(57)【要約】【課題】  プロジェクタから画像投影面までの距離をアクティブ式の測距装置で測定して投影レンズのピント合わせを行う際に、画像投影面からの正反射光の影響を受けずに測距を行う。【解決手段】  液晶パネル２７に表示された画像を投影レンズ２１によって画像投影面９に投影する。投影レンズ２１の光軸２１ａが画像投影面９に垂直であるのに対し、測距光の投光光軸２４ａが画像投影面９に垂直とならないように、投光光軸２４ａを投影レンズ２１の光軸２１ａに対して傾ける。画像投影面９にホワイトボードのような反射率が高いものが用いられても、表面からの正反射光がノイズ光として測距装置の受光素子に入射しにくくなり、測距精度を高めることができる。投光光軸２４ａを傾ける方向はいずれでもよいが、投影される画像の中央に近づく方向が好ましく、傾ける角度としては２．５°〜２０°の範囲が好ましい。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズからの画像が投影される投影面に測距光を投光し、その反射光を受光レンズを通して受光素子で受けて投影面までの距離に対応した測距データを得るアクティブ式測距装置を備えたプロジェクタにおいて、
前記測距光の投光光軸と受光レンズの光軸とを投影レンズの光軸に対して同一方向に傾けたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投影レンズの光軸を投影面に垂直にしたとき、測距光の投光光軸及び受光レンズの光軸が投影画像の中央部に近づく方向に傾けられていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
投影面に測距光を投光する投光部及び前記受光素子を含む受光部とが測距ユニットとして一体化され、前記投影レンズとともに共通のホルダで保持されていることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
測距光の投光光軸と受光レンズの光軸とが互いに平行であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオートフォーカス装置を備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スライドプロジェクタや液晶プロジェクタなど、スクリーンに画像を投影するプロジェクタが種々実用化されている。背面投射型のプロジェクタでは投影レンズからスクリーンまでの距離が一定であるため、その都度ピント合わせを行わずに済むが、スクリーンの前面側から画像を投影する一般のプロジェクタは、スクリーンからの距離に応じて投影レンズのピント合わせを行う必要がある。
【０００３】
投影レンズのピント合わせを自動的に行うことができるように、プロジェクタにオートフォーカス装置を内蔵させることが特許文献１，特許文献２などで公知である。プロジェクタのオートフォーカス装置には、画像の投影面となるスクリーンに向かって測距光を投光し、スクリーンからの拡散反射光を受光してスクリーンまでの距離を三角測距により測定するアクティブ方式の測距装置が多用されている。
【０００４】
図６に概念的に示すように、プロジェクタ２はテーブル３の上に置いて使用するのが一般的で、また投影画像が観察しやすいようにスクリーン４は全体的に上方に設置されることが多い。このとき、投影画像の中心をスクリーン４の中心に合わせるためにプロジェクタ２を全体的に上向きに傾けると、スクリーン４の上方では画像が拡大して台形状に投影されることになるため、図示のように投影レンズ５の光軸５ａは水平（スクリーン４に対して垂直）にしたままで、投影用の原画像を表示する液晶パネル６の中心から投影レンズ５を上方にシフトさせることが行われる。これにより、液晶パネル６の中心からスクリーン４の中心に向かう画像中心光軸５ｂは投影レンズ５の光軸５ａに対して上向きに傾くが、スクリーン４には歪みのない画像を投影することができる。
【０００５】
