JPH0830848B2 - マルチスクリーンプロジェクタ - Google Patents
マルチスクリーンプロジェクタInfo
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- JPH0830848B2 JPH0830848B2 JP63091369A JP9136988A JPH0830848B2 JP H0830848 B2 JPH0830848 B2 JP H0830848B2 JP 63091369 A JP63091369 A JP 63091369A JP 9136988 A JP9136988 A JP 9136988A JP H0830848 B2 JPH0830848 B2 JP H0830848B2
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- Japan
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- prism
- screen
- sheet
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- sheet means
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/62—Translucent screens
- G03B21/625—Lenticular translucent screens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大画面プロジェクタに係り、特に複数の単
位モジュールプロジェクタを複数積み重ねたマルチスク
リーンプロジェクタに関する。
位モジュールプロジェクタを複数積み重ねたマルチスク
リーンプロジェクタに関する。
この種の大画面プロジェクタとして、例えば米国特許
第4536056号明細書に開示された「背面投写装置」が知
られている。この背面投写装置は、約100インチ以下の
サイズのものとして実現するには工業的に優れたもので
あるが、約150インチ以上の大画面を形成するには、そ
のスクリーンを構成するためのフレネルレンズが極めて
大型なものとなるため、これを工業的に実現することは
極めて困難である。
第4536056号明細書に開示された「背面投写装置」が知
られている。この背面投写装置は、約100インチ以下の
サイズのものとして実現するには工業的に優れたもので
あるが、約150インチ以上の大画面を形成するには、そ
のスクリーンを構成するためのフレネルレンズが極めて
大型なものとなるため、これを工業的に実現することは
極めて困難である。
一方、約40インチのサイズの小型のプロジェクタを１
単位モジュールとして、これを左右上下に複数個並置し
て全体として一枚の大画面を形成する構成方法もある。
しかし、このモジュール式構成方法においては、上下
（垂直方向）に位置するスクリーンからの光が主として
スクリーンの法線方向を中心として上下±６度の方向に
出射するために、下方に位置する観視者達からは、暗く
見えてしまうという問題があった。この問題自体は、単
位モジュールプロジェクタのスクリーンの垂直指向性を
約±30度程度に拡げることで解消できる。しかしなが
ら、その場合、代償として、画面全体が暗くなってしま
うという問題が生じる。
単位モジュールとして、これを左右上下に複数個並置し
て全体として一枚の大画面を形成する構成方法もある。
しかし、このモジュール式構成方法においては、上下
（垂直方向）に位置するスクリーンからの光が主として
スクリーンの法線方向を中心として上下±６度の方向に
出射するために、下方に位置する観視者達からは、暗く
見えてしまうという問題があった。この問題自体は、単
位モジュールプロジェクタのスクリーンの垂直指向性を
約±30度程度に拡げることで解消できる。しかしなが
ら、その場合、代償として、画面全体が暗くなってしま
うという問題が生じる。
本発明は、上記従来技術の問題を解決し、画面が全体
として明るく、かつ上下の輝度差の少ない良質の大画面
を構成できるマルチスクリーンプロジェクタを提供する
ことを目的とする。
として明るく、かつ上下の輝度差の少ない良質の大画面
を構成できるマルチスクリーンプロジェクタを提供する
ことを目的とする。
上記目的は、各単位モジュールにそのスクリーンの垂
直指向特性を制御するための新規なプリズムシート手段
を設けることによって達成される。
直指向特性を制御するための新規なプリズムシート手段
を設けることによって達成される。
単位モジュールに設けたプリズムシート手段は光を垂
直方向に屈折させ、その屈折角はより上方に配置される
モジュールにおいて、より下方に大きな屈折角が得られ
るように作用する。これにより、下方に位置する観視者
達から見て、画面の上方部が暗く見えるということはな
くなる。
直方向に屈折させ、その屈折角はより上方に配置される
モジュールにおいて、より下方に大きな屈折角が得られ
るように作用する。これにより、下方に位置する観視者
達から見て、画面の上方部が暗く見えるということはな
くなる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第一実施例の説明図であって、約40
インチの単位モジュールを上下方向（垂直方向）に４段
