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JPH06217310A - 角度測定方法および角度測定装置 - Google Patents

角度測定方法および角度測定装置

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Publication number
JPH06217310A
JPH06217310A JP5006400A JP640093A JPH06217310A JP H06217310 A JPH06217310 A JP H06217310A JP 5006400 A JP5006400 A JP 5006400A JP 640093 A JP640093 A JP 640093A JP H06217310 A JPH06217310 A JP H06217310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
original
screen
angle
angle measuring
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5006400A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Hirotsune
聡 広常
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5006400A priority Critical patent/JPH06217310A/ja
Priority to DE69328079T priority patent/DE69328079T2/de
Priority to EP93120578A priority patent/EP0607596B1/en
Priority to US08/176,550 priority patent/US5471295A/en
Publication of JPH06217310A publication Critical patent/JPH06217310A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーンに図形を投写して角度測定を行う
角度測定装置に関するもので、スクリーンの投写図形が
規定の形状になるように操作して間接的に角度を測定す
るため、スクリーンが測定困難な場所に設置された場合
にもスクリーンあおり角が容易にかつ安全に測定できる
角度測定方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】 直線描画角度算出部１０７で生成した図形を
液晶パネル１０４に形成し、その図形をスクリーン１０
１に投写レンズ１０３で投写する。スクリーン１０１の
図形が規定の形状になるよう操作することにより間接的
に投写器とスクリーンのあおり角が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角度測定方法および装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディスプレイは大画面化、高画質
化、高機能化が進展しているが、大画面化のためにライ
トバルブに光学像を形成し、その光学像に光を照射し、
投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型デ
ィスプレイが従来よりよく知られている。
【０００３】図６は上述した投写型ディスプレイの構成
を示すものである。図６において、６０１はスクリー
ン、６０２は投写器、６０３は投写レンズ、６０４は液
晶パネル、６０５はバックライトユニット、６０６は液
晶パネル駆動回路である。
【０００４】以上のように構成された投写型ディスプレ
イについて、以下図６を用いてその動作原理を説明す
る。図６において、液晶パネル駆動回路６０６により、
液晶パネル６０４に光の透過率の差として画像が形成さ
れ、その画像はバックライトユニット６０５の発する光
線により光の濃淡像となる。この像は投写レンズ６０３
により拡大投影され、スクリーン６０１に画像が形成さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、スクリーンの正面に投写器を設置する
（スクリーン面の法線ベクトルと液晶パネルの法線ベク
トルを一致させる）ことが必要で、そうでない場合はス
クリーン上の画像は図形歪を発生する。そこで投写器を
スクリーン正面以外に設置できるようにするためには、
投写器をスクリーンの正面以外に設置したときに生じる
