(57)【要約】【課題】周囲温度や電源電圧などの影響を受けにくい光学式角度検出装置を提供する。【解決手段】光学測距ユニット１は、光軸方位に光束を投光する投光部２と、測定部位から反射した光束を受光して測定部位までの距離を表す測距信号を出力する受光部３とを有する。光軸方位切換部は、光学測距ユニット１に相対して第１位置と第２位置との間を移動可能に取り付けられたレンズ部材と、これを駆動する駆動部材とを含み、レンズ部材が第１位置にあるとき、光学測距ユニット１は第１の光軸方位にある測定部位Ａに対応した第１の測距信号を出力し、レンズ部材が第２位置にあるとき第１の光軸方位を第２の光軸方位に切り換え、光学測距ユニット１は第２の光軸方位にある測定部位Ｂに対応した第２の測距信号を出力する。制御部は、第１及び第２の光軸方位と該第１及び第２の測距信号とに基づき、スクリーン２０の一方向の傾斜角を算出する。【選択図】図１
2007085760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部を有する対象物に対向配置された一個の光学測距ユニットと、該光学測距ユニットから該対象物の平面部に指向する光軸方位を切り換える光軸方位切換部と、該光学測距ユニット及び該光軸方位切換部を制御して該対象物の平面部の傾斜角を測定する制御部とを備えた光学式角度検出装置であって、
前記光学測距ユニットは、該光軸方位に光束を投光する投光部と、該光軸方位と該平面部が交差する測定部位から反射した光束を受光して該測定部位までの距離を表す測距信号を出力する受光部とを有し、
前記光軸方位切換部は、該光学測距ユニットに相対して第１位置と第２位置との間を移動可能に取り付けられたレンズ部材と、これを駆動する駆動部材とを含み、
前記レンズ部材が第１位置にあるとき、該光学測距ユニットは第１の光軸方位にある測定部位に対応した第１の測距信号を出力し、
前記レンズ部材が第２位置にあるとき該第１の光軸方位を第２の光軸方位に切り換え、該光学測距ユニットは第２の光軸方位にある測定部位に対応した第２の測距信号を出力し、
前記制御部は、該第１及び第２の光軸方位と該第１及び第２の測距信号とに基づき、該平面部の一方向の傾斜角を算出することを特徴とする光学式角度検出装置。
【請求項２】
前記レンズ部材は、該第１位置と該第２位置に加え第３位置にも移動可能であり、
前記レンズ部材が第３位置にあるとき該第１の光軸方位を第３の光軸方位に切り換え、該光学測距ユニットは第３の光軸方位にある測定部位に対応した第３の測距信号を出力し、
前記制御部は、該第１、第２及び第３の光軸方位と該第１、第２及び第３の測距信号とに基づき、該平面部の二方向の傾斜角を算出することを特徴とする請求項１記載の光学式角度検出装置。
【請求項３】
前記レンズ部材は、該第１位置を間にして、該第２位置と該第３位置とが移動方向に関して互いに反対側になることを特徴とする請求項２記載の光学式角度検出装置。
【請求項４】
前記レンズ部材は投光レンズ及び受光レンズを備えており、第２位置にあるとき該投光レンズは、第１の光軸方位を第２の光軸方位に切り換え、該受光レンズは、第２の光軸方位にある測定部位から反射した光束を該光学測距ユニットの受光部に集光することを特徴とする請求項１記載の光学式角度検出装置。
【請求項５】
前記光学測距ユニットの受光部は、該対象物から反射した光束のスポットを受光するため、該第１の光軸方位にに交差する基線方向に配された受光面を有し、該受光面上における光スポットの位置に応じた測距信号を出力し、
前記レンズ部材は、該基線方向と平行に該第１位置と該第２位置との間を移動することを特徴とする請求項１記載の光学式角度検出装置。
【請求項６】
