JPH05323452A

JPH05323452A - 横置型投影装置

Info

Publication number: JPH05323452A
Application number: JP4154084A
Authority: JP
Inventors: Hideki Wakai; 秀樹若井; Kazuhiko Enomoto; 和彦榎本
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示器とシート原稿のいずれでも１台の
横置型投影装置で投影できるようにする。【構成】投影対象物６０，Ｓを投影する投影レンズ部
４２と、投影対象物となる液晶表示器６０を液晶表示器
中心６０ｅが上記投影レンズ部４２の光軸４２ａよりも
光学的に下方へ位置するように保持する液晶表示器保持
部４４と、投影対象物となるシート原稿Ｓをシート原稿
中心４６ａが上記投影レンズ部４２の光軸４２ａよりも
光学的に下方へ位置するように保持するシート原稿保持
部４６と、照明光源部４８と、投影対象物を照明する照
明光学系５０とを有し、上記液晶表示器保持部４４と上
記シート原稿保持部４６は、それぞれ液晶表示器６０と
上記シート原稿Ｓが挿脱自在に構成されていることを特
徴とする横置型投影装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投影対象物をスクリー
ンなどに直接投影する横置型投影装置に係り、特に液晶
表示器及びシートタイプの原稿の両方の投影が可能な横
置型投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示器に静止画や動画などの画像を
表示して、その画像に光源の光を照射してスクリーンに
表示する横置型投影装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示器の
みの画像がスクリーンに投影できるだけで、オーバヘッ
ドプロジェクターなどに用いられるシート原稿の内容を
も投影できる併用型の横置型投影装置は提案されていな
い。

【０００４】本発明は、液晶表示器の画像のみならずシ
ート原稿の内容をも投影することができる横置型投影装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、投影対象物
（６０，Ｓ）を投影する投影レンズ部（４２）と、投影
対象物となる液晶表示器（６０）を液晶表示器中心（６
０ｅ）が上記投影レンズ部（４２）の光軸（４２ａ）よ
りも光学的に下方へ位置するように保持する液晶表示器
保持部（４４）と、投影対象物となるシート原稿（Ｓ）
をシート原稿中心（４６ａ）が上記投影レンズ部（４
２）の光軸（４２ａ）よりも光学的に下方へ位置するよ
うに保持するシート原稿保持部（４６）と、照明光源部
（４８）と、投影対象物を照明する照明光学系（５０）
とを有し、上記液晶表示器保持部（４４）と上記シート
原稿保持部（４６）は、それぞれ液晶表示器（６０）と
上記シート原稿（Ｓ）が挿脱自在に構成されていること
を特徴とする横置型投影装置を要旨としている。

【０００６】本発明は、好ましくは上記液晶表示器保持
部（４４）と上記シート原稿保持部（４６）は、投影レ
ンズ部（４２）側から上記液晶表示器保持部（４４）と
上記シート原稿保持部（４６）の順序で配置されている
ことを特徴とする横置型投影装置となっている。

【０００７】本発明は、好ましくは上記液晶表示器（６
０）又は上記シート原稿（Ｓ）のどちらが挿入されてい
るかを判別する判別部（７０，７２，５８）を設け、そ
の判別結果に応じて上記投影レンズ部（４２）の位置を
調整しピントのあった投影像を形成させる合焦部（５
６，８０，８２）を有していることを特徴とする横置型
投影装置となっている。

【０００８】本発明は、好ましくは上記投影レンズ部
（４２）は、ズームレンズ系で構成されており、さら
に、上記液晶表示器（６０）又は上記シート原稿（Ｓ）
の挿入されているか否かを判別する判別部（７０，７
２，５８）を設け、この判別部の判別結果に応じて、上
記液晶表示器（６０）と上記シート原稿（Ｓ）との投影
領域が相違するものであっても、上記液晶表示器（６
０）と上記シート原稿（Ｓ）の投影領域を略同じ大きさ
に投影するように上記投影レンズ部（４２）の焦点距離
を調整する焦点距離調節部（５６，８０，８２）とを有
していることを特徴とする横置型投影装置となってい
る。

