JP2001094905A - Multi-projection display apparatus - Google Patents

Multi-projection display apparatus

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JP2001094905A
JP2001094905A JP27244699A JP27244699A JP2001094905A JP 2001094905 A JP2001094905 A JP 2001094905A JP 27244699 A JP27244699 A JP 27244699A JP 27244699 A JP27244699 A JP 27244699A JP 2001094905 A JP2001094905 A JP 2001094905A
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JP
Japan
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projection
light
image
screen
projected
Prior art date
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Pending
Application number
JP27244699A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yatani
武始 八谷
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-projection display apparatus that has a configuration capable of front projection and rear projection at the same time, a simple structure, and can adjust tilting on an image by the front projection without affecting the image of the rear projection and focus the projected image on an external screen and a rear screen at the same time. SOLUTION: This multi-projection display apparatus has an optical engine 4 that forms an image light in response to image information, a projection lens 5 that magnifies its image light to project it as a projection light, and a half mirror 3 that divides the projected light through transmission and reflection, leads the transmitted projected light to a rear face 2b of a rear screen 2 and the reflected projected light to a front face 9a of an external screen 9. The multi-projection display device has a configuration for adjusting a projected position of the reflected projection light onto the outer screen 9, by using a jig 8 to make the half mirror 3 turnable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるフロント
投射と背面投射とを同時に行う事ができるマルチ投射表
示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-projection display device capable of simultaneously performing so-called front projection and rear projection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、このようなフロント投射と背
面投射とを同時に行う事ができるマルチ投射表示装置が
提案されている。これは、例えば特開平6−18155
8号公報に記載されている如く、マルチ画面プロジェク
ションモニタとして、投影レンズから出射される画像光
を光学的分割手段によって分割し、これらの分割された
画像光をそれぞれ複数枚のリアスクリーンの裏面に導く
構成としたものがある。これにより、光源から投影レン
ズまでの投影光学系が1つであっても、画像光を2枚以
上のリアスクリーンに拡大投影する事ができるとしてい
る。また、光学的分割手段を構成する全反射ミラーを光
路上から退避させる事により、ケースの窓部から外部ス
クリーンにも拡大投影する事ができるとしている。
2. Description of the Related Art A multi-projection display device capable of simultaneously performing such front projection and rear projection has been proposed. This is described, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-18155.
As described in Japanese Patent Application Publication No. 8 (1996) -1994, as a multi-screen projection monitor, image light emitted from a projection lens is split by an optical splitting unit, and these split image lights are respectively placed on the back surfaces of a plurality of rear screens. There is a configuration that leads. Thus, even if there is one projection optical system from the light source to the projection lens, the image light can be enlarged and projected on two or more rear screens. In addition, by retracting the total reflection mirror constituting the optical splitting unit from the optical path, it is possible to enlarge and project from the window of the case to the external screen.

【0003】ここで、このようなフロント投射と背面投
射とを同時に行う事ができる従来のマルチ投射表示装置
の基本的な構成を以下に示す。図3は、従来のマルチ投
射表示装置の概略構成を示す平面縦断面図である。同図
において、まず、31は装置の外箱を形成するキャビネ
ットであり、キャビネット31内左部に配置された32
は光学エンジン、それに隣接する33は投射レンズであ
る。光学エンジン32は、画像情報に応じた画像光を形
成する働きを持つ。
Here, a basic configuration of a conventional multi-projection display device capable of simultaneously performing such front projection and rear projection will be described below. FIG. 3 is a plan vertical sectional view showing a schematic configuration of a conventional multi-projection display device. In the figure, first, reference numeral 31 denotes a cabinet which forms an outer box of the apparatus, and 32 is disposed at a left portion inside the cabinet 31.
Denotes an optical engine, and 33 adjacent thereto is a projection lens. The optical engine 32 has a function of forming image light according to image information.

