JPH0577051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はオーバーヘツドプロジエクタに関する
ものである。

（従来の技術） 従来の透過式のオーバーヘツドプロジエクタ
は、原稿面を画定する集光レンズ系を有するプロ
ジエクタ本体及び原稿面の下でプロジエクタ本体
の中に設けられた光源を有している。映写レンズ
とミラーとはプロジエクタヘツドにより原稿面の
上方に支持されており、映写レンズはミラーと原
稿面との間に介在されている。スライドまたは透
過原稿は原稿面上に置かれ、光源からの光は透過
原稿を通過し、映写レンズに集光される。映写レ
ンズを出た光は像面にミラーにより反射される。
像面は、通常、壁面またはスクリーンであり、そ
の上に原稿の拡大像が形成される。オーバーヘツ
ドプロジエクタはＡ−４サイズの原稿の拡大像投
影を多数の人で見るのに適している。

投影レンズは、通常、原稿面に平行であり、像
の全焦点は、物体からの映写レンズまでの距離で
ある映写レンズのバツクフオーカスを変更するこ
とにより調節される。ミラーが45°傾斜していて、
像の反射面が映写レンズの面と物体面と平行であ
れば、シヤイムプルグ（Scheimpflug）の条件を
満足するので、像が一様に焦点が合う。シヤイム
プルグの条件とは、反射像、映写レンズ及び物体
の各々の延長面がある一点または無限遠において
合致し像が一様に焦点が合うことである。

しかしながら、より見やすくするため像を上げ
るように物体面に対し45°以上ミラーを傾斜させ
る必要が生じることもある。この状態では、反射
像面が映写レンズと物体との面に平行ではなく、
像が一様に焦点が合わないので、もはやシヤイム
プルグの条件は満たされない。また、映写レンズ
から像までの距離（フロントフオーカス）が長く
なるので、像全体の焦点はぼける。このシヤイム
プルグのひずみを補正するため、ミラーの傾きが
増加する方向に映写レンズを傾ける必要があり、
全体の焦点を合わせるため、映写レンズを物体側
に移動させることにより映写レンズと物体との距
離（バツクフオーカス）を調節する必要がある。

西独公開明細書3136970は、反射ミラーの傾斜
角を増大させることにより像を上げるときに生じ
るシヤイムプルグのひずみの問題を取扱つてい
る。この西独公開明細書は、光軸上の枢着された
映写レンズ及びミラーと映写レンズを連結するリ
ンク装置とを有するプロジエクタヘツドを開示し
ている。ミラーがハウジングに対し回動し像の位
置を変えると、リンク装置によつて、映写レンズ
がミラーの回動に伴つてある方向に回動する。ミ
ラーと投影レンズとのこの協働作用により、映写
レンズとミラーとの回転比が適当であれば、シヤ
イムプルグのひずみが補正されるが、映写レンズ
から像までの距離（フロントフオーカス）の増大
により全体の焦点補正には何の効果もない。一様
に焦点が合う状態を得るためには、ミラーと映写
レンズとを含むプロジエクタヘツド全体が調節さ
れ、映写レンズと物体との間の距離を補正しなけ
ればならない。

（問題点を解決するための手段、作用） 本発明によると、物体面に対し回動するように
平面鏡を枢着したプロジエクタヘツドと、映写レ
ンズを取付けたフレームであつて、前記光軸から
ずれており、そのまわりで前記フレームを回動さ
せることにより前記映写レンズを回動及び移動さ
せるようにした枢着点において前記プロジエクタ
ヘツドに接続したフレームと、前記平面鏡と前記
映写レンズの前記フレームとを連結することによ
り、前記平面鏡を枢動し、前記枢着点のまわりで
前記フレームを回動させるとともに前記光軸に関
し前記映写レンズを回動及び移動させる連結装置
とにより、オーバーヘツドプロジエクタのミラー
の角度が調節されシヤイムプルグのひずみと像全
体の焦点とが同時に補正されるものである。

従つて、本発明によると、ミラーの回動により
映写レンズが回動しシヤイムプルグのひずみが補
正されるとともに、物体に対して映写レンズを移
動させ、映写レンズのバツクフオーカスが調節さ
れ、像全体の焦点が補正される。

