(57)【要約】プロジェクタは、入力映像信号に基づく走査によって画像が表示される表示パネルと、該表示パネルに表示された画像を投射面へ投射する投射レンズと、該投射レンズから上記投射面上の複数の測距点までの距離をそれぞれ測定する測距手段と、該測距手段にて測定された上記投射レンズと上記複数の測距点との間の距離の差から上記投射レンズの光軸の上記投射面に対する傾斜角度を計算する傾斜角度計算手段と、を有する。上記測距手段は、上記複数の測距点となる光スポットをそれぞれ形成するための複数の光源を備え、上記投射レンズの出射面側から見た場合に、上記複数の光源は、上記射レンズにより投射される画像の上記走査の方向に対して４５度で交わる方向に沿って一列に配置されている。
2010113309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に基づく走査によって画像が表示される表示パネルと、
前記表示パネルに表示された画像を投射面へ投射する投射レンズと、
前記投射レンズから前記投射面上の複数の測距点までの距離をそれぞれ測定する測距手段と、
前記測距手段にて測定された前記投射レンズと前記複数の測距点との間の距離の差から前記投射レンズの光軸の前記投射面に対する傾斜角度を計算する傾斜角度計算手段と、を有し、
前記測距手段は、前記複数の測距点となる光スポットをそれぞれ形成するための複数の光源を備え、前記投射レンズの出射面側から見た場合に、前記複数の光源は、前記投射レンズにより投射される画像の前記走査の方向に対して４５度で交わる方向に沿って一列に配置されている、プロジェクタ。
【請求項２】
前記測距手段は、
前記複数の光源からの光を前記投射面に向けて投光する投光レンズと、
光電変換素子と、
前記投射面上に投光された前記複数の光源からの光のスポットの像を前記光電変換素子の受光面上に結像する受光レンズと、を有し、
前記投射レンズの出射面側から見た場合に、前記投光レンズと前記受光レンズは、前記投射レンズの中心位置を基準に点対象の位置に配置されている、請求の範囲第１項に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投射レンズから前記投射面までの距離情報を前記測距手段から取得し、該距離情報に基づいて、前記投射レンズのフォーカスレンズの駆動制御を行うレンズ駆動制御手段を、さらに有する、請求の範囲第２項に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記複数の光源は、前記投光レンズの光軸上に位置する第１の光源を含み、
前記測距手段は、前記第１の光源から前記投射面に投光された光のスポットより形成さる測距点についての距離情報を前記レンズ駆動制御手段に供給する、請求の範囲第３項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
水平方向および垂直方向のいずれかの方向を指定するための方向指定手段と、
前記投射レンズの光軸の前記投射面に対する傾斜角度と台形歪の補正量との関係を示す特性データを保持し、該特性データを参照して、前記傾斜角度計算手段にて計算された傾斜角度から、前記方向指定手段により指定された方向における台形歪の補正量を計算する台形歪補正手段と、
前記台形歪補正手段にて計算された補正量に基づいて、前記入力映像信号に対して台形歪を補正するための補正処理を行う映像処理手段と、を有する、請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関し、特に、画像を投射する投射レンズの光軸の投射面に対する傾きを検出することができる測距機能を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロジェクタでは、スクリーンに対して斜めに画像が投射された場合、投射画像に台形歪が生じる。そこで、台形歪を自動補正する機能を備えたプロジェクタが提案されている（特許文献１：特開２００５−１５０９１９号公報参照）。【０００３】
特許文献１に記載のプロジェクタは、投射レンズの光軸のスクリーンに対する傾きを検出する傾斜角度測定装置を備える。傾斜角度測定装置により検出される傾きは、水平方向または垂直方向の一方に限定されている。【０００４】
この傾斜角度測定装置は、水平方向に並んだ４個の発光素子と、これら発光素子からの光をスクリーンに向けて投光する投光用レンズと、受光用レンズと、水平方向に並列に配置された４個の一次元配列撮像素子とを有する。各発光素子からの光がスクリーンにて反射され、その反射光がそれぞれ受光用レンズを介して各一次元配列撮像素子に供給される。【０００５】
