(57)【要約】【課題】  スクリーン上に投影する画像の焦点合わせを精度よく行なうことができるプロジェクタを提供する。【解決手段】  投影レンズ光学系８によりスクリーン上に投影された画像の反射光を受光し、反射光の受光強度に応じた電気信号を出力する受光センサ２１と、受光センサ２１からの電気信号に演算を行い、画像のコントラスト値を取り出す演算部２２と、投影レンズ光学系８を予め設定された初期位置から一定の速度で移動させて投影光の焦点距離を変更しながら、受光センサ２１で反射光を受光して演算部２２で生成される画像のコントラスト値を比較し、このコントラスト値が最大となる位置を、初期位置からの移動時間を計時することで検出する制御回路５を有している。コントラスト値が最大となる位置に投影レンズ光学系８を移動させる時には、投影レンズ光学系８を初期位置から検出した移動時間だけ検出時と同一方向に移動させて位置合わせを行なう。【選択図】        図１
2005043728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタであって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させる制御を行う制御部を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタであって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させる制御を行う制御部を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節方法であって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させることを特徴とするプロジェクタの焦点調節方法。
【請求項４】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節方法であって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させることを特徴とするプロジェクタの焦点調節方法。
【請求項５】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節プログラムであって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させることを特徴とするプロジェクタの焦点調節プログラム。
【請求項６】
投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節プログラムであって、
前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させることを特徴とするプロジェクタの焦点調節プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン上に投影する画像の焦点合わせを精度よく行なうプロジェクタ、その焦点調節方法、およびその焦点調節プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像をスクリーン上に投影するプロジェクタにおいて、スクリーン上に投影された画像の焦点合わせを精度よく行なうことが、プロジェクタの利便性を高めるために望まれている。
【０００３】
画像の焦点を合わせる方法の１つとして、入力した画像信号のコントラスト値が再生画像の精細度に対応していることに着目し、コントラスト値が最大となるように投影レンズの位置を合焦位置に一致させる自動焦点調節方法が知られている。
【０００４】
特許文献１に開示された自動焦点調節方法について説明する。特許文献１に開示された発明は、撮像装置に関する発明であり、図６に示されるように主レンズ１０１と、フォーカスレンズ１０２と、絞り兼用シャッター１０３と、フォーカスモータ１０４と、リセットスイッチ１０５と、光電変換素子１０６と、撮像回路１０７と、演算回路１０８と、ＣＰＵ１０９と、モード切り替えスイッチ１１０とを有している。
【０００５】
被写体像を光電変換素子１０６上に結像させるフォーカスレンズ１０２を、無限遠位置から最近焦点位置へ光軸方向に連続的に移動させる。フォーカスレンズ１０２により光電変換素子１０６上に結像された被写体像を光電変換素子１０６により電気信号に変換し、撮像回路１０７により電気信号を後段の演算回路１０８に適した輝度信号に変換する。輝度信号は、演算回路１０８に入力され、焦点評価値が求められる。なお、焦点評価値はコントラストの大小を表しており、焦点評価値が高いほど画像の精細度が高いと言える。
【０００６】
この最も焦点評価値が高いフォーカスの位置を検出するための特許文献１に開示された手順を図７を参照しながら説明する。フォーカスレンズ１０２を初期位置に駆動すると、フォーカスモータがＮステップ分だけ正回転し、フォーカスレンズが無限遠にピントがあった無限ピント位置（図７に示すＢ位置）に駆動される。なお、ステッピングモータは、パルス信号を１つ送ると、１ステップ（モータに応じて設定された回転角度）だけ回転するモータであり、回転方向も正回転と逆回転の２種類がある（以下では、説明を簡略化するため、初期位置から無限ピント位置方向への回転を正回転、これとは逆方向への回転を逆回転と呼ぶ）。
【０００７】