前記光学測距ユニットはプロジェクタに組み込まれており、前記制御部は該プロジェクタが画面を投写するスクリーンを対象物としその平面部の傾斜角を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の光学式角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の平面部の傾斜角を光学的に測定する光学式角度検出装置に関する。係る光学式角度検出装置は、例えば液晶プロジェクタのスクリーンの傾きを検出して、投写画面の台形歪を補正する為に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶プロジェクタなどで拡大投射する場合、スクリーンの正面、すなわちスクリーン面の法線方向から投射した時は、投写画面は歪もなく表示される。一方、スクリーン面の法線方向からずれて投射した時は、画面が歪んで表示される。この様な歪を一般的に台形歪と呼ぶ。この台形歪を映像信号処理により補正する方式が知られている。すなわち、映像信号のデジタル処理を行ない、映像自体に逆の歪を持たせることで台形歪を打ち消す方式である。その際、スクリーンの傾斜角を検出し、これに基づいて台形歪の補正を自動的に行なう方式が報告されており、例えば以下の特許文献１〜４に記載がある。また、一対の光学測距ユニットを用いて対象物の変位を測定する光学式変位計が以下の特許文献５に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２８００８９
【特許文献２】特開２００３−２８３９６３
【特許文献３】特開２００４−０９３２７５
【特許文献４】特開２００４−１３４９０８
【特許文献５】特開平  ０５−１２６５７０
【０００３】
図７は、一対のアクティブ方式の光学測距ユニットを用いた光学式角度検出装置の一例を表す模式図である。この光学式角度検出装置は一対の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂからなり、例えばプロジェクタ１０に組み込まれる。一対の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂは平面部を有する対象物に対向配置されている。図示の例では、対象物はスクリーン２０である。このスクリーン２０はプロジェクタ１０に対向配置されており、投写レンズ１１から投写される画面がスクリーン２０上に映し出される。一対の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂはプロジェクタ１０の正面フレームの両側に設けてある。一方の光学測距ユニット１Ａで測定部位Ａまでの距離を求め、他方の光学測距ユニット１Ｂで測定部位Ｂまでの距離を求める。この従来例は、第１の光軸方位と第２の光軸方位が共に固定されており、両者の間で切換える必要はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一対の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂを用いると、両者の特性が一致していない場合、安定した角度検出を行うことが困難である。一般に、光学測距ユニットは温度依存性があり、周囲温度によって測距結果に変動が生じる。例えば、一方の光学測距ユニット１Ａの温度特性が正の傾きを有し、他方の光学測距ユニット１Ｂの温度特性に負の傾きがある場合、測距誤差が拡大し、安定した角度検出を行うことが出来ない。この場合、一対の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂの温度特性を考慮した補正演算を行うことになるが、必ずしも実用的な測定精度を得ることは難しい。
【０００５】