【0004】また、投射レンズ33前方(図の右方)に
光路に対して斜めに配置された34は平板状のハーフミ
ラー、ハーフミラー34側方(図の下方)のキャビネッ
ト31正面に設けられた35は平板状で透過型のリアス
クリーン、ハーフミラー34右方のキャビネット31右
側面に設けられた36はキャビネット開口部である。
尚、キャビネット31の右方外部に配置された37は平
板状の外部スクリーンである。今、光学エンジン32か
らの画像光が、投射レンズ33により投射光Lとして投
射されると、その一部がハーフミラー34で反射され、
投射光L1としてリアスクリーン35の背面35bに投
射される(背面投射)。このとき、リアスクリーン35
の前面35a側に画像が映し出される。
[0004] Further, a diagonally disposed 34 in front of the projection lens 33 (to the right in the figure) with respect to the optical path is provided on the front of the cabinet 31 on the side of the half mirror 34 (below the figure). Numeral 35 is a flat, transmissive rear screen, and 36 provided on the right side of the cabinet 31 to the right of the half mirror 34 is a cabinet opening.
In addition, 37 arranged on the right outside of the cabinet 31 is a flat external screen. Now, when the image light from the optical engine 32 is projected as projection light L by the projection lens 33, a part thereof is reflected by the half mirror 34,
The projection light L1 is projected on the rear surface 35b of the rear screen 35 (rear projection). At this time, the rear screen 35
An image is projected on the front surface 35a side of.

【0005】一方、投射光Lの残りは、減衰分を除いて
ハーフミラー34を透過し、投射光L2としてキャビネ
ット開口部36を通過し、外部スクリーン37の前面3
7aに投射される(フロント投射)。このとき、前面3
7aに画像が映し出される。このようにして、フロント
投射と背面投射とを同時に行う事ができ、リアスクリー
ン,外部スクリーンのそれぞれにおいて、画像を同時に
観察する事ができる。
On the other hand, the remainder of the projection light L is transmitted through the half mirror 34 except for the attenuation, passes through the cabinet opening 36 as the projection light L 2,
7a (front projection). At this time, the front 3
An image is displayed on 7a. In this way, front projection and rear projection can be performed simultaneously, and images can be simultaneously observed on the rear screen and the external screen.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平6−181558号公報に記載されているような構
成、或いは上述した従来のマルチ投射表示装置の基本的
な構成においては、外部スクリーン上及びリアスクリー
ン上の投射画像のピントを同時に合わせるのは難しい。
また、外部スクリーン上にフロント投射された画像の位
置調整、いわゆるあおりの調整を行う事はできない。
However, in the configuration described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-181558 or the basic configuration of the conventional multi-projection display device described above, an external screen and a rear display are not provided. It is difficult to simultaneously focus the projected images on the screen.
Further, it is not possible to adjust the position of an image projected front on the external screen, that is, adjust the tilt.

【0007】そのあおりの調整を行えるようにするため
には、例えば投射レンズの位置や、さらには必要に応じ
て光学エンジンの位置を可変にする必要がある。さら
に、投射レンズ及び光学エンジンの位置を変えてあおり
の調整を行っても、そのままではリアスクリーンに背面
投射された画像の位置もずれてしまうので、それを防止
するためには例えばハーフミラーも連動して動かす必要
が生じ、装置の構成が大がかりとなる。
In order to be able to adjust the tilt, for example, it is necessary to change the position of the projection lens and, if necessary, the position of the optical engine. Furthermore, even if the position of the projection lens and the optical engine is changed and the tilt is adjusted, the position of the image projected on the rear screen on the rear screen will be shifted as it is, so, for example, a half mirror is also linked to prevent it It is necessary to move the device, and the configuration of the device becomes large.

