(57)【要約】【課題】  投影画像の焦点合わせをスクリーンまでの距離が短い場合には正確に、またスクリーンまでの距離が長い場合には短時間で行なうことができるプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】  プロジェクタ装置２は、第１ライン型パッシブ測距装置３０と第２ライン型パッシブ測距装置４０の少なくとも一方によりプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離を測距する。得られた測距データに基づいて、投影レンズ光学系８の移動間隔であるステップ幅や、受光センサ２１から出力されるセンサデータのサンプリング間隔を最適に設定する。設定したステップ幅やサンプリング間隔で投影レンズ光学系８を移動させて、スクリーン１に投影された画像のコントラスト値を測定し、合焦位置を特定する。【選択図】        図１
2005143043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出処理を行うプロジェクタ装置であって、
測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、設定した間隔で前記焦点検出処理を行い前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う合焦位置を特定する制御手段を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出処理を行うプロジェクタ装置であって、
測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、前記焦点検出処理により特定した合焦点の前後の所定範囲内で前記投影レンズ光学系を移動させて前記焦点検出処理を再度行い、前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する制御手段を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記測距データをしきい値と比較し、該しきい値よりも測距データが大きい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定し、
前記しきい値よりも前記測距データが小さい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を前記基準値よりも短く設定することを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出方法であって、
前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方は、測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて設定された間隔であることを特徴とする焦点検出方法。
【請求項５】
投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する第１の焦点検出工程と、
測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、前記焦点検出処理により特定した合焦点の前後の所定範囲内で前記投影レンズ光学系を移動させて前記焦点検出処理を再度行い、前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する第２の焦点検出工程と、を有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項６】
前記しきい値よりも測距データが大きい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定し、
前記しきい値よりも前記測距データが小さい場合には、前記移動間隔と、前記取得間隔との少なくとも一方を前記基準値よりも短く設定することを特徴とする請求項４または５記載の焦点検出方法。
【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される画像の焦点合わせを行うプロジェクタ装置及びその焦点検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ装置においては、スクリーン上に投影される画像の焦点合わせを精度よく行うことが、プロジェクタ装置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、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の撮像装置に開示された自動焦点調節方法について、以下に説明する。特許文献１の撮像装置は、図１６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】
焦点距離が連続的に変化するように、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。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。
【０００６】
【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】
【０００７】
一般的に、投影レンズには焦点深度（ピントが多少ずれていても像がはっきりと見える範囲）があるため、プロジェクタ装置とスクリーンとの距離が長くなる程焦点深度が深く、すなわち焦点の合う範囲が広くなる。逆に、プロジェクタ装置とスクリーンとの距離が短くなると焦点深度が浅く、すなわち焦点の合う範囲が狭くなる。これにより、スクリーンまでの距離が長い場合には、投影レンズ位置がコントラスト値のピーク位置から少しだけずれていても投影画像の焦点は合い、逆にスクリーンまでの距離が短い場合には、投影レンズ位置がコントラスト値のピーク位置から少しでもずれると投影画像の焦点は合わなくなる。
【０００８】
