JP2005061925A - 傾斜角度検出装置及び傾斜角度検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーンの傾斜角度を精度良く検出する。
【解決手段】 水平チャート生成部２６、垂直チャート生成部２７は、それぞれ、明暗部が等間隔に連続して並んだ８つのチャート＃０〜＃７を生成する。各チャート＃０〜＃７の各パターンは、少しずつシフトされている。各チャート＃０〜＃７は、順次、スクリーン２に投射され、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ、測距センサ３１Ａ，３１Ｂから、計測の結果、得られたセンサデータを取得し、平均位相差を求め、求めた平均位相差に基づいて、スクリーン２上の２つの測距点までの距離を求め、測距センサ３１Ａ，３１Ｂの中心線と垂直な仮想スクリーンとスクリーン２との角度を求める。プロジェクタ制御部１３は、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ求めた角度を、スクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶに読み替えて、台形補正部２２に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、傾斜角度検出装置及び傾斜角度検出方法に関するものである。

自動焦点カメラ等には、被写体までの距離を計測する測距センサが備えられている。また、このような測距センサとして、パッシブ方式のものがある（例えば、特許文献１参照）。かかるパッシブ方式の測距センサは、図２２に示すように、１対のレンズ５１ａ、５１ｂと、光センサアレイ５２ａ，５２ｂと、を備える。

レンズ５１ａとレンズ５１ｂとは、間隔ｂをもって配置される。Ｃ1，Ｃ2は、レンズ５１ａ，５１ｂのそれぞれの中心線である。中心線Ｃ1，Ｃ2は、レンズ５１ａ，５１ｂに対して無限大の位置に存在する被写体５３からの光線と一致し、互いに平行である。光センサアレイ５２ａ，５２ｂは、この中心線Ｃ1，Ｃ2に対して、それぞれ、垂直になるように配置される。

光センサアレイ５２ａ，５２ｂには、それぞれ、被写体５３の映像データ列Ｌ０、Ｒ０が形成される。このような測距センサにおいて、レンズ５１ａ，５１ｂから被写体５３までの距離Ｌは、次の数２によって求められる。

被写体５３がレンズ５１ａ，５１ｂに対して無限大の位置よりも近い位置に配置されると、位相差（ｘ１＋ｘ２）が生じる。
測距センサは、例えば、光センサアレイ５２ｂ上のデータ列Ｒ１をシフトしつつ、光センサアレイ５２ａのデータ列Ｌ１とデータ列Ｒ１との相関値を求める。そして、相関値が極大となる中心線Ｃ１，Ｃ２からのずれ（シフト）量が位相差（ｘ１＋ｘ２）になる。

このような測距センサをプロジェクタに適用して、プロジェクタから投影光が投射される投影面としてのスクリーンの傾斜角度を求めることもできる。プロジェクタでは、スクリーンの傾斜角度によって、スクリーン上に結像した投影像が歪んでしまうため、プロジェクタの投影光の光軸に対するスクリーンの傾斜角度がこの投影像の補正に必要になってくる。

このようなスクリーンの傾斜角度を求めるには、プロジェクタに前記測距センサを備え、プロジェクタが、明暗部が並んだチャート光をスクリーンに投射して、前記測距センサが、投射されたチャートの２つの測距ウィンドウからの反射光を受光する。そして、プロジェクタは、２つの測距ウィンドウからの反射光を受光した場合のそれぞれの位相差を計測し、得られたそれぞれの位相差に基づいて、スクリーン面上の複数の測距点までの距離を計測する。スクリーン面上の複数の測距点までの測距データが得られれば、この複数の測距データに基づいて、スクリーンの傾斜角度を求めることができる。
特開２００３−０５７５３１号公報（第２頁、第３頁、図３）

しかし、このような測距センサを用いた傾斜角度検出装置では、スクリーン面上の複数の測距点までの距離を計測しても、チャートの投影位置が少しずれただけでも、検出される距離が変化し、この検出された距離に基づいてスクリーン面の傾斜角度を求めても十分な精度を得ることができない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、投影面の傾斜角度を精度良く検出することが可能な傾斜角度検出装置及び傾斜角度検出方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る傾斜角度検出装置は、
投影光を投射する投影面の、前記投影光の光軸に垂直の理想投影面に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出装置において、
明暗部が等間隔となるように連続して並べられたパターンの等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画するチャート描画部と、
中心線を中心に複数の受光部を間隔をもって配置し、前記投影面に描画された前記等間隔連続模様チャートの反射光を前記複数の受光部で順次、受光するセンサ部と、
前記センサ部が平行光を受光したときの前記受光部上の結像位置と前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの前記受光部上の結像位置との各ずれ量の和を位相差として、前記センサ部が順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求め、求めた平均距離に基づいて前記投影面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、を備えたものである。

前記傾斜角度取得部は、前記センサ部が順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、平均位相差を求め、求めた平均位相差に基づいて前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求めるように構成されたものであってもよい。

前記傾斜角度取得部は、前記センサ部の中心線に対して角度θwをもって左右に位置する投影面上の２つの測距ウィンドウ内の測距点までのそれぞれの平均距離Ｌと平均距離Ｒとに基づいて数３を演算することによって前記投影面の傾斜角度θsを取得するように構成されたものであってもよい。

前記チャート描画部は、前記チャートの投影光のパターンを、４以上の２の倍数の回数だけシフトして、順次、前記投影面に投射して前記チャートを描画するように構成されたものであってもよい。

前記チャート描画部は、前記明暗部のピッチを３６０度として、シフトする角度を９０度刻みの４つの値の組を少なくとも２つ選択して、前記チャートの投影光のパターンを前記角度だけシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記チャートを描画するように構成されたものであってもよい。

前記チャート描画部は、
前記等間隔連続模様チャートを前記投影面に投射する前に、前記センサ部の各受光部が受光したときのセンサデータの相関を示す相関関数値の極大値が１つのみとなるように所定範囲にのみ明暗部が並べられた不連続チャートの投影光を前記投影面に投射し、
前記傾斜角度取得部は、前記不連続チャートからの反射光を受光したときのセンサデータを前記センサ部から取得して前記相関関数値の極大値を求め、求めた極大値に基づいて前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの平均位相差が特定されるように前記平均位相差の検索範囲を設定して、前記平均位相差を求めるように構成されたものであってもよい。