特許文献１，２で用いられているアクティブ方式の測距装置は、図７に概念的に示すように、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１０からの近赤外光を投光レンズ１１を通して画像投影面９に向けて投光する。画像投影面９としてスクリーンを用いた場合には、その表面が拡散反射性の微細な粗面となっているから、スクリーンの表面には測距光の照射によるスポット像ができる（スポットエリアＳ１）。投光レンズ１１の中心から基線長Ｌだけ隔てて受光レンズ１２が設けられ、スポットエリアＳ１からの拡散反射光が受光レンズ１２に入射し、その背後に設けられた受光素子１３の光電面上にスポット像が結像される。なお、図示のように、受光レンズ１２の光軸１２ａを投光レンズ１１の光軸１１ａと平行にして用いることが多いが、スクリーン上のスポット像が受光レンズ１２の画角内に収まっていれば、受光レンズ１２の光軸１２ａは必ずしも投光レンズ１１の光軸１１ａと平行でなくてもよい。
【０００６】
受光素子１３には一般にＰＳＤ（Position Sensitive Detector)が利用され、受光レンズ１２によって結像されるスポット像の位置（重心位置）に対応して一対の電気信号が得られる。ＰＳＤは基線長Ｌ方向で光の入射位置を弁別する機能を有し、その光電面上のスポット像の結像位置は三角測距の原理によりスクリーンまでの距離と一対一に対応する。したがって、ＰＳＤからの一対の電気信号に基づき、入射した光の光量に左右されずにスクリーンまでの距離に対応した測距信号を得ることができる。そして、測距信号に応じてフォーカスモータを駆動し、投影レンズ系中のフォーカスレンズを光軸５ａ方向に移動させれば、自動的にピント合わせを行うことが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３４６５６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、最近ではオフィス内でプロジェクタを利用する場合、通常のスクリーンの代えてホワイトボードを用いることが少なくない。ホワイトボードは、マーカによる筆記及び、イレーザによる消去が自在で、その表面は拡散反射性の標準的なスクリーンと比較するとかなり滑らかで反射率も高い。このため、測距装置から投光された測距光もかなりの強度で反射して受光素子１３に入射する。このとき、投光レンズ１１から画像投影面９に投光される測距光がビーム状に整形された正規の測距光だけであればあまり問題にはならないが、実際には投光レンズ１１自体が近赤外光に対して完全に透明とは言えず、正規の測距光以外に拡散光を放射し、あるいは投光レンズ１１の背後に組み込まれた部品などによる拡散反射光も放射されることが多い。
【０００９】
こうしたノイズ光の多くは、図７に示すように正規の測距光が投光されるスポットエリアＳ１を取り囲む周囲エリアＳ２に中心側ほど強度が大きく、周縁に向かって強度が小さいグラデーションを伴って投光される。通常、こうしたノイズ光の強度は正規の測距光と比較してかなり微弱で、画像投影面９に標準的なスクリーンを用いているときには周囲エリアＳ２からのノイズ光はほとんど受光レンズ１２まで達することはない。ところが、ホワイトボードを用いたときには、周囲エリアＳ２に投光されたノイズ光の一部はホワイトボードの表面で正反射する成分が多くなり、図中に「正反射したノイズ光」として示すように、一部の拡散光はあまり減衰することなく、正規の測距光とは異なる角度で受光レンズ２５に入射して受光素子１３に達する。前述したように、受光素子１３として多用されているＰＳＤは、測距光の入射強度によらずその入射位置に応じた電気信号を出力するから、こうしたノイズ光が入射すると誤測距の大きな原因となる。
【００１０】
なお、受光素子１３としてＰＳＤ以外の光電センサを用いるにしても、画像投影面９として標準的なスクリーンやホワイトボードのような表面特性のものが適宜に使用され、またプロジェクタからの距離も様々であることを考慮すると、測距光の入射強度によって正規の測距光とノイズ光とを弁別して処理することは難しく、また、このような対策を講じることはコストアップを生じさせる要因になる。
