(57)【要約】【課題】位相差センサの測定誤差を軽減して精度の高い測距を行う。【解決手段】位相差センサ１３を測定対象６１に向けて配置した状態で、センサ光軸方向に少なくとも１８０度回転自在に支持する。この位相差センサ１３を回転させることでセンサ視野Ｄの角度を変更し、その変更前後で測定した結果を用いて測定対象６１までの距離を正確に算出する。これにより、位相差センサの特性ばらつきによる誤差を軽減して高い測距を行うことができる。【選択図】図７
2007093246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象までの距離を位相差方式により測定する位相差センサと、
この位相差センサを前記測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転する検出範囲回転手段と、
この検出範囲回転手段によって前記位相差センサの検出範囲を少なくとも第１の角度とその第１の角度から１８０度回転させた第２の角度に設定した場合に得られる測定結果に基づいて、最終的な距離データを算出する測距処理手段と
を具備したことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記測距処理手段は、前記位相差センサの検出範囲を前記第１の角度から９０度回転させた第３の角度と前記第１の角度から２７０度回転させた第４の角度に設定した場合に得られる測定結果に基づいて、最終的な距離データを算出する処理を含むことを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
前記位相差センサの前面に配置された光学系部材を備え、
前記検出範囲回転手段は、前記位相差センサを前記測定対象に向けた状態で前記光学系部材をセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項４】
前記光学系部材は、ダブプリズムであることを特徴とする請求項３記載の測距装置。
【請求項５】
前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角鏡対とを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対をセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項６】
前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記位相差センサに向けて配置された直角鏡対とを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対をセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項７】
前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、
このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項８】
前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に配置されたキューブ型ビームスプリッターと、
このキューブ型ビームスプリッターを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、
前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
【請求項９】
前記位相差センサの設置方向をセンサ光軸周りに所定角度回転させたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１つに記載の測距装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の測距装置を用いた投影装置。
【請求項１１】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の測距装置を用いた撮像装置。
【請求項１２】
位相差センサを用いて測定対象までの距離を位相差方式により測定する第１のステップと、
前記位相差センサの検出範囲を回転する第２のステップと、
この第２のステップによる検出範囲の回転後に前記位相差センサを用いて測定対象までの距離を測定する第３のステップと、
前記第１のステップによって得られた測定結果と前記第２のステップによって得られた測定結果と基づいて、最終的な距離データを算出する第４のステップと
を備えたことを特徴とする測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差センサを用いて測定対象までの距離を測定する測距装置及び測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に任意の画像を投影する投影装置（プロジェクタ）において、スクリーンに対する装置の設置具合などによって、スクリーン上に投影された画像の四片が台形状に歪むことがある。
【０００３】
このような投影画像の歪みを自動補正する方法として、投影光学系からスクリーンまでの距離を３点以上測定することにより、これらの測定点までの距離の位相差に基づいてスクリーン投影面の傾き角度を検出し、そこに投影された画像の歪みを補正することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、測定対象までの距離を測定することを「測距」と呼び、その測距結果に基づいて投影画像の歪みを補正することを、歪みの形状が台形であることから「台形補正」と呼ばれている。
【０００５】
ここで、測距用のセンサとして、プロジェクタなどに一般的に用いられている位相差センサは、環境温度や光源の熱などの影響を受けて、形状が経時的に変化することがある。この形状変化は微小ではあるものの、センサ自体のサイズが小さいため、測定精度に大きな影響を与える。
【０００６】
従来、プロジェクタに関して、位相差センサを用いた測定誤差を軽減する技術としては、特許文献２に開示されているものがある。
【０００７】
この特許文献２では、チャート画像（測距用のパターン画像）を複数回シフトしながら投影して測定を行うことにより、その複数回分の測定結果を平均化するといった技術が開示されている。しかしながら、複数回の測定によって誤差を軽減するといった方法であり、位相差センサ自体の形状変化による測定精度の誤差を解消することはできない。
【０００８】
また、位相差センサを用いたカメラの分野において、特許文献３に開示されているものがある。
【０００９】
