに対し、白線６２〜６４の部分は白（明部）であり、その明暗パターンのコントラストの差から測定点を検知する。

図中のＬ１は位相差センサ１３１による水平方向の走査ラインであり、この走査ラインＬ１にて３箇所の測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が検知される。また、図中のＬ２は位相差センサ１３２による水平方向の走査ラインであり、この走査ラインＬ２にて３箇所の測定点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が検知される。

すなわち、本実施形態では、前記２つの位相差センサ１３１，１３２による２本の平行な走査ラインＬ１，Ｌ２にてチャート画像６１上の各測定点Ｐ１〜Ｐ６を二次元の平面で捕らえることで一度に測定可能とし、これにより水平方向と垂直方向の傾き角度を短時間で検出することを特徴としている。

以下に、本実施形態の動作について詳しく説明する。

図８は、電源がオンされている状態で、本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作により強制的に実行される割込み処理としての自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

なお、ここでは「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に対応して自動合焦と自動台形補正の処理を１回のみ実行するワンショットモードと、「ＡＦＫ」キー１５ｄが１回目に操作されてから再度２回目に操作するまでの間、自動合焦と自動台形補正の処理を繰返し連続して実行するコンティニューモードとのいずれか一方を、予め本体メインキー／インジケータ１５の「ｍｅｎｕ」キー１５ｇと「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏ等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。

その処理当初には、「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がなされるのを待機し（ステップＡ０１）、「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと判断した時点で、それまでの動作を中断して割込み処理としての自動合焦と自動台形補正を開始する状態を設定した上で（ステップＡ０２）、まず１回目の自動合焦と自動台形補正を実行する（ステップＡ０３）。

図９は、この自動合焦と自動台形補正の処理内容を示すサブルーチンであり、その当初には投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて、図７（Ｂ）に示すような水平／垂直測距両用のチャート画像６１を投影表示させる（ステップＢ０１）。このチャート画像６１は、等間隔で水平方向に配列された３本の白線６２〜６４を有するパターン画像からなる。

このチャート画像６１を投影表示させた状態で、まず、プロジェクタ装置１０の本体正面に設置された一対の位相差センサ１３１，１３２のうち、上段に位置する位相差センサ１３１を駆動し、図７（Ｂ）に示すように、第１の水平ラインである走査ラインＬ１とチャート画像６１の白線６２〜６４との交点である測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（明点）の位置を順次読み取り、測距処理部４２により各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３までの距離をそれぞれ測定する（ステップＢ０２）。

なお、各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点Ｐ２を先に測定した後、画面に向かって左ポイントとなる測定点Ｐ１、そして、画面に向かって右ポイントとなる測定点Ｐ３といった順で測定することでも良い。ここで得られた各測定点Ｐ１〜Ｐ３の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。

続いて、装置本体正面の下段に位置する位相差センサ１３２を駆動し、図７（Ｂ）に示すように、第２の水平ラインである走査ラインＬ２とチャート画像６１の白線６２〜６４との交点である測定点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６（明点）の位置を順次読み取り、測距処理部４２により、これらの測定点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６までの距離をそれぞれ測定する（ステップＢ０３）。

この場合も各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点Ｐ５を先に測定した後、画面に向かって左ポイントとなる測定点Ｐ４、そして、画面に向かって右ポイントとなる測定点Ｐ６といった順で測定することでも良い。ここで得られた各測定点Ｐ４〜Ｐ６の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。

ここで、前記測距結果記憶部３９ａに記憶された各測定点Ｐ１〜Ｐ６の距離データの中で、水平方向の角度検出に用いる少なくとも２点の測定点の距離データを抽出する（ステップＢ０４）。この場合、抽出対象となる測定点は同一ライン上のものから選出するものとする。

すなわち、図７（Ｂ）の例で言えば、第１の走査ラインＬ１上の測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３または第２の走査ラインＬ２上の測定点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の中から水平方向の角度検出に適用可能な少なくとも２点を選ぶことになる。

また、同一ライン上の各測定点の中でも、できるだけ装置本体に近い測定点つまり近点側のものを利用して角度検出することが好ましい。これは、装置本体に遠い程、位相差センサによる測距精度が悪くなるからである。したがって、例えば第１の走査ラインＬ１上の各測定点の中から選ぶ場合であれば、装置本体がスクリーン投影面と平行ではなく、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３といった順に傾いていたとすると、精度の悪い遠点側のＰ１は無視し、近点側の２点つまりＰ２とＰ３を抽出対象とし、それらの距離データに基づいて投影光軸に対するスクリーン投影面の左右方向（水平方向）の角度「θｈ」を算出する（ステップＢ０５）。

