JP2002258403A - 投映装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバヘッドプロジェクタおよび透過形液晶
表示パネルを備えるプロジェクタなどの投映装置におい
て、スクリーン２６などの投映面２７上で被投映物の画
像を歪むことなく移動する。 【解決手段】 装置本体１１の下部に設けられた光源１
３からの光は、支持部材１５上に導かれ、この支持部材
１５上の透光性を有する原稿１７の画像は、組立体１８
の投影レンズ１９から反射鏡２１を経て、鉛直であるス
クリーン２６の映像面２７に投映されて表示される。反
射鏡２１は、支持部材１５上の原稿１７が載置される案
内面１６と４５度の角度θ１を有する。組立体１８を移
動手段２２によって投映面２７に関して近付く方向３１
および遠去かる方向に移動することによって、投映面２
７上の原稿画像が、歪みを生じることなく、上下に変位
し、投映面２７上の上下の希望する位置に表示すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンなどの
投映面に、画像を投映して表示し、多数の人々に表示を
行うオーバヘッドプロジェクタ（略称ＯＨＰ）などとし
て好適に実施することができる投映装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、先行技術のオーバヘッドプロジ
ェクタの簡略化した断面図である。光源１からの光は、
透明な平板状の支持部材２に照射され、この支持部材２
上には、透明シートに文字、図形などが描かれた原稿３
が載置される。原稿３の画像は、投影レンズ４を経て、
反射鏡５によって反射され、スクリーンである投映面９
に投映されて結像される。図８において光源１、支持部
材２、投影レンズ４および反射鏡５は、投映装置本体８
に設けられる。反射鏡５が、支持部材２に平行な水平面
に対して４５度の角度で傾斜した参照符５ａで示される
基準となる姿勢では、原稿３の画像は水平な光経路６を
経て、鉛直な投映面９に投映される。このとき、投映面
９に投映される画像は、後述の図３（１）に示されるよ
うに原稿３の拡大画像であって、歪むことはない。映像
面９上の画像を光経路７で示されるように上方に移動
し、さらに多くの観客に見えるように投映するには、反
射鏡５が、参照符５ａの基準となる姿勢よりもさらに大
きい角度、すなわち４５度を超える角度で、図７の実線
で示される反射鏡５の姿勢に設定される。これによって
光経路７を辿る原稿３の投映面５上の画像は、後述の図
３（２）で示されるように上方の辺１７ｂ２が下方の辺
１７ａ２よりも長くなって台形に歪んでしまう。反射鏡
５を、４５度未満の角度に設定し、水平な光経路６より
も下向きに投映面９上に投映するとき、その投映面９上
の画像が歪む。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、投映
面上に投映される画像の位置を移動しても、その投映さ
れる画像が歪まないように、または歪みを抑制するよう
にした投映装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、被投映物が載
置される案内面を有する支持部材と、支持部材の上方に
間隔をあけて配置される投影レンズと、案内面と４５度
の角度で傾斜し、投影レンズを介する被投映物の映像
を、案内面に垂直な投映面に導く反射鏡と、支持部材の
下方に配置される光源と、投影レンズと反射鏡とのいず
れか少なくとも一方と、支持部材と、光源とを相対的
に、案内面と平行に、投映面に関して近付く方向および
遠去かる方向に移動可能とする移動手段とを含むことを
特徴とする投映装置である。

【０００５】本発明に従えば、支持部材のたとえば水平
である案内面上に、たとえばシートなどの原稿である被
投映物が載置され、この被投映物の画像は、投影レンズ
から反射鏡を経て、たとえば鉛直であるスクリーンなど
の投映面に投映されて表示される。