【０００９】本発明は、好ましくは上記液晶表示器保持
部（４４）が、液晶表示器（６０）を投影レンズ部（４
２）側に対して裏向きでも表向きでも保持できるように
構成されていることを特徴とする横置型投影装置となっ
ている。

【００１０】

【作用】投影対象物である液晶表示部（６０）もしくは
シート原稿（Ｓ）を照明光源部（４８）の光により、た
とえばスクリーンの上部に投影する。液晶表示部（６
０）のサイズは一般にシート原稿（Ｓ）より小さいの
で、液晶表示部（６０）をシート原稿（Ｓ）より前にお
いてスクリーン上に略同じ大きさに投影できるようにす
る。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の横置型投影装置の好適な実施
例を示している。

【００１２】横置型投影装置は、ケーシング４０と、投
影レンズ部４２と、液晶表示器保持部４４と、シート原
稿保持部４６と、照明光源部４８と、照明光学系５０を
有している。

【００１３】ケーシング４０は本体５２と前部５４を有
している。本体５２の中には、液晶表示器保持部４４、
シート原稿保持部４６、照明光源部４８、照明光学系５
０が設定されている。前部５４の先端には投影レンズ部
４２と合焦用投影系５６および図１と図２の制御演算部
５８が設定されている。

【００１４】図３に示すように、合焦用投影系５６は、
レンズ１７と２０および発光手段１６と受光位置検出手
段２１を有している。レンズ１７と２０は図１の矢印Ｖ
方向からみて（つまり上からみて）投影レンズ部４２を
はさむように両側に配置されている。投影レンズ部４２
は複数枚のレンズを有するズームレンズ系で構成されて
いる。

【００１５】本体５２では、液晶表示器保持部４４が最
も投影レンズ部４２に近い前側にあり、次にシート原稿
保持部４６が配置され、つづいて照明光学系５０と照明
光源部４８の順序で配置されている。

【００１６】まず液晶表示器保持部４４には液晶表示器
６０が上方から挿入して着脱自在に保持可能である。液
晶表示器６０は対称形となっていて投影レンズ部４２側
に対して表向き６０ａでも裏向き６０ｂでも向けて保持
できるようになっている。液晶表示器６０には取手６０
ｃ，６０ｄが上側と下側に設けてあり、この取手６０
ｃ，６０ｄを持ってオペレータが液晶表示器保持部４４
に出入れするようになっている。

【００１７】これにより、表向き６０ａを投影レンズ部
４２に向けて液晶表示器６０の表示画像をスクリーンな
どに投影する、いわゆるフロント投影と、裏向き６０ｂ
を投影レンズ部４２に向けて液晶表示器６０の表示画像
をスクリーンなどに投影する、いわゆるリア投影のいず
れも行うことができる。

【００１８】液晶表示器６０が液晶表示器保持部４４に
保持された状態では、液晶表示器６０の中心６０ｅが投
影レンズ部４２の光軸４２ａよりも光学的に下側にしか
も平行に位置している。このようにすることにより、液
晶表示器６０の表示画像の投影像中心を投影レンズ部４
２の光軸４２ａより上方にすることが可能である。

【００１９】シート原稿保持部４６は、ピン６４により
所定角度Ａ傾斜可能である。ふた５４ａを開けて傾斜し
た状態でシート原稿保持部４６に対して、たとえば透明
のシート原稿Ｓを挿脱可能である。シート原稿Ｓを入れ
たらシート原稿保持部４６を押して垂直に立てた状態に
する。これにより、シート原稿Ｓの中心４６ａは、投影
レンズ部４２の光軸４２ａよりも光学的に下側で平行に
位置している。つまり中心４６ａは、液晶表示器６０の
中心６０ｅに近接もしくは一致している。このようにす
ることにより、上述したのと同様に、シート原稿Ｓの内
容の投影像中心を投影レンズ部４２の光軸４２ａより上
方にすることが可能であるからである。