前記チャート描画部は、前記等間隔連続模様チャートを前記投影面に投射する前に、前記センサ部の各受光部が受光したときのセンサデータの相関を示す相関関数値の極大値が、前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの相関関数値の極大値の少なくとも２倍となるように明暗部の間隔を設定した倍ピッチ等間隔連続模様チャートの投影光を前記投影面に投射し、
前記傾斜角度取得部は、前記倍ピッチ等間隔連続模様チャートからの反射光を受光したときのセンサデータを前記センサ部から取得して前記相関関数値の極大値を求め、求めた極大値に基づいて前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの平均位相差が特定されるように前記平均位相差の検索範囲を設定して、前記平均位相差を求めるように構成されたものであってもよい。

前記チャート描画部は、前記等間隔連続模様チャートとして、前記明暗部の明度を調整した等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画するように構成されたものであってもよい。

本発明の第２の観点に係る傾斜角度検出方法は、
投影光を投射する投影面の前記投影光の光軸に垂直の理想投影面に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出方法であって、
明暗部が等間隔となるように連続して並べられたパターンの等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画する描画ステップと、
前記投影面に描画された前記等間隔連続模様チャートからの反射光を、間隔を持って配置された複数の受光部で、順次、受光する受光ステップと、
平行光を受光したときの平行光線の前記受光部上の位置と前記チャートからの反射光を受光したときの反射光線の前記受光部上の位置との各ずれ量の和を位相差として、順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求め、求めた平均距離に基づいて前記投影面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得ステップと、を備えたものである。

本発明によれば、投影面の傾斜角度を精度良く検出することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る傾斜角度検出装置を図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、傾斜角度検出装置をプロジェクタに適用した場合について説明する。
（実施形態１）

実施形態１に係るプロジェクタの構成を図１に示す。
実施形態１に係るプロジェクタ１は、プロジェクタ描画部１１と、位相差角度センサ１２Ａ，１２Ｂと、プロジェクタ制御部１３と、を備える。

プロジェクタ描画部１１は、チャート又は入力された映像信号に基づく投影像をスクリーン２に投射するものであり、スケーラ２１と、台形補正部２２と、信号選択部２３と、投影光変換デバイス２４と、光学機構部２５と、水平チャート生成部２６と、垂直チャート生成部２７と、を備えて構成される。

スケーラ２１は、入力された映像信号の解像度を調整するものである。
台形補正部２２は、スケーラ２１が解像度を補正した映像信号に対して、台形補正を行うものである。

台形補正部２２は、スクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶに基づいて、スクリーン２に投影された補正前の投影像の内側に、補正後の投影像の位置及び形状を設定し、時間連続的に映像信号を射影変換することにより、台形補正を行う。傾斜角度θＨは、投影光の光軸に対し、スクリーン２の水平方向の傾斜角度であり、傾斜角度θＶは、スクリーン２の垂直方向の傾斜角度である。

この台形補正について説明する。
図２（１）に示すような四角形ａｂｃｄの映像の映像信号が供給されて、スクリーン２が投影光の光軸に対して傾斜角度θＨ，θＶだけ傾斜しているため、スクリーン２上の投影像が、図２（２）に示すような四角形ａ’ｂ’ｃ’ｄ’になったものとする。台形補正部２２は、四角形ａ’ｂ’ｃ’ｄ’の中に配置されるように、四角形ｐ’ｑ’ｒ’ｓ’を切り取る。台形補正部２２は、四角形ｐ’ｑ’ｒ’ｓ’を逆変換して、図２（３）に示すような逆変換像ｐｑｒｓを生成する。この逆変換像ｐｑｒｓをスクリーン２に投影することにより、歪みのない投影像がスクリーン２上に結像する。台形補正部２２は、このような台形補正を行う。

信号選択部２３は、水平チャート生成部２６が生成した水平チャート、垂直チャート生成部２７が生成した垂直チャート及び台形補正部２２が生成した投影像のうちのいずれか１つを選択出力するものである。

投影光変換デバイス２４は、信号選択部２３が選択出力した映像信号を投影光に変換するものである。
光学機構部２５は、スクリーン２に像が結像するようにフォーカス制御を行って、投影光変換デバイス２４が変換した投影光をスクリーン２に投影するものである。

水平チャート生成部２６は、スクリーン２上に投影される図３に示すようなチャート＃０〜＃７を生成するものである。
この水平チャートは、地平面に対して水平方向の複数の測距点までの距離を計測するために投射されるチャートである。

図中、各チャートの白の四角形はチャートの明部を、斜線部分は背景及びチャートの暗部を表している。各チャートの明部の中心からそのとなりの明部の中心までの間隔を１ピッチとする。このチャートピッチは、スクリーン２に投影されたチャート＃０〜＃７の大きさ、測距センサ３１Ａの分解能等に基づいて設定される。また、図中、枠で示される２つの測距ウィンドウは、位相差角度センサ１２Ａが投影像の左右方向に測距を行うエリアを示す。

各チャート＃０〜＃７のパターンは、少しずつシフトされている。このようなチャート＃０〜＃７を、順次、スクリーン２に投射するのは、チャートの誤差成分を打ち消して傾斜角度θＨ、θＶの精度を高めるためである。

この理由について説明する。
各チャートのずれ量（シフト量）は、チャートピッチ（繰返間隔）で表すことができる。各チャートの１ピッチを３６０度として、チャートの数を図３に示すように８個とすると、各チャート＃０〜＃７のずれ量は、均等に配分して、３６０÷８＝４５度となる。

チャート＃０を基準にして各チャートのずれを角度で表すと、チャート＃０〜＃７の各ずれの角度は、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度となる。