【００１１】
実際に、投影レンズ５の光軸５ａに対し、測距装置の投光光軸１１ａ及び受光レンズの光軸１２ａを平行にしたプロジェクタをホワイトボードから１ｍ離れた位置にセットし、プロジェクタを上下方向に傾けながら測距を行ったときの様子を図８に表す。図中、横軸がホワイトボードに対する投影レンズ５の投影角度（°）で、「０°」が投影レンズ５の光軸５ａとともに投光レンズ１１の光軸１１ａをホワイトボードに対して垂直にした状態を示し、「−１０°」が光軸１１ａを上向きに、「１０°」が光軸１１ａを下向きに傾けた状態を示す。縦軸は、受光素子（ＰＳＤ）１３からの信号をもとに算出された距離信号のデジタル値（値が大きいほど近距離側に相当）を示し、その値はホワイトボードまでの距離と一対一に対応する。
【００１２】
ホワイトボードからプロジェクタまでの距離は１ｍで一定にしてあるから、本来的には投影角度を変えても距離信号は一定値（≒４８７５）となるはずである。ところが、投影角度を上向きあるいは下向きに３°以上傾けて測距を行った場合にはほぼ一定の距離信号が得られる状態に落ち着くが、投影角度が略「−２°」から「３°」までの範囲内では距離信号に異常な角度依存性が現れる。このことは、ホワイトボードに対して投光光軸１１ａを「−２°〜３°」の範囲に設定した場合には誤測距の可能性が高くなることを意味している。
【００１３】
本発明は、ホワイトボードのような表面反射率の高い表面をスクリーンに代用するときでも、投影レンズのピント位置を決める測距装置が誤測距することがないようにしたプロジェクタ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】
【００１４】
本発明は上記目的を達成するにあたり、従来のプロジェクタに組み込まれている測距装置の投光光軸が画像投影面に対してほぼ垂直になっていることが上記問題の原因であることをつきとめ、通常の使用形態では測距光の投光光軸と受光レンズの光軸とが画像の投影面に対して垂直とならないように傾けたことを特徴とする。すなわち、一般にプロジェクタはほぼ水平な姿勢で使用され、投影レンズの光軸も水平になって画像投影面に対して垂直に向けられるようになるから、投影レンズの光軸に対して投光光軸と受光レンズの光軸とを傾けるようにすればよい。投影レンズ光軸に対する投光光軸の傾き角は、その傾ける方向にかかわらず２°〜２０°の範囲が好ましい。傾ける方向はいずれの方向でもよいが、実用的には、画像投影面上における測距光の投光位置が投影される画像の中央部に近づく方向にしておくのがよい。
【００１５】
投光レンズ及び光源を含む測距光の投光部と、受光レンズ及び受光素子を含む受光部とを測距ユニットとして一体化し、これを画像投影用の投影レンズとともに共通のホルダで保持する構造にしておくことにより、プロジェクタの組立を効率化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を適用することにより、アクティブ式測距装置を用いながらも高反射率のホワイトボードを画像投影面として利用する場合でも、投光部からのノイズ光の影響を受けることなく正確に測距を行うことができ、投影レンズのピント合わせを正しく行うことが可能となる。そして、投光部と受光部とを測距ユニットとして一体化し、投影レンズと共通のホルダに組み込む構造を採ることによって、投影レンズの光軸に対し、測距光の投光光軸と受光レンズの光軸とを一定の関係に保つことが容易となり、製造コストを抑えるうえで有効となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に本発明を用いた液晶プロジェクタ２０の外観を示す。使用時にはレンズカバーを開放することにより、筐体の前面に形成された開口から投影レンズ２１が露呈する。筐体にズームダイヤル２２とピント合わせダイヤル２３とが設けられ、これらをマニュアル操作することによって、投影レンズ２１の変倍やピント合わせを行うことができる。ピント合わせダイヤル２３には自動ピント合わせ用のマークが付され、これを筐体に付された指標に合わせたときには投影レンズ２１のピント合わせが自動的に行われる。
