JP2000206614A - プロジェクタ装置及びこれを利用した大型マルチプロジェクタ装置 - Google Patents

プロジェクタ装置及びこれを利用した大型マルチプロジェクタ装置

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JP2000206614A JP11005690A JP569099A JP2000206614A JP 2000206614 A JP2000206614 A JP 2000206614A JP 11005690 A JP11005690 A JP 11005690A JP 569099 A JP569099 A JP 569099A JP 2000206614 A JP2000206614 A JP 2000206614A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構成により、軽量で且つ薄
型のプロジェクタ装置及びこれを利用した大型マルチプ
ロジェクタ装置を提供すること。 【解決手段】像を投射するスクリーン14と、このスク
リーンに投射される像が90度傾いて配置されている表
示部32、36、43と、この表示部の像を、さらに9
0度回転させるための第1の像方向変換部45と、この
第1の像方向変換部の像を、さらに90度回転させ所定
の位置で像を上記スクリーンに投射するための第2の像
方向変換部21と、を有するプロジェクタ装置10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像をスクリーンに
投射するプロジェクタ装置及びこれを利用した大型マル
チプロジェクタ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のプロジェクタ装置は、例えばCR
T(陰極線管)を使用したプロジェクタ装置や、LCD
(液晶表示装置)を使用したプロジェクタ装置、あるい
はR(赤色),G(緑色),B(青色)の三色一体の電
子管を多数並べた方式の装置等、種々の方式の装置が知
られている。
【0003】このうち、CRTを使用したプロジェクタ
装置の大型マルチプロジェクタ装置は、例えば図9乃至
図11に示すように構成されている。図9において、大
型マルチプロジェクタ装置1は、三つのCRT(陰極線
管)を使用した所謂3管式の50インチプロジェクタ装
置を4台組み合わせることにより、構成されている。す
なわち、大型マルチプロジェクタ装置1は、フレーム2
と、フレーム2の前面にて縦及び横方向に、それぞれ2
つづつ並ぶように装着された4台のプロジェクタ装置3
と、から構成されている。
【0004】各プロジェクタ装置3は、それぞれその前
面のスクリーン3aが、隣接する他のプロジェクタ装置
3のスクリーン3aと互いに隙間無く並ぶように配設さ
れていると共に、周囲が遮光板4a,4b,4cにより
覆われている。
【0005】さらに、各プロジェクタ装置3は、図10
及び図11に示すように、それぞれ3つのCRT5r,
5g,5bを備えており、各CRT5r,5g,5bか
ら投射される画像は、それぞれ投射レンズ6r,6b
g,6bを介して、スクリーン3aに内側から投射され
る。尚、各投射レンズ6r,6g,6bからスクリーン
3aまでの光路は、前述したように、遮光板4aにより
覆われている。また、各CRT5r,5g,5bは、ま
とめて遮光板4b,4cにより覆われている。
【0006】この場合、上記CRT5r,5g,5b
は、それぞれ単色管であって、5rは赤色を発光し、C
RT5gは緑色を発光し、CRT5bは青色を発光す
る。これらのCRT5r,5g,5bは、共通の駆動回
路7により駆動制御され、R(赤色),G(緑色),B
(青色)の出力信号に基づいて、それぞれ発光するよう
になっている。ここで、駆動回路7には、一つの画像を
縦及び横方向に分割した個々の画像に関する信号が入力
され、分割画面に対応する駆動信号を各CRT5r,5
g,5bに対して出力するようになっている。
【0007】さらに、各CRT5r,5g,5bから投
射レンズ6r,6g,6bを介して投射される画像が、
スクリーン3a上にて互いに重なるように、スクリーン
3aに対して各CRT5r,5g,5b及び投射レンズ
6r,6g,6bが光学的に配置されている。その際、
Gの画像を中心にして、R,G及びBの画像が互いに重
なるように、所謂コンバージェンス調整が行なわれる。
【0008】このようにして、各プロジェクタ装置3の
スクリーン3aには、分割された画像が投射されること
になる。そして、各プロジェクタ装置3に備えられた駆
動回路7が相互に同期するため、各プロジェクタ装置3
のスクリーン3aに投射される画像が、全体として、一
つの大型画像を構成することとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の大型マルチプロジェクタ装置1においては、
以下のような問題があった。すなわち、CRT5r,5