図４（１）に示す誤差成分は、図４（２）の誤差成分と図４（３）に示す誤差成分とにほぼ分解される。これは、実験結果として得られたものである。図４（２）に示す誤差成分Ａは、チャートのずれと同じ周期の誤差成分である。また、図４（３）に示す誤差成分Ｂは、チャートのずれの２倍の周期の誤差成分である。
即ち、位相差誤差成分ｅは、次の数４によって表される。

ただし、第１項は誤差成分Ａ、第２項は誤差成分Ｂを示し、θはチャート＃０を基準とするずれの角度、θ₀₁及びθ₀₂はチャート＃０の初期ずれ、ａ及びｂはチャートピッチ及び光学特性などで決定される定数である。
また、数５に示す関係式が成立するようにチャートを選択すると、誤差を小さくすることができる。

ただしｎはチャートの数で４以上の２の倍数、ｋはチャート番号０〜ｎ−１、θｋはチャート＃ｋのチャート＃０を基準としたときのずれの角度である。

このようにチャートを選択すると、ずれの周期と同じ周期で発生する誤差と、半分の周期で発生する誤差との両方を平均することによってチャート＃０〜＃７の誤差が打ち消される。チャート＃０〜＃７の誤差が小さくなれば、傾斜角度θＨ、θＶの精度は高くなる。

図１に戻り、垂直チャート生成部２７は、図３に示すようなスクリーン２上に投影される８つの垂直チャートを生成するものである。
この垂直チャートは、地平面に対して垂直方向の複数の測距点までの距離を計測するときに投射されるチャートである。

位相差角度センサ１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、スクリーン２上の水平方向、垂直方向の測定線上の複数の測距点までの距離を測定し、測定した距離に基づいて、スクリーン２の傾斜角度θＡ、θＢを取得するものである。傾斜角度θＡ，θＢは、ともに図５の角度θsによって表される角度であり、位相差角度センサ１２Ａ，１２Ｂ（測距センサ３１Ａ、３１Ｂ）のスクリーン２の方向の中心線（図２２に示すレンズ５１ａ，５１ｂの各中心から等距離の点を結ぶ線）Ｃ０が垂直に貫く仮想スクリーンと実際のスクリーン２（スクリーン２上の測定点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線）との傾斜角度である。

位相差角度センサ１２Ａは、測距センサ３１Ａと、センサコントローラ３２Ａと、を備え、位相差角度センサ１２Ｂは、測距センサ３１Ｂと、センサコントローラ３２Ｂと、を備える。

測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、スクリーン２上の測距ウィンドウからの反射光を受光するものであり、従来、スクリーン２上の測距点までの距離を計測するために用いられる図２２に示すようなものである。この測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、複数の方向の距離の計測が可能なマルチ測距機能を有する位相差方式のセンサである。

測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、信号選択部２３が水平チャートを選択した場合、図５に示すように、測距センサ３１Ａ，３１Ｂの中心線Ｃ０に対して、角度θwをもって左右に位置するスクリーン２上の２つの測距ウィンドウの中心点Ｐ１，Ｐ２からの反射光を受光する。

図中、Ｓ１で示す面は、測距センサ３１Ａ，３１Ｂの中心線Ｃ０が垂直に貫く仮想スクリーン面であり、θsがこの仮想スクリーン面に対するスクリーン２の傾斜角度である。Ｒ，Ｌは、それぞれ、プロジェクタ１と測距ウィンドウ内の測距点Ｐ１，Ｐ２との間の距離を示す。また、角度θwは、測距センサ３１Ａ，３１Ｂの中心線Ｃ０と測距点Ｐ１、Ｐ２とのそれぞれの間の角度を示し、角度θNは、図３に示す各測距ウィンドウ幅に対応した角度を示す。

測距センサ３１Ａで考えると、測距センサ３１Ａが、スクリーン２上の右側測距ウィンドウの中心点Ｐ１からの反射光を受光すると、図３に示す右側測距ウィンドウ内のチャートの像が図２２に示す光センサアレイ５２ａ、５２ｂ上に形成される。

測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、図６（１）に示すように、投影レンズ２８の近傍に、それぞれの中心線（２つの光センサアレイ５２ａ，５２ｂの中心点を結ぶ線）Ｃa，Ｃbが直交するように配置される。

尚、図６（２）に示すように、測距センサ３１Ａ，３１Ｂのプロジェクタ１の投影光の光軸に対する仰角をθpとする。但し、仰角θpは、正の値だけでなく、負の値であってもよいし、また、０であってもよい。

仰角θpがゼロである場合は投影レンズ２８の光軸と測距センサ３１Ａ，３１Ｂの中心線Ｃ０とが平行になり、図５に示すＳ１が投影レンズ２８の光軸に垂直な理想スクリーン面となる。即ち、投影レンズ２８の理想スクリーン面と測距センサ３１Ａ，３１Ｂの仮想スクリーン面とが一致する。しかし、仰角θpがゼロでない場合、投影レンズ２８の理想スクリーン面と測距センサ３１Ａ，３１Ｂの仮想スクリーン面とは一致しなくなる。
測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ、受光した光をセンサデータとしてセンサコントローラ３２Ａ，３２Ｂに供給する。

センサコントローラ３２Ａは、水平チャート生成部２６、信号選択部２３、測距センサ３１Ａを制御して、傾斜角度θＡを取得するものである。センサコントローラ３２Ｂは、垂直チャート生成部２７、信号選択部２３、測距センサ３１Ｂを制御して、傾斜角度θＢを取得するものである。

センサコントローラ３２Ａが傾斜角度θＡを取得する場合、センサコントローラ３２Ａは、信号選択部２３に水平チャート＃０〜＃７を、順次、描画させるための水平チャート描画指示を出力する。そして、センサコントローラ３２Ａは、測距センサ３１Ａにセンサ動作を行うようにセンサ制御信号を測距センサ３１Ａに出力し、測距センサ３１Ａから、チャート＃０〜＃７からの反射光を受光した場合の８つのセンサデータを取得する。

