(57)【要約】【課題】  台形歪みの補正を精度よく行うことができるプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】  スクリーン１に投影された横縞パターン５０の傾きを水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの出力から得られるセンサデータを利用して求め、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求めている。同様に縦縞パターン５１をスクリーン１に投影して、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄを利用して縦縞パターン５１の傾きを求め、台形歪みを補正する補正量を求めている。従って、パッシブ測距装置による距離測定を行うことなく台形歪みの補正量を求め、補正を精度よく行うことができる。【選択図】        図１
2005311727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を受光する所定の直線状に並んだ複数の受光素子を有する受光センサと、
前記複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求め、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求める制御手段とを有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記センサデータの最大値と最小値の差を所定値と比較し、該最大値と最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記画像の投影位置を移動させることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記スクリーンに投影された複数ラインからなる横縞パターンを、前記複数の受光素子を水平方向に並べた水平方向ラインセンサで受光して、該水平方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの前記最大値と前記最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記横縞パターンの投影位置を移動させ、その位置でのセンサデータにより前記横縞パターンのラインの傾きを求めることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記水平方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの変化率を前記横縞パターンのラインの傾きとして求めることを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記横縞パターンの基準ラインから前記水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数と、該ラインの傾きとに応じて、台形歪みの補正量を変更することを特徴とする請求項３又は４記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記横縞パターンの前記基準ラインから、前記水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を前記複数の受光素子を垂直方向に並べた垂直方向ラインセンサで検出することを特徴とする請求項５記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記スクリーンに投影された複数ラインからなる縦縞パターンを、前記複数の受光素子を垂直方向に並べた垂直方向ラインセンサで受光して、該垂直方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの前記最大値と前記最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記縦縞パターンの投影位置を移動させ、その位置でのセンサデータにより前記縦縞パターンのラインの傾きを求めることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記垂直方向ラインセンサの出力から得られるセンサデータの変化率を前記縦縞パターンのラインの傾きとして求めることを特徴とする請求項７記載のプロジェクタ装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記縦縞パターンの基準ラインから前記垂直方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数と、該ラインの傾きとに応じて、台形歪みの補正量を変更することを特徴とする請求項７又は８記載のプロジェクタ装置。
【請求項１０】
前記縦縞パターンの前記基準ラインから、前記垂直方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を前記複数の受光素子を水平方向に並べた水平方向ラインセンサで検出することを特徴とする請求項９記載のプロジェクタ装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記センサデータのうち、所定範囲内のセンサデータだけを使用して、前記センサデータの前記変化率を求めることを特徴とする請求項４から６、８から１０のいずれか一項記載のプロジェクタ装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記センサデータの前記変化率を最小二乗近似によって算出することを特徴とする請求項４から６、８から１１のいずれか一項記載のプロジェクタ装置。
【請求項１３】
前記垂直方向ラインセンサの測定エリアの一端部に前記水平方向ラインセンサの測定エリアが接する、又は前記水平方向ラインセンサの測定エリアの一端部に前記垂直方向ラインセンサの測定エリアが接するように前記水平方向ラインセンサと前記垂直方向ラインセンサとを設けることを特徴とする請求項６又は１０記載のプロジェクタ装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記補正量だけ前記横縞パターン又は前記縦縞パターンを所定方向に回転させた画像を前記スクリーンに投影し、投影された画像から得られる前記センサデータの変化率が回転前よりも大きくなっている場合に、前記所定方向とは反対方向に前記横縞パターン又は前記縦縞パターンを回転させることを特徴とする請求項４から６、８から１３のいずれか一項記載のプロジェクタ装置。
【請求項１５】
前記横縞パターン又は前記縦縞パターンは、白色と黒色の２色パターンであることを特徴とする請求項３から１４のいずれか一項記載のプロジェクタ装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、測定した前記スクリーンまでの距離データにより前記スクリーンの傾きを求め、求めた傾きによって投影画像に生じる台形歪みを補正し、前記台形歪みを補正後に前記スクリーンに前記画像を投影して前記補正量を求め、前記画像に生じる歪みを補正することを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項記載のプロジェクタ装置。
【請求項１７】
スクリーンに画像を投影するステップと、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を所定の直線状に並んだ複数の受光素子を有する受光センサで受光して、前記複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求めるステップと、
前記画像の傾きから台形歪みを補正する補正量を求めるステップとを有することを特徴とする画像補正方法。
【請求項１８】
スクリーンまでの距離をパッシブ測距装置を用いて測定するステップと、
測定した距離により前記スクリーンの傾きを求め、投影画像に生じる台形歪みを補正するステップと、
前記スクリーンに画像を投影するステップと、