g,5bとして、例えば5乃至6インチ程度のCRTを
使用する場合でも、投射レンズ6r,6g,6bが比較
的大径となることから、大型マルチプロジェクタ装置1
全体が大型になってしまう。また、このような大型マル
チプロジェクタ装置1のコストは高くなってしまう。
【0010】さらに、CRT5r,5g,5bのネック
部が長く、また投射レンズ6r,6g,6bが配設され
ることから、大型マルチプロジェクタ装置1全体の奥行
きも深くなり、例えば5乃至6インチ程度のCRTを使
用する場合、約1100mm程度になってしまう。
【0011】そして、より大型のスクリーンを構成する
ために、個々のプロジェクタ装置3の台数を増やすと、
大型マルチプロジェクタ装置1全体がさらに大型化して
しまい、重量も増大することになってしまう。また、C
RT5r,5g,5bを使用していることから、発熱量
が多く、使用時の温度上昇によって、コンバージェンス
調整がずれて、色ずれが発生しやすい。これは、大型マ
ルチプロジェクタ装置1のCRT5r,5g,5bを、
液晶表示ディスプレイ(CRT)に変更したとしても、
このCRT5r,5g,5bと光源等を含む光学ユニッ
トを配置する必要があるため、どうしても大型マルチプ
ロジェクタ装置1全体の奥行きが深くなり、厚みが増し
てしまうとういう問題があった。
【0012】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、軽量で且つ薄型のプロジェクタ装置及びこれを利
用した大型マルチプロジェクタ装置を提供することを目
的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、像を投射するスクリーンと、このスクリーンに投
射される像が略90度傾いて配置されている表示部と、
この表示部の像を、さらに略90度回転させるための第
1の像方向変換部と、この第1の像方向変換部の像を、
さらに略90度回転させ所定の位置で像を上記スクリー
ンに投射するための第2の像方向変換部と、を有するプ
ロジェクタ装置により、達成される。
【0014】また、好ましくは、上記表示部が液晶ディ
スプレイ(LCD)ライトバルブであり、このLCDラ
イトバルブは、赤色用LCDライトバルブ、緑色用LC
Dライトバルブ及び青色用LCDライトバルブにより形
成されているプロジェクタ装置である。
【0015】上記構成によれば、上記スクリーンに投射
される像が略90度傾いて配置されている表示部と、こ
の表示部の像を、さらに略90度回転させるための第1
の像方向変換部と、この第1の像方向変換部の像を、さ
らに略90度回転させ所定の位置で像を上記スクリーン
に投射するための第2の像方向変換部とが備えられてい
るため、このスクリーンと表示部との距離が短くなり、
奥行き方向が短くなる。
【0016】また、上記プロジェクタ装置の上記表示部
が液晶ディスプレイ(LCD)ライトバルブであり、こ
のLCDライトバルブは、赤色用LCDライトバルブ、
緑色用LCDライトバルブ及び青色用LCDライトバル
ブにより形成されているため、CRTの表示部を有する
プロジェクタ装置より軽量なプロジェクタ装置となる。
【0017】また上記目的は、本発明によれば、像を投
射するスクリーンと、このスクリーンに投射される像が
略90度傾いて配置されている表示部と、この表示部の
像を、さらに略90度回転させるための第1の像方向変
換部と、この第1の像方向変換部の像を、さらに略90
度回転させ所定の位置で像を上記スクリーンに投射する
ための第2の像方向変換部と、を有するプロジェクタ装
置を複数個、組み合わせた大型マルチプロジェクタ装置
により、達成される。
【0018】上記構成によれば、上記スクリーンに投射
される像が略90度傾いて配置されている表示部と、こ
の表示部の像を、さらに略90度回転させるための第1
の像方向変換部と、この第1の像方向変換部の像を、さ
らに略90度回転させ所定の位置で像を上記スクリーン
に投射するための第2の像方向変換部とが備えられてい
るプロジェクタ装置を複数個、組み合わせるため、大型
マルチプロジェクタ装置の上記スクリーンと表示部との
距離が短くなり、奥行き方向が短くなる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施例を
図1乃至図8を参照しながら、詳細に説明する。尚、以
下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。
【0020】図1は、本発明の実施の形態に係る大型マ
ルチプロジェクタ装置を示している。図1において、大
型マルチプロジェクタ装置10は、例えば50インチの
所謂三板式液晶プロジェクタ装置を、複数個、例えば4
個組み合わせることにより、構成されている。すなわ
ち、大型マルチプロジェクタ装置10は、前面が開放し
た直方体状の筐体11と、筐体11内に配設されたフレ
ーム12と、筐体11の前面にて縦及び横方向に、それ
ぞれ2個づつ並ぶようにフレーム12に装着された4個