従って、従来技術においては、焦点合わせのために投影レンズの焦点距離を連続的に変化させても、投影レンズを移動させる間隔（以下、ステップ幅という）や、スクリーンからの反射光を受光する受光素子からセンサデータを取得する間隔（以下、サンプリング間隔という）をスクリーンまでの距離に応じて適切に設定しなければ、コントラスト値のピーク位置を正確に検出できなかったり、ピーク位置の検出に時間がかかり過ぎるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、投影画像の焦点合わせをスクリーンまでの距離が短い場合には正確に、またスクリーンまでの距離が長い場合には短時間で行なうことができるプロジェクタ装置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】
【００１０】
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、投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出処理を行うプロジェクタ装置であって、測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、設定した間隔で前記焦点検出処理を行い前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う合焦位置を特定する制御手段を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明は、測距したスクリーンまでの測距データに基づいて投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を設定し、設定した間隔で焦点検出処理を行い投影レンズ光学系の焦点がスクリーンに合う合焦位置を特定している。画像を投影するスクリーンまでの距離に応じて焦点深度、すなわち投影画像の焦点が合う範囲も変わる。従って、スクリーンまでの距離に応じて移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を変更することで、投影レンズ光学系の焦点がスクリーンに合う合焦位置の特定を効率的に行うことができる。
【００１２】
請求項２記載のプロジェクタ装置は、投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出処理を行うプロジェクタ装置であって、測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、前記焦点検出処理により特定した合焦点の前後の所定範囲内で前記投影レンズ光学系を移動させて前記焦点検出処理を再度行い、前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する制御手段を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、焦点検出処理により特定した合焦点の前後の所定範囲内で投影レンズ光学系を移動させて焦点検出処理を再度行う。このとき、投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を測距データに基づいて設定する。画像を投影するスクリーンまでの距離に応じて焦点深度、すなわち投影画像の焦点が合う範囲も変わるため、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を測距データに対応した値に設定することで、合焦位置の特定を効率的に行うことができる。また、最初の焦点検出処理で合焦点のおおまかな位置を求め、この合焦位置の前後の所定範囲内に限定して２度目の詳細な焦点検出処理を行うことにより、合焦位置の検出精度を高めることができると共に２度目の詳細な焦点検出処理にかかる時間を短縮することができる。
【００１４】
請求項３記載のプロジェクタ装置は、請求項１または２記載のプロジェクタ装置において、前記制御手段は、前記測距データをしきい値と比較し、該しきい値よりも測距データが大きい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定し、前記しきい値よりも前記測距データが小さい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を前記基準値よりも短く設定することを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明は、しきい値を設けて、このしきい値よりも測距データが大きい場合には、投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定する。また、しきい値が測距データよりも大きい場合には、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも短くする。スクリーンまでの距離が長い場合には、焦点深度は深くなり投影画像の焦点が合う範囲も広くなる。このため、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値より長く設定しても、合焦点を検出できないといった問題が生じることがない。また、移動間隔や取得間隔が長く設定されているので、合焦点検出の時間を短縮することができる。反対に、スクリーンまでの距離が短い場合には、焦点深度は浅くなり投影画像の焦点が合う範囲が狭くなる。このため、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも短く設定することで、詳細な検出を行い合焦点を正確に検出することが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の焦点検出方法は、投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する焦点検出方法であって、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方は、測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて設定された間隔であることを特徴としている。
【００１７】
請求項４記載の発明は、測距したスクリーンまでの測距データに基づいて、投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を設定し、投影レンズ光学系の焦点がスクリーンに合う位置を特定している。画像を投影するスクリーンまでの距離に応じて焦点深度、すなわち投影画像の焦点が合う範囲も変わる。従って、スクリーンまでの距離に応じて移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を変更することで、投影レンズ光学系の焦点がスクリーンに合う合焦位置の特定を効率的に行うことができる。