次に、前記測距結果記憶部３９ａに記憶された各測定点Ｐ１〜Ｐ６の距離データの中で、垂直方向の角度検出に用いる少なくとも２点の測定点の距離データを抽出する（ステップＢ０６）。この場合、走査ラインＬ１，Ｌ２はそれぞれに水平ラインであるため、抽出対象となる測定点は異なるライン上のものから選出する必要がある。

すなわち、図７（Ｂ）の例で言えば、第１の走査ラインＬ１上の測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から少なくとも１つ、また、第２の走査ラインＬ２上の測定点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６から少なくとも１つといったように、別々のラインから垂直方向の角度検出に適用可能な少なくとも２点を選ぶことになる。

また、このときも前記水平方向の角度検出時と同様に、装置本体から遠いものは避け、近点側を利用することが好ましいため、２点を選ぶとするならば、「Ｐ１とＰ４」，「Ｐ２とＰ５」，「Ｐ３とＰ６」の組み合わせの中から選び、これらの測定点の距離データに基づいて投影光軸に対するスクリーン投影面の上下方向（垂直方向）の角度「θｖ」を算出する（ステップＢ０７）。

次いで、各測定点Ｐ１〜Ｐ６の中で投影画像面の中心に最も近い点、つまり、Ｐ２またはＰ５の測定点を基準点として抽出し、その投影画像位置までの距離をそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し（ステップＢ０８）、レンズモータ３８により、その距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる。

その後、前記ステップＢ０５、Ｂ０７で得られた画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」及び上下方向の角度「θｖ」を基にして、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で（ステップＢ０９）、この図９による一連のサブルーチンを一旦終了して前記図８の処理に戻る。

図８では、ステップＡ０３での自動合焦と自動台形補正を実行した後、その時点で上述したコンティニューモードが設定されているか否かを判断する（ステップＡ０４）。

ここでコンティニューモードが設定されていると判断した場合、次いで２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がないことを確認した上で（ステップＡ０５）、前記ステップＡ０３に戻り、再度自動合焦と自動台形補正を実行する。

こうしてコンティニューモードが設定されている状態では、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されるまで前記ステップＡ０３〜Ａ０５の処理を繰返し実行することで、自動合焦と自動台形補正の処理を実行し続ける。

２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと前記ステップＡ０５で判断した場合、及び前記ステップＡ０４でコンティニューモードではなくワンショットモードが設定されていると判断した場合には、その時点で割込み処理である自動合焦と自動台形補正を終了する状態を設定し（ステップＡ０６）、再びそれまでの動作に復帰した上で、再度の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に備えて前記ステップＡ０１からの処理に戻る。

このように、ユーザが本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄを操作すると、そのキー操作に対応して画像投影面中の縦横各方向に対応した複数の測定点までの距離が測定され、その測定結果に基づいて投影画像の自動合焦と自動台形補正が同時に実行される。したがって、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

また、前記自動合焦と自動台形補正の前処理として必要となる測距を行う場合に、同一方向に並設された一対の位相差センサ１３１，１３２を用いて、チャート画像６１の投影面から各測定点Ｐ１〜Ｐ６を二次元の平面で捕らえることで、これらの測定点Ｐ１〜Ｐ６の組み合わせから水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を１回の測定処理にて迅速に求めることができ、その傾き角度に応じた自動台形補正により、歪みのない綺麗な画像をスクリーン上に投影することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

プロジェクタ装置１０の外観構成や回路構成については、位相差センサの配置を除いて前記第１の実施形態（図１〜図３）と同様である。前記第１の実施形態では、図７で説明したように、一対の位相差センサ１３１，１３２を水平方向に並設し、チャート画像６１の投影面上の複数の測定点Ｐ１〜Ｐ６を水平方向に２本のライン上で読み取るものとしたが、第２の実施形態では、これを垂直方向に読み取るようにしている。

図１０に具体例を示す。図１０（Ａ）はプロジェクタ装置１０の本体正面に設置された一対の位相差センサ１３１′，１３２′の配置例を示す図であり、第２の実施形態では、この位相差センサ１３１′，１３２′が投影レンズ１２の近傍に垂直方向に所定の間隔を以て並設されている。

また、同図（Ｂ）は水平／垂直用のパターン画像として投影されるチャート画像７１の一例を示す図であり、前記第１の実施形態で用いたチャート画像６１の向きを変えたものと同じである。すなわち、このチャート画像７１には、その垂直方向に３本の白線７２〜７４のパターンが等間隔に配置されている。白線７２〜７４以外の部分は黒（暗部）であるのに対し、白線７２〜７４の部分は白（明部）であり、その明暗パターンのコントラストの差から測定点を検知する。

