JPH07113700B2 - オートフォーカスプロジェクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はオートフォーカスプロジェクタに関する。

従来の技術 オーバヘッドプロジェクタ（OHP）などのオートフォー
カスプロジェクタは、周知のとおり、原稿を原稿台にの
せてこの原稿に光を通し、その光を投影レンズに通して
ミラーで反射させてスクリーン面に投影するようになっ
ている。これにより原稿の内容をスクリーン面に拡大表
示できるのである。

この発明が解決しようとする課題 オートフォーカスプロジェクタは、スクリーン面までの
距離を測距してレンズを動かして自動合焦を行うように
なっている。

従来のオートフォーカスプロジェクタでは、原稿面は本
体に固定して設けられていて原稿面が光軸方向に位置変
化するようになっていない。

つまり、レンズと原稿面の間は一定であり原稿面は常に
動かない。

ところがこの本体の原稿面の上に、別の液晶原稿面装置
又はOHPシートの自動送り装置等を装着して使用する場
合がある。

この場合、本来の本来原稿面の高さが液晶原稿面装置の
原稿面まで変化するために、通常のスクリーン面と装置
との距離の測定結果に基づいて自動合焦を行うことが不
可能となる。なお、原稿面と投影レンズとの測距および
スクリーン面と投影レンズとの測距を同時に行えば問題
ないが、自動合焦機構が２重になり装置が極めて複雑と
なる。

発明の目的 この発明は、原稿面の高さが変化しても自動合焦可能で
あるオーバヘッドプロジェクタを提供することを目的と
している。

発明の要旨 この発明は、画像投影面までの距離を測定し、この測距
結果を基に自動合焦を行い得るオートフォーカスプロジ
ェクタにおいて、原稿をのせるための本体の原稿面に合
わせる通常の自動合焦動作と、原稿の代わりに本体に装
着された付加装置の原稿面に合せる自動合焦動作とを切
換る切換手段と、付加装置の原稿面と本体の原稿面との
距離に基づいて、画像投影面までの距離の測距結果に基
づく自動合焦を補正する制御演算部とを備えることを特
徴とするオートフォーカスプロジェクタを要旨としてい
る。

実施例 第１図において、オーバヘッドプロジェクタは、画像投
影面であるスクリーン面14までの距離を測定し、この測
距結果を基に自動合焦を行い得るものである。

切換手段（図示例では切換スイッチ74）は、原稿７をの
せるための本体２の原稿面６に合せる通常の自動合焦動
作と、原稿７の代わりに本体２に装着される付加装置
（図示例では液晶原稿面装置70）の原稿面71に合せる自
動合焦動作とを切り換えるものである。

付加装置として設ける液晶原稿面装置70を本体２に装着
することにより、前記切換手段が自動的に作動するのが
好ましい。

また、本体２の原稿面６から付加装置（液晶原稿面装置
70）の原稿面71までの変位量（第１図では付加装置70の
厚みｄに相当）をあらかじめ設定できるようにするのが
好ましい。この値ｄに対応して合焦状態を変えるのであ
る。

付加装置（液晶原稿面装置70）を使用するときと、本体
２の原稿面６を使用するときを区別して自動焦点を行う
と、多様な投影ができる。

以下、主な部材を詳述する。

［オーバヘッドプロジェクタ１］ オートフォーカスプロジェクタの１例としてのオーバヘ
ッドプロジェクタ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がたてて設けて
ある。

［本体２］ 前記本体２には、リセットボタン５と透明の原稿面６が
設けられている。この原稿面６の上には投影物としての
通常の原稿７をのせることができる。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
を設け赤外光を除去することもできる。

［投影部Ｓ］ 光源８、フレネルレンズ９及び原稿台６は投影部Ｓを構
成している。この投影部Ｓは、原稿７をあとで述べる投
影レンズ10を介してスクリーン14に投影するものであ
る。

