(57)【要約】【課題】  重力加速度センサで発生する温度変化に対する検出誤差をプロジェクタ個別に補正可能なプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】  ＣＰＵ１７は液晶プロジェクタ１の電源が投入されると、電源投入直後に傾斜センサ１８で検出された重力加速度Ｇｈ（ｔ０）と、温度センサ１９で検出された温度Ｔ（ｔ０）とをメモリ２０に一時保持する。ＣＰＵ１７は装置内部温度の飽和状態を検出すると、その時刻ｔｓに傾斜センサ１８で検出された重力加速度Ｇｈ（ｔｓ）と、温度センサ１９で検出された温度Ｔ（ｔｓ）とをメモリ２０に一時保持する。ＣＰＵ１７は上記の電源投入直後の重力加速度Ｇｈ（ｔ０）及びその時の温度Ｔ（ｔ０）と、時刻ｔｓの重力加速度Ｇｈ（ｔｓ）とその時の温度Ｔ（ｔｓ）とから、上記の式によって温度変化に対する重力加速度誤差Ｇｈ０を算出する。【選択図】      図１                                                  
2005031497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置であって、装置内部の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出する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】
前記温度変化量が一番大きい期間は、電源の投入直後から前記装置内部の温度が飽和するまでの期間であ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】
前記重力加速度センサの出力誤差を算出する手段は、前記電源の投入直後の温度及びその時の前記重力加速度センサの出力と、前記装置内部の温度が飽和した時の温度及びその時の前記重力加速度センサの出力とから前記重力加速度センサの出力誤差を算出す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】
予め任意の温度と当該温度の時に検出された前記重力加速度センサの出力とを蓄積するデータ格納メモリを含み、
前記重力加速度センサの出力誤差を算出する手段は、前記任意の温度と一番差の大きい温度となる時刻の前記重力加速度センサの出力と、前記データ格納メモリに蓄積された重力加速度センサの出力とから前記重力加速度センサの出力誤差を算出す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５】
重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置の角度検出方法であって、前記プロジェクタ装置側に、装置内部の温度を検出する温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出するステップを有することを特徴とする角度検出方法。
【請求項６】
前記温度変化量が一番大きい期間は、電源の投入直後から前記装置内部の温度が飽和するまでの期間であることを特徴とする請求項５記載の角度検出方法。
【請求項７】
前記重力加速度センサの出力誤差を算出するステップは、前記電源の投入直後の温度及びその時の前記重力加速度センサの出力と、前記装置内部の温度が飽和した時の温度及びその時の前記重力加速度センサの出力とから前記重力加速度センサの出力誤差を算出することを特徴とする請求項６記載の角度検出方法。
【請求項８】
前記重力加速度センサの出力誤差を算出するステップは、予め任意の温度と当該温度の時に検出された前記重力加速度センサの出力とを蓄積するデータ格納メモリに蓄積された重力加速度センサの出力と、前記任意の温度と一番差の大きい温度となる時刻の前記重力加速度センサの出力とから前記重力加速度センサの出力誤差を算出することを特徴とする請求項５記載の角度検出方法。
【請求項９】