【０００６】本発明に従えば、移動手段によって、投影
レンズと反射鏡とのいずれか少なくとも一方と、支持部
材と、光源とを相対的に、案内面と平行に、投映面に関
して後述の図１に示されるように右方の近付く方向に移
動し、これによって投映面上の被投映物の画像を、図１
の上方に変位することができ、あるいはまた遠去かる方
向に移動し、すなわち図１の左方に移動し、これによっ
て被投映物の画像を図１の下方に移動することができ
る。このように投映面上で被投映物の画像を移動して
も、図８の先行技術に比べて画像が歪むことを抑制する
ことができるようになる。したがってたとえば図１にお
いて投映面上の画像を上方に移動し、多数の観客に映像
を表示することができるようになる。

【０００７】本発明に従えば、投影レンズと支持部材と
光源とを相対的に移動可能としてもよく、このとき反射
鏡を固定位置に保ってもよい。また反射鏡と支持部材と
光源とを相対的移動可能とし、このとき投影レンズを固
定位置に保ってもよい。さらには投影レンズと反射鏡と
を後述のように固定して組立体を構成し、この組立体と
支持部材と光源とを相対的に移動可能としてもよい。投
影レンズと反射鏡とのいずれか少なくとも一方を、移動
可能とし、支持部材と光源とを固定位置に保ってもよ
い。投影レンズと反射鏡とのいずれか少なくとも一方
と、支持部材との両者を相対的に移動可能としてもよ
い。

【０００８】また投影レンズと反射鏡との少なくともい
ずれか一方と、光源との両者を相対的に移動可能として
もよい。さらに投影レンズと反射鏡との少なくともいず
れか一方と、支持部材と、光源との三者を相対的に移動
可能としてもよい。

【０００９】また本発明は、支持部材は、透光性材料か
ら成ることを特徴とする。また本発明は、支持部材はフ
レネルレンズを含むことを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、支持部材は、透光性材料
から成り、たとえばガラス、プラスチックなどの材料か
ら成ってもよく、特に集光のためのフレネルレンズのみ
から成り、またはフレネルレンズを含む構成とすること
によって、光源の直上だけでなく、周辺部においても均
一な光量で、明るさのむらを生じることなく、支持部材
上の原稿などの被投映物に光を導いて透過させることが
できるようになる。これによって投映面上の画像の明る
さのむらが生じることを抑制することができる。

【００１１】また本発明は、移動手段は、投影レンズと
反射鏡とが固定された組立体を、支持部材と相対的に移
動可能とすることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、図１〜図４に示されるよ
うに、投影レンズと反射鏡とが相互に固定されて組立体
が構成され、この組立体が、支持部材と相対的に移動可
能とされる。こうして比較的簡単な構成で、投映面上の
画像の歪みを防いで、被投映物の画像を表示することが
できるようになる。

【００１３】また本発明は、移動手段は、投影レンズと
反射鏡とが固定された組立体を、光源に対して移動可能
とし、かつ支持部材もまた、光源に対して移動可能とす
ることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、後述の図５に示されるよ
うに、投影レンズと反射鏡とを含む組立体とともに、被
投映物が載置される支持部材もまた、光源に対して移動
可能とする。これによって組立体とともに支持部材上の
被投映物もまた移動されることになり、投映面上の画像
の歪みをさらに一層抑制することができるようになる。

【００１５】また本発明は、移動手段は、投影レンズと
反射鏡とが固定された組立体を、支持部材に対して移動
可能とし、かつ光源もまた、支持部材に対して移動可能
とすることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、後述の図６に示されるよ
うに、投影レンズと反射鏡とを含む組立体とともに、光
源もまた、支持部材に対して平行移動または回転移動可
能とする。これによって、組立体とともに光源もまた移
動されることになり、光源の光量分布を均一にすること
ができ、投映面上の画像の歪みをさらに一層抑制するこ
とができるようになる。

【００１７】また本発明は、被投映物の映像を、投影レ
ンズを介して投映面に投映し、投影レンズを、その投影
レンズの光軸に垂直な方向に、移動可能とすることを特
徴とする投映装置である。