積み重ねた場合を示す。
インチの単位モジュールを上下方向（垂直方向）に４段
積み重ねた場合を示す。
同図において、1,2,3,4は単位モジュール、5,6,7,8は
単位モジュールスクリーンである。単位モジュールスク
リーン5,6,7,8の高さは約60cmで、全体の高さは約240cm
である。左右方向（水平方向）にも、４ないし６つの単
位モジュールが並置され、横幅は320cmないし480cmの大
きさとなる。なお、図中、横方向に1H,2H,3Hとあるのは
観視距離を画面の高さ（Ｈ≒240cm）で目盛ったもの
で、図示実施例では3Hの距離から観視した場合に最もむ
らの少ない良好な画像が得られるように各モジュールス
クリーンからの出射光を制御した場合を示す。また、図
中、3Hに至る実線の矢印は主光線の経路を、点線の矢印
は±18°の光線の範囲を示す。
単位モジュールスクリーンである。単位モジュールスク
リーン5,6,7,8の高さは約60cmで、全体の高さは約240cm
である。左右方向（水平方向）にも、４ないし６つの単
位モジュールが並置され、横幅は320cmないし480cmの大
きさとなる。なお、図中、横方向に1H,2H,3Hとあるのは
観視距離を画面の高さ（Ｈ≒240cm）で目盛ったもの
で、図示実施例では3Hの距離から観視した場合に最もむ
らの少ない良好な画像が得られるように各モジュールス
クリーンからの出射光を制御した場合を示す。また、図
中、3Hに至る実線の矢印は主光線の経路を、点線の矢印
は±18°の光線の範囲を示す。
同図には示していないが、各単位プロジェクタは、
赤，緑，青の３原色用の３個の投写管及び３個の投写レ
ンズを水平に並置した構成である。
赤，緑，青の３原色用の３個の投写管及び３個の投写レ
ンズを水平に並置した構成である。
第２図は単位モジュールスクリーンの構成図であっ
て、９はフレネルシート、10はレンチキュラーレンズシ
ート、11はプリズムシートである。
て、９はフレネルシート、10はレンチキュラーレンズシ
ート、11はプリズムシートである。
第３図は第２図におけるフレネルシート９とレンチキ
ュラーシート10の作用説明図であって、フレネルシート
９は、フレネルレンズ作用を奏する凸レンズで、プロジ
ェクタからマクロに発散してくる入射光をマクロに平行
な出射光に収束する作用をもつ。レンチキュラーシート
10は、所謂レンチキュラーレンズであり、ミクロに水平
方向に光を拡散する作用を持つ。また、レンチキュラー
シート９の中には、微量のSiO2などの粉末が含有されて
おり、入射光を約±６°の範囲にわたって水平，垂直に
拡散させる作用も併せ持っている。これらフレネルシー
ト，レンチキュラーシートの詳細は前記米国特許第4536
056号明細書に開示されているので、これ以上の説明は
省略する。
ュラーシート10の作用説明図であって、フレネルシート
９は、フレネルレンズ作用を奏する凸レンズで、プロジ
ェクタからマクロに発散してくる入射光をマクロに平行
な出射光に収束する作用をもつ。レンチキュラーシート
10は、所謂レンチキュラーレンズであり、ミクロに水平
方向に光を拡散する作用を持つ。また、レンチキュラー
シート９の中には、微量のSiO2などの粉末が含有されて
おり、入射光を約±６°の範囲にわたって水平，垂直に
拡散させる作用も併せ持っている。これらフレネルシー
ト，レンチキュラーシートの詳細は前記米国特許第4536
056号明細書に開示されているので、これ以上の説明は
省略する。
第３図のプリズムシート11は、本発明の要部を構成す
るもので、入射光を下方に屈折させると共に、上下方向
に拡散範囲を拡げる中間シートである。
るもので、入射光を下方に屈折させると共に、上下方向
に拡散範囲を拡げる中間シートである。
第４図と第５図は第３図におけるプリズムシートの２
区間分の垂直断面プロファイルを示す図であって、第４
図は第１図におけるスクリーン５に用いるプリズムシー
トのプロファイル、第５図は第１図のスクリーン８に用
いられるプリズムシートのプロファイルである。なお、
第１図におけるスクリーン6,7用には第４図と第５図に
示したものと中間のプロファイルのプリズムシートが使
用される。
区間分の垂直断面プロファイルを示す図であって、第４
図は第１図におけるスクリーン５に用いるプリズムシー
トのプロファイル、第５図は第１図のスクリーン８に用
いられるプリズムシートのプロファイルである。なお、
第１図におけるスクリーン6,7用には第４図と第５図に
示したものと中間のプロファイルのプリズムシートが使
用される。
第６図は所要の屈折角θとこれを得るのに必要なプリ
ズム各αとの関係図である。同図に併記したように、プ
リズムの材質（主としてアクリル材が使用され、その屈
折率は約1.5である）の屈折率をｎとすると、次式の関
係がある。
ズム各αとの関係図である。同図に併記したように、プ
リズムの材質（主としてアクリル材が使用され、その屈
折率は約1.5である）の屈折率をｎとすると、次式の関
係がある。
そして、θ（rad）が充分１より小さい場合には、次
の近似式が成立する。
の近似式が成立する。
なお、プリズムシートの１区間のピッチは0.85mm,厚
みは約1mmに選定される。また、レンチキュラーシート
のピッチは約0.85mm,厚みは約1mmに、またフレネルシー
トのスパイラル状フレネルレンズのピッチは約0.113mm,