次に、フォーカスモータ１０４を正回転させて、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズの位置を検出する。この例では、図７に示すＮ＋１５パルス正回転した位置で焦点評価値が最大になったとする（図７に示すＣ位置）。ＣＰＵ１０９内のパルスメモリには、この時のパルスカウント数Ｎ＋１５が記憶される。
【０００８】
次に、このピーク値が偽りのピーク値ではないことを確認するため、Ｃ位置からさらにフォーカスレンズを正回転方向に移動させ、焦点評価値が下がることを確認する（図７に示すＤ点）。ここで初めてＣ点が合焦位置であると判断し、フォーカスモータ１０４はパルスメモリに記憶されている焦点評価値が最大となったパルス数Ｎ＋１５に対し、−５パルスのＮ＋１０パルスの位置まで逆回転させる（図７に示すＥ点）。この位置から焦点評価値が最大となったパルス位置Ｎ＋１５（図７に示すＣ点）まで正回転させ、合焦させる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１８６７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、モータによるフォーカスレンズの移動では、正方向に回転させた場合と、逆方向に回転させた場合とで移動距離にズレが生じるという問題がある。
【００１１】
これは、正回転と逆回転とでモータの単位時間当たりの回転数が異なる、カムやギアなどの駆動装置が正回転と逆回転とで単位時間当たりに進む距離が異なるなどの要因によって発生する。
【００１２】
従って、特許文献１の発明も、合焦までのフォーカスレンズの位置合わせの工程の中に逆回転が含まれているため、検出した合焦位置に正確にフォーカスレンズを合わせることができない。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スクリーン上に投影する画像の焦点合わせを精度よく行なうことができるプロジェクタ、その焦点調節方法、およびその焦点調節プログラム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】
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は、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタであって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させる制御を行う制御部を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項１記載のプロジェクタは、合焦位置を検出する時と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、光学系を一方向にだけ移動させる。初期位置への位置合わせは精度よく行なうことが可能であるため、検出した合焦位置へ、この初期位置から移動させる制御を行なうことで、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置へ光学系を精度よく位置合わせすることができる。
【００１６】
請求項２記載のプロジェクタは、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタであって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させる制御を行う制御部を有することを特徴としている。
【００１７】
プロジェクタの使用する光源の光量は一定ではなく、また、外光としての蛍光灯の輝度も周囲の温度や点灯時間によって変化する。このため受光素子で受光する反射光の光量にも誤差が含まれる。そこで、反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定することで、外光や光源の光量の変動に起因する誤差を取り除くことができる。
【００１８】
請求項３記載のプロジェクタの焦点調節方法は、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節方法であって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させることを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載のプロジェクタは、合焦位置を検出する時と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、光学系を一方向にだけ移動させる。初期位置への位置合わせは精度よく行なうことが可能であるため、検出した合焦位置へ、この初期位置から移動させる制御を行なうことで、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置へ光学系を精度よく位置合わせすることができる。
【００２０】
請求項４記載のプロジェクタの焦点調節方法は、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節方法であって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させることを特徴としている。
【００２１】