センサコントローラ３２Ａは、各センサデータに基づいて、測距センサ３１Ａの図２２に示すような２つの左右の光センサアレイ５２ａ，５２ｂの２つのデータ列の相関値を求め、その極大値を求めることによって各位相差を求める。センサコントローラ３２Ａは、８つの位相差を平均して平均位相差を求め、求めた平均位相差に基づいて点Ｐ１，Ｐ２までの平均距離を求める。

測距点までの距離は、平均位相差から、次の数６を用いて求められる。

さらに、センサコントローラ３２Ａは、図５に示すように、仮想スクリーン面と実際のスクリーン２との角度θsを、数７を用いて求める。

センサコントローラ３２Ａは、求めた角度θsを、傾斜角度θＡとして、プロジェクタ制御部１３に供給する。

センサコントローラ３２Ｂも、センサコントローラ３２Ａと同様に、傾斜角度θＢを取得する場合、信号選択部２３に垂直チャート＃０〜＃７を、順次、描画させるための垂直チャート描画指示を出力する。そして、センサコントローラ３２Ｂは、８つのセンサデータを測距センサ３１Ｂから取得し、センサコントローラ３２Ａと同様に、角度θsを求める。センサコントローラ３２Ｂは、求めた角度θsを傾斜角度θＢとして、プロジェクタ制御部１３に供給する。

プロジェクタ制御部１３は、プロジェクタ１を制御するとともに、それぞれ、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂから供給された傾斜角度θＡ，θＢに基づいて傾斜角度θＨ、θＶを求めるものである。プロジェクタ制御部１３は、傾斜角度θＨ、θＶを求める場合、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂに、それぞれ、センサ動作の開始命令を出力する。

傾斜角度θＨ、θＶは、次の数８に示す関係式に従って、傾斜角度θＡ，θＢを読み替えることによって求められる。

そして、プロジェクタ制御部１３は、求めたスクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶを台形補正部２２に供給する。

次に実施形態１に係るプロジェクタ１の動作を説明する。
プロジェクタ制御部１３は、スクリーン２の傾斜角度θＨ、θＶを求める場合、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂに、それぞれ、センサ動作の開始命令を送信する。

センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂがプロジェクタ制御部１３からセンサ動作の開始命令を受信すると、位相差角度センサ１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、傾斜角度θＡ，θＢを求める処理を実行する。

まず、センサコントローラ３２Ａは、図７に示すフローチャートに基づいて傾斜角度θＡを取得する。

センサコントローラ３２Ａは、点Ｐ２，Ｐ１までの距離を計測したときの各位相差をそれぞれ、ＢＬ、ＢＲとして、位相差ＢＬ、ＢＲのそれぞれの合計値ＳＬ，ＳＲに０をセットする（ステップＳ１１）。

センサコントローラ３２Ａは、カウント数ｎに０をセットする（ステップＳ１２）。このカウント数ｎは、スクリーン２上のチャートまでの距離を測距する回数を示すものである。

センサコントローラ３２Ａは、チャート＃ｎを投影するように、信号選択部２３に水平チャート描画指示を出力する（ステップＳ１３）。信号選択部２３は、センサコントローラ３２Ａからの指令を受信して、水平チャート生成部２６が生成したチャート＃ｎを選択出力する。

投影光変換デバイス２４は、信号選択部２３が選択出力したチャート＃ｎをチャート投影光に変換する。
光学機構部２５は、フォーカス制御等を行う。投影光変換デバイス２４が変換したチャート＃ｎのチャート投影光は、スクリーン２に向けて投影される。

センサコントローラ３２Ａは、測距を行うように、測距センサ３１Ａを制御する（ステップＳ１４）。測距センサ３１Ａは、計測した測距点Ｐ２、Ｐ１までのそれぞれの距離Ｌ，Ｒを計測し、そのセンサデータをセンサコントローラ３２Ａに供給する。

センサコントローラ３２Ａは、距離Ｌ，Ｒを測距センサ３１Ａから取得する（ステップＳ１５）。

センサコントローラ３２Ａは、取得した距離Ｌ，Ｒに基づいて、それぞれ、位相差ＢＬ，ＢＲを算出する（ステップＳ１６）。

センサコントローラ３２Ａは、位相差合計値ＳＬ，ＳＲに、それぞれ、位相差ＢＬ，ＢＲを加算し、加算した値を新たな位相差合計値ＳＬ，ＳＲとして保持する（ステップＳ１７）。

センサコントローラ３２Ａは、カウント数ｎを１つだけインクリメントする（ステップＳ１８）。
センサコントローラ３２Ａは、カウント数ｎが８未満（ｎ＜８）であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。

カウント数ｎが８未満であると判定した場合（ステップＳ１９においてＹｅｓ）、センサコントローラ３２Ａは、ステップＳ１３〜Ｓ１８の処理を、再度、実行する。
センサコントローラ３２ＡがステップＳ１３〜Ｓ１８の処理を、順次、実行することにより、カウント数ｎが８になると、センサコントローラ３２Ａは、カウント数ｎが８未満ではないと判定する（ステップＳ１９においてＮｏ）。

カウント数ｎが８未満ではないと判定すると、センサコントローラ３２Ａは、それぞれ、位相差合計値ＳＬ，ＳＲを８で割って、その商として、平均位相差ＡＬ，ＡＲを求める（ステップＳ２０）。

センサコントローラ３２Ａは、数６に従って、距離Ｌ，Ｒを求める（ステップＳ２１）。

センサコントローラ３２Ａは、数７に従って、角度θsを求める（ステップＳ２２）。
センサコントローラ３２Ａは、求めた角度θsを傾斜角度θＡとして、プロジェクタ制御部１３に供給し、この処理を終了させる。

センサコントローラ３２Ｂも、センサコントローラ３２Ａと同様の処理を実行する。即ち、センサコントローラ３２Ｂは、信号選択部２３を制御して、測距センサ３１Ｂを制御して、測距センサ３１Ｂから得られたセンサデータに基づいて、角度θsを求める。そして、センサコントローラ３２Ｂは、角度θsを傾斜角度θＢとして、プロジェクタ制御部１３に供給する。

