JP2002006394A - マルチディスプレイ装置 - Google Patents

マルチディスプレイ装置

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JP2002006394A
JP2002006394A JP2000191394A JP2000191394A JP2002006394A JP 2002006394 A JP2002006394 A JP 2002006394A JP 2000191394 A JP2000191394 A JP 2000191394A JP 2000191394 A JP2000191394 A JP 2000191394A JP 2002006394 A JP2002006394 A JP 2002006394A
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projector
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Tadashi Nishio
西尾　　正
Akihiro Kubota
明広 窪田
Fujio Kosaka
富士夫 小坂
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のプロジェクタを用いて大画面を実現する
マルチディスプレイ装置において、反射ミラーを用いて
装置全体（特に奥行）をコンパクト化すること。 【解決手段】スクリーン５と、該スクリーンに画像を投
影する、横方向に少なくとも２列以上、縦方向に少なく
とも２段以上配列した複数のプロジェクタ１，２，３と
を備えたマルチディスプレイ装置において、各段の前記
複数のプロジェクタの光軸を、同一面内に設けると共
に、前記光軸の縦方向角度θ1，θ2が、少なくとも２段
において異なるように構成した。このように構成するこ
とにより、各段各列の複数のプロジェクタをあたかもひ
とつの光源になるように配置でき、反射ミラー７，８を
用いた場合などに、各段各列の複数のプロジェクタ間の
投射光路内にいずれかのプロジェクタが入って投射光路
を互いに邪魔する不具合を防ぐことができると共に、マ
ルチディスプレイ装置のコンパクト化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画像表示装
置を用いて１枚の大画面画像を表示するマルチディスプ
レイ装置に係り、特に各画像表示装置によって投影され
る画面のつなぎ目が目立たないシームレスな大画面を実
現するマルチディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像をスクリーン上に拡大して映
し出す投射型の画像表示装置として、陰極線管を用いた
投射型ディスプレイ装置があり、また近年は液晶パネル
をライトバルブとして用いた液晶投射型ディスプレイ装
置が開発されている。
【０００３】更に、投射型の複数の画像表示装置を用い
て１枚の大画面画像を表示するマルチディスプレイ装置
が開発されている。
【０００４】このようなマルチディスプレイ装置には、
例えば、米国特許第5,956,000号、及び特開平9−326981
号公報に示されているように、隣り合う投射ユニットか
らの投影像の一部を重ねあわせ、重ねあわせ部の画像デ
ータをスームージング処理して、ひとつの大型画像を形
成するものがある。これにより、隣り合う画像の境目を
目立たなくするものである。
【０００５】また、例えば、特開平9−326981号公報に
示されるように、スクリーンの前面の観客の視点の位置
にキャリブレーションカメラを設け、投影した画像を撮
影し、その撮影した画像データから投影画像データの補
正を行なうものがある。これにより、複数の投影画像を
あたかも１枚の画像のように投影するものである。
【０００６】更に、例えば、特開平6−284363号公報、
及び米国特許第5,902,030号に示されるように、出射光
のオフセットの方向が異なる複数のプロジェクタを組合
わせ、それらの投影部が上下隣り合うように配置したも
のがある。これにより、あたかもひとつの光源から照射
されたようになり、隣り合う投影像の境目近傍の指向性
の違いが緩和されるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
例で示されている複数のプロジェクタを用いたマルチ画
像表示装置では、画像はシームレスを実現できるが、装
