JPH04338935A - オーバーヘッド投映機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーバーヘッド投映機
に関するものであり、詳しくは、静電フィルムアクチュ
エータを巧みに応用した斬新的な構造のオーバーヘッド
投映機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オーバーヘッド投映機（ＯＨＰ）は、水
平かつ透明な投映面を上面に有するＯＨＰ本体と透明な
ＯＨＰ用フイルム（通常はポリエステルフイルム）より
主として構成され、表面に情報を複写し又は手書きした
ＯＨＰ用フイルムを投映面に載置することにより、ＯＨ
Ｐ用フイルム表面の情報をスクリーン上に投映する機能
を有する。そして、ＯＨＰは、多数の人に一度に情報を
伝達する手段として便利なため、会議や各種の発表にお
いて広く利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はの目的は、静
電フィルムアクチュエータを巧みに応用することにより
便利性が高められたオーバーヘッド投映機を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
透明な絶縁性支持体に透明な帯状電極を所定間隔で並べ
た固定子をオーバーヘッド投映機の投映面に載置するか
又は当該固定子によりオーバーヘッド投映機の投映面を
構成し、透明な絶縁性フィルムに抵抗体層を設けてなる
透明な移動子によりオーバーヘッド投映機用フイルムを
構成したことを特徴とするオーバーヘッド投映機により
容易に達成される。

【０００５】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。先ず、静電フィルムアクチュエータについて説明
する。静電フィルムアクチュエータは、絶縁性支持体に
帯状電極を所定間隔で並べた固定子と絶縁性フィルムに
抵抗体層を設けた移動子から成り、当該移動子と当該固
定子とが接するように配置されて構成される。そして、
静電気の作用により、移動子を瞬間的に浮上させて摩擦
を防止しながら移動子を移動させるものである（平成元
年度電気学会全国大会講演予稿集６−１９１、日経メカ
ニカル１９８９．５．２９，　１１２〜１１３ページ等
）。斯かる静電フィルムアクチュエータは、電極やギャ
ップの寸法が小さくなるにつれて力密度を大きくでき、
また、小型化し易いという特徴を有する。

【０００６】図１３（ａ）〜（ｄ）は、上記の静電フィ
ルムアクチュエータの作動原理を示す側面説明図である
。ここで、（１）は絶縁性支持体、（２）は帯状電極、
（３）は固定子、（４）は絶縁性フィルム、（５）は抵
抗体層、（６）は移動子、（７）〜（９）は電線を表す
。

【０００７】先ず、図１３（ａ）に示すように、電線（
７）に正、電線（８）に負の電圧を印加する。これによ
り、電線（７）に接続した電極に存する電荷■と電線（
８）に接続した電極に存する電荷■の電位差により、抵
抗体層（５）に電流が流れ、移動子（６）の絶縁性フィ
ルム（４）と抵抗体層（５）の境界に電荷が誘起されて
平衡状体となる。

【０００８】上記の電荷は、図１３（ｂ）の点線で示し
た鏡像電荷で置き換えることができる。そして、この電
荷■、■の極性は、それぞれ、電極■、■の極性と異な
るので、図１３（ｂ）の状態では移動子（６）は固定子
（３）に吸引されている。

【０００９】次に、図１３（ｃ）に示すように、電線（
７）に負、電線（８）に正、電線（９）に負の電圧を印
加する。これにより、電極内の電荷は、瞬時に移動でき
るが、抵抗体層（５）に誘導された鏡像電荷は、抵抗値
が高いため、直ぐには移動できない。その結果、移動子
（６）と固定子（３）の間には反発力が発生する。反発
力が発生することにより、固定子（３）と移動子（６）
の間の摩擦が減少し、電線（９）に電圧を印加した結果
生じる電荷■と鏡像電荷■によって、進行方向の駆動力
が発生する。

