JPH05103286A - プロジエクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数台のプロジェクタより一枚のスクリ−ンに
投射される画像のオ−バ−ラップ部分を、他の部分と同
様の輝度とする手段を提供する。 【構成】光束４ａ，４ｂがそれぞれ出射瞳２ａ１，２ｂ
１から投射される際のＸ方向の長さをＲ、遮光板３のＸ
方向の長さをｒ１、出射瞳２ａ１，２ｂ１から遮光板３
までのＸ方向の距離をｒ２、出射瞳２ａ１，２ｂ１から
スクリ−ン１までのＹ方向の距離をｌ１とし、出射瞳２
ａ１，２ｂ１から遮光板３までのＹ方向の距離をｌ２と
し、これらが、ｌ１／ｌ２＝１＋ｒ１／（Ｒ＋２ｒ２）
の関係を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の投射ユニットか
らの画像を一枚のスクリ−ン上に結像させ、全体として
一つの画像を得るように構成されたプロジェクタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種プレゼンテ−ション、商品デ
ィスプレイ等をより効果的に行なうために大画面の表示
装置に対するニ−ズは高い、このニ−ズに対し、プロジ
ェクタは一つの有効な手段である。しかし、一台のプロ
ジェクタで大画面の表示装置を構成する際、装置全体が
巨大化するという点が問題となる。この問題を解決する
ために、複数の投射ユニットからの画像を一枚のスクリ
−ン上に結像させ、全体として一つの画像が得られるよ
うに構成されたプロジェクタが考案されている。

【０００３】しかし、特開昭６２−１９５９８４号公報
に示すように従来のプロジェクタの技術では、複数の画
像の結合部分をオ−バ−ラップさせ、このオ−バ−ラッ
プ部分の処理を画像信号処理によって行なっており、シ
ステム構成が複雑になると共にコストの点でも問題があ
った。

【０００４】また、オ−バ−ラップ部分を光学的に処理
する場合、実開昭６２−６７３３号公報に示すような従
来の技術では、装置の形状設計及び、素材の選定が困難
であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オ−
バ−ラップ部分の輝度を他の部分と同様にする手段を、
簡素な構造の光学装置で実現し、従来技術に比べコスト
の低減を行なうことができるプロジェクタを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明では投射ユニットの数に対応した
遮光板、もしくは、投射ユニットを設置したキャビネッ
トの壁面を用いる。

【０００７】

【作用】本発明により、オ−バ−ラップ部分の輝度を他
の部分と同様にすることができ、又、従来技術に比べコ
ストの低減を行なうことができる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の第一の実施例であり、赤、
緑、青の三ビ−ムを同一のレンズを用い投射する投射ユ
ニットを用いた際の上面図である。

【０００９】図１において１はスクリ−ン、２ａ，２ｂ
は赤、緑、青の三ビ−ムを同一のレンズを用い投射する
投射ユニット、２ａ１，２ｂ１はそれぞれ投射ユニット
２a,２ｂの出射瞳、３は遮光板、４ａ，４ｂはそれぞれ
投射ユニット２ａ，２ｂから出射される光束、５ａ，５
ｂはそれぞれ投射ユニット２ａ，２ｂから出射された光
束４ａ，４ｂが遮光板３によって遮光された際の影とな
る部分、Ｐ点は投射ユニット２ａ，２ｂから等しい距離
にあるスクリ−ン１上の点を示す。

【００１０】図１において、出射瞳２ａ１，２ｂ１のＸ
方向の長さをＲ、遮光板３のＸ方向の長さをｒ１、出射
瞳２ａ１，２ｂ１から遮光板３までのＸ方向の距離をｒ
２、出射瞳２a１，２b１からスクリ−ン１までのＹ方向
の距離をｌ１、出射瞳２a１,２ｂ１から遮光板３のスク
リ−ン側前面までのＹ方向の距離をｌ２とする。この
時、上記Ｒ、ｒ１、ｒ２、ｌ１、ｌ２は、以下に示す関
係を満たすものとする。

【００１１】

【数１】 ｌ１／ｌ２＝１＋ｒ１／（Ｒ＋２ｒ２） …………（１） 図２は、図１中の投射ユニット２ａ，２ｂ、遮光板３、
光束４ａ，４ｂ、影５ａ，５ｂを用い、第一の実施例の
動作原理を説明した上面図である。

【００１２】図２の（ａ）は、遮光板３によって光束４
ａ，４ｂの光路が妨げられない限界の光路を示し、その
時、光束４ａ，４ｂがスクリ−ン１上で結像する点をそ
れぞれＱ１，Ｑ２とする。（ｂ）は、遮光板３によって
光束４ａ，４ｂの光路の半分が妨げられた状態を示し、
その時、光束４ａ，４ｂのスクリ−ン１上での結像点
は、図１で示したＰ点となる。（ｃ）は、遮光板３によ
って光束４ａの光路の全てが妨げられた状態を示す。