［ヘッド部４］ ヘッド部４は、前記投影レンズ10、ミラー11、信号発生
部12、信号受信部13及び調整部Ａを備えている。

信号発生部12と信号受信部13はベース4a上において投影
レンズ10の両側に位置されている。

そして、第１図第２図でよく判るように、信号発生部1
2、信号受信部13及び投影レンズ10は、原稿台６の対角
方向に沿っている。

このようにすることで、ベース4aを小さくしながらも測
距基線長Ｂを最大限大きくとれる。もし、これら３者を
ミラー11の面と平行な方向に並べてしまうとベース4aは
その外寸法が大きくなってしまう。このためヘッド部４
の大形化がさけられない。

［液晶原稿面装置70］ 第１図の液晶原稿面装置70は、本体２の原稿面６上に付
加的に装着可能なものである。この装置には必要な画像
を表示でき、光源８の光を通して通常の原稿７と同様ス
クリーン面14にに画像投影するのである。ただし、原稿
７の代わりに液晶原稿面装置70を原稿面６にのせたとき
は、原稿面６と液晶原稿面装置70の原稿面71との光軸方
向の高さの差はｄである。この高さの差ｄは後述する補
正係数である。

液晶原稿面装置70にはピン72に設けられている。液晶原
稿面装置70が設定されると、このピン72は本体２の受け
穴73を通り、切換スイッチ74を操作する。このスイッチ
74の操作によりオン信号が出力される。このオン信号
は、使用される原稿面が原稿面６から原稿面71に切換っ
たことを示す。

光源８の光はフレネルレンズ９、原稿面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る。
つまり、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。

第２図を参照する。

この投影レンズ10の光学軸10aは、本体２の載置面15か
ら高さh1のところにある。原稿７の点P1はスクリーン面
14上に点P2として共役関係で投影される。

信号発生部12の投光手段17の光軸l1と信号受信部13の光
軸l2及び投影レンズ10の光軸10aは、スクリーン面14上
の近傍の点P2に集まるようになっている。

［信号発生部12］ 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（L
D）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、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14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の距離Ｌに対応している。

［オートフォーカスをする調整部Ａ］ 第１図を参照する。

焦点合せをする調整部Ａは投影レンズ10、モータ39、ギ
ヤ39a,39b、操作手段30を有する。モータ39のギヤ39bは
ギヤ39aとかみ合っている。ギヤ39aは投影レンズ10のギ
ヤ39cとかみ合っている。

［制御系］ 次に第３図のレンズ操作手段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2
1d,21cにそれぞれ接続されている。増幅器32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
ッサのような制御演算部37に接続されている。

この制御演算部37には、前記リセットボタン５と、たと
えばステップモータなどのモータ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は制御演算部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10の移動位置
情報は、制御演算部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は制御演算部37の指令
により発光する。

補正係数記憶部と補正係数入力部 制御演算部37には補正係数記憶部100を介して補正係数
入力部101が接続されている。

補正係数記憶部102は、第１図で示した液晶原稿面装置7
0の原稿面71を使用する際に、本体２の原稿面６を使用
するのに比べて原稿面71が原稿面６に比べて光軸方向に
どの位高くなるかというｄに対応する補正係数を記憶さ
せておくのである。

補正係数入力部101は、液晶原稿面装置70に代えて専用
品でない他の装置を用いる場合に、マニアルで補正係数
記憶部100に補正係数を入力するためのものである。

また第１図で示した切換スイッチ74は制御演算部37に接
続されている。また電源スイッチ75も接続されている。

［作動１］ 第４図のフローチャートと第３図を参照する。

まず電源スイッチ75を投入して、リセットボタン５を押
し、制御演算部37をリセットする。

第１図に示すように、原稿面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10、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。

電源スイッチ75をONにしたことにより第３図において制
御演算部37は作動し、切換スイッチ74OFF信号から原稿
面６が使用されていることを検知する。

これにより、投影レンズ10を光軸方向に移動して初期の
オートフォーカスをする。第３図を参照する。即ち、制
御演算部37の指令により、発光ダイオードなどの発光手
段16から近赤外又は赤外領域の光をスクリーン面14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の重心位置
に基いて、電極21d,21eから光電流I1,I2が増幅器32,33
に入力される。

