JPS61228429A - オーバーヘツドプロジエクタ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はオーバーヘッドプロジェクタに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来の透過式のオーバーヘッドプロジェクタは、原稿面
を画定する集光レンズ系を有するブロジエ　　′フタ本
体及びｔｒｔ稿面の下でプロジェクタ本体の中に設けら
れた光源を有している。映写レンズとミラーとはプロジ
ェクタヘッドにより原稿面の上方に支持されており、映
写レンズはミラーと原稿面との間に介在されている。ス
ライドまたは透過原稿は原稿面上に置かれ、光源からの
光は透過原稿を通過し、映写レンズに集光される。映写
レンズを出た光は像面にミラーにより反射される。像面
は、通常、壁面またはスクリーンであり、その上に原稿
の拡大像が形成される。オーバーへッドブロジエクタは
Ａ−４サイズの原稿の拡大像投影を多数の人で見るのに
適している。

投影レンズは、通常、原稿面に平行であり、像の全焦点
は、物体からの映写レンズまでの距離である映写レンズ
のバックフォーカスを変更することにより調節される。

ミラーが４５６傾斜していて、像の反射面が映写レンズ
の面と物体面と平行であれば、シャイムブルグ（Ｓｃｈ
ｅｉｍｐｆｌｕａ　）の条件を満足するので、像が一様
に焦点が合う。シャイムプルグの条件とは、反射像、映
写レンズ及び物体の各々の延長面がある一点または無限
遠において合致し像が一様に焦点が合うことである。

しかしながら、より見やすくするため像を上げるように
物体面に対し４５°以上ミラーを傾斜させる必要が生じ
ることもある。この状態では、反射像面が映写レンズと
物体との面に平行ではなく、像が一様に焦点が合わない
ので、もはやシャイムプルグの条件は満たされない。ま
た、映写レンズから像までの距離（フロントフォーカス
）が長くなるので、像全体の焦点はぼける。このシャイ
ムブルグのひずみを補正するため、ミラーの傾きが増加
する方向に映写レンズを傾ける必要があり、全体の焦点
を合わせるため、映写レンズを物体側に移動させること
により映写レンズと物体との距離（バックフォーカス）
を調節する必要がある。

西独公開明細書３１３６９７０は、反射ミラーの傾斜角
を増大させることにより像を上げるときに生じるシャイ
ムブルグのひずみの問題を取扱っている。この西独公開
明細書は、光軸上の枢着された映写レンズ及びミラーと
映写レンズを連結するリンク装置とを有するプロジェク
タヘッドを開示している。ミラーがハウジングに対し回
動し像の位置を変えると、リンク装置によって、映写レ
ンズがミラーの回動に伴っである方向に回動する。

ミラーと投影レンズとのこの協働作用により、映写レン
ズとミラーとの回転比が適当であれば、シャイムブルグ
のひずみが補正されるが、映写レンズから像までの距離
（フロントフォーカス）の増大により全体の焦点補正に
は何の効果もない。一様に焦点が合う状態を得るために
は、ミラーと映写レンズとを含むプロジェクタヘッド全
体が調節され、映写レンズと物体との間の距離を補正し
なければならない。

（問題点を解決するための手段、作用）本発明によると
、物体面に対し回動するように平面鏡を枢着したプロジ
ェクタヘッドと、映写レンズを取付けたフレームであっ
て、前記光軸からずれており、そのまわりで前記フレー
ムを回動させることにより前記映写レンズを回動及び移
動させるようにした枢着点において前記プロジェクタヘ
ッドに接続したフレームと、前記平面鏡と前記映写レン
ズの前記フレームとを連結することにより、前記平面鏡
を枢動し、前記枢着点のまわりで前記フレームを回動さ
せるとともに前記光軸に関し前記映写レンズを回動及び
移動させる連結装置とにより、オーバーへッドブロジエ
クタのミラーの角度が調節されシャイムプルグのひずみ
と像全体の焦点とが同時に補正されるものである。

従って、本発明によると、ミラーの回動により映写レン
ズが回動しシャイムプルグのひずみが補正されるととも
に、物体に対して映写レンズを移動させ、映写レンズの
バックフォーカスが調節され、像全体の焦点が補正され
る。

