JPH04127137A - オートフォーカスプロジェクタ - 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】 Ｆ産業上の利用分野］ この考案はオートフォーカスプロジェクタに関する。

［従来の技術］ オーバーへラドプロジェクタ（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。

この際、オートフォーカスされる前にまず原稿の内容が
スクリーン面に希望の大きさに投影されるようにプロジ
ェクタの位置を設定する。しかしオートフォーカススイ
ッチを押して距離検出系でスクリーン面までの距離を測
定し、その距離に基いて投影レンズを動かしてフォーカ
ス動作すると、投影された原稿の内容のサイズがスクリ
ーン面に比べて大きくなったり、あるいは小さくなりす
ぎることが多い。

このように当初はぼけた像からフォーカスされた像に大
きさが変化するために、オペレータはプロジェクタを僅
かに移動させ、再びオートフォーカススイッチを押して
フォーカス動作をさせる。このため、希望の大きさの鮮
明な投影像が得られるまで、オートフォーカススイッチ
を押してフォーカス動作を繰り返す必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ このように頻繁にフォーカス動作を行うプロジェクタの
設置の際に、フォーカススイッチを押しそのたびにフォ
ーカスさせるのは煩雑である。

またもし、終始フォーカス可能状態とすると、距離検出
系に用いているＬＥＤなどを常時点灯させておかなけれ
ばならず、ＬＥＤの劣化を早めることとなる。

そこで、プロジェクタの設置の際にはフォーカス動作の
可能状態が継続し、フォーカス動作を必要としなくなっ
たプロジェクタの設置終了後にはフォーカス動作を停止
するように構成した装置が望まれていた。

［発明の目的］ この発明は、プロジェクタの設置終了後にフォーカス動
作を停止することができるオートフォーカスプロジェク
タを提供することを目的とする。

［発明の要旨］ この発明は特許請求の範囲に記載のオートフォーカスプ
ロジェクタを要旨としている。

［課題を解決するための手段］ 第２図の距離測定部Ｅは、スクリーンとオートフォーカ
スプロジェクタとの距離を測定する。

第１図と第２図の投影レンズ部Ａは、距離測定部Ｅの測
定結果に基づきフォーカス（合焦）動作を行う。

制御部３０は距離測定部Ｅと投影レンズ部Ａの制御を行
う。

オートフォーカススイッチ１０５は、フォーカス動作の
開始を指示する。

制御部３０は、オートフォーカススイッチ１０５が押さ
れてから所定時間ｔの間だけ距離測定部Ｅと投影レンズ
部Ａを動作させるように構成されている。

あるいは、制御部３０は、投影レンズ部Ａがフォーカス
動作をしてから所定時間Ｔの間だけ距離測定部Ｅと投影
レンズ部Ａを動作させるように構成されている。この場
合、所定時間内における合焦作動は、−度測定したあと
２度目以降は合焦時間を短くすることが好ましい。

このオートフォーカスボタン１０５は、好ましくは電源
スイッチも兼ねるように構成されている。

［作用コ プロジェクタを移動させるたびにフォーカスするのでは
なく、距離を測定しそしてフォーカス動作可能な時間を
オートフォーカススイッチ１０５を入れてから所定の時
間ｔだけ、あるいは投影レンズ部Ａがフォーカス動作を
始めてから所定の時間Ｔだけフォーカス動作をするよう
にして、スクリーン観察者がわずられしくならないよう
にする。

［実施例］ 第１図を参照する。

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がたてて設けで
ある。この支柱３にヘッド部４が上下移動調整可能に設
定されている。

本　　体２ 本体２には、オートフォーカスボタン５、オートフォー
カススイッチ１０５と透明の原稿台６が設けられている
。この原稿台６の上には原稿７がのせられる。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
を設は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を投影レンズ１０
を介して略矩形の範囲でスクリーン面１４に投影するも
のである。