光学測距ユニットは上述した温度依存性のほか電源電圧に対する依存性もある。特に高精度測定を要する場合、周囲温度や電源電圧に対する依存性が光学測定ユニット間の特性差となって現れ、大きな問題となっている。また、アクティブ方式の光学測距ユニットは投光部と受光部とを備えており、比較的高価である。したがってこの様に高価な光学測距ユニットを二個用いると、製品の部品コストが高くなるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は周囲温度や電源電圧などの影響を受けにくい光学式角度検出装置を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、平面部を有する対象物に対向配置された一個の光学測距ユニットと、該光学測距ユニットから該対象物の平面部に指向する光軸方位を切り換える光軸方位切換部と、該光学測距ユニット及び該光軸方位切換部を制御して該対象物の平面部の傾斜角を測定する制御部とを備えた光学式角度検出装置であって、前記光学測距ユニットは、該光軸方位に光束を投光する投光部と、該光軸方位と該平面部が交差する測定部位から反射した光束を受光して該測定部位までの距離を表す測距信号を出力する受光部とを有し、前記光軸方位切換部は、該光学測距ユニットに相対して第１位置と第２位置との間を移動可能に取り付けられたレンズ部材と、これを駆動する駆動部材とを含み、前記レンズ部材が第１位置にあるとき、該光学測距ユニットは第１の光軸方位にある測定部位に対応した第１の測距信号を出力し、前記レンズ部材が第２位置にあるとき該第１の光軸方位を第２の光軸方位に切り換え、該光学測距ユニットは第２の光軸方位にある測定部位に対応した第２の測距信号を出力し、前記制御部は、該第１及び第２の光軸方位と該第１及び第２の測距信号とに基づき、該平面部の一方向の傾斜角を算出することを特徴とする。
【０００７】
一態様では、前記レンズ部材は、該第１位置と該第２位置に加え第３位置にも移動可能であり、前記レンズ部材が第３位置にあるとき該第１の光軸方位を第３の光軸方位に切り換え、該光学測距ユニットは第３の光軸方位にある測定部位に対応した第３の測距信号を出力し、前記制御部は、該第１、第２及び第３の光軸方位と該第１、第２及び第３の測距信号とに基づき、該平面部の二方向の傾斜角を算出する。この場合、前記レンズ部材は、該第１位置を間にして、該第２位置と該第３位置とが移動方向に関して互いに反対側になる。具体的な構成では、前記レンズ部材は投光レンズ及び受光レンズを備えており、第２位置にあるとき該投光レンズは、第１の光軸方位を第２の光軸方位に切り換え、該受光レンズは、第２の光軸方位にある測定部位から反射した光束を該光学測距ユニットの受光部に集光する。好ましくは、前記光学測距ユニットの受光部は、該対象物から反射した光束のスポットを受光するため、該第１の光軸方位にに交差する基線方向に配された受光面を有し、該受光面上における光スポットの位置に応じた測距信号を出力し、前記レンズ部材は、該基線方向と平行に該第１位置と該第２位置との間を移動する。応用態様では、前記光学測距ユニットはプロジェクタに組み込まれており、前記制御部は該プロジェクタが画面を投写するスクリーンを対象物としその平面部の傾斜角を測定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学式測距ユニットは光軸方位切換部を備えており、光軸方位を切換える様にしている。従来と異なり単独の光学測距ユニットの光軸方位を切換えて測距を行うため、周囲温度や電源電圧に依存する特性変化の影響は実質的にない。温度特性などの影響は複数の測定点で同様に現れることから、角度測定のための演算過程で温度特性の影響などはキャンセルされ結果的に高精度の角度検出を行うことが出来る。本発明はあくまでも光学式測距装置を単独で用いる一方、光軸方位切換部に組み込まれるレンズ部材を操作することで、光軸方位の異なる二箇所の測距を行っている。温度や電圧に対する依存性はどの測定点でも同じ傾向にあることから、複数の測定点のデータに基づいて対象物の傾きなどを演算する場合、各データが同一の傾向となり、差演算等の結果温度や電圧に対する依存性がキャンセルされる。本発明は、１つの光学測距ユニットを用いる一方レンズなどの光学系を切換えて光軸方位を変え、これによって複数の箇所における測定データを得ている。