１個の一次元配列撮像素子と１個の発光素子とが対をなす。一次元配列撮像素子の長手方向が水平方向と直交する。一次元配列撮像素子および発光素子の各対において、発光素子からの光によりスクリーン上に形成された輝点の像が受光レンズを介して一次元配列撮像素子上に結像される。一次元配列撮像素子上における輝点の像の位置から、三角測量の原理により、発光素子からスクリーンまでの距離を求める。各発光素子からスクリーンまでの距離に基づき、投射光軸のスクリーンに対する傾き（水平方向の傾き）を算出する。この傾きの値から台形歪を補正するための補正量を決定する。この補正量に基づき、映像信号に対して台形歪補正を行う。
【発明の開示】
【０００６】
ユーザ自身が、目視により、プロジェクタの傾きを調整する場合、水平方向および垂直方向の両方向における傾きを同時に調整することは困難であるが、いずれか一方の方向について傾きを調整することは比較的に容易である。
【０００７】
特許文献１に記載のプロジェクタにおいて、傾斜角度測定装置は、例えば、水平方向についての傾斜角度を測定することができるので、その傾斜角度の測定値に基づいて、水平方向の台形歪の補正を行うことができる。この場合、ユーザは、垂直方向についての傾きを調整すればよい。
【０００８】
しかし、プロジェクタの設置環境によっては、水平方向または垂直方向において、ユーザによる傾きの調整を容易に行うことができない場合がある。このような場合、特許文献１に記載のプロジェクタでは、傾斜角度測定装置にて得られる投射光軸のスクリーンに対する傾斜角度は、水平方向または垂直方向に限定されているため、ユーザによる傾きの調整が困難になる場合がある。
【０００９】
なお、特許文献１に記載のプロジェクタにおいて、水平方向用の傾斜角度測定装置と垂直方向用の傾斜角度測定装置とを搭載することで、水平方向および垂直方向の両方向について傾きを検出することができる。しかし、この構成では、プロジェクタが大型のものとなり、コストも増大する。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題を解決し、プロジェクタの設置環境に関係なく、ユーザが傾き調整を容易に行うことができる、低コストで、小型のプロジェクタを提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のプロジェクタは、入力映像信号に基づく走査によって画像が表示される表示パネルと、前記表示パネルに表示された画像を投射面へ投射する投射レンズと、前記投射レンズから前記投射面上の複数の測距点までの距離をそれぞれ測定する測距手段と、前記測距手段にて測定された前記投射レンズと前記複数の測距点との間の距離の差から前記投射レンズの光軸の前記投射面に対する傾斜角度を計算する傾斜角度計算手段と、を有する。前記測距手段は、前記複数の測距点となる光スポットをそれぞれ形成するための複数の光源を備え、前記投射レンズの出射面側から見た場合に、前記複数の光源は、前記投射レンズにより投射される画像の前記走査の方向に対して４５度で交わる方向に沿って一列に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの外観図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態のプロジェクタの測距手段の投光部分の構成を示す模式図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態のプロジェクタの測距手段の受光部分の構成を示す模式図である。
【図３】図２Ａに示す投光部分を構成する各ＬＥＤの配置を示す模式図である。
【図４】スクリーン上に形成されたＬＥＤからの光のスポットの像を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のプロジェクタの主要部の構成を示すブロック図である。
【図６】スライド式スイッチの一例を示す模式図である。
【図７】図６に示すプロジェクタにて行われる台形歪補正処理の一手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態であるプロジェクタの主要部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  測距手段
２  傾斜角度計算回路
３  スイッチ
４  水平／垂直選択回路
５  台形歪補正回路
６  映像処理回路