ヘッド部４ ヘッド部４は、第１図と第２図に示すように反射鏡１１
、距離測定部Ｅと投影レンズ部Ａを備えている。

距離測定部Ｅ 距離測定部Ｅは投光部１２と受光部１３を有している。

投光部１２と受光部１３はベース４烏において投影レン
ズ１０の両側に位置されている。

そして、投光部と受光部１２．１３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４１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。

光源８の光は、フレネルレンズ９、原稿台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
反射鏡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にバ稿７の内容を
表示できるようになっている。

原稿７の点Ｐ１はスクリーン面１４上にＩＦ５として共
役関係で投影される。

投光部１２の光軸Ｑ１と受光部１３の光電９２及び投影
レンズ１０の光軸１０ａは、２クリ一ン面１４上の近傍
の点Ｐ２に集まるＪうになっている。

投光部１２ 投光部１２は、第２図に示すように光を仕す発光手段１
６とレンズ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（Ｌ　Ｅ　
Ｄ）やレーザダイオード（Ｌ　Ｄ）が採用できる。レン
ズ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。

受光部１−３ 一方、受光部１３は、レンズ２０と受光位置検出手段２
１を有している。

レンズ２０はレンズ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とレンズ２０の距離りに対応している。

オートフォーカスをする投影レンズ部Ａ第１図を参照す
る。

焦点合せをするための投影レンズ部Ａは、投影レンズ１
０、モータ３９、ギヤ３９ａ。

３９ｂを有する。モータ３９のギヤ３９ｂはギヤ３９ｇ
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。

受光位置検出手段２１ ここで、受光位置検出手段２１について説明する。

受光位置検出手段２１は、好ましくは半導体装置検出器
（Ｐ　ｏｓｉｌｉｏｎ　　Ｓ　ｅｎｓｉｌｉｖｅ　　Ｄ
ｅ＋ｅｃｔｏｒ　）である。この受光位置検出手段２１
は、Ｐ型の抵抗層、Ｎ十型の抵抗層及び高抵抗＄１基板
の１層から構成されている。

電気的中心からＸの位置（抵抗Ｒｘ）に、スクリーン面
１４からの光が矢印のように入射スポット光ＬＰが入射
すると、この光は光電変換され、光電流ＩＱとなる。

この光電流１．は抵抗層の２つの電極２１ｄ、２１ｅか
ら信号電流値１３．Ｉ２として分割出力される。

すなわち、受光位置検出手段２１から取り出される信号
電流値１．、Ｉ２の比を演算すれば、スクリーン面１４
までの距離を求めることができる。この演算は次の制御
部３０で行う。

制御部３０ 次に第２図の制御部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２１ｄ、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３７に接続されている。

このマイクロプロセッサ３７には、オートフォーカスボ
タン５とオートフォーカススイッチ１０５、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。

このオートフォーカスボタン５は電源スィッチである。

モータ３９はマイクロプロセッサ３７の指令により投影
レンズ１ｏをその光軸方向にフォーカス移動可能である
。この投影レンズ１０の移動位置情報は、マイクロプロ
セッサ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はマイクロプロセッサ３７の指
令により発光する。

このオートフォーカススイッチ１０５は本体２の上、あ
るいは支柱３あるいは取手（図示せず）に設けることが
できる。第１図では本体２の上にある。

［操作例１コ 第１図と第２図と第３図を参照する。

まず本体２をスクリーン面１４に対応して仮設置する。

オートフォーカスボタン５を押して電源を投入し、マイ
クロプロセッサ３７をリセットする。オートフォーカス
スイッチ１０５を押してフォーカス動作開始をする。

第１図に示すように、原稿台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１０２反射
鏡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。

距離の測定 制御部３０は、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。

即ち、第２図のマイクロプロセッサ３７の指令により、
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に向けて第２図のレンズ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、レンズ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の位置に基いて、電極２１ｄ、２１ｅから光電
流ｌｌＩ２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１１、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、光電流１ｍ、Ｉ２に対応する２つの電圧
値は切換エラしてＡ／Ｄコンバータ３６により順次Ａ／
Ｄ変換される。