【0008】本発明は、このような問題点に鑑み、フロ
ント投射と背面投射とを同時に行う事ができる構成にお
いて、簡単な構造で、背面投射の画像に影響を与える事
なくフロント投射の画像のあおりの調整を行う事がで
き、しかも外部スクリーン上及びリアスクリーン上の投
射画像のピントを同時に合わせる事ができる、マルチ投
射表示装置を提供する事を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple structure in which a front projection image and a rear projection image can be simultaneously formed without affecting the rear projection image. It is an object of the present invention to provide a multi-projection display device capable of adjusting the tilt and simultaneously adjusting the focus of projected images on an external screen and a rear screen.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、画像情報に応じた画像光を形成する光
学エンジンと、その画像光を拡大して投射光として投射
する拡大投射光学系とを有し、前記投射光を透過及び反
射により分割し、その透過した投射光をリアスクリーン
の背面に導き、その反射した投射光を外部スクリーンの
前面に導く光学的分割手段とを備え、前記光学的分割手
段を回動可能とする事により、前記反射した投影光の前
記外部スクリーン上の投射位置を調整可能とした請求項
1の構成とする。
According to the present invention, there is provided an optical engine for forming image light according to image information, and an enlarged projection optical system for enlarging the image light and projecting it as projection light. Optical splitting means for splitting the projection light by transmission and reflection, guiding the transmitted projection light to the rear surface of the rear screen, and guiding the reflected projection light to the front surface of the external screen. The configuration according to claim 1, wherein a projection position of the reflected projection light on the external screen can be adjusted by making the optical splitting unit rotatable.

【0010】また、前記光学的分割手段はハーフミラー
である請求項1に記載の請求項2の構成とする。
The optical splitting means is a half mirror, and the optical splitting means has a configuration according to a second aspect of the present invention.

【0011】また、前記拡大投射光学系は、前記リアス
クリーンから前記外部スクリーンまでの投射距離範囲を
包含する被写界深度を持つ、所定の投射距離及びFナン
バーを有する請求項1又は請求項2に記載の請求項3の
構成とする。
Further, the enlarged projection optical system has a predetermined projection distance and an F-number having a depth of field including a projection distance range from the rear screen to the external screen. The structure of claim 3 described in the above.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のマ
ルチ投射表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す正
面縦断面図である。同図において、まず、1は装置の外
箱を形成する薄い直方体状のキャビネットであり、キャ
ビネット1内下部に配置された4は光学エンジン、それ
に隣接する5は投射レンズである。光学エンジン4は、
画像情報に応じた画像光を形成する働きを持つ。これの
詳細な構成については後述する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front vertical sectional view schematically showing the configuration of an embodiment of the multi-projection display device of the present invention. Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a thin rectangular parallelepiped cabinet forming an outer box of the apparatus. Reference numeral 4 disposed in the lower portion of the cabinet 1 denotes an optical engine and reference numeral 5 denotes a projection lens. The optical engine 4
It has a function of forming image light corresponding to image information. The detailed configuration thereof will be described later.

【0013】また、投射レンズ5前方(図の右斜め上
方)でキャビネット1右側面下部に配置された6は平板
状の全反射ミラー、全反射ミラー6から見て図の左斜め
上方に配置された3は平板状のハーフミラー、ハーフミ
ラー3左側に隣接してキャビネット1左側面に設けられ
た2は平板状で透過型のリアスクリーン、ハーフミラー
3右方のキャビネット1右側面上半部に設けられた7は
キャビネット開口部である。尚、キャビネット1から見
て外部右斜め上方に配置された9は平板状の外部スクリ
ーンである。
Further, 6 disposed at the lower part on the right side of the cabinet 1 in front of the projection lens 5 (obliquely above and right in the figure) is a flat reflection mirror, and is disposed obliquely above and to the left as viewed from the total reflection mirror 6. The reference numeral 3 denotes a flat half mirror, the half mirror 3 is provided on the left side surface of the cabinet 1 adjacent to the left side, and the reference numeral 2 denotes a flat rear transmission screen, and the half mirror 3 is provided on the right upper half of the cabinet 1 right side. The provided 7 is a cabinet opening. Reference numeral 9 disposed obliquely to the upper right of the outside when viewed from the cabinet 1 is a flat external screen.