【００１８】
請求項５記載の焦点検出方法は、投影レンズ光学系を所定の移動間隔で移動させながらスクリーンに投影された画像の反射光を受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を所定の取得間隔で取得し、前記出力信号に基づいて前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する第１の焦点検出工程と、測距した前記スクリーンまでの測距データに基づいて、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を設定し、前記焦点検出処理により特定した合焦点の前後の所定範囲内で前記投影レンズ光学系を移動させて前記焦点検出処理を再度行い、前記投影レンズ光学系の焦点が前記スクリーンに合う位置を特定する第２の焦点検出工程と、を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、第１の焦点検出工程で特定した合焦点の前後の所定範囲内で投影レンズ光学系を移動させて第２の焦点検出工程を行う。このとき、投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を測距データに基づいて設定する。画像を投影するスクリーンまでの距離に応じて焦点深度、すなわち投影画像の焦点が合う範囲も変わるため、スクリーンまでの距離に応じて移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を変更することで、合焦位置の特定を効率的に行うことができる。また、第１の焦点検出工程で合焦点のおおまかな位置を求め、この合焦位置の前後の所定範囲内に限定して第２の焦点検出工程を実行することにより、合焦位置の検出精度を高めることができると共に第２の焦点検出工程にかかる時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項６記載の焦点検出方法は、請求項４または５記載の焦点検出方法において、前記しきい値よりも測距データが大きい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定し、前記しきい値よりも前記測距データが小さい場合には、前記移動間隔と前記取得間隔との少なくとも一方を前記基準値よりも短く設定することを特徴としている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、しきい値よりも測距データが大きい場合には、投影レンズ光学系の移動間隔と受光素子の出力信号を取得する間隔との少なくとも一方を基準値よりも長く設定する。また、しきい値が測距データよりも大きい場合には、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも短くする。スクリーンまでの距離が長い場合には、焦点深度は深くなり投影画像の焦点が合う範囲も広くなる。このため、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値より長く設定しても、合焦点を検出できないといった問題を生じることがない。また、移動間隔や取得間隔が長く設定されているので、合焦点検出の時間を短縮することができる。反対に、スクリーンまでの距離が短い場合には、焦点深度は浅くなり投影画像の焦点が合う範囲が狭くなる。このため、移動間隔と取得間隔との少なくとも一方を基準値よりも短く設定することで、詳細な検出を行い合焦点を正確に検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、投影画像の焦点合わせをスクリーンまでの距離が短い場合には正確に、またスクリーンまでの距離が長い場合には短時間で行なうことができるプロジェクタ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
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ライン型パッシブ測距装置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ライン型パッシブ測距装置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６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７と、表示駆動部７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９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１０と、これら各部を制御する制御回路５とを有している。
【００２５】
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（センサデータ）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。
【００２６】
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（センサデータ）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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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上へ画像が投影される。
【００２９】
図４に示されるように第１ライン型パッシブ測距装置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ライン型パッシブ測距装置４０は、図４に示されるようにプロジェクタ装置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。なお、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。第１ライン型パッシブ測距装置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ライン型パッシブ測距装置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。