厚みは約3mmに選定される。
みは約1mmに選定される。また、レンチキュラーシート
のピッチは約0.85mm,厚みは約1mmに、またフレネルシー
トのスパイラル状フレネルレンズのピッチは約0.113mm,
厚みは約3mmに選定される。
第７図はレンチキュラーシート単体の垂直方向の指向
性を示す特性図であって、横軸はスクリーン法線を基準
とした垂直方向の角度で、縦軸は相対輝度である。ま
た、ｙ＝０°は法線方向に相当し、正の角度は上方，負
の角度は下方を意味する。
性を示す特性図であって、横軸はスクリーン法線を基準
とした垂直方向の角度で、縦軸は相対輝度である。ま
た、ｙ＝０°は法線方向に相当し、正の角度は上方，負
の角度は下方を意味する。
第８図は第４図のプリズムシート12とレンチキュラー
シート10とを組み合わせた場合の垂直指向性を示す特性
図であって、第４図におけるプロファイルの主部14を周
期（ピッチ）17の67％とし、副部15,16を周期の16.5％
とした場合を示す。
シート10とを組み合わせた場合の垂直指向性を示す特性
図であって、第４図におけるプロファイルの主部14を周
期（ピッチ）17の67％とし、副部15,16を周期の16.5％
とした場合を示す。
同図において、18は上記主部14に対応し、19,20は副
部15,16に対応する。総合指向性は、これらの和で与え
られ、同図の点線21に示す形となる。
部15,16に対応する。総合指向性は、これらの和で与え
られ、同図の点線21に示す形となる。
第９図は第５図のプリズムシートを用いた第１図のス
クリーン８の垂直指向性を示す特性図であって、第８図
と同様に、総合特性は第９図に点線で示したものとな
る。第１図において、実線，点線の光線は各々第４図，
第５図の主部，副部に対応し、点線の方向は実線に対し
て約±18°に相当する。尚、第２図，第３図のフレネル
シートは、入射発散光を出射平行光に変換するためのも
のである為、ミクロな指向性には無関係であり、従っ
て、上記のレンチキュラーシートとプリズムシートとの
合成指向性がフレネルシートを含めた総合指向性を与え
る。また、第１図における実線で示した主出射方向のス
クリーンゲインは、第８図，第９図に併記したとおり、
約3.6と比較的大きい。これは、第７図に示した狭指向
角２枚式の場合の約2/3の値であり、一方、実用角度範
囲は、第７図の場合が斜線で示した部分約±９°と狭い
のに対して、第８図，第９図では約±20°と倍増されて
いる。従って、スクリーンゲイン（Ｇ）と実用角度範囲
との積で表わされるメリット指数の観点からも、第４
図，第５図に示したプロファイルのプリズムシートは優
れたものと言える。
クリーン８の垂直指向性を示す特性図であって、第８図
と同様に、総合特性は第９図に点線で示したものとな
る。第１図において、実線，点線の光線は各々第４図，
第５図の主部，副部に対応し、点線の方向は実線に対し
て約±18°に相当する。尚、第２図，第３図のフレネル
シートは、入射発散光を出射平行光に変換するためのも
のである為、ミクロな指向性には無関係であり、従っ
て、上記のレンチキュラーシートとプリズムシートとの
合成指向性がフレネルシートを含めた総合指向性を与え
る。また、第１図における実線で示した主出射方向のス
クリーンゲインは、第８図，第９図に併記したとおり、
約3.6と比較的大きい。これは、第７図に示した狭指向
角２枚式の場合の約2/3の値であり、一方、実用角度範
囲は、第７図の場合が斜線で示した部分約±９°と狭い
のに対して、第８図，第９図では約±20°と倍増されて
いる。従って、スクリーンゲイン（Ｇ）と実用角度範囲
との積で表わされるメリット指数の観点からも、第４
図，第５図に示したプロファイルのプリズムシートは優
れたものと言える。
第４図，第５図においては、プロファイルを折線状の
形で示したが、これらはほぼ類似の形状の曲線状であっ
ても差しつかえない。しかし、これを単に円弧の一部で
形成した所謂シリンドリカルレンズとしたのでは、第１
図の実線で示される主出射光の方向の指向性ゲインが大
幅に低下し、前記のメリット指数の観点から好ましくな
い。
形で示したが、これらはほぼ類似の形状の曲線状であっ
ても差しつかえない。しかし、これを単に円弧の一部で
形成した所謂シリンドリカルレンズとしたのでは、第１
図の実線で示される主出射光の方向の指向性ゲインが大
幅に低下し、前記のメリット指数の観点から好ましくな
い。
また、用途によっては、副部15,16を削除して、主部1
4のみで構成することができる。
4のみで構成することができる。
しかし、その場合には、適視距離が第１図の3Hの近傍
に限定されるという欠点がある。もちろん、前記第３図
に10で示したレンチキュラーシートに含有される拡散粒
子の密度を増して、第４図，第５図における副部の代替
作用を持たせることも可能である。しかし、過度に拡散
粒子の密度を高めると、拡散粒子による吸収損失及び入
射光の方向へ該粒子の界面で光が反射することに起因す
る反射損失が増大するので注意を要する。
に限定されるという欠点がある。もちろん、前記第３図
に10で示したレンチキュラーシートに含有される拡散粒
子の密度を増して、第４図，第５図における副部の代替
作用を持たせることも可能である。しかし、過度に拡散
粒子の密度を高めると、拡散粒子による吸収損失及び入