【００１８】
投影レンズ２１のピント合わせを自動的に行うことができるように、筐体にはアクティブ式の測距装置と、測距装置から得られた測距データに基づいて投影レンズ２１のフォーカスレンズを移動させるレンズ移動装置とが組み込まれている。投影レンズ２１の脇に、測距装置の投光レンズ２４と受光レンズ２５とが垂直方向に並べて設けられ、投光レンズ２４を通して測距光（近赤外光）が画像の投影面に向けて一定の光路にしたがって投光され、投影面上に測距光によるスポット像が形成される。このスポット像が測距点となり、スポット像からの測距光は受光レンズ２５を通して後述する受光素子で受光される。なお、投・受光レンズ２４，２５の前面を近赤外光に関して透明なフィルタ類でカバーしておいてもよい。
【００１９】
テーブルなどの載置面にプロジェクタ２０を水平に設置したとき、投影レンズ２１の光軸２１ａは水平となるように設定され、図２に示すように光軸２１ａはスクリーンなどの投影面９に対して垂直となる。投影レンズ２１は、投影対象となる画像が表示される液晶パネル２７に対して上方にシフトしている。したがって、液晶パネル２７に表示された画像は投影光源２８を点灯すると上向きに投影面９に投影され、投影面９には歪みのない画像が投影される。なお、投影面９とプロジェクタ２０との高低差に応じて投影レンズ２１のシフト量を調節できるようにシフト機構を設けてもよい。
【００２０】
投影レンズ２１の光軸２１ａが水平であるのに対し、測距装置の投光光軸２４ａは受光レンズ２５の光軸２５ａとともに上向きに傾けられている。投光光軸２４ａ及び受光レンズ２５の光軸２５ａを傾ける方向としてはいずれの方向でもよいが、測距光の投光位置が投影される画像から大きく隔たることがないように、上記のように上向きにしておくのが実用的である。詳しくは後述するように、この傾き角θは、投光レンズ２４から一定の投光光軸２４ａにしたがってビーム状に投光される正規の測距光以外に、投光レンズ２４自体による拡散透過光や、投光レンズ２４の背後に組み込まれている各種部品からの拡散反射光などによるノイズ光が画像投影面９に投光されたとき、その直接反射光や拡散反射光が受光レンズ２５を経て受光素子１３に入射しない角度として決められている。
【００２１】
図３に投影レンズユニットの概略を示す。投影レンズ２１はズームレンズで構成され、鏡筒３０に収納されている。鏡筒３０にはフォーカスリング３１とズームリング３２とが設けられ、光軸２１ａを中心にそれぞれを回転させることにより、ピント合わせとズーミングとが行われる。鏡筒３０はホルダプレート３５で保持され、このホルダプレート３５がプロジェクタの筐体に一体化されたベースプレートに固定される。
【００２２】
ホルダプレート３２には固定用のボス３６を介してレンズ駆動ユニット３８が固定されている。レンズ駆動ユニット３８は、投光レンズ２４及び受光レンズ２５を前面に露呈させ、これらの背後にＩＲＥＤ，ＰＳＤを組み込んだ測距ユニット３９と、測距ユニット３９を保持するとともに、その上下にフォーカスモータ４１, ズームモータ４２が組み付けられた支持板４３、さらにフォーカスリング３１に噛合する駆動ギヤ及び減速ギヤ系が組み込まれたフォーカス用ギヤボックス４５と、ズームリング３２に噛合する駆動ギヤ及び減速ギヤ系が組み込まれたズーム用ギヤボックス４６、フォーカスモータ４１，ズームモータ４２の回転量をそれぞれ検出するロータリエンコーダを収納したエンコーダユニット４８を含む。また、これらの側面には回路基板４９がビス止めされる。
【００２３】