【００１３】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）において、光
束４ａ，４ｂがオ−バ−ラップする際、まず始めに
（ａ）の状態となる。次に遮光板３によって光束４ａ，
４ｂは、徐々に光路を妨げられ、それぞれの光量が、遮
光板３によって光路を妨げられない状態のちょうど半分
になったとき（ｂ）に示すようにＰ点に結像し、全体と
しての光量は、光束４ａ又は４ｂが光路を妨げられない
状態での値に等しくなる。さらに、遮光板３によって光
束４ａの光路の全てが妨げられる時、光束４ａの結像点
はスクリ−ン１上を、紙面に向かってＰ点から、さらに
右方向に移動する。ここで式（１）の条件により光束４
ａの結像点は、極限値としてＱ２点となる。従ってＱ２
点においての全体の光量は、光束４ａ又は４ｂが光路を
妨げられない状態での値に等しくなる。Ｑ１点に付いて
も同様のことが言える。又、スクリ−ン１上のＱ１，Ｑ
２間でも式（１）の条件を満足することによって、全体
の光量は、光束４ａ又は４ｂが光路を妨げられない状態
での値に等しくなる。よって光束４ａ，４ｂがオ−バ−
ラップする部分の画面輝度は、他の部分と等しくなる。

【００１４】図３は、本発明の第二の実施例であり、
赤、緑、青のビ−ムを、それぞれ独立のレンズを用い投
射する投射ユニットを用いた際の上面図である。

【００１５】図３において、１はスクリ−ン、２ｃ，２
ｆは青ビ−ムを投射する投射管、２ｄ，２ｇは緑ビ−ム
を投射する投射管、２ｅ，２ｈは赤ビ−ムを投射する投
射管、Ｐ点は投射管２ｄ，２ｇから等しい距離にあるス
クリ−ン１上の点を示す。

【００１６】図４は、本発明の第二の実施例の動作原理
を、青ビ−ムを投射する投射管２c,２ｆを用いて説明し
た上面図である。

【００１７】図４において、１はスクリ−ン、２ｃ，２
ｆは青ビ−ムを投射する投射管、２c１,２ｆ１はそれぞ
れ投射管２ｃ,２ｆの出射瞳、３ａ,３ｂは遮光板、４
ｃ，４ｄはそれぞれ出射瞳２ｃ１，２ｆ１から出射され
る光束、５ｃ，５ｄはそれぞれ光束４ｃ,４ｄが、遮光
板３ａ,３ｂによって遮光された際の影となる部分、Ｒ
は出射瞳２ｃ１，２ｆ１のＸ方向の長さ、ｒ１は遮光板
３ａ，３ｂの両端間のＸ方向の距離、ｒ２はそれぞれ出
射瞳２ｃ１，２ｆ１から遮光板３ａ，３ｂまでのＸ方向
の距離、ｌ１は出射瞳２ｃ１，２ｆ１からスクリ−ン１
までのＹ方向の距離、ｌ２は出射瞳２ｃ１，２ｆ１から
遮光板３ａ，３ｂまでのＹ方向の距離、Ｐ点は図３にお
ける投射管２ｄ，２ｇから等しい距離にあるスクリ−ン
１上の点、Ｍｂ点は投射管２ｃ，２ｆから等しい距離に
あるスクリ−ン１上の点を示す。この時、Ｒ、ｒ１、ｒ
２、ｌ１、ｌ２は、式（１）を満足するように設定さ
れ、前述の内容と同様に光束４ｃ，４ｄのオ−バ−ラッ
プ部分の画面輝度は、他の部分と等しくなる。又、緑ビ
−ム投射ユニット２ｄ,２ｇ、赤ビ−ム投射管２ｅ,２ｈ
についても同様である。

【００１８】図３において、第二の実施例では、赤、
緑、青のビ−ムを、おのおの単一の投射管より投射する
システムについて示したが、赤、緑、青のビ−ムを、お
のおの複数の投射管より投射するシステムのものについ
てもこの内容と同様に光束のオ−バ−ラップする部分の
画面輝度は、他の部分と等しくなる。

【００１９】図５は、本発明の第三の実施例であり、
赤、緑、青のビ−ムが、それぞれ独立のレンズを用い投
射され、緑を中心にして赤と青の投写管が、同一な側に
設置される投射ユニットを用いた際の上面図である。

【００２０】図５において、１はスクリ−ン、２ｃ，２
ｆは青ビ−ムを投射する投射管、２ｄ，２ｇは緑ビ−ム
を投射する投射管、２ｅ，２ｈは赤ビ−ムを投射する投
射管、Ｐ点は投射管２ｄ，２ｇから等しい距離にあるス
クリ−ン１上の点を示す。