【0014】ハーフミラー3の上端には、このハーフミ
ラー3を1つの軸を中心に回動させる治具8が設けられ
ており、これによりハーフミラー3を回動させた後に固
定する事により、後述するいわゆるあおりの調整を行う
事ができる。今、光学エンジン4からの画像光が、投射
レンズ5により実線で示す投射光Lとして投射される
と、破線で示すようにまず全反射ミラー6で全反射され
る。さらに、その一部がハーフミラー3で反射され、投
射光L1としてキャビネット開口部7を通過し、外部ス
クリーン9の前面9aに投射される(フロント投射)。
このとき、前面9aに画像が映し出される。
At the upper end of the half mirror 3, a jig 8 for rotating the half mirror 3 about one axis is provided. By rotating the half mirror 3, it is fixed. The so-called tilt adjustment described below can be performed. Now, when the image light from the optical engine 4 is projected by the projection lens 5 as projection light L shown by a solid line, it is first totally reflected by a total reflection mirror 6 as shown by a broken line. Further, a part thereof is reflected by the half mirror 3, passes through the cabinet opening 7 as the projection light L1, and is projected on the front surface 9a of the external screen 9 (front projection).
At this time, an image is displayed on the front surface 9a.

【0015】ここでは治具8により、ハーフミラー3を
矢印Aで示す如く、実線で表す状態から点線で表す状態
までの間で回動させて、所望の位置で固定する事によ
り、投射光L1を点線で表すL1aから一点鎖線で表す
L1bまで、外部スクリーン9上の投射位置について、
本例では上下方向にあおりの調整を行う事ができる。
尚、ハーフミラー3を1つの軸を中心に回動させる構成
には限定されるものではなく、例えばこれを多軸で回動
できるように構成しておけば、外部スクリーン9上の投
射位置について、上下方向のみならず左右や斜め方向に
もあおりの調整を行う事ができる。
In this case, the half mirror 3 is rotated by the jig 8 from the state shown by the solid line to the state shown by the dotted line as shown by the arrow A, and is fixed at a desired position, so that the projection light L1 is obtained. From L1a represented by a dotted line to L1b represented by a dashed line,
In this example, the vertical adjustment can be performed in the vertical direction.
The configuration in which the half mirror 3 is rotated about one axis is not limited. For example, if the half mirror 3 can be rotated in multiple axes, the projection position on the external screen 9 can be changed. The tilt can be adjusted not only vertically but also horizontally and diagonally.

【0016】一方、投射光Lの残りは、減衰分を除いて
ハーフミラー3を透過し、リアスクリーン2の背面2b
に投射される(背面投射)。このとき、リアスクリーン
2の前面2a側に画像が映し出される。このようにし
て、フロント投射と背面投射とを同時に行う事ができ、
リアスクリーン,外部スクリーンのそれぞれにおいて、
画像を同時に観察する事ができる。また、上述の如くハ
ーフミラー3を回動させてあおりの調整を行っても、ハ
ーフミラー3を透過する光には影響を及ぼさないので、
リアスクリーン2上の投射位置の調整は不用である。
On the other hand, the rest of the projection light L passes through the half mirror 3 except for the attenuation, and
(Rear projection). At this time, an image is projected on the front surface 2a side of the rear screen 2. In this way, front projection and rear projection can be performed simultaneously,
In each of the rear screen and external screen,
Images can be observed simultaneously. Further, even if the tilting is adjusted by rotating the half mirror 3 as described above, the light transmitted through the half mirror 3 is not affected.
Adjustment of the projection position on the rear screen 2 is unnecessary.

【0017】尚、上記説明したように、外部スクリーン
にフロント投射する画像は、ハーフミラーで反射された
投射光によるものであり、リアスクリーンに背面投射す
る画像は、ハーフミラーを透過した投影光によるもので
あるから、前面から見た各画像が互いに左右逆になる事
はない。また、全反射ミラー6は必ずしも要しない。こ
の全反射ミラー6は、キャビネット1内の光学系の構成
をコンパクトにまとめるための手段であって、スペース
に余裕がある場合はこれを取り外し、投射光Lを直接ハ
ーフミラー3に投射する構成としても良い。但し、その
ままでは画像が左右反転するので、これを補正する手段
が別途必要となる。
As described above, the image projected on the front screen on the external screen is based on the projection light reflected by the half mirror, and the image projected on the rear screen on the rear screen is based on the projection light transmitted through the half mirror. Therefore, the images viewed from the front are not reversed left and right. Further, the total reflection mirror 6 is not always required. This total reflection mirror 6 is a means for compactly organizing the configuration of the optical system in the cabinet 1. If there is enough space, it is removed and the projection light L is directly projected on the half mirror 3. Is also good. However, since the image is inverted left and right as it is, a means for correcting this is separately required.