【００１８】また本発明は、被投映物は、液晶表示パネ
ルであることを特徴とする。本発明に従えば、後述の図
６に示されるように、被投映物と投影レンズとを相対的
に移動することによって、投映面上の画像の歪みを抑制
して投映面上の画像の位置を移動することが容易に可能
となる。特に被投映物を、液晶表示パネルとすることに
よって、たとえばパーソナルコンピュータの出力、テレ
ビジョン受信機の映像出力を、投映面上に投映すること
ができる。被投映物は、上述の液晶表示パネルの画像だ
けでなく、そのほかたとえば陰極線管などの画像であっ
てもよい。

【００１９】本発明に従えば、被投映物は、たとえば透
光性を有するプラスチック製シートに文字、図形などが
描かれた原稿などであってもよく、あるいはまた遮光性
の紙などのシートに文字、図形などが描かれた原稿であ
ってもよく、さらにまた被投映物は３次元立体形状を有
してもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
断面図である。オーバヘッドプロジェクタの装置本体１
１の下部のハウジング１２内には、光源１３が設けられ
る。光源１３に近接して配置された凹面反射鏡１４は、
光源１３の光を図１の上方に導く。装置本体１１のハウ
ジング１２の上部には、集光のためのフレネルレンズか
ら成る支持部材１５が配置される。この支持部材１５の
上面である案内面１６上には、被投映物である原稿１７
が載置される。原稿１７は、たとえばプラスチックなど
の材料から成る透光性シートに文字、図形などが描かれ
て構成される。

【００２１】支持部材１５から図１の上方に間隔をあけ
て、装置本体１１には、組立体１８が配置される。この
組立体１８は、凸レンズから成る投影レンズ１９と、平
面反射鏡２１とが、一体的に固定されて構成される。組
立体１８は、装置本体１１の上部に設けられた移動手段
２２によって支持部材１５の案内面１６と平行に移動可
能である。反射鏡２１は、支持部材１５の案内面１６、
したがってたとえばこの実施の形態では水平面に関し
て、４５度の角度θ１で傾斜する。図１において光源１
３の直上に、組立体１８の投影レンズ１９の中心４７を
配置し、後述の図２のように、光軸２３を形成すること
ができ、また移動手段２２によって組立体１８を移動
し、図１に示される光経路２４，２５を経て光を導くこ
とができる。反射鏡２１からの光は、スクリーン２６の
投映面２７に投映されて表示される。この投映面２７
は、支持部材１５の案内面１６に垂直であり、たとえば
この実施の形態では鉛直である。図１に示されるよう
に、組立体１８を光源１３の直上の光軸２３から投映面
２７に近付く方向３１に移動した状態では、原稿１７の
画像は、光経路２４，２５を経て、投映面２７の比較的
上方の位置に表示されることができる。

【００２２】図２は、図１に示される投映装置の図１と
は異なる動作状態を示す断面図である。組立体１８は、
投影レンズ１９が光源１３の直上の光軸２３となるよう
に移動して設定されている。これによって原稿１７の画
像は、光軸２３から投影レンズ１９および反射鏡２１を
経て光経路２９を経て、スクリーン２６の投映面２７に
投映されて表示される。光経路２９は、投映面２７に垂
直である。

【００２３】図３は、スクリーン２６の投映面２７にお
ける原稿１７の画像を示す。原稿１７が矩形であって、
組立体１８が図１のように、投映面２７に近付く方向３
１に移動された状態において、および図２に示されるよ
うに基準となる光軸２３を有するように図１の状態から
前記方向３１とは逆方向の投映面２７から遠去かる方向
に移動された状態において、原稿１７の画像は、図３
（１）に示されるように原稿１７の画像が拡大され、歪
むことなく、表示される。原稿１７のスクリーン２６側
の一端部１７ａと、スクリーン２６とは反対側の他端部
１７ｂとは、投映面２７上で画像の各辺１７ａ１，１７
ｂ１の長さが等しく、同一長さで歪むことなく図３
（１）に示されるように原稿１７の画像が表示される。
これに対して、前述の図７に示される先行技術では、反
射鏡５の角度が４５度を超えるように変化され、図７に
おける原稿３の画像が光経路７を経て投映面９の上方の
位置に表示されるとき、矩形の原稿３の形状は、図３
（２）に示されるように各辺１７ａ２，１７ｂ２の長さ
が異なり、歪んで表示される。本発明は、このような図
３（２）に示される歪んだ画像が表示されることを防
ぐ。