【００３０】
図６を参照しながら撮像部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だけ離間されてラインセンサ３１ｃが配置されている。またレンズ３１ｂの下には、焦点距離ｆだけ離間されてラインセンサ３１ｄが配置されている。これらのラインセンサ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。撮像部３１は、レンズ３１ａ及び３１ｂを介してラインセンサ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。
【００３１】
演算部３２は、ラインセンサ３１ｃ，３１ｄから出力される一対の画像信号のうちの少なくとも一方の画像信号を、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も同様にラインセンサ４１ｃ，４１ｄから出力される一対の画像信号のうちの少なくとも一方の画像信号を、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。
【００３２】
制御回路５は、出力される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、第１ライン型パッシブ測距装置３０の測距演算結果に基づき、プロジェクタ装置２の第１基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度を算出する。同様に第２ライン型パッシブ測距装置４０の測距演算結果に基づき、プロジェクタ装置２の第２基準方向に対するスクリーン１の傾斜角度を算出する。これらの傾斜角度情報を基に台形歪みの形状を求め、スクリーン１に投影された画像とは逆の台形歪みを発生するための制御信号を投影画像生成部６に通知する。
【００３３】
投影画像生成部６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７に出力する。
【００３４】
表示駆動部７は、画像歪み補正部として機能し、制御回路５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７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。
【００３５】
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ライン型パッシブ測距装置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ライン型パッシブ測距装置４０の動作原理も第１ライン型パッシブ測距装置３０と同様であるため説明を省略する。
【００３６】
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だけそれぞれ離間され、基線長ａ方向に延びた一対のラインセンサ３１ｃ及び３１ｄが配置されている。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、ラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上に結像されている。
【００３７】
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）の位置、すなわち、レンズ３１ａからスクリーン２までの距離ＬＣに達すると、測定位置Ｔはラインセンサ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、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。
【００３８】
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、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。
【００３９】
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。
【００４０】
上記相関演算の概略を説明する。図６（ｂ）に示すように、相関演算は、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、重ね合わせる部分画像データ群ｉＬｍ及びｉＲｎをラインセンサ３１ｃ及び３１ｄ上で相対的にずらしながら検出していく演算である。図６（ｂ）においては、一方のラインセンサ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を発生するラインセンサ３１ｄ上の位置とそのラインセンサ３１ｄの基準位置３１ｄｘと間の間隔が位相差（ずれ量）αである。
【００４１】
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。
【００４２】
本実施例のプロジェクタ装置２は、山登りオートフォーカスにより投影レンズ光学系８の焦点がスクリーンに合う合焦位置を特定する。しかしながら投影レンズは、図７に示されるようにプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離が短くなるほど焦点深度が浅くなり、また長くなるほど焦点深度が深くなるという性質を有している。
【００４３】
従って、山登りオートフォーカスでは、演算部２２がコントラスト値を算出するために受光センサ２１のセンサデータを取得する取得間隔（以下、サンプリング間隔という）や、投影レンズ光学系８を光軸方向に移動させる移動間隔（以下、ステップ幅という）をスクリーンまでの距離に応じて適切に設定しないと、合焦位置の検出時間が長くなってしまったり、合焦位置を正確に検出できないといった問題が生じる。たとえば、スクリーン１までの距離が短い場合、図７（Ａ）に示されるように焦点深度が浅いので、投影レンズ光学系８を移動させるステップ幅が広いとコントラスト値のピーク位置を正確に検出することができない。また、スクリーン１までの距離が長い場合、図７（Ｂ）に示されるように焦点深度が深いので、ステップ幅を狭くして測定間隔を短くしなくてもコントラスト値のピーク位置を容易に検出することができる。したがって、ステップ幅を小さいままにしてコントラスト値の測定を行っていると、無駄な測定時間が発生し、測定時間が長くなるという問題がある。