この様にして得られた複数の測定データに基づいて対象物の傾斜角を演算することにより、周囲温度や電源電圧の変動の影響を受けにくい光学式角度検出装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる光学式角度検出装置の基本的な構成を示す斜視図である。本発明の光学式角度検出装置は、基本的に光学測距ユニット１と光軸方位切換部と制御部とで構成されている。かかる構成の光学式角度検出装置は、例えばプロジェクタ１０に組み込まれる。図示の例では、光学測距ユニット１のみがプロジェクタ１０の正面部に現れており、残りの光軸方位切換部と制御部はプロジェクタ１０のケース内に組み込まれている。
【００１０】
光学測距ユニット１は１個だけ使われており、平面部を有する対象物に対向配置されている。図示の例では、対象物はスクリーン２０である。このスクリーン２０はプロジェクタ１０に対向配置されており、投写レンズ１１から投写される画面がスクリーン２０上に映し出される。光軸方位切換部は光学測距ユニット１からスクリーン２０に指向する光軸方位を切換える。制御部は、光学測距ユニット１及び光軸方位切換部を制御してスクリーン２０の傾斜角を測定する。この様にして測定されたスクリーン２０の傾斜角は、例えばプロジェクタに入力した映像信号の台形歪補正に用いられる。
【００１１】
光学測距ユニット１は、投光部２と受光部３を備えている。投光部２は光軸方位に光束を投光する。受光部３は、光軸方位とスクリーン２０が交差する測定部位から反射した光束を受光して測定部位までの距離を表す測距信号を出力する。光軸方位切換部は、光学測距ユニット１に相対して第１位置と第２位置との間を移動可能に取り付けられたレンズ部材と、これを駆動する駆動部材とを含んでいる。レンズ部材が第１位置にあるとき、光学測距ユニット１は第１の光軸方位にある第１測定部位Ａに対応した第１の測距信号を出力する。またレンズ部材が第２位置にあるとき第１の光軸方位を第２の光軸方位に切換え、これに応じて光学測距ユニット１は第２の光軸方位にある第２測定部位Ｂに対応した第２の測距信号を出力する。制御部は、第１及び第２の光軸方位と第１及び第２の測距信号とに基づきスクリーン２０の一方向（図では水平方向）の傾斜角を算出する。
【００１２】
光学測距ユニット１を原点Ｏとして三角形ＯＡＢを考えると、上述した測距動作によって辺ＯＡ及びＯＢの長さが第１及び第２の測距用信号からそれぞれ求まる。また頂角ＡＯＢは、第１の光軸方位と第２の光軸方位との間との偏向角であり、制御部において既知である。したがって、辺ＡＯ、辺ＢＯ及び頂角ＡＯＢのデータにより、三角形ＡＯＢが確定する。これにより、辺ＡＢと辺ＡＯとのなす角が単純な幾何学的計算により求まる。第１の光軸方位ＡＯは制御部において既知である、これと角度ＯＡＢで交差する辺ＡＢの方位が算出できる。辺ＡＢの方位が即ちスクリーン２０の一方向の傾斜角である。図示の例では、辺ＡＢは水平線になっており、スクリーン２０の水平方向の傾斜角を検出している。かかる本発明の構成では、単独の光学ユニット１の光軸方位を切換えて測距を行うため、周囲温度や電源電圧に依存する特性変化の影響は実質的にない。温度特性や電源電圧の影響は両測定部位Ａ，Ｂで同様に現れることから、演算過程で両測定データに含まれる誤差は互いにキャンセルされ結果的に高精度の角度検出を行うことが出来る。
【００１３】
図２は、光学式角度検出装置の参考例を示す模式図である。図１及び図７に示した光学式角度検出装置は水平方向の傾斜角を測定している。これに対して図２に示した光学式角度検出装置は水平方向に加え垂直方向の傾斜角も測定できるようにしている。この為、３個の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃがプロジェクタ１０の正面パネルに装着されている。第１の光学測距ユニット１Ａは第１の光軸方位にある第１測定部位Ａまでの距離を測定する。第２の光学測距ユニット１Ｂは同じく第２の光軸方位にある第２測定部位Ｂまでの距離を測定する。第３の光学測距ユニット１Ｃは第３の光軸方位にある第３測定部位Ｃまでの距離を測定する。プロジェクタ１０内に組み込まれた制御部は、上述した第１、第２及び第３の光軸方位と第１、第２及び第３の測定部位Ａ，Ｂ，Ｃまでの距離とに基づき、スクリーン２０の二方向の傾斜角を算出する。
