JPH01214828A - オートフォーカス投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −の１ この発明は、オートフォーカス投影装置に関する。

慢】し矢弦」し 第８図を参照すると、従来の、ｔ−トフォーカス投影装
置は、ミラーａとヘッドｈに取付けられたオートフォー
カスレンズ系す及び投影レンズＣを有している。原稿ｄ
を通った投影像は、投影レンズＣを通り、ミラーａで反
射してスクリーンｅに拡大投影される。このとぎのミラ
ーａからスクリーンｅまでの光軸の距離はｉである。こ
の状態でＡ−トフォーカスレンズ系すがスクリーンｅま
での距離を測る。この測距により距１ｌｌｌｌｉを推定
する。

、　が　“しようとする・ ところが、スクリーンｅのＡ点では長方形であった像が
破線で示すようにミラーａの傾きを変えて像を８点に上
げると、第７図に示すように像が歪んで台形になってし
まう。

このとき、ミラーａからスクリーンまでの光軸の距離ｇ
が １　＝ｇｃｏｓα となり大きくなる。つまりオートフォーカスレンズ系す
とスクリーンｅまでの距離を直接測定する方式ではオー
トフォーカスが正しく動作しない。

＆ｉ二１江 そこでこの発明は、投影位置が変化することにより生ず
る投影像の台形歪みを少なくでき、かつ正しく結像させ
得るオートフォーカス投影装置を提供することを目的と
する。

１１悲１１ この発明は特許請求の範囲を要旨としている。

・　を解卜するための 第１図と第２図を参照する。

オートフォーカス投影装置としてのオーバヘッドプロジ
ェクタ１は、投影レンズ１１と調整部Ｈを有する。投影
レンズ１１は、投影物（実施例では原稿７）をスクリー
ン１４に投影する。

調整部Ｈは上記投影物７の像を上記スクリーン１４上に
形成させる。

信号発生部１２は上記スクリーン１４に向けて信号を発
する。信号受信部１３は上記スクリーン１４から反射さ
れてきた信号を受け取り、上記スクリーン１４までの距
離に応じた出力信号を出力する。

上記信号受信部１３からの出力に応じて上記調整部Ｈが
その光軸に対して直交する方向に、投影レンズ１１と投
影物７とを相対的に移動させて投影物７の像を、に記ス
クリーン上に形成するように構成されている。

１−皿 スクリーン１４上の投影像の位置を第２図のように上げ
たいときは、投影レンズ１１をスクリーン１４側にシフ
トする。結果的に投影レンズ１１と投影物７を相対的に
移動することで、投影像の歪みを矯正する。

ｉ１ 第１図と第２図を参照する。

［オーバーへラドプロジェクタ１］ オーバヘツドブＯジエクタ１は、本体２と支柱３及びヘ
ッド部４を備えている。本体２の隅部には支柱３がたて
て設けである。この支柱３にヘッド部４が上下移動調整
可能に設定されている。

［木　体２］ 前記本体２には、リセットボタン５と透明の原稿台６が
設けられている。この原稿台６の上には通常の原稿７が
のせられる。また本体２の内部には、光源８と集光用フ
レネルレンズ９が設けられている。

この光源８は可視光を発光するものであり、赤外光成分
の少ないものが好ましい。また必要に応じてフィル゛タ
ーを設は赤外光を除去することもできる。

［ヘッド部４１ ヘッド部４のベース部４ａには、投影レンズ１０、反射
ミラー１１、信号発生部１２、信号受信部１３などを支
持している。

［調整部Ｈ］ 調整部Ｈは投影レンズ１０、反射ミラー１１、信号発生
部１２、信号受信部１３、操作手段３０などを備える。

ベース部４ａは伸縮部４ｂを介して固定部４Ｃに接続さ
れている。

ベース部４ａは固定部４Ｃの駆動手段４ｄにより光軸と
直交する方向に移動自在である。

伸縮部４ｂは可撓性ゴムなどでできたし一腹である。

また駆動手段４ｄはたとえばモータとボールネジを組合
せである。

信号発生部１２と信号受信部１３は投影レンズ１０の両
側に位置されている。つまり、信号発生部１２、投影レ
ンズ１０及び信号受信部１３は、スクリーン面１４と平
行となるように配列されている。

光源８の光は、フレネルレンズ９、原稿台６、原稿７を
通りフレネルレンズ９により投影レンズ１０に集光され
る。この原稿７の内容を含んだ光は、投影レンズ１０と
反射ミラー１１によりスクリーン面１４に共役関係で拡
大投影され、スクリーン面１４に原稿７の内容を表示で
きるようになっている。この投影レンズ１０の光学軸１
０ａで示すように、原稿７の点Ｐはスクリーン面１４上
の投影位置Δにおいて共役関係で投影される。

