JPH04350639A - 投影装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投影装置に関し、特に投
影画像（画像情報）を投影レンズによりスクリーン面上
に拡大投影し観察する際に好適な投影装置に関し、又該
投影画像を光路切換手段により感光体等の像記録媒体面
上に投影し記録するようにした例えばマイクロ機器等の
リーダープリンターとしても好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より投影装置、例えばリーダープリ
ンターは例えばマイクロフィルムに縮小記録されている
投影画像（画像情報）をスクリーン面上に投影レンズに
より拡大投影する表示部と、該投影画像を感光体に記録
し複写物として出力するプリンター部とを有している。

【０００３】このリーダープリンターにおいて投影画像
の合焦検知方法（ピント調整）としては例えばスクリー
ン面や像記録媒体面等の結像面、若しくはその近傍にイ
メージセンサー（ＣＣＤ）等の受光素子を配置し、該イ
メージセンサーからの出力信号をビット毎にＡ／Ｄ変換
器で光電変換し、その後差分値を求める演算処理回路で
処理して投影画像の合焦状態（ピント状態）を検出して
いる。これにより所定面（結像面）上におけるピント位
置のズレを補正し常にピントの合った良好なる投影画像
を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のリ
ーダープリンターにおいては投影画像の合焦状態を検出
する為に結像面、若しくはその近傍にイメージセンサー
、駆動回路、Ａ／Ｄ変換器、そして演算処理回路等の各
要素を組み込んで構成している為、装置全体が複雑にな
り易く、かつ大型になり易いという問題点があった。

【０００５】又、コストの点から見ても高価なイメージ
センサー等を用いて構成している為、高コスト化になっ
てしまうという問題点もあった。

【０００６】本発明は焦点合わせを行なう際、予めフィ
ルムキャリヤー上の被投影位置に設けたスリットとスク
リーン面と光学的に等価な位置に設けたポジションセン
サーと所定の開口形状を有した面積型フィルターとを利
用することにより、ピントの合った良好なる投影画像が
容易に得られる投影装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の投影装置は、被
投影位置に設けた投影画像を投影レンズによってスクリ
ーン面上に投影し観察する投影装置において、該被投影
位置にスリットを設け、該スクリーン面と光学的に等価
な位置にポジションセンサーと中心から周辺にいくに従
い開口面積が減少する面積型フィルターとを該ポジショ
ンセンサーの中央部と面積型フィルターの開口中心部が
対応するように設け、そして該面積型フィルターの背後
に該面積型フィルターの開口部を通過した光を検出する
光検出器を設け、該スリットを該投影レンズによって該
ポジションセンサー面上と該面積型フィルター面上の双
方に同時に投影し、該ポジションセンサーからの出力信
号により面積型フィルターと光検出器を一体で移動し、
その位置の制御を行ない該光検出器からの出力信号とを
利用して該投影レンズの結像状態を調整手段で調整した
ことを特徴としている。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図である
。図２は図１の一部分の拡大説明図であり、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は側面図である。

【０００９】図中１は照明手段である。照明手段１はタ
ングステンランプや螢光灯等の光源１ａと該光源１ａか
らの光束を集光するコンデンサーレンズ１ｂとコンデン
サーレンズ１ｂからの光束を所定方向に偏向させる全反
射ミラー１ｃ、そして全反射ミラー１ｃからの光束を後
述する被投影位置１ｅに配置した被投影画像やスリット
等に導光するフィールドレンズ１ｄ等の各要素を有して
いる。

【００１０】２はフィルムキャリヤであり、その面上の
被投影位置１ｅには投影又は複写する例えば縮小記録し
た投影画像（画像情報）を有したマイクロフィルムを設
けている。又本実施例において後述する投影レンズ３の
焦点合わせ（ピント合わせ）を行なう際には予めその被
投影位置１ｅにスリットを載置して行なっている。