このレンズ駆動ユニット３８の組立時には、支持板４３に測距ユニット３９を固定するときに投光レンズ２４及びＩＲＥＤ、受光レンズ２５及びＰＳＤが全体的に上向きに傾けられ、予め上述した角θだけ投光光軸２４ａ及び受光レンズ２５の光軸２５ａが上向きになるように調節される。したがって、ホルダプレート３５に対して鏡筒３０を正規の姿勢で組み付け、同様にレンズ駆動ユニット３８も正規の姿勢で組み付けるだけで、投光光軸２４ａと受光レンズ２５の光軸２５ａは、投影レンズ２１の光軸２１ａに対して角θだけ上向きとなる。また、支持板４３は正規の姿勢に保たれるから、フォーカスリング３１やズームリング３２に対してそれぞれの駆動ギヤを的確に噛合させることができ、効率的な組立が可能となる。
【００２４】
図４にレンズ駆動ユニット３８に用いられている電気的構成の概略を機能ブロックで示す。ＣＰＵ５２は、ＥＥＰＲＯＭ５３に書き込まれた初期設定データ，調整データなどを読込み、測距ＩＣ５４，フォーカスレンズ駆動回路５５，ドライバ５６に適宜のコマンドを送出し、測距処理及びフォーカシング処理を全体的に管制する。
【００２５】
測距処理が開始されるとドライバ５６からＩＲＥＤ１０に発光コマンドが送られ、ＩＲＥＤ１０から測距光が投光される。画像投影面９で反射した測距光は、受光素子１３に入射し、その入射位置はプロジェクタ２０から画像投影面９までの距離に一義的に対応する。受光素子１３にはＰＳＤが用いられ、その一対の電気信号は第１，第２信号処理回路５７，５８に入力される。演算回路６０は、ドライバ５６の発光コマンドに同期して第１，第２信号処理回路５７，５８からの出力信号をサンプリングし、これらの信号の出力比に基づいて測距信号を算出する。このように、一対の信号の出力比をとることによって、受光素子１３に入射する定常光成分や測距光自体の強度成分が相殺され、受光素子１３に対する測距光の入射位置に対応した測距信号を得ることができる。
【００２６】
出力回路６１は演算回路６０から出力された測距信号を積分コンデンサ６２に蓄える。ドライバ５６からのコマンドによってＩＲＥＤ１０が例えば１００回の投光を行うとき、演算処理回路６０がＩＲＥＤ１０の発光に同期して１００個の測距信号をサンプリングすれば、１００個の測距信号が積分コンデンサ６２で積算される。積算された測距信号はＣＰＵ５２のＡ／Ｄポートを経て読み込まれ、その平均を求めることによってノイズの影響のない距離信号を算出することができる。また、ここまでの測距動作を一回の測距ルーチンとし、この測距ルーチンを例えば３回行ってそれぞれで得られた距離信号を平均化するまでを一回の測距処理とすれば、より正確な距離信号を得ることが可能となる。
【００２７】
ＣＰＵ５２は、一回の測距処理によって得られた距離信号に対応した合焦信号をフォーカスレンズ駆動回路５５に入力する。フォーカスレンズ駆動回路５５は、入力された合焦信号に応じてフォーカスモータ４１を駆動し、投影レンズ２１の一部であるフォーカスレンズ６６をホームポジションから移動させる。フォーカスモータ４１の駆動はエンコーダユニット４８に収容されているロータリエンコーダ６７によって監視され、そのフィードバック信号をうけながらフォーカスレンズ駆動回路５５はモータ４１がＣＰＵ５２からの合焦信号に対応する回転量に達した時点でモータ４１を停止させる。これにより、フォーカスレンズ６６が合焦信号と一対一に対応する位置で停止し、ピント合わせが完了する。もちろん、フォーカスレンズ６６の移動量を監視しながらフォーカスモータ４１の駆動及び停止を制御することも可能である。
【００２８】
なお、ピント合わせダイヤル２３をマニュアル操作したときにはその操作量に応じてフォーカスモータ４１が駆動され、画像投影面９に投影された画像のピントを観察しながらフォーカスレンズ６６の移動をマニュアルで調節することもできる。また、ズームダイヤル２２をマニュアル操作するとその操作量に応じてズームモータ４２が駆動され、投影レンズ２１の一部である変倍レンズが移動してズーミングが行われる。ズーミングが行われると、ピント合わせのためのフォーカスレンズ６６の移動量も変化するが、ＣＰＵ５２には変倍レンズの位置情報が入力され、ＣＰＵ５２は変倍レンズの位置情報を加味した合焦信号をフォーカスレンズ駆動回路５５に入力するから、同様にして投影レンズ２１のピント合わせを行うことができる。