なおこの調整部は周知の通り信号受信部からの信号に応
じてモータ３９の回転により、投影レンズ部１０をその
光軸方向に移動可能とし、原稿７をスクリーン面上に正
しく投影する。

し信号発生部１２１ 第３図を参照する。前記信号発生部１２は、光を出す発
光手段１６と投光手段１７を有している。この発光手段
１６は、好ましくは赤外又は近赤外波長領域の光を出せ
るものであり、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイ
オード（ＬＤ）が採用できる。投光手段１７は凸形の投
光レンズであり、発光手段１６の光をスクリーン面１４
に向けて投光するようになっている。

［信号受信部１３］ 一方、前記信号受信部１３は、集光手段２０と受光位置
検出手段２１を有している。

集光手段２０は投光手段１７からの光がスクリーン面１
４で反射した光を受光位置検出手段２１に集光するもの
である。受光位置検出手段２１における受光位置は、ス
クリーン面１４と集光手段２０の距１ＩＩＩＬに対応し
ている。

［受光位置検出手段２１］ ここで、前記受光位置検出手段２１について説明する。

第４図の受光位置検出手段２１は、好ましくは半導体装
置検出器（ｐ　ｏｓｉｔｉｏｎ　　Ｓ　ｅｎｓｉＮＶｅ
　　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）である。

［操作手段３０１ 第３図の操作手段３０を説明する。

増幅器３２．３３の入力端子は、受光位置検出手段２１
の電極２１ｄ、２１ｃにそれぞれ接続されている。増幅
器３２．３３の出力端子はアナログ・スイッチ３５に接
続されている。アナログ・スイッチ３５はＡ／Ｄコンバ
ータ３６を介してマイクロプロセッサ３７に接続されて
いる。

このマイクロプロセッサ３７には前記リセットボタン５
とステップモータとしてのモータ３９及び発光手段１６
が接続されている。

このリセットボタン５は第１図にも示されている。

モータ３９はマイクロプロセッサ３７の指令により投影
レンズ１０をその光軸方向に移動可能である。この投影
レンズ１ｏの移動位置情報は、マイクロプロセッサ３７
にフィードバックされるようになっている。また、前記
発光手段１６はマイク０ブ０セツサ３７の指令により発
光する。

［作　動］ まず電源を投入して第１図と第３図のリセットボタン５
を押し、マイクロプロセッサ３７をリセットする。

第１図と第２図に示すように、原稿台６に所望の内容を
記載した原稿７をのせる。光源８により、投影レンズ１
ｏ、反射ミラー１１を介して原稿７の内容をスクリーン
面１４上に投影する。原稿７のＰ点は投影中心へに投影
される。

この際投影レンズ１０を光軸方向に移動して焦点合せを
する。第３図を参照する。

すなわら、マイクロプロセッサ３７の指令により、発光
手段１６から近赤外又は赤外領域の光をスクリーン面１
４の点Ｐ２に向けて投光手段１７を介して投光する。ス
クリーン面１４で反射したこの光は、集光手段２０によ
り受光位置検出手段２１に受光される。この入射スポッ
ト光ＬＰの用心位置に暴いて、電極２１ｄ、２１ｅから
光電流Ｉｔ　、Ｉ２が増幅器３２．３３に入力される。

増幅器３２．３３によりこれらの光電流■１、Ｉ２は、
電流−電圧変換増幅される。そして、アナログ・スイッ
チ３５により、光電流Ｉ＋　、Ｉ２に対応する２つの電
圧値は切換えられてＡ／Ｄコンバータ３６により順次Ａ
Ｄ変換される。

このようにしてディジタル値となった信号は、マイクロ
プロセッサ３７に入射スポット光ＬＰの位置データとし
て送られる。このデータを基にして、マイクロプロセッ
サ３７は演痒して焦点のずれている吊を定め、モータ３
９に所定のステップ数だけ回転するように指令を与える
。

これにより投影レンズ１０は光軸方向にそって所定指示
ａ移動して、焦点合せを完了する。

ところで、破線で示すようにマイクロプロセッサ３７に
は投影レンズ１０の位置情報がフィードバックされてメ
モリされる。これにより、次にリセットボタン５を押す
ときにはその位置から投影レンズ１０を移動する。また
、再度リセットボタン５を押したり、再電源投入操作時
にのみ投影レンズ１０を移動して焦点合せをし、すなわ
ちオートフォーカス操作を行うＪ：うにし、オートフォ
ーカス操作が完了した時は、次のリセット操作や再電源
投入をするときまで、オートフォーカス時の投影レンズ
１０の位置状態を保持するのである。

