JP2008070223A - 計測面傾き計測装置、プロジェクタ及び計測面傾き計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投影面傾き計測装置11は、投光ユニットと、入射角センサと、を備える。入射角センサは、水平方向、垂直方向にそれぞれ、2つずつ配置される。投光ユニットは、スクリーンS上の水平方向、垂直方向に、それぞれ、設定された2つの測距点に光を投光して投光スポットを形成する。入射角センサは、投光スポットからの反射光を受光して、その入射角を検出する。この入射角センサは、2分割受光素子からなり、2つの受光素子に入射した光の受光割合に基づいて、反射光の入射角を検出する。このような構成により、位相センサで必須のレンズが不要となり、レンズの焦点距離を確保する必要もないので、小型化も可能となる。
【選択図】図1
Description
光を投光する投光部と、
計測対象の計測面に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の入射角度を検出する複数の入射角センサと、を備え、
各入射角センサは、
光を受光する第1の受光部及び第2の受光部と、
前記第1の受光部及び前記第2の受光部に対して光の入射方向に予め設定された距離だけ離れて設置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを遮蔽する遮蔽面積比が前記入射角センサの配置位置に基づいて予め設定されて前記第1の受光部と前記第2の受光部とを遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とが予め設定されたセンサ配置方向に配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに照射された場合に、前記光制限部材により遮蔽されずに前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記両受光部に対する垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものであり、
前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサ間の前記センサ配置方向成分の距離に基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記各入射角センサの前記第1の受光部と前記第2の受光部とが配置された方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部をさらに備えたことを特徴とする。
前記傾き角度取得部は、前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサが配置された間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記計測面の前記水平方向の傾き角度を取得するようにしてもよい。
前記傾き角度取得部は、前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサが配置された間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記計測面の前記垂直方向の傾き角度を取得するようにしてもよい。
光を投光する投光部と、
計測対象の計測面の予め設定された方向に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の入射角度を検出する複数の入射角センサと、
前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサの間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部と、を備えたことを特徴とする。
光を投光する投光部と、
計測対象の計測面の予め設定された方向に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
前記投光部と予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光を受光し、受光した反射光の入射角度を検出する入射角センサと、
前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に、前記投光制御部が制御した前記投光角度を取得し、取得した前記投光角度、前記入射角センサが検出した入射角度及び前記投光部と前記入射角センサとの配置間隔に基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部と、を備えたことを特徴とする。
予め設定された間隔をもって配置されて、光を受光する面積が互いに等しくほぼ同一面上に形成された第1の受光部と第2の受光部と、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して光の入射方向に、予め設定された距離だけ離れて配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して平行光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを、遮蔽面積が等しくなるように遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに垂直な垂直軸に対して角度をもって照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものであってもよい。
底面に対する角度が等しい複数の斜面を有するセンサ台と、
前記センサ台の各斜面に配置されて、光を受光する面積が互いに等しい第1の受光部と第2の受光部と、を備え、
前記センサ台の底面に対して垂直方向の垂直軸に対して、角度を持って前記反射光が照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものであってもよい。
実際に画像を投影する投影面を前記計測面として、前記計測面の傾き角度を計測する上述の計測面傾き計測装置と、
前記計測面傾き計測装置が取得した前記計測面の傾き角度に基づいて台形補正を行う画像処理部と、
前記画像処理部が台形補正を行った画像を前記計測面に投影する投影部と、を備えたことを特徴とする。
予め設定された方向に、予め設定された間隔をもって配置されて、光を受光する面積が互いに等しくほぼ同一面上に形成された第1の受光部と第2の受光部と、
前記第1の受光部及び前記第2の受光部に対して光の入射方向に、予め設定された距離だけ離れて配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して平行光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを、遮蔽面積が等しくなるように遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とが予め設定された方向に配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに垂直な垂直軸に対して角度をもって照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成された複数の入射角センサを用いた計測面傾き計測方法であって、