７  表示パネル
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの外観図である。図１を参照すると、プロジェクタ１０は、画像を投射する投射レンズ１３を備え、この投射レンズ１３が設けられた側の面に、測距手段を構成する投光レンズ１１および受光レンズ１２が設けられている。【００１６】
投光レンズ１１は投射レンズ１３の隣接領域に形成され、受光レンズ１２は、投射レンズ１３の隣接領域の、投光レンズ１１が設けられた領域とは反対側に領域に形成されている。より望ましくは、投光レンズ１１と受光レンズ１２は、投射レンズ１３の中心位置を基準にして、点対象な位置に配置されている。【００１７】
測距手段は、投射レンズ１３から投射面までの距離を測定するためのものである。図２Ａに、測距手段の投光部分の構成を模式的に示し、図２Ｂに、測距手段の受光部分の構成を模式的に示す。【００１８】
図２Ａを参照すると、投光部分は、投光レンズ１１および発光部１４を有する。発光部１４は、同一面上に一列に配置された３つのＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する。投光レンズ１１は、ＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの光を不図示のスクリーンに向けて投光する。投光レンズ１１の投光方向は、投射レンズ１３の投射方向と同じである。【００１９】
図２Ｂを参照すると、受光部分は、受光レンズ１２および光電変換素子１５を有する。光電変換素子１５は、例えばフォトダイオードと抵抗体を組み合わせてなるＰＳＤ（Position  Sensitive  Detector）である。ＰＳＤによれば、受光面上における入射光のスポットの重心位置を求めることができる。【００２０】
投光レンズ１１によって投光されたＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの光はそれぞれ、スクリーンにて反射される。各反射光は、受光レンズ１２によって光電変換素子１５上に集光される。スクリーン上に形成されたＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの光のスポットの像が光電変換素子１５上に形成される。【００２１】
図３に、ＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの配置を模式的に示す。図３において、投射レンズ１３の出射面側から見た場合の、被投射画像１６とＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃとの位置関係が模式的に示されている。【００２２】
投射レンズ１３の出射面側から見た場合、ＬＥＤ１４ｂの発光中心部と投光レンズ１１の中心位置（主点）とが一致する。被投射画像１６は、表示パネル上に表示される画像である。表示パネルでは、入力映像信号に基づく走査によって画像が表示される。表示パネル上に表示された画像が、投射レンズ１３によって投射される。表示パネルは、例えば、液晶ディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス、ＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）等である。被投射画像１６は方形形状である。【００２３】
ＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの並び方向と被投射画像１６の走査方向とのなす角度θは、４５度またはこれに近い角度とされる。表示パネルとして液晶ディスプレイ等を用いた場合、走査方向は、水平走査方向または垂直走査方向である。表示パネルとしてＣＲＴ等を用いた場合、走査方向は、水平走査方向である。なお、ＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの並び方向は、被投射画像１６の対角線の一方の方向に沿って設けられてもよい。ＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの並び方向は、投光レンズ１１の中心位置と受光レンズ１２の中心位置とを結ぶ直線に沿った方向と一致することが望ましい。光電変換素子１５がＰＳＤのような一次元センサである場合、その長手方向は、投光レンズ１１の中心位置と受光レンズ１２の中心位置とを結ぶ直線に沿った方向と一致することが望ましい。【００２４】