好ましくは、プロジェクタヘッドがミラーと映写レンズ
との連結を開放する手段を有しており、必要に応じミラ
ーとレンズとが別々に調節できるようにしてもよい。

（実施例） 第１図は、全体が参照番号１ｏで示されたオーバーへッ
ドブロジエクタの斜視図である。オーバーへッドブロジ
エクタ１ｏは長方形のベース１２）直立支持部１４及び
全体が１６で示されるプロジェクタヘッドを有している
。焦光レンズ１８は長方形のベース１２の上面に物体面
を画定しており、通常、透明または半透明のスライドま
たは「原稿」である物体を支持しており、その像が映写
される。

第１図に示すオーバーへッドブロジエクタ１ｏは、反射
式プロジェクタのようにプロジェクタヘッド１６に設け
られた光源からというよりむしろベース１２内に設けら
れた光源（図示せず）から物体に光が当てられる透過式
である。本発明はいずれの型式プロジェクタにも同様に
適用できるものであるが、説明のため透過式についての
み記載される。

集光レンズまたは物体面１８からの光は、プロジェクタ
ヘッド１６に支持された映写レンズ２゜へ物体を介して
コーン状に収束される。映写レンズ２ｏは当技術分野に
おいてよく知られたトリプレットタイプであることが通
常好ましいものである。映写レンズ２ｏを出た光は、平
面１１２２により反射され、物体像が見られる像面まで
到達する。

像面は通常垂直な壁面またはスクリーンであるが、傾斜
したスクリーンであってもよい。

垂直像面の場合は、物体面１８が水平であり、映写レン
ズ２０が物体面に平行であり、また、ミラー２２が４５
°の角度で傾いているときには、映写像は一様に焦点が
合う。この像は、反射像、物体及び映写レンズの延長面
が一点で合致するか平行であり従って無限遠で合致する
場合像全体の焦点合せが達成できることを定義するシャ
イムプルグの条件を光学系が満足するので、全体に一様
な焦点合せが達成される。映写像の全体の焦点は、物体
面１８から映写レンズまでの距離及び映写レンズから像
面までの距離によって決定される。物体面１８の上方の
プロジェクタヘッド１６及び映写レンズ２０の高さを変
える：１１１１ノブ２４により物体面１８に対する映写
レンズ２ｏの位置を調節することにより、これらの距離
が調節され像全体の焦点合せが達成できる。したがって
、像面が垂直な場合は、調節ノブ２４により物体面１８
に対する映写レンズ１６の高さを単に調節することによ
りオーバーヘッドプロジェクタ１０により形成された像
を焦点合せすることができる。

しかしながら、４５°に保持されたミラーによる像が見
やすい像であることはまれである。見やすい像を得るた
めには、平面鏡２２をプロジェクタヘッド１６に対し上
下に回動させ、像を上下の像面に形成する。このような
平面１！２２の動きにより２つの問題が生じる。まず第
１の問題は、物体面１８から映写レンズ２０までの距離
を比例して短くすることなく、映写レンズ２０から像ま
での距離を良くするので全体の像の焦点合せ状態が失わ
れることである。ノブ２４を回転させることにより映写
レンズ２０から物体面１８までの距離を短くすることに
よってこの問題は解消される。

ミラー２２の角度を小さくすることにより生じる第２の
問題は、映写レンズ２０の高さを調節して全体の焦点が
補正されても像の焦点合せが一様になされないことであ
る。この像全体の焦点合せがなされないことは、シャイ
ムブルグのひずみといわれ、反射像、物体面１８及び映
写レンズ２０の延長面が一点または無限遠で合致しない
ので、発生するものである。

このシャイムプルグのひずみを補正するのに２通りの方
式がある。像面を画定するスクリーンまたは映写レンズ
２ｏを傾けることにより、その延長面が物体面と反射像
との延長面の交線と一致する。映写レンズ２０がミラー
２２と同じ方向にミラー２２の回ｖＪ債より少なく回動
すればシャイムプルグの条件は満足される。シャイムブ
ルグのひずみを補正する方式としては、映写レンズを傾
ける方がスクリーンを傾けるより実施しやすい。スクリ
ーンを傾けるのはコストがかかり、携帯性に欠は有効な
手段とはいえない。このように垂直な像面を使い、ミラ
ーを回動させることにより映像を上下させる場合は、全
体の焦点合せを維持しかつシャイムブルグのひずみを補
正するためには２通りの調節が必要である。この２通り
の調節はいずれも映写レンズ２０を利用するものである
。映写レンズ２０はシャイムブルグのひずみを補正する
ために物体面１８に対し回動しなければならないととも
に、映写レンズ２０は像の全体の焦点合せのため物体面
１８に対して移動しなければならない。