図中のＬ３は位相差センサ１３１′による垂直方向の走査ラインであり、この走査ラインＬ３にて３箇所の測定点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９が検知される。また、図中のＬ４は位相差センサ１３２′による垂直方向の走査ラインであり、この走査ラインＬ４にて３箇所の測定点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２が検知される。

すなわち、第２の実施形態では、前記２つの位相差センサ１３１′，１３２′による２本の平行な走査ラインＬ３，Ｌ４にてチャート画像７１上の各測定点Ｐ７〜Ｐ１２を二次元の平面で捕らえることで一度に測定可能とし、これにより水平方向と垂直方向の傾き角度を短時間で検出することを特徴としている。

以下に、第２の実施形態としての処理動作について説明する。なお、全体の流れは図８のフローチャートと同様であるため、ここでは図８のステップＡ０３で実行されるＡＦＫ処理について説明する。

図１１は、第２の実施形態におけるＡＦＫ（自動合焦と自動台形補正）の処理内容を示すサブルーチンである。基本的な処理の流れは、前記第１の実施形態における図９と同様であり、ここでは垂直方向に並設された一対の位相差センサ１３１′，１３２′を用いてチャート画像７１の各測定点Ｐ７〜Ｐ１２を２本の垂直方向の走査ラインＬ３，Ｌ４にて検知する点が異なる。

まず、投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて、図１０（Ｂ）に示すような水平／垂直測距両用のチャート画像７１を投影表示させる（ステップＣ０１）。このチャート画像７１は、等間隔で垂直方向に配列された３本の白線７２〜７４を有するパターン画像からなる。

このチャート画像７１を投影表示させた状態で、まず、プロジェクタ装置１０の本体正面に設置された一対の位相差センサ１３１′，１３２′のうち、本体正面に向かって右側に位置する位相差センサ１３２′を駆動し、図１０（Ｂ）に示すように、第１の垂直ラインである走査ラインＬ３とチャート画像７１の白線７２〜７４との交点である測定点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９（明点）の位置を順次読み取り、測距処理部４２により各測定点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９までの距離をそれぞれ測定する（ステップＣ０２）。

なお、各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点Ｐ８を先に測定した後、画面に向かって上ポイントとなる測定点Ｐ７、そして、画面に向かって下ポイントとなる測定点Ｐ９といった順で測定することでも良い。ここで得られた各測定点Ｐ７〜Ｐ９の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。

続いて、装置本体正面の左側に位置する位相差センサ１３１′に駆動し、図１０（Ｂ）に示すように、第２の垂直ラインである走査ラインＬ４とチャート画像７１の白線７２〜７４との交点である測定点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２（明点）の位置を順次読み取り、測距処理部４２により、これらの測定点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２までの距離をそれぞれ測定する（ステップＣ０３）。

この場合も各測定点を測距する順番は、特に限定されるものではなく、例えば中央ポイントとなる測定点Ｐ１１を先に測定した後、画面に向かって上ポイントとなる測定点Ｐ１０、そして、画面に向かって下ポイントとなる測定点Ｐ１２といった順で測定することでも良い。ここで得られた各測定点Ｐ１０〜Ｐ１２の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。

ここで、前記測距結果記憶部３９ａに記憶された各測定点Ｐ７〜Ｐ１２の距離データの中で、水平方向の角度検出に用いる少なくとも２点の測定点の距離データを抽出する（ステップＣ０４）。この場合、走査ラインＬ３，Ｌ４はそれぞれに垂直ラインであるため、抽出対象となる測定点は異なるライン上のものから選出する必要がある。

すなわち、図１０（Ｂ）の例で言えば、第１の走査ラインＬ３上の測定点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９から少なくとも１つ、また、第２の走査ラインＬ４上の測定点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２から少なくとも１つといったように、別々のラインから水平方向の角度検出に適用可能な少なくとも２点を選ぶことになる。

また、前記第１の実施形態で説明したように、各測定点のうち、できるだけ装置本体に近い測定点つまり近点側のものを利用して角度検出することが好ましい。これは、装置本体に遠い程、位相差センサによる測距精度が悪くなるからである。したがって、２点を選ぶとするならば、「Ｐ７とＰ１０」，「Ｐ８とＰ１１」，「Ｐ９とＰ１２」の組み合わせの中から選び、これらの距離データに基づいて投影光軸に対するスクリーン投影面の左右方向（水平方向）の角度「θｈ」を算出する（ステップＣ０５）。