【００１４】
しかしながら、３個の光学測距ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いると、これらの特性が一致していない場合、安定した角度検出を行うことが困難である。一般的に光学測距ユニットは温度依存性があり、周囲温度によって測定結果に変動が生じる。これにより安定した角度検出を行うことが出来ない。
【００１５】
図３は、本発明にかかる光学式測距装置の第２実施形態を示しており、特に図２に示した水平垂直二方向の角度検出を行うために好適な光学式角度検出装置を提供している。
【００１６】
図示するように本光学式角度検出装置は、基本的に１個の光学測距ユニット１と光軸方位切換部６と制御部（図示せず）とで構成されている。光学測距ユニット１は樹脂成形品などからなるフレーム１４で構成されており、これと一体的に投光部２及び受光部３が取り付けられている。投光部２と受光部３は基線長Ｂだけ互いに離間している。投光部２の前面には投光レンズ２２が装着されており、投光部２から発した光束を第１の光軸方位に指向する。一方受光部３の前面には受光レンズ３２が装着されており、第１の光軸方位にある測定点から反射した光束を集光する。フレーム１４は基線長Ｂの方向に延在しており、両端に一対の案内ピン１５，１５が植設されている。なお図示しないが、このフレーム１４は本光学式角度検出装置が装着される本体側に固定されている。
【００１７】
一方光軸方位切換部６はレンズ部材６１と駆動部材とで構成されている。駆動部材は電磁アクチュエータなどからなり、その出力部である駆動ピン６９ａのみが図示されている。レンズ部材６１はモールド成形品などからなり、基本的に長手形状をしている。長手形状の両端にはガイド部６６が形成されている。このガイド部６６は光学測距ユニット１側の案内ピン１５に装着される。この結果レンズ部材６１は基線長Ｂと平行な方向に移動可能である。なお移動量を規制する為、レンズ部材６１の両端にはストッパ６７がそれぞれ配されている。
【００１８】
レンズ部材６１の中央下部には突起があり、支持部６４によって支持されている。支持部６４はレンズ部材６１の基線長方向位置を微調整可能である。このため支持部６４は返信ピン６Ｓを備えている。
【００１９】
レンズ部材６１の中央上側にある突起は、駆動部材側の駆動ピン６９ａと係合している。駆動ピン６９ａは矢印で示した双方向に稼動し、これに応じてレンズ部材６１は基線長方向に移動する。なおレンズ部材６１の上端面には一対のバネ６８が当接しており、ガタを吸収している。
【００２０】
レンズ部材６１の幅広部には、開口部６２Ｃ，６３Ｃが形成されている。また投光レンズ６２Ｒ，６２Ｌも形成されている。加えて受光レンズ６３Ｒ，６３Ｌもモールドで一体成形されている。
【００２１】
図示の状態でレンズ部材６１は第１位置（中立位置）にある。このとき開口６２Ｃが光学測距ユニット１の投光レンズ２２と整合し、開口６３Ｃが同じく光学測距ユニット１の受光レンズ３２と整合している。したがってレンズ部材６１が第１位置（中立位置）にあるとき、光学測距ユニット１は第１の光軸方位にある測定部位Ａに対応した第１の測距信号を出力する。
【００２２】
次に駆動ピン６９ａを右側に駆動すると、これと連動してレンズ部材６１が中立位置（第１位置）から第２位置（右方位置）に移動してストッパ６７に当接する。このときレンズ部材１上の投光レンズ６２Ｌが光学測距ユニット１側の投光レンズ２２と整合する。この結果光軸が折り曲げられ、元の第１の光軸方位が第２の光軸方位に切換えられる。これと連動してレンズ部材６１上の受光レンズ６３Ｌが光学測距ユニット１側の受光レンズ３２と整合する。この結果第２測定部位Ｂから反射した光が効率よく受光部３に集光される。この様にレンズ部材６１が第２位置（右方位置）にあるとき第１の光軸方位を第２の光軸方位に切換え、光学測距ユニット１は第２の光軸方位にある測定部位Ｂに対応した第２の測距信号を出力する。