この特許文献３のカメラは、測定を阻害する外的要因の発生を検出し、再測定が必要であることを促す機能を備える。例えば、位相差センサを撮影者の指で覆ったままで撮影を行った場合に、撮影者に警告するといったものである。しかしながら、単に測定不可の状態を警告するだけであり、前記特許文献２と同様に、位相差センサの形状変化による測定誤差を解消することはできない。
【特許文献１】特開２００５−００６２２８号公報
【特許文献２】特開２００５−０６１９２５号公報
【特許文献３】特開２００５−３０７９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、プロジェクタでは、位相差センサを用いてスクリーンまでの距離を複数箇所測定し、これらの点の距離データからスクリーンの傾き角度を算出している。この場合、例えば水平方向の傾きであれば、左右２点の距離の比率から算出される。
【００１１】
ところが、位相差センサの特性ばらつきにより、前記左右の距離の比率が経時的な形状変化に伴い誤差を含むようになる。それが傾き角度の検出に影響を与え、結果的に台形補正機能の信頼性の低下を招くといった問題があった。
【００１２】
本発明は前記のような点に鑑みなされたもので、位相差センサの測定誤差を軽減して精度の高い測距を行うことのできる測距装置及び測距方法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】
【００１３】
本発明の請求項１に係る測距装置は、測定対象までの距離を位相差方式により測定する位相差センサと、この位相差センサを前記測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転する検出範囲回転手段と、この検出範囲回転手段によって前記位相差センサの検出範囲を少なくとも第１の角度とその第１の角度から１８０度回転させた第２の角度に設定した場合に得られる測定結果に基づいて、最終的な距離データを算出する測距処理手段とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２は、前記請求項１記載の測距装置において、前記測距処理手段は、前記位相差センサの検出範囲を前記第１の角度から９０度回転させた第３の角度と前記第１の角度から２７０度回転させた第４の角度に設定した場合に得られる測定結果に基づいて、最終的な距離データを算出する処理を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３は、前記請求項１記載の測距装置において、前記位相差センサの前面に配置された光学系部材を備え、前記検出範囲回転手段は、前記位相差センサを前記測定対象に向けた状態で前記光学系部材をセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４は、前記請求項３記載の測距装置において、前記光学系部材は、ダブプリズムであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項５は、前記請求項１記載の測距装置において、前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角鏡対とを備え、前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対をセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項６は、前記請求項１記載の測距装置において、前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、このハーフミラーを介して前記位相差センサに向けて配置された直角鏡対とを備え、前記検出範囲回転手段は、前記直角鏡対をセンサ光軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７は、前記請求項１記載の測距装置において、前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に所定角度で傾けて配置されたハーフミラーと、このハーフミラーを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項８は、前記請求項１記載の測距装置において、前記位相差センサの光軸と直交する方向を前記測定対象に対するセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点に配置されたキューブ型ビームスプリッターと、このキューブ型ビームスプリッターを介して前記測定対象に向けて配置された直角プリズムミラーとを備え、前記検出範囲回転手段は、前記直角プリズムミラーをセンサ視野の中心軸を中心に回転させることで、前記位相差センサの検出範囲を回転することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項９は、前記請求項５乃至８のいずれか１つに記載の測距装置において、前記位相差センサの設置方向を光軸周りに所定角度回転させたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１０は、前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の測距装置を用いた投影装置である。
【００２３】
本発明の請求項１１は、前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の測距装置を用いた撮像装置である。
【００２４】
本発明の請求項１２に係る測距方法は、位相差センサを用いて測定対象までの距離を位相差方式により測定する第１のステップと、前記位相差センサの検出範囲を回転する第２のステップと、この第２のステップによる検出範囲の回転後に前記位相差センサを用いて測定対象までの距離を測定する第３のステップと、前記第１のステップによって得られた測定結果と前記第２のステップによって得られた測定結果と基づいて、最終的な距離データを算出する第４のステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、位相差センサの検出範囲（視野角）を回転（変更）可能な構成とし、その回転前後の測定結果に基づいて最終的な距離を算出するようにしたため、位相差センサの特性ばらつきなどを要因とした測定誤差を軽減して、精度の高い測距を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