のプロジェクタ装置13と、から構成されている。
【0021】各プロジェクタ装置13は、それぞれその
前面のスクリーン14が、隣接する他のプロジェクタ装
置13のスクリーン14と互いに隙間無く並ぶように配
設されていると共に、各プロジェクタ装置13間に遮光
板(図示せず)が配設されている。
【0022】各プロジェクタ装置13は、図2に示すよ
うに、それぞれ光学ユニット20及び背面ミラー21を
含んでおり、この光学ユニット20は、図3に示すよう
に、スクリーン14の正面側から見て、このスクリーン
14内に収まるように配置されている。
【0023】上記光学ユニット20は、その長手方向が
スクリーン14に対して略平行に配設されている。ま
た、上記背面ミラー21は、下方に向かって斜め45度
に傾斜して配設されている。
【0024】ここで、上記光学ユニット20は、図4及
び図5に示すように、構成されている。図4及び図5に
おいて、光学ユニット20は、ユニットケース内にて光
軸に沿って順次に配設された光源ランプ22,UV・I
Rフィルタ23,第1のフライアイレンズ24,偏光変
換素子25,第2のフライアイレンズ26,メインコン
デンサレンズ27等を有している。また、光学ユニット
20は、色分解手段としての第1のダイクロイックミラ
ー28と、第1のダイクロイックミラー28で反射され
た光軸上に順次に配設された反射ミラー29,コンデン
サレンズ30,偏光板31,青色用LCDライトバルブ
32等を有している。さらに、光学ユニット20は、上
記第一のダイクロイックミラー28を透過した光軸上に
配設された色分解手段としての第2のダイクロイックミ
ラー33と、第2のダイクロイックミラー33で反射さ
れた光軸上に順次に配設されたコンデンサレンズ34,
偏光板35,赤色用LCDライトバルブ36等を有して
いる。そして、光学ユニット20は、第2のダイクロイ
ックミラー33を透過した光軸上に順次に配設された第
1のリレーレンズ37,反射ミラー38,第2のリレー
レンズ39,反射ミラー40,コンデンサレンズ41,
偏光板42,緑色用LCDライトバルブ43と、上記3
つのLCDライトバルブ32,36,43からの光が入
射して合成される合成手段としてのクロスプリズム44
等を有している。また、このクロスプリズム44からの
出射光の光軸上には、順次、投射レンズ内ミラーである
立上げミラー45や投射レンズ46等も配設されてい
る。
【0025】上記UV・IRフィルタ23は、入射光の
紫外線及び赤外線をカットして、可視光線のみを透過さ
せるようになっている。この透過した可視光線は、上記
第1のフライアイレンズ24を通って上記偏光変換素子
25に導かれる。この偏光変換素子25は、例えば偏光
ビームスプリッタ(PBS)、ミラー及び波長板等から
構成されている。そして、上記可視光線は、PBSでP
波成分とS波成分に分離され、分離されたS波成分は、
反射し隣のミラーで光軸に平行方向に回転し、波長板で
90度回転されてP波に変換される。このようにPBS
を透過したP波成分は、第2のフライアイレンズ26を
通って、メインコンデンサレンズ27に入ることにな
る。
【0026】このメインコンデンサレンズ27から出射
したP波成分は、上記第一のダイクロイックミラー28
で色分離される。具体的には、青色光を反射し、赤色光
及び緑色光を透過させることになる。ここで、第1のダ
イクロイックミラー28で色分解された青色光は、反射
ミラー29を介して、コンデンサレンズ30で集光され
る。そして、偏光板31で、一定方向の振動波が選択さ
れ、青色用LCDライトバルブ32に入射し、映像信号
に基づいて青色が透過するようになっている。また、第
1のダイクロイックミラー28で色分解され、透過した
赤色光及び緑色光は、第2のダイクロイックミラー33
によって、赤色光が反射され、緑色光を透過することに
なる。この第2のダイクロイックミラー33で反射され
た赤色色は、コンデンサレンズ34を介し、偏光板35
で、一定方向の振動波が選択され、赤色用LCDライト
バルブ36に入射し、映像信号に基づいて赤色が透過す
るようになっている。さらに、第2のダイクロイックミ
ラー33を透過した緑色光は、リレーレンズ37、反射
ミラー38,第2のリレーレンズ39,反射ミラー4
0,コンデンサレンズ41及び偏光板42を介して緑色
用LCDライトバルブ43に入射し、映像信号に基づい
て緑色が透過することになる。
【0027】この場合、緑色光の光路については、光源
ランプ22から各LCDライトバルブ32,36,43
までの光学的距離が互いに等しくなるように、二つのリ
レーレンズ37,39により適宜に調整されている。上
記クロスプリズム44の三つの入射面には、図6に示す
ように、それぞれLCDライトバルブ32,36,42
が取り付けられている。そして、このクロスプリズム4
4によって、各LCDライトバルブ32,36,43か
らの光(映像)を合成されるようになっている。ここ
で、各LCDライトバルブ32,36,43に表示され
る像である映像は、例えば図6の矢印で示すように、9