プロジェクタの使用する光源の光量は一定ではなく、また、外光としての蛍光灯の輝度も周囲の温度や点灯時間によって変化する。このため受光素子で受光する反射光の光量にも誤差が含まれる。そこで、反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定することで、外光や光源の光量の変動に起因する誤差を取り除くことができる。
【００２２】
請求項５記載のプロジェクタの焦点調節プログラムは、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節プログラムであって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記合焦位置まで移動させることを特徴としている。
【００２３】
請求項５記載のプロジェクタは、合焦位置を検出する時と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、光学系を一方向にだけ移動させる。初期位置への位置合わせは精度よく行なうことが可能であるため、検出した合焦位置へ、この初期位置から移動させる制御を行なうことで、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置へ光学系を精度よく位置合わせすることができる。
【００２４】
請求項６記載のプロジェクタの焦点調節プログラムは、投影装置によりスクリーン上に投影された画像の反射光を利用して、前記投影装置の光学系の焦点距離を調節するプロジェクタの焦点調節プログラムであって、前記光学系を初期位置から一方向に移動させて焦点距離を変更しながら、前記反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定し、前記光学系を前記初期位置から前記平均の合焦位置まで移動させることを特徴としている。
【００２５】
プロジェクタの使用する光源の光量は一定ではなく、また、外光としての蛍光灯の輝度も周囲の温度や点灯時間によって変化する。このため受光素子で受光する反射光の光量にも誤差が含まれる。そこで、反射光に基づき合焦位置を特定する操作を複数回実行させて平均の合焦位置を特定することで、外光や光源の光量の変動に起因する誤差を取り除くことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを考慮することなく、合焦位置へ光学系を精度よく位置合わせすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１に示されるように本実施例のプロジェクタ２は、投影レンズ光学系８により投射された投射光の、スクリーン１での反射光を受光して、投射光の焦点位置を判定するためのコントラスト値を出力する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ２に対するスクリーン１の相対的な傾斜角度を、水平面内および垂直面内において正確に測定する第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４とを備えている。
【００２９】
また、図１に示す制御回路５は、自動焦点検出装置２０と、第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４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、画像情報を出力する投影画像生成部６と、投影レンズ光学系８へ画像を出力する表示駆動部７と、投影レンズ光学系８の焦点距離を可変するために、光軸に沿って投影レンズ光学系８を移動させるパルスモータ等からなる光学系駆動部２３と、を制御する。
【００３０】
制御回路５は、自動焦点検出装置２０の演算部２２からの出力を受けて、光学系駆動部２３により投影レンズ光学系８を移動させることで焦点距離を調節する。さらに、制御回路５は、第１ライン型パッシブ測距装置３の演算部３２および第２ライン型パッシブ測距装置４の演算部４２からの出力に基づいて、プロジェクタ２に対するスクリーン１の水平方向および垂直方向の相対的な傾斜角度を算出する。制御回路５は、また、算出された傾斜角度に基づいて台形歪を補正するように投影画像生成部６と表示駆動部７を制御し、スクリーン１の上下、左右に投影される画像の拡大、縮小を行なう。
【００３１】
メモリ部１０は、プロジェクタ２の構成に必要なデータや命令を記憶していて、制御回路５と演算部２２と演算部３２及び４２等に随時データや命令を供給し、これら各部から演算結果のデータを受け取る。また、メモリ部１０は不揮発性のフラッシュメモリや揮発性のＲＡＭなどの２種類のメモリ装置を有し、必要なデータや命令、および長期的に使用されるデータを不揮発性のメモリ装置に記憶し、一時的にのみ使用されるデータを揮発性のメモリ装置に記憶する。
【００３２】
自動焦点検出装置２０には、投影レンズ光学系８により投射された投射光の、スクリーン１で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出力する演算部２２とを有している。受光センサ２１として、ＣＣＤラインセンサなどを適用することができる。
【００３３】
図２を参照しながら自動焦点検出装置２０の演算部２２について説明する。図２に示されるように演算部２２は、受光センサ２１から入力した電気信号から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。
【００３４】