なお、以下の各実施形態では、本発明の測距装置を投影装置（以下、プロジェクタと称す）に適用した場合を想定して説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、位相差センサを測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させることで、測定対象に対する位相差センサの検出範囲を回転させて、視野角を変更し、その変更前後の測定結果を用いて最終的な距離を算出するものである。なお、前記センサ光軸とは、位相差センサの中心からセンサ列と直交する方向かつ測定方向に延ばした直線を言う。また、前記視野角とは、位相差センサを測定対象に向けた状態でセンサ光軸を中心に回転させたときに変化する測定範囲の傾き角度のことを言う。
【００２９】
図１および図２は本発明の第１の実施形態に係る測距装置をプロジェクタに適用した場合の外観構成を示す図であり、図１は上から見た場合の斜視図、図２は下から見た場合の斜視図である。
【００３０】
図１に示すように、プロジェクタ１０は、直方体状の本体ケーシング１１の前面に投影レンズ１２、位相差センサ１３、Ｉｒ受信部１４が設けられている。
【００３１】
投影レンズ１２は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像を投影するためのものであり、合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できる。位相差センサ１３は、三角測距の原理に基づいて測定対象までの距離、具体的には画像投影面までの距離を測定するものである。なお、この位相差センサ１３の構成については、後に詳しく説明する。
【００３２】
Ｉｒ受信部１４は、図示せぬプロジェクタ１０のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。
【００３３】
また、本体ケーシング１１の上面には、本体メインキー／インジケータ１５、スピーカ１６及びカバー１７が配設される。
【００３４】
本体メインキー／インジケータ１５は、例えば電源キー、ズームキー、フォーカスキーなどの各種操作キーと、電源のオン／オフ状態や、光源の温度状態などを表示する各種インジケータからなる。スピーカ１６は、動画の再生時等の音声を拡声出力する。カバー１７は、図示せぬサブキーを操作する際に開閉する。該サブキーは、プロジェクタ１０のリモートコントローラを使用せずに、本体メインキー／インジケータ１５のキーでは設定指示できない詳細な各種動作等を操作する。
【００３５】
さらに、図２に示すように、本体ケーシング１１の背面には、入出力コネクタ部１８、Ｉｒ受信部１９、及びＡＣアダプタ接続部２０が配設される。
【００３６】
入出力コネクタ部１８は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続のためのＵＳＢ端子、映像入力用のミニＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、及びＲＣＡ端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。Ｉｒ受信部１９は、前記Ｉｒ受信部１４と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。ＡＣアダプタ接続部２０は、電源となる図示しないＡＣアダプタからのケーブルを接続する。
【００３７】
また、本体ケーシング１１の下面には、背面側に一対の固定脚部２１，２１が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な調整脚部２２が取り付けられる。調整脚部２２は、そのねじ回転位置を手動で操作することにより、正確には投影レンズ１２の投影方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整する。
【００３８】
図３はプロジェクタの電子回路の機能構成を示すブロック図である。図中、前記入出力コネクタ部１８より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１、システムバスＳＢを介して画像変換部３２で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に表示エンコーダ３３へ送られる。
【００３９】
表示エンコーダ３３は、画像信号をビデオＲＡＭ３４に展開記憶させた上で、このビデオＲＡＭ３４の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部３５に出力する。
【００４０】
表示駆動部３５は、画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば３０［フレーム／秒］で空間的光変調素子（ＳＯＭ）３６を表示駆動する。この空間的光変調素子３６に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ３７が出射する高輝度の白色光を照射することで、その反射光で光像が形成され、投影レンズ１２を介して不図示のスクリーンに投影表示される。前記投影レンズ１２は、レンズモータ（Ｍ）３８により駆動されることで、ズーム位置及びフォーカス位置を適宜移動する。
【００４１】
前記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部３９である。この制御部３９は、マイクロコンピュータからなり、ＣＰＵと、該ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等を備える。
【００４２】
また、この制御部３９には、システムバスＳＢを介して画像記憶部４０、音声処理部４１が接続される。
【００４３】
画像記憶部４０は、例えばフラッシュメモリ等からなり、測距用のチャート画像（横チャート画像及び縦チャート画像）やユーザロゴ画像の画像データを記憶する。これらの画像データは、前記表示エンコーダ３３へ送出され、投影レンズ１２を介してスクリーン上に投影表示させる。
【００４４】
音声処理部４１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、前記スピーカ１６を駆動して拡声放音させる。
【００４５】
なお、前記本体メインキー／インジケータ１５とカバー１７内に備えられる図示せぬ本体サブキーからキー入力部４２が構成される。このキー入力部４２は、本体メインキー／インジケータ部１５におけるキー操作信号が直接制御部３９に入力される。前記Ｉｒ受信部１４及びＩｒ受信部１９での赤外光受信信号も直接制御部３９に入力される。
【００４６】
また、このプロジェクタ１０には、測距装置５０が備えられる。この測距装置５０は、位相差センサ１３、駆動機構５１、駆動制御部５２、測距処理部５３からなる。
【００４７】