【００１０】図１３（ｄ）は、上記の駆動力により、移
動子（６）が電極１ピッチ分右方向に移動した結果を示
している。上記の移動操作を１つずつ電極をずらしなが
ら行うことにより、移動子（６）を連続的に移動させる
ことができる。そして、左方向に移動させる場合には、
図１３（ｃ）における電線（９）に正の電圧を印加すれ
ばよい。

【００１１】本発明においては、前記の固定子（３）及
び移動子（６）として、透明な絶縁性支持体に透明な帯
状電極を所定間隔で並べた透明な固定子および透明な絶
縁性フィルムに抵抗体層を設けてなる透明な移動子を使
用する。

【００１２】先ず、本発明において使用される透明な固
定子（３）について説明する。図４〜６は、透明な固定
子の一例を示す説明図であり、図４は部分平面図（移動
子の載置される側）、図５は帯状電極などの細部を省略
して示した全体平面図、図６は全体底面図である。図７
〜図１２は、帯状電極の形成過程の一例を示す説明図で
ある。

【００１３】透明な絶縁性支持体（１）は、具体的には
、透明ガラス板やポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリサルホン、ポリエーテルサ
ルホン、ポリカーボネート等の公知の透明プラスチック
の各フィルムにより構成することができるが、特に、ポ
リエチレンテレフタレートが好ましい。そして、フィル
ム厚みは、透明な絶縁性支持体（１）により構成される
透明な固定子（３）の使用態様により異なるが、後述す
るように、既存のＯＨＰの投映面に透明な固定子（３）
を載置して使用する態様においては、通常、３０〜２０
０μｍの範囲とされる。

【００１４】透明な帯状電極（２）は、透明な導電性材
料で構成され、一般的には、微粒子化により透明になさ
れた金属および／または導電性を有する金属酸化物で構
成される。上記の金属としては、金、銀、銅、パラジウ
ム、インジウム−錫、亜鉛、アルミニウム等が挙げられ
るが、特に、パラジウム又はインジウム−錫が好ましい
。また、上記の金属酸化物としては、酸化インジウム、
酸化インジウム−酸化錫、酸化亜鉛、酸化アルミニウム
等が挙げられるが、特に、酸化インジウム−酸化錫は、
高い透明性を有しており好ましい。

【００１５】透明な帯状電極（２）は、透明な絶縁性支
持体（１）の表面に並べても、絶縁性支持体（１）中に
埋設してもよい。そして、透明な帯状電極（２）の間隔
は、特に限定されないが、通常、０．０２〜２ｍｍであ
り、フィルムアクチュエータの発生力、駆動電圧等の駆
動性能を向上させるためには電極間隔の微細化が望まし
い。

【００１６】上記の透明な帯状電極（２）は、次のよう
な過程を経て形成される。先ず、図７に示すように、透
明な絶縁性支持体（１）の表面に上記の透明な導電性材
料の薄膜（１０）を積層する。薄膜（１０）の積層は、
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法により行うこと
ができる。

【００１７】スパッタリング法は、カソード電極側に導
電性材料より成るターゲット材を設置し、１０−３〜１
０−２Ｔｏｒｒ程度に減圧したアルゴンなどの不活性ガ
ス雰囲気中において、アノード側に１００〜５００Ｖの
電圧を印加することにより、ターゲット材からの表面か
ら飛び出した電子によりイオン化したアルゴンをターゲ
ット材に衝突させ、ターゲット材の構成原子や分子を叩
き出して透明な絶縁性支持体（１）の表面に薄膜（１０
）を積層する方法である。

【００１８】本発明においては、上記のターゲット材と
して、特に、酸化インジウムと酸化錫の比率が９０：１
０〜９５：５（重量比）のものが好適に使用される。な
お、上記のスパッタリング法においては、必要に応じて
、不活性ガス雰囲気中に微量の酸素を存在させることも
できる。