図４に、スクリーン上に形成されたＬＥＤ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの光のスポットの像を模式的に示す。投射レンズ１３にて画像（被投射画像１６）が投射される投射範囲２０の略中心位置にＬＥＤ１４ｂからの光のスポット２１ｂが形成される。さらに、ＬＥＤ１４ａからの光のスポット２１ａとＬＥＤ１４ｃからの光のスポット２１ｃが、スポット２１ｂの両側に形成される。スポット２１ａ〜２１ｃは一列に並んでいる。投射画像２０の上下の辺に沿った方向が水平とされ、上下の辺と左右の辺とが互いに約４５度で交わる状態（投射面の傾きのない状態）において、スポット２１ａ〜２１ｃの並び方向と水平方向とのなす角度は約４５度となる。ここで、投射面の傾きのない状態とは、投射打ち上げ角に対する補正を行った状態を含む。【００２５】
プロジェクタ１０では、図１〜図４に示したような測距手段を用いて、投光レンズ１１から投射面上の各スポット２１ａ〜２１ｃまでの距離をそれぞれ測定する。この測定結果に基づいて、投光レンズ１１の光軸の投射面に対する傾斜角度（水平方向または垂直方向における投射面の傾斜角度）を計算する。そして、こうして計算した傾斜角度を投射レンズ１３の光軸の投射面に対する傾斜角度とみなし、この傾斜角度に基づく補正量を決定し、その補正量に従って映像信号に対する台形歪の補正処理を行う。【００２６】
図５は、本実施形態のプロジェクタ１０の主要部の構成を示すブロック図である。図５を参照すると、プロジェクタ１０は、測距手段１、傾斜角度計算回路２、スイッチ３、水平／垂直選択回路４、台形歪補正回路５、映像処理回路６および表示パネル７を有する。【００２７】
測距手段１は、図２Ａに示した投光部分（投光レンズ１１、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃ）と、図２Ｂに示した受光部分（受光レンズ１２、光電変換素子１５）とを有する。ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃの配置は、図３に示したとおりである。【００２８】
測距手段１では、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃを一定の時間間隔で順に点灯させる。ＬＥＤ１４ａの点灯期間において、投光レンズ１１からスポット２１ａまでの距離情報が、測距手段１から傾斜角度計算回路２に供給される。ＬＥＤ１４ｂの点灯期間において、投光レンズ１１からスポット２１ｂまでの距離情報が、測距手段１から傾斜角度計算回路２に供給される。ＬＥＤ１４ｃの点灯期間において、投光レンズ１１からスポット２１ｃまでの距離情報が、測距手段１から傾斜角度計算回路２に供給される。【００２９】
測距手段１から出力される距離情報について、以下に簡単に説明する。【００３０】
測距手段１では、三角測量の原理に基づいて、投光レンズ１１から投射面上の各スポット２１ａ〜２１ｃまでの距離がそれぞれ測定される。投光レンズ１１からスポット２１ｂまでの距離は、以下のようにして計算することができる。【００３１】
投光レンズ１１と受光レンズ１２の間の距離（両レンズのレンズ中心位置の間の距離）と、受光レンズ１２と光電変換素子１５の間の距離は予め決まっている。光電変換素子１５の受光面上において、受光レンズ１２を介して形成されるスポット２１ｂの像の重心位置と基準点（光電変換素子１５の受光面上の、受光レンズ１２の光軸と交わる点）の間の距離を求める。この求めた距離と、投光レンズ１１と受光レンズ１２の間の距離および受光レンズ１２と光電変換素子１５の間の距離とに基づいて、三角測量の原理により、投光レンズ１１から投射面上のスポット２１ｂまでの距離を求める。【００３２】
投光レンズ１１からスポット２１ａまでの距離は、以下のようにして計算することができる。【００３３】
上記のように投光レンズ１１と受光レンズ１２の間の距離および受光レンズ１２と光電変換素子１５の間の距離は予め決まっている。また、ＬＥＤ１４ａからの光が投光レンズ１１にて投光される投光角度も予め決まっている。光電変換素子１５の受光面上において、受光レンズ１２を介して形成されるスポット２１ａの像の重心位置と基準点の間の距離を求める。投光角度と、スポット２１ａの像の重心位置と基準点の間の距離と、投光レンズ１１と受光レンズ１２の間の距離および受光レンズ１２と光電変換素子１５の間の距離とに基づいて、三角測量の原理により、投光レンズ１１からスポット２１ａまでの距離を求める。【００３４】