位相差センサ１３は、一列に配列された一対の光検出部１３ａ，１３ｂからなり、測定対象までの距離を位相差方式により検出するものである。光検出部１３ａ，１３ｂは、それぞれにフォントセンサアレイ１３１，１３２と、その前面に並行に設けられたレンズ１３３，１３４とを備える。レンズ１３３，１３４は、測定対象をフォントセンサアレイ１３１，１３２の検出面上に結像させる。フォントセンサアレイ１３１，１３２は、検出面上に結像された測定対象の像を検出して、電気信号として出力する。測定対象とは、ここではスクリーン上に投影される画像のことである。
【００４８】
この位相差センサ１３は、プロジェクタ１０の本体ケーシング１１の前面に縦置き、または、横置きに設置される。「縦置き」とは、位相差センサ１３内に一列に組み込まれた光検出部１３ａ，１３ｂを上下に配置した状態、つまり、一対の光検出部１３ａ，１３ｂの配列方向（以下、センサ列方向と称す）を垂直方向に向けて配置することを言う。これに対し、「横置き」とは、一対の光検出部１３ａ，１３ｂを左右に配置した状態、つまり、センサ列方向を水平方向に向けて配置することを言う。
【００４９】
なお、図１の例では、位相差センサ１３を縦置きにした場合が示されているが、本発明では、その設置方向に特に限定されるものではない。
【００５０】
駆動機構５１は、位相差センサ１３の検出範囲を回転させて視野角を変更するための検出範囲回転手段として用いられる。この駆動機構５１は、位相差センサ１３を測定対象に向けた状態で、センサ光軸を中心に少なくとも１８０度回転自在に支持する。具体的には、この駆動機構５１は、例えばモータと、そのモータの軸に取り付けられたウォームギアと、このウォームギアに連結され、位相差センサ１３を回転させるリンクギアなどから構成され、前記モータを回転駆動することで位相差センサ１３をセンサ光軸周りに回転させる。
【００５１】
駆動制御部５２は、制御部３９の制御の下で駆動機構５１を駆動する。また、測距処理部５３は、位相差センサ１３を用いて測定対象までの距離を測定する。
【００５２】
ここで、本発明の理解を容易にするため、図４乃至図６を参照して位相差方式による測距方法について説明する。図４は位相差センサの測距方法を説明するための図、図５は位相差センサのマルチ測距機能を説明するための図である。また、図６は位相差センサによる傾き角度の算出方法を説明するための図である。
【００５３】
図４に示すように、測定対象６１までの距離を測定する場合において、図示せぬ発光部からの光が測定対象６１に向けて照射される。この測定対象６１に対して照射された光の反射光は、一方のレンズ１３３を通じてフォトセンサアレイ１３１に結像する。また、その反射光は、他方のレンズ１３４を通じてフォトセンサアレイ１３２に結像する。図中の６２及び６３がその結像部分を示している。
【００５４】
また、レンズ１３３，１３４の光軸と結像間のそれぞれ距離をｘ１、ｘ２とし、レンズ１３３，１３４間の距離をＢ、フォトセンサアレイ１３１，１３２とレンズ１３３，１３４間の距離をｆとすると、測定対象６１までの距離ｄは、以下のように式（１）で求められる。  
ｄ＝Ｂ＊ｆ／（ｘ１＋ｘ２）                                …（１）
前記式（１）において、Ｂ、ｆはセンサ固有の値である。よって、測定対象６１までの距離ｄはフォトセンサアレイ１３１，１３２の位相（ｘ１，ｘ２）で求められることになる。
【００５５】
また、この位相差センサ１３は、図５に示すように、レンズ光軸方向Ｋからセンサ列方向Ｈに±１０程度の範囲で傾けた向きの距離を同時に測定可能な機能を持つ。これをマルチ測距機能と呼ぶ。
【００５６】
プロジェクタ１０では、図６に示すように、この位相差センサ１３のマルチ測距機能を利用して複数方向の距離データを取得することにより、これらの距離データに基づいてセンサ列方向Ｈに対する測定対象６１（スクリーン）の傾き角θを算出する。今、２つの測定ポイントＰ１，Ｐ２までのレンズ光軸方向の距離をＬとＲ、レンズ光軸方向Ｋからの傾きを±Ｗとすると、測定対象６１の傾き角θは、下記の式（２）のように表わされる。
【数１】
2007093246.tif 000003
【００５７】
次に、本発明の第１の実施形態における測距方法について説明する。  
図７は第１の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサ１３と測定対象６１との位置関係を表している。図中のθｐはセンサ仰角を表し、フロントプロジェクタでは通常正の値をとる。また、測定対象６１はスクリーンである。
【００５８】
位相差センサ１３は、駆動機構５１を介してセンサ光軸を中心に回転可能である。この場合、位相差センサ１３は測定対象６１に向けて支持されているので、センサ光軸はセンサ視野の中心軸Ｕと一致する。位相差センサ１３がセンサ光軸周りに回転すると、センサ列の向きが変わるので、位相差センサ１３の測定対象６１に対するセンサ視野Ｄも同じように回転する。すなわち、位相差センサ１３が測定対象６１に向かって右方向に９０度回転すれば、センサ視野Ｄも同様に右方向に９０度回転する。また、位相差センサ１３が１８０度回転すれば、センサ視野Ｄも同様に１８０度回転することになる。
【００５９】
図８は位相差センサ１３を横から見た図であり、位相差センサ１３の回転角とセンサ視野Ｄの回転角との関係を表している。図８（ａ）はセンサ回転角が０度の場合、同図（ｂ）はセンサ回転角が＋９０度の場合、同図（ｃ）はセンサ回転角が＋１８０度の場合、同図（ｄ）はセンサ回転角が＋２７０度の場合であり、センサ視野角はセンサ回転角と一致する。
【００６０】
なお、図中の位相差センサ１３に付されている矢印は測定方向を示すものである。実際には、測定対象６１に対して図示せぬ送光器により光が照射され、その反射光を位相差センサ１３で受けることで、測定対象６１までの距離を位相差方式により測定する。
【００６１】
ここで、位相差センサ１３のマルチ測距機能を利用して、センサ視野角が０度と＋１８０度のときに上下方向（垂直方向）の距離を測定でき、センサ視野角が＋９０度と＋２７０度のときに左右方向（水平方向）の距離を測定できる。ただし、センサ視野角が０度と＋１８０度のとき、＋９０度と＋２７０度のときには、センサ視野Ｄは反転している。
【００６２】
今、例えばセンサ回転角が０度のときに得られた距離をＬ１、Ｒ１、センサ回転角が＋１８０度のときに得られた距離をＲ２，Ｌ２とすると、位相差センサ１３から測定対象６１の上側までの距離はＬ１とＲ２の平均値として求められる。また、測定対象６１の下側までの距離はＲ１とＬ２の平均値として求められる。
【００６３】
このように、位相差センサ１３を１８０度回転させてセンサ視野角を変更し、その変更前後の測定結果を平均化することで、位相差センサ１３によって得られる左右あるいは上下の測定距離の比が時間経過に伴い変動して誤差を含むような場合であっても、その誤差を軽減して正確な測定結果を得ることができる。
【００６４】
図９および図１０を用いて詳しく説明する。  