射光の方向へ該粒子の界面で光が反射することに起因す
る反射損失が増大するので注意を要する。
第10図は出射側にプリズム作用を持たせたプリズムシ
ートのプロファイルを示す図である。
ートのプロファイルを示す図である。
同図の構成では、天井側に照明光源Ｌが存在する場合
に、同図に点線で示した経路で反射光が観視者の方向に
向うため、好ましくない。
に、同図に点線で示した経路で反射光が観視者の方向に
向うため、好ましくない。
第11図は第10図の構成のプリズムシートを用いたプロ
ジェクタの用途説明図であって、同図のように観視者2
2,23が垂直方向に拡がっている様な場合には第10図の構
成のプリズムシートは有効である。なお、第11図のスク
リーン7,8には第５図に示したのと同極性の入射面プリ
ズムを有するプリズムシートを適用し、スクリーン5,6
には第12図に示したプロファイルの出射面を有するプリ
ズムシートを使用する。これによって、天井照明に起因
する反射光妨害を最小限に抑えることができる。
ジェクタの用途説明図であって、同図のように観視者2
2,23が垂直方向に拡がっている様な場合には第10図の構
成のプリズムシートは有効である。なお、第11図のスク
リーン7,8には第５図に示したのと同極性の入射面プリ
ズムを有するプリズムシートを適用し、スクリーン5,6
には第12図に示したプロファイルの出射面を有するプリ
ズムシートを使用する。これによって、天井照明に起因
する反射光妨害を最小限に抑えることができる。
また、第５図に示したプリズムシートを使用せずに、
代わりに第２図に示したフレネルシート９の入射面に第
５図と同様のプロファイルを形成してスクリーンとする
こともできる。
代わりに第２図に示したフレネルシート９の入射面に第
５図と同様のプロファイルを形成してスクリーンとする
こともできる。
第13図はフレネルシートの入射面にプリズムシートと
同形状を形成したフレネルシートのプロファイルを示し
た図であって、９′は出射面がフレネルレンズで、24は
そのフレネルレンズの一部を示し、25は入射面のプリズ
ムプロファイル、26は光線である。
同形状を形成したフレネルシートのプロファイルを示し
た図であって、９′は出射面がフレネルレンズで、24は
そのフレネルレンズの一部を示し、25は入射面のプリズ
ムプロファイル、26は光線である。
同図において、光線26はフレネルレンズ24の面で全反
射してしまう。図示していないが、前記したとおり、単
位プロジェクタモジュールは中央に緑色用，左右に赤色
と青色用のプロジェクタを配置した３管式の構成とした
場合、左右の赤色光，青色光は斜めに投写されるため、
所謂スキュー効果によってスネルの法則が内包する非直
線性が現れ、その結果、より全反射し易くなり、画面上
で赤色と青色の成分が単位モジュールの対角隅部で劣化
し、甚しく色純度を劣化させる。
射してしまう。図示していないが、前記したとおり、単
位プロジェクタモジュールは中央に緑色用，左右に赤色
と青色用のプロジェクタを配置した３管式の構成とした
場合、左右の赤色光，青色光は斜めに投写されるため、
所謂スキュー効果によってスネルの法則が内包する非直
線性が現れ、その結果、より全反射し易くなり、画面上
で赤色と青色の成分が単位モジュールの対角隅部で劣化
し、甚しく色純度を劣化させる。
したがって、第13図のような構成のフレネルレンズと
プリズムとを同一シートに形成したものは好ましくな
い。
プリズムとを同一シートに形成したものは好ましくな
い。
第14図は第13図と同様にフレネルシートにプリズム作
用を持たせた他の構成の説明図であって、９″はプリズ
ムシートを別体として用意することを避けるためにフレ
ネルシートにプリズム作用を持たせた複合シートであ
る。
用を持たせた他の構成の説明図であって、９″はプリズ
ムシートを別体として用意することを避けるためにフレ
ネルシートにプリズム作用を持たせた複合シートであ
る。
同図において、フレネル面は入射面27側に形成され、
出射面18側にプリズム面が形成されている。
出射面18側にプリズム面が形成されている。
この様な構成においては、同図斜線部で示した光線29
が、フレネル面27の非有効部に入射するため、光の損失
が生ずる。
が、フレネル面27の非有効部に入射するため、光の損失
が生ずる。
以上、第13図，第14図で説明したように、本発明は、
プリズムシートをフレネルシートとレンチキュラーシー
トとは別体とし、フレネルシート9,プリズムシート11,
レンチキュラーシート10の３枚構成とすることが必須で
ある。
プリズムシートをフレネルシートとレンチキュラーシー
トとは別体とし、フレネルシート9,プリズムシート11,
レンチキュラーシート10の３枚構成とすることが必須で
ある。
さて、第１図では最適観視距離を3Hとしたことを前提
として説明を行った。しかし、用途によっては、最適観
視距離を、例えば2Hの位置までもっとスクリーン面に近
づけたい場合もある。このような場合には、第１図にお
いて、3,4,7,8のモジュールスクリーンの上方に位置す
るモジュールスクリーンを約５°〜10°下向きに傾斜さ
せる構成を第５図のプリズムシートのプロファイルに付
加することが有効である。
として説明を行った。しかし、用途によっては、最適観
視距離を、例えば2Hの位置までもっとスクリーン面に近
づけたい場合もある。このような場合には、第１図にお