置全体をコンパクト化することは述べられていない。こ
れは、投射光をスクリーンに直線的に投射するだけで
は、各プロジェクタからスクリーンまでの距離はプロジ
ェクタの投射光距離と同じだけ必要となるために、装置
に奥行きが必要になるためである。
【０００８】また、従来より単一のプロジェクタの投射
光を反射ミラーで折り曲げる方式の画像表示装置は提案
されているが、複数のプロジェクタからの各投射光を反
射ミラーで折り曲げて投影し大画面化するものはない。
【０００９】そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなさ
れたもので、複数のプロジェクタを用いて大画面を実現
する際に、反射ミラーを用いて、装置全体（特に奥行）
をコンパクト化することができるマルチディスプレイ装
置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
スクリーンと、前記スクリーンに画像を投影する、横方
向に少なくとも２列以上、縦方向に少なくとも２段以上
配列した複数のプロジェクタとを備えたマルチディスプ
レイ装置において、各段の前記複数のプロジェクタの光
軸を、同一面内に設けると共に、前記光軸の縦方向角度
が、少なくとも２段において異なることを特徴とする。
【００１１】請求項１において、マルチディスプレイ装
置のスクリーンに投影する複数の投影画像の位置につい
ては、例えば２段２列構成の場合は、スクリーン上で縦
方向に上段，下段の２段、横方向に左列，右列の２列の
４画面で１枚の大画面を構成し、これに対応するように
４台のプロジェクタを使用する。例えば３段３列構成の
場合は、スクリーン上で縦方向に上段，中段，下段の３
段、横方向に左列，中列，右列の３列の９画面で１枚の
大画面を構成し、これに対応するように９台のプロジェ
クタを使用する。
【００１２】各段に配置される複数のプロジェクタの光
軸を、同一面内に設けると共に、前記光軸の縦方向角度
が、少なくとも２段間において異なるように構成するこ
とにより、各段の複数のプロジェクタの配置が容易にな
ると共に、各段各列の複数のプロジェクタをあたかもひ
とつの光源になるように配置でき、反射ミラーを用いた
場合などに、各段各列のプロジェクタの投射光路内にい
ずれか他のプロジェクタが位置して投射光路を邪魔する
不具合を防げ、かつ装置のコンパクト化が可能となる。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のマ
ルチディスプレイ装置において、下の段のプロジェクタ
の水平面に対する投影角が、上の段のプロジェクタの水
平面に対する角度より大であることを特徴とする。
【００１４】請求項２において、図１におけるθ1 が下
段（スクリーンの下段に対応するの意）のプロジェクタ
の水平面に対する投影角であり、θ2 が中段（スクリー
ンの上段に対応するの意）のプロジェクタの水平面に対
する投影角である。このように構成することで、スクリ
ーン上における少なくとも上下２段の投影像の配置が適
切なものとなる。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１記載のマ
ルチディスプレイ装置において、前記複数のプロジェク
タは光源として水銀灯を備えており、前記水銀灯の光軸
の水平面からの角度が大きくとも３０度であることを特
徴とする。
【００１６】請求項３においては、水銀灯の光軸の水平
面からの角度が３０度以下であれば、各プロジェクタ内
の水銀灯からスクリーン上の各投射領域に照射される光
量及びスペクトルはほぼ均一な値を維持することが可能
である。水銀灯の光軸の水平面からの角度が３０度を越
える状態になると、各投射領域に照射される光量及びス
ペクトルがはほぼ均一な値を維持することは不可能にな
る。これは、水銀灯の光軸が３０度以上に傾斜すること
により、水銀灯発光管内での水銀やハロゲンガスの分布
が一様でなくなるために生じるものである。３０度以内
好ましくは２０度以内に設定することにより水銀灯の輝
度ムラ，色ムラを抑え、水銀灯の長寿命化を図ることが
できる。
【００１７】請求項４記載の発明は、スクリーンと、前
記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも２
列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数のプ
ロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