前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を受光センサで受光して、前記受光センサの出力から得られるセンサデータにより、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求めるステップと、
前記画像の傾きから台形歪みを補正する補正量を求めるステップとを有することを特徴とする画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに投影される投影画像に生じる台形歪みを補正する機能を備えたプロジェクタ装置及び画像補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ装置からスクリーン上に投影された画像に生じる歪みやずれを補正するさまざまな技術が提案されている。
【０００３】
台形歪みを補正する補正装置について開示した特許文献１では、図２５に示されるようにプロジェクタ装置本体１００の前面の異なる位置に２つのアクティブ距離センサ１０１、１０２を設けてプロジェクタ装置本体１００とスクリーン２００との距離をそれぞれ検出している。制御マイコン１０４は、これらのアクティブ距離センサ１０１、１０２の検出結果に基づき、スクリーン２００に対するプロジェクタ装置本体１００の傾斜角度を算出している。算出した傾斜角度に基づいて、液晶パネル１０３の投射画像光がプロジェクタ装置本体１００の傾斜角度に起因する投射画面の台形歪み形状とは逆の台形歪み形状となるように、各ラインの画素データの間引き調整（キーストン補正）を映像回路１０５で行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２２６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、測距装置としてアクティブ方式の測距装置を２つ搭載している。アクティブ方式の測距装置では、自ら発した光のスクリーンでの反射光を計測して測距を行うため、パッシブ方式の測距装置と比較して測距用の光を投光する投光部を別途設けなければならない。また、台形歪みを検出するためには、プロジェクタ装置本体のスクリーンに対する傾斜角度を算出しなければならないが、傾斜角度の算出にはスクリーン上の複数のポイントまでの距離を検出しなければならない。このためアクティブ方式の測距装置を複数設けなければならず、装置構成が大きくなるという問題が生じる。
【０００６】
このような課題を解決するために本出願人は、特願２００３−４１２０２号においてパッシブ測距装置を用いて台形歪みを補正する技術を提案しているが、さらなる改良の余地がある。
【０００７】
特願２００３−４１２０２号では、測定したスクリーンまでの距離データを使用してスクリーンの傾斜角度を求めているので、例えば測距用画像のコントラストが低い（スクリーン付近が暗すぎる又は明るすぎる時）場合など、測距精度が良くないときに、台形歪み補正の精度が低下するという問題が生じる。すなわち、測距精度のよくない距離データを使用して台形歪みを補正しても、画像の歪みを補正することができず、歪んだ画像が投影されたままとなる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、台形歪みの補正を高精度に行うことが可能なプロジェクタ装置および画像補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために請求項１記載のプロジェクタ装置は、スクリーンに画像を投影する投影手段と、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を受光する所定の直線状に並んだ複数の受光素子を有する受光センサと、前記複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求め、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求める制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明は、スクリーンに投影された画像の傾きを、受光センサの直線状に並んだ複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて求めて、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求めている。従って、測距装置による距離測定を行うことなく台形歪みの補正量を求め、補正を精度よく行うことができる。またスクリーンに投影した画像の傾きを受光センサを利用して求めているので、投影画像の傾きを測定する測定装置を別途設ける必要がなく、プロジェクタ装置の構成を簡略化することができる。
【００１１】
請求項２記載のプロジェクタ装置は、請求項１記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記センサデータの最大値と最小値の差を所定値と比較し、該最大値と最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記画像の投影位置を移動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、センサデータの最大値と最小値との差が所定値よりも大きくなるように画像の投影位置を移動させるので、受光センサで、画像のパターン形状を反映させたセンサデータを得ることができる。従って、センサデータを利用してスクリーンに投影した画像の傾きを補正することができる。
【００１３】
請求項３記載のプロジェクタ装置は、請求項２記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記スクリーンに投影された複数ラインからなる横縞パターンを、前記複数の受光素子を水平方向に並べた水平方向ラインセンサで受光して、該水平方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの前記最大値と前記最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記横縞パターンの投影位置を移動させ、その位置でのセンサデータにより前記横縞パターンのラインの傾きを求めることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、水平方向ラインセンサで、横縞パターンのライン境界の反射光を受光するように横縞パターンを移動させるので、横縞パターンのラインの傾きを水平方向ラインセンサのセンサデータから求めることができる。
【００１５】
請求項４記載のプロジェクタ装置は、請求項３記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記水平方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの変化率を前記横縞パターンのラインの傾きとして求めることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、水平方向ラインセンサが横縞パターンのライン境界の反射光を受光しているので、水平方向ラインセンサのセンサデータの変化率を求めることで横縞パターンのラインの傾きを求めることができる。
【００１７】
請求項５記載のプロジェクタ装置は、請求項３又は４記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記横縞パターンの基準ラインから前記水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数と、該ラインの傾きとに応じて、台形歪みの補正量を変更することを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、基準ラインから傾きを測定している測定ラインまでのライン数と、測定ラインの傾きによって台形歪みの補正量を変更している。投影画像に生じる台形歪みは、投影画像の中央部、すなわちスクリーン中央部から端部に行くに従って歪みが大きくなっていくので、基準ラインから水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を求めることで台形歪みの補正量をより正確に求めることができる。