投光レンズ１１からスポット２１ｃまでの距離も、上記の投光レンズ１１からスポット２１ａまでの距離と同様な計算により求めることができる。【００３５】
上述のようにして計算した投光レンズ１１から各スポット２１ａ〜２１ｃまでの距離の情報が、測距手段１から傾斜角度計算回路２に供給される。【００３６】
スイッチ３は、傾斜角度計算回路２による傾斜角度の計算を水平方向と垂直方向のいずれの方向について行うかを指定するためのものであって、プロジェクタ１０の所定の箇所に設けられている。【００３７】
スイッチ３は、例えば図６に示すようなスライド式スイッチであり、ボタンをスライドすることにより、垂直方向（Ｖ）および水平方向（Ｈ）の指定が可能とされている。スイッチ３にて垂直方向（Ｖ）を指定した場合は、水平／垂直選択回路４は、垂直方向指示信号を出力し、水平方向（Ｈ）を指定した場合には、水平／垂直選択回路４は、水平方向指示信号を出力する。水平／垂直選択回路４の出力信号は、傾斜角度計算回路２に供給される。これらスイッチ３および水平／垂直選択回路４により、水平方向および垂直方向のいずれかの方向を指定する指定手段が構成されている。【００３８】
傾斜角度計算回路２は、スイッチ３の出力信号に基づいて水平方向および垂直方向のいずれの方向の傾斜角度を計算するのかを決定する。傾斜角度計算回路２は、スイッチ３にて指定された方向について、測距手段１からの各距離情報から、予め記憶した演算式に基づいて、投射レンズ１３の光軸に対する投射面の傾斜角度を計算する。【００３９】
演算式は、次のようなデータに基づいて予め作成されている。プロジェクタ１０を垂直方向の傾きがない状態に設置し、投射レンズ１３の光軸の投射面に対する角度を、水平方向において、所定の角度の範囲にわって段階的に変化させる。各段階において、両側のスポット２１ａ、２１ｃの測距結果の差分と、投射面上でのそれらスポット２１ａ、２１ｃの間の距離の水平方向成分の距離との関係を示すデータを取得する。こうして得たデータに基づいて、測距結果の差分から水平方向の傾斜角度を算出するための演算式（係数を含む）を決定する。傾斜角度計算回路２には、この水平方向に関する演算式の情報が予め保持されている。【００４０】
なお、図３に示したように、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃの並び方向と被投射画像１６の走査方向とのなす角度θは約４５度とされているので、上述の水平方向の演算式を垂直方向の演算式として用いることができる。【００４１】
スイッチ３にて水平方向が指定された場合は、傾斜角度計算回路２は、予め保持した演算式により、測距手段１からの各距離情報から傾斜角度を計算し、その値を水平方向の傾斜角度として出力する。また、スイッチ３にて垂直方向が指定された場合は、傾斜角度計算回路２は、予め保持した演算式により、測距手段１からの各距離情報から傾斜角度を計算し、その値を垂直方向の傾斜角度として出力する。【００４２】
なお、上記の傾斜角度の計算は、測距手段１からの距離情報のうちの２つの距離情報に基づいて行った例であるが、３つの距離情報を使って傾斜角度を計算することで、より精度の高い傾斜角度の計算が可能となる。２つの距離情報を用いて傾斜角度を計算する場合は、ＬＥＤの数は２個とすることができる。３つ以上の距離情報を用いて傾斜角度を計算する場合は、ＬＥＤの数は３個以上とされる。【００４３】
傾斜角度計算回路２の出力は、台形歪補正回路５に供給される。台形歪補正回路５は、水平方向の傾斜角度と水平方向の台形歪補正量との対応関係を示す水平方向用台形歪補正テーブル（特性データ）と、垂直方向の傾斜角度と垂直方向の台形歪補正量との対応関係を示す垂直方向用台形歪補正テーブル（特性データ）とを保持している。【００４４】
台形歪補正回路５は、傾斜角度計算回路２から水平方向の傾斜角度の計算値を受信すると、水平方向用台形歪補正テーブルを参照し、受信した傾斜角度の計算値から水平方向の台形歪補正量を決定する。台形歪補正回路５は、傾斜角度計算回路２から垂直方向の傾斜角度の計算値を受信すると、垂直方向用台形歪補正テーブルを参照し、受信した傾斜角度の計算値から垂直方向の台形歪補正量を決定する。決定した台形歪補正量は、台形歪補正回路５から映像処理回路６に供給される。【００４５】
映像処理回路６は、台形歪補正回路５から水平方向の台形歪補正量を受信すると、その台形歪補正量に基づいて、入力映像信号に対し、水平方向の台形歪補正の処理を行う。映像処理回路６は、台形歪補正回路５から垂直方向の台形歪補正量を受信すると、その台形歪補正量に基づいて、入力映像信号に対し、垂直方向の台形歪補正の処理を行う。【００４６】