計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記計測面に設定された複数の測距点に、前記投光点から光を投光するステップと、
複数の入射角センサを予め設定された間隔で配置し、予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光させ、受光した反射光の入射角度を検出させるステップと、
前記投光点から各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサの間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の入射角センサの前記第1の受光部と前記第2の受光部とが配置された方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えたことを特徴とする。
傾き角度計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記投光点から前記計測面に設定された複数の測距点に光を投光するステップと、
予め設定された間隔をもって配置された複数の受光点で前記各測距点から反射した反射光をそれぞれ受光し、前記複数の受光点で受光した反射光の複数の入射角度を前記複数の測距点毎に検出するステップと、
前記計測面上の各測距点毎にそれぞれ検出した前記複数の入射角度と前記反射光を受光する受光点の間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えたことを特徴とする。
傾き角度計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記投光点から前記計測面に設定された複数の測距点に光を投光するステップと、
前記投光点と予め設定された間隔をもって受光点が配置されて、前記投光角度を制御する毎に、前記計測面上の各測距点で反射した反射光を前記受光点で受光し、受光した反射光の入射角度を検出するステップと、
前記計測面上の各測距点毎に制御した投光角度、前記検出した入射角度及び前記投光点と前記受光点との配置間隔に基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えたことを特徴とする。
実施形態1に係るプロジェクタの構成を図1に示す。
実施形態1に係るプロジェクタ1は、投影面傾き計測装置11と、入出力コネクタ部12と、入出力I/F(インタフェース)13と、画像処理部14と、ビデオRAM15と、表示エンコーダ16と、表示駆動部17と、SOM(空間的光変調素子)18と、投影レンズ19と、レンズモータ20と、光源21と、キー/インジケータ部22と、Ir受信部23と、制御部24と、画像記憶部25と、スピーカ26と、音声処理部27と、を備える。
キー/インジケータ部22の電源キーが押下されると、キー/インジケータ部22は、この操作情報を制御部24に供給し、制御部24は、この操作情報に基づいてプロジェクタ1の電源をオンする。
実施形態2に係る投影面傾き計測装置は、入射角センサを1つだけ備えるようにしたものである。
実施形態2に係る投影面傾き計測装置11のセンサ部102は、入射角センサ112,114だけを備える。
例えば、上記実施形態1では、投光ユニット101の赤外LEDを交流点灯させ、各入射角センサ111〜114の受光素子123の直流成分をカットすることにより外光の影響による精度低下を抑えることができる。上記実施形態2についても同様である。
Claims (11)
- 光を投光する投光部と、
計測対象の計測面に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の入射角度を検出する複数の入射角センサと、を備え、
各入射角センサは、
光を受光する第1の受光部及び第2の受光部と、
前記第1の受光部及び前記第2の受光部に対して光の入射方向に予め設定された距離だけ離れて設置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを遮蔽する遮蔽面積比が前記入射角センサの配置位置に基づいて予め設定されて前記第1の受光部と前記第2の受光部とを遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とが予め設定されたセンサ配置方向に配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに照射された場合に、前記光制限部材により遮蔽されずに前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記両受光部に対する垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものであり、
前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサ間の前記センサ配置方向成分の距離に基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記各入射角センサの前記第1の受光部と前記第2の受光部とが配置された方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部をさらに備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測装置。 - 前記複数の入射角センサのそれぞれの前記第1の受光部と前記第2の受光部とは、地平面に対して水平方向に配置され、
前記傾き角度取得部は、前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサが配置された間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記計測面の前記水平方向の傾き角度を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の計測面傾き計測装置。 - 前記複数の入射角センサのそれぞれの前記第1の受光部と前記第2の受光部とは、地平面に対して垂直方向に配置され、
前記傾き角度取得部は、前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサが配置された間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記計測面の前記垂直方向の傾き角度を取得する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測面傾き計測装置。 - 光を投光する投光部と、