【００１９】
請求項６記載のプロジェクタ装置は、請求項５記載のプロジェクタ装置において、前記横縞パターンの前記基準ラインから、前記水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を前記複数の受光素子を垂直方向に並べた垂直方向ラインセンサで検出することを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、測定エリアが横縞パターンに直交する垂直方向ラインセンサを使用してライン数の検出を行うので、横縞パターンの基準ラインから、水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を正確に検出することができる。
【００２１】
請求項７記載のプロジェクタ装置は、請求項２記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記スクリーンに投影された複数ラインからなる縦縞パターンを、前記複数の受光素子を垂直方向に並べた垂直方向ラインセンサで受光して、該垂直方向ラインセンサの出力から得られる前記センサデータの前記最大値と前記最小値との差が前記所定値よりも大きくなるように前記縦縞パターンの投影位置を移動させ、その位置でのセンサデータにより前記縦縞パターンのラインの傾きを求めることを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明は、垂直方向ラインセンサで、縦縞パターンのライン境界の反射光を受光するように縦縞パターンを移動させるので、縦縞パターンのラインの傾きを垂直方向ラインセンサのセンサデータから求めることができる。
【００２３】
請求項８記載のプロジェクタ装置は、請求項７記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記垂直方向ラインセンサの出力から得られるセンサデータの変化率を前記縦縞パターンのラインの傾きとして求めることを特徴とする。
【００２４】
請求項８記載の発明は、垂直方向ラインセンサが縦縞パターンのライン境界の反射光を受光しているので、垂直方向ラインセンサのセンサデータの変化率を求めることで縦縞パターンのラインの傾きを求めることができる。
【００２５】
請求項９記載のプロジェクタ装置は、請求項７又は８記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記縦縞パターンの基準ラインから前記垂直方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数と、該ラインの傾きとに応じて、台形歪みの補正量を変更することを特徴とする。
【００２６】
請求項９記載の発明は、基準ラインから傾きを測定している測定ラインまでのライン数と、測定ラインの傾きによって台形歪みの補正量を変更している。投影画像に生じる台形歪みは、スクリーン中央部から端部に行くに従って歪みが大きくなっていくので、基準ラインから水平方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を求めることで台形歪みの補正量をより正確に求めることができる。
【００２７】
請求項１０記載のプロジェクタ装置は、請求項９記載のプロジェクタ装置において、前記縦縞パターンの前記基準ラインから、前記垂直方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を前記複数の受光素子を水平方向に並べた水平方向ラインセンサで検出することを特徴とする。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、測定エリアが縦縞パターンに直交する水平方向ラインセンサを使用してライン数の検出を行うので、縦縞パターンの基準ラインから、垂直方向ラインセンサで傾きを検出しているラインまでのライン数を正確に検出することができる。
【００２９】
請求項１１記載のプロジェクタ装置は、請求項４から６、８から１０のいずれか一項記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記センサデータのうち、所定範囲内のセンサデータだけを使用して、前記センサデータの前記変化率を求めることを特徴とする。
【００３０】
請求項１１記載の発明によれば、所定範囲内の値を取るセンサデータだけを使用して、センサデータの変化率を求めるので、例えば、横縞パターン又は縦縞パターンのラインの傾きの算出には不要な一定値を取るセンサデータを取り除くことができる。従って、センサデータの変化率を横縞パターン又は縦縞パターンのラインの傾きにより近づけることができる。
【００３１】
請求項１２記載のプロジェクタ装置は、請求項４から６、８から１１のいずれか一項記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記センサデータの前記変化率を最小二乗近似によって算出することを特徴とする。
【００３２】
請求項１２記載の発明は、センサデータの変化率を最小二乗近似によって求める。従って、センサデータの変化率をより正確に求めることができる。
【００３３】
請求項１３記載のプロジェクタ装置は、請求項６又は１０記載のプロジェクタ装置において、前記垂直方向ラインセンサの測定エリアの一端部に前記水平方向ラインセンサの測定エリアが接する、又は前記水平方向ラインセンサの測定エリアの一端部に前記垂直方向ラインセンサの測定エリアが接するように前記水平方向ラインセンサと前記垂直方向ラインセンサとを設けることを特徴とする。
【００３４】
請求項１３記載の発明によれば、垂直方向ラインセンサの測定エリアの一端部に水平方向ラインセンサの測定エリアが接しているので、横縞パターンの基準ラインから測定を行っているラインまでのライン数を垂直方向ラインセンサで正確に求めることができる。また水平方向ラインセンサの測定エリアの一端部に垂直方向ラインセンサの測定エリアが接しているので、縦縞パターンの基準ラインから測定を行っているラインまでのライン数を正確に求めることができる。
【００３５】
請求項１４記載のプロジェクタ装置は、請求項４から６、８から１３のいずれか一項記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記補正量だけ前記横縞パターン又は前記縦縞パターンを所定方向に回転させた画像を前記スクリーンに投影し、投影された画像から得られる前記センサデータの変化率が回転前よりも大きくなっている場合に、前記所定方向とは反対方向に前記横縞パターン又は前記縦縞パターンを回転させることを特徴とする。
【００３６】
請求項１４記載の発明は、台形歪みの補正量が求められると、求めた補正量だけ所定方向に回転させた画像をスクリーンに投影して、画像の回転方向が正しいか否かをセンサデータの変化率から判定し、回転方向が正しくない場合には所定方向とは反対側に画像を回転させることで、画像の正しい補正を行うことができる。
【００３７】
請求項１５記載のプロジェクタ装置は、請求項３から１４のいずれか一項記載のプロジェクタ装置において、前記横縞パターン又は前記縦縞パターンは、白色と黒色の２色パターンであることを特徴とする。
【００３８】
請求項１５記載の発明は、横縞パターン又は縦縞パターンが白色と黒色の２色パターンからなるので、白色の反射光を受光した水平ラインセンサからのセンサデータと、黒色の反射光を受光した垂直ラインセンサからのセンサデータの差が大きくなり、横縞パターンのライン傾きを精度よく求めることができる。
【００３９】
請求項１６記載のプロジェクタ装置は、請求項１から１５のいずれか一項記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、測定した前記スクリーンまでの距離データにより前記スクリーンの傾きを求め、求めた傾きによって投影画像に生じる台形歪みを補正し、前記台形歪みを補正後に前記スクリーンに前記画像を投影して前記補正量を求め、前記画像に生じる歪みを補正することを特徴とする。
【００４０】
請求項１６記載の発明は、スクリーンまでの距離を測定し、測定した距離データに基づいてスクリーンの傾きを求めて一度目の台形歪みを補正する。また台形歪みを補正後に、スクリーンに画像を投影してこの画像の傾きを求め、二度目の台形歪みの補正を行っている。従って、スクリーンまでの距離の測定精度が低下して一度目の台形歪みの補正精度が良くなくても、二度目の台形歪み補正により画像の歪みを高精度に補正することができる。