増幅器32,33によりこれらの光電流I1,I2出力は、電流−
電圧変換増幅される。このような出力はｎ回集収される
と発光手段16の発光が終る。そして、アナログ・スイッ
チ35により、光電流I1,I2出力に対応する２つの電圧値
は平均値化され、切換えられてA/Dコンバータ36により
順次AD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、制御演算
部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、制御演算部37は第４図のルーチ
ンＸで示すように所定の式によりオートフォーカス用の
演算をして焦点のずれている量を定め、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、オートフォーカスを完了する。

［作動２］ 第１図を参照する。

上述した作動１は原稿面６に原稿７をのせた、いわゆる
通常の画像投影である。

もし、原稿面６の上に原稿７の代わりに専用の液晶原稿
面装置70をのせた場合には、第３図の切換スイッチ74が
ON信号を制御演算部37に与える。これにより補正係数記
憶部102に記憶された補正係数ｄが制御演算部37に入力
され、第４図のルーチンＹのように液晶原稿用にオート
フォーカス演算する。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を完
了する。

［作動３］ さらに専用の液晶原稿面装置でない他の液晶原稿面装置
やOHPシートの送り装置などの汎用装置を原稿面６上に
のせたときは、第４図のルーチンＺにより汎用装置の原
稿面までの距離、すなわち高さをオートフォーカス演算
に使って補正する。

第５図は投影レンズの移動量と投影距離との関係を、液
晶原稿面に対するオートフォーカスの場合および通常の
原稿面に対する通常のオートフォーカスの場合を示して
いる。

第６図は別の実施例を示している。この実施例では、電
源スイッチは、本体２に設けた電極150と、液晶原稿面
装置70の電気接点151で構成している。つまり液晶原稿
面装置70を原稿面６の上におくと接点150から制御演算
部にオン信号を送るのである。

ところで、破線で示すように制御演算部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、即ちオートフォーカス操
作を行うようにし、オートフォーカス操作が完了したと
きは、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支持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、一度フォーカスし
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
見やすくなる。

発明の効果 請求項１の発明によれば、原稿面の高さに変化が生じて
も常に自動合焦ができる。このため１台のオートフォー
カスプロジェクタで多用途に使える。

請求項２の発明によれば、付加装置を装着しただけで状
態を自動的に切換えることができるようにすれば、オペ
レータの切換わすれが妨げる。

請求項３の発明によれば、付加装置の種類に応じて原稿
面の移動量を必要に応じて設定でき、オートフォーカス
プロジェクタの応用範囲が拡がる。

【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プロジェクタの実
施例であるオーバヘッドプロジェクタを示す斜視図、第
２図はオーバヘッドプロジェクタの側面図、第３図は制
御系などを示す図、第４図は作動フローチャートを示す
図、第５図は投影レンズの移動量と投影距離の関係を示
す図、第６図は別の実施例を示す図である。 １……オーバヘッドプロジェクタ ２……本体 ４……ヘッド部 ７……原稿 10……投影レンズ 37……制御演算部 70……液晶原稿面装置 74……切換スイッチ 75……電源スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像投影面までの距離を測定し、この測距
   結果を基に自動合焦を行い得るオートフォーカスプロジ
   ェクタにおいて、原稿をのせるための本体の原稿面に合
   わせる通常の自動合焦動作と、原稿の代わりに本体に装
   着された付加装置の原稿面に合せる自動合焦動作とを切
   換る切換手段と、付加装置の原稿面と本体の原稿面との
   距離に基づいて、画像投影面までの距離の測距結果に基
   づく自動合焦を補正する制御演算部とを備えることを特
   徴とするオートフォーカスプロジェクタ。
2. 【請求項２】付加装置を本体に装着することにより切換
   手段が自動的に作動する請求項１に記載のオートフォー
   カスプロジェクタ。
3. 【請求項３】本体の原稿面からの付加装置の原稿面まで
   の移動量を設定可能に構成した請求項１に記載のオート
   フォーカスプロジェクタ。