重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置の角度検出方法のプログラムであって、コンピュータに、装置内部の温度を検出する温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出する処理を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ装置及びそれに用いる角度検出方法並びにそのプログラムに関し、特に液晶プロジェクタ装置における設置角度の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ装置における設置角度の検出方法においては、図５に示すように、重力加速度センサを使用してプロジェクタ１０の設置角度を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この重力加速度センサはプロジェクタ１０の横方向に働く重力加速度Ｇｈを電気的な信号（電圧信号、ＰＷＭ信号、またはＤＵＴＹ信号）に変換して出力する。図５（ａ）に示すように、プロジェクタ１０が地表平面に水平に設置されている場合には、プロジェクタ１０の縦方向（Ｇｖ）に働く重力加速度（ｇ）のみで、横方向（Ｇｈ）に働く重力加速度（ｇ）は零となり、つまり、Ｇｈ＝０ｇ、Ｇｖ＝１ｇの関係となる。
【０００４】
しかしながら、図５（ｂ）に示すように、プロジェクタ１０からの投写光を図中の上方に投写させるように傾けると、プロジェクタ１０の縦方向の重力加速度Ｇｖ＝１ｇは、縦方向と横方向とに分解される。すなわち、プロジェクタ１０の横方向（Ｇｈ）にも重力加速度が働く、この時の横方向の重力加速度Ｇｈは、
Ｇｈ＝１ｇ×ｓｉｎθｐ
となり、縦方向の重力加速度Ｇｖは、
Ｇｖ＝１ｇ×ｃｏｓθｐ
となる。
【０００５】
プロジェクタ１０の横方向に働く重力加速度Ｇｈと設置角度θｐとの関係は、
θｐ＝ｓｉｎ-1（Ｇｈ／１ｇ）
で表すことができる。この式から重力加速度センサで検出した横方向の重力加速度ＧｈをＣＰＵ（中央処理装置）で演算処理して設置角度を算出する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８６５３８号公報（第６頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のプロジェクタ装置における設置角度の検出方法では、検出した角度の情報からプロジェクタの投写画面の台形歪みを正確に補正する場合、プロジェクタの角度検出の基準となる水平状態（Ｇｈ＝０ｇ、Ｇｖ＝１ｇの状態）を事前に正確に取得しておく必要がある。
【０００８】
しかしながら、実際の重力加速度センサでは、当該重力加速度センサの周囲温度環境によって、水平状態を示す電気的な信号（電圧信号、ＰＷＭ信号、またはＤＵＴＹ信号）が一定とはならず、個別に誤差を持つ。この誤差量Δθｐは上記の設置角度θｐを算出する式から、
Δθｐ＝ｓｉｎ-1（Ｇｈ０）
で表せる。
【０００９】
この式におけるＧｈ０はプロジェクタを水平状態に設置した場合の横方向の重力加速度であり、温度変化に比例して変化する。理想状態ではＧｈ０＝０となる。結果的に、プロジェクタで検出する角度は、
θｐ＝ｓｉｎ-1（Ｇｈ／１ｇ）−ｓｉｎ-1（Ｇｈ０）
となり、複数台の液晶プロジェクタにおいてこの温度誤差を解消するためには（Δθｐ＝０）、各プロジェクタにおいて水平状態を示す電気的な信号の温度に対する特性を検出して補正する必要がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、温度変化に対する重力加速度センサで発生する検出誤差をプロジェクタ個別に補正することができるプロジェクタ装置及びそれに用いる角度検出方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるプロジェクタ装置は、重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置であって、装置内部の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出する手段とを備えている。
【００１２】
本発明による角度検出方法は、重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置の角度検出方法であって、前記プロジェクタ装置側に、装置内部の温度を検出する温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出するステップを備えている。
【００１３】