いて、3,4,7,8のモジュールスクリーンの上方に位置す
るモジュールスクリーンを約５°〜10°下向きに傾斜さ
せる構成を第５図のプリズムシートのプロファイルに付
加することが有効である。
以上のように、本発明の第一実施例では、第１図にお
いて、実線で表される主出射光の方向を上方配置のモジ
ュールは下方配置のモジュールのそれに比べてより下向
きにし、かつその指向範囲は上記出射光を中心にほぼ上
下対称等量としたものである。
いて、実線で表される主出射光の方向を上方配置のモジ
ュールは下方配置のモジュールのそれに比べてより下向
きにし、かつその指向範囲は上記出射光を中心にほぼ上
下対称等量としたものである。
次に、本発明の第二実施例として、その指向範囲を上
下のモジュール相互間で異ならしめ、上方配置モジュー
ルの指向範囲を広く、下方配置モジュールの指向範囲を
狭くした場合について説明する。
下のモジュール相互間で異ならしめ、上方配置モジュー
ルの指向範囲を広く、下方配置モジュールの指向範囲を
狭くした場合について説明する。
第15図は本発明の第二実施例の説明図であって、観視
者が画面の高さＨの１倍から４倍までの水平面に位置し
ている場合を示す。同図は、この水平面の高さが、同図
に○印で示した座見の場合はスクリーン下端から1/4Hだ
け低く、□印で示した立見の場合はスクリーン下端に一
致する場合を示す。したがって、最上部に配置されるモ
ジュールがカバーすべき角度換算の観視範囲は、同図の
θpp＝θ2−θ1で与えられる。この値は最下部に配置さ
れるモジュールのそれよりも大き目となる。各モジュー
ル毎のθ2，θ1，θppの値は、次のとおりである。
者が画面の高さＨの１倍から４倍までの水平面に位置し
ている場合を示す。同図は、この水平面の高さが、同図
に○印で示した座見の場合はスクリーン下端から1/4Hだ
け低く、□印で示した立見の場合はスクリーン下端に一
致する場合を示す。したがって、最上部に配置されるモ
ジュールがカバーすべき角度換算の観視範囲は、同図の
θpp＝θ2−θ1で与えられる。この値は最下部に配置さ
れるモジュールのそれよりも大き目となる。各モジュー
ル毎のθ2，θ1，θppの値は、次のとおりである。
スクリーンからの観視距離及び観視高さの異なる２次
元分布の観視者達（第15図）から見て、各段のモジュー
ルスクリーンが常に一様輝度で見えるためには、スクリ
ーンは、その指向性が上記の各θ1〜θ2にわたって平坦
な矩形分布である必要がある。また、上方のスクリーン
はθppが大きいため、同一光量では輝度が不足する。後
者のθpp差に依存する輝度差は、上方のプロジェクタの
パワーを下方のプロジェクタのパワーに対して大き目に
設定することにより克服できる。しかし、前者の条件、
すなわち、平坦な指向性を得るには、プリズムシートの
プロファイルが所定の条件を満たす必要がある。この所
定の条件について以下に説明する。
元分布の観視者達（第15図）から見て、各段のモジュー
ルスクリーンが常に一様輝度で見えるためには、スクリ
ーンは、その指向性が上記の各θ1〜θ2にわたって平坦
な矩形分布である必要がある。また、上方のスクリーン
はθppが大きいため、同一光量では輝度が不足する。後
者のθpp差に依存する輝度差は、上方のプロジェクタの
パワーを下方のプロジェクタのパワーに対して大き目に
設定することにより克服できる。しかし、前者の条件、
すなわち、平坦な指向性を得るには、プリズムシートの
プロファイルが所定の条件を満たす必要がある。この所
定の条件について以下に説明する。
第16図は本発明の第二実施例に用いるプリズムシート
のプロファイルの説明図であって、このプリズムシート
の断面形状を、同図の座標系で、ｚ＝Ｐ（ｙ）とする。
のプロファイルの説明図であって、このプリズムシート
の断面形状を、同図の座標系で、ｚ＝Ｐ（ｙ）とする。
入射高さｙが決まると、その場所でのプロファイルの
勾配dz/dyが決まり、これに応じてスネルの法則により
出射方向θ（ｙ）が決まる。θ方向から見上げたスクリ
ーンゲインをＧ（θ）とすると、輝度が方向θに依存し
ないためには、次式を満たす必要がある。
勾配dz/dyが決まり、これに応じてスネルの法則により
出射方向θ（ｙ）が決まる。θ方向から見上げたスクリ
ーンゲインをＧ（θ）とすると、輝度が方向θに依存し
ないためには、次式を満たす必要がある。
Ｇ（θ）＝Ｋ（const） for θ1θθ2………（２） ランバートの法則に基づき、Ｇ（θ）はプロファイルｚ
＝Ｐ（ｙ）から次式で求まる。
＝Ｐ（ｙ）から次式で求まる。
以下比例定数を１として式（３）を解く。
積分公式から 但し、θ＝０はｙ＝０に対応 第６図におけるスネルの法則に基き、αをθの関数と
して解くと、次式が得られる。
して解くと、次式が得られる。
式（４）に式（５），（６）を代入すれば、微分方程式
が得られる。これを数値計算法で解くことにより、所望
のプロファイルが求まる。
が得られる。これを数値計算法で解くことにより、所望
のプロファイルが求まる。
別の解法としては、第16図の下方に示すように、プロ
ファイルをその周期の約1/3の区間Δｙに分割し、折線
近似のプロファイルを次のように求めることができる。
ファイルをその周期の約1/3の区間Δｙに分割し、折線
近似のプロファイルを次のように求めることができる。
先ず、式（４）により、yiからθiを求める。