【0018】図2は、上記光学エンジン4の概略構成を
模式的に示す図である。同図において、21は光源とし
てのランプであり、22はランプ21を取り囲むように
配置されるリフレクターである。また、27はリフレク
ター22の光の射出口22aを覆うように配置され、光
源からの光に含まれる紫外線をカットするUVカットフ
ィルターである。UVカットフィルター27の後方(図
の右方)には、インテグレータ28が配置されている。
これは、レンズアレイ等を用いて光源からの光ができる
だけ均一な略平行光となるように、光学的に最適化する
ものである。尚、インテグレータの代わりにロッドプリ
ズム等を使用しても良い。
FIG. 2 is a view schematically showing a schematic configuration of the optical engine 4. In the figure, 21 is a lamp as a light source, and 22 is a reflector arranged so as to surround the lamp 21. Reference numeral 27 denotes a UV cut filter that is disposed so as to cover the light emission port 22a of the reflector 22, and that cuts ultraviolet light included in light from the light source. An integrator 28 is arranged behind the UV cut filter 27 (to the right in the figure).
This is to optically optimize the light from the light source using a lens array or the like so that the light from the light source becomes as nearly uniform as possible. Note that a rod prism or the like may be used instead of the integrator.

【0019】また、インテグレータ後方にそれぞれ配設
されている23a,23bは光源からの光を色分離する
平板状のダイクロイックミラー、24a,24b,24
cは色分離された光を後記の表示パネルに導く平板状の
全反射ミラー、25a,25b,25cは色分離された
光をそれぞれ変調して画像光とする表示パネル、26は
各画像光を色合成するダイクロイックプリズムである。
各表示パネルは、例えば立方体形状のダイクロイックプ
リズム26の所定の三面にそれぞれ対向するように配設
されている。
Reference numerals 23a and 23b disposed behind the integrator denote flat dichroic mirrors for separating the light from the light source, respectively, and 24a, 24b and 24.
c is a flat total reflection mirror for guiding the color-separated light to a display panel described later, 25a, 25b, and 25c are display panels that modulate the color-separated light to form image light, and 26 indicates each image light. This is a dichroic prism that synthesizes colors.
Each of the display panels is disposed so as to face three predetermined surfaces of, for example, a cubic dichroic prism 26.

【0020】以上の構成において、ランプ21からの白
色光は、直接に、或いはリフレクター22により反射さ
れた後、UVカットフィルター27を通過し、更にイン
テグレータ28によりほぼ均一な略平行光となって、ダ
イクロイックミラー23aに対して略45度で入射す
る。ここでは白色光の内、実線の矢印で表す赤色光Rが
選択的に反射され、破線の矢印で表す緑色光G及び点線
の矢印で表す青色光Bは透過する。このダイクロイック
ミラー23aで色分離された赤色光Rは、全反射ミラー
24aで反射された後、赤色の画像を表示する表示パネ
ル25aを照射する。そして、表示パネル25aにより
画像情報に応じた光学的な変調が施された後、ここを透
過してダイクロイックプリズム26に入射する。
In the above configuration, the white light from the lamp 21 passes through the UV cut filter 27 directly or after being reflected by the reflector 22, and further becomes almost uniform substantially parallel light by the integrator 28. The light enters the dichroic mirror 23a at approximately 45 degrees. Here, of the white light, red light R indicated by a solid arrow is selectively reflected, and green light G indicated by a broken arrow and blue light B indicated by a dotted arrow are transmitted. The red light R color-separated by the dichroic mirror 23a is reflected by a total reflection mirror 24a, and then irradiates a display panel 25a displaying a red image. After being optically modulated according to the image information by the display panel 25a, the light is transmitted therethrough and enters the dichroic prism 26.