本発明によると、このような映写レンズ２０の回動及び
移動による補正はミラー２２の回動に応答して第２図の
機構により達成される。実線は、ミラーが物体面１８に
対し４５°に保持された場合のミラー２２及び投影レン
ズ２０の位置を示し、想像線は、ミラー２２が高い映写
位置になるよう回動された場合のミラー２２及び映写レ
ンズ２゜の位置を示したものであり、第２図においては
、像の光軸２６が２３°上方へ上昇している。本発明の
以下の記載は、ミラーが映写位置を下げるように回動す
る場合についても適用可能だが、通常映像を高くする方
が多い。説明を簡単明瞭にするため、一方の場合につい
てのみ以下に述べる。

本発明によると、映写レンズ２０は、プロジェクタヘッ
ド１６とフレーム２８を連結するビンである枢軸３０に
より、プロジェクタヘッド１６の前端に取り付けられた
フレーム２８により支持されている。枢軸３０は映写レ
ンズ２０の光軸３２の前方にずらされて設けられており
、従って、枢軸３０のまわりのフレーム２８の回動によ
り、物体面１８に対する映写レンズ２０の回動とともに
、物体面１８に対する映写レンズの移動がなされる。

フレーム２８の移動はビン３４により物体面１８に平行
な水平位置に上向きに保持される。フレーム２８は図示
しないばねによりビン３４方向に付勢されている。この
ばねは、ビン３４とフレーム２８に掛けられたひっばり
ばねか、プロジェクタヘッド１６とフレーム２８とに掛
けられ枢軸３゜のまわりに巻かれたトーションばねであ
る。

ミラー２２は、プロジェクタヘッド１６から僅かな距離
延びたビン３８に枢着されたサイドプレート３６により
プロジェクタヘッド１６に連結されている。従って、投
影レンズ２０及び平面１１ｆｉ２２は、互いに独立して
ビン３０．３８についてプロジェクタヘッド１６に対し
回動可能である。

ミラー２２及び映写レンズ２０はリンク４０により連結
されており、リンク４０はサイドプレート３６の一方に
回動可能に連結されており、映写レンズのフレーム２８
に形成された溝４４に係合している。

第２図に示すように、リンク４０が溝４４と係合してい
るとき、ミラー２２が時計方向に回動すると、リンク４
０が映写レンズのフレーム２８を実線で示された位置か
ら想像線で示された位置まで下方に移動させる。サイド
プレート３６とプロジェクタヘッド１６との間またはサ
イドプレート３６とそのビン３８との間の摩擦力はフレ
ーム２８を付勢するばねに対抗するのに十分でミラー２
２及び映写レンズ２０が回動位置に保持されなければな
らない。

ミラー２２の回動により、映写レンズ２０が枢軸３０の
まわりに回動し、また、映写レンズ２０が物体面１８に
向かって下方に移動する。映写レンズ２０の回動により
シャイムブルグのひずみが補正され、映写レンズ２０の
移動により映像全体の焦点合せがなされる。このように
、ミラー２２が回動し映像を高くするとき映像を完全に
補正するのにプロジェクタの調第が不要である。

前述したように、像が垂直でなく傾いている傾斜スクリ
ーンを用いてシャイムブルグのひずみを補正することも
できる。そのようなスクリーンがあれば、゛スクリーン
を傾斜させることによりシャイムブルグのひずみが補正
できるのでミラー２２の回動に対応してひずみレンズ２
０を傾ける必要がなくなる。この場合、ミラー２２が映
写レンズ２０の位置に影響することなく回動自在にする
ことが好ましい。リンク４０を回動させ映写レンズのフ
レーム２８から離脱することにより、ミラー２２が回転
自在になり、したがって、サイドプレート３６とフレー
ム２８との連結が開放される。

ミラー２２の回動によっても映写レンズ２ｏの回動及び
移動が影響されない。しかしながら、この場合、ミラー
２２の回動により映写レンズ２０１３’ら傾斜映像スク
リーンまでの光路２６の長さが変化し、像全体の焦点合
せができないことが認識されている。したがって、物体
面１８に対する映写レンズ２ｏの移動及び回動は、シャ
イムブルグのひずみの補正が不要の場合でも、像全体の
焦点合せに必要である。従来のようにノブ２４を回転し
物体面１８に対しプロジェクタヘッド全体を移動させる
ことにより、回動せずに映写レンズ２０を移動させるこ
とは前述のように達成される。