0度傾けて表示されている。また、上記立上げミラー4
5は、図5に示すように、その反射面が、クロスプリズ
ム44からの出力光の水平な光軸に対して上に向かって
斜め45度に傾斜して配設されており、クロスプリズム
44からの出射光を上方に向かって垂直に反射されるよ
うになっている。さらに、上記投射レンズ46は、クロ
スプリズム44で合成された映像が、立上げミラー45
を介して入射され、背面ミラー22を介して、スクリー
ン14上に結像させるように、構成されている。
【0028】本発明による大型マルチプロジェクタ装置
10は、以上のように構成されており、各プロジェクタ
装置13は、以下のように動作する。光学ユニット20
の光源ランプ22から出射した光は、上述のように、U
V・IRフィルタ23、第一のフライアイレンズ24を
透過した後、偏光変換素子25に入射する。偏光変換素
子25等を介して、上記各LCDライトバルブ32、3
6、43に到達した光は、それぞれ青色、赤色、緑色が
透過するが、この各LCDライトバルブ32、36、4
3に表示されている映像が90度傾いて表示されている
ため、クロスプリズム44で合成された映像は、90度
傾いた状態で、立上げミラー45に入射することにな
る。この立上げミラー45は、図5に示すように、45
度傾斜して配設されているため、この立上げミラー45
に入射した映像は、図5の矢印で示すように、90度回
転させられることになる。この状態で映像は、投射レン
ズ46に入射することになる。この映像の向きを示した
のが図8である。図8に示すような向きで投射レンズ4
6に表示されている映像は、背面ミラー21に投影され
ることになる。このとき映像は、図8に示すように、背
面ミラー21によって90度回転され、スクリーン14
に裏側より投射、結像される。この結像された像は、9
0度傾いていない正常な像となる。
【0029】このようにして、各プロジェクタ装置13
により対応スクリーン14に対して分割されたカラー映
像が表示されることになり、各プロジェクタ装置13が
互いに同期して作動することにより、各プロジェクタ装
置13のスクリーン14に投射されるカラー画像が、大
型マルチプロジェクタ装置10全体として、一つの大型
画像を構成することになる。
【0030】本実施の形態に係る大型マルチプロジェク
タ装置10では、上述のように、各LCDライトバルブ
32、36、43に映像が90度傾いて表示され、この
傾いて表示された映像を、立上げミラー45及び背面ミ
ラー21でそれぞれ90度ずつ回転させられるため、光
源22からLCDライトバルブ32、36、43,投射
レンズ46までの上記光学ユニット20を、図3に示す
ように、スクリーン14に対して平行に配置することが
できる。このため、大型マルチプロジェクタ装置10の
奥行きが短くなり、奥行き方向に関して薄型に構成する
ことができる。例えば、各プロジェクタ装置13が50
インチプロジェクタとして構成されている場合、奥行き
は、約400mm程度と大幅に薄型に構成され得ること
になる。また、従来のようなCRTを使用せず、LCD
ライトバルブ32,36,43を使用していることか
ら、大型マルチプロジェクタ装置10におけるフレーム
12等の荷重が軽減され得るので、大型マルチプロジェ
クタ装置10全体が小型且つ軽量に構成され得ることに
なる。さらに、LCDライトバルブ32,36,43を
使用すると共に、クロスプリズム44により映像を合成
しているので、一つの投射レンズ46で済み、フォーカ
スやコンバージェンス等の調整が容易になり、色ずれが
大幅に抑制され得ると共に、コストが低減され得ること
になる。
【0031】上述した実施形態においては、4台のプロ
ジェクタ装置13が縦及び横方向に、それぞれ2個づつ
並んでいるが、これに限らず、複数台のプロジェクタ装
置13が縦横に複数個並ぶことにより、一つの大型スク
リーンを構成するようにしてもよいことは明らかであ
る。この場合、個々のプロジェクタ装置13が薄型で且
つ軽量であることから、大型マルチプロジェクタ装置も
薄型で且つ軽量に構成され得ることになる。他方、ただ
一台のプロジェクタ装置13を備える場合にも、本発明
を適用し得ることは明らかであり、プロジェクタ装置全
体が薄型に且つ軽量に構成され得ることになる。
【0032】また、上述した実施形態においては、光学
ユニット20は、図3に示すように、投射レンズ46に
関して、全体が右側に位置するように構成されている
が、これに限らず、左右逆に構成されていてもよいこと
は明らかである。さらに、上述した実施形態において
は、光学ユニット20は、スクリーン14に対して水平
に配設されているが、これに限らず、垂直にあるいは斜
めに配設されていてもよく、これに対応して、背面ミラ
ー21は、その傾斜方向が光学ユニット20の方向に合
わせて適宜に調整される。また、上述した実施形態にお
いては、各プロジェクタ装置13が所謂三板式液晶プロ
ジェクタ装置として構成されているが、これに限らず、
単板式液晶プロジェクタ装置の場合にも、本発明を適用