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本実施例は、投影レンズ光学系８から投射される投射光がスクリーン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）を検出する。
【００３５】
より詳細に説明すると、まず、オートフォーカス用の画像パターンを投影レンズ光学系８からスクリーン１に投射する。投影レンズ光学系８は光学系駆動部２３によって図３に示す初期位置から一定の速度で移動する。初期位置とは、投影レンズ光学系８によって投射される画像のピントが合う位置（合焦位置）が無限遠となる投影レンズ光学系８の位置であり、投影レンズ光学系８はこの初期位置から焦点距離が短くなる方向に移動していく。移動する投影レンズ光学系８から投射され、スクリーン１で反射された反射光を受光センサ２１で受光して、演算部２２により画像のコントラスト値を算出する。算出されたコントラスト値は、投射光がスクリーン１上に像を結ぶ時に最大値となるため、このコントラスト値が最大となる位置（投影レンズ光学系８の移動時間）を検出することで合焦位置を検出することができる。
【００３６】
また、本実施例では、得られた合焦位置に投影レンズ光学系８を移動させるために、合焦位置を検出するためのコントラスト値を測定した測定工程と同じ初期位置から同じ方向に移動させる。すなわち、合焦位置の検出と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、投影レンズ光学系８を一方向にだけ移動させる。初期位置への位置合わせは精度よく行なうことが可能であるため、検出した移動時間だけ投影レンズ光学系８を測定工程の時と同じ方向に移動させることで、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置への投影レンズ光学系８の位置合わせを精度よく行なうことができる。
【００３７】
また、プロジェクタ２が電源の供給を受ける交流電源は、様々な電気・電子機器が接続されていた場合、これらから発生するノイズが少なからず乗ってしまう。また、交流電源に接続された各機器の消費電力の変動により、電源の波形そのものが歪んでしまっている場合も多い。従って、この電源の供給を受けて発光する光源の光量が一定になることはない。また、蛍光灯などの外光についても同様である。このような要因によって受光センサ２１で受光する反射光の光量にも誤差が含まれる。
【００３８】
このため本実施例は、投影レンズ光学系８を初期位置から予め決められた時間だけ移動させて、この間に受光センサ２１で受光した反射光のコントラスト値が最大となる位置（初期位置からの移動時間）を検出する測定工程を複数回実行する（図３には、測定工程を３回行ない、コントラスト値が最大となる、初期位置からの移動時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を算出した状態が示されている）。そして、各測定工程で得られた投影レンズ光学系８の位置（初期位置からの移動時間）の平均値を求めて、得られた位置（初期位置からの移動時間）を真の合焦位置と判定する。このようにして外光や光源の光量の変動に起因する誤差を取り除くことができる。
【００３９】
図４に示されたフローチャートを参照しながら、自動焦点検出装置２０による合焦位置検出の手順について説明する。プロジェクタ２の電源投入後に自動焦点調節操作が開始される。まず、光学系駆動部２３により投影レンズ光学系８が初期位置に駆動され、計測結果を記憶するメモリ部１０の領域が初期化される（ステップＳ１）。初期化される情報としては、定められた時間Ｔｓ内でコントラスト値が最大となる時間を検出する測定工程の測定回数をカウントする変数ｉと、測定時間Ｔｓを計時するタイマの値と、投影レンズ光学系８から投射され、スクリーン１で反射された反射光を受光センサ２１で受光し、演算部２２による演算で算出された画像のコントラスト値を保持するコントラスト値（ｃｏｎｔ）と、算出されたコントラスト値の中で値が最大となるコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）と、コントラスト値が最大となった時間（Ｔ［ｉ］）とが挙げられる。なお、コントラスト値が最大となったコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）と、コントラスト値が最大になった時間（Ｔ［ｉ］）とは、複数回行なわれる各測定工程毎に記録される。
【００４０】
次に、プロジェクタ２内に予め記憶されている、自動焦点調節に適したオートフォーカス用の画像パターンを投影レンズ光学系８によりスクリーン１に投射する（ステップＳ２）。
【００４１】
次に、投影レンズ光学系８の移動時間を計時するタイマを作動させ、光学系駆動部２３により投影レンズ光学系８を初期位置（焦点距離が無限遠となる位置）から一定速度で移動させる（繰り出し開始）。同時に受光センサ２１がスクリーン１に投影された画像パターンの反射光を受光する（ステップＳ３）。受光センサ２１は受光した反射光強度に応じた電気信号を後段の演算部２２に出力する（ステップＳ４）。受光センサ２１からの電気信号は演算部２２でフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換処理、積分処理などが施され（ステップＳ５）、画像のコントラスト値（ｃｏｎｔ）が算出される（ステップＳ６）。算出されたコントラスト値（ｃｏｎｔ）は、制御回路５に出力される。