本発明による角度検出方法のプログラムは、重力加速度センサを使用して設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正するプロジェクタ装置の角度検出方法のプログラムであって、コンピュータに、装置内部の温度を検出する温度センサの検出結果を基に前記装置内部の温度変化量が一番大きい期間における前記重力加速度センサの出力誤差を算出する処理を実行させている。
【００１４】
すなわち、本発明のプロジェクタ装置の角度検出方法は、重力加速度センサを使用してプロジェクタの設置角度を検出し、投写画面の台形歪みを自動的に補正する処理に関し、特に重力加速度センサに発生する温度誤差を、プロジェクタ内部の温度変化量が一番大きい電源投入直後から内部温度の飽和までの期間の温度変化に対する重力加速度センサの出力誤差を検出することで、プロジェクタ個別に温度補正を可能としている。
【００１５】
より具体的に説明すると、本発明のプロジェクタ装置の角度検出方法では、プロジェクタの電源投入直後から装置内部温度の飽和状態になるまでの間の温度変化の激しい期間に、温度変化量及び横方向の重力加速度を検出することで、重力加速度センサで発生する温度変化に対する検出誤差をプロジェクタ個別に補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以下のような構成及び動作とすることで、重力加速度センサで発生する温度変化に対する検出誤差をプロジェクタ個別に補正することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。図１において、液晶プロジェクタ１は入力端子１１と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路１２と、画像変換回路１３と、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換回路１４と、液晶パネル駆動回路１５と、液晶パネル１６と、ＣＰＵ（中央処理装置）１７と、傾斜センサ１８と、温度センサ１９と、メモリ２０とから構成されている。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換回路１２は入力端子１１に供給されたアナログ映像信号をディジタル変換し、画像変換回路１３はその変換されたディジタル映像信号を表示映像の変倍（拡大、縮小）及び変形（台形歪み補正等）の処理を行う。
【００１９】
Ｄ／Ａ変換回路１４は画像変換回路１３で変倍及び変形の処理が行われたディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換する。液晶パネル駆動回路１５はＤ／Ａ変換回路１４から入力されるアナログビデオ信号を基に、液晶パネル１６に映像を表示させる。
【００２０】
ＣＰＵ１７は傾斜センサ１８及び温度センサ１９の検出結果に応じて、画像変換回路１３における変倍及び変形の処理を制御する。傾斜センサ１８は液晶プロジェクタ１の設置角度を検出し、温度センサ１９は液晶プロジェクタ１の装置内部の温度を検出する。メモリ２０はＣＰＵ１７で実行されるプログラムを格納するとともに、ＣＰＵ１７の処理に作業用メモリとして用いられる。
【００２１】
尚、入力端子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、画像変換回路１３、Ｄ／Ａ変換回路１４、液晶パネル駆動回路１５、液晶パネル１６、ＣＰＵ１７の各回路は、公知である液晶プロジェクタの一般的な回路で構成されている。
【００２２】
図２は図１のＣＰＵ１７による設置角度算出処理を示すフローチャートであり、図３は図１のＣＰＵ１７による重力加速度誤差の検出及び補正動作を示すフローチャートである。これら図１〜図３を参照してＣＰＵ１７の動作について説明する。尚、図２及び図３に示す処理はＣＰＵ１７がメモリ２０のプログラムを実行することで実現される。
【００２３】
入力端子１１に供給されたアナログビデオ信号はＡ／Ｄ変換回路１２でディジタル変換され、その変換されたディジタルビデオ信号は画像変換回路１３に供給される。画像変換回路１３は入力されたディジタルビデオ信号を後述するＣＰＵ１７の制御によって表示映像の変倍（拡大、縮小）及び変形（台形歪み補正等）の処理を行う。画像変換回路１３で変倍及び変形処理されたディジタルビデオ信号はＤ／Ａ変換回路１４でアナログビデオ信号に変換された後に、液晶パネル駆動回路１５に供給される。