【００２１】図６は、本発明の第三の実施例の動作原理
を、青ビ−ムを投射する投射管２c,２ｆを用いて説明し
た上面図である。

【００２２】図６において、１はスクリ−ン、２ｃ，２
ｆは青ビ−ムを投射する投射管、２ｃ１,２ｆ１はそれ
ぞれ投射管２ｃ,２ｆの出射瞳、３ａ,３ｂは遮光板、４
ｃ,４ｄはそれぞれ出射瞳２ｃ１，２ｆ１から出射され
る光束、５ｃ，５ｄはそれぞれ光束４ｃ，４ｄが、遮光
板３ａ，３ｂによって遮光された際の影となる部分、Ｒ
は出射瞳２ｃ１，２ｆ１のＸ方向の長さ、ｒ１は遮光板
３ａ，３ｂの両端間のＸ方向の距離、ｒ２はそれぞれ出
射瞳２ｃ１，２ｆ１から遮光板３ａ，３ｂまでのＸ方向
の距離、ｌ１は出射瞳２ｃ１，２ｆ１からスクリ−ン１
までのＹ方向の距離、ｌ２は出射瞳２ｃ１，２ｆ１から
遮光板３ａ，３ｂまでのＹ方向の距離、Ｐ点は投射ユニ
ット２ｃ,２fから等しい距離にあるスクリ−ン１上の点
を示す。この時、Ｒ、ｒ１、ｒ２、１１、１２は、式
（１）を満足するように設定され、前述の内容と同様に
光束４ｃ，４ｄのオ−バ−ラップする部分の画面輝度は
他の部分と等しくなる。又、緑ビ−ム投射ユニット２
ｄ，２ｇ、赤ビ−ム投射管２ｅ，２ｈについても同様で
ある。

【００２３】ここで図３、図５において、オ−バ−ラッ
プ部分のある点における光束の光量の割合を、紙面に向
かって左側投射管（２ｃ，２ｄ，２ｅ)、右側投射管
（２ｆ,２ｇ，２ｈ）で比べてみる。

【００２４】図３における第二の実施例の場合、青投射
管２ｃ，２ｆ、赤投射管２ｅ，２ｈのスクリ−ン１上で
の中点はＰ点と異なる。従って、オ−バ−ラップ部分
の、ある点における左側投射管（２ｃ,２ｄ,２ｅ）と、
右側投射管（２ｆ,２ｇ,２ｈ）の光束の光量の割合は、
各色（赤、緑、青）で異なる。

【００２５】一方、図５における第三の実施例の場合、
青投射管２ｃ，２ｆ、赤投射管２ｅ，２ｈのスクリ−ン
１上での中点はＰ点と一致する。従って、オ−バ−ラッ
プ部分の、ある点における左側投射管（２ｃ，２ｄ，２
ｅ）と、右側投射管（２ｆ，２ｇ，２ｈ）の光束の光量
の割合は、各色（赤、緑、青）で等しくなり、視角によ
る色むらの発生についての影響を排除できる。

【００２６】図７は、本発明の第四の実施例の斜視図で
あり、６はキャビネット、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６
ｅはキャビネットの壁面、２ｉは投射ユニットである。

【００２７】図７において、第三の実施例は、投射ユニ
ット２ｉを、キャビネット６に設置し、投射ユニット２
ｉの投射方向前面を開放状態としたことを特徴とする。

【００２８】図８は、本発明の第五の実施例の斜視図で
あり、６はキャビネット、６ａ,６b，６ｃ，６ｄ，６
ｅ，６ｆはキャビネットの壁面、２ｉは投射ユニットで
ある。ただし６ｆは光束が透過可能な材質で構成される
ものとする。

【００２９】図８において、第四の実施例は、投射ユニ
ット２ｉを、キャビネット６に設置し、投射ユニット２
ｉの投射方向前面を、光束が透過可能な材質で構成とし
たことを特徴とする。

【００３０】図９は、本発明の第四または第五の実施例
の実働状態における上面図であり、１はスクリ−ン、２
は投射ユニット、６はキャビネットを示す。

【００３１】図９に示すように、投射ユニット２の設置
されたキャビネット６を複数個配置することによって、
大画面のスクリ−ンを構成することができる。ここで、
投射ユニット２、キャビネット６、スクリ−ン１は式
（１）が成立するよう構成される。この時、キャビネッ
ト６、スクリ−ン１の相互間で必要となる調整は、各キ
ャビネット６のＹ方向の位置を等しくすることと、各キ
ャビネット６からスクリ−ン１までのＹ方向の距離の設
定だけとなる。

【００３２】図１０は、本発明の第六の実施例の上面図
であり、１はスクリ−ン、２は投射ユニット、６はキャ
ビネット、７はスクリ−ンをキャビネットに固定するた
めのスペ−サ−を示す。