プロジェクタ制御部１３は、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂからそれぞれ供給された傾斜角度θＡ，θＢを、数８に示す関係式に従って、傾斜角度θＨ，θＶへの読み替えを行う。

プロジェクタ制御部１３が求めた傾斜角度θＨ，θＶは、チャート＃０〜＃７までの距離を計測して、平均位相差に基づいて求められた値なので、誤差ｅの平均値はほぼゼロになる。従って、傾斜角度θＨ，θＶの精度は高くなる。

プロジェクタ制御部１３は、プロジェクタ描画部１１の台形補正部２２に、スクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶを供給する。

台形補正部２２は、このスクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶに基づいて台形補正を行う。信号選択部２３が台形補正部２２の出力信号を選択すると、投影光変換デバイス２４は、台形補正部２２によって補正された映像信号を投影光に変換し、光学機構部２５を介してスクリーン２に投影する。スクリーン２には、精度良く補正された投影像が結像する。

以上説明したように、本実施形態１によれば、スクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶを取得する場合、投影光変換デバイス２４は、水平チャート生成部２６、垂直チャート生成部２７が生成した８つのチャートを、それぞれ、スクリーン２に投射する。センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、測距センサ３１Ａ，３１Ｂからのセンサデータに基づいて、平均位相差を求め、求めた平均位相差に基づいてスクリーン２上の測距ウィンドウの測距点Ｐ１，Ｐ２までの距離を求めるようにした。

従って、求めた平均位相差の位相差誤差成分は、打ち消されてゼロになり、精度よく測距点Ｐ１，Ｐ２までの距離を計測することができる。また、このようにして求めた距離に基づいて、高精度のスクリーン２の傾斜角度θＨ，θＶを得ることができる。

尚、実際のチャートはプロジェクタ１で投影されるため、画素の大きさの関係で、チャート＃０を基準とした各チャートのずれの選択に制約を受ける場合がある。つまり、ＬＣＤやＤＭＤ（Digital Micromirror Device；商標）を利用したデジタルプロジェクタでは、チャートは画素単位でしか表示できないので、４５度刻みでずらすことが出来ない場合がある。

この場合、チャート＃０を基準として、各チャートのずれに８つの４５度刻みの値を採用する替わりに、９０度刻みの４つの値の組を２つ選択するようにすると精度が高くなる。

例えば、チャート＃０を基準としてチャート＃０〜＃７の各チャートのずれ量を０度、３０度、９０度、１２０度、１８０度、２１０度、２７０度、３００度の８つにする。
このようにチャートのずれ量を設定することは、０度、９０度、１８０度、２１０度の組と、３０度、１２０度、２１０度、３００度との２つの組を設けたことを意味する。

また、チャートの数を６個にしてもよい。チャートの数が６個の場合、チャート＃０〜＃５として、チャート＃０を基準とする各チャートのずれ量を０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度とする。

即ち、数４を一般化すると、誤差ｅkは、次の数９によって表わされる。

この誤差ｅkが数５に示す関係になるように、チャート＃０〜＃ｎ−１のずれ量を設定すると、平均位相差誤差Ｅは、次の数１０に示すようにゼロになる。即ち、誤差ｅkを平均することにより誤差は打ち消される。

図８は、チャート＃０〜＃７のずれ量を、それぞれ、０度、３０度、９０度、１２０度、１８０度、２１０度、２７０度、３００度となるように設定した場合の誤差成分を示す図である。図８に示すように、このように各チャートのずれ量を設定した場合も誤差は打ち消される。

図９は、チャート＃０〜＃５のずれ量を、それぞれ、０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度となるように設定した場合の誤差成分を示す図である。いずれも誤差ｅkを平均することにより誤差Ｅがゼロになることが分かる。尚、チャート数が６個の場合、チャート数が８個の場合より、精度は多少劣るものの、十分に高い精度の距離を計測することができる。

また、プロジェクタ１がズーム機構を有し、そのズーム可変範囲が広い場合、それによるチャートピッチの変動を小さく抑えなければならない。チャートはプロジェクタ１の投影光で投影しているので、ズームの影響でピッチが変わるが、測距センサ３１Ａ，３１Ｂはプロジェクタ１の光学系とは独立しているのでズームの影響を受けない。このときも同様に、９０度刻みの４つの値の組を２つ選択するようにすると精度が高くなる。
（実施形態２）

実施形態２に係るプロジェクタは、等間隔連続模様チャートに起因する誤測距を防止するため、プレ測距を行うようにしたものである。

まず、誤測距の発生について説明する。
例えば、測距センサ３１Ａ，３１Ｂが計測した結果の位相差と距離とが図１０に示すような対応関係であるとする。

測距範囲が０．６〜６メートルである場合、この測距範囲を位相差の検索範囲に対応させると、位相差の検索範囲は１６〜３０ビットとなる。

測距センサ３１Ａ，３１Ｂが、図２２に示す光センサアレイ５２ｂ上のデータ列Ｒ１をシフトしつつ、光センサアレイ５２ａのデータ列Ｌ１とデータ列Ｒ１との相関値を求めると、測距センサ３１Ａ，３１Ｂが求めた相関関数値は、図１１（１）に示すように、各チャートのピッチと同じ間隔で極大値を有する。この相関関数値は、測距センサ３１Ａ，３１Ｂがそれぞれ備える２つの光センサアレイ５２ａ，５２ｂのデータ列の相関をとることによって得られた値である。極大値が周期的に現れるのは、測距センサ３１Ａ，３１Ｂが受光したチャート＃０〜＃７が等間隔連続縞模様を有しているためである。

尚、Ｆは遠側限界位相差であって１６ビット、Ｎは近側限界位相差であって３０ビットとなる。この位相差検索範囲内で相関関数値が極大になる位相差が検索される。

前述のように、図３に示すチャート＃０〜＃７の各ピッチは、スクリーン２に投影されたチャート＃０〜＃７の大きさ、測距センサ３１Ａ，３１Ｂの分解能との関係等で設定される。１ピッチがセンサ画素換算１０ビット幅の等間隔連続縞模様チャートを用いて測距する場合、相関関数の極大値は、１０ビット毎に存在する。