【００１１】３は投影レンズであり、被投影位置１ｅに
配置した投影画像やスリット等を全反射ミラーや投影走
査手段５を介して感光体面上やスクリーン６面上に拡大
投影している。投影走査手段５は回動可能な全反射ミラ
ー（回動ミラー）より成っており、該回動ミラー５を所
定方向に回動させることによって投影画像をスクリーン
６面上に拡大投影し、あるいは走査ミラー５ａ，５ｂを
介して像記録媒体（不図示）面上に拡大投影している。 スクリーン６面上には投影画像が映し出されている。

【００１２】７は挿脱可能な焦点検出手段としての焦点
検出部であり、ピント合わせを行なう際、回動ミラー５
とスクリーン６面との間の光路中に位置するように挿脱
可能に挿入（配設）している。

【００１３】焦点検出部７は全反射ミラー７ａ、スリッ
ト像の投影位置の検出手段としての１次元ポジションセ
ンサー７ｂ、開口面積が中心から順に小さくなってくる
開口部（透過部）を有する面積型フィルター７ｃ、そし
て面積型フィルター７ｃを通過した光束を検出する光検
出器としてのフォトセンサー７ｄ等の各要素を一体的に
組み合わせて構成している。

【００１４】全反射ミラー７ａは回動ミラー５からの反
射光束をポジションセンサー７ｂと面積型フィルター７
ｃへ導いている。

【００１５】ポジションセンサー７ｂは照射された光束
の重心の位置によって出力がリニアーに変化し、このと
きの出力レベル値を検知することにより入射光束（スリ
ット像）の位置検出を行なっている。

【００１６】例えばポジションセンサー７ｂは該ポジシ
ョンセンサー７ｂの中心部が光束により照射されたとき
には出力は０となる。又該中心部より右側が照射された
ときには出力はプラスとなり、左側が照射されたときに
は出力はマイナスとなる。このときの出力レベルは中央
部からの照射位置のズレ量に比例して増大してくる。

【００１７】本実施例においては図２（Ａ）に示すよう
に該ポジションセンサー７ｂの中央部と面積型フィルタ
ー７ｃの開口中央部が一致するように配設している。そ
して前述したような光学的作用を有する１次元ポジショ
ンセンサー７ｂを利用することにより、例えばズーミン
グやフォーカシング等で投影レンズの一部が移動しても
スリット像が面積型フィルター７ｃの中央に常に結像す
るようにしている。これにより各要素の組立配置等の調
整を行なっている。

【００１８】面積型フィルター７ｃはスクリーン面６と
光学的に等価な位置に設けており、図２（Ａ）に示すよ
うに正弦波形状の透過部７ｃ１と斜線で示した不透過部
７ｃ２を有している。

【００１９】フォトセンサー７ｄは面積型フィルター７
ｃの背後に設けており、該面積型フィルター７ｃの透過
部（開口部）７ｃ１を透過してきた光束の光量を検知し
ている。これにより本実施例においてはフォトセンサー
７ｄからの出力によってスリット像の合焦状態（ピント
状態）を検知している。

【００２０】８は補正手段としてのレンズフォーカス駆
動部であり、光検出器７ｄからの出力信号を用いて投影
レンズ３の一部又は全部を光軸方向に駆動制御している
。これにより本実施例においては面積型フィルター７ｃ
面上におけるスリット像のピント位置のズレを補正して
いる。

【００２１】本実施例において焦点合わせ（ピント合わ
せ）を行なう際には、まずフィルムキャリヤ２を被投影
位置１ｅに移動させる。そしてそのフィルムキャリヤ２
上の被投影位置１ｅにスリットを配置すると共に焦点検
出部７を駆動機構（不図示）により回動ミラー５とスク
リーン６面との間の光路中に挿入（配設）している。

【００２２】そして照明手段１によって照明したスリッ
トを投影レンズ３によって図２（Ａ）に示すようにスリ
ット像２１が焦点検出部７内のポジションセンサー７ｂ
と面積型フィルター７ｃ面上の双方に結像するようにし
ている。このとき１次元ポジションセンサー７ｂからの
出力値が０となるように焦点検出部７を図面上左右方向
に所定量移動させるようサーボ駆動を行なっている。