スクリーン上の図形歪の補正演算を行う画像演算回路が
必要となる。この際図形歪の補正演算を行うためには、
スクリーンと投写器の位置関係が完全に把握されていな
ければならず、スクリーンの水平傾き角、スクリーンの
鉛直傾き角、投写器の鉛直傾き角を実測しなければなら
ない。しかしながら、スクリーンの水平傾き角、スクリ
ーンの鉛直傾き角、投写器の鉛直傾き角の実測はたいへ
ん手間がかかる作業であり、場合によっては困難な場合
もある。
【０００６】例えば、スクリーンを接近困難な場所や危
険な場所に設置した場合にはスクリーン鉛直あおり角、
スクリーン水平あおり角の実測は困難である。また測定
器が固定できなければ正確な測定ができないため、スク
リーンは堅固なものでなければならない。そのためスク
リーンの材質および設置場所も制限される。
【０００７】さらにスクリーンおよび投写器を設置する
度にスクリーンおよび投写器のあおり角を角度計より読
みとり、その値を画像演算回路に入力しなければならな
いため、測定誤差と入力誤りが発生していた。また正し
い測定を行うためには測定者には熟練を要した。
【０００８】このように、従来においてはスクリーンの
水平傾き角、スクリーンの鉛直傾き角、投写器の鉛直傾
き角の実測に手間がかかったり、また困難なため投写型
ディスプレイをスクリーンの正面以外に設置することが
困難であった。
【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、スクリーンの
材質および設置場所の制限が少なく、熟練者でなくとも
容易に正しい測定ができる角度測定方法および角度測定
装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の角度測定方法および装置は、原図形を投写
してスクリーンに投写図形を形成し、その投写図形が規
定の形状になるよう原図形を変形させることにより前記
原図形の形成面および前記スクリーンと基準設置面のな
す角度を得るものである。
【００１１】
【作用】本発明は上記した方法および構成によって、ス
クリーンを高所などに設置した場合のようにスクリーン
あおり角の測定困難な場合にも容易に対応でき、作業量
も少なく、たいへん安全に作業が行える。また角度計の
目盛りを読みとり画像演算回路に入力する作業が必要な
いので、読みとりミス、入力ミスがなく熟練者でなくと
も操作ができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例における角度測定方
法および角度測定装置について、図面を参照しながら説
明する。
【００１３】本実施例では液晶投写型ディスプレイの投
写器およびスクリーンのあおり角測定装置として、本発
明の装置を使用した場合について説明する。図１は本実
施例における角度測定装置の構成図を示すものである。
図１において、１０１はスクリーン、１０２は投写器、
１０３は投写レンズ、１０４は液晶パネル、１０５はバ
ックライトユニット、１０６は歪補正演算部、１０７は
直線描画角度算出部、１０８は算出角度表示部、１０９
は直線描画角度調整部である。
【００１４】以上のように構成された角度測定装置の動
作について、以下図１、図２を用いて説明する。
【００１５】［映像信号の流れ］図１において、映像信
号は歪補正演算部１０６に入力され、歪補正の演算がな
されて液晶パネル１０４に光の透過率の差として画像が
形成される。形成された画像はバックライトユニット１
０５の発する光線により光の濃淡像となる。さらにその
像は投写レンズ１０３により拡大投影され、スクリーン
１０１に画像が形成される。
【００１６】歪補正演算部１０６で歪補正を行うには、
スクリーン鉛直あおり角、スクリーン水平あおり角、投
写器鉛直あおり角と投写距離、拡大倍率が分かっていな
ければならない。投写距離、拡大倍率は投写画像のフォ
ーカス調整を行った時点で投写レンズに取り付けたセン
サーにより自動測定される。スクリーン鉛直あおり角、
スクリーン水平あおり角、投写器鉛直あおり角は直線描
画角度調整部１０９の操作により直線描画角度算出部１
０７で計算される。
【００１７】なお、液晶パネル１０４にＣＲＴを用いた
場合は、ＣＲＴが自己発光型表示デバイスであるために
バックライトユニット１０５は必要ない。
【００１８】［角度の測定］角度測定時には、直線描画
角度算出部１０７で直線画像が描画され液晶パネルに直
線画像が形成される。直線画像は直線描画角度調整部１
０９の操作によりその傾斜角度が制御できる。スクリー
ン１０１上の直線の傾斜角度を所定の角度にすることに
より、スクリーン鉛直あおり角、スクリーン水平あおり
角、投写器鉛直あおり角が計算される。
【００１９】図２は本実施例の角度測定方法のフローチ
ャートである。また、図３は本実施例の角度測定時の描