図１１（１）に示すように、検索範囲として１６〜３０ビットの範囲内において、位相差１８ビットに相関関数値の極大値Ａが存在したとしても、１０ビット離れた位相差２８ビットにも、相関関数値の極大値Ｂが存在する場合がある。この場合、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、極大値Ａと極大値Ｂのうちの大きい方に対応する位相差が正しい値と判別する。極大値Ａと極大値Ｂの大小関係は、チャートと測距センサ３１Ａ，３１Ｂとの画素の僅かな位置関係などにより決定され、必ずしも真の距離に対応するとは限られない。

このように、検索範囲において、極大値Ａと極大値Ｂとが存在すると、誤測距の原因となる。例えば、図１１（２）に示すように、極大値Ａが極大値Ｂよりもわずかに大きければ、真の距離が０．６４メートルであったとしても、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、距離は２．５３メートルであると判別する場合がある。

また、図１１（３）に示すように、極大値Ｂが極大値Ａよりも大きければ、真の距離が２．５３メートルであったとしても、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、距離は０．６４メートルであると判別する場合がある。

実施形態２に係るプロジェクタ１は、このような誤測距を防止するため、実施形態１において説明した本測距の前に、不連続のチャートを一度表示させてプレ測距を行う。
即ち、実施形態２に係るプロジェクタ１の水平チャート生成部２６は、プレ測距用のチャートとして、図１２に示すような３本チャートを生成する。この３本チャートは、左右方向に、それぞれ、３つの明部からなる不連続チャートである。垂直チャート生成部２７も、プレ測距用のチャートとして、同様の３本チャートを生成する。

投影光変換デバイス２４は、水平チャート生成部２６が生成した３本チャートをスクリーン２に投射し、測距センサ３１Ａ，３１Ｂは、チャートの反射光を受光する。このようなプレ測距が行われると、相関関数の極大値は、図１３に示すように、１つのみとなる。

センサコントローラ３２Ａは、プレ測距によって得られた位相差を、本測距のときの参考値として採用する。即ち、センサコントローラ３２Ａは、本測距時において、相関関数値の極大点が１つとなり、かつ、プレ測距時に誤差が生じても確実に極大点を捉えることができるような検索範囲を、この位相差に基づいて設定する。センサコントローラ３２Ａは、本測距を行い、このように設定した検索範囲内において相関関数が極大となる位相差を取得して傾斜角度θＡを求める。

センサコントローラ３２Ｂも、センサコントローラ３２Ａと同様に、垂直方向のプレ測距を行い、プレ測距によって得られた位相差に基づいて検索範囲を設定する。そして、センサコントローラ３２Ｂは、本測距を行うときに、このように設定した検索範囲内において相関関数が極大となる位相差を取得して傾斜角度θＢを求める。

次に実施形態２に係るプロジェクタ１の動作を説明する。
プロジェクタ制御部１３が、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂに、それぞれ、センサ動作の開始命令を送信すると、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、測距制御を行う。まず、センサコントローラ３２Ａは、図１４に示すフローチャートに従って、測距制御を行う。

センサコントローラ３２Ａは、水平チャート生成部２６と信号選択部２３とに水平チャート描画の指示を行い、測距センサ３１Ａにプレ測距を行うように指示する（ステップＳ３１）。

水平チャート生成部２６は、水平チャート描画の指示に従って、図１２に示すようなプレ測距用の３本チャートを生成し、信号選択部２３は、この指示に従って、水平チャート生成部２６が生成した３本チャートを選択出力する。
投影光変換デバイス２４は、この３本チャートの投影光をスクリーン２に投射し、測距センサ３１Ａは、この反射光を受光する。

センサコントローラ３２Ａは、測距センサ３１Ａが測距を行った結果のセンサデータを取得し、取得したセンサデータに基づいて相関関数値を求めることにより、プレ測距を行ったときの位相差を算出する（ステップＳ３２）。

センサコントローラ３２Ａは、算出した位相差に基づいて、本測距を行った場合の検索範囲を設定する（ステップＳ３３）。

センサコントローラ３２Ａは、このように検索範囲を設定すると、実施形態１と同様に、本測距を行って平均位相差を求め（ステップＳ３４〜ステップＳ４３）、求めた平均位相差に基づいて距離Ｌ、Ｒを求める（ステップＳ４４）。そして、センサコントローラ３２Ａは、求めた距離Ｌ、Ｒに基づいて角度θsを求める（ステップＳ４５）。
センサコントローラ３２Ｂも、センサコントローラ３２Ａと同様に測距制御を行い、角度θsを求める。

このプロジェクタ１の動作を、さらに具体的に説明する。
プレ測距を行うことにより、図１５（１）に示すように、相関関数値の極大値が位相差１８ビットのときに存在するものとする。前述のように、プレ測距の場合、極大値は、この位相差１８ビットのときの１つのみとなる。

センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、この相関関数値が極大となる位相差１８ビットを中心位相差Ｇとして、検索範囲を設定する。検索範囲は、本測距を行う場合に極大値が１つとなり、プレ測距にて誤差が生じても確実に極大値を捉えることができるように設定され、プレ測距を行わない場合よりも狭くなる。センサコントローラ３２Ａは、この検索範囲を、例えば、図１５（２）に示すように、Ｇ±４とする（ステップＳ３３の処理）。

プロジェクタ１がこのように検索範囲を設定して本測距を行った結果、この検索範囲において、位相差１８ビットで相関関数値が極大になったものとする。この場合、極大値Ｂが極大値Ａよりも大きくても、センサコントローラ３２Ａは、位相差１８ビットのときの距離２．５３メートルが正しい計測結果であると判別する。

一方、図１６（１）に示すように、プレ測距を行うことにより、位相差２８ビットのときに相関関数値の極大値が存在するものとする。プレ測距の場合の極大値は、位相差２８ビットのときのこの１つのみとなる。