次に、前記測距結果記憶部３９ａに記憶された各測定点Ｐ７〜Ｐ１２の距離データの中で、垂直方向の角度検出に用いる少なくとも２点の測定点の距離データを抽出する（ステップＣ０６）。この場合、抽出対象となる測定点は同一ライン上のものから選出するものとする。

すなわち、図１０（Ｂ）の例で言えば、第１の走査ラインＬ３上の測定点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９または第２の走査ラインＬ４上の測定点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２の中から水平方向の角度検出に適用可能な少なくとも２点を選ぶことになる。

また、同一ライン上の各測定点の中でも、できるだけ装置本体に近い測定点つまり近点側のものを利用して角度検出することが好ましいため、例えば第１の走査ラインＬ３の各測定点の中から選ぶ場合であれば、装置本体がスクリーン投影面と平行ではなく、Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ９といった順に傾いていたとすると、精度の悪い遠点側のＰ７は無視し、近点側の２点つまりＰ８とＰ９を抽出対象とし、それらの距離データに基づいて投影光軸に対するスクリーン投影面の左右方向（垂直方向）の角度「θｖ」を算出する（ステップＣ０７）。

次いで、各測定点Ｐ７〜Ｐ１２の中で投影画像面の中心に最も近い点、つまり、Ｐ８またはＰ１１の測定点を基準点として抽出し、その投影画像位置までの距離データをそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し（ステップＣ０８）、レンズモータ３８により、その距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる。

その後、前記ステップＣ０５、Ｃ０７で得られた画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」及び上下方向の角度「θｖ」を基にして、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で（ステップＣ０９）、ここでは処理を一旦終了して前記図８の処理に戻る。

このように、垂直方向に並設された一対の位相差センサ１３１′，１３２′を用いてチャート画像７１の各測定点Ｐ７〜Ｐ１２を２本の垂直方向の走査ラインＬ３，Ｌ４にて検知する構成とした場合でも、前記第１の実施形態と同様に、各測定点Ｐ７〜Ｐ１２の組み合わせから水平方向と垂直方向の両方向の傾き角度を１回の測定処理にて迅速に求めることができ、その傾き角度に応じた自動台形補正により、歪みのない綺麗な画像をスクリーン上に投影することが可能となる。

なお、前記第１の実施形態では、図９のステップＢ０８にて自動合焦処理（オートフォーカス処理）を行う際に、画像投影面の中心位置に近い測定点（図７のＰ２またはＰ５）を基準点として抽出したが、位相差センサ１３１，１３２の設置場所を調整して、図１２に示すように、どちらか一方の位相差センサにてチャート画像６１の投影面の中心位置を捕らえるような構成とすれば、その画像投影面の中心位置の距離データを用いて、より正確な焦点調整が可能となる。

図１２の例では、位相差センサ１３１の走査線Ｌ１にて画像投影面の中心位置を捕らえるようにしており、その場合にはＰ２の測定点までの距離データに基づいて合焦処理が行われることになる。

また、前記第２の実施形態における図１１のステップＣ０８で合焦処理を行う場合でも同様であり、位相差センサ１３１′，１３２′の設置場所を調整して、図１３に示すように、どちらか一方の位相差センサにてチャート画像７１の投影面の中心位置を捕らえるような構成とすれば、その画像投影面の中心位置の距離データを用いて、より正確な焦点調整が可能となる。

図１３の例では、位相差センサ１３１′の走査線Ｌ３にて画像投影面の中心位置を捕らえるようにしており、その場合にはＰ８の測定点までの距離データに基づいて合焦処理が行われることになる。

また、前記第１および第２の実施形態では、計６箇所の測定点を定めて測距を行うものとしたが、測定点をさらに増やしても良く、その場合には、各測定点について水平方向の傾き角度の検出に用いる測定点や、垂直方向の傾き角度の検出に用いる測定点を適宜抽出して、前記同様の処理を行うことになる。

その他、本発明は前記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。

さらに、前記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

また、上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、そのプログラム自体をネットワーク等の伝送媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムあるいは伝送媒体を介して提供されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。