【００４２】
制御回路５は、演算部２２で算出されたコントラスト値（ｃｏｎｔ）が、最大のコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも大きいか否かを判定する。最大のコントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）とは、算出したコントラスト値よりも先に得られたコントラスト値の中で値が最大のものである。もし、算出したコントラスト値（ｃｏｎｔ）が最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも大きければ（ステップＳ７／ＹＥＳ）、コントラスト値（ｃｏｎｔ）を最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）として入れ換え、このコントラスト値を検出した時点のタイマの時間（Ｔ［ｉ］）を記憶する（ステップＳ８）。また、算出したコントラスト値が最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）よりも小さい場合には（ステップＳ７／ＮＯ）、このコントラスト値に対する処理を終了する。
【００４３】
次に、現在のタイマの時間が、あらかじめ設定された繰り出し時間Ｔｓに達しているか否かを判定する（ステップＳ９）。達していなければ（ステップＳ９／ＮＯ）、受光センサ２１で出力される反射光強度に応じた電気信号からコントラスト値を算出し、最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）と比較する手順を繰り返す。
【００４４】
もし、現在のタイマの時間が繰り出し時間Ｔｓに達したならば（ステップＳ９／ＹＥＳ）、測定工程の回数をカウントする変数ｉを１インクリメントし（ステップＳ１０）、変数ｉが予め決められた回数ｉｍａｘと同じ値になったか否かを判定する（ステップＳ１１）。変数ｉが予め決められた回数ｉｍａｘと同じ値になっていない場合には（ステップＳ１１／ＮＯ）、投影レンズ光学系８を初期位置に移動してタイマをリセットし、コントラスト値が最大となる位置（初期位置からの投影レンズ光学系８の移動時間）を再度測定する。
【００４５】
変数ｉが予め決められた回数ｉｍａｘと同じ値となった場合には（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、投影レンズ光学系８を初期位置に移動してタイマをリセットし（ステップＳ１２）、各測定工程で得られたＭａｘ＿ｃｏｎｔ［ｉ］の時間Ｔ［ｉ］の平均値を算出する（ステップＳ１３）。図３に示される例では、３回の測定工程で得られたＭａｘ＿ｃｏｎｔ［ｉ］の時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３から（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３が算出される。
【００４６】
得られた平均値（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３を真の合焦位置と判定し、光学系駆動部２３により投影レンズ光学系８を得られた合焦位置に移動させる。得られた合焦位置に投影レンズ光学系８を移動させる時には、合焦位置を検出するための測定工程と同じ初期位置から同じ方向に移動させる。すなわち、合焦位置の検出と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、投影レンズ光学系８を一方向にだけ移動させる。このようにしてモータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置への投影レンズ光学系８の位置合わせを精度よく行なうことができる。
【実施例２】
【００４７】
上述した実施例１では、投射光の焦点位置を判定するためのコントラスト値を出力する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ２に対するスクリーン１の相対的な傾斜角度を、水平面内および垂直面内において正確に測定する第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４とを別々に設けていた。
【００４８】
本実施例では、図５に示されるように第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４のいずれか一方に実施例１の自動焦点検出装置の機能を持たせている。第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４の撮像部３１、４１にはラインセンサが用いられているので、このラインセンサのいずいれかの出力を、演算部３２または４２により演算し、画像のコントラスト値を出力する。制御回路５は、第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４のいずれか一方から出力されるコントラスト値により、このコントラスト値が最大となる位置（図３に示す初期位置からの投影レンズ光学系８の移動時間）を検出して、投影レンズ光学系８からの画像がスクリーン１上に投影されるように位置合わせを行なう。
【００４９】
