JPS5915924A - 反射式オ−バヘツドプロジエクタ用原稿台 - 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】 この発明は、反射式オーバヘッドプロジェクタ用の原稿
台に関する。

紙のような不透明な原稿を光源によって照明し、その反
射光をオーバへｙドグロジエクク（以下、単にＯＨＰと
略す。）によってスクリーンに投影する反射式〇ＨＰの
実用化においては、その光の利用効率が極端に低いこと
が最大の障害になっている。例えば明るさがＦ：３５の
レンズの場合、原稿からの反射光のうち投影レンズを通
る利用光束は全体の僅か２％に過ぎない。このだめ、原
稿照明用に大電力の光源、例えば１．５ＫＷ程度の光源
を用いても、まだ十分な投影像の明るさが得られない。

この発明の目的は、原稿からの反射光をできるだけ多く
投影レンズに導き、光の利用効率を上げて実用性のある
反射式ＯＨＰを実現するだめの新規な原稿台を蝿供する
ことにある。

この発明による原稿台は、微細な透明球体を密接して単
層に並べたビーズシートと、フレネルレ／スプレートと
を重ねて一体化した構造になっている。

以下、この発明を添伺図面を参照して詳しく説明する。

第１図は、この発明の基本原理を説明するた、めの図で
、透明球体による尤の屈折状態を示している。透明球体
Ｓの一方から平行光束が入射した場合、それぞれの光線
は球体Ｓの持つ同右の屈折率η、によって定まる屈折角
で球体Ｓ内に入り、はぼ反対側の面に達し、入射したと
きとは逆の屈折角で球体Ｓを出て行く。このとき、球体
Ｓの中心・へ向かって入射した光線だけは、面に対する
入射角がセロのため、入射後もその捷ま直進して球体Ｓ
の中心を通り、さらに同様の理由で出射後も直進する。

このように球体Ｓの中心を通る光線は、途中、屈折を受
けずに１本の直線状になるので、便宜上、この直線を上
記平行光束に対する光軸ＯＡ　と名付ける。そして、光
軸ＯＡ以外の平行光は、球面Ｓに入射した後、光軸ＯＡ
力方向屈折し、その対（射面を出てさらに光軸ＯＡ力方
向屈折し、−旦光軸ＯＡと交わってから発散して行く。

ただし、これは球体Ｓの屈折率ｎが１４　よりも小さい
場合であり、ｎが１４　　よりも大きい場合は、光軸Ｏ
Ａより遠くに入射した平行光が、球体Ｓの内部で光軸Ｏ
Ａと交点を持つようになり、ｎ≧２０　のときは、すへ
ての平行光が、球体Ｓの内部で光軸ＯＡと交点を持つよ
うになる。後述するように、この発明の効果は、第１図
に示すようにすへての平行光が球体Ｓの外部で光軸ＯＡ
と交点を持つ場合に限られるので、以後はこのような場
合についてのみ説明する。また、後述するように充填材
を用いる場合は、ｎは相対屈折率となる。

上述した球体Ｓの作用はレンズ作用に他ならず、平行光
束が光軸ＯＡ上の一点に交わらず、そこからずれている
のは、レンズの球面収差に他ならない。したがって、第
１図のＰ点のように光束径が最も小さく収束する位置す
なわち最小錯乱円の位置を焦点と呼ぶことにする。

この発明は、透明球体のこのような性質を利用して、原
稿像投影の際の光の利用効率を高めようとするものであ
る。

第２図には、この発明による原稿台が適用された反射式
〇ＨＰの構成が概略的に示されている。

筺体１の上面には、とのｄ明による原稿台２が載置され
、その下方には、レンズ３が取り付けられた筐体１の一
方の側面に向けて、ミラー４が４５゜に傾けて配置され
ている。投影レンズ：３の極く近傍には、照明用光源５
がミラー４に向けて配置されており、この光源５によっ
て照明された原稿台２−１−の原稿６の像が、し／ス３
を通して外部のスクリーンに投影されるようになつ−で
いる。このような構成は、照明用光源５が投影レンズ３
に極く近接して配置されていること、および原稿台２が
多数の微細な透明球体を含んでいることを除けは、従来
のＯＨＰと同様な構成である。

次に、原稿台２の構成を第３図を参照して説明する。従
来一般に用いられている原稿台は、フレネルレンズグレ
ートまだはガラス板を単独寸だばこれらを組み合わせて
構成されているが、この発明の原稿台２は、フレネルレ
ンズプレート７と、多級の微細な透明球体８を密接して
単層に並べたビーズンー　ト９とを重ねて一体化したも
のである。