【0021】一方、ダイクロイックミラー23aを透過
した緑色光G及び青色光Bは、ダイクロイックミラー2
3bに対して略45度で入射する。ここでは緑色光Gが
選択的に反射され、青色光Bは透過する。このダイクロ
イックミラー23bで色分離された緑色光Gは、緑色の
画像を表示する表示パネル25bを照射する。そして、
表示パネル25bにより画像情報に応じた光学的な変調
が施された後、ここを透過してダイクロイックプリズム
26に入射する。
On the other hand, the green light G and the blue light B transmitted through the dichroic mirror 23a are
3b is incident at approximately 45 degrees. Here, green light G is selectively reflected, and blue light B is transmitted. The green light G color-separated by the dichroic mirror 23b irradiates a display panel 25b that displays a green image. And
After being optically modulated in accordance with the image information by the display panel 25b, the light is transmitted therethrough and enters the dichroic prism 26.

【0022】さらに、ダイクロイックミラー23bを透
過した青色光Bは、全反射ミラー24b,24cで順次
反射された後、青色の画像を表示する表示パネル25c
を照射する。そして、表示パネル25cにより画像情報
に応じた光学的な変調が施された後、ここを透過してダ
イクロイックプリズム26に入射する。このようにし
て、ダイクロイックプリズム26に3方向から入射した
各色の画像光は、最後にここで合成され、カラー画像光
として図1の投射レンズ5により、リアスクリーン2及
び外部スクリーン9にそれぞれ所定の倍率で拡大投射さ
れる。
Further, the blue light B transmitted through the dichroic mirror 23b is sequentially reflected by total reflection mirrors 24b and 24c, and thereafter, a display panel 25c for displaying a blue image.
Is irradiated. After being optically modulated in accordance with the image information by the display panel 25c, the light is transmitted therethrough and enters the dichroic prism 26. In this manner, the image lights of the respective colors incident on the dichroic prism 26 from the three directions are finally synthesized here, and are respectively given as predetermined color image light to the rear screen 2 and the external screen 9 by the projection lens 5 of FIG. Enlarged projection at magnification.

【0023】上述したように、本実施形態における光学
エンジンの構成は、3枚の表示パネルがそれぞれRGB
各色について変調を行う、いわゆる三板式となってい
る。また、表示パネルとして透過型液晶表示素子を用い
ている。但し、このような構成に限定されるわけではな
く、いわゆる単板式としても良いし、表示パネルについ
ても反射型液晶表示素子や液晶以外の他の表示素子を用
いた、別の光学系の構成としても良い。
As described above, the configuration of the optical engine according to the present embodiment is such that three display panels are respectively RGB.
It is a so-called three-plate type that modulates each color. Further, a transmissive liquid crystal display element is used as a display panel. However, the present invention is not limited to such a configuration, and may be a so-called single-panel type, or the display panel may be configured as another optical system using a reflective liquid crystal display element or a display element other than liquid crystal. Is also good.

【0024】ところで、上述したような従来のマルチ投
射表示装置の投射方式では、外部スクリーン上及びリア
スクリーン上にそれぞれフロント投射及び背面投射され
た投射画像のピントを同時に合わせようとしても、各投
射距離が異なる場合は困難となっていた。そのため、各
スクリーン上の投射画像を同時に利用する事は難しく、
マルチ投射のメリットが十分生かせないままとなってい
た。そこで、本実施形態では、投射レンズにおいてFナ
ンバーを大きく取る事により、焦点深度及び被写界深度
を大きくし、一定の投射距離内であればピント合わせの
必要がないようにしている。その原理及び具体例を以下
に述べる。
In the projection system of the conventional multi-projection display device as described above, even if it is attempted to simultaneously focus the front projection image and the rear projection image on the external screen and the rear screen, respectively, the respective projection distances may be reduced. If different, it was difficult. Therefore, it is difficult to simultaneously use the projected images on each screen,
The benefits of multi-projection have not been fully exploited. Therefore, in the present embodiment, by increasing the F number in the projection lens, the depth of focus and the depth of field are increased, so that focusing is not required within a certain projection distance. The principle and specific examples will be described below.