【００２４】図４は、組立体１８の拡大断面図である。
組立体１８の凸レンズ１９は、鉛直軸線を有する筒体３
３に固定され、保持体３４に、図４の上下に移動調整可
能に設けられる。保持体３４には、取付部材３５によっ
て、反射鏡２１が固定される。保持体３４は、移動手段
２２の水平な案内レール３６によって投影レンズ１９が
光源１３の直上の光軸２３を有するように図２および図
４の基準位置から、投映面２７に近付く方向３１に移動
可能であり、また組立体１８は、この基準位置から前記
方向３１とは逆方向である投映面２７から遠去かる方向
に移動可能である。保持体３４は、移動手段２２の案内
レール３６に沿って前記方向３１およびその逆方向に、
希望する位置で設定調整可能とされる。こうして原稿１
７の画像を、スクリーン２６の投映面２７に図１および
図２の上下に移動して希望する位置で、原稿１７の画像
を結像し、投映表示することができる。組立体１８を投
影レンズ１９の光軸２３の位置よりも移動手段２２によ
って前記方向３１の逆方向に、すなわちスクリーン２６
から遠去かる方向に、図１の左方に変位した状態では、
原稿１７の画像は、図２に示される光経路２９よりも下
方の光経路を辿り、投映面２７の下方の位置に移動され
て表示される。

【００２５】図５は、本発明の実施の他の形態のオーバ
ヘッドプロジェクタとして使用される投映装置の断面図
である。この実施の形態は、前述の図１〜図４に示され
る実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符
を付す。特にこの実施の形態では、組立体１８を移動手
段２２によって水平面内で移動可能とされるだけでな
く、さらに、支持部材１５もまた、もう１つの移動手段
３８によって水平面内でスクリーン２６の投映面２７に
近付く方向４１およびその方向４１とは逆方向の遠去か
る方向に移動可能に構成される。

【００２６】移動手段２２，３８は、操作者が組立体１
８を移動するとき、支持部材１５が連動して移動可能に
構成される。組立体１８と支持部材１５とは、光源１３
を通る水平軸線４２を通る一光経路２４上で光源１３の
位置４２と支持部材１５の予め定める位置４３との間の
距離Ｌ１と、光源１３の位置４２と反射鏡２１の反射位
置４４との間の距離Ｌ２との比η（＝Ｌ２／Ｌ１）が一
定に保たれるように移動手段２２，３８によって組立体
１８と支持部材１５とが平行に移動するように構成され
てもよい。支持部材１５の位置４３と反射鏡２１の反射
位置４４とは、投影レンズ１９が光源１３の前記位置４
２を通る光軸２３を有する状態で、この光軸２３上に存
在する。組立体１８が投映面２７に近付く方向３１に移
動されたとき、支持部材１５、したがって原稿１７もま
た投映面２７に近付く方向４１に移動されることによっ
て、投映面２７に投映して表示される原稿１７の画像の
歪みがさらに抑制されることができるとともに、光源１
３の光量分布をさらに均一にすることができる。

【００２７】図６は、本発明の実施のさらに他の形態の
オーバヘッドプロジェクタとして使用される投映装置の
断面図である。この実施の形態は、前述の図１〜図５に
示される実施の形態に類似し、対応する部分には同一の
参照符を付す。特にこの実施の形態では、組立体１８を
移動手段２２によって水平面内で移動可能とされるだけ
でなく、さらに、光源１３および凹面反射鏡１４もま
た、さらにもう１つの移動手段６１によって水平面内で
スクリーン２６の投映面２７に近づく方向６２およびそ
の方向６２とは逆方向の遠去かる方向に移動可能に構成
される。