図９は位相差センサ１３による測定距離の比Ｓ（Ｌ／Ｒ）と測定対象６１の傾き角度θとの関係を説明するための図である。なお、図９の例では、前記（２）式におけるＷを４度、ｃｏｔＷを１４．３としている。図１０は位相差センサ１３の回転前後の測定状態を示す図である。
【００６５】
位相差センサ１３によって得られる左右（水平方向）あるいは上下（垂直方向）の測定距離ＬとＲの比をＳとすると、Ｓ＝Ｌ／Ｒとして表させる。図９に示すように、このＳの値が１．００の場合、つまり、ＬとＲの値が同じであれば、測定対象６１の傾き角度θは０度である。一方、ＬとＲの値が異なれば、測定対象６１が傾いていることであり、そのときの傾き角度θは前記（２）式によって求められる。
【００６６】
既に述べたように、位相差センサ１３の特性ばらつきにより、ＬとＲの測定距離の比Ｓが経時的な形状変化に伴い誤差を含むと、それが傾き角度θの検出精度に影響を与え、正確な値を得ることができなくなる。その結果、プロジェクタ１０での投影画像の歪みを正しく補正できなくなるといった問題が生じる。
【００６７】
ここで、図１０に示すように、位相差センサ１３の回転前の測定結果をＬ１，Ｒ１、回転後の測定結果をＲ２，Ｌ２とすれば、Ｓは以下のような式（３）で表される。これにより、位相差センサ１３の経時的な形状変化による誤差を軽減して、傾き角度θの検出精度を上げることができる。
【数２】
2007093246.tif 000004
【００６８】
次に、このような位相差センサ１３を搭載したプロジェクタ１０の投影画像の処理について説明する。
【００６９】
図１１はプロジェクタの投影画像の処理動作を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートで示される処理は、マイクロコンピュータである制御部（ＣＰＵ）３９がプログラムを読み込むことにより実行される。
【００７０】
プロジェクタ１０の正面に設置されたスクリーン上に画像を投影する際に、制御部３９は、まず、投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて、測距用のチャート画像を投影表示する（ステップＳ１１）。前記チャート画像は、例えば白黒の横ストライプを有するパターン画像からなる。このようなチャート画像を表示するのは、スクリーンが通常白一色であるため、位相差センサ１３にて測定点の読取りができないためである。
【００７１】
次に、チャート画像を投影表示させた状態で、制御部３９は、図３に示す駆動制御部５２に駆動指令を出し、駆動機構５１を介して位相差センサ１３を初期位置に設定する（ステップＳ１２）。ここでは、図８（ａ）に示すように、センサ回転角が０度の位置を初期位置とする。
【００７２】
位相差センサ１３を初期位置に設定すると、制御部３９は、測距処理部５３を通じて第１の測距処理を実行し、チャート画像に対するＬ１，Ｒ１の距離を求める（ステップＳ１３）。ここで得られたＬ１，Ｒ１の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。
【００７３】
続いて、制御部３９は、図３に示す駆動制御部５２に駆動指令を出し、駆動機構５１を介して位相差センサ１３を１８０度回転させて、センサ回転角が＋１８０度の位置に設定する（ステップＳ１４）。この位相差センサ１３の回転動作により、視野角Ｄは図８（ｃ）に示すように反転する。
【００７４】
このような状態で、制御部３９は、測距処理部５３を通じて第２の測距処理を実行し、チャート画像に対するＲ２，Ｌ２の距離を求める（ステップＳ１５）。ここで得られたＲ２，Ｌ２の距離データは、制御部３９に設けられた測距結果記憶部３９ａに記憶保持される。
【００７５】
このようにして、位相差センサ１３を１８０度回転させて２回の測距を行うと、制御部３９は、前記測距結果記憶部３９ａからＬ１，Ｒ１とＲ２，Ｌ２の各距離データを読み出し、これらを平均化した値を最終的な距離データとして求める（ステップＳ１６）。
【００７６】
次に、制御部３９は、前記最終的な距離データを用いて投影光軸に対するスクリーン投影面の傾き角度θを前記（２）式に従って算出する（ステップＳ１７）。この場合、Ｌ＝（Ｌ１＋Ｒ２）／２，Ｒ＝（Ｌ２＋Ｒ１）／２であり、その測定距離の比Ｓは前記（３）式のような値を取る。
【００７７】
そして、制御部３９は、前記ステップＳ１６で得られた傾き角度θに基づいて、投影画像の台形補正処理を行う（ステップＳ１７）。詳しくは、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出する。そして、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定する。ここでは、垂直方向の傾き角度のみを求めているので、台形補正としては、その傾き角度θに基づいて上辺と下辺の比が補正されることになる。
【００７８】
このように、位相差センサ１３をセンサ光軸周りに１８０度回転させて視野角を変更し、その変更前後で得られた測定結果を平均化することで、より正確な測定結果を得ることができる。したがって、プロジェクタ１０において、この距離結果を用いて投影画像の傾き角度を検出して台形補正処理を行えば、画像の歪みを補正して矩形状に綺麗に投影することが可能となる。
【００７９】
なお、前記第１の実施形態では、測定結果として得られた距離データの平均値を求めるようにしたが、位相差の平均値を求めることでも良い。
【００８０】
また、この位相差センサ１３を用いて、垂直方向の傾きだけでなく、水平方向の傾き角度についても同様に検出することが可能である。この場合、図８（ｂ），（ｄ）に示すように、センサ回転角が＋９０度の位置と位相差センサ回転後の＋２７０度の位置で測距処理を行って、各位置で得られた測定結果を平均化するといった処理を行えば良い。
【００８１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８２】
前記第１の実施形態では、位相差センサ自体を回転させる構成としたが、第２の実施形態では、位相差センサの前面に光学部材を配置し、その光学部材を回転させることでセンサの検出範囲を回転（視野角を変更）することを特徴とするものである。前記光学部材としては、ダブプリズムを用いる。
【００８３】
なお、プロジェクタ１０としての回路構成や処理動作については、基本的には前記第１の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略するものとする。
【００８４】
図１２は本発明の第２の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサと光学部材と測定対象との位置関係を表している。図中のθｐはセンサ仰角を表し、フロントプロジェクタでは通常正の値をとる。また、測定対象６１はスクリーンである。
【００８５】