【００３３】図１０において、スペ−サ７を用いること
によって、上述した各キャビネット６からスクリ−ン１
までのＹ方向の距離の設定を行なうことができ、式
（１）を満足するために必要となる調整は、各キャビネ
ット６のＹ方向の位置を等しくすることだけとなるが、
これについては各キャビネット６に、位置合わせ用のピ
ン等を設けることによって対応できる。

【００３４】なお、図１０は三組のプロジェクタについ
ての実施例をあげたが、三組以上のプロジェクタを用い
る場合についても、同様に実現可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、複数台のプロジェクタ
より一枚のスクリ−ンに投射される画像のオ−バ−ラッ
プ部分を、他の部分と同様の輝度とする手段が、簡素な
構造の光学装置で実現し、従来技術に比べコストの低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の上面図、

【図２】本発明の第一の実施例の動作原理を説明した上
面図、

【図３】本発明の第二の実施例の上面図、

【図４】本発明の第二の実施例の動作原理を説明した上
面図、

【図５】本発明の第三の実施例の上面図、

【図６】本発明の第三の実施例の動作原理を説明した上
面図、

【図７】本発明の第四の実施例の斜視図、

【図８】本発明の第五の実施例の斜視図、

【図９】本発明の第四又は第五の実施例の実働状態にお
ける上面図、

【図１０】本発明の第六の実施例の上面図。

【符号の説明】

１……スクリ−ン、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ……投射ユニット２ａ１，
２ｂ１，２ｃ１，２ｆ１……出射瞳、 ３，３ａ，３
ｂ……遮光板、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……光束、５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ……遮光板によって光束が影とな
る部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 睦司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メデイア研究所内 (72)発明者 大沢 通孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メデイア研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の投射ユニットからなり、前記各投射
   ユニットは、同一平面内において出射方向が等しく、か
   つ出射方向前面には他の前記投射ユニットが無いように
   一列に配置され、前記各投射ユニットから投射される複
   数の画像が、前記各投射ユニットの投射方向の前面に設
   置された一枚のスクリ−ン上で、各画像間にオ−バ−ラ
   ップ部分をもって結像するように構成されたプロジェク
   タにおいて、前記オ−バ−ラップ部分の画像輝度を、遮
   光板を用いることによって、他の画像部分と等しくした
   ことを特徴とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】複数の投射ユニットからなり、前記各投射
   ユニットは、同一平面内において出射方向が等しく、か
   つ出射方向前面には他の前記投射ユニットが無いように
   マトリクス状に配置され、前記各投射ユニットから投射
   される複数の画像が、前記各投射ユニットの投射方向前
   面に設置された一枚のスクリ−ン上で、各画像間にオ−
   バ−ラップ部分をもち結像するように構成されたプロジ
   ェクタにおいて、前記オ−バ−ラップ部分の画像輝度
   を、遮光板を用いることによって、他の画像部分と等し
   くしたことを特徴とするプロジェクタ。
3. 【請求項３】キャビネットに設置された複数の投射ユニ
   ットからなり、前記各投射ユニットは、同一平面内にお
   いて出射方向が等しく、かつ出射方向前面には他の前記
   投射ユニットが無いように一列に配置され、各投射ユニ
   ットから投射される複数の画像が、各投射ユニットの投
   射方向前面に設置された一枚のスクリ−ン上で、各画像
   間にオ−バ−ラップ部分をもち結像するように構成され
   たプロジェクタにおいて、前記オ−バ−ラップ部分の画
   像輝度を、前記キャビネットの壁面を用いることによっ
   て、他の画像部分と等しくしたことを特徴とするプロジ
   ェクタ。
4. 【請求項４】キャビネットに設置された複数の投射ユニ
   ットからなり、前記各投射ユニットは、同一平面内にお
   いて出射方向が等しく、かつ出射方向前面には他の前記
   投射ユニットが無いようマトリクス状に配置され、前記
   各投射ユニットから投射される複数の画像が、各投射ユ
   ニットの投射方向前面に設置された一枚のスクリ−ン上
   で、各画像間にオ−バ−ラップ部分をもって結像するよ
   うに構成されたプロジェクタにおいて、前記オ−バ−ラ
   ップ部分の画像輝度を、前記キャビネットの壁面を用い
   ることによって、他の画像部分と等しくしたことを特徴
   とするプロジェクタ。
5. 【請求項５】請求項１、２、３、または４において、前
   記投射ユニットが、赤、緑、青の光束を、それぞれ独立
   に投射するよう構成されている場合、隣合う投射ユニッ
   ト間で、赤、緑、青の投写管が、緑を中心にして赤と青
   が同一な側になるように配置されたプロジェクタ。