【００２８】組立体１８と光源１３および凹面反射鏡１
４とは、光源１３の位置４２と支持部材１５の予め定め
る位置４３と反射鏡２１の反射位置４４とが、一つの光
経路６３上に位置する状態が保たれるように、移動手段
２２，６１によって平行に移動するように構成されても
よい。組立体１８が投映面２７に近づく方向６２に移動
されたとき、光源１３および凹面反射鏡１４は方向６２
とは逆の投映面２７から遠去かる方向に移動されること
によって、投影レンズ１９、反射鏡２１および光経路６
４を経て投映面２７に投映される画像の歪みがさらに抑
制されるとともに、光源１３の光量分布を均一にするこ
とができる。

【００２９】本実施の形態では、光源１３および凹面反
射鏡１４は、移動手段６１によって、水平面内で投映面
２７に近づく方向６２およびその方向６２とは逆方向の
遠去かる方向に移動可能に構成されるけれども、これに
限定されることなく、たとえば支持部材１５の予め定め
る位置４３を中心として角変位させる移動手段によっ
て、投映面２７に近づく方向６２およびその方向６２と
は逆方向の遠去かる方向に移動可能に構成されてもよ
い。

【００３０】本発明の実施のさらに他の形態では、組立
体１８および／または支持部材１５の移動に連動し、光
源１３の反射鏡１４もまた、光源１３からの光が支持部
材１５および組立体１８に導かれるように、傾斜される
ように構成されてもよい。

【００３１】本発明の実施のさらに他の形態では、支持
部材１５は遮光性材料から成ってもよく、このとき光源
１３および凹面反射鏡１４は省略され、支持部材１５上
の原稿１７の上面に光が、光源１３から照射されるよう
に構成される。原稿１７に代えて、３次元立体形状を有
する被投映物であってもよい。

【００３２】図７は、本発明の実施の他の形態の投映装
置の簡略化した断面図である。装置本体４８のハウジン
グ４９内には、光源１３と、この光源１３からの光をス
クリーン２６の投映面２７に向けて導く凹面反射鏡１４
とが設けられる。光源１３および凹面反射鏡１４からの
光は、透過形液晶表示パネル５１を経て、投影レンズ１
９から光経路２５を辿り、投映面２７に投映されて表示
される。投影レンズ１９は、筒状の保持体５２に固定さ
れる。この保持体５２は、投映面２７に平行に移動手段
５３によって図７の上下に移動可能に設けられる。投影
レンズ１９が参照符１９ａで示される基準位置に、移動
手段５３によって移動されて設定された状態では、投影
レンズ１９の光軸２９は、光源１３を通り、液晶表示パ
ネル５１の表示面およびスクリーン２６の投映面２７に
垂直である。投影レンズ１９はまた、移動手段５３によ
って基準位置１９ａよりも図７のさらに下方に移動可能
であり、これによって投映画像を下方に移動することが
できる。こうして液晶表示パネル５１の画像が、投影レ
ンズ１９によって投映面２７に結像されて拡大表示され
る。液晶表示パネル５１には、たとえばパーソナルコン
ピュータまたはテレビジョン受信機などの処理手段５５
からの映像信号が与えられ、液晶表示パネル５１が駆動
される。図７の実施の形態におけるそのほかの構成と動
作は、前述の実施の形態と同様である。

【００３３】本発明の実施の他の形態では、図７の液晶
表示パネル５１に代えて、この液晶表示パネル５１の位
置に被投映物が配置され、投影レンズ１９側（図７の右
方）から、非投映物に光が照射されて照明され、この非
投映物の画像が投影レンズ１９によって投映面２７に結
像、投映されるように構成されてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、支持部材の案内面に載
置された被投映物の画像を、投映面上で移動することが
でき、この投映面上の画像は、その表示される位置にか
かわらず、歪みを生じることを防ぎ、または抑制するこ
とができるようになる。