好ましくは、プロジエクタヘツドがミラーと映
写レンズとの連結を開放する手段を有しており、
必要に応じミラーとレンズとが別々に調節できる
ようにしてもよい。

（実施例） 第１図は、全体が参照番号１０で示されたオー
バーヘツドプロジエクタの斜視図である。オーバ
ーヘツドプロジエクタ１０は長方形のベース１
２、直立支持部１４及び全体が１６で示されるプ
ロジエクタヘツドを有している。焦光レンズ１８
は長方形のベース１２の上面に物体面を画定して
おり、通常、透明または半透明のスライドまたは
「原稿」である物体を支持しており、その像が映
写される。第１図に示すオーバーヘツドプロジエ
クタ１０は、反射式プロジエクタのようにプロジ
エクタヘツド１６に設けられた光源からというよ
りむしろベース１２内に設けられた光源（図示せ
ず）から物体に光が当てられる透過式である。本
発明はいずれの型式プロジエクタにも同様に適用
できるものであるが、説明のため透過式について
のみ記載される。

集光レンズまたは物体面１８からの光は、プロ
ジエクタヘツド１６に支持された映写レンズ２０
へ物体を介してコーン状に収束される、映写レン
ズ２０は当技術分野においてよく知られたトリプ
レツトタイプであることが通常好ましいものであ
る。映写レンズ２０を出た光は、平面鏡２２によ
り反射され、物体像が見られる像面まで到達す
る。像面は通常垂直な壁面またはスクリーンであ
るが、傾斜したスクリーンであつてもよい。

垂直像面の場合は、物体面１８が水平であり、
映写レンズ２０が物体面に平行であり、また、ミ
ラー２２が45°の角度で傾いているときには、映
写像は一様に焦点が合う。この像は、反射像、物
体及び映写レンズの延長面が一点で合致するか平
行であり従つて無限遠で合致する場合像全体の焦
点合せが達成できることを定義するシヤイムプル
グの条件を光学系が満足するので、全体に一様な
焦点合せが達成される。映写像の全体の焦点は、
物体面１８から映写レンズまでの距離及び映写レ
ンズから像面までの距離によつて決定される。物
体面１８の上方のプロジエクタヘツド１６及び映
写レンズ２０の高さを変える調節ノブ２４により
物体面１８に対する映写レンズ２０の位置を調節
することにより、これらの距離が調節され像全体
の焦点合せが達成できる。したがつて、像面が垂
直な場合は、調節ノブ２４により物体面１８に対
する映写レンズ１６の高さを単に調節することに
よりオーバーヘツドプロジエクタ１０により形成
された像を焦点合せすることができる。

しかしながら、45°に保持されたミラーによる
像が見やすい像であることはまれである。見やす
い像を得るためには、平面鏡２２をプロジエクタ
ヘツド１６に対し上下に回動させ、像を上下の像
面に形成する。このような平面鏡２２の動きによ
り２つの問題が生じる。まず第１の問題は、物体
面１８から映写レンズ２０までの距離を比例して
短くすることなく、映写レンズ２０から像までの
距離を長くするので全体の像の焦点合せ状態が失
われることである。ノブ２４を回転させることに
より映写レンズ２０から物体面１８までの距離を
短くすることによつてこの問題は解消される。

ミラー２２の角度を小さくすることにより生じ
る第２の問題は、映写レンズ２０の高さを調節し
て全体の焦点が補正されても像の焦点合せが一様
になされないことである。この像全体の焦点合せ
がなされないことは、シヤイムプルグのひずみと
いわれ、反射鏡、物体面１８及び映写レンズ２０
の延長面が一点または無限遠で合致しないので、
発生するものである。

このシヤイムプルグのひずみを補正するのに２
通りの方式がある。像画を画定するスクリーンま
たは映写レンズ２０を傾けることにより、その延
長面が物体面と反射像との延長面の交線と一致す
る。映写レンズ２０がミラー２２と同じ方向にミ
ラー２２の回動量より少なく回動すればシヤイム
プルグの条件は満足される。シヤイムプルグのひ
ずみを補正する方式としては、映写レンズを傾け
る方がスクリーンを傾けるより実施しやすい。ス
クリーンを傾けるのはコストがかかり、携帯性に
欠け有効な手段とはいえない。このように垂直な
像画を使い、ミラーを回動させることにより映像
を上下させる場合は、全体の焦点合せを維持しか
つシヤイムプルグのひずみを補正するためには２
通りの調節が必要である。この２通りの調節はい
ずれも映写レンズ２０を利用するものである。映
写レンズ２０はシヤイムプルグのひずみを補正す
るために物体面１８に対し回動しなければならな
いとともに、映写レンズ２０は像の全体の焦点合
せのため物体面１８に対して移動しなければなら
ない。