【0025】一般に、レンズは光軸上にある被写体の像
を結像面上に結像させるものであるが、ピントを合わせ
た点の前後のある範囲内もピントが合っているように見
える。これは、像のボケがある一定量の大きさ以下であ
れば、あたかもピントが合っているかのように見えるた
めである。このボケ量の大きさを許容錯乱円と言う。そ
して、ボケが許容錯乱円より小さいような像面側の前後
の範囲を焦点深度と言う。さらに、この焦点深度内の像
をつくる被写体側の範囲を被写界深度という。この深度
内にある被写体は全てピントが合ったと同様に写る。
In general, a lens focuses an image of a subject on the optical axis on an image plane, but it also appears that a certain area before and after a point at which the object is focused is in focus. This is because if the blur of the image is smaller than a certain amount, it looks as if the subject is in focus. The magnitude of this blur amount is called an allowable circle of confusion. The range before and after the image plane side where the blur is smaller than the permissible circle of confusion is called the depth of focus. Further, a range on the subject side for forming an image within the depth of focus is called a depth of field. All the objects within this depth appear as if they were in focus.

【0026】本実施形態では、スクリーンを被写体側と
し、表示パネルを像面側としている。このときの被写界
深度は次の式により求められる。 Lr=δ・FNO・L2/(f2−δ・FNO・L) Lf=δ・FNO・L2/(f2+δ・FNO・L) d=2δ・FNO
In this embodiment, the screen is on the object side, and the display panel is on the image plane side. The depth of field at this time is obtained by the following equation. Lr = δ · FNO · L 2 / (f 2 −δ · FNO · L) Lf = δ · FNO · L 2 / (f 2 + δ · FNO · L) d = 2δ · FNO

【0027】但し、 Lr:後方被写界深度 Lf:前方被写界深度 f:投射レンズの焦点距離 FNO:Fナンバー δ:許容錯乱円 L:投射距離 d:焦点深度 である。また、Lr+Lfが被写界深度である。Here, Lr: rear depth of field Lf: front depth of field f: focal length of the projection lens FNO: F number δ: allowable confusion circle L: projection distance d: depth of focus Lr + Lf is the depth of field.

【0028】ここでは許容錯乱円を、表示パネルの白黒
が解像できる画素ピッチの2倍と考える。例えば、1.
3インチパネルの画素ピッチは0.026mmなので、
許容錯乱円をδ=0.052mmとする。このとき、焦
点距離f=20mm,投射距離L=800mmの投射レ
ンズにおいて、FナンバーF=2,4,8の3通りを考
えると、上記式より後方被写界深度Lr,前方被写界深
度Lfはそれぞれ以下のようになる。
Here, the permissible circle of confusion is considered to be twice the pixel pitch at which the display panel can resolve black and white. For example, 1.
Since the pixel pitch of the 3-inch panel is 0.026 mm,
Let the allowable circle of confusion be δ = 0.052 mm. At this time, in a projection lens having a focal length f = 20 mm and a projection distance L = 800 mm, considering three types of F-numbers F = 2, 4, and 8, the rear depth of field Lr and the front depth of field are obtained from the above equations. Lf is as follows.

【0029】 〔Fナンバー〕 〔後方被写界深度Lr〕 〔前方被写界深度Lf〕 2 210mm 137mm 4 570mm 235mm 8 3962mm 363mm[F-number] [Back Depth of Field Lr] [Front Depth of Field Lf] 2 210 mm 137 mm 4 570 mm 235 mm 8 3962 mm 363 mm

【0030】このように、Fナンバーが8ともなると、
かなりの深度、特に後方被写界深度が得られる事が分か
る。このような構成により、本実施形態においては、リ
アスクリーンから前記外部スクリーンまでの投射距離範
囲を包含する被写界深度を持つ構成とする事が可能であ
り、一定の投射距離内であればピント合わせをする事な
く、外部スクリーン上及びリアスクリーン上の投射画像
のピントを同時に合わせたと同等の効果を得る事ができ
る。
Thus, when the F-number reaches 8,
It can be seen that a considerable depth, particularly a rear depth of field, can be obtained. With such a configuration, in the present embodiment, it is possible to adopt a configuration having a depth of field that includes the projection distance range from the rear screen to the external screen, and focus within a certain projection distance. It is possible to obtain the same effect as adjusting the focus of the projected images on the external screen and the rear screen at the same time without performing the alignment.