位相差センサ１３は、プロジェクタ１０の本体ケーシング１１内に縦置きで固定設置されている。この位相差センサ１３の前面にダブプリズム７１が配設されている。なお、ダブプリズムとは、像回転プリズムとも言われ、プリズムを回転させると、透過像は２倍の早さで回転する。入射角４５度で入射した光はプリズム底面で全反射されてプリズムを透過する。
【００８６】
ここで、第２の実施形態では、このダブプリズム７１の第１の面７１ａを位相差センサ１３側、第２の面７１ｂを測定対象６１側に向けて配置し、センサ光軸を中心に少なくとも１８０度回転自在に支持するものとする。この場合も前記第１の実施形態と同様に、位相差センサ１３は測定対象６１に向けて支持されているので、センサ光軸はセンサ視野の中心軸Ｕと一致する。
【００８７】
なお、このダブプリズム７１の駆動機構については、特に図示していないが、例えばモータと、そのモータの軸に取り付けられたウォームギアと、このウォームギアに連結され、ダブプリズム７１を回転させるリンクギアなどからなる。
【００８８】
このダブプリズム７１をセンサ光軸周りに右方向あるいは左方向に回転させると、測定対象６１に対するセンサ視野Ｄも同じ方向に回転する。ただし、センサ視野角の方は、ダブプリズム７１の回転角の２倍で変化する。この様子を図１３に示す。
【００８９】
図１３はセンサ周辺を横から見た図であり、ダブプリズム７１の回転角とセンサ視野Ｄの回転角との関係を表している。図１３（ａ）はプリズム回転角が０度の場合、同図（ｂ）はプリズム回転角が＋４５度の場合、同図（ｃ）はプリズム回転角が＋９０度の場合、同図（ｄ）はプリズム回転角が＋１３５度の場合であり、センサ視野角はプリズム回転角の２倍で変化する。
【００９０】
なお、図中の位相差センサ１３に付されている矢印は測定方向を示すものである。実際には、図４で説明したように、測定対象６１に対して図示せぬ送光器により光が照射され、その反射光をダブプリズム７１を介して位相差センサ１３で受けることで、測定対象６１までの距離を位相差方式により測定する。
【００９１】
このような構成にあっては、位相差センサ１３を固定した状態でダブプリズム７１を回転させることにより、そのダブプリズム７１の光学特性によってセンサ視野角を２倍の早さで変化させることができる。したがって、ダブプリズム７１の回転角を制御し、センサ視野角を反転させて測距を２度行う構成とすれば、前記第１の実施形態と同様に、位相差センサ１３の特性ばらつきによる誤差を軽減して、傾き角度θを正しく求めることができる。
【００９２】
具体的には、例えば測定対象６１の垂直方向の傾きを求める場合であれば、図１３（ａ），（ｃ）に示すように、ダブプリズム７１を０度の位置と＋９０度の位置に設定して、測定対象６１の垂直ライン上の２点を測距する。そして、０度の位置で得られた２点の距離データと＋９０度の位置で得られた２点の距離データの平均値を最終的な測距結果として用いて傾き角度を算出すれば良い。
【００９３】
同様に、測定対象６１の水平方向の傾きを求める場合であれば、図１３（ｂ），（ｄ）に示すように、ダブプリズム７１を＋４５度の位置と＋１３５度の位置に設定して、測定対象６１の水平ライン上の２点を測距する。そして、＋４５度の位置で得られた２点の距離データと＋１３５度の位置で得られた２点の距離データの平均値を最終的な測距結果として用いて傾き角度を算出すれば良い。
【００９４】
なお、図１３の例では、ダブプリズム７１を０度，＋４５度，＋９０度，＋１３５度の位置に回転させる場合を示したが、さらに４５度ずつ回転させて、＋１８０度，＋２２５度，＋２７０度，＋３１５度の位置でも測定を行う構成としても良い。
【００９５】
この場合、例えば０度の位置と＋１８０度の位置では、ダブプリズム７１は反対向きとなるが、センサ視野Ｄの向きは同じである。同様に、＋４５度の位置と＋２２５度の位置、＋９０度の位置と＋２７０度の位置、＋１３５度の位置と＋３１５度の位置では、それぞれにダブプリズム７１は反対向きとなるが、センサ視野Ｄの向きは同じである。
【００９６】
したがって、これらの位置で測距を行い、その平均値を取るようにすれば、ダブプリズム７１の製造誤差や取付け誤差、回転ずれなどによる測定誤差などについても軽減することができる。
【００９７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００９８】
第３の実施形態では、位相差センサの周辺に直角鏡対、ハーフミラー、光吸収体からなる光学系群を配置することで、測定対象に対するセンサ視野角を変更することを特徴とするものである。
【００９９】
図１４は本発明の第３の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサと光学系部材群と測定対象との位置関係を表している。図中のθｐはセンサ仰角を表し、フロントプロジェクタでは通常正の値をとる。また、測定対象６１はスクリーンである。
【０１００】
位相差センサ１３は、プロジェクタ１０の本体ケーシング１１内に縦置きで固定設置されている。この位相差センサ１３の視野角を変更するための光学系部材として、ハーフミラー７２、直角鏡対７３ａ，７３ｂ、光吸収体７４が位相差センサ１３の周辺に配設されている。
【０１０１】
ハーフミラー７２は、センサ光軸と直交する方向を測定対象６１に対するセンサ視野の中心軸Ｕの方向とし、その中心軸Ｕとセンサ光軸との交点に位相差センサ１３に向けて４５度傾けて配置される。また、直角鏡対７３ａ，７３ｂは、一対の反射鏡の反射面を内側にして直角に組み合わせたものであり、ハーフミラー７２を介して測定対象６１に向けて配置される。また、光吸収体７４は、外部に光が漏れるのを防ぐためのものであり、ハーフミラー７２の裏面側に配置される。
【０１０２】
ここで、第３の実施形態では、直角鏡対７３ａ，７３ｂをハーフミラー７２を介して測定対象６１に向けた状態とし、センサ視野の中心軸Ｕを中心に少なくとも１８０度回転自在に支持するものとする。なお、この直角鏡対７３ａ，７３ｂの駆動機構については、特に図示していないが、例えばモータと、そのモータの軸に取り付けられたウォームギアと、このウォームギアに連結され、直角鏡対７３ａ，７３ｂを回転させるリンクギアなどからなる。
【０１０３】
この直角鏡対７３ａ，７３ｂをセンサ視野の中心軸Ｕ周りに右方向あるいは左方向に回転させると、測定対象６１に対するセンサ視野Ｄも同じ方向に回転する。ただし、センサ視野角の方は、直角鏡対７３ａ，７３ｂの回転角の２倍で変化する。この様子を図１５に示す。
【０１０４】
図１５はセンサ周辺を横から見た図であり、直角鏡対７３ａ，７３ｂの回転角とセンサ視野Ｄの回転角との関係を表している。図１５（ａ）は直角鏡対回転角が０度の場合、同図（ｂ）は直角鏡対回転角が＋４５度の場合、同図（ｃ）は直角鏡対回転角が＋９０度の場合、同図（ｄ）は直角鏡対回転角が＋１３５度の場合であり、センサ視野角は直角鏡対角の２倍で変化する。