することが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、軽量で且つ薄型のプロジェクタ装置及
びこれを利用した大型マルチプロジェクタ装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる大型マルチプロジ
ェクタ装置を示す概略斜視図である。
【図2】図1の大型マルチプロジェクタ装置の縦断面図
である。
【図3】図1の大型マルチプロジェクタ装置における個
々のプロジェクタ装置の正面図である。
【図4】図3のプロジェクタ装置における光学ユニット
の構成を示す概略平面図である。
【図5】図4の光学ユニットの概略側面図である。
【図6】図4の光学ユニットの要部を示す概略斜視図で
ある。
【図7】図3のプロジェクタ装置における画像投射状態
を示す概略斜視図である。
【図8】従来の大型マルチプロジェクタ装置の一例の構
成を示す概略斜視図である。
【図9】図8の大型マルチプロジェクタ装置の縦断面図
である。
【図10】図8の大型マルチプロジェクタ装置における
画像投射状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
10・・・大型マルチプロジェクタ装置、11・・・筐
体、12・・・フレーム、13・・・プロジェクタ装
置、20・・・光学ユニット、21・・・背面ミラー、
22・・・光源ランプ、23・・・UV・IRフィル
タ、24,26・・・フライアイレンズ、25・・・偏
光変換素子、27・・・メインコンデンサレンズ、2
8,33・・・ダイクロイックミラー、29,38,4
0・・・反射ミラー、30,34,41・・・コンデン
サレンズ、31,35,42・・・偏光板、32,3
6,43・・・LCDライトバルブ、37,39・・・
リレーレンズ、44・・・クロスプリズム、45・・・
立上げミラー、46・・・投射レンズ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像を投射するスクリーンと、 このスクリーンに投射される像が略90度傾いて配置さ
    れている表示部と、 この表示部の像を、さらに略90度回転させるための第
    1の像方向変換部と、 この第1の像方向変換部の像を、さらに略90度回転さ
    せ所定の位置で像を上記スクリーンに投射するための第
    2の像方向変換部と、を有するプロジェクタ装置。
  2. 【請求項2】 上記表示部が液晶ディスプレイ(LC
    D)ライトバルブであり、このLCDライトバルブは、
    赤色用LCDライトバルブ、緑色用LCDライトバルブ
    及び青色用LCDライトバルブにより形成されているこ
    とを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ装置。
  3. 【請求項3】 上記赤色用LCDライトバルブ、上記緑
    色用LCDライトバルブ及び上記青色用LCDライトバ
    ルブに隣接して、これら各LCDライトバルブからの像
    を合成する合成手段が配置されるとともに、これら各L
    CDライトバルブと光源との間に色分解する色分解手段
    が配置されていることを特徴とする請求項2に記載のプ
    ロジェクタ装置。
  4. 【請求項4】 上記第1の像方向変換部及び第2の像方
    向変換部が、それぞれ投射レンズ内ミラー及び背面ミラ
    ーであり、この投射レンズ内ミラーは、上記各LCDラ
    イトバルブと光を外方に出射する投射レンズとの間に配
    置されていることを特徴とする請求項3に記載のプロジ
    ェクタ装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも光源、上記各LCDライトバ
    ルブ、上記投射レンズ内ミラー及び上記投射レンズを有
    する光学ユニットが、上記スクリーンの正面側から見
    て、このスクリーン内に収まるよう配置されているてい
    ることを特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ装
    置。
  6. 【請求項6】 上記光学ユニットの長手方向が、上記ス
    クリーンと略平行に配置されていることを特徴とする請
    求項5に記載のプロジェクタ装置。
  7. 【請求項7】 像を投射するスクリーンと、 このスクリーンに投射される像が略90度傾いて配置さ
    れている表示部と、 この表示部の像を、さらに略90度回転させるための第
    1の像方向変換部と、 この第1の像方向変換部の像を、さらに略90度回転さ
    せ所定の位置で像を上記スクリーンに投射するための第
    2の像方向変換部と、を有するプロジェクタ装置を複数
    個、組み合わせた大型マルチプロジェクタ装置。
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