【００２３】例えばポジションセンサー７ｂからの出力
がプラスの場合は焦点検出部７を図面上左方向へ移動さ
せ、又出力がマイナスの場合は逆に右方向へ移動させる
ようサーボ駆動を行ない、該ポジションセンサー７ｂか
らの出力が０となったところで停止させている。これに
よりスリット像２１は常に面積型フィルター７ｃの開口
中央部７ｃ１に結像するようにしている。

【００２４】又、このとき例えばピントがズレてスリッ
ト像がボケていたとすると該スリット像７１はピントズ
レに応じて大きくなり、その結果面積型フィルター７ｃ
の開口部７ｃ１を透過する光束の光量は少なく、それに
伴ないフォトセンサー７ｄからの出力レベルも小さくな
る。

【００２５】又、ピントが合っていればいる程スリット
像の幅が細くなり、その結果面積型フィルター７ｃの開
口部７ｃ１を透過する光束の光量が多くなり、それに伴
ないフォトセンサー７ｄからの出力レベルも大きくなる
。

【００２６】本実施例においてはフォトセンサー７ｄか
らの出力レベルが最も大きくなる位置に補正手段として
のレンズフォーカス駆動部８により投影レンズ３を光軸
上移動させて、これにより合焦調整を行なっている。

【００２７】即ち、フォトセンサー７ｄからの出力信号
をＡ／Ｄ変換器（不図示）で光電変換してそのときの出
力値を投影レンズの位置と対応させて記憶手段（メモリ
ー）に記憶する。そしてその値が最大となる位置にレン
ズフォーカス駆動部８により投影レンズ３を光軸上所定
量移動させている。これによりピント位置のズレを補正
しピントの合ったスリット像を得ている。

【００２８】そして、このピントの合った状態でフィル
ムキャリヤ２を所定方向に移動させスリットを配置した
被投影位置に例えば縮小記録されている投影画像を有し
たマイクロフィルムを置けば常にピントの合った良好な
る投影画像を得ることができる。

【００２９】尚、本実施例における面積型フィルター７
ｃの幅ｗはスクリーン６側での空間周波数Ｆにより決ま
り、例えば空間周波数ＦをＦ＝ｕ本／ｍｍとすれば面積
型フィルター７ｃの幅ＷはＷ＝１／ｕとなる。

【００３０】以上のように本実施例においては焦点検出
部７を前述した如くポジションセンサー７ｂと面積型フ
ィルター７ｃとフォトセンサー７ｄ等の各要素から構成
することにより、従来用いていた高価なイメージセンサ
ーを用いることなく投影画像のピント位置のズレを簡便
な構成で補正することができ、コストの低減化を図って
いる。

【００３１】図３は本発明の実施例２の焦点検出部７の
一部分の拡大説明図である。本実施例において前述の実
施例１と異なる点は焦点検出部７の一要素である面積型
フィルター７ｃの開口部（透過部）１２ａを二等辺三角
形としている点であり、その他の構成は実施例１と同様
である。

【００３２】本実施例において焦点合わせ（ピント合わ
せ）を行なう際には前述の実施例１と同様に被投影位置
に設けたスリットを投影レンズによりポジションセンサ
ー７ｂと面積型フィルター７ｃの双方に結像させ、この
とき開口部１２ａを透過した光束の光量を光検出器とし
てのフォトセンサーで検知し、該フォトセンサーからの
出力信号を用いて補正手段としてのレンズフォーカス駆
動部により投影レンズを移動させてピント調整を行なっ
ている。

【００３３】本実施例においては面積型フィルター７ｃ
として開口中心から端部にいくに従い開口面積が小さく
なる二等辺三角形の開口部（透過部）１２ａを用いるこ
とによっても実施例１と同様にピント調整を容易に行な
うことができる。

【００３４】本実施例の面積型フィルターの開口部は製
造が容易であり、かつ低コストに製作することができる
利点がある。

【００３５】図４は本発明の実施例３の焦点検出部７の
一部分の拡大説明図である。

【００３６】本実施例においては焦点検出部７の一要素
であるスリット像の位置検出用のポジションセンサーを
、その受光面の長方形を対角線方向に２分割した形状の
２分割フォトセンサーより構成している。そして２分割
したフォトセンサー１３ａ，１３ｂからの出力信号を利
用してスリット像の入射位置を検出している。