て、各段の前記複数のプロジェクタが、同一載置台に配
置されていることを特徴とする。
【００１８】請求項４においては、請求項１に記述し
た、各段の前記複数のプロジェクタの光軸を同一面内に
設けることとほぼ同義であるが、各段の複数のプロジェ
クタを同一の載置台に置くことができるので、各段の複
数のプロジェクタを配置組立てする作業性が容易となる
利点がある。
【００１９】請求項５記載の発明は、スクリーンと、前
記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも２
列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数のプ
ロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
て、前記スクリーンを備えた架台部と、前記複数のプロ
ジェクタを備えたプロジェクタ載置部とに分割した構造
であることを特徴とする。
【００２０】請求項５においては、マルチディスプレイ
装置を、スクリーンを備えた架台部と、複数のプロジェ
クタを備えたプロジェクタ載置部とに分割した構成とし
たので、装置の運搬や装置各部のメンテナンスが容易に
なると共に、架台部とプロジェクタ載置部とが重量的に
互いに影響して互いに負荷を与える虞れがなくなるとい
う利点を生ずる。
【００２１】また、装置移動の際に、不用意な負荷が架
台部にかかっても、プロジェクタ載置部にはその影響が
伝わらないため、プロジェクタ相互の位置関係が変化し
にくいという利点がある。
【００２２】請求項６記載の発明は、スクリーンと、前
記スクリーン以外を覆うカバーと、前記スクリーンに画
像を投影する、横方向に少なくとも２列以上、縦方向に
少なくとも２段以上配列した複数のプロジェクタとを備
えたマルチディスプレイ装置において、前記複数のプロ
ジェクタから前記カバーまで配置され、光源から発生す
る熱せられた空気を前記マルチディスプレイ装置外に排
出する排気ダクトを備えたことを特徴とする。
【００２３】請求項６によれば、排気ダクトによってプ
ロジェクタの発する熱気が機内にこもりプロジェクタや
反射ミラーなどの光学部品に悪影響を与えることを防止
できる一方、プロジェクタの熱が、空気の揺らぎを生
じ、投影された画像が陽炎のように揺らぎ（歪み）、特
に各プロジェクタからの投影像の重複部では、像にずれ
を生じ、投影画像に画質劣化をもたらす虞れを軽減する
ことができる。
【００２４】請求項７記載の発明は、請求項６記載のマ
ルチディスプレイ装置において、前記は排気ダクトは、
断熱材で覆われていることを特徴とする。
【００２５】請求項７によれば、排気ダクトの外面から
機内に熱が放射されるのを防ぐことができる。
【００２６】請求項８記載の発明は、請求項６記載のマ
ルチディスプレイ装置において、前記排気ダクトに、排
気ファンを設けたことを特徴とする。
【００２７】請求項８によれば、排気ダクトに排気ファ
ンを設けて、排気率を上げることができる。
【００２８】請求項９記載の発明は、請求項８記載のマ
ルチディスプレイ装置において、前記排気ファンを、機
外に面して設けたことを特徴とする。
【００２９】請求項１０記載の発明は、請求項８記載の
マルチディスプレイ装置において、前記排気ファンを、
前記プロジェクタ内に設けたことを特徴とする。
【００３０】請求項８，９又は１０によれば、排気ファ
ンを設けて機内の熱気を強制的に排気できるので、排気
率を上げることができる。
【００３１】請求項１１記載の発明は、スクリーンと、
前記スクリーン以外を覆うカバーと、前記スクリーンに
画像を投影する、横方向に少なくとも２列以上、縦方向
に少なくとも２段以上配列した複数のプロジェクタとを
備えたマルチディスプレイ装置において、前記複数のプ
ロジェクタから前記カバーに渡って配置され、機外の空
気を前記複数のプロジェクタに吸引する吸引ダクトを設
けたことを特徴とする。
【００３２】請求項１１においては、吸引ダクトを設け
て、機外の空気を各プロジェクタに吸引するので、各プ
ロジェクタの冷却効率を向上させることができる。
【００３３】各プロジェクタ周辺部に流れ込む空気流が
なくなるので、画像の揺らぎを防止できる。各プロジェ
クタの冷却効率が高まることにより、プロジェクタの熱
による上昇気流が減少し画像の揺らぎを防止できるとい
う利点もある。
【００３４】請求項１２記載の発明は、スクリーンと、