【００４４】
このため、本実施例のプロジェクタ装置２は、第１ライン型パッシブ測距装置３０と第２ライン型パッシブ測距装置４０の少なくとも一方によりプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離を測距する。得られた測距データ、すなわちスクリーン１までの距離に基づいて、投影レンズ光学系８の移動間隔であるステップ幅や、受光センサ２１から出力されるセンサデータのサンプリング間隔を最適な値に設定することで、合焦点の検出をより効率的に行う。
【００４５】
次に、図８に示されたフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。なお、本手順では、測距データに応じて投影レンズ光学系８のステップ幅を調整する場合について説明するが、センサデータのサンプリング間隔を調整する場合であっても同様の手順で実現することができる。まず、第１ライン型パッシブ測距装置３０と第２ライン型パッシブ測距装置４０のいずれか一方、または両方によりプロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離を測距する（ステップＳ１）。本実施例では、測距装置としてスクリーン１の傾きを求めて台形歪みを補正するための第１ライン型パッシブ測距装置３０、第２ライン型パッシブ測距装置４０を用いているが、他のパッシブまたはアクティブ測距装置を別途設けてもよい。
【００４６】
次に、測距装置によりスクリーン１までの距離が測距されると、制御回路５は測距データを予め設定された基準値と比較する（ステップＳ２）。測距データが基準値よりも大きい場合には（ステップＳ２／ＹＥＳ）、次に行う山登りオートフォーカスのステップ幅をＡに設定する。また、測距データが基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２／ＮＯ）、山登りオートフォーカスのステップ幅をＢに設定する（ステップＳ４）。ステップ幅Ａは、ステップ幅Ｂよりも大きく設定されているので、スクリーンまでの距離が短い場合には、投影レンズ光学系８の移動間隔を短くして詳細な測定を行うことができる。また、スクリーンまでの距離が長い場合には、投影レンズ光学系８の移動間隔を長くして測定時間を短縮させることができる。
【００４７】
設定されたステップ幅で投影レンズ光学系８を移動させながらスクリーン１上に画像を投影し、山登りオートフォーカスを行う（ステップＳ５）。山登りオートフォーカスの詳細について図９に示されたフローチャートを参照しながら説明する。山登りオートフォーカスは、投影レンズ光学系８を図３に示す初期位置から最近位置まで移動させながら画像パターンをスクリーン１に投影する。この画像パターンの反射光を受光センサ２１で受光してコントラスト値を求め、測定されたコントラスト値を比較して値が最も大きい位置（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ）へ投影レンズ光学系８を移動させる焦点検出方法である。なお、初期位置とは、投影レンズ光学系８の焦点距離が無限遠となる位置であり、最近位置とは投影レンズ光学系８の焦点距離が最も近くなる位置である。
【００４８】
まず、光学系駆動部９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Ｓ１０）。初期化される情報としては、自動焦点検出装置２０で算出されるコントラスト値（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、初期位置からＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置までのステップ数の情報などが挙げられる。
【００４９】
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上に投影する（ステップＳ１１）。
【００５０】
次に、ステッピングモータ等の光学系駆動部９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）からステップＳ３またはＳ４で設定したステップ幅で移動させる（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Ｓ１２）。受光センサ２１は受光した反射光量に応じた電気信号（センサデータ）を後段の演算部２２に出力する（ステップＳ１３）。受光センサ２１からの電気信号（センサデータ）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Ｓ１４）、画像のコントラスト値（ｃｏｎｔ）が算出される（ステップＳ１５）。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。
【００５１】
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前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Ｓ１６／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、この位置までのステップ数（初期位置を０として起算したもの）をメモリ部１０に登録する（ステップＳ１７）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Ｓ１６／ＮＯ）、このコントラスト値に対する処理を終了する。
【００５２】
次に、制御回路５はステッピングモータを駆動するステップ数が、予め設定されたステップ数に達したかどうかを確認する（ステップＳ１８）。投影レンズ光学系８を初期位置から最近位置まで駆動させるためのステップ数は予め決まっているため、現在の駆動ステップ数が、この最近位置までのステップ数に達したかどうかを判定する。達していなければ（ステップＳ１８／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。
【００５３】
現在の駆動ステップ数が、最近位置までのステップ数に達した場合には（ステップＳ１８／ＹＥＳ）、コントラスト値の測定を終了し、検出したＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置へ投影レンズ光学系８を移動させる制御を行う（ステップＳ１９）。