【００１９】真空蒸着法は、高真空中において、導電性
材料を加熱蒸発させ、この蒸発粒子を透明な絶縁性支持
体（１）の表面に沈着させて薄膜（１０）を積層する方
法である。そして、加熱方式によって、抵抗加熱法、ア
ーク蒸着法、レーザー加熱法、高周波加熱法、電子ビー
ム加熱法などがあるが、本発明においては、いずれの方
式をも採用し得る。

【００２０】上記の各方法により、透明な絶縁性支持体
（１）の表面に形成される透明な導電性材料の薄膜（１
０）の厚さは、これをパターン化することにて形成され
る透明な帯状電極（２）の抵抗値と相関があり、従って
、当該抵抗値との関係にて適宜選択されるが、通常は、
５０〜２０００Åの範囲から選択するのが好ましい。

【００２１】次いで、図８〜１０に示す工程に従い、薄
膜（１０）の表面にレジストを塗布し、露光および現像
を行い、パターンを形成する。図８に示すフォトレジス
ト層（２０）の形成は、バーコーター法、スピンコータ
ー法、ロールコーター法などによって行われる。中でも
、ロールコーター法は、連続的塗布が可能であるので長
尺ものの場合には好適な方法である。

【００２２】レジストとしては、フォトレジストの他、
スクリーン印刷用レジストを使用することもできるが、
パターン精度の観点から、フォトレジストが好ましい。 更に、フォトレジストとしては、露光部分が除去される
ポジ型と非露光部分が除去されるネガ型のいずれであっ
てもよいが、現像工程において膨潤の少ないポジ型が好
ましい。そして、ポジ型レジストとしては、一般的には
、フェノール−ノボラック樹脂や、その他の、ポリビニ
ルアルコール、セルロースなどのヒドロキシル基を有す
る各種の樹脂に感光剤としてキノンジアジド系の化合物
を配合したレジスト組成物が使用される。

【００２３】図９は、露光および現像を行った状態を示
したものであるが、各処理は次のように行われる。露光
は、フォトレジスト層（２０）の上にフォトマスク（３
０）を配置して紫外線（４０）をその上から照射して行
う。また、上記の他、フォトマスクの図形を投映するこ
とにより行うこともできる。現像は、適宜の現像液で処
理することにより行われ、これにより、フォトレジスト
層（２０）の可溶部が除去され不溶部はパターンとして
残される。

【００２４】次いで、図１０に示すように、上記のレジ
ストパターンを利用して、適宜のエッチング溶液で処理
して薄膜（１０）のエッチングを行う。図１１は、その
後、レジストパターンを適宜の剥離溶液で処理して除去
し、薄膜（１０）より、透明な帯状電極（２）を形成し
た状態を示したものである。

【００２５】また、図１２は、透明な帯状電極（２）の
表面に、透明絶縁ペーストの塗布膜より成る保護層（５
０）を設けた状態を示している。保護層（５０）の形成
は、市販の透明絶縁ペーストを用い、前記のレジスト層
の形成と同様の各種塗布方法を採用して行われ、その厚
さは、通常、５〜１００μｍの範囲とされるが、最適厚
さは、帯状電極（２）の間隔、絶縁性支持体（１）の厚
さ等を考慮して決定される。

【００２６】なお、上記の現像液、エッチング溶液およ
び剥離溶液としては、透明な絶縁性支持体（１）を構成
するプラスチックや透明な帯状電極（２）を構成する導
電性材料に変形や腐食の影響を与えることのないものが
適宜選択して使用される。本発明においては、以上の電
極形成過程を経て図４に示すような透明な帯状電極（２
）のパターンを透明な絶縁支持体（１）の表面に形成す
る。

【００２７】次に、上記の透明な帯状電極（２）の結線
方法について説明する。先ず、図４および図５に示すよ
うに、透明な絶縁支持体（１）の表面に、上下に突出し
た各透明な帯状電極（２）と接して電線（７）及び（８
）をそれぞれ形成する。これらの電線は、帯状の集合電
線として形成する。なお、図４において、透明な帯状電
極（２）の先端部に設けた円形のランドは、当該帯状電
極を後述する電線（９）とスルーホールにより連結する
ためのものである。