【００４１】
請求項１７記載の画像補正方法は、スクリーンに画像を投影するステップと、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を所定の直線状に並んだ複数の受光素子を有する受光センサで受光して、前記複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求めるステップと、前記画像の傾きから台形歪みを補正する補正量を求めるステップとを有することを特徴とする。
【００４２】
請求項１７記載の発明は、スクリーンに投影された画像の傾きを、受光センサの直線状に並んだ複数の受光素子の出力から得られるセンサデータの変化に基づいて求め、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求めている。従って、測距装置による距離測定を行うことなく台形歪みの補正を精度よく行うことができる。またスクリーンに投影した画像の傾きを受光センサを利用して求めているので、測定装置を別途設ける必要がなく、装置の構成を簡略化することができる。
【００４３】
請求項１８記載の画像補正方法は、スクリーンまでの距離をパッシブ測距装置を用いて測定するステップと、測定した距離により前記スクリーンの傾きを求め、投影画像に生じる台形歪みを補正するステップと、前記スクリーンに画像を投影するステップと、前記スクリーンに投影された前記画像の反射光を受光センサで受光して、前記受光センサの出力から得られるセンサデータにより、前記スクリーンに投影された前記画像の傾きを求めるステップと、前記画像の傾きから台形歪みを補正する補正量を求めるステップとを有することを特徴とする。
【００４４】
請求項１８記載の発明は、スクリーンまでの距離を測定し、測定した距離データに基づいてスクリーンの傾きを求めて一度目の台形歪みを補正している。また台形歪みを補正後に、スクリーンに画像を投影してこの画像の傾きを求め、二度目の台形歪みの補正を行っている。従って、スクリーンまでの距離の測定精度が低下しても、二度目の台形歪み補正により画像の歪みを高精度に補正することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は、投影画像に生じる台形歪みを精度よく補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００４７】
まず、図１を参照しながら本実施例のプロジェクタ装置２の構成について説明する。図１に示されるように本実施例のプロジェクタ装置２は、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光して、投影画像の焦点位置を判定するためのコントラスト値を算出する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離をスクリーン１の左右方向（水平方向）の複数ポイントで測距する第１パッシブ測距装置３０と、同じくプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離をスクリーン１の上下方向（垂直方向）の複数ポイントで測距する第２パッシブ測距装置４０と、図示しないパーソナルコンピュータ等の機器から画像を入力して、スクリーン１に投影する表示データを出力する投影画像生成部５と、投影レンズ光学系８へ表示データを出力する表示駆動部６と、表示駆動部６により出力された表示データをスクリーン１上に投影する投影レンズ光学系８と、投影レンズ光学系８の焦点距離を変更するために、光軸に沿って投影レンズ光学系８を移動させるステッピングモータ等からなる光学系駆動部７と、プロジェクタ装置２の構成に必要なデータや命令を記憶したメモリ部４と、これら各部を制御する制御部３とを有している。
【００４８】
自動焦点検出装置２０は、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光する受光センサ２１と、受光センサ２１から出力される電気信号に演算を行い、画像のコントラスト値を算出する演算部２２とを有している。本実施例では、受光センサ２１としてＣＣＤラインセンサを適用している。
【００４９】
図２を参照しながら自動焦点検出装置２０の演算部２２の構成について説明する。図２に示されるように演算部２２には、受光センサ２１から入力した電気信号の高周波成分を取り出す高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２２ａと、高周波成分だけとなった輝度信号の振幅検波を行なう検波器２２ｂと、検波器２２ｂの検波出力をＡ／Ｄ変換し、ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２ｃと、Ａ／Ｄ変換器２２ｃから出力されるディジタル信号を積分する積分器２２ｄとを有している。積分器２２ｄからは図３に示すような画像信号のコントラスト値が出力される。
【００５０】
画像信号の高周波成分に現れるコントラスト値は、図３に示されるように合焦位置でコントラスト値が最大となり、合焦位置から外れるに従ってコントラスト値が減少していくという特性を有している。この特性を利用して、投影レンズ光学系８により撮影される画像がスクリーン１上に像を結ぶ時の投影レンズ光学系８の位置（合焦位置）を求める（以下、この方法を山登りオートフォーカスと呼ぶ）。
【００５１】
次に、第１パッシブ測距装置３０及び第２パッシブ測距装置４０の構成について説明する。図４には、図１に示したプロジェクタ装置２を正面から見た構成図が示されている。プロジェクタ装置２の正面には投影レンズが設けられている。投影レンズは投影レンズ光学系（コンデンサレンズを含んでいてもよい）８に含まれ、投影レンズを介してスクリーン１上へ画像を投影する。
【００５２】
図４に示されるように第１パッシブ測距装置３０は、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上で、水平方向に基線長ａだけ離間して配置された一対のレンズ３１ａ及び３１ｂを備えた撮像部３１を有している。同様に第２パッシブ測距装置４０は、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上で、垂直方向に基線長ｂだけ離間して配置された一対のレンズ４１ａ及び４１ｂを備えた撮像部４１を有している。第１パッシブ測距装置３０は、図５（Ａ）に示すように第１基準方向（プロジェクタ装置２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ１を算出するために、スクリーン１の水平方向の複数の測距位置までの距離を測距する。第２パッシブ測距装置４０は、図５（Ｂ）に示すように第２基準方向（プロジェクタ装置２の垂直方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ２を算出するために、スクリーン１の垂直方向の複数の測距位置までの距離を測距する。なお、図５（Ａ）には、プロジェクタ装置２及びスクリーン１を上から見た上面図が示され、図５（Ｂ）には、プロジェクタ装置２及びスクリーン１を側方から見た側面図が示されている。また、本実施例では、図４に示されるように撮像部３１の基線長ａに平行する方向をプロジェクタ装置２の第１基準方向と呼ぶ。また、撮像部４１の基線長ｂに平行する方向をプロジェクタ装置２の第２基準方向と呼ぶ。
【００５３】