もし、常にオートフォーカスを働かせると、スクリーン
面上の投影像の説明者又は指示棒等を受光位置検出手段
２１が検出しそこに焦点合せをしようとしてオートフォ
ーカスが作動したり、その他の外乱条件をひろって常に
フォーカス点が移動する。このためスクリーン面が非常
に見づらい。このことをなくすために、−度フオーカス
したら、次のリセット又は再電源投入までフォーカスを
固定することにより安定した像面が得られスクリーン面
が児やすくなる。

次に第２図の投影中心をＡからＢに移す場合には、駆動
手段４ｄを駆動して伸縮部４ｃを所定シフトｆｆ１Ｒだ
け伸ばす。つまり投影レンズ１０が原稿６との間で、シ
フトｆｆ１Ｒだけその光軸と直行方向に移動し！ここと
となる。

これにより原稿６のＰ点を通る光軸は点線で示す経路を
たどり、Ｐ点は投影中心Ｂに移動して拡大投影される。

このようにしても、投影中心が８のスリターン１４上で
の画像は台形歪みを生じない。

第４図と第５図は投影レンズ１０と原稿６及びスクリー
ン１４の関係を示す原理図である。ただし、反射ミラー
は省略しである。第４図は第２図の実線の位置に対応し
ている。

第５図は第２図の破線の位置に対応している。

第４図の標準状態から第５図のようにスクリーン１４上
の投影画像を上方に移す場合、投影レンズがその光軸１
０ａと直行する方向にシフトｆｆ１Ｒだけ移動させるわ
けであるが、原１６及びスクリーン１４は光軸１０ａと
直行する平面内に相変わらずあるため投影画像が台形歪
みを生じない。

このように投影中心がＡからＢに移ったとき、投影レン
ズ１０は上述の場合と同様に焦点合せが自動的に行われ
る。

このとき、投影レンズ１０とオートフォーカス光学系を
構成する信号発生部１２と信号受信部１３などが所定の
シフト吊だけ一体に移動される。そして投影レンズ１０
と信号発生部１２、信号受信部１３の光軸は略平行であ
る。このため、信号発生部１２．信号受信部１３によっ
て求められる距離は、投影レンズを移動させても、投影
レンズ１０からスクリーン１４までを、ぞの光軸に沿っ
て測るためつねに正しいオートフォーカスが行える。

第６回はスライドプロジェクタの側を示している。信号
発生部１１２と信号受信部１１３は投影レンズ１１０の
両側に配置される３者はベース部１０４ａに設けられて
いる。ベース部１０４ａは投影レンズ１１０の光軸に対
して直交する方向にシフト可能である。ベース部１０４
ａが点線で示すように移動する。

フィルムＦの画像はスクリーン１１４上のＡ点から８点
に移る。

ところでこの発明は、オーバヘッドプロジェクタやスラ
イドプロジェクタに限らない。

他の形式のものにも適用できる。

なお実施例において信号を光として説明したが、超音波
のように反射してきて距離がわかるものであれば、本発
明に適用できる。

以上説明したように、投影位置を変化させても投影画像
の歪みが少くでき、オペレータの操作精度が高まり、取
１及いが楽になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のオートフォーカス投影装置の実施例
を示す斜視図、第２図はこの実施例の側面図、第３図は
オートフォーカス用測距制御装置を示す図、第４図と第
５図はオートフォーカスの原理を説明するための図、第
６図はこの発明の別の実施例を示す図、第７図と第８図
は従来例を示す図である。 １・・・・・・オーバヘッドプロジェクタ１１・・・・
・・反射ミラー １２・・・・・・信号発生部 １３・・・・・・信号受信部 １４・・・・・・スクリーン １−一 代　　理　　人　　　弁理士　　　１）　辺　　　徹第
１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 投影物（７）をスクリーン（１４）上に投 影する投影レンズ部（１０）と、上記投影物（７）の像
   を上記スクリーン（１４）上に形成させる調整部（Ｈ）
   とを有するオートフォーカス投影装置において、 略上記投影レンズ部の光軸に沿つて、上記 スクリーン（１４）に向けて信号を発する信号発生部（
   １２）と、 略上記投影レンズ部の光軸に沿つて上記ス クリーン（１４）から反射されてきた信号を受け取り上
   記スクリーン（１４）までの距離に応じた出力信号を出
   力する信号受信部（１３）と、を有し 上記調整部（Ｈ）は、上記信号受信部から の出力に応じて上記投影物の像を形成する、一方、その
   光軸に対して直交する方向に投影レンズ部（１０）と投
   影物（７）とを相対的に移動させて投影物（７）の像を
   上記スクリーン（１４）上に形成するように構成されて
   いることを特徴とするオートフォーカス投影装置。