次に、本実施形態のプロジェクタ１０にて行われる台形歪補正処理の手順について説明する。【００４７】
ユーザは、水平方向および垂直方向のいずれかの方向に対して、プロジェクタ１０を傾きがない状態に設置する。プロジェクタ１０を垂直方向の傾きがない状態に設置した場合は、ユーザは、スイッチ３にて水平方向を指定する。プロジェクタ１０を水平方向の傾きがない状態に設置した場合は、ユーザは、スイッチ３にて垂直方向を指定する。プロジェクタ１０では、スイッチ３にて指定された方向についての台形歪補正処理が実行される。【００４８】
図７は、その台形歪補正処理の一手順を示すフローチャートである。図７を参照すると、まず、傾斜角度計算回路２が、スイッチ３の出力信号に基づいて、水平および垂直のいずれの方向が指定されたかを判定する（ステップＳ１０）。【００４９】
スイッチ３にて水平方向が指定された場合は、傾斜角度計算回路２が、測距手段１からの距離情報に基づいて、投射レンズ１３の光軸の投射面に対する水平方向の傾斜角度を計算する（ステップＳ１１）。次に、台形歪補正回路５が、水平方向用台形歪補正テーブルを参照して、傾斜角度計算回路２からの水平方向の傾斜角度の計算値から水平方向の台形歪補正量を決定する（ステップＳ１２）。そして、映像処理回路６が、台形歪補正回路５からの水平方向の台形歪補正量に基づいて、入力映像信号に対し、水平方向の台形歪補正の処理を行う（ステップＳ１３）。【００５０】
一方、スイッチ３にて垂直方向が指定された場合は、傾斜角度計算回路２が、測距手段１からの距離情報に基づいて、投射レンズ１３の光軸の投射面に対する垂直方向の傾斜角度を計算する（ステップＳ１４）。次に、台形歪補正回路５が、垂直方向用台形歪補正テーブルを参照して、傾斜角度計算回路２からの垂直方向の傾斜角度の計算値から垂直方向の台形歪補正量を決定する（ステップＳ１５）。そして、映像処理回路６が、台形歪補正回路５からの垂直方向の台形歪補正量に基づいて、入力映像信号に対し、垂直方向の台形歪補正の処理を行う（ステップＳ１６）。【００５１】
上述した台形歪補正処理によれば、測距手段１のＬＥＤ１４ａ〜１４ｃの列方向は、投射画像の水平軸または垂直軸と４５度の角度で交わる。水平方向について傾きがない状態にプロジェクタ１０を設置した場合（スイッチ３にて垂直方向が指定される場合）は、測距手段１からの距離情報に基づいて垂直方向の傾斜角度を計算することができる。一方、垂直方向について傾きがない状態にプロジェクタ１０を設置した場合（スイッチ３にて水平方向が指定される場合）は、測距手段１からの距離情報に基づいて水平方向の傾斜角度を計算することができる。このように、水平方向および垂直方向のうちの任意の方向についての傾斜角度を検出することができるので、ユーザは、水平方向および垂直方向のうちの調整し易い方向について、プロジェクタの傾きを調整すればよい。したがって、プロジェクタの設置環境に関係なく、ユーザは、傾き調整を簡単に行うことができる。【００５２】
また、１つの測距手段を水平方向および垂直方向のそれぞれの傾斜角度の計算に用いることができる。よって、測距手段を水平方向および垂直方向の各方向に別々に設ける必要はないので、その分、装置のコストを下げることができ、装置を小型なものとすることができる。【００５３】
前述した特許文献１に記載のプロジェクタにおいては、発光素子および投光レンズは投射レンズに隣接する領域に形成され、さらに、一次元配列撮像素子および受光レンズが、発光素子および投光レンズが設けられた側の領域に隣接して設けられている。投光レンズと受光レンズとはある程度の間隔をあけて配置する必要がある。このため、発光素子および投光レンズと一次元配列撮像素子および受光レンズを、投射レンズに隣接する同じ側の領域に配置する場合、十分な領域を確保する必要があり、その結果、プロジェクタが大型なものになる。【００５４】
これに対して、本実施形態のプロジェクタにおいては、投光レンズ１１および受光レンズ１２は、投射レンズ１３の中心位置を基準として点対象の位置に配置されている。すなわち、投光レンズ１１および受光レンズ１２の間の領域に投射レンズ１３が配置されており、このレンズ配置に要する領域は、特許文献１に記載のプロジェクタに比べてより小さくなる。よって、プロジェクタを小型化することができる。【００５５】