【００２０】ここでシート原稿Ｓのサイズの一例を示す
と、たとえばＡ４サイズ、すなわち２９７ｍｍ×２１０
ｍｍである。また液晶表示器６０のサイズの一例を示す
と、たとえば２１１ｍｍ×１３２ｍｍである。また液晶
表示器保持部４４に液晶表示器６０を挿入した場合に、
液晶表示器保持部４４は、好ましくは内蔵されたコネク
タ６０ｆと液晶表示器６０と自動的に接続し、外部から
の映像信号を液晶表示器６０に伝えて画像を表示できる
ようになっている。液晶表示器６０は好ましくは単板式
液晶表示器である。

【００２１】照明光源部４８はランプ４８ａと焦光ミラ
ー４８ｂを有している。ランプ４８ａの投光光軸４８ｃ
は投影レンズ部４２の中心に向いていて水平に対して所
定角度Ｂ度上向きに設定されている。

【００２２】照明光学系５０はコンデンサレンズ５０
ａ、防熱フィルタ５０ｂ、フレネルレンズ５０ｃを有し
ている。

【００２３】照明光学系５０は、保持された投影対象と
しての液晶表示器６０の中心６０ｅおよびシート原稿Ｓ
の中心４６ａよりも照明光軸ともいう投光光軸４８ｃが
下方になるように照明する。これにより照明むらが減少
する。フレネルレンズ５０ｃは、照明光源部４８からの
光を投影レンズ部４２の瞳中心に収束するような収束光
として液晶表示器６０もしくはシート原稿Ｓを照明でき
る。

【００２４】液晶表示器保持部４４の下部には検知部７
０が配置されている。またシート原稿保持部４６の下部
にも検知部７２が配置されている。検知部７０は液晶表
示器が挿入されたことを検知するスイッチである。この
検知部７０の代わりにたとえば、液晶表示器６０が接続
される図１のコネクタ６０ｆの導通端子が設けてあり、
液晶表示器６０が挿入されているときに、その端子が導
通し、挿入されていないときには導通していないことか
ら、液晶表示器６０の挿入を電気的に検出するようにし
てもよい。

【００２５】しかし、図１の例では検知部７０は好まし
くは接触検知式のマイクロスイッチを用いている。シー
ト原稿Ｓがシート原稿保持部４６に挿入されていると、
検知部７２は好ましくはマイクロスイッチであり、オン
となり、それ以外はオフである。

【００２６】図２に示す制御系は、制御演算部５８を中
心として、これに合焦検出部８０、合焦制御部８２、図
１の液晶表示器挿入用の検知部７０、シート原稿挿入用
の検知部７２、照明光源部４８及び操作部８４が接続さ
れている。

【００２７】合焦検出部８０は図４に示すように、光学
的にスクリーン１４までの距離Ｌを検出するものであ
る。

【００２８】合焦検出部８０は投光部１２と受光部１３
を有している。投光部１２は、光を出す発光手段１６と
レンズ１７を有している。この発光手段１６は、好まし
くは発光ダイオードやレーザダイオードである。

【００２９】受光部１３は、レンズ２０と受光位置検出
手段２１を有している。

【００３０】レンズ２０はレンズ１７からの光がスクリ
ーン面１４の点Ｐ２で反射した光を受光位置検出手段２
１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とレンズ２０の距離Ｌ
に対応している。

【００３１】投影レンズ１０は焦点合せをするためにモ
ータ３９で移動可能である。

【００３２】受光位置検出手段２１は、好ましくは半導
体位置検出器である。受光位置検出手段２１の電気的中
心からある位置に、スクリーン面１４からの光が矢印の
ように入射すると、この光は光電変換され、光電流とな
る。

【００３３】この光電流は電極２１ｄ，２１ｅから電流
値Ｉ₁，Ｉ₂として分割出力され、電流値Ｉ₁，Ｉ₂の
比を演算すれば、スクリーン面１４までの距離Ｌを求め
ることができる。この演算は次の合焦制御部８２で行
う。