【００２４】
液晶パネル駆動回路１５は入力されたアナログビデオ信号に基づいて、液晶パネル１６に映像を表示させる。液晶表示パネル１６に表示された映像は液晶表示パネル１６の背面に配置された投写ランプ（図示せず）からの投写光で投写され、スクリーン（図示せず）に投影表示される。
【００２５】
液晶プロジェクタ１をスクリーンの正面上側及び下側から傾けて投写した場合、表示映像は台形状態で表示される（以下、台形歪みとする）。この台形歪みは液晶プロジェクタ１を水平状態で設置した状態からの傾きに比例して歪み量が増加する。
【００２６】
液晶プロジェクタ１内部の任意の位置に配置された傾斜センサ１８としては、横方向に働く重力加速度を測定する重力加速度センサを使用し、この傾斜センサ１８で検出した重力加速度を示す信号をＣＰＵ１７に供給している。
【００２７】
液晶プロジェクタ１の横方向に働く重力加速度Ｇｈと、水平状態に設置した場合の重力加速度誤差Ｇｈ０と、設置角度θｐとの関係は、上述したように、
θｐ＝ｓｉｎ-1（Ｇｈ／１ｇ）−ｓｉｎ-1（Ｇｈ０）
で表すことができる。
【００２８】
ＣＰＵ１７は傾斜センサ１８からの重力加速度を示す信号が入力されると（図２ステップＳ１）、液晶プロジェクタ１の横方向に働く重力加速度Ｇｈと、水平状態に設置した場合の重力加速度誤差Ｇｈ０とから、上記の式を用いて設置角度θｐを算出する（図２ステップＳ２）。
【００２９】
ＣＰＵ１７はその算出した設置角度θｐから台形歪み量を算出して画像変換回路１３に通知する（図２ステップＳ３）。画像変換回路１３はＣＰＵ１７からの台形歪み量に基づいて投影表示画像の台形歪みを補正する。
【００３０】
次に、重力加速度誤差Ｇｈ０の検出及び補正方法について説明する。温度変化に対する誤差量を検出するためには、２種類以上の温度状態での重力加速度を検出し、温度変化に対する変化量を求めることが最も簡単な方法である。
【００３１】
一般的に、液晶プロジェクタ１の内部温度は、液晶プロジェクタ１への電源投入直後から装置内部温度が飽和するまでの期間の変化量が大きい。液晶プロジェクタ１の電源投入直後を時刻ｔ０とし、装置内部温度が飽和状態に達する時刻をｔｓとすると、温度センサ１９で検出可能な温度Ｔは、それぞれ温度Ｔ（ｔ０），Ｔ（ｔｓ）で表すことができる。
【００３２】
また、その時の重力加速度Ｇｈは、それぞれ重力加速度Ｇｈ（ｔ０），Ｇｈ（ｔｓ）で表すことができる。したがって、温度変化に対する重力加速度誤差Ｇｈ０は、
Ｇｈ０＝（Ｇｈ（ｔｓ）−Ｇｈ（ｔ０））／（Ｔ（ｔｓ）−Ｔ（ｔ０））
となる。
【００３３】
液晶プロジェクタ１の電源投入直後及び装置内部温度が飽和状態となる時に、温度センサ１９で検出した温度を示す信号をＣＰＵ１７に供給することで、温度変化に対する重力加速度誤差を算出することが可能となり、液晶プロジェクタ１の個別の誤差量が補正可能となる。
【００３４】
すなわち、ＣＰＵ１７は液晶プロジェクタ１の電源が投入されると（図３ステップＳ１１）、電源投入直後に傾斜センサ１８で検出された重力加速度Ｇｈ（ｔ０）と、温度センサ１９で検出された温度Ｔ（ｔ０）とをメモリ２０に一時保持する（図３ステップＳ１２）。
【００３５】
ＣＰＵ１７は温度センサ１９から通知される温度を前回の温度と比較することで、それ以上温度が上昇しなくなった状態を示す装置内部温度の飽和状態を検出すると（図３ステップＳ１３）、その時刻ｔｓに傾斜センサ１８で検出された重力加速度Ｇｈ（ｔｓ）と、温度センサ１９で検出された温度Ｔ（ｔｓ）とをメモリ２０に一時保持する（図３ステップＳ１４）。
【００３６】
ＣＰＵ１７は上記の電源投入直後の重力加速度Ｇｈ（ｔ０）及びその時の温度Ｔ（ｔ０）と、時刻ｔｓの重力加速度Ｇｈ（ｔｓ）とその時の温度Ｔ（ｔｓ）とから、上記の式によって温度変化に対する重力加速度誤差Ｇｈ０を算出する（図３ステップＳ１５）。
【００３７】
このように、本実施の形態では、液晶プロジェクタ１の電源投入直後から、装置内部温度が飽和状態となるまでの間の温度変化の激しい期間に、温度変化量及び横方向の重力加速度を検出することで、傾斜センサ８（重力加速度センサ）で発生する温度変化に対する検出誤差を液晶プロジェクタ１個別に補正することができる。
【００３８】