【実施例２】
【００５４】
次に、添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。前記実施例では、始めにパッシブ測距装置を用いてスクリーン１までの距離を測距したが、投影レンズ光学系８の焦点がスクリーン１に合っていない状態では、パッシブ測距装置の測距データの精度が悪くなるので、測距データに基づくステップ幅の調整精度が低下する可能性がある。本実施例では、まず、投影レンズ光学系８をこのレンズの焦点距離が無限遠となる初期位置から焦点距離が最も近い位置となる最近位置まで移動させて１回目の山登りオートフォーカスを行う。この山登りオートフォーカスは、ステップ幅やサンプリング間隔に予め設定された値を用い、大まかな合焦位置を特定するものである。次に、第１ライン型パッシブ測距装置３０または第２ライン型パッシブ測距装置４０を用いてスクリーン１までの距離を測距する。測距装置により得られた測距データを基準値と比較して、測距データが基準値よりも大きい場合には、次に行う詳細検出のステップ幅をＡに設定する。また、測距データが基準値よりも小さい場合には、次に行う詳細検出のステップ幅をＢに設定する。Ａ，Ｂの値は、上述した第１実施例と同様にＡ＞Ｂに設定されている。
【００５５】
また、２回目に行う詳細検出では、図１０に示されるように１回目の山登りオートフォーカスで大まかに特定した合焦位置を基準点として、この合焦位置の前後の所定範囲内で投影レンズ光学系８を再度移動させて詳細な測定を行う。スクリーンまで距離がある（測距データが基準値よりも大きい）場合には、１回目の山登りオートフォーカスの時に使用したステップ幅やサンプリング間隔よりも値を大きく（または長く）設定した設定値Ａを使用する。また、スクリーン１までの距離が近い（測距データが基準値よりも小さい）場合には、１回目の山登りオートフォーカスの時に使用したステップ幅やサンプリング間隔よりも値を小さく（または短く）設定した設定値Ｂを使用する。スクリーン１までの距離が長い場合には、焦点深度は深くなり投影画像の焦点が合う範囲も広くなるため、設定値Ａを使用しても合焦点を検出できないといった問題が生じることがない。逆にスクリーン１までの距離が短い場合には、焦点深度は浅くなり投影画像の焦点が合う範囲も狭くなるため、設定値Ｂを使用して詳細な合焦点検出を行う。なお、合焦位置から投影レンズ光学系８を初期位置側に戻す方向を繰り込み方向、合焦位置から投影レンズ光学系８を最近位置に進ませる方向を繰り出し方向と呼ぶ（図１０参照）。
【００５６】
このように本実施例は、１回目の山登りオートフォーカスで合焦点のおおまかな位置を求め、この合焦位置の前後の所定範囲内に限定して２回目の詳細検出を実行している。従って、合焦位置の検出精度を高めることができると共に２回目の詳細検出にかかる時間を短縮させることができる。また、パッシブ測距よりも先におおまかな山登りオートフォーカスを行うので、より精度の高い測距データを得ることができ、前記実施例よりも高精度にステップ幅を設定可能となる。
【００５７】
次に、図１１に示されたフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。まず、投影レンズ光学系８を初期位置から最近位置まで駆動して、山登りオートフォーカスによりおおまかな合焦位置を求める（ステップＳ２０）。山登りオートフォーカスの詳細については、上述した第１実施例で説明済みであるため説明を省略する。次に、第１ライン型パッシブ測距装置３０、第２ライン型パッシブ測距装置４０の少なくとも一方を用いて、プロジェクタ装置２からスクリーン１までの距離を測距する（ステップＳ２１）。制御回路５は、測距装置からの測距データを予め設定された基準値と比較し、次に行う詳細検出のステップ幅を決定する（ステップ２２）。測距データが基準値よりも大きい場合には（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、詳細検出のステップ幅をＡに設定する。また、測距データが基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２２／ＮＯ）、詳細検出のステップ幅をＢに設定する（ステップＳ２４）。
【００５８】
次に、決定したステップ幅で投影レンズ光学系８を移動させて、詳細検出を行う（ステップ２５）。詳細検出の手順について図１２に示されたフローチャートを参照しながら説明する。投影レンズ光学系８は、１回目の山登りオートフォーカス（ステップＳ２０）で初期位置から最近位置までの駆動が終了すると、コントラスト値が最大となるＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置（１回目の山登りオートフォーカスで合焦点と判定された位置）に移動させる。このＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置を基準点として繰り出し方向、及び繰り込み方向の所定の範囲に投影レンズ光学系８を移動させて詳細検出を行う。
【００５９】
まず、１回目の山登りオートフォーカスで検出したＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置から、投影レンズ光学系８が所定ステップ数（Ｎｉ＿ｍａｘ）だけ、最近位置方向へ繰り出される。そして、投影レンズ光学系８が繰り出される際、再度、コントラストデータが測定される（ステップＳ３０）。この繰り出し方向の詳細検出で検出されたコントラスト値の最大値をＭａｘ＿ｃｏｎｔＩと称する。また、Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ位置からこのＭａｘ＿ｃｏｎｔＩが測定された位置までのステップ数をＮｉｐステップとする。
【００６０】
同様にして、Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ位置から、投影レンズ光学系８が所定ステップ数（Ｎｒ＿ｍａｘ）だけ、無限遠焦点位置方向へ繰り込まれる。そして、投影レンズ光学系８が繰り込まれる際、再度、コントラストデータが測定される（ステップＳ３１）。この繰り込み方向の詳細検出で検出されたコントラスト値の最大値をＭａｘ＿ｃｏｎｔＲと称する。また、Ｍａｘ＿ｃｏｎｔ位置からこのＭａｘ＿ｃｏｎｔＲが測定された位置までのステップ数をＮｒｐステップとする。
【００６１】