【0031】なお、本実施の形態では、投射レンズ5を
用いて拡大投射光学系を構成したが、複数の非球面ミラ
ーを組み合わせて拡大投射光学系を構成してもよく、ま
た、レンズと非球面ミラーとを組み合わせて拡大投射光
学系を構成してもよい。
In the present embodiment, the magnifying projection optical system is constituted by using the projection lens 5, but the magnifying projection optical system may be constituted by combining a plurality of aspherical mirrors. An enlarged projection optical system may be configured by combining with a spherical mirror.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フロント投射と背面投射とを同時に行う事ができる構成
において、簡単な構造で、背面投射の画像に影響を与え
る事なくフロント投射の画像のあおりの調整を行う事が
でき、しかも一定の投射距離内であればピント合わせを
する事なく、外部スクリーン上及びリアスクリーン上の
投射画像のピントを同時に合わせたと同等の効果を得る
事ができる、マルチ投射表示装置を提供する事ができ
る。
As described above, according to the present invention,
In a configuration where front projection and rear projection can be performed simultaneously, with a simple structure, it is possible to adjust the tilt of the front projection image without affecting the rear projection image, and within a certain projection distance If so, it is possible to provide a multi-projection display device that can achieve the same effect as focusing the projected images on the external screen and the rear screen at the same time without focusing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のマルチ投射表示装置の一実施形態の構
成を模式的に示す正面縦断面図。
FIG. 1 is a front vertical sectional view schematically showing a configuration of an embodiment of a multi-projection display device of the present invention.

【図2】光学エンジンの概略構成を模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an optical engine.

【図3】従来のマルチ投射表示装置の概略構成を示す平
面縦断面図。
FIG. 3 is a plan vertical sectional view showing a schematic configuration of a conventional multi-projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャビネット 2 リアスクリーン 3 ハーフミラー 4 光学エンジン 5 投射レンズ 6 全反射ミラー 7 キャビネット開口部 8 治具 9 外部スクリーン 21 ランプ 22 リフレクター 23a,23b ダイクロイックミラー 24a,24b,24c 全反射ミラー 25a,25b,25c 表示パネル 26 ダイクロイックプリズム 27 UVカットフィルター 28 インテグレータ Reference Signs List 1 cabinet 2 rear screen 3 half mirror 4 optical engine 5 projection lens 6 total reflection mirror 7 cabinet opening 8 jig 9 external screen 21 lamp 22 reflector 23a, 23b dichroic mirror 24a, 24b, 24c total reflection mirror 25a, 25b, 25c Display panel 26 Dichroic prism 27 UV cut filter 28 Integrator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像情報に応じた画像光を形成する光学
エンジンと、該画像光を拡大して投射光として投射する
拡大投射光学系とを有し、 前記投射光を透過及び反射により分割し、該透過した投
射光をリアスクリーンの背面に導き、該反射した投射光
を外部スクリーンの前面に導く光学的分割手段とを備
え、 前記光学的分割手段を回動可能とする事により、前記反
射した投影光の前記外部スクリーン上の投射位置を調整
可能とした事を特徴とするマルチ投射表示装置。
1. An optical engine for forming image light according to image information, and an expansion projection optical system for expanding the image light and projecting it as projection light, wherein the projection light is divided by transmission and reflection. Optical splitting means for guiding the transmitted projection light to the rear surface of the rear screen, and guiding the reflected projection light to the front surface of the external screen. A projection position of said projected light on said external screen is adjustable.
【請求項2】 前記光学的分割手段はハーフミラーであ
る事を特徴とする請求項1に記載のマルチ投射表示装
置。
2. The multi-projection display device according to claim 1, wherein said optical splitting means is a half mirror.
【請求項3】 前記拡大投射光学系は、前記リアスクリ
ーンから前記外部スクリーンまでの投射距離範囲を包含
する被写界深度を持つ、所定の投射距離及びFナンバー
を有する事を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
マルチ投射表示装置。
3. The enlarged projection optical system has a predetermined projection distance and an F-number having a depth of field including a projection distance range from the rear screen to the external screen. The multi-projection display device according to claim 1 or 2.
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