【００２９】
投影レンズ２１のピント合わせを正確に行うにはＣＰＵ５２に正しい距離信号を入力しなくてはならず、そのためには受光素子１３に画像投影面９から反射されてきた正規の測距光を入射させる必要がある。前述のとおり、特に画像投影面９としてホワイトボードが用いられた場合には、測距光の投光レンズ２４からの拡散光がホワイトボードで強く反射され、これが正規の測距光とともにノイズ光として受光素子１３に達して誤測距の原因となっている。そこで本発明では、投光光軸２４ａを投影レンズ２１の光軸２１ａから角θ傾けることによって、この弊害がでないように工夫されている。
【００３０】
図５に上記傾き角θを算出する際の評価原理を示す。投影面９に対して角θ傾けて投光光軸２４ａを設定して測距光を投光したとき、投光レンズ２４からのノイズ光が投影面９上の点Ｐで直接反射して受光レンズ２５に入射したとしても、受光レンズ２５の光軸２５ａ及び受光素子１３も投光レンズ２４とともに角θ傾けられているため、点Ｐで正反射したノイズ光によるノイズ像７０は受光素子１３の光電面から外れてしまう。
【００３１】
そこで図５では、受光素子１３に悪影響を及ぼさない限界のノイズ像７０をもとにして角θを算出する。すなわち、点Ｐから正反射（直接反射）されるノイズ光によって受光レンズ２５の結像面に形成されるノイズ像７０が、受光素子１３による有効受光領域から外れる条件を求めることによって、誤測距を防ぐことができる角θを等価的に算出して評価する。
【００３２】
図５における各符号は以下を表す。
Ｒ：投光レンズ２４の径
ｗ：受光素子１３のサイズ
ｆ：ノイズ像７０のサイズ
ｇ：受光素子１３の投光側端部と受光レンズの光軸２５ａとの距離
ｈ：ノイズ像７０の中心と受光レンズの光軸２５ａとの距離
ｔ：受光素子１３の中心と受光レンズの光軸２５ａとの距離
ｖ：受光レンズ２５と受光素子１３との距離（≒受光レンズの焦点距離）
Ｌ：基線長
Ｚ：投影面９（点Ｐ）までの設定距離
ｉ：受光レンズの光軸２５ａと点Ｐとの間隔
【００３３】
受光レンズ２５の結像面上でのノイズ像７０のサイズｆは、上記符号を用いれば「ｆ≒Ｒ×（ｖ／（ｚ×２））」と表される。また、「ｇ＝（ｗ／２）−ｔ」、そして点Ｐから角ａで受光レンズ２５に入射したノイズ光が影響を及ぼす結像面上での幅ｈは「ｈ＝ｇ＋（ｆ／２）」であるから、角ａは「ａ＝ｔａｎ-1（ｈ／ｖ）」となる。この角ａが点Ｐからのノイズ光が測距に悪影響を及ぼす限界角度となる。
【００３４】
点Ｐから投・受光レンズの中心を通る線分に向かって下ろした垂線と受光レンズ２５の光軸２５ａとの間隔をｉとし、前記垂線と、点Ｐから投光レンズ２４の中心とを結ぶ線分のなす角をｂとすると、「ｉ＝ｔａｎ（ａ）×ｚ」であるから、角ｂは「ｂ＝ｔａｎ-1（（Ｌ＋ｉ）／ｚ）」と表される。図中の角ｃは「ｃ＝（ｂ−ａ）／２」であるから、点Ｐから正反射（直線反射）して放射されるノイズ光のうち受光レンズ２５に入射しない光線の角θは「θ＝ｃ＋ａ」となる。したがって、投光レンズ２４からの拡散光が投影面９で正反射され、受光レンズ２５に入射したとしても、投光光軸２４ａ及び受光レンズ２５の光軸２５ａが投影面９に対して角θ傾いていれば受光素子１３に達することはなく、測距に悪影響を及ぼすことはない。
【実施例】
【００３５】
上記角θの具体例について説明する。投光レンズ２４の径Ｒを１０ｍｍ、受光素子（ＰＳＤ）１３の基線長方向のサイズｗを１．２ｍｍ、基線長Ｌを３７．２ｍｍ、受光素子１３の中心と受光レンズの光軸２５ａとの距離ｔを０．２７ｍｍ、受光レンズ２５と受光素子１３との距離ｖを１８．９ｍｍとし、プロジェクタ２から画像投影面９の点Ｐまでの距離ｚを１０００ｍｍとしたとき、ノイズ像７０の基線長方向のサイズｆは０．０９４５ｍｍとなる。また、受光素子１３の投光側端部と受光レンズの光軸２５ａとの距離ｇは０．３３ｍｍ、ノイズ像７０の中心と受光レンズの光軸２５ａとの距離ｈは０．３７７２５ｍｍ、角ａは１．１４３４９°と算出される。
【００３６】