計測対象の計測面の予め設定された方向に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の入射角度を検出する複数の入射角センサと、
前記投光部が各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサの間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部と、を備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測装置。 - 光を投光する投光部と、
計測対象の計測面の予め設定された方向に設定された複数の測距点に光が投光されるように、前記投光部が前記計測面に対して投光する光の投光角度を制御する投光制御部と、
前記投光部と予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光を受光し、受光した反射光の入射角度を検出する入射角センサと、
前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に、前記投光制御部が制御した前記投光角度を取得し、取得した前記投光角度、前記入射角センサが検出した入射角度及び前記投光部と前記入射角センサとの配置間隔に基づいて前記各測距点までの距離を取得し、複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得する傾き角度取得部と、を備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測装置。 - 前記入射角センサは、
予め設定された間隔をもって配置されて、光を受光する面積が互いに等しくほぼ同一面上に形成された第1の受光部と第2の受光部と、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して光の入射方向に、予め設定された距離だけ離れて配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して平行光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを、遮蔽面積が等しくなるように遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに垂直な垂直軸に対して角度をもって照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の計測面傾き計測装置。 - 前記入射角センサは、
底面に対する角度が等しい複数の斜面を有するセンサ台と、
前記センサ台の各斜面に配置されて、光を受光する面積が互いに等しい第1の受光部と第2の受光部と、を備え、
前記センサ台の底面に対して垂直方向の垂直軸に対して、角度を持って前記反射光が照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の計測面傾き計測装置。 - 実際に画像を投影する投影面を前記計測面として、前記計測面の傾き角度を計測する前記請求項1乃至7のいずれか1項に記載の計測面傾き計測装置と、
前記計測面傾き計測装置が取得した前記計測面の傾き角度に基づいて台形補正を行う画像処理部と、
前記画像処理部が台形補正を行った画像を前記計測面に投影する投影部と、を備えた、
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 予め設定された方向に、予め設定された間隔をもって配置されて、光を受光する面積が互いに等しくほぼ同一面上に形成された第1の受光部と第2の受光部と、
前記第1の受光部及び前記第2の受光部に対して光の入射方向に、予め設定された距離だけ離れて配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに対して平行光が垂直に照射されたときに、前記第1の受光部と前記第2の受光部とを、遮蔽面積が等しくなるように遮蔽して両受光部に照射される光の量を制限する光制限部材と、を備え、
前記第1の受光部と前記第2の受光部とが予め設定された方向に配置され、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに前記反射光が、前記第1の受光部と前記第2の受光部とに垂直な垂直軸に対して角度をもって照射された場合に、前記第1の受光部が受光した光の受光量と前記第2の受光部が受光した光の受光量との受光割合に基づいて、前記反射光の前記垂直軸に対する入射角度を検出するように構成された複数の入射角センサを用いた計測面傾き計測方法であって、
計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記計測面に設定された複数の測距点に、前記投光点から光を投光するステップと、
複数の入射角センサを予め設定された間隔で配置し、予め設定された間隔をもって配置された位置で、前記投光部が前記計測面上の各測距点に光を投光する毎に前記各測距点で反射した反射光をそれぞれ受光させ、受光した反射光の入射角度を検出させるステップと、
前記投光点から各測距点に光を投光する毎に前記複数の入射角センサがそれぞれ検出した入射角度と前記複数の入射角センサの間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の入射角センサの前記第1の受光部と前記第2の受光部とが配置された方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測方法。 - 傾き角度計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記投光点から前記計測面に設定された複数の測距点に光を投光するステップと、
予め設定された間隔をもって配置された複数の受光点で前記各測距点から反射した反射光をそれぞれ受光し、前記複数の受光点で受光した反射光の複数の入射角度を前記複数の測距点毎に検出するステップと、
前記計測面上の各測距点毎にそれぞれ検出した前記複数の入射角度と前記反射光を受光する受光点の間隔とに基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測方法。 - 傾き角度計測対象の計測面に対する投光点の投光角度を制御して、前記投光点から前記計測面に設定された複数の測距点に光を投光するステップと、
前記投光点と予め設定された間隔をもって受光点が配置されて、前記投光角度を制御する毎に、前記計測面上の各測距点で反射した反射光を前記受光点で受光し、受光した反射光の入射角度を検出するステップと、
前記計測面上の各測距点毎に制御した投光角度、前記検出した入射角度及び前記投光点と前記受光点との配置間隔に基づいて前記各測距点までの距離を取得するステップと、
複数の測距点までの距離に基づいて、前記複数の測距点を結ぶ方向の前記計測面の傾き角度を取得するステップと、を備えた、
ことを特徴とする計測面傾き計測方法。
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