図６および図７を参照しながらスクリーン１の水平方向に撮像を行う撮像部３１の構成について説明する。外部から入射した光を受光するレンズ３１ａの下には、焦点距離ｆだけ離間して水平方向ラインセンサ３１ｃを配置している。またレンズ３１ｂの下には、焦点距離ｆだけ離間して水平方向ラインセンサ３１ｄを配置している。これらの水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄは、直線状に配列された複数の光検出素子を有する一対のラインＣＣＤまたはその他のライン型撮像素子からなる。水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの構成を図７に示す。図７に示す水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄは、一対のラインセンサにより複数方向の距離を検出することが可能となる。図７に示すように、水平方向ラインセンサ３１ｃ、３１ｄを複数に分割し、測距方向に応じて基準位置を複数設定することにより、１つの測距装置で複数方向の距離を検出することができる。すなわち、図７に示すように水平方向ラインセンサ３１ｃ中に複数の測距方向（本例ではＲ（右）、Ｃ（中央）、Ｌ（左）とする）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｃＲ、３１ｃＣ、３１ｃＬ）を設ける。同様に水平方向ラインセンサ３１ｄ中に複数の測距方向（Ｒ、Ｃ、Ｌ）に基づく複数の基準位置に応じた複数の測距演算領域（３１ｄＲ、３１ｄＣ、３１ｄＬ）を設ける。そして、測距方向で対応する１対の測距演算領域（３１ｃＲと３１ｄＲ、３１ｃＣと３１ｄＣ、３１ｃＬと３１ｄＬ）中の部分映像データを使用して基準位置からのずれ量を求めることができる。
【００５４】
撮像部３１は、レンズ３１ａ及び３１ｂを介して水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に結像した画像について、図示しない出力部を介して画像の光量に応じた電気信号を直列的に出力する。なお、撮像部４１の構成は撮像部３１と同様であるため説明を省略する。
【００５５】
演算部３２は、撮像部３１から出力される電気信号にＡ／Ｄ変換等の演算を行い、センサデータを出力する。同様の演算部４２も撮像部４１から出力される電気信号にＡ／Ｄ変換等の演算を行い、センサデータを出力する。センサデータは、スクリーン１からの反射光量に比例するデータであり、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄ、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの各画素ごとに出力される。このセンサデータは制御部３にも出力される。
【００５６】
また演算部３２は、一対の画像信号（センサデータ）のうちの少なくとも一方の画像信号（センサデータ）を、所定のシフト範囲に渡って順次シフトさせながら相関値を演算する。演算部４２も同様に垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄから出力される一対の画像信号（センサデータ）のうちの少なくとも一方の画像信号（センサデータ）を、所定のシフト範囲に渡って順次シフトさせながら相関値を演算し、この相関値に基づいて測定対象までの距離を演算する。
【００５７】
制御部３は、投影画像のコントラスト値を自動焦点検出装置２０から受け取って、投影レンズ光学系８の焦点がスクリーンに合う位置（合焦位置）を特定する。また、測距用の画像パターンを投影し、第１パッシブ測距装置３０の水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと、第２パッシブ測距装置４０の垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄとを用いてスクリーン１までの距離をスクリーン上の複数の点で測定し、測定結果に基づいてスクリーン１の傾きを求める。図５（Ａ）に示す第１基準方向（プロジェクタ装置２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ１と、図５（Ｂ）に示す第２基準方向（プロジェクタ装置２の垂直方向）に対するスクリーン１の傾斜角度θ２とを算出する。算出したスクリーン１の傾斜角度θ１、θ２に基づき、スクリーン１に投影される投影画像に生じる台形歪みを補正する。
【００５８】
また制御部３は、上述した台形歪み補正後に、後述する横縞パターン５０と縦縞パターン５１をスクリーン１に順次投影し、これらの傾きを求めて投影画像に生じる歪みを補正する。
【００５９】
投影画像生成部５は、外部のパソコン等の画像データ出力部から出力される画像データを入力し、入力した画像データを表示用データに変換して表示駆動部６に出力する。
【００６０】
表示駆動部６は、画像歪み補正部として機能し、制御部３が算出した第１基準方向および第２基準方向に対する傾斜角に基づき、不図示の投影レンズとしてのコンデンサレンズを含む投影レンズ光学系８を調整して、投影画像の台形歪みを補正する。また、表示駆動部６は、不図示の投影レンズのピント調整を自動的に行うオートフォーカス手段として機能する。投影レンズ光学系８は、所定の映像光をスクリーン１上に投影する。
【００６１】
次に、図６を参照しながら第１パッシブ測距装置（外光三角測距方式）３０の動作原理を説明する。図６は、第１パッシブ測距装置３０によりスクリーン１までの距離を測距する様子を示した図である。なお、第２パッシブ測距装置４０の動作原理も第１パッシブ測距装置３０と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
図６（Ａ）において、一対のレンズ３１ａ及び３１ｂが、プロジェクタ装置２の正面を構成する平面上に水平方向に延びた所定の基線長ａだけ離間して配置されている。プロジェクタ装置２の正面を構成する平面の下には、これら一対のレンズ３１ａ及び３１ｂからそれらの焦点距離ｆだけそれぞれ離間して、基線長ａ方向に延びた一対の水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄが配置されている。水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄは、その中央部分がそれぞれレンズ３１ａ及び３１ｂの光軸３１ａｘ及び３１ｂｘ上にほぼ位置するように配置されている。これら水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に、それぞれ対応するレンズ３１ａ及び３１ｂを介して距離測定（測距）対象のスクリーン１上のある位置の画像Ｔが結像される。図６（Ａ）においては、スクリーン１上の測定位置Ｔが、異なる方向の光路Ａ及びＢを通って、それぞれのレンズ３１ａ及び３１ｂを介して、水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に結像されている。
【００６３】
測定位置Ｔが無限遠の位置に存在すると仮定した場合、一対のレンズ３１ａ及び３１ｂから焦点距離ｆにある水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上には、測定位置Ｔがレンズ３１ａ及び３１ｂのそれぞれの光軸３１ａｘ及び３１ｂｘと交差する基準位置３１ｃｘ及び３１ｄｘに結像されることになる。ここで測定位置Ｔが無限遠位置からレンズ３１ａの光軸３１ａｘ上の方向Ａに沿って近づき、図６（Ａ）に示す位置、すなわち、レンズ３１ａからスクリーン１までの距離ＬＣに達すると、測定位置Ｔは水平方向ラインセンサ３１ｃ上においては、基準位置３１ｃｘ上に結像されたままであるが、水平方向ラインセンサ３１ｄ上においては、レンズ３１ｂにより基準位置３１ｄｘから位相差（ずれ量）αだけずれた位置に結像される。
【００６４】
このとき、三角測距の原理から測定位置Ｔまでの距離ＬＣは、ＬＣ＝ａｆ／αで求められる。ここで、基線長ａと焦点距離ｆは予め知られている既知の値であり、水平方向ラインセンサ３１ｄ上の基準位置３１ｄｘからの位相差（ずれ量）αを検出すれば、距離ＬＣを測定できる。すなわち、スクリーン１までの距離を検出できる。これが外光三角測距のパッシブ型ラインセンサ測距装置の動作原理である。位相差（ずれ量）αの検出及びＬＣ＝ａｆ／αの演算は、図１で示した演算部３２で実行される。
【００６５】
水平方向ラインセンサ３１ｄの基準位置３１ｄｘからの位相差（ずれ量）αの検出は、一対の水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄから出力される一対の画像データ信号列ＩＬ及びＩＲからそれぞれ抽出した部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎについて、演算部３２が相関演算を行なうことにより検出する。
【００６６】