センサコントローラ３２Ａは、この相関関数値が極大となる位相差２８ビットを中心位相差Ｇとして、例えば、Ｇ±４を検索範囲として設定する（ステップＳ３３の処理）。

本測距を行った結果、この検索範囲において、位相差２８ビットで相関関数値が極大になったものとする。この場合、極大値Ａが極大値Ｂよりも大きくても、センサコントローラ３２Ａは、位相差２８ビットのときの距離０．６４メートルが正しい計測結果であると判別する。

このように等間隔連続縞模様チャートを用いて本測距を行った場合に、相関関数値の極大点が位相差１８ビットと２８ビットとに存在したとしても、プレ測距の計測結果に基づいて検索範囲を設定することにより、誤測距が防止される。

以上説明したように、本実施形態２によれば、チャート＃０〜＃７を用いて本測距を行う前に、３本チャートを用いてプレ測距を行い、測距の結果、得られたセンサデータに基づいて、極大点が１つのみとなるように検索範囲を設定するようにした。従って、検索範囲がプレ測距を行わない場合よりも狭くなり、誤測距を防止することができる。

尚、図１７（１）及び（２）に示すように、検索範囲Ｇ±４ビットと、必要とされる測距性能範囲の０．６〜６メートルから決定される検索範囲１６〜３０ビットとの論理積を位相差検索範囲とすることもできる。このようにすることにより、検索範囲をさらに狭めることが出来、より確実に誤測距を防止することができる。

また、３本チャートのような不連続チャートを用いる代わりに、図１８に示すように、図３に示す等間隔連続縞模様チャートの２倍のピッチの等間隔連続縞模様チャートを用いてプレ測距を行うように構成されることもできる。

この場合、本来の位相差に２倍のピッチ分のセンサ画素数を加えた値または引いた値が、検索範囲に入らないことが条件である。図１９（１）及び（２）に示すように、チャートピッチは、図３に示すチャート＃０〜＃７の２倍になるので、そのセンサ画素換算で２０ドットになる。従って、相関関数値の極大点は２０ドット毎に存在する。

図１９（１）に示すように、相関関数値が１８ビットのときに極大になったとすると、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、Ｇ＝１８ビットを中心に、例えば、Ｇ±４の範囲を検索範囲として設定する。

また、図１９（２）に示すように、相関関数値が２８ビットのときに極大になったとすると、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、Ｇ＝２８ビットを中心にＧ±４の範囲を検索範囲として設定する。

このようにして、プレ測距によって設定された検索範囲内には極大点は１つしか存在しないので誤測距は防止される。このため、不連続チャートの場合と同様、検索範囲をプレ測距を行わない場合よりも狭めることが出来る。
（実施形態３）

実施形態３に係るプロジェクタは、等間隔連続チャートの明暗部の明度を調整することにより、プレ測距を行わずに、誤測距を防止するようにしたものである。

実施形態３に係るプロジェクタ１の水平チャート生成部２６は、図２０に示すようなチャート＃０〜＃７を生成する。このチャート＃０〜＃７は、等間隔連続縞模様を有する。尚、垂直チャート生成部２７も、同様に、このような等間隔連続縞模様チャートを生成する。

図２０に示す等間隔連続チャートは、実線で示す白四角形の明るさと点線で示す白四角形の明るさとを調整して構成されたものである。例えば、実線で示す白四角形の明るさは、１００％とされ、点線で示す白四角形の明るさは、実線で示す白四角形の明るさの８０％とされる。

また、図２０に示すチャート＃０〜＃７は、本来の位相差に２倍のピッチ分のセンサ画素数を加えた値または引いた値が、検索範囲に入らないように構成される。それ以外、このチャートの構成は、図３に示すチャートと同様である。

このようなチャートを用いた場合の相関関数値を図２１に示す。検索範囲内に大きさの異なる極大値が１つずつ存在する。明るさが互いに異なる明部同士によって得られた相関関数の極大値は小さくなる。複数の極大値を比較して、小さい方を無視することにより正しい位相差を検出することができる。

図２１（１）に示す関係の場合、極大値Ｂは、極大値Ａよりも小さい。このため、極大値Ｂは、明るさが互いに異なる明部同士によって得られた相関関数の極大値であることが判別される。センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、この極大値Ｂを無視して１８ビットが正しい位相差であると判別する。

一方、図２１（２）に示す関係の場合場合、極大値Ａは、極大値Ｂよりも小さい。このため、センサコントローラ３２Ａ，３２Ｂは、この極大値Ａを無視して２８ビットが正しい位相差であると判別する。

このようにして、誤測距を防止することができる。また、実施形態３によれば、プレ測距を行う必要がないので、その分、全体の測距時間を短くすることができる。

尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、複数の誤差を含んだ位相差を平均することにより誤差の少ない平均位相差を求め、その平均位相差から距離を求めた。しかし、複数の誤差を含んだ位相差から複数の誤差を含んだ距離を各々算出し、その複数の誤差を含んだ距離を平均することにより誤差の少ない平均距離を求めるようにしても、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、傾斜角度検出装置をプロジェクタに適用した場合について説明した。しかし、傾斜角度検出装置をプロジェクタ以外のもの、例えば、建物の壁等の傾きを検出する場合にも適用することもできる。この場合、建物の壁を投影面として、投影光を壁に向けて投射し、壁の傾斜角度を検出する。