本発明によると、このような映写レンズ２０の
回動及び移動による補正はミラー２２の回動に応
答して第２図の機構により達成される。実線は、
ミラーが物体面１８に対し45°に保持された場合
のミラー２２及び投影レンズ２０の位置を示し、
想像線は、ミラー２２が高い映写位置になるよう
回動された場合のミラー２２及び映写レンズ２０
の位置を示したものであり、第２図においては、
像の光軸２６が23°上方へ上昇している。本発明
の以下の記載は、ミラーが映写位置を下げるよう
に回動する場合についても適用可能だが、通常映
像を高くする方が多い。説明を簡単明瞭にするた
め、一方の場合についてのみ以下に述べる。

本発明によると、映写レンズ２０は、プロジエ
クタヘツド１６とフレーム２８を連結するピンで
ある枢軸３０により、プロジエクタヘツド１６の
前端に取り付けられたフレーム２８により支持さ
れている。枢軸３０は映写レンズ２０の光軸３２
の前方にずらされて設けられており、従つて、枢
軸３０のまわりのフレーム２８の回動により、物
体面１８に対する映写レンズ２０の回動ととも
に、物体面１８に対する映写レンズの移動がなさ
れる。フレーム２８の移動はピン３４により物体
面１８に平行な水平位置に上向きに保持される。
フレーム２８は図示しないばねによりピン３４方
向に付勢されている。このばねは、ピン３４とフ
レーム２８に掛けられたひつぱりばねか、プロジ
エクタヘツド１６とフレーム２８とに掛けられ枢
軸３０のまわりに巻かれたトーシヨンばねであ
る。

ミラー２２は、プロジエクタヘツド１６から僅
かな距離延びたピン３８に枢着されたサイドプレ
ート３６によりプロジエクタヘツド１６に連結さ
れている。従つて、投影レンズ２０及び平面鏡２
２は、互いに独立してピン３０，３８についてプ
ロジエクタヘツド１６に対し回動可能である。

ミラー２２及び映写レンズ２０はリンク４０に
より連結されており、リンク４０はサイドプレー
ト３６の一方に回動可能に連結されており、映写
レンズのフレーム２８に形成された溝４４に係合
している。

第２図に示すように、リンク４０が溝４４と係
合しているとき、ミラー２２が時計方向に回動す
ると、リンク４０が映写レンズのフレーム２８を
実線で示された位置から想像線で示された位置ま
で下方に移動させる。サイドプレート３６とプロ
ジエクタヘツド１６との間またはサイドプレート
３６とそのピン３８との間の摩擦力はフレーム２
８を付勢するばねに対抗するのに十分でミラー２
２及び映写レンズ２０が回動位置に保持されなけ
ればならない。

ミラー２２の回動により、映写レンズ２０が枢
軸３０のまわりに回動し、また、映写レンズ２０
が物体面１８に向かつて下方に移動する。映写レ
ンズ２０の回動によりシヤイムプルグのひずみが
補正され、映写レンズ２０の移動により映像全体
の焦点合せがなされる。このように、ミラー２２
が回動し映像を高くするとき映像を完全に補正す
るのにプロジエクタの調節が不要である。

前述したように、像が垂直でなく傾いている傾
斜スクリーンを用いてシヤイムプルグのひずみを
補正することもできる。そのようなスクリーンが
あれば、スクリーンを傾斜させることによりシヤ
イムプルグのひずみが補正できるのでミラー２２
の回動に対応してひずみレンズ２０を傾ける必要
がなくなる。この場合、ミラー２２が映写レンズ
２０の位置に影響することなく回動自在にするこ
とが好ましい。リンク４０を回動させ映写レンズ
のフレーム２８から離脱することにより、ミラー
２２が回転自在になり、したがつて、サイドプレ
ート３６とフレーム２８との連結が開放される。
ミラー２２の回動によつても映写レンズ２０の回
動及び移動が影響されない。しかしながら、この
場合、ミラー２２の回動により映写レンズ２０か
ら傾斜映像スクリーンまでの光路２６の長さが変
化し、像全体の焦点合せができないことが認識さ
れている。したがつて、物体面１８に対する映写
レンズ２０の移動及び回動は、シヤイムプルグの
ひずみの補正が不要の場合でも、像全体の焦点合
せに必要である。従来のようにノブ２４を回転し
物体面１８に対しプロジエクタヘツド全体を移動
させることにより、回動せずに映写レンズ２０を
移動させることは前述のように達成される。