このように本実施例は、投射光の焦点位置を検出する焦点検出機能を、測距装置に設けたことにより、部品点数を削減しプロジェクタの構成を簡略化させることが可能となる。
【実施例３】
【００５０】
次に、本発明のプロジェクタの焦点調整プログラムの実施例を説明する。本実施例は、図１に示すＣＰＵ９の処理を、ハードウェア回路と、ハードウェア回路から制御プログラムを読み出して、この制御プログラムに従った処理を行なうコンピュータとによって行なうものである。具体的な処理としては、投影レンズ光学系８を初期位置から一定の速度で移動させる駆動制御を行い、投影レンズ光学系８から出力される投影光の焦点距離を変更する焦点距離変更処理と、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センサ２１に受光させて、この受光センサ２１から出力される、反射光の受光強度に応じた電気信号から画像のコントラスト値を生成するコントラスト値生成処理と、投影レンズ光学系８を初期位置から移動させて投影光の焦点距離を変更しながら、コントラスト値生成処理で生成されるコントラスト値を比較し、コントラスト値が最大となる位置を、初期位置からの移動時間を計時することで検出する合焦位置検出処理と、投影レンズ光学系８を駆動制御し、投影レンズ光学系８を初期位置から検出した移動時間だけ移動させ、投影レンズ光学系８をコントラスト値が最大となる位置に移動させる位置合わせ処理と、を実行させる。
【００５１】
これらの処理を実行することで、投影レンズ光学系８から投射される画像をスクリーン１上に精度よく映すことが可能となる。
【００５２】
また、得られた合焦位置に投影レンズ光学系８を移動させるために、コントラスト値を測定した時と初期位置から同じ方向に移動させる。すなわち、合焦位置を検出する時と、検出した合焦位置に位置合わせする時とで、投影装置を一方向にだけ移動させる。初期位置への位置合わせは精度よく行なうことが可能であるため、検出した移動時間だけ投影装置を測定工程の時と同じ方向に移動させることで、モータや、駆動機構の回転方向の違いによって生じる移動距離のズレを生じさせることなく、合焦位置へ投影装置を精度よく位置合わせすることができる。
【００５３】
また、投影レンズ光学系８を初期位置から移動させて、コントラスト値生成処理で生成されるコントラスト値が最大となる位置を検出する合焦位置検出処理を、複数回実行し、検出した所定回数分の初期位置からの移動時間の平均値を真の合焦位置と判定し、位置合わせ処理により投影装置を位置合わせする処理とをコンピュータに実行させる。
【００５４】
プロジェクタの使用する光源の光量は一定ではなく、また、外光としての蛍光灯の輝度も周囲の温度や点灯時間によって変化する。このため受光素子で受光する反射光の光量にも誤差が含まれる。そこで、投影装置を初期位置から移動させてコントラスト値が最大となる位置を検出する処理を所定回数繰り返し行い、検出した所定回数の、初期位置からの移動時間を平均した平均時間を合焦点と判定することで、外光や光源の光量の変動に起因する誤差を取り除くことができる。
【００５５】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、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、投影レンズ光学系８によって投射される画像のピントが合う位置（合焦位置）が無限遠となる投影レンズ光学系８の位置を初期位置として、投影レンズ光学系８をこの初期位置から焦点距離が短くなる方向に移動させていた。これとは逆に、画像のピントが合う位置（焦点距離）が最も短くなる投影レンズ光学系８の位置を初期位置として、投影レンズ光学系８をこの初期位置から焦点距離が長くなる方向に移動させるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施例のプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】自動焦点検出装置２０の演算部２２の構成を示すブロック図である。
【図３】コントラスト値が最大となる位置を検出する手順を示す図である。
【図４】動作手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例２のプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図６】特許文献１に開示された発明の構成を示す図である。
【図７】特許文献１に開示された発明での合焦位置の検出手順を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  スクリーン                    ２  プロジェクタ
３  第１ライン型パッシブ測距装置  ４  第２ライン型パッシブ測距装置
５  制御回路                      ６  投影画像生成部
７  表示駆動部                    ８  投影レンズ光学系
１０  メモリ部                    ２０  自動焦点検出装置
２１  受光センサ                  ２２  演算部
３１、４１  撮像部                ３２、４２  演算部
【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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