映写レンズ２０の移動に対するその相対回動量とミラー
２２の所定角の回動に必要な各パラメータの口はよく知
られている方法で計算でき、枢着点３８．４２間の水平
距離及び映写レンズ２０の光軸３２と枢軸３０との間の
距離により決定される。低倍率の場合は高倍率の場合よ
りもミラー２２の回動角に合わせて映写レンズ２０の大
きな移動量及び回動量が必要であるので、これらのパラ
メータはプロジェクタ−０の倍率により変化する。

以下の表は、種々の倍率に対し、ミラー２２の傾斜角に
必要な映写レンズ２０の傾斜角（Ａ）（度）及び移動１
（Ｂ）（ミリメータ）によるパラメータの相対変化を示
している。

表 倍率　　　　　　　Ａ　　　　　　Ｂ ３、ＯＯｘ　　　　　Ｏ，４９０，９６４，１２ｘ　　
　　　Ｏ，３８０，６５５，３３ｘ　　　　　Ｏ，３２
０゜３９１２．２０ｘ　　　　　Ｏ，１６０，１９上記
表は広い倍率範囲をカバーしているが、最も多く用いら
れるプロジェクタの倍率は５Ｘ〜６Ｘの範囲である。し
たがって、この範囲で使用されるように設計されたプロ
ジェクタヘッド１６はほとんどの使用条件に合って範囲
外の使用には所定の補器を必要とするだけである。

第３図は、第１図及び第２図に示したプロジェクタヘッ
ド１６と同様に作用するプロジェクタヘッド４６の第２
の実施例を示すものであるが、多少の設計上の変更点を
有している。プロジェクタヘッド４６は、ビン５０によ
りプロジェクタヘッド４６に枢着されたミラー４８を有
している。映写レンズ５２は、ビン５６によりプロジェ
クタヘッド４６に枢着されたフレーム５４に取り付けら
れている。フレーム５４は、プロジェクタヘッド４６に
一体的に成形されたストッパー５８により水平位置を越
えて上方に回動することが防止されている。

摺動カム６０はミラー４８と接触する傾斜面６２を有し
ており、映写レンズのフレーム５４に取り付けられてい
る。ミラー４８を映写レンズ５２に対し独立して回動さ
せたい場合は、カム６０をスロット６４．６６により想
像線で示す位置までスライドさせることができる。

ミラー４８の回動により、ミラー４８とカム６０の傾斜
面６２とが接触し、映写レンズ５２及びフレーム５４が
取付ビン５６のまわりを回動する。

このミラー４８の回動により上述のように映写レンズ５
２が回動及び移動する。

本発明はただ２つの実施例に基づいて説明されたが、多
くの変更例が可能であり、特に、ミラー２２．４８及び
映写レンズ２０．５２の連結の変更は当業者にとっては
明らかである。これらの様様な変更は本発明の範囲に含
まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオーバーへッドブロジエ断面図、
および第３図は第１図の線（２−２）から見た場合の、
本発明によるプロジェクタヘッドの他の実施例を示す断
面図である。 図中、１ｏ・・・オーバーへッドブロジエクタ、１６・
・・プロジェクタヘッド、１８・・・物体面、２０．５
２・・・映写レンズ、 ２２．４８・・・平面鏡（ミラー）、 ２８．５４・・・フレーム、 ３０．５６・・・枢軸（ビン）、 ４０．６２・・・連結装置（リンク）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体面と、前記物体面の上方に配置された映写レ
   ンズと、前記映写レンズの上方に共通な光軸をもって配
   置された平面鏡とを有するオーバーヘッドプロジェクタ
   において、前記物体面に対し回動するように前記平面鏡
   を枢着したプロジェクタヘッドと、前記映写レンズを取
   り付けたフレームであって、前記光軸からずれており、
   そのまわりで前記フレームを回動させることにより前記
   映写レンズを回動及び移動させるようにした枢着点にお
   いて前記プロジェクタヘッドに接続したフレームと、前
   記平面鏡と前記映写レンズの前記フレームとを連結する
   ことにより、前記平面鏡を枢動し、前記枢着点のまわり
   で前記フレームを回動させるとともに前記光軸に関し前
   記映写レンズを回動及び移動させる連結装置とを備えて
   いることを特徴とするオーバーヘッドプロジェクタ。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のオーバーヘッドプロ
   ジェクタにおいて、前記連結装置が選択的に離脱可能で
   あり、前記平面鏡が前記フレームから離脱するとともに
   、前記フレームまたは前記映写レンズの位置に影響しな
   いで回動できることを特徴とするオーバーヘッドプロジ
   ェクタ。