【００２８】次に、図６に示すように、透明な絶縁支持
体（１）の底面に、上記ランドと対応させて電線（９）
を帯状の集合電線として形成し、該当する透明な帯状電
極（２）と接続させる。図４ないし図６からも、明らか
なように、電線（７）〜（９）及びランドの形成位置は
、透明な絶縁支持体（１）の両端部であり、従って、こ
れらは、敢えて、透明状態に形成する必要はなく、例え
ば、銀ペーストによる印刷法で形成すれば足りるが、透
明な帯状電極（２）と合わせて前記の方法によって透明
状態に形成することもできる。

【００２９】次に、本発明において使用される透明な移
動子（６）について説明する。透明な移動子（６）は、
透明な絶縁性フィルム（４）に抵抗体層（５）を設けて
構成される。透明な絶縁性フィルム（４）としては、具
体的には、透明な固定子（３）を構成するのに用いたの
と同様のフィルムが挙げられるが、密度、曲げ弾性率、
耐皺性等の点からポリエチレンテレフタレートフィルム
が好ましい。

【００３０】上記の透明な絶縁性フィルム（４）の厚さ
は、通常５〜２００μｍであり、好ましくは、絶縁性支
持体（１）に並べた透明な帯状電極（２）の間隔をＰと
し、透明な帯状電極表面（２）と透明な絶縁性フィルム
（４）と抵抗体層（５）との境界面との距離をＧとした
場合、０．１５＜ｇ／Ｐ＜０．４の関係を満足する範囲
とされる。

【００３１】透明な移動子（６）は、透明な絶縁性フィ
ルム（４）の少なくとも一方の面に抵抗体層（５）を設
けたものである。そして、抵抗体層（５）は、例えば、
帯電防止効果の弱い帯電防止剤のスプレー塗布等の方法
により設けられる。そして、抵抗体層は、表面固有抵抗
を１０１２〜１０１５Ω／□にする必要がある。

【００３２】次に、本発明のＯＨＰについて説明する。 本発明のＯＨＰは、以上のように構成された透明な固定
子（３）と透明な移動子（６）とを巧みに応用したもの
である。

【００３３】本発明のＯＨＰにおいては、透明な固定子
（３）は、次の二つの態様で使用され。すなわち、一つ
の態様においては、透明な固定子（３）は、既存のＯＨ
Ｐの投映面に載置して使用される。そして、他の態様に
おいては、透明な固定子（３）は投映面それ自体を構成
する。しかしながら、既存のＯＨＰを利用して本発明の
ＯＨＰを構成するのが簡便であり、従って、通常は、上
記の前者の態様が採用される。そして、本発明のＯＨＰ
においては、透明な移動子（６）は、ＯＨＰ用フイルム
を構成する。

【００３４】図１〜図３は、既存のＯＨＰを利用した本
発明のＯＨＰの一例を示す説明図であり、図１はＯＨＰ
本体の模式的説明図、図２は投映面部分の説明図、図３
は透明な帯状電極のパターンの説明図である。

【００３５】ＯＨＰ本体（６０）は、図１に示すように
、上面部に投映面部（６１）を有し、側縁部にアーム（
６２）を備え、該アームの端部に反射部（６３）を設け
ている。投映面部（６１）は、ガラス等の透明体で構成
され、その下部には、光源（図示せず）などが内蔵され
ている。アーム（６２）は、自由自在に動き得るように
構成され、投映面部（６１）に対する反射部（６３）の
距離は任意に調節し得るようになされている。そして、
反射部（６３）は、レンズ及び反射鏡（図示せず）より
主として構成され、投映面部（６１）に載置されるＯＨ
Ｐ用フイルムの表面の情報は、反射部（６３）の上記光
学系を通して前方のスクリーン（図示せず）に投映され
る。