【００３７】即ち、本実施例においてはフィルムキャリ
ヤ上の被投影位置に設けたスリットを投影レンズを介し
て２分割フォトセンサー１３に入射させ、２つのフォト
センサー１３ａ，１３ｂからの各々の出力値を差分回路
で演算している。そしてその演算結果の出力値に基づい
て焦点検出部を駆動機構によりスリット像に対して直角
方向に移動させている。そして２つのフォトセンサー１
３ａ，１３ｂからの各々の出力値が等しくなれば、即ち
差分値が０となったところで焦点検出部の移動を停止さ
せている。これによりスリット像が面積型フィルター７
ｃの開口部７ｃ１の中央部に結像するように位置決めし
ている。

【００３８】この状態で前述した実施例１と同様に面積
型フィルター７ｃの開口部７ｃ１を透過した光束の光量
をフォトセンサーで検知し、該フォトセンサーからの出
力信号に応じてレンズフォーカス駆動部により投影レン
ズを光軸上移動させてピントの合った投影画像を得てい
る。

【００３９】本実施例においてはスリット像の位置検出
手段としてシンプルな２分割フォトセンサーを用いて焦
点検出部を安価に製作している。

【００４０】尚、以上の各実施例においては面積型フィ
ルターの開口部（透過部）の形状を正弦波形状又は二等
辺三角形としたが、この形状に限定することはなくスリ
ット像のピント状態を検知できる形状であれば他の形状
であっても同様に適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く焦点合わせを
行なう際、予めフィルムキャリヤ上の被投影位置にスリ
ットを設け、該スリットを投影レンズにより焦点検出部
内のポジションセンサーと所定の開口部を有した面積型
フィルターの双方の面上に拡大投影させ、ポジションセ
ンサーからの出力信号を該面積型フィルターの開口部を
通過した光量を検知するフォトセンサーからの出力信号
を用いて補正手段により該スリット像のピント位置のズ
レを補正することにより、スリット像の合焦状態を検知
することができ、これによりピントの合った良好なる投
影画像が常に得ることができる投影装置を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例１の要部概略図

【図２】　
　図１の一部分の拡大説明図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は側面図

【図３】　　本発明の実施例２の焦点検出部の一部分の
拡大説明図

【図４】　　本発明の実施例３の焦点検出部の一部分の
拡大説明図

【符号の説明】

１　　　　光源手段 ２　　　　フィルムキャリヤ ３　　　　投影レンズ ４　　　　全反射ミラー ５　　　　回動ミラー ６　　　　スクリーン ７　　　　焦点検出手段（焦点検出部）７ａ　　全反射
ミラー ７ｂ　　検出手段（１次元ポジションセンサー）７ｃ　
　面積型フィルター ７ｄ　　光検出器（フォトセンサー）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被投影位置に設けた投影画像を投影レ
   ンズによってスクリーン面上に投影し観察する投影装置
   において、該被投影位置にスリットを設け、該スクリー
   ン面と光学的に等価な位置にポジションセンサーと中心
   から周辺にいくに従い開口面積が減少する面積型フィル
   ターとを該ポジションセンサーの中央部と面積型フィル
   ターの開口中心部が対応するように設け、そして該面積
   型フィルターの背後に該面積型フィルターの開口部を通
   過した光を検出する光検出器を設け、該スリットを該投
   影レンズによって該ポジションセンサー面上と該面積型
   フィルター面上の双方に同時に投影し、該ポジションセ
   ンサーからの出力信号により面積型フィルターの位置を
   制御し、該光検出器からの出力信号とを利用して該投影
   レンズの結像状態を調整手段で調整したことを特徴とす
   る投影装置。
2. 【請求項２】　　前記投影装置は前記投影画像を像記録
   媒体面上に投影し記録するプリンター部を有しているこ
   とを特徴とする請求項１記載の投影装置。
3. 【請求項３】　　前記面積型フィルターは正弦波形又は
   ３角形の透過部を有していることを特徴とする請求項１
   記載の投影装置。