また、ｉ＝１９．９６０３２ｍｍとなるから、角ｂ＝３．２７１４８５°、角ｃ＝１．０６３９９７°である。これにより、角θ＝２．２０７４８８°となり、したがって投光光軸２４ａを投影レンズ２１の光軸２１ａに対して「θ＝２．２０７４８８°」だけ傾けておけば、ノイズ像７０は受光素子１３の光電面上に形成されることがなく、誤測距を防ぐことができるようになる。以上の評価は、投影レンズ２１の光軸２１ａに対して投光光軸２４ａをいずれの方向に傾けても何ら相違がないから、基線長Ｌの方向如何にかかわらず、測距ユニット３９を光軸２１ａに対して少なくとも角θだけ傾ければよい。
【００３７】
なお、実際的には、ＩＲＥＤ１０と投光レンズ２４との相対位置や、受光レンズ２５と受光素子１３との相対位置に誤差があり得ること、また投影面９上における測距光やノイズ光のパターンにボケがあることなどの外因を考慮し、角θの値は２．５°以上が好ましく、より好ましくは４°以上にしておくのがよい。また、角θを極端に大きくすると、投影レンズ２１の光軸２１ａから大きく隔たって、画像が投影される領域から逸脱しかねないので、実用的には２０°程度以下にすべきである。
【００３８】
投光光軸２４ａを傾けるにあたっては、前述のように測距ユニット３９を支持板４３に傾けて組み付けるのが簡便であるが、投光レンズ２４ａの光軸を投影レンズ２１の光軸と平行にしたまま、ＩＲＥＤ１０に対してシフトさせてもよい。また、一般にプロジェクタはテーブルに載置して用いられることが多いが、中には天井に埋め込み型に設置して下向きに画像投影する形態で使用することもある。本発明は、このような天井埋め込み型のプロジェクタにも等しく適用可能である。
【００３９】
さらに、投光レンズ２４と受光レンズ２５との配列方向（基線長Ｌの方向）にしても、上記実施形態のような縦配列だけでなく、図９に示すように水平配列し、投光レンズ２４及び受光レンズ２５の光軸２４ａ，２５ａを投影レンズ２１の光軸２１ａに対して垂直上向きに角θ傾けるようにしてもよい。この場合、図１０に示すように、画像投影面９に垂直に入射して正反射するノイズ光が受光レンズ２５に入射しても、受光素子１３も受光レンズ２５とともに上向きにしてあるため、ノイズ光による悪影響を受けることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を用いたプロジェクタの外観図である。
【図２】本発明のプロジェクタの一使用形態を示す概念図である。
【図３】本発明のプロジェクタに用いられる投影レンズユニットの外観図である。
【図４】オートフォーカス装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】投光光軸の傾き角θの評価原理図である。
【図６】従来のプロジェクタの一使用形態を示す概念図である。
【図７】従来の測距装置の説明図である。
【図８】従来のプロジェクタを傾けて使用したときに測距装置から得られる距離信号の変動の様子を示すグラフである。
【図９】本発明を用いたプロジェクタの他の例を示す外観図である。
【図１０】図９のプロジェクタの一使用形態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
９  画像投影面
１０  ＩＲＥＤ
１３  受光素子
２０  液晶プロジェクタ
２１  投影レンズ
２１ａ  投影レンズの光軸
２４  投光レンズ
２４ａ  投光光軸
２５  受光レンズ
２５ａ  受光レンズの光軸
３０  鏡筒
３５  ホルダプレート
３８  レンズ駆動ユニット
３９  測距ユニット
４１  フォーカスモータ
５４  測距ＩＣ
６６  フォーカスレンズ
【図１】
2005140996.tif 000003
【図２】
2005140996.tif 000004
【図３】
2005140996.tif 000005
【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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