【０１０５】
なお、図中の位相差センサ１３に付されている矢印は測定方向を示すものである。実際には、図４で説明したように、測定対象６１に対して図示せぬ送光器により光が照射され、その反射光をハーフミラー７２および直角鏡対７３ａ，７３ｂを介して位相差センサ１３で受けることで、測定対象６１までの距離を位相差方式により測定する。
【０１０６】
このような構成にあっては、位相差センサ１３を固定した状態で直角鏡対７３ａ，７３ｂを回転させることにより、その直角鏡対７３ａ，７３ｂとハーフミラー７２の光学特性によってセンサ視野角を２倍の早さで変化させることができる。したがって、直角鏡対７３ａ，７３ｂの回転角を制御し、センサ視野角を反転させて測距を２度行う構成とすれば、前記第１の実施形態と同様に、位相差センサ１３の特性ばらつきによる誤差を軽減して、傾き角度θを正しく求めることができる。
【０１０７】
具体的には、例えば測定対象６１の垂直方向の傾きを求める場合であれば、図１５（ａ），（ｃ）に示すように、直角鏡対７３ａ，７３ｂを０度の位置と＋９０度の位置に設定して、測定対象６１の垂直ライン上の２点を測距する。そして、０度の位置で得られた２点の距離データと＋９０度の位置で得られた２点の距離データの平均値を最終的な測距結果として用いて傾き角度を算出すれば良い。
【０１０８】
同様に、測定対象６１の水平方向の傾きを求める場合であれば、図１５（ｂ），（ｄ）に示すように、直角鏡対７３ａ，７３ｂを＋４５度の位置と＋１３５度の位置に設定して、測定対象６１の水平ライン上の２点を測距する。そして、＋４５度の位置で得られた２点の距離データと＋１３５度の位置で得られた２点の距離データの平均値を最終的な測距結果として用いて傾き角度を算出すれば良い。
【０１０９】
（変形例）
第３の実施形態の変形例を図１６（ａ）〜（ｅ）に示す。なお、図中の矢印はセンサ視野の中心軸方向を表す。
【０１１０】
図１６（ａ）に示す構成は、図１５の構成と同じである。すなわち、位相差センサ１３の周辺にハーフミラー７２、直角鏡対７３ａ，７３ｂ、光吸収体７４を配置して、直角鏡対７３ａ，７３ｂをセンサ視野の中心軸周りに回転させる構成としたものである。
【０１１１】
このような構成によれば、前記第２の実施形態のようなダブプリズムを用いた構成に比べ、装置を小型化できるといったメリットがある。
【０１１２】
図１６（ｂ）に示す構成は、図１６（ａ）の直角鏡対７３ａ，７３ｂと光吸収体７４の位置を入れ替えたものである。すなわち、センサ光軸と直交する方向をセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点にハーフミラー７２を４５度傾けて配置する。また、このハーフミラー７２を介して直角鏡対７３ａ，７３ｂを位相差センサ１３に向けて配置する。この場合、ハーフミラー７２の反射と透過の関係が図１６（ａ）とは逆になる。
【０１１３】
このような構成によれば、装置内部の各種デバイスの配置を考慮して、直角鏡対７３ａ，７３ｂの駆動機構（モータなど）を同図のように配置することができる。
【０１１４】
図１６（ｃ）に示す構成は、図１６（ａ）の直角鏡対７３ａ，７３ｂを直角プリズムミラー７５に変更したものである。すなわち、センサ光軸と直交する方向をセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点にハーフミラー７２を４５度傾けて配置する。また、このハーフミラー７２を介して直角プリズムミラー７５を測定対象に向けて配置し、センサ視野の中心軸周りに回転させる。
【０１１５】
このような構成によれば、直角鏡対７３ａ，７３ｂを用いた構成に比べて直角方向の反射精度を上げることができる。
【０１１６】
図１６（ｄ）に示す構成は、図１６（ａ）のハーフミラー７２をキューブ型ビームスプリッター７６に変更したものである。すなわち、センサ光軸と直交する方向をセンサ視野の中心軸方向とし、そのセンサ視野の中心軸とセンサ光軸との交点にキューブ型ビームスプリッター７６を配置する。このキューブ型ビームスプリッター７６は、２つの直角プリズムの斜面に部分反射コーティングを施して貼り合わせたものである。また、このキューブ型ビームスプリッター７６を介して直角鏡対７３ａ，７３ｂを測定対象に向けて配置する。
【０１１７】
このような構成によれば、ハーフミラー７２は厚みがあるために、その表面と裏面で２重反射するが、キューブ型ビームスプリッター７６は２つの直角プリズムの境界面だけで反射する。したがって、直角鏡対７３ａ，７３ｂを回転させた場合でも、所定の方向に光を反射させて正確な測距を行うことができる。
【０１１８】
図１６（ｅ）に示す構成は、図１６（ａ）の位相差センサ１３を９０度回転させて配置したものである。この角度は４５度や２２．５度、またはその他の角度でも、直角鏡対７３ａ，７３ｂの回転角度とのマッチングが取れていれば良い。
【０１１９】
このような構成によれば、光学部材群による測定誤差があっても、位相差センサ１３の設置方向をその光軸を中心に変えることで、その測定誤差を軽減することができる。
【０１２０】
なお、これらの変形例は適宜組み合わせて構成することができる。例えば、図１６（ｂ），（ｃ），（ｄ）の構成において、図１６（ｅ）のように位相差センサ１３の設置方向をその光軸を中心に変えるようにしても良い。
【０１２１】
以上のように本発明によれば、位相差センサの視野角を変更可能な構成とし、その変更前後で得られた測定結果を用いて最終的な距離データを算出するので、位相差センサの特性ばらつきによる誤差を軽減して正確な測定結果を得ることができる。これにより、プロジェクタであれば、投影画像の傾き角度を正確に検出でき、さらに、その傾き角度から投影画像の歪みを正しく補正できるといった効果が奏せられる。
【０１２２】
特に、第１の実施形態のように、位相差センサ自体をセンサ光軸を中心に回転させる構成とすれば、光学系部材を介在させずに視野角を変更できる。よって、設計構造が簡易になるといったメリットがある。
【０１２３】
また、第２の実施形態のように、位相差センサの前面に光学部材を配置し、その光学部材をセンサ視野の中心軸を中心に回転させる構成とすれば、位相差センサを固定した状態で視野角を変更できる。よって、例えば衝撃などにより位相差センサの配置がずれて、測定精度が低下することを防止できるといったメリットがある。
【０１２４】
さらに、前記光学部材としてダブプリズムを用いれば、センサ視野角をプリズム回転角の２倍で変化させることができるので、回転効率が良くなる。
【０１２５】
また、第３の実施形態のように、位相差センサの周囲にハーフミラーや直角鏡対などの複数の光学部材を組み合わせて配置することでも、位相差センサを固定した状態で視野角を変更できる。この場合、既に述べたように、図１６（ａ）〜（ｅ）のような構成とすることで、以下のような効果が奏せられる。