本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 図１に示す台形補正部の動作を示す説明図であり、（１）は、入力映像、（２）は、投影像、（３）は、逆変換像を示す。 図１に示す水平チャート生成部が生成する水平チャートを示す説明図である。 図１に示すセンサコントローラが平均位相差を求めた場合の誤差を示す説明図である。 図１のプロジェクタとスクリーンとの位置関係を示す説明図である。 図１に示すプロジェクタと測距センサの取付位置を示す図であり、（１）は、プロジェクタの前面図、（２）は、プロジェクタの側面図である。 図１の位相差角度センサの動作を示すフローチャートである。 図３に示すチャートのずれ量を変更した場合の図１に示すセンサコントローラが平均位相差を求めた場合の誤差を示す説明図（１）である。 図３に示すチャートのずれ量を変更した場合の図１に示すセンサコントローラが平均位相差を求めた場合の誤差を示す説明図（２）である。 計測される距離と位相差との関係を説明するための説明図である。 本発明の実施形態２において、プレ測距を行わない場合の誤測距を説明するための説明図である。 プレ測距に用いる不連続の３本チャートを示す説明図である。 プレ測距を行った場合の相関関数の極大値を示す説明図である。 本発明の実施形態２に係るプロジェクタの動作を示すフローチャートである。 プレ測距を行った場合の相関関数の極大値と検索範囲との関係を示す説明図（１）である。 プレ測距を行った場合の相関関数の極大値と検索範囲との関係を示す説明図（２）である。 実施形態２の応用例を説明するための説明図である。 プレ測距に用いる２倍ピッチの等間隔連続縞模様チャートを示す説明図である。 図１８に示すチャートを用いてプレ測距を行った場合の相関関数の極大値と検索範囲との関係を示す説明図である。 本発明の実施形態３に係るプロジェクタのチャートを示す説明図である。 図２０に示すプロジェクタにおいて、計測した結果の相関関数の極大値と検索範囲との関係を示す説明図である。 従来の測距センサの動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１・・・プロジェクタ、２・・・スクリーン、１１・・・プロジェクタ描画部、１２Ａ，１２Ｂ・・・位相差角度センサ、１３・・・プロジェクタ制御部、２２・・・台形補正部、２３・・・信号選択部、２４・・・投影光変換デバイス、２５・・・光学機構部、２６・・・水平チャート生成部、２７・・・垂直チャート生成部、３１Ａ，３１Ｂ・・・測距センサ、３２Ａ，３２Ｂ・・・センサコントローラ

Claims (9)

1. 投影光を投射する投影面の、前記投影光の光軸に垂直の理想投影面に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出装置において、
   明暗部が等間隔となるように連続して並べられたパターンの等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画するチャート描画部と、
   中心線を中心に複数の受光部を間隔をもって配置し、前記投影面に描画された前記等間隔連続模様チャートの反射光を前記複数の受光部で順次、受光するセンサ部と、
   前記センサ部が平行光を受光したときの前記受光部上の結像位置と前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの前記受光部上の結像位置との各ずれ量の和を位相差として、前記センサ部が順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求め、求めた平均距離に基づいて前記投影面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、を備えた、
   ことを特徴とする傾斜角度検出装置。
2. 前記傾斜角度取得部は、前記センサ部が順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、平均位相差を求め、求めた平均位相差に基づいて前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求めるように構成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の傾斜角度検出装置。
3. 前記傾斜角度取得部は、前記センサ部の中心線に対して角度θwをもって左右に位置する投影面上の２つの測距ウィンドウ内の測距点までのそれぞれの平均距離Ｌと平均距離Ｒとに基づいて数１を演算することによって前記投影面の傾斜角度θsを取得するように構成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の傾斜角度検出装置。
   

   
4. 前記チャート描画部は、前記チャートの投影光のパターンを、４以上の２の倍数の回数だけシフトして、順次、前記投影面に投射して前記チャートを描画するように構成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の傾斜角度検出装置。
5. 前記チャート描画部は、前記明暗部のピッチを３６０度として、シフトする角度を９０度刻みの４つの値の組を少なくとも２つ選択して、前記チャートの投影光のパターンを前記角度だけシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記チャートを描画するように構成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の傾斜角度検出装置。
6. 前記チャート描画部は、
   前記等間隔連続模様チャートを前記投影面に投射する前に、前記センサ部の各受光部が受光したときのセンサデータの相関を示す相関関数値の極大値が１つのみとなるように所定範囲にのみ明暗部が並べられた不連続チャートの投影光を前記投影面に投射し、
   前記傾斜角度取得部は、前記不連続チャートからの反射光を受光したときのセンサデータを前記センサ部から取得して前記相関関数値の極大値を求め、求めた極大値に基づいて前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの平均位相差が特定されるように前記平均位相差の検索範囲を設定して、前記平均位相差を求めるように構成された、
   ことを特徴とする請求項２に記載の傾斜角度検出装置。
7. 前記チャート描画部は、前記等間隔連続模様チャートを前記投影面に投射する前に、前記センサ部の各受光部が受光したときのセンサデータの相関を示す相関関数値の極大値が、前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの相関関数値の極大値の少なくとも２倍となるように明暗部の間隔を設定した倍ピッチ等間隔連続模様チャートの投影光を前記投影面に投射し、
   前記傾斜角度取得部は、前記倍ピッチ等間隔連続模様チャートからの反射光を受光したときのセンサデータを前記センサ部から取得して前記相関関数値の極大値を求め、求めた極大値に基づいて前記センサ部が等間隔連続チャートの反射光を受光したときの平均位相差が特定されるように前記平均位相差の検索範囲を設定して、前記平均位相差を求めるように構成された、
   ことを特徴とする請求項２に記載の傾斜角度検出装置。
8. 前記チャート描画部は、前記等間隔連続模様チャートとして、前記明暗部の明度を調整した等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画するように構成されたものである、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の傾斜角度検出装置。
9. 投影光を投射する投影面の前記投影光の光軸に垂直の理想投影面に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出方法であって、
   明暗部が等間隔となるように連続して並べられたパターンの等間隔連続模様チャートの投影光を、前記パターンをシフトしつつ、順次、前記投影面に投射して前記等間隔連続模様チャートを描画する描画ステップと、
   前記投影面に描画された前記等間隔連続模様チャートからの反射光を、間隔を持って配置された複数の受光部で、順次、受光する受光ステップと、
   平行光を受光したときの平行光線の前記受光部上の位置と前記チャートからの反射光を受光したときの反射光線の前記受光部上の位置との各ずれ量の和を位相差として、順次、前記等間隔連続模様チャートの反射光を受光したときの複数の位相差に基づいて、前記投影光の投射点と前記等間隔連続模様チャートとの間の平均距離を求め、求めた平均距離に基づいて前記投影面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得ステップと、を備えた、
   ことを特徴とする傾斜角度検出方法。
   

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