式（１）により上記θiからtanαiを求める。
式（７），（８）から各yi毎にdz/dyが求まるので、折
線近似のプロファイルが容易に求められる。
線近似のプロファイルが容易に求められる。
前記したとおり、レンチキュラーシート10（第２図）
は、約±６度の拡散効果を有するので、折線の分割のき
ざみは、３分割 で十分である。なお、製造上、型のプロファイルはこの
折線状であっても、成形プロセスにおいて角が除かれ、
曲線状のプロファイルとなる。
は、約±６度の拡散効果を有するので、折線の分割のき
ざみは、３分割 で十分である。なお、製造上、型のプロファイルはこの
折線状であっても、成形プロセスにおいて角が除かれ、
曲線状のプロファイルとなる。
以上説明した第二実施例によれば、観視範囲で一様な
指向性を得ることができる。
指向性を得ることができる。
以上、第一実施例はスクリーンから画面高さＨの３倍
距離に主要な観視者が位置する場合に適し、第二実施例
は画面高さＨの１倍から４倍の距離に観視者が均等に分
布する場合に適する。
距離に主要な観視者が位置する場合に適し、第二実施例
は画面高さＨの１倍から４倍の距離に観視者が均等に分
布する場合に適する。
なお、水平方向の指向性については前記した米国特許
第4536056号明細書に詳述されているので、ここでは省
略する。
第4536056号明細書に詳述されているので、ここでは省
略する。
以上説明したように、本発明によれば、画面全体とし
て輝度ムラが少なく、かつ照明光に起因するコントラス
ト劣化が少ない良質の大画面マルチスクリーンプロジェ
クタを実現することができ、また、単位モジュールスク
リーンとしては、廉価な民生用プロジェクタのスクリー
ンにプリズムシートを一枚追加するだけであるので、構
造を複雑にすることなく優れた機能のマルチスクリーン
プロジェクタを提供することができる。
て輝度ムラが少なく、かつ照明光に起因するコントラス
ト劣化が少ない良質の大画面マルチスクリーンプロジェ
クタを実現することができ、また、単位モジュールスク
リーンとしては、廉価な民生用プロジェクタのスクリー
ンにプリズムシートを一枚追加するだけであるので、構
造を複雑にすることなく優れた機能のマルチスクリーン
プロジェクタを提供することができる。
第１図は本発明の第一実施例の説明図、第２図は単位モ
ジュールスクリーンの構成図、第３図は第２図のフレネ
ルシートとレンチキュラーシートの説明図、第４図と第
５図は第３図におけるプリズムシートの垂直断面プロフ
ァイルを示す図、第６図は屈折角とプリズム角との関係
図、第７図はレンチキュラーシート単体の垂直方向の指
向性を示す特性図、第８図は第４図のプリズムシートと
レンチキュラーシートとを組合わせた場合の垂直指向性
を示す特性図、第９図は第５図のプリズムシートを用い
た第１図のスクリーンの垂直指向性を示す特性図、第10
図は出射側にプリズム作用を持たせたプリズムシートの
プロファイルを示す図、第11図は第10図の構成のプリズ
ムシートを用いたプロジェクタの用途説明図、第12図は
出射側にプリズム作用を持たせた他のプリズムシートの
プロファイルを示す図、第13図はフレネルシートの入射
面にプリズムシートと同形状を形成したフレネルシート
のプロファイルを示す図、第14図は第13図と同様にフレ
ネルシートにプリズム作用を持たせた他の構成の複合シ
ートの説明図、第15図は本発明の第二実施例の説明図、
第16図は本発明の第二実施例に用いるプリズムシートの
プロファイルの説明図である。 1,2,3,4……単位モジュール、5,6,7,8……単位モジュー
ルスクリーン、９……フレネルシート、10……レンチキ
ュラーシート、11……プリズムシート。
ジュールスクリーンの構成図、第３図は第２図のフレネ
ルシートとレンチキュラーシートの説明図、第４図と第
５図は第３図におけるプリズムシートの垂直断面プロフ
ァイルを示す図、第６図は屈折角とプリズム角との関係
図、第７図はレンチキュラーシート単体の垂直方向の指
向性を示す特性図、第８図は第４図のプリズムシートと
レンチキュラーシートとを組合わせた場合の垂直指向性
を示す特性図、第９図は第５図のプリズムシートを用い
た第１図のスクリーンの垂直指向性を示す特性図、第10
図は出射側にプリズム作用を持たせたプリズムシートの
プロファイルを示す図、第11図は第10図の構成のプリズ
ムシートを用いたプロジェクタの用途説明図、第12図は
出射側にプリズム作用を持たせた他のプリズムシートの
プロファイルを示す図、第13図はフレネルシートの入射
面にプリズムシートと同形状を形成したフレネルシート
のプロファイルを示す図、第14図は第13図と同様にフレ
ネルシートにプリズム作用を持たせた他の構成の複合シ
ートの説明図、第15図は本発明の第二実施例の説明図、
第16図は本発明の第二実施例に用いるプリズムシートの
プロファイルの説明図である。 1,2,3,4……単位モジュール、5,6,7,8……単位モジュー
ルスクリーン、９……フレネルシート、10……レンチキ
ュラーシート、11……プリズムシート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 雄三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所ニューメディア工場部内 (72)発明者 山本 暁夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所ニューメディア工場部内