このようにディジタル値となった信号は、マイクロプロ
セッサ３７に入射スポット光ＬＰの位置データとして送
られる。

フォーカス動作 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。

しかしこの状態では、その投影画像は鮮明ではあるがス
クリーン面１４の大きさに比べて小さいために見ずらい
か、あるいは大きすぎてスクリーン面１４からはみ出す
ことがある。この場合には、次の操作をする。

すなわち本体２をオペレータがもって矢印Ｘ方向に移動
して、投影画像の大きさをスクリーン面１４の大きさに
見合うように修正する。

この修正により投影画像はぼけた像になるが、この修正
をオートフォーカススイッチ１０５をオンにしてから所
定時間を内に行えば、その修正場所で制御部３０の指令
により、再び上述したような距離測定部Ｅが距離の測定
をし、投影レンズ１０がフォーカス動作をくり返して行
うことができる。この所定時間ｔとはたとえば２０〜３
０秒である。

このようにして、本体２を移して最終的に設置して鮮明
に投影された投影画像の大きさがスクリーン面１４の大
きさに見合うようになり、オートフォーカススイッチ１
０５を押してから所定時間ｔが経過すれば、距離の測定
およびフォーカス動作をしなくなる。

もし再びこれら距離の検出とフォーカス１作を行う場合
には、オートフォーカススイチ１０５を再び押せばよい
。

［操作例２コ 操作例１では、オートフォーカススイッチ１０５が押さ
れてから所定時間ｔが経過す２までに限って距離の検出
とフォーカス動作（繰り返して行うことが可能である。

操作例２では、そうでなく投影レンズ部ｌの投影レンズ
１０を所定指示量移動してかぐ所定時間Ｔが経過するま
でに限って距離の右出とフォーカス動作をくり返して行
うこと力可能である。従って、本体２を所定時間ＴＪり
短い間隔で移動している限り、フォーク２動作を維持さ
れ、移動のたびにオートフォーカススイッチ１０５を押
す必要がない。なよ徐々に微調整に移行することに着目
しこの度定時間Ｔはフォーカス動作のたびに短く設定す
るように構成することもできる。第１図と第２図と第４
図を参照する。

オートフォーカスボタン５を押して電源を投入、マイク
ロプロセッサ３７をリセットする。オートフォーカスス
イッチ１０５を押してフォーカス動作をする。

第１−図に示すように、原稿台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１０９反
射鏡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。

距離の測定 制御部３０は、距離の検出のために投影レンズ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。即ち
、第２図のマイクロプロセッサ３７の指令により、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１
４の点Ｐ２に向けて第２図のレンズ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、レンズ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の位置に基いて、電極２１ｄ、２１ｅから光電
流ｌｌＩ２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１１　　１２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、光電流１１．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。

このようにディジタル値となった信号は、マイクロプロ
セッサ３７に入射スポット光ＬＰの位置データとして送
られる。

フォーカス動作 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。

しかしこの状態で、その投影画像がスクリーン面１４の
大きさに比べて小さいために見ずらいか、あるいは大き
すぎてスクリーン面１４からはみ出すことがある。この
場合には、次の操作をする。

上述の投影レンズ１０を所定指示量移動してから所定時
間Ｔ内では、本体２をオペレータがもって矢印Ｘの方向
に移動して投影画像の大きさをスクリーン面１４の大き
さに見合うようにすると、制御部３０の指令により、距
離測定部Ｅは再び距離の測定をし、しかも投影レンズ１
０が光軸方向に沿って移動してフォーカス動作をする。

所定時間Ｔ以内ごとに本体２を動かすことにより、繰り
返して距離の測定とオートフォーカス動作を行える。

上述した実施例では電源投入用のオートフォーカスボタ
ン５とオートフォーカス開始用のオートフォーカススイ
ッチ１０５を別々に設けたが、両者を兼ねるようにして
もよい。