【００３６】本発明のＯＨＰにおいては、図２に示すよ
うに、透明な固定子（３）は投映面部（６１）に載置さ
れ、ＯＨＰ用フイルムを構成する透明な移動子（６）は
透明な固定子（３）の上に載置される。

【００３７】透明な固定子（３）は、透明な絶縁性支持
体（１）に透明な帯状電極（２）を所定間隔で並べて構
成されるが、帯状電極（２）のパターンは、図４に示し
た一方向（Ｘ方向）の他、図３に示すように、二方向（
Ｘ，Ｙ方向）のパターンとすることもできる。そして、
このようなパターンの場合は、４箇所に設けられた透明
な帯状電極（２）に印加する電圧のレベルを適宜切り換
えることにより、ＯＨＰ用フイルムを構成する透明な移
動子（６）を回転させることもできる。

【００３８】透明な移動子（６）は、図１３（ａ）〜（
ｄ）に示す静電フィルムアクチュエータの作動原理に従
って移動させられる。そして、透明な移動子（６）の静
止状態においては、図１３（ｂ）に示すように、電線（
７）、（８）にそれぞれ正負の電圧が印加されて、透明
な移動子（６）は透明な固定子（３）に吸引されている
。

【００３９】本発明のＯＨＰにおいては、スクリーンの
角度に合わせて投映面部（６１）の角度調節が可能であ
る。投映面部（６１）の角度調節は、例えば、ＯＨＰ本
体（６０）の四隅の下部に設けられた調整ネジ（６４）
によって行うことができる。そして、投映面部（６１）
を傾斜させた場合においても、例えば、透明接着剤によ
り透明な固定子（３）を投映面部（６１）に固定してお
くならば、透明な移動子（６）は透明な固定子（３）に
吸引されているために滑り落ちることがない。なお、透
明な移動子（６）の移動操作は、発表者からのリモート
コンロールによっても容易に行うことができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例に更に詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものでない。

【００４１】＜（ａ）透明な固定子の作成＞先ず、１２
５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に
、スパッタリング法により、厚さ２５０Åの酸化インジ
ウム一酸化錫（ＩＴＯ）の透明導電層（表面固有抵抗３
００Ω／□）形成した。次いで、上記の透明導電層の表
面にポジ型フォトレジスト（三菱化成（株）製、商品名
、ＭＣＰＲ−２０００）をスピンコーターで塗布した後
、９０℃で３０分間プリベークを行い、厚さ１．２μｍ
のレジスト膜を形成した。

【００４２】次いで、帯状電極の幅が０．２ｍｍ、電極
ピッチが０．４ｍｍに設計されたパターンマスクを用い
て上記のレジスト膜を露光した。次いで、２５℃の２．
３８重量％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド水溶液で１分間現像を行い、露光部分を除去した後、
水洗処理し、１２０℃で３０分間ポストベークを行った
。

【００４３】次いで、上記のフィルムを４０℃の１０重
量％の塩酸に６０秒浸漬し、エッチングを行った後、水
洗処理した。その後、２重量％水酸化カリウム水溶液に
６０℃３０秒間浸漬することにより、残存レジストを完
全に剥離した。得られた酸化インジウム一酸化錫のパタ
ーンは、図４に示すようなパターンであり、当初の設計
通り、帯状電極の幅が０．２ｍｍ、電極ピッチが０．４
ｍｍであった。なお、帯状電極の移動子と対向する電極
部分は、１４０ｍｍ×１００ｍｍである。

【００４４】次いで、上記の電極パターン側に、図４お
よび図５に示すような帯状の電線（７）及び（８）とラ
ンドとを設け、各電線と電極との結線を行った。一方、
上記の電極パターンの裏面側には、図６に示すような帯
状の電線（９）を設け、残りの電極との結線を行った。 なお、上記の集合給電線（７）〜（９）及びランドは、
透明導電性ペーストにて形成した。