図４は本発明の実施の形態による液晶プロジェクタの他の構成例を示すブロック図である。図４において、液晶プロジェクタ２は、生産時の調整において、予め任意の温度における重力加速度を検出して蓄積しておくためのデータ格納メモリ２１を設けた以外は、図１に示す液晶プロジェクタ１と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は図１に示す液晶プロジェクタ１と同様である。
【００３９】
図５は図４のＣＰＵ１７による重力加速度誤差の検出及び補正動作を示すフローチャートである。これら図４及び図５を参照してＣＰＵ１７の動作について説明する。尚、図５に示す処理はＣＰＵ１７がメモリ２０のプログラムを実行することで実現される。
【００４０】
重力加速度誤差の算出基準となる２種類以上の温度と横方向の重力加速度を検出する方法について説明する。液晶プロジェクタ２の生産時の調整において、予め任意の温度における重力加速度を検出し、液晶プロジェクタ２内部のデータ格納メモリ２１に蓄積しておく。
【００４１】
通常の動作時においては、液晶プロジェクタ２の電源投入直後から温度を検出し、予め液晶プロジェクタ２内部のデータ格納メモリ２１に蓄積された温度データと一番差の大きい温度となる時刻の重力加速度を検出する。この検出された重力加速度は、データ格納メモリ２１に蓄積された重力加速度データと比較することで、温度変化に対する重力加速度誤差を算出することが可能となる。
【００４２】
すなわち、ＣＰＵ１７は液晶プロジェクタ２の電源が投入されると（図４ステップＳ２１）、温度センサ１９による温度検出を監視し（図４ステップＳ２２）、その温度と予め液晶プロジェクタ２内部のデータ格納メモリ２１に蓄積された温度データとを比較して一番差の大きい温度か否かを判定する（図４ステップＳ２３）。
【００４３】
ＣＰＵ１７は一番差の大きい温度と判定すると、その時刻に傾斜センサ１８で検出された重力加速度を取得し（図４ステップＳ２４）、その取得した重力加速度と予めデータ格納メモリ２１に蓄積された重力加速度データとから温度変化に対する重力加速度誤差Ｇｈ０を算出する（図４ステップＳ２５）。
【００４４】
これによって、本実施の形態では、液晶プロジェクタ２の生産時の調整において、予め任意の温度における重力加速度を検出し、液晶プロジェクタ２内部のデータ格納メモリ２１に蓄積しておくことで、傾斜センサ１８（重力加速度センサ）で発生する温度変化に対する検出誤差を液晶プロジェクタ２個別に補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上述したように、設定角度の検出に重力加速度センサを用い、投写画面の台形歪みを生ずるようなプロジェクタであれば、液晶プロジェクタに限らず、各種プロジェクタに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態による液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＣＰＵによる設置角度算出処理を示すフローチャートである。
【図３】図１のＣＰＵによる重力加速度誤差の検出及び補正動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態による液晶プロジェクタの他の構成を示すブロック図である。
【図５】図４のＣＰＵによる重力加速度誤差の検出及び補正動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の技術による重力加速度センサによる設置角度の検出方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，２  液晶プロジェクタ
１１  入力端子
１２  Ａ／Ｄ変換回路
１３  画像変換回路
１４  Ｄ／Ａ変換回路
１５  液晶パネル駆動回路
１６  液晶パネル
１７  ＣＰＵ
１８  傾斜センサ
１９  温度センサ
２０  メモリ
２１  データ格納メモリ
【図１】
2005031497.tif 000003
【図２】
2005031497.tif 000004
【図３】
2005031497.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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