【００３４】電極２１ｄ，２１ｅから電流値Ｉ₁，Ｉ₂
が増幅器３２，３３に入力される。増幅器３２，３３に
よりこれらの電流値Ｉ₁，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、電流
値Ｉ₁，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。ディ
ジタル値となった信号は、マイクロプロセッサ３７に対
して受光位置検出手段２１における入射光の位置データ
として送られる。

【００３５】このデータを基にして、マイクロプロセッ
サ３７は所定の式により演算して焦点のずれている距離
を定め、モータ３９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量移動して、オートフォーカス動作
を完了し、スクリーン面１４の上に鮮明な投影画像を表
すことができる。なお、スイッチ１０５はオートフォー
カス開始スイッチである。スイッチ５は電源投入ボタン
である。

【００３６】このように合焦制御部８２は合焦検出部８
０のスクリーン１４までの検出距離に基いて図４のモー
タ３９を作動してレンズ１０を動かして合焦制御するの
である。原則としてたとえばこの実施例では検知部７０
の信号に基づく液晶表示器６０での合焦制御を基準とし
ている。ただし、液晶表示器６０の挿入位置とシート原
稿Ｓの挿入位置が距離Ｘ分相違するので（図５参照）、
シート原稿Ｓが挿入されたと検知部７２が検知した場合
には合焦制御だけでなく距離Ｘの補正制御を合焦制御部
８２が行う。つまり合焦用投影系５６、合焦検出部８
０、合焦制御部８２は合焦部でもあり焦点距離調整部で
もある。制御演算部５８と検知部７０，７２は判別部を
構成している。

【００３７】次に、合焦制御部８２において、図１の液
晶表示器６０の挿入位置とシート原稿Ｓの挿入位置の相
違を補正する原理を説明する。

【００３８】図５に示すように液晶表示器６０、シート
原稿Ｓともスクリーン１４で形成される投影像の高さを
同じＤとする。

【００３９】液晶表示器６０の場合、投影レンズ部４２
の焦点距離をｆ１、物体距離ｂ１、像面距離ａ１で投影
すると、投影像の高さがＤで倍率ｍ１（＝Ｄ／ｄ１）で
合焦して投影されているものとする。

【００４０】ここで液晶表示器６０より光源部４８側に
距離ｘで離して配置されるシート原稿Ｓを投影する場
合、投影像の高さをＤで投影するためには、倍率ｍ２
（＝Ｄ／ｄ２）で投影することとなる。

【００４１】そのときの投影レンズの焦点距離をｆ２と
すると、ｆ２は数式１で表せる。

【００４２】

【数１】またシート原稿Ｓから投影レンズ部４２の位置までの物
体距離ｂ２は数式２となる。

【００４３】

【数２】次に図６により動作を説明する。

【００４４】まず投影対象物である液晶表示器６０かシ
ート原稿Ｓのいずれを設定したかを、図１の判別部であ
る検知部７０と７２および制御演算部５８で判断する。
つまり、いずれも挿入されていない場合といずれも挿入
されている場合には、ステップ１１０から１００に移
る。そうでなく、いずれか１つが設定されている場合に
は、ステップ１１０からステップ１２０に移る。

【００４５】これにより自動合焦を投影レンズ部４２が
開始する。液晶表示器６０のみが挿入されているとき
は、そのまま投影する（ステップ１３０，１５０）。そ
うでなくシート原稿Ｓのみが挿入されているときには、
上述した合焦補正と投影倍率補正を行い、そして投影す
る（ステップ１３０，１４０，１５０）。投影したいと
きに図２の操作部８４の合焦スイッチをオンすると、自
動合焦動作を開始する（ステップ１６０，１２０）。そ
うでなく、もう投影したくないときは合焦スイッチをオ
フにすると終了する（ステップ１６０，１７０）。

【００４６】ところで本発明は上述の実施例に限定され
ない。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、横置型投影装
置において、液晶表示器の画像とシート原稿の内容を選
択的に挿脱して投影可能であり、適用用途の範囲が広が
る。

【００４８】請求項２の発明によれば、一般に液晶表示
器より大きいサイズのシート原稿の投影倍率が小さくて
すむため、投影レンズ部よりシート原稿を離して配置す
ることができる。