前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
て、両側に配置されるプロジェクタによって投影される
光路に配置されるミラーの数を、中央に配置されるプロ
ジェクタによって投影される光路に配置されるミラーの
数より多くしたことを特徴とする。
【００３５】請求項１２においては、両側に配置される
プロジェクタによって投影される光路に配置されるミラ
ーの数を、中央に配置されるプロジェクタによって投影
される光路に配置されるミラーの数より多くしたことに
より、マルチディスプレイ装置をコンパクト化すること
ができると共に、あたかもひとつの光源から投射するよ
うに各段或いは各列の複数のプロジェクタを配置するこ
とができる。
【００３６】請求項１３記載の発明は、スクリーンと、
前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
て、前記スクリーンと前記複数のプロジェクタ間に投影
像を反射するミラーを設けると共に、ミラーによる仮想
のプロジェクタ位置が、少なくとも２台のプロジェクタ
において、互いにその一部が重なる位置としたことを特
徴とする。
【００３７】請求項１３に関しては、複数のプロジェク
タについて反射ミラーによる仮想のプロジェクタ位置
は、図１９或いは図４（これらは反射ミラーを用いてい
ないが）のように１個所に配置されるのが理想である
が、仮想の複数のプロジェクタは完全に重なっていなく
ても互いの投影方向に対してお互いに内側に寄っていれ
ばよい。反射ミラーによって光路を折り曲げることによ
り、マルチディスプレイ装置をコンパクト化できると共
に、複数のプロジェクタの配置において、ミラーによる
仮想のプロジェクタ位置が、互いにその一部が重なる位
置としたので、個々のプロジェクタの投影光の方向をあ
たかもひとつの光源から投射しているように合わせるこ
とが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。以下の説明で、マルチディスプレイ
装置のスクリーンに投影する複数の投影画像の配置につ
いては、２段２列以上であればよい。例えば、３段３列
配置の場合は、スクリーン上で縦方向に上段，中段，下
段の３段、横方向に左列，中列，右列の３列の９画面で
１枚の大画面を構成し、これに対応するように計９台の
プロジェクタを使用する。従って、以下の説明で、上
段，中段，下段のプロジェクタと言う場合はそれぞれ、
スクリーン上の上段，中段，下段の投影位置に対応した
プロジェクタを意味しており、装置筐体内におけるプロ
ジェクタの配置位置が上段，中段，下段の位置であるこ
とを意味していない。
【００３９】〔第１の実施の形態〕第１の実施の形態に
ついて、図１，２，３，４，５，６，７，１１，１２，
１６、並びに図１９，図２０，図２１を参照して説明す
る。
【００４０】図１は本発明の第１の実施の形態のマルチ
ディスプレイ装置の側面断面図を示す。
【００４１】図１において、筐体４の内部に、複数のプ
ロジェクタ１，２，３を、その投影光があたかもひとつ
の光源から発せられたように配置する。筐体４におい
て、‘あたかもひとつの光源から発せられたように’の
意味は、‘複数のプロジェクタ１，２，３の仮想のプロ
ジェクタ位置があたかも図１９における筐体４の外部の
符号１，２，３の位置にあるように’の意である。各プ
ロジェクタの投影光を、反射ミラー６で折り曲げ、スク
リーン５に投影する。（プロジェクタの外観及びその周
辺部分については、後に図２を参照して説明する。） あたかも投影光がひとつの光源から発せられたように見
せるため、装置奥行き方向では、中段のプロジェクタ２
は、反射ミラー７で、下段のプロジェクタ３は反射ミラ
ー８で光路を折り曲げている。
【００４２】ここで、反射ミラーで光路を折り曲げる
前、及び折り曲げた時のプロジェクタ配置について、図
１９〜図２１を参照して説明する。
【００４３】図１９は、マルチディスプレイ装置におい
て、反射ミラーで光路を折り曲げることなくコンパクト
化を図る前の筐体４Ａと、本発明実施の形態における、
反射ミラー使用によって光路を折り曲げてコンパクト化
を図った筐体４（図１参照）との比較を示している。反
射ミラーで光路を折り曲げる前では、上段，中段，下段
のプロジェクタ１，２，３からスクリーン５に投射され
る投射光の光路は直線であるため、直線距離（水平距
離）が必要となり、装置筐体４Ａの外形特に奥行きが大
きくなることは当然である。
【００４４】図１の実施の形態における、反射