【００３５】支持部材を透光性材料とし、光源からの光
を照射して被投映物を透過する光を、投映面に表示する
ことができ、これによってたとえば透光性フィルムに描
かれた文字、図形などの画像を投映面に投映して表示す
ることができ、この支持部材は、フレネルレンズを含む
構成とすることによって、光源の直上だけでなく、その
周辺部においても光量を均一にして光を導くことがで
き、これによって投映面上の画像の明るさのむらが生じ
ることが防がれ、これによって被投映物に均一な光量分
布で光源からの光を導くことができる。

【００３６】本発明によれば、投影レンズと反射鏡とを
含む組立体が、支持部材、さらには光源と相対的に移動
可能としてもよく、また組立体と支持部材との両者が光
源に対して移動可能とし、組立体と支持部材とが相対的
に移動可能に構成されてもよく、また、組立体と光源と
の両者が支持部材に対して移動可能とし、組立体と光源
とが相対的に移動可能に構成されてもよい。

【００３７】さらに本発明によれば、液晶表示パネルな
どの被投映物の映像を、投映面に投映するにあたり、投
影レンズをその投影レンズの光軸に垂直な方向に移動
し、このことによってもまた、画像の歪みを抑制して投
映面上で画像を移動することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の断面図である。

【図２】図１に示される投映装置の図１とは異なる動作
状態を示す断面図である。

【図３】スクリーン２６の投映面２７における原稿１７
の画像を示す図である。

【図４】組立体１８の拡大断面図である。

【図５】本発明の実施の他の形態のオーバヘッドプロジ
ェクタとして使用される投映装置の断面図である。

【図６】本発明の実施のさらに他の形態のオーバヘッド
プロジェクタとして使用される投映装置の断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の他の形態の投映装置の簡略化し
た断面図である。

【図８】先行技術のオーバヘッドプロジェクタの簡略化
した断面図である。

【符号の説明】 １１ 装置本体 １３ 光源 １４ 凹面反射鏡 １５ 支持部材 １６ 案内面 １７ 原稿 １８ 組立体 １９ 投影レンズ ２１ 反射鏡 ２２，３８，５３，６１ 移動手段 ２６ スクリーン ２７ 投映面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被投映物が載置される案内面を有する支
   持部材と、 支持部材の上方に間隔をあけて配置される投影レンズ
   と、 案内面と４５度の角度で傾斜し、投影レンズを介する被
   投映物の映像を、案内面に垂直な投映面に導く反射鏡
   と、 支持部材の下方に配置される光源と、 投影レンズと反射鏡とのいずれか少なくとも一方と、支
   持部材と、光源とを相対的に、案内面と平行に、投映面
   に関して近付く方向および遠去かる方向に移動可能とす
   る移動手段とを含むことを特徴とする投映装置。
2. 【請求項２】 支持部材は、透光性材料から成ることを
   特徴とする請求項１記載の投映装置。
3. 【請求項３】 支持部材はフレネルレンズを含むことを
   特徴とする請求項２記載の投映装置。
4. 【請求項４】 移動手段は、 投影レンズと反射鏡とが固定された組立体を、支持部材
   と相対的に移動可能とすることを特徴とする請求項１〜
   ３のうちの１つに記載の投映装置。
5. 【請求項５】 移動手段は、 投影レンズと反射鏡とが固定された組立体を、光源に対
   して移動可能とし、かつ支持部材もまた、光源に対して
   移動可能とすることを特徴とする請求項１〜３のうちの
   １つに記載の投映装置。
6. 【請求項６】 移動手段は、 投影レンズと反射鏡とが固定された組立体を、支持部材
   に対して移動可能とし、かつ光源もまた、支持部材に対
   して移動可能とすることを特徴とする請求項１〜３のう
   ちの１つに記載の投映装置。
7. 【請求項７】 被投映物の映像を、投影レンズを介して
   投映面に投映し、 投影レンズを、その投影レンズの光軸に垂直な方向に、
   移動可能とすることを特徴とする投映装置。
8. 【請求項８】 被投映物は、液晶表示パネルであること
   を特徴とする請求項６記載の投映装置。