Claims (1)
- 【請求項１】入射側のフレネルシート手段と出射側のレ
ンチキュラーシート手段を含む単位モジュールプロジェ
クタを少なくとも垂直方向に複数積み重ねて成るマルチ
スクリーンプロジェクタにおいて、前記フレネルシート
手段とレンチキュラーシート手段との間にプリズムシー
ト手段を設け、前記複数の単位モジュールのうち上方に
配置される単位モジュールのプリズムシート手段のプリ
ズム角を下方に配置される単位モジュールのプリズムシ
ート手段のプリズム角よりも大とすることにより主出射
光を観視者に収束させると共に、上記プリズムシート手
段のプリズム面の平均傾斜を下方に向く極性とし、上記
プリズム面による垂直方向の光拡散範囲を、上方の単位
モジュールにおいては下方の単位モジュールにおけるよ
り大となる様に構成したことを特徴とするマルチスクリ
ーンプロジェクタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091369A JPH0830848B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マルチスクリーンプロジェクタ |
| US07/338,208 US4919518A (en) | 1988-04-15 | 1989-04-14 | Multi-screen projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091369A JPH0830848B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マルチスクリーンプロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263634A JPH01263634A (ja) | 1989-10-20 |
| JPH0830848B2 true JPH0830848B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14024463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091369A Expired - Lifetime JPH0830848B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マルチスクリーンプロジェクタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4919518A (ja) |
| JP (1) | JPH0830848B2 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03213840A (ja) * | 1988-11-22 | 1991-09-19 | Canon Inc | 背面投射型スクリーン及びこれを用いた背面投射型画像表示装置 |
| US5208620A (en) * | 1988-10-04 | 1993-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Display apparatus |
| US5390050A (en) * | 1988-11-10 | 1995-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Eccentric Fresnel lens sheet and method of making same |
| JPH0387731A (ja) * | 1988-11-29 | 1991-04-12 | Canon Inc | 画像表示装置 |
| JPH03213841A (ja) * | 1988-11-29 | 1991-09-19 | Canon Inc | 背面投射型スクリーン及び画像表示装置 |
| JPH03149540A (ja) * | 1989-11-07 | 1991-06-26 | Pioneer Electron Corp | 背面投影式スクリーン |
| JP2821032B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | マルチスクリーンプロジェクタ |
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| JPH0416485U (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-10 | ||
| US5095629A (en) * | 1991-01-31 | 1992-03-17 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Laser beam target |
| JP2911627B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1999-06-23 | 株式会社日立製作所 | 大画面投写形ディスプレイ |