本発明の第１の実施形態に係る投影装置として小型のプロジェクタ装置に例にした場合の外観構成を示す図。 同実施形態におけるプロジェクタ装置に設けられた本体メインキー／インジケータの配置構成を示す図。 同実施形態におけるプロジェクタ装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。 三角測距の原理について説明するための図。 多点測距について説明するための図。 位相差センサとスクリーンとの位置関係を示す図。 同実施形態におけるプロジェクタ装置の位相差センサの配置と測距用のチャート画像との関係を示す図。 同実施形態におけるプロジェクタ装置のＡＦＫキー操作に対する処理内容を示すフローチャート。 同実施形態におけるプロジェクタ装置のＡＦＫ処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態におけるプロジェクタ装置を説明するための図であり、プロジェクタ装置の位相差センサの配置と測距用のチャート画像との関係を示す図。 同実施形態におけるプロジェクタ装置のＡＦＫ処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャート。 前記第１の実施形態における変形例を説明するための図であり、画像投影面上の中心位置を測定点として捕らえる場合のチャート画像の一例を示す図。 前記第２の実施形態における変形例を説明するための図であり、画像投影面上の中心位置を測定点として捕らえる場合のチャート画像の一例を示す図。

符号の説明

１０…プロジェクタ装置、１１…本体ケーシング、１２…投影レンズ、１３１，１３２…位相差センサ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…測距レンズ、１４…Ｉｒ受信部、１５…本体メインキー／インジケータ、１５ａ…電源（ｐｏｗｅｒ）キー、１５ｂ…ズーム（Ｚｏｏｍ）キー、１５ｃ…フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー、１５ｄ…「ＡＦＫ」キー、１５ｅ…「Ｉｎｐｕｔ」キー、１５ｆ…「Ａｕｔｏ」キー、１５ｐ…電源／待機インジケータ、１５ｑ…温度インジケータ、１６…スピーカ、１７…カバー、１８…入出力コネクタ部、１９…Ｉｒ受信部、２０…ＡＣアダプタ接続部、２１…固定脚部、２２…調整脚部、３１…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、３２…画像変換部、３３…表示エンコーダ、３４…ビデオＲＡＭ、３５…表示駆動部、３６…空間的光変調素子（ＳＯＭ）、３７…光源ランプ、３８…レンズモータ（Ｍ）、３９…制御部、３９ａ…測距結果記憶部、４０…画像記憶部、４１…音声処理部、４２…測距処理部、４３…キー／インジケータ部、ＳＢ…システムバス、５１，５２…フォトセンサアレイ、５４，５５…被写体像、５６…スクリーン、６１…チャート画像、６２〜６４…白線、Ｐ１〜６…測定点、１３１′，１３２′…位相差センサ、７１…チャート画像、７２〜７４…白線、Ｐ７〜１２…測定点。

Claims (11)

1. 測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、
   この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、
   この測距手段によって読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、
   このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段と
   を具備したことを特徴とする投影装置。
2. 測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、
   この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、
   この測距手段によって読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、
   このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段と
   を具備したことを特徴とする投影装置。
3. 測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する投影手段と、
   この投影手段によるチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する測距手段と、
   この測距手段によって読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するデータ抽出手段と、
   このデータ抽出手段によって抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する角度検出手段と
   を具備したことを特徴とする投影装置。
4. 前記角度検出手段によって検出された画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度に基づいて、前記投影手段によって投影される画像が適正なアスペクト比の矩形となるように台形補正を行う台形補正手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の投影装置。
5. 前記測距手段によって得られた各測定点のうちの特定の測定点における距離データに基づいて、前記投影手段によって投影される画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の投影装置。
6. 画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、
   測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、
   このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、
   この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、
   この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップと
   を備えたことを特徴とする角度検出方法。
7. 画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、
   測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、
   このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、
   この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、
   この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップと
   を備えたことを特徴とする角度検出方法。
8. 画像を投影する投影装置に用いられる角度検出方法であって、
   測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影するステップと、
   このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定するステップと、
   この読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出するステップと、
   この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出するステップと
   を備えたことを特徴とする角度検出方法。
9. 画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、
   このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向または垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、
   この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用と垂直方向の角度検出用にそれぞれ少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、
   この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能と
   を実現させることを特徴とするプログラム。
10. 画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、
    このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の水平方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、
    この読み取られた各測定点の中から水平方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、
    この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
11. 画像を投影する投影装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    測距用の特定の明暗パターンを有するチャート画像を投影する機能と、
    このチャート画像の投影面上の複数の測定点を２本の垂直方向の走査ラインにより読み取り、これらの測定点までの距離データを測定する機能と、
    この読み取られた各測定点の中から垂直方向の角度検出用として別々の走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択すると共に、垂直方向の角度検出用として同一走査ライン上の少なくとも２点の測定点を選択し、その距離データを抽出する機能と、
    この抽出された各測定点の距離データに基づいて画像投影面の水平方向および垂直方向の傾き角度を検出する機能と
    を実現させることを特徴とするプログラム。

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