相関演算は、図６（Ｂ）に示すように、部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを互いに重ねた時に最も一致度が高くなる領域を求める演算である。演算方法は、重ね合わせる部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎを水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上で相対的にずらしながら検出していく。図６（Ｂ）においては、一方の水平方向ラインセンサ３１ｃからの部分画像データ群ｉＬｍを基準位置３１ｃｘに位置を固定して、基準部として使用する。他方の水平方向ラインセンサ３１ｄからの部分画像データ群ｉＲｎは参照部として位置を一画素ずつずらして行き、基準部と最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを探す。最も一致度の高い部分画像データ群ｉＲｎを発生する水平方向ラインセンサ３１ｄ上の位置とその水平方向ラインセンサ３１ｄの基準位置３１ｄｘとの間の間隔が位相差（ずれ量）αである。
【００６７】
水平方向ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄの各々は、所定数の光検出素子（画素）を所定長の直線上に配列した一対のラインＣＣＤで構成されているから、位相差（ずれ量）αは、部分画像データ群ｉＲｎの画像データ信号列ＩＲ内の画素位置と画素ピッチから容易に求めることができる。このようにして、レンズ３１ａの光軸３１ａｘと同じ方向Ａにある測定位置Ｔまでの距離ＬＣを、位相差（ずれ量）αを検出することにより測定できる。
【００６８】
本実施例のプロジェクタ装置は、台形歪みの補正を高精度に行うため、キーストン補正等の台形歪み補正（この補正を第１の台形歪み補正と呼ぶ）を行った後に、再度台形歪み補正（この補正を第２の台形歪み補正と呼ぶ）を行う。
【００６９】
まず、第１の台形歪み補正の手順について図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に測距用の画像パターンを投影する（ステップＳ１）。第１パッシブ測距装置３０、及び第２パッシブ測距装置４０で位相差の検出が容易となるように、白と黒の縦縞の画像パターンが測距用画像として使用される。スクリーン１上に投影された測距用画像の反射光を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄでそれぞれ受光する。水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄ、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの出力にＡ／Ｄ変換等の処理を行い、センサデータを出力する（ステップＳ２）。演算部３２は、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄから出力される一対の画像データ信号列からそれぞれ抽出した部分画像データ群について相関演算を行い、ずれ量を検出して測距データを算出する（ステップＳ３）。演算部４２についても同様に、垂直方向ラインセンサ４１ｃ、４１ｄから出力される画像データに対して相関演算を行い、ずれ量を検出して測距データを算出する（ステップＳ３）。第１パッシブ測距装置３０、および第２パッシブ測距装置４０によって測距された測距データは、制御部３に送信される。
【００７０】
制御部３は、測距データを用いて角度演算を行う（ステップＳ４）。第１パッシブ測距装置３０の測距データにより第１基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度θ１（図５参照）を算出する方法を例に挙げて、角度演算について説明する。図９には、第１パッシブ測距装置３０のレンズ３１ａと水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄ、及び測定された測距位置との位置関係が示されている。図９を参照しながら説明する。第１パッシブ測距装置３０の第１基準方向（プロジェクタ装置２の水平方向）に対するスクリーン１の傾斜角度をθ１とし、測距位置１Ａに対して図９に示す測距演算領域３１ｃＣを用いて測距演算された結果をＬｌ、測距位置１Ｂに対して図９に示す測距演算領域３１ｃＲを用いて測距演算された結果をＬ２、測距位置１Ａと光軸Ｌとの距離をＬ１’、測距位置１Ｂと光軸Ｌとの距離をＬ２’とすると、傾斜角度θ１は、
ｔａｎθ１＝（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｌ１’＋Ｌ２’）
で求められる。
【００７１】
ここで、三角形の相似により、Ｌ１：Ｌ１’＝ｆ：Ｐ（１ａ−ｋ）が成り立つ。これを展開すると、Ｌ１’＝ＰＬ１（１ａ−ｋ）／ｆとなる。ここで、１ａは測距演算領域３１ｃＬに結像した測距位置１Ａのコントラスト重心位置に相当する画素番号、ｋは光軸に相当する水平方向ラインセンサの画素番号、Ｐは水平方向ラインセンサの画素ピッチ、ｆは焦点距離である。同様に、Ｌ２’は、Ｌ２’＝ＰＬ２（１ｂ−ｋ）／ｆで表わせる。ここで、１ｂは測距演算領域３１ｃＲに結像した測距位置１Ｂのコントラスト重心位置に相当する画素番号である。なお、Ｐ及びｆは設計段階等で求められる定数であり、これらの値は制御部３内に予め記憶しておく。なお、コントラスト重心位置の求め方については公知技術（例えば特開平８−７５９８５号参照）であるため、本実施例では、その説明を省略する。また、第２パッシブ測距装置４０の測距データに基づいて、第２基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度θ２を算出する方法についても同様の方法を適用することができる。
【００７２】
傾斜角θ１、θ２が求まると、制御部３は求めた傾斜角θ１、θ２を投影画像生成部５に出力する。投影画像生成部５において、制御部３が算出した水平方向および垂直方向の傾斜角度に基づき投影画像とは逆の台形歪みのある画像の表示データを生成し（キーストン補正）、投影画像の台形歪みを電気的に補正する。補正後の画像は、表示駆動部６によりスクリーン８に投影される。
【００７３】
次に、第２の台形歪み補正について図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。この第２の台形歪み補正では、第１パッシブ測距装置３０及び第２パッシブ測距装置４０を用いた距離の測定を行うことなく、スクリーン１に投影された画像に生じる歪みを補正する。
【００７４】
第２の台形歪み補正では、スクリーン１に水平方向調整画像と垂直方向調整画像とを順次投影して、水平方向、垂直方向それぞれの画像の傾きを測定する。そして測定した画像の傾きに基づいて台形歪みを補正する。まず、制御部３は、水平方向調整画像をスクリーン１に投影させて（ステップＳ６）、水平方向の画像の傾きを測定する。
【００７５】
水平方向調整画像は、図１１に示すように白画像と黒画像の横縞パターン５０からなる（以下、横縞パターンと呼ぶ）。この横縞パターン５０をスクリーン１に投影して、スクリーン１からの反射光を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで受光する。図１２に水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで測定される測定エリア５２と、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄで測定される測定エリア５３とを示す。本実施例では、水平方向の測定エリア５２の長手方向の端部が垂直方向の測定エリア５３に接するように水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄとを取り付けている。この測定エリアは図１３に示すように垂直方向の測定エリア５３の長手方向の端部が水平方向の測定エリア５２に接していてもよい。また垂直方向調整画像は図１４に示すように白画像と黒画像との縦縞パターン５１からなる（以下、縦縞パターンと呼ぶ）。
【００７６】