| KR960015507B1 (ko) * | 1991-12-24 | 1996-11-14 | 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 배면투사형화상표시장치및배면투과형스크린 |
| KR940004306B1 (ko) * | 1991-12-30 | 1994-05-19 | 삼성전관 주식회사 | 투사형 lcd의 다색시스템 |
| JP3388780B2 (ja) * | 1992-06-19 | 2003-03-24 | 株式会社日立製作所 | 背面投写型画像ディスプレイ装置 |
| KR0168879B1 (ko) * | 1992-12-25 | 1999-04-15 | 기따지마 요시또시 | 렌티큘러 렌즈, 면광원 및 액정 표시 장치 |
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| EP0650295B1 (en) * | 1993-10-21 | 1999-07-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiscreen display and method for assembling the same |
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| DE202007008430U1 (de) * | 2007-06-15 | 2008-10-16 | Heise, Sebastian | Beleuchtungsvorrichtung |
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| USD735400S1 (en) * | 2013-02-09 | 2015-07-28 | SVV Technology Innovations, Inc | Optical lens array lightguide plate |
Family Cites Families (10)
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| BE792745A (fr) * | 1971-12-15 | 1973-03-30 | Freen Ltd | Ecran pour projection par transparence |
| US3909525A (en) * | 1973-12-10 | 1975-09-30 | Rockwell International Corp | Display system optics |
| US4166694A (en) * | 1978-03-28 | 1979-09-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for optically distorting readout reticles |
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| US4374609A (en) * | 1981-05-21 | 1983-02-22 | Zenith Radio Corporation | Image projection screen with decreased color shift as a function of viewing angle, and method of manufacture |
| US4536056A (en) * | 1981-10-05 | 1985-08-20 | Hitachi, Ltd. | Rear projection apparatus |
| GB2111281B (en) * | 1981-11-26 | 1985-08-21 | English Electric Valve Co Ltd | Display arrangements |
| US4512631A (en) * | 1983-04-21 | 1985-04-23 | Rca Corporation | Rear projection television screen incorporating a prism lens |
| JPH077179B2 (ja) * | 1984-06-13 | 1995-01-30 | 株式会社日立製作所 | 画像投写装置 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63091369A patent/JPH0830848B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-14 US US07/338,208 patent/US4919518A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01263634A (ja) | 1989-10-20 |
| US4919518A (en) | 1990-04-24 |
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Legal Events
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