【００２３】
逆に駆動ピン６９ａが左方に移動すると、これと連動してレンズ部材６１も左方に移動し、ストッパ６７と度当りした点で位置決めされる。このときレンズ部材６１側の投光レンズ６２Ｒと光学測距ユニット１側の投光レンズ２２が整合する。投光レンズ６２Ｒの光学作用により光軸が折り曲げられ、元の第１の光軸方位は第３の光軸方位に切換えられる。これと連動してレンズ部材６１側の受光レンズ６３Ｒが光学測距ユニット１側の受光レンズ３２と整合する。これにより第３の光軸方位にある第３測定部位Ｃから反射した光束が効率よく受光レンズ６３Ｌ及び３２によって集められ、受光部３に入射する。即ちレンズ部材６１は第１位置（中立位置）と第２位置（右方位置）に加え第３位置（左方位置）にも移動可能であり、レンズ部材６１が第３位置にあるとき第１の光軸方位を第３の光軸方位に切換え、光学測距ユニット１は第３の光軸方位にある測定部位Ｃに対応した第３の測距信号を出力する。図示しない制御部は、第１、第２及び第３の光軸方位と第１、第２及び第３の測定部位Ａ，Ｂ，Ｃまでの距離とに基づき、平面部の二方向の傾斜角を算出する。本実施形態では、レンズ部材６１は、第１位置（中立位置）を間にして、第２位置（右方位置）と第３位置（左方位置）とが移動方向に関して互いに反対側になっている。
【００２４】
図４は、図３に示した第二実施形態にかかる光学式角度検出装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。図示するように、光軸方位切換部６は移動可能に搭載されたレンズ部材６１を備えている。このレンズ部材６１は固定された投光部２が投光する光束の光路及び同じく固定された受光部３が受光する光束の光路に配され、制御部を構成するマイクロコンピュータ７の制御に応じて移動することで光軸を第１の方位、第２の方位及び第３の方位で切換える。以下図４を参照して本光学式角度検出装置の各部分を具体的に説明する。
【００２５】
光学測距ユニットは投光部２及び受光部３からなり、測距部４を介してマイクロコンピュータ７に接続されている。一方光軸方位切換部６はレンズ部材６１、モータ６９ｍ及びドライバ６９ｄで構成されている。ドライバ６９ｄはマイクロコンピュータ７の制御に基づきモータ（電磁アクチュエータ）６９ｍを時計方向と反時計方向とで双方向回動する。モータ６９ｍの回転トルクは駆動ピン６９ａを介してレンズ部材６１に伝達され、測距ユニットの光軸方位を三方向に切換える。
【００２６】
図５は、本発明にかかる光学測距ユニットの全体的な光学構成を示す模式図である。図示する様に、本測距ユニット１は受光部３と投光部２とを備えている。投光部２は例えばＩＲＤからなり、光軸Ｙに沿って対象物に光スポットを投光する。この為に投光レンズ２２を用いている。受光部３は例えばＰＳＤからなり、対象物から反射した光スポットを受光する為、光軸Ｙに直交する基線Ｘ方向に配された受光面を構成し、受光面上における光スポットの受光位置に応じた電気信号を出力する。尚、対象物から反射した光スポットは受光レンズ３２により、受光面上に結像される。ここでＢは基線長を示し、ｆ１は投光レンズ２２の焦点距離を示し、ｆ２は受光レンズ３２の焦点距離を示し、ｌｐは受光面の全長を示し、Ｌは対象物までの距離を示し、ｘは受光面の左端を基準にした光スポットの受光位置を示し、ｘ０は対象物の距離Ｌが無限遠の時に対応する受光位置を示し、Δｘはｘとｘ０との差分を表わしている。ここで、周知の三角測量の原理により、Δｘ＝Ｂ・ｆ２／Ｌとなる。即ち、無限遠に対応した受光位置ｘ０を基準とする実際の光スポット受光位置Δｘは、対象物の距離Ｌに反比例している。換言すると、Δｘを受光部３で検出することにより、対象物までの距離Ｌを求めることができる。尚、図５に示した光学設定例は、基線長Ｂが２５ｍｍで、受光レンズの焦点距離ｆ２が１０ｍｍの場合である。