映写レンズ２０の移動に対するその相対回動量
とミラー２２の所定角の回動に必要な各パラメー
タの量はよく知られている方法で計算でき、枢着
点３８，４２間の水平距離及び映写レンズ２０の
光軸３２と枢軸３０との間に距離により決定され
る。低倍率の場合は高倍率の場合よりもミラー２
２の回動角に合わせて映写レンズ２０の大きな移
動量及び回動量が必要であるので、これらのパラ
メータはプロジエクタ１０の倍率により変化す
る。

以下の表は、種々の倍率に対し、ミラー２２の
傾斜角に必要な映写レンズ２０の傾斜角Ａ（度）
及び移動量Ｂ（ミリメータ）によるパラメータの
相対変化を示している。

表 倍率 Ａ Ｂ 3.00× 0.49 0.96 4.12× 0.38 0.65 5.33× 0.32 0.39 12.20× 0.16 0.19 上記表は広い倍率範囲をカバーしているが、最
も多く用いられるプロジエクタの倍率は５×〜６
×の範囲である。したがつて、この範囲で使用さ
れるように設計されたプロジエクタヘツド１６は
ほとんどの使用条件に合つて範囲外の使用には所
定の補器を必要とするだけである。

第３図は、第１図及び第２図に示したプロジエ
クタヘツド１６と同様に作用するプロジエクタヘ
ツド４６の第２の実施例を示すものであるが、多
少の設計上の変更点を有している。プロジエクタ
ヘツド４６は、ピン５０によりプロジエクタヘツ
ド４６に枢着されたミラー４８を有している。映
写レンズ５２は、ピン５６によりプロジエクタヘ
ツド４６に枢着されたフレーム５４に取り付けら
れている。フレーム５４は、プロジエクタヘツド
４６に一体的に成形されたストツパー５８により
水平位置を越えて上方に回動することが防止され
ている。

摺動カム６０はミラー４８と接触する傾斜面６
２を有しており、映写レンズのフレーム５４に取
り付けられている。ミラー４８を映写レンズ５２
に対し独立して回動させたい場合は、カム６０を
スロツト６４，６６により想像線で示す位置まで
スライドさせることができる。

ミラー４８の回動により、ミラー４８とカム６
０の傾斜面６２とが接触し、映写レンズ５２及び
フレーム５４が取付ピン５６のまわりを回動す
る。このミラー４８の回動により上述のように映
写レンズ５２が回動及び移動する。

本発明はただ２つの実施例に基づいて説明され
たが、多くの変更例が可能であり、特に、ミラー
２２，４８及び映写レンズ２０，５２の連結の変
更は当業者にとつては明らかである。これらの様
様な変更は本発明の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明によるオーバーヘツドプロジエク
タとプロジエクタヘツドの斜視図、第２図は第１
図の線２−２に沿つたプロジエクタヘツドの断面
図、および第３図は第１図の線２−２から見た場
合の、本発明によるプロジエクタヘツドの他の実
施例を示す断面図である。 図中、１０……オーバーヘツドプロジエクタ、
１６……プロジエクタヘツド、１８……物体面、
２０，５２……映写レンズ、２２，４８……平面
鏡（ミラー）、２８，５４……フレーム、３０，
５６……枢軸（ピン）、４０，６２……連結装置
（リンク）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体面と、前記物体面の上方に配置された映
   写レンズと、前記映写レンズの上方に共通な光軸
   をもつて配置された平面鏡とを有するオーバーヘ
   ツドプロジエクタにおいて、前記物体面に対し回
   動するように前記平面鏡を枢着したプロジエクタ
   ヘツドと、前記映写レンズを取り付けたフレーム
   であつて、前記光軸からずれており、そのまわり
   で前記フレームを回動させることにより前記映写
   レンズを回動及び移動させるようにした枢着点に
   おいて前記プロジエクタヘツドに接続したフレー
   ムと、前記平面鏡と前記映写レンズの前記フレー
   ムとを連結することにより、前記平面鏡を枢動
   し、前記枢着点のまわりで前記フレームを回動さ
   せるとともに前記光軸に関し前記映写レンズを回
   動及び移動させる連結装置とを備えていることを
   特徴とするオーバーヘツドプロジエクタ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のオーバーヘツド
   プロジエクタにおいて、前記連結装置が選択的に
   離脱可能であり、前記平面鏡が前記フレームから
   離脱するとともに、前記フレームまたは前記映写
   レンズの位置に影響しないで回動できることを特
   徴とするオーバーヘツドプロジエクタ。