画図形である。以下、図２、図３を用いて角度測定方法
を説明する。
【００２０】［ステップ201］画像演算部で直線画像デ
ータを生成し液晶パネル１０４に表示する。同時にスク
リーン１０１には直線が投写される。
【００２１】［ステップ202］直線描画角度調整部１０
９を操作してスクリーン１０１の直線が水平となるよう
にする。このときの液晶パネル１０４上の直線（線分）
を直線３０１とし端点の座標を（ｙp1，ｚp1），
（ｙp2，ｚp2）とする。
【００２２】［ステップ203］画像演算部で直線画像デ
ータを生成し液晶パネルに表示する。（ステップ201で
生成した直線とは異なる直線）同時にスクリーン１０１
には直線が表示される。
【００２３】［ステップ204］直線描画角度調整部１０
９を操作してスクリーン１０１の直線が水平となるよう
にする。このときの液晶パネル１０４上の直線（線分）
を直線３０２とし端点の座標を（ｙp3，ｚp3），
（ｙp4，ｚp4）とする。但し、ステップ202とは異なっ
た直線とする。
【００２４】［ステップ205］画像演算部で直線画像デ
ータを生成し液晶パネルに表示する。同時にスクリーン
１０１には直線が投写される。
【００２５】［ステップ206］直線描画角度調整調整部
１０９によりスクリーン１０１の直線が鉛直となるよう
にする。このときの液晶パネル１０４上の直線（線分）
を直線３０３とし端点の座標を（ｙp5，ｚp5），
（ｙp6，ｚp6）とする。
【００２６】［ステップ207］（数７）よりスクリーン
水平あおり角θHを、（数６）より投写器鉛直あおり角
θAを求める。算出方法は後述する。
【００２７】［ステップ208］（数１４）よりスクリー
ン鉛直あおり角θVを求める。
【００２８】［ステップ209］演算結果を算出角度表示
部１０８に表示すると同時に歪補正演算部１０６に転送
する。
【００２９】図４は本発明の実施例における角度測定装
置の側面図を示すもので、投写器１０２およびスクリー
ン１０１を側面から（設置面に対して平行方向から）見
た図である。図４でスクリーン水平あおり角θHと投写
器鉛直あおり角θAを定義する。
【００３０】図５は本発明の実施例における角度測定装
置の上面図を示すもので、投写器１０２およびスクリー
ン１０１を上面から（設置面に対して直角方向から）見
た図である。図５でスクリーン鉛直あおり角θVを定義
する。
【００３１】［スクリーン水平あおり角θHと投写器鉛
直あおり角θAの算出］以下のパラメータは既知である
とする。
【００３２】 Ｌ ：投写距離 ｍ ：拡大倍率 ｗ ：パネル水平１画角長さ ｈ ：パネル鉛直１画角長さ ｋy ：水平方向軸ずらし量［画角］ ｋz ：鉛直方向軸ずらし量［画角］ 直線３０１において、
【００３３】
【数１】
【００３４】直線３０２において、
【００３５】
【数２】
【００３６】とおき、このとき、
【００３７】
【数３】
【００３８】とおく。Ｗ≠０のとき、
【００３９】
【数４】
【００４０】と定義する。また、Ｗ＝０、かつθH≠０
のとき、
【００４１】
【数５】
【００４２】となる。（数４）または（数５）より投写
器鉛直あおり角θAは次式で与えられる。
【００４３】
【数６】
【００４４】また、スクリーン水平あおり角は次式で与
えられる。
【００４５】
【数７】
【００４６】但し、
【００４７】
【数８】
【００４８】
【数９】
【００４９】
【数１０】
【００５０】
【数１１】
【００５１】
【数１２】
【００５２】
【数１３】
【００５３】［スクリーン鉛直あおり角θVと投写器鉛
直あおり角θAの算出］スクリーン鉛直あおり角θVは次
式で与えられる。
【００５４】
【数１４】
【００５５】但し、
【００５６】
【数１５】
【００５７】
【数１６】
【００５８】
【数１７】
【００５９】
【数１８】
【００６０】
【数１９】
【００６１】
【数２０】
【００６２】
【数２１】
【００６３】以上のように本実施例では、液晶パネル面
上に直線の画像を形成し、その直線の画像をスクリーン
に投写してスクリーン上に直線の投写画像を形成し、そ
の直線が水平、鉛直になるようその傾きを変えることに
より投写器の鉛直あおり角、スクリーンの水平、鉛直あ
おり角を計算する。
【００６４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、スクリーンの形状、スクリーンに投写する
図形の形状、原図形の形成方法、求める角度は限定され
ない。また、本実施例は本発明を投写型ディスプレイに
応用した場合の例であるが角度測定のみを目的とする場
合には歪補正演算部１０６は必要なく、直線描画角度算
出部１０７の出力を直接に液晶パネル１０４に接続すれ
ば良い。
【００６５】