【００４９】請求項３の発明によれば、液晶表示器また
はシート原稿を保持する光軸上の位置が相違するためピ
ント調整を必要とするので、どちらが投影対象物となっ
ているかを自動的に検出しそれに応じて自動的に合焦を
可能としてくれる。

【００５０】請求項４の発明によれば、液晶表示器とシ
ート原稿との投影領域が相違する場合でも、そのつど投
影レンズ部の焦点距離調整（ズーミング）をする必要な
く画面一杯を使用して投影が可能となる。

【００５１】請求項５の発明によれば、フロント投影と
リア投影とを切り換える場合であっても、液晶表示器の
向きを変えるだけで済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横置型投影装置の好適な実施例を示す
図。

【図２】本発明の横置型投影装置の好適な実施例の制御
系を示すブロック図。

【図３】本発明の横置型投影装置の好適な実施例の合焦
のための部分を示す図。

【図４】本発明の横置型投影装置の好適な実施例の合焦
のための制御回路系を示す図。

【図５】本発明において液晶表示器とシート原稿におけ
る焦点補正と投影倍率補正を説明する図。

【図６】本発明における動作の一例を示す図。

【符号の説明】

４２投影レンズ部４４液晶表示器保持部Ｓシート原稿４６シート原稿保持部６０液晶表示器４８照明光源部５０照明光学系 ◆

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投影対象物（６０，Ｓ）を投影する投影
レンズ部（４２）と、投影対象物となる液晶表示器（６０）を液晶表示器中心
（６０ｅ）が上記投影レンズ部（４２）の光軸（４２
ａ）よりも光学的に下方へ位置するように保持する液晶
表示器保持部（４４）と、投影対象物となるシート原稿（Ｓ）をシート原稿中心
（４６ａ）が上記投影レンズ部（４２）の光軸（４２
ａ）よりも光学的に下方へ位置するように保持するシー
ト原稿保持部（４６）と、照明光源部（４８）と、投影対象物を照明する照明光学系（５０）とを有し、上記液晶表示器保持部（４４）と上記シート原稿保持部
（４６）は、それぞれ液晶表示器（６０）と上記シート
原稿（Ｓ）が挿脱自在に構成されていることを特徴とす
る横置型投影装置。
【請求項２】請求項１記載の横置型投影装置におい
て、上記液晶表示器保持部（４４）と上記シート原稿保
持部（４６）は、投影レンズ部（４２）側から上記液晶
表示器保持部（４４）と上記シート原稿保持部（４６）
の順序で配置されていることを特徴とする横置型投影装
置。
【請求項３】請求項１記載の横置型投影装置におい
て、上記液晶表示器（６０）又は上記シート原稿（Ｓ）
のどちらが挿入されているかを判別する判別部（７０，
７２，５８）を設け、その判別結果に応じて上記投影レ
ンズ部（４２）の位置を調整しピントのあった投影像を
形成させる合焦部（５６，８０，８２）を有しているこ
とを特徴とする横置型投影装置。
【請求項４】請求項１記載の横置型投影装置におい
て、上記投影レンズ部（４２）は、ズームレンズ系で構成さ
れており、さらに、上記液晶表示器（６０）又は上記シート原稿
（Ｓ）の挿入されているか否かを判別する判別部（７
０，７２，５８）を設け、この判別部の判別結果に応じて、上記液晶表示器（６
０）と上記シート原稿（Ｓ）との投影領域が相違するも
のであっても、上記液晶表示器（６０）と上記シート原
稿（Ｓ）の投影領域を略同じ大きさに投影するように上
記投影レンズ部（４２）の焦点距離を調整する焦点距離
調節部（５６，８０，８２）とを有していることを特徴
とする横置型投影装置。
【請求項５】請求項１記載の横置型投影装置におい
て、上記液晶表示器保持部（４４）が、液晶表示器（６
０）を投影レンズ部（４２）側に対して裏向きでも表向
きでも保持できるように構成されていることを特徴とす
る横置型投影装置。