横縞パターン５０の傾きを測定するためには、図１５に示すように白画像と黒画像との境界の反射光を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの長手方向に沿って受光するように画像を投影しなければならない。すなわち、黒画像のエッジを複数の水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで検出しなければならない。このため制御部３は、白画像と黒画像の境界での反射光を水平方向ラインセンサ３1ｃ，３１ｄで受光しているか否かを判定して、受光できていない場合には、境界の反射光を受光するように横縞パターン５０を調整（移動）する。白黒画像の境界の反射光を受光したかどうかの判定方法は、例えば図１６に示すようにセンサデータの最大値と最小値との差が所定値よりも大きいかどうかを判定して行う（ステップＳ７）。センサデータの最大値と最小値との差が小さい場合には、例えば同一色の画像だけからの反射光を受光していると判定することができる。（ステップＳ７／ＮＯ）。制御部３は、横縞パターン５０の境界を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで受光できるように、横縞パターン５０の画像を電気的に上下方向に移動させた画像を生成して、再度スクリーン１に画像を投影してセンサデータを出力する。
【００７７】
白画像と黒画像の境界の反射光を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの長手方向に沿って受光していると判定できた場合には（ステップＳ７／ＹＥＳ）、次に水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの出力信号にＡ／Ｄ変換、フィルタ処理を施して得られるセンサデータの変化率を求める（ステップＳ８）。センサデータの値は、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの白画像と黒画像の反射光を受光した割合に応じて変化する。このため、図１６に示すように横軸に画素番号、縦軸にセンサデータを取ってセンサデータの変化率、すなわち図１６に示すセンサデータの傾きを求めることで、この傾き（変化率）が横縞パターン５０の傾きに比例した値を取る。
【００７８】
センサデータの傾き（変化率）の求め方について図１７〜図１９を参照しながら説明する。制御部３は、まず、測定して得られたセンサデータの中から値が所定範囲内にあるセンサデータだけを取り出す。図１７には、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの画素番号順にセンサデータを並べた図が示されている。白画像だけ又は黒画像だけの反射光を受光して得られるセンサデータは、図１７に示すように値が一定となるため、傾き（変化率）の算出から除外することでより正確な傾き（変化率）を求めることができる。
【００７９】
次に、制御部３は、図１８に示すように所定範囲内にあるセンサデータだけを抽出すると、最小二乗近似法を用いてセンサデータの傾き（変化率）を求める。最小二乗近似法は、図１９に示すように各センサデータと求める直線との距離の差の二乗のすべての和が最小となる直線を決定する方法である。なお、スクリーンに投影された画像のコントラストが弱かった場合、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄ、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの出力階調が低下してしまう。このような場合でも最小二乗近似法を用いることで階調の変化によらず傾き（変化率）を精度よく求めることができる。
【００８０】
最小二乗近似法によりセンサデータの傾き（変化率）が求められると、制御部３は、求めたセンサデータの傾き（変化率）により、横縞パターン５０の傾きが所定範囲内（誤差の範囲内）にあるか否かを判定する（ステップＳ９）。センサデータの値が所定範囲内にあれば（ステップＳ９／ＹＥＳ）、補正の必要がないので水平方向の傾きの補正を終了し、垂直方向の傾きの補正に移る。またセンサデータの値が所定範囲よりも大きい場合には、測定した傾きに基づいて台形歪みを補正する。
【００８１】
ここで水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで傾きを測定した黒画像のラインが、横縞パターン５０の何本目のラインであるのかを検出しておく必要がある。台形歪みによる横縞パターン５０、縦縞パターン５１の傾きは、図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように中央部と両端部とで大きく異なるからである。水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで測定した黒色のラインが、横縞パターン５０の何本目のラインかを検出するには、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄを使用する。図２１（Ａ）に示すようにスクリーン中央に、横縞パターン５０の中央の黒色ラインが投影されるように設定しておけば、横縞パターン５０の中央の黒色ラインが垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの中央の画素で受光される。黒画像のセンサデータと白画像のセンサデータとでは、センサデータの値に大きな違いがあるため、図２２に示すようにセンサデータの山の数を数えることで、基準となる中央の黒色ラインから測定を行っている黒色ラインまでの本数を計測することができる。このとき図２に示すように、水平方向の測定エリア５２と垂直方向の測定エリア５３とが接しているので、中央の黒色ラインから何本目の黒色ラインを水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで測定しているのかを判定することができる。同様にして図２１（Ｂ）に示すように垂直方向の黒色ラインの本数を、水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで検出することができる。
【００８２】
測定した横縞パターン５０の水平方向の傾きに基づいて、水平方向の台形歪みを補正する手順について図２３に示すフローチャートを参照しながら説明する。プロジェクタ装置２のメモリ部４には、図２４に示すように水平方向補正テーブル６０と垂直方向補正テーブル６１とが設けられている。これらの補正テーブルには、センサデータの傾きと、この傾きによる補正値とが黒色ラインの番号ごとに登録されている。プロジェクタ装置２の制御部３は、センサデータの傾きが求められると、メモリ部４を参照して台形歪みの補正値を取得する。制御部３はメモリ部４から補正値を取得すると、図１に示す横縞パターン５０を取得した補正値だけ右方向に回転させた画像を生成して、スクリーン１に投影する（ステップＳ２０）。ここで、右方向に回転させた画像とは、図５（Ａ）においてスクリーン１が右回りに傾いた場合に生じる台形歪みを補正するのに適した画像である。
【００８３】
次に、上述したステップＳ６〜ステップＳ８と同様の手順を行い、横縞パターン５０の傾きを水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで測定し、センサデータの傾き（変化率）を求める（ステップＳ２１）。センサデータの傾き（変化率）が求められると、制御部３は求めたセンサデータの傾きが所定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。センサデータの傾きが所定範囲内となった場合には（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、水平方向の台形歪み補正を終了し、垂直方向の台形歪みの補正を行う。また、センサデータの傾きが所定範囲内にならなかった場合には（ステップＳ２２／ＮＯ）、メモリ部４で求めた補正値だけ左方向に回転させた画像を生成して、スクリーン１に投影する（ステップＳ２３）。右回転の場合と同様にステップＳ６〜ステップＳ８と同様の手順を行い、横縞パターン５０の傾きを水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで測定し、センサデータの傾き（変化率）を求める。水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで横縞パターン５０の傾きを求めて、求めた傾きだけ画像を補正するので、水平方向の歪みが補正されることになる（ステップＳ９／ＹＥＳ）。