【発明の効果】以上のように本発明はスクリーンの投写
図形が規定の形状になるように操作して間接的に角度を
測定するため、スクリーンおよび投写器のあおり角を角
度計を用いて測定する必要がない。そのためにスクリー
ンを高所などに設置した場合のようにスクリーンあおり
角の測定困難な場合にも容易に対応でき、作業量も少な
く、たいへん安全に作業が行える。また角度計の目盛り
を読みとり画像演算回路に入力する作業が必要ないの
で、読みとりミス、入力ミスがなく特別な熟練を必要と
せず、非常に大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における角度測定装置の構成図
【図２】本発明の実施例における角度測定装置のフロー
チャート
【図３】本発明の実施例における角度測定時の描画図形
【図４】本発明の実施例における角度測定装置の側面図
【図５】本発明の実施例における角度測定装置の上面図
【図６】液晶投写型ディスプレイの構成図
【符号の説明】
１０１ スクリーン １０２ 投写器 １０３ 投写レンズ １０４ 液晶パネル １０５ バックライトユニット １０６ 歪補正演算部 １０７ 直線描画角度算出部 １０８ 算出角度表示部 １０９ 直線描画角度調整部

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原図形を投写してスクリーン上に投写図形
    を形成し、前記投写図形が規定の形状になるよう前記原
    図形を変形させることにより前記原図形の形成面と基準
    設置面のなす角度および前記スクリーンと基準設置面の
    なす角度を得ることを特徴とする角度測定方法。
  2. 【請求項２】基準設置面は地面であることを特徴とする
    請求項１記載の角度測定方法。
  3. 【請求項３】原図形は液晶パネルで形成することを特徴
    とする請求項１記載の角度測定方法。
  4. 【請求項４】原図形はＣＲＴで形成することを特徴とす
    る請求項１記載の角度測定方法。
  5. 【請求項５】原図形を形成する面は平面であることを特
    徴とする請求項１記載の角度測定方法。
  6. 【請求項６】原図形は直線であることを特徴とする請求
    項１記載の角度測定方法。
  7. 【請求項７】原図形照射部と原図形形成部と原図形形成
    制御部と原図形投写部とスクリーンを具備し、前記原図
    形形成制御部の出力が前記原図形形成部に入力され、前
    記原図形照射部の出力光が前記原図形形成部に入射さ
    れ、前記原図形形成部の出力光が前記原図形投写部に入
    射され、前記原図形投写部の出力光が前記スクリーンに
    入射されることを特徴とする角度測定装置。
  8. 【請求項８】原図形形成部は光の透過率を制御すること
    により画像を形成する表示デバイスであることを特徴と
    する請求項７記載の角度測定装置。
  9. 【請求項９】原図形形成部は液晶パネルであることを特
    徴とする請求項７記載の角度測定装置。
  10. 【請求項１０】原図形形成部は平面に画像を形成するこ
    とを特徴とする請求項７記載の角度測定装置。
  11. 【請求項１１】原図形形成部は曲面に画像を形成するこ
    とを特徴とする請求項７記載の角度測定装置。
  12. 【請求項１２】スクリーンは壁面であることを特徴とす
    る請求項７記載の角度測定装置。
  13. 【請求項１３】原図形形成部と原図形形成制御部と原図
    形投写部とスクリーンを具備し、前記原図形形成制御部
    の出力が前記原図形形成部に入力され、前記原図形形成
    部の出力光が前記原図形投写部に入射され、前記原図形
    投写部の出力光が前記スクリーンに入射されることを特
    徴とする角度測定装置。
  14. 【請求項１４】原図形形成部は自己発光型表示デバイス
    であることを特徴とする請求項１３記載の角度測定装
    置。
  15. 【請求項１５】原図形形成部はＣＲＴであることを特徴
    とする請求項１３記載の角度測定装置。
  16. 【請求項１６】原図形形成部は平面に画像を形成するこ
    とを特徴とする請求項１３記載の角度測定装置。
  17. 【請求項１７】原図形形成部は曲面に画像を形成するこ
    とを特徴とする請求項１３記載の角度測定装置。
  18. 【請求項１８】スクリーンは壁面であることを特徴とす
    る請求項１３記載の角度測定装置。
JP5006400A 1993-01-19 1993-01-19 角度測定方法および角度測定装置 Pending JPH06217310A (ja)

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