［発明の効果コ 請求項１の発明によれば、オートフォーカススイッチが
押されてから所定時間だけ距離測定部の距離の測定と投
影レンズ部のフォーカス動作をくり返して行うことがで
き、本体の設置位置を変えるたびにフォーカススイッチ
を押していちいち距離の測定とフォーカス動作をする繁
雑さを解消できる。スクリーン面の大きさと投影画像の
大きさが見合うように本体を最終的に設置した後は、Ｌ
ＥＤ等の発光手段を発光して距離の測定をしなくてすむ
ので発光手段の劣化を防ぎ、メンテナンス性を向上でき
る。

請求項２の発明によれば、投影レンズ部のフォーカス動
作から所定時間内は距離の測定とフォーカス動作を行う
ことができ、フォーカススイッチを押していちいちフォ
ーカスする繁雑さを解消する。スクリーン面の大きさと
投影画像大きさが見合うような最終的に設置した後は、
ＬＥＤ等の発光手段を発光して距離の測定をしなくてす
むので発光手段の劣化を防ぎ、メンテナンス性を向上で
きる。

請求項３によれば、より早く操作を完了できる。

請求項４によれば、電源スイッチを入れることによりフ
ォーカス動作開始を指示できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はオートフォーカスプロジェクタとしての一例を
示す図、第２図は距離測定部、投影レンズ部、制御部な
どを示す図、第３図は操作例１を示す流れ図、第４図は
操作例２を示す流れ図である。 １・・・オーバーへラドプロジェクタ ２・・・本体 ４・・・ヘッド部 ５・・・オートフォーカスボタン １０５・・・オートフォーカススイッチＡ・・・投影レ
ンズ部 Ｅ・・・距離測定部 １０・・・投影レンズ １４・・・スクリーン面 ３０・・・制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スクリーンに原稿を投影レンズ部により投影するオ
   ートフォーカスプロジェクタにおいて、 スクリーン（１４）とオートフォーカスプロジェクタと
   の距離を測定する距離測定部（Ｅ）と、 距離測定部（Ｅ）の測定結果に基づき合焦動作を行う投
   影レンズ部（Ａ）と、 上記距離測定部（Ｅ）と上記投影レンズ部（Ａ）の制御
   を行う制御部（３０）と、 フォーカス開始を指示するフォーカススイッチ（１０５
   ）とから構成され、 上記制御部（３０）は、上記フォーカススイッチ（１０
   ５）が押されてから所定時間の間だけ、上記距離測定部
   （Ｅ）と上記投影レンズ部（Ａ）を動作させるように構
   成されていることを特徴とするオートフォーカスプロジ
   ェクタ。 ２、スクリーンに原稿を投影レンズ部により投影するオ
   ートフォーカスプロジェクタにおいて、 スクリーン（１４）とオートフォーカスプロジェクタと
   の距離を測定する距離測定部（Ｅ）と、 距離測定部（Ｅ）の測定結果に基づき合焦動作を行う投
   影レンズ部（Ａ）と、 上記距離測定部（Ｅ）と上記投影レンズ部（４）の制御
   を行う制御部と、 フォーカス（３０）開始を指示するフォーカススイッチ
   （１０５）とから構成され、 上記制御部（３０）は、上記投影レンズ部（Ａ）が合焦
   動作をしてから所定時間の間だけ、上記距離測定部（Ｅ
   ）と上記投影レンズ部（Ａ）させるように構成されてい
   ることを特徴とするオートフォーカスプロジェクタ。 ３、請求項第２項記載のオートフォーカスプロジェクタ
   において、所定時間内における合焦作動は、１度測定し
   たあと２度目以降は合焦作動時間を短縮することを特徴
   とするオートフォーカスプロジェクタ。 ４、請求項第１項又は第２項記載のオートフォーカスプ
   ロジェクタにおいて、上記フォーカススイッチは、電源
   スイッチをも兼ねるように構成されていることを特徴と
   するオートフォーカスプロジェクタ。