また、特許文献１に記載のプロジェクタでは、一次元配列撮像素子は発光素子毎に設けられている。本実施形態では、複数のＬＥＤからの光のスポットの像が１つの光電変換素子の受光面に結像される。すなわち、測距手段を構成する光電変換素子は１個である。よって、特許文献１に記載のプロジェクタのような、複数の一次元配列撮像素子を設ける必要のあるものに比べて、小型化および低コスト化を行うことが可能である。【００５６】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態であるプロジェクタの主要部の構成を示すブロック図である。【００５７】
図８には、図１に示した構成に加えて、投射レンズ１３、レンズ駆動回路３１、モータ３２および駆動回路３３が示されている。投射レンズ１３は、表示パネル７に表示された画像（被投射画像）を不図示のスクリーン上に投射する。モータ３２は、投射レンズ１３のフォーカス調整用のモータである。モータ３２は、投射レンズ１３のフォーカスレンズを、その光軸方向に沿って移動する。駆動回路３３は、レンズ駆動回路３１からの駆動信号に従ってモータ３２を駆動する。【００５８】
測距手段１は、投光レンズ１１と図４に示したスポット２１ａ〜２１ｃのそれぞれとの間の距離を測定し、それら距離情報を台形歪補正回路６に供給するとともに、それら距離情報のうち、投光レンズ１１とスポット２１ｂの間の距離を示す距離情報をレンズ駆動制御回路３１に供給する。スポット２１ｂを形成するＬＥＤ１４ｂの発光中心は、投光レンズ１１の光軸上に位置する。【００５９】
レンズ駆動制御回路３１は、投射レンズ１３からフォーカスレンズの位置情報を取得するとともに、測距手段１から距離情報を取得する。レンズ駆動制御回路３１は、フォーカスレンズの位置と投射レンズ１３から投射面までの距離との相関関係を示す特性データ（または演算式）を保持しており、この特性データ（または演算式）を用いて、投射レンズ１３からフォーカスレンズの位置情報と測距手段１から距離情報とからフォーカスレンズの移動量を決定する。レンズ駆動制御回路３１は、その決定した移動量に基づく駆動信号を駆動回路３３に供給する。【００６０】
本実施形態のプロジェクタでは、第１の実施形態と同様に、ユーザにより指定された方向（水平方向または垂直方向）について台形歪補正が行われるとともに、投光レンズ１１とスポット２１ｂの間の距離を示す距離情報に基づいて、投射レンズ１３のフォーカス調整が自動的に行われる。【００６１】
本実施形態によれば、１つの測距手段を、台形歪補正処理とフォーカス調整処理で共通に使用することができ、これにより、低コスト化および小型化をさらに行うことができる。【００６２】
以上説明した本発明によれば、測距手段の各光源の列方向は、投射レンズにより投射される画像の走査方向と４５度の角度で交わる。水平方向について傾きがない状態にプロジェクタを設置した場合は、測距手段からの距離情報に基づいて垂直方向の傾斜角度を計算することができる。一方、垂直方向について傾きがない状態にプロジェクタを設置した場合は、測距手段からの距離情報に基づいて水平方向の傾斜角度を計算することができる。このように、水平方向および垂直方向のうちの任意の方向についての傾斜角度を検出することができるので、ユーザは、水平方向および垂直方向のうちの調整し易い方向について、プロジェクタの傾きを調整すればよい。したがって、プロジェクタの設置環境に関係なく、ユーザは、傾き調整を簡単に行うことができる。【００６３】
また、測距手段を水平方向および垂直方向の各方向に別々に設ける必要はないので、その分、装置のコストを下げることができ、装置を小型なものとすることができる。【００６４】
また、投射レンズの出射面側から見た場合に、投光レンズと受光レンズは、投射レンズの中心位置を基準に点対象の位置に配置されている。これにより、投射レンズの光軸と投光レンズの光軸のパララックスずれをより小さくすることができる。投光レンズを投射レンズにできる限り近接して配置することで、上記パララックスずれをさらに小さくすることができる。【００６５】
以上説明した各実施形態のプロジェクタは本発明の一例であり、その構成および動作は発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、投光用のＬＥＤの数は３個に限定されるものではない。４個以上のＬＥＤが用いられてもよい。図３に示した角度θは、４５度とすることが望ましいが、製造誤差等を考慮して、４５度からずれてもよい。投光レンズ１１と受光レンズ１２の焦点距離は同じであっても、異なっていてもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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