【００４５】＜（ｂ）透明な移動子（ＯＨＰ用フィルム
）の作製＞７５μｍ厚さのＡ４版サイズの大きさのポリ
エチレンテレフタレートフィルムに帯電防止効果の弱い
帯電防止剤をフィルム片面にスプレー塗布して抵抗体層
を形成し、これをＯＨＰ用フィルムとした。なお、抵抗
体層の表面固有抵抗は、２×１０１４Ω／□であった。

【００４６】＜（ｃ）ＯＨＰの組立＞図２に示すように
、既存のＯＨＰの投映面部に上記の（ａ）にて作製した
透明な固定子を透明接着剤により固定した。上記の透明
な固定子の上に上記の（ｂ）にて作製したＯＨＰ用フィ
ルムを載置してＯＨＰを組み立てた。

【００４７】次に、透明な固定子の帯状電極に±５００
Ｖの電圧を印加し、図１３（ａ）〜（ｄ）に示す要領で
駆動したところ、ＯＨＰ用フィルムが上から下に移動す
ることが確認された。なお、上記においては、印加電圧
パターンの一例として、図１３（ｂ）状態において電線
（７）、（８）にそれぞれ正、負の電圧を印加する時間
を４５０ｍｓとし、図１３（ｃ）状態において電線（７
）、（８）、（９）にそれぞれ負、正、負の電圧を印加
する時間を５０ｍｓとした。この場合の電圧印加周波数
は２Ｈｚであるが、１ＫＨｚまで駆動し得ることを確認
した。

【００４８】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、静電フィ
ルムアクチュエータを巧みに応用した斬新的な構造のオ
ーバーヘッド投映機が提供されるが、本発明のオーバー
ヘッド投映機によれば、次のような具体的効果が奏され
る。 （１）透明な移動子よりなるＯＨＰ用フイルムは、透明
な固定子に吸引されているので滑り落ちることがなく、
従って、スクリーンの角度に合わせて投映面部の角度調
節が可能である。 （２）ＯＨＰ用フイルムの移動操作は、発表者からのリ
モートコンロールによって容易に行うことができる。 （３）ＯＨＰ用フイルムの投映面への載置は、横ずれ等
が防止されるので容易かつ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ＯＨＰ本体の模式的説明図

【図２】図
１は、図１に示したＯＨＰの投映面部分の説明図

【図３】図３は、図１に示したＯＨＰの投映面に載置さ
れる透明な帯状電極のパターンの一例を示す説明図であ
る。

【図４】図４は、透明な固定子の一例を示す部分平面図
である。

【図５】図５は、図４に示した透明な固定子の細部を省
略して示した全体平面図である。

【図６】図６は、図４に示した透明な固定子の全体底面
図である。

【図７】図７は、帯状電極の形成過程の一例を示す説明
図である。

【図８】図８は、帯状電極の形成過程の一例を示す説明
図である。

【図９】図９は、帯状電極の形成過程の一例を示す説明
図である。

【図１０】図１０は、帯状電極の形成過程の一例を示す
説明図である。

【図１１】図１１は、帯状電極の形成過程の一例を示す
説明図である。

【図１２】図１２は、帯状電極の形成過程の一例を示す
説明図である。

【図１３】図１３（ａ）〜（ｄ）は、静電フィルムアク
チュエータの作動原理を示す側面説明図であある。

【符号の説明】

（１）…絶縁性支持体 （２）…帯状電極 （３）…固定子 （４）…絶縁性フィルム （５）…抵抗体層 （６）…移動子 （７）〜（９）…電線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明な絶縁性支持体に透明な帯状電極
   を所定間隔で並べた透明な固定子をオーバーヘッド投映
   機の投映面に載置するか又は当該固定子によりオーバー
   ヘッド投映機の投映面を構成し、透明な絶縁性フィルム
   に抵抗体層を設けてなる透明な移動子によりオーバーヘ
   ッド投映機用フイルムを構成したことを特徴とするオー
   バーヘッド投映機。