球体８は、それぞれ」−側および下側を透明な力Ｃ−１
０および１１によって保護されているが、下カバー１１
は、これを省略してフレネルレンズグレート７にその代
りをさせることができる。まだ、」−カバー１０と下カ
バー１１との間に、球体８の屈折率よりも低い屈折率を
有する媒質１２を充填し、密封することによってその特
性を制御することができる。捷だ、第４図に示すように
、媒質１２′としてアクリル等の透明樹脂材料を使用し
、これによって球体８を結着すれば、上寿・・−１０お
よび下カバー１１をともに省略することができる。

フレネルレンズプレー）　７　ハ、投影レンズ３側の焦
点位置が投影レンズ３の瞳位置に一致するように配置さ
れている。このように構成することにより、投影レンズ
３の極く近傍に配置された光源５からの光は、フレネル
レンズプレート７を３１最後、フレネルレンズプレート
７の光軸１３と？−Ｙ　平行に進む。そして第１図で定
義した透明球体の焦点Ｐがビーズ７−ト９の上面に来る
ように、各部の値を定める。

次にこの原稿台２０作用について説明する。光源５から
照射された光束は、ミラー４によって折り曲げられ、原
稿台２に向かい、その下面のフレネルレノスプレードア
に入射する。前述した理由により、フレネルレンズプレ
ー１・７に入射した光束は、すべてその光軸１３とほぼ
平行になり、それぞれの位置で透明球体８に入射する。

そしてそこからの光束は、球体８の焦点Ｐに収束するの
で、丁度、原稿台２の上に下向きに載置された原稿６を
点状に照明することになる。次いでこの照明光は、原稿
面により拡散され、反射光の一部は、入射のときの光路
を逆にたどって、投影レンズ３に向かって戻ってゆき、
投影レンズ３によって外部のスクリーン投影される。

透明球体８に入射した光は、厳密には光源５と投影レン
ズ３のずれている分だけ光軸と若干角度をなしているが
、原稿６からの反射光は、入射の角度に関係なく原稿面
に垂直な方向に最大の反射強度をもつ。したがって、フ
レネルレンズ７を出て戻ってきた反射光は、投影レンズ
３に最大強度の光束が入るようになる。もつとも、厳密
にいえば透明球体８による光源像の位置と、投影レンズ
３の瞳の像の位置（いずれもピース／−１−９の上面に
できる。）とは同一点にはならないが、フレネルレンズ
７の焦点距離と透明球体８の焦点距離の比が１０’　：
　ｌ程度になるので、画像の最小錯乱円はほぼ一致する
ようになる。したがって、この発明においては、原稿台
上の必要な場所だけを効率的に照明することになる。寸
だ、原稿面上の一点から見た透明球体８の円錐角θ（頂
角の半分）は、球体８の屈折率等で決まる値であるが、
上記したように、上カバーｌＯと下カバー１１との間に
球体８の屈折率よりも低い屈折率を有する媒質１２を充
填することにより、これを制御することができる。この
発明においては、とのθをいずれの場合にも３０°以上
得ることができるので、光の利用効率は見かけ上、２５
チ以上になる。実際には、球体８の有効面積占有率６０
〜７０チを考慮すると、ＩＯＯＡ−セントから２０パ一
セント程度になる。したかって、この発明による原稿台
を使用すれば、光利用効率が従来に比へて５倍以−トに
なり、それだけ明るい投影像が得られ、十分に実用的な
反射式〇ＨＰが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の基本原理を説明するための図、第
２図は、この発明による原稿台を備えた反射式０１−Ｉ
　Ｐの概略図、第３図は、この発明による原稿台の中心
部の部分拡大断面１ス、第４図は、この発明の別の原稿
台の例における第３図と同様な図である。 Ｓ　透明球体、　　Ｐ　焦点、　　ＯＡ　・光軸、１　
・筐体、　　２　原稿台、　　３　レンズ、４　ミラー
、　　５・光源、　　６　原稿、　　７　フレネルレン
ズプレート、　　８　透明球体、９　　　　ビ　−ズ　
／−ト　　、　　　　　１０．　　１１　　　・　カ　
ノく　−　、１２　　媒質、　　１３　　光軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　微細な透明球体を密接して単層に並べだピースノー
   トとフレネルレンズプレートとを重ねて一体化した反射
   式オーバヘッドグロジエクタ用原稿台。 ２　前記透明球体が透明な十カバーおよび下カバーによ
   って挾まれている特許請求の範囲第１項記載の原稿台。 ３　前記上カバーおよび下カバーの間に前記透明球体の
   屈折率よりも低い屈折率を有する媒質を充填した特許請
   求の範囲第２項記載の原稿台。 ４、　前記透明球体が透明な上カバーと前記フレネルレ
   ンズプレートとによって挾まれている特許請求の範囲第
   １項記載の原稿台。 ５、　前記透明球体をその屈折率よりも低い屈折率を有
   する透明樹脂材料により結着した特許請求の範囲第１項
   記載の原稿台。