【００２７】
図６は、本光学測距ユニットの動作説明に供する等価回路図である。ここで、ｌｐは前述した様に受光部３の受光面の全長を示し、ｘは受光面左端からの受光位置を表わし、ＲはＰＳＤ抵抗であり、Ｒ＝ｒ１＋ｒ２で表わされる。ここで、ｒ１は受光位置と出力端子ＯＵＴ１の間に生ずる抵抗を表わし、ｒ２は受光位置と出力端子ＯＵＴ２の間に生ずる抵抗を表わしている。ｒｉは各出力端子に接続されるアンプの入力インピーダンスを表わし、ｉ０は受光部３に生ずる光電流を表わしており、ｉ０＝ｉ１＋ｉ２である。ここで、ｉ１は出力端子ＯＵＴ１から取り出される電流を表わし、ｉ２は出力端子ＯＵＴ２から取り出される電流を表わしている。この場合、測距出力ＡＦＯは、以下の数式１で表わす様に、ｉ１とｉ２の電流比として出力される。但し、数式１はｘ大で測距出力大となる方向に各出力電流を設定した場合である。
【数１】
2007085760.tif 000003
ｉ１とｉ２の関係は受光位置と入力インピーダンスｒｉに反比例し、又抵抗ｒ１は受光位置ｘに比例すると仮定すると、以下の数式２が得られる。
【数２】
2007085760.tif 000004
今、Ｒがｒｉに比べてはるかに大きいとすると、以下の数式３が得られ、結局測距出力ＡＦＯは１／ｌｐの傾きを持つことになる。
【数３】
2007085760.tif 000005
【００２８】
ここで、光学系との関係について表わすと、以下の数式４及び数式５が与えられる。
【数４】
2007085760.tif 000006
【数５】
2007085760.tif 000007
尚、前述した様に、ｘ０は無限遠に対応する受光位置を表わし、Δｘはｘ０を基準とした場合の受光位置ｘの移動量を表わし、Ｂは基線長を表わし、ｆ２は受光レンズの焦点距離を表わし、Ｌは対象物までの距離を表わしている。
【００２９】
ここで、数式４及び数式５を数式３に代入すると、以下の数式６が得られる。
【数６】
2007085760.tif 000008
数式６から明らかな様に、測距出力ＡＦＯはｘ０を設定点とし、傾きＢ・ｆ２／ｌｐで、１／Ｌに比例することとなる。尚、数式６で受光位置ｘは受光スポットの重心を示している。実際の測距では受光スポットが受光面上にあることが条件であり、この為ｘが取り得る値は受光面の両端より受光スポットの半径分だけ内側にあることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明にかかる光学式角度検出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】参考例にかかる光学式角度検出装置を示す斜視図である。
【図３】本発明にかかる光学式角度検出装置の実施形態を示す模式的な分解斜視図である。
【図４】本発明にかかる光学式角度検出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかる光学式角度検出装置に組み込まれる光学測距ユニットの光学構成を示す幾何光学図である。
【図６】光学測距ユニットの動作説明に供する回路図である。
【図７】従来の光学式角度検出装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・光学測距ユニット、２・・・投光部、３・・・受光部、６・・・光軸方位切換部、７・・・マイクロコンピュータ（制御部）、６１・・・レンズ部材、６９ｍ・・・モータ（駆動部材）、１０・・・プロジェクタ、２０・・・スクリーン
【図１】
2007085760.tif 000009
【図２】
2007085760.tif 000010
【図３】
2007085760.tif 000011
【図４】
2007085760.tif 000012
【図５】
2007085760.tif 000013
【図６】
2007085760.tif 000014
【図７】
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