【００８４】
水平方向の傾き補正が終了すると、図１４に示す縦縞パターン５１をスクリーン１に投影して（ステップＳ１１）、垂直方向の傾きを補正する。垂直方向の傾き補正の手順（図１０に示すフローチャートのステップＳ１１〜ステップＳ１５）も、上述した水平方向の傾き補正の手順と同様であるため説明を省略する。
【００８５】
なお、本実施例では画像を右回転させて測定した横縞パターン５０の傾きが、所定範囲内に納まっていない場合に、左回転させた画像を生成しているが、画像を回転させる方向は、いずれの方向からであってもよい。
【００８６】
このように本実施例は、スクリーン１に投影された横縞パターン５０の傾きを水平方向ラインセン３１ｃ，３１ｄの出力から得られるセンサデータを利用して求め、求めた傾きから台形歪みを補正する補正量を求めている。同様に縦縞パターン５１をスクリーン１に投影して、垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄを利用して縦縞パターン５１の傾きを求め、台形歪みを補正する補正量を求めている。従って、パッシブ測距装置による距離測定を行うことなく台形歪みの補正量を求め、補正を精度よく行うことができる。
【００８７】
またスクリーンに投影した横縞パターン５０、縦縞パターン５１の傾きを第１パッシブ測距装置３０、第２パッシブ測距装置４０のラインセンサを利用して求めているので、投影画像の傾きを測定する測定装置を別途設ける必要がなく、プロジェクタ装置の構成を簡略化することができる。
【００８８】
さらに、第１パッシブ測距装置３０、第２パッシブ測距装置４０による距離測定結果に基づいてスクリーンの傾きを求め、台形歪みを補正した後に、横縞パターン５０、縦縞パターン５１を投影して投影画像に生じる傾きを補正しているので、投影画像に生じる台形歪みを精度良く補正することができる。また、距離の測定精度が低下して一度目の台形歪みの補正精度が良くなくても、二度目の台形歪み補正により画像の歪みを高精度に補正することができる。
【００８９】
上述した実施例は本発明の好適な一例である。但しこれに限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施例では、白画像と黒画像との境界の反射光を水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの長手方向に沿って受光するように投影画像を移動していたが、横縞パターン５０の幅を細くすれば、横縞パターン５０を移動させることなく水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄで白画像と黒画像との境界の反射光を受光することができる。同様に縦縞パターン５１の幅を細くすれば、縦縞パターン５１を移動させることなく垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄで白画像と黒画像の境界の反射光を受光することができる。
【００９０】
また、上述した第１の台形歪み補正ではキーストン補正によって台形歪みを補正していたが、例えば、算出した水平方向および垂直方向の傾斜角に基づきコンデンサレンズを含む投影レンズ光学系８を調整して投影画像の台形歪みを補正するものであってもよい。
【００９１】
また、上述した実施例では横縞パターン５０、縦縞パターン５１の傾きを第１パッシブ測距装置の水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと第２パッシブ測距装置４０の垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄとを使用して求めていたが、自動焦点検出装置２０の受光センサを使用して求めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】プロジェクタ装置２の構成を示す図である。
【図２】自動焦点検出装置２０の演算部２２の構成を示す図である。
【図３】山登りオートフォーカスについて説明するための図である。
【図４】プロジェクタ装置を正面から見た構成を示す図である。
【図５】（Ａ）はスクリーン１の水平方向に対する傾斜角度を説明するための図であり、（Ｂ）はスクリーン１の垂直方向に対する傾斜角度を説明するための図である。
【図６】パッシブ測距装置によりスクリーンを測距する様子を示した図である。
【図７】水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの構成を示す図である。
【図８】第１の台形歪み補正の手順を示すフローチャートである。
【図９】スクリーン１の傾斜角度の算出方法を説明する図である。
【図１０】第２の台形歪み補正の手順を示すフローチャートである。
【図１１】横縞パターン５０を示す図である。
【図１２】水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの測定エリアを示す図である。
【図１３】水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄと垂直方向ラインセンサ４１ｃ，４１ｄの測定エリアを示す図である。
【図１４】縦縞パターン５１を示す図である。
【図１５】横縞パターン５０の傾きを水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄにより測定する様子を示す図である。
【図１６】水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの画素番号と、このセンサから出力されるセンサデータを示す図であり、センサデータの最大値と最小値との差が所定値よりも大きい場合を示す図である。
【図１７】水平方向ラインセンサ３１ｃ，３１ｄの画素番号と、このセンサから出力されるセンサデータを示す図であり、所定範囲内にあるセンサデータを抽出する様子を示す図である。
【図１８】所定範囲内にあるセンサデータだけを抽出した状態を示す図である。
【図１９】最小二乗近似法について説明するための図である。
【図２０】投影画像に生じる台形歪みを示す図である。
【図２１】（Ａ）は横縞パターン５０の黒色ラインの数を測定方法を示す図であり、（Ｂ）は縦縞パターン５１の黒色ラインの数を測定する方法を示す図である。
【図２２】センサデータから黒色ラインの数を測定する方法を説明するための図である。
【図２３】求めた補正量から台形歪みを補正する手順を示すフローチャートである。
【図２４】水平方向補正テーブルと垂直方向補正テーブルの構成を示す図である。
【図２５】特許文献１に開示された測距装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  スクリーン                    ２  プロジェクタ装置
３  制御部                        ４  メモリ部
５  投影画像生成部                ６  表示駆動部
７  光学系駆動部                  ８  投影レンズ光学系
２０  自動焦点検出装置            ２１  受光センサ
２２  演算部                      ３０  第１パッシブ測距装置
３１  撮像部
３１ｃ，３１ｄ  水平方向ラインセンサ
３２  演算部                      ４０  第２パッシブ測距装置
４１  撮像部
４１ｃ，４１ｄ  垂直方向ラインセンサ
４２  演算部                      ５０  横縞パターン
５１  縦縞パターン                ５２  測定エリア
５３  測定エリア                  ６０  水平方向補正テーブル
６１  垂直方向補正テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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