繰り出し方向の詳細検出で検出した最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＩ）と、繰り込み方向の詳細検出で検出した最大コントラスト値（Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＲ）とを比較して（ステップＳ３２）、より大きいコントラスト値を測定した位置へ投影レンズ光学系８が移動される（Ｎｉｐステップ繰り出し、又はＮｒｐステップ繰り込み）（ステップＳ３３、またはステップＳ３４）。
【００６２】
次に、上述した繰り出し方向詳細検出（ステップＳ３０）の詳細について図１３に示されたフローチャートを参照しながら説明する。まず、初期設定がされて、メモリ部１０に記録されるＭａｘ＿ｃｏｎｔＩ、ｃｏｎｔ、ＮｉＰ、及びｎがゼロにセットされる（ステップＳ４１）。Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＩは、図１０に示す繰り出し方向への詳細測定で、最大のコントラスト値を記録したものである。ｃｏｎｔは、繰り出し方向への詳細測定で算出されるコントラスト値を記録したものであり、ＮｉＰは、コントラスト値が最大の時のステップ数を記録したものである。また、ｎは、ステッピングモータを駆動するステップ数をカウントするカウンタのカウンタ値である。
【００６３】
まず、投影レンズ光学系８が、１ステップだけ最近焦点位置方向に繰り出されて、ｎに１が加えられる（ステップＳ４２）。次に、投影レンズ光学系８からスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光センサ２１で受光し、受光した反射光の受光量に応じた電気信号（センサデータ）が出力される（ステップＳ４３）。この電気信号は演算部２２に送られ、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Ｓ４４）、画像のコントラスト値が算出される（ステップＳ４５）。
【００６４】
制御回路５は、演算部２２によって算出されたコントラスト値を入力し、このコントラスト値（ｃｏｎｔ）をＭａｘ＿ｃｏｎｔＩと比較する（ステップＳ４６）。Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＩは、先に測定されたコントラスト値の中で値が最大のコントラスト値を記録したものである。もし、ｃｏｎｔのほうが大きければ（ステップＳ４６／ＹＥＳ）、Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＩにｃｏｎｔが代入され、ＮｉＰにｎが代入される（ステップＳ４７）
【００６５】
そして、ｎがＮｉ＿ｍａｘ値に達したかどうかが判定される（ステップＳ４８）。Ｎｉ＿ｍａｘは、繰り出し方向の詳細検出の幅を規定するものである。
【００６６】
また、ｃｏｎｔがＭａｘ＿ｃｏｎｔＩよりも小さい場合には（ステップＳ４６／ＮＯ）、保持したｃｏｎｔに対する処理は行わずに、ｎが最大繰り出しステップ数Ｎｉ＿ｍａｘに達しているか否かが判定される（ステップＳ４８）。
【００６７】
ｎ値が最大繰り出しステップ数Ｎｉ＿ｍａｘに達していた場合には（ステップＳ４８／ＹＥＳ）、投影レンズ光学系８をＮｉ＿ｍａｘだけ初期位置方向に戻し、１回目の山登りオートフォーカスでコントラスト値が最大となったＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置へ戻す（ステップＳ４９）。
【００６８】
次に、上述した繰り込み方向詳細検出（ステップＳ３１）の詳細について図１４に示されたフローチャートを参照しながら説明する。まず、初期設定がされて、メモリ部１０に記録されるＭａｘ＿ｃｏｎｔＲ、ｃｏｎｔ、ＮｒＰ、及びｎがゼロにセットされる（ステップＳ５１）。Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＲは、図３に示す繰り込み方向への詳細測定で、最大のコントラスト値を記録したものである。ｃｏｎｔは、繰り込み方向への詳細測定で算出されるコントラスト値を記録したものであり、ＮｒＰは、コントラスト値が最大の時のステップ数を記録したものである。また、ｎは、ステッピングモータを駆動するステップ数をカウントするカウンタのカウンタ値である。
【００６９】
まず、投影レンズ光学系８が、１ステップだけ初期位置方向に繰り込まれて、ｎに１が加えられる（ステップＳ５２）。次に、投影レンズ光学系８からスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光センサ２１で受光し、受光した反射光の受光量に応じた電気信号（センサデータ）が出力される（ステップＳ５３）。この電気信号（センサデータ）は演算部２２に送られ、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Ｓ５４）、画像のコントラスト値が算出される（ステップＳ５５）。
【００７０】
制御回路５は、演算部２２によって算出されたコントラスト値を入力し、このコントラスト値（ｃｏｎｔ）をＭａｘ＿ｃｏｎｔＲと比較する（ステップＳ５６）。Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＲは、先に測定されたコントラスト値の中で値が最大のコントラスト値を記録したものである。もし、ｃｏｎｔのほうが大きければ（ステップＳ５６／ＹＥＳ）、Ｍａｘ＿ｃｏｎｔＲにｃｏｎｔが代入され、ＮｒＰにｎが代入される（ステップＳ５７）
【００７１】
そして、ｎがＮｒ＿ｍａｘに達したかどうかが判定される（ステップＳ５８）。Ｎｒ＿ｍａｘは、繰り込み方向の詳細検出の幅を規定するものである。
【００７２】
また、ｃｏｎｔがＭａｘ＿ｃｏｎｔＲよりも小さい場合には（ステップＳ５６／ＮＯ）、保持したｃｏｎｔに対する処理は行わずに、ｎが最大繰り込みステップ数Ｎｒ＿ｍａｘに達しているか否かが判定される（ステップＳ５８）。
【００７３】
ｎが最大繰り込みステップ数Ｎｒ＿ｍａｘに達していた場合には（ステップＳ５８／ＹＥＳ）、投影レンズ光学系８をＮｒ＿ｍａｘだけ最近焦点位置方向に戻し、１回目の山登りオートフォーカスでコントラスト値が最大となったＭａｘ＿ｃｏｎｔ位置へ戻す（ステップＳ５９）。
【００７４】
このようにして算出された繰り出し方向の詳細測定のコントラスト値と、繰り込み方向の詳細測定のコントラスト値とを比較する。比較の結果、コントラスト値が大きかったほうを真の焦点位置として、この焦点位置へ投影レンズ光学系８を移動させる。
【実施例３】