【０１２６】
すなわち、図１６（ａ）の構成では、ダブプリズムを用いた構成に比べ、装置を小型化できるといったメリットがある。  
図１６（ｂ）の構成では、装置内部の各種デバイスの配置を考慮して、モータ等の駆動機構を同図のように配置することができる。  
図１６（ｃ）の構成では、直角方向の反射精度を上げることができる。  
図１６（ｄ）の構成では、所定の方向に光を反射させて正確な測距を行うことができる。  
図１６（ｅ）の構成では、光学部材群による測定誤差があっても、その測定誤差を軽減することができる。
【０１２７】
なお、前記第１〜第３の実施形態では、プロジェクタを例にして説明したが、本発明の測距装置はこれに限るものではなく、例えばデジタルカメラ等の撮像装置の他、測距処理を必要とする機器であれば、その全てに適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
図１７にデジタルカメラに適用した場合の一例を示す。図中の１００は小型のデジタルカメラであり、そのカメラ本体１０１の上面に電源キー１０２、シャッターキー１０３などの各種操作キーを有する。また、カメラ本体１０１の正面には、光学ファインダ窓１０４、撮影レンズ１０５などが配設されている。
【０１２９】
ここで、撮影レンズ１０５の近傍に、１つの位相差センサ１０６が設置される。この位相差センサ１０６の視野角は、前記各実施形態のいずれかの手法を用いて変更可能である。このような構成のデジタルカメラでは、位相差センサ１０６を用いて被写体に対する多点測距を行い、各測定点までの距離データに基づいて合焦処理を行う。
【０１３０】
要するに、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、前述した実施形態で実行される機能は、可能な限り適宜組合せて実施しても良い。前述した各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態に係る測距装置をプロジェクタに適用した場合の外観構成を示す図であり、上から見た場合の斜視図である。
【図２】図２は同実施形態におけるプロジェクタの外観構成を示す図であり、上から見た場合の斜視図である。
【図３】図３は同実施形態におけるプロジェクタの電子回路の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は同実施形態における位相差センサの測距方法を説明するための図である。
【図５】図５は同実施形態における位相差センサのマルチ測距機能を説明するための図である。
【図６】図６は同実施形態における位相差センサによる傾き角度の算出方法を説明するための図である。
【図７】図７は同実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサと測定対象との位置関係を表している。
【図８】図８は同実施形態における位相差センサを横から見た図であり、センサ回転角とセンサ視野角との関係を表している。
【図９】図９は同実施形態における位相差センサによる測定距離の比Ｓと測定対象の傾き角度θとの関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は同実施形態における位相差センサの回転前後の測定状態を示す図である。
【図１１】図１１は同実施形態におけるプロジェクタの投影画像の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は本発明の第２の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサと光学部材と測定対象との位置関係を表している。
【図１３】図１３は第２の実施形態におけるセンサ周辺を横から見た図であり、ダブプリズムの回転角とセンサ視野角との関係を表している。
【図１４】図１４は本発明の第３の実施形態における測距方法を説明するための図であり、位相差センサと光学系部材群と測定対象との位置関係を表している。
【図１５】図１５は第３の実施形態におけるセンサ周辺を横から見た図であり、直角鏡対の回転角とセンサ視野角との関係を表している。
【図１６】図１６は第３の実施形態の変形例としての構成を示す図である。
【図１７】図１７は本発明の測距装置をデジタルカメラに適用した場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…プロジェクタ、１１…本体ケーシング、１２…投影レンズ、１３…位相差センサ、１３ａ，１３ｂ…光検出部、１３１，１３２…フォントセンサアレイ、１３３，１３４…レンズ、１４…Ｉｒ受信部、１５…本体メインキー／インジケータ、１６…スピーカ、１７…カバー、１８…入出力コネクタ部、１９…Ｉｒ受信部、２０…ＡＣアダプタ接続部、２１…固定脚部、２２…調整脚部、３１…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、３２…画像変換部、３３…表示エンコーダ、３４…ビデオＲＡＭ、３５…表示駆動部、３６…空間的光変調素子（ＳＯＭ）、３７…光源ランプ、３８…レンズモータ（Ｍ）、３９…制御部、３９ａ…測距結果記憶部、４０…画像記憶部、４１…音声処理部、４２…キー入力部、５０…測距装置、５１…駆動機構、５２…駆動制御部、５３…測距処理部、６１…測定対象、６２，６３…結像部分、７１…ダブプリズム、７１ａ…第１の面、７１ｂ…第２の面、７３ａ，７３ｂ…直角鏡対、７４…光吸収体、７５…直角プリズムミラー、７６…キューブ型ビームスプリッター、１００…デジタルカメラ、１０１…カメラ本体、１０２…電源キー、１０３…ャッターキー、１０４…光学ファインダ窓、１０５…撮影レンズ、１０６…位相差センサ。
【図１】
2007093246.tif 000005
【図２】
2007093246.tif 000006
【図３】
2007093246.tif 000007
【図４】
2007093246.tif 000008
【図５】
2007093246.tif 000009
【図６】
2007093246.tif 000010
【図７】
2007093246.tif 000011
【図８】
2007093246.tif 000012
【図９】
2007093246.tif 000013
【図１０】
2007093246.tif 000014
【図１１】
2007093246.tif 000015
【図１２】
2007093246.tif 000016
【図１３】
2007093246.tif 000017
【図１４】
2007093246.tif 000018
【図１５】
2007093246.tif 000019
【図１６】
2007093246.tif 000020
【図１７】
2007093246.tif 000021