【００７５】
上述した第１実施例、及び第２実施例では、投影レンズ光学系８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３０及び４０とを別々に設けていた。
【００７６】
本実施例では、図１５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３０及び４０のいずれか一方に第１実施例、第２実施例の自動焦点検出装置２０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３０及び４０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３０及び４０のいずれか一方から出力されるコントラスト値により、コントラスト値が最大となる位置を検出して、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。また、詳細測定の際にも第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３０及び４０のいずれか一方から出力されるコントラスト値により、コントラスト値が最大となる位置を検出する。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
例えば、上述した第２実施例では投影レンズ光学系８を初期位置から最近位置まで駆動して山登りオートフォーカスを行い、合焦位置をおおまかに特定してから２回目の詳細検出を行っているが、このおおまかな合焦位置の特定を、測距装置により測距した測距データに基づいて行ってもよい。この場合、第１ライン型パッシブ測距装置３０、第２ライン型パッシブ測距装置４０に搭載した一対のラインセンサによりスクリーンまでの距離を位相差検出方法で測距する。得られた測距データに基づいて、投影レンズ光学系８の焦点距離が測距した距離となるように投影レンズ光学系８を光軸方向に移動させる。このような手順で合焦位置を特定しても上述した実施例と同様の効果を得ることができる。なお、一対のラインセンサを用いた位相差検出方法については上述した第１実施例で既に説明を行っているため省略する。
【００８０】
また、上述した第１実施例、及び第２実施例では、スクリーン１までの距離に応じて投影レンズ光学系８のステップ幅を調整する手順を説明したが、受光センサ２１から出力されるセンサデータを取得するサンプリング間隔を設定しても同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、上述した実施例では、光学系駆動部９としてステッピングモータを用い、スクリーン１までの距離に応じてステップ幅を調整したが、光学系駆動部９としてＤＣモータを用いてもよい。この場合、投影レンズ光学系８を一定速度で駆動させ、スクリーン１までの距離に応じてＤＣモータの通電時間を調整すれば、上記実施例と同様の効果が得られる。
【００８２】
また、上述した実施例において、山登りオートフォーカスの際に投影レンズ光学系８を無限遠位置（初期位置）から最近位置まで駆動したが、最近位置を初期位置として無限遠位置まで駆動してもよい。
【００８３】
また、上述した実施例では、基準値を１つだけ設けて測距データと比較しているが、この基準値を複数設けて、測距データとこれらの基準値とを比較するものであってもよい。この場合、測距データの値に応じてより詳細にステップ幅、またはサンプリング間隔を設定することができるので精度の高いオートフォーカス機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１実施例のプロジェクタ装置２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】焦点深度について説明するための図である。
【図８】第１実施例の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】山登りオートフォーカスの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例のプロジェクタ装置の動作の概略を示す図である。
【図１１】第２実施例の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】詳細検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】繰り出し方向の詳細検出の手順を示すフローチャートである。
【図１４】繰り込み方向の詳細検出の手順を示すフローチャートである。
【図１５】第３実施例のプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の撮像装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  スクリーン                    ２  プロジェクタ装置
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
９  光学系駆動部                  １０  メモリ部
２０  自動焦点検出装置            ２１  受光センサ
２２  演算部                      ３０  第１ライン型パッシブ測距装置
３１  撮像部                      ４０  第２ライン型パッシブ測距装置
４１  撮像部
【図１】
2005143043.tif 000003
【図２】
2005143043.tif 000004
【図３】
2005143043.tif 000005
【図４】
2005143043.tif 000006
【図５】
2005143043.tif 000007
【図６】
2005143043.tif 000008
【図７】
2005143043.tif 000009
【図８】
2005143043.tif 000010
【図９】
2005143043.tif 000011
【図１０】
2005143043.tif 000012
【図１１】
2005143043.tif 000013
【図１２】
2005143043.tif 000014
【図１３】
2005143043.tif 000015
【図１４】
2005143043.tif 000016
【図１５】
2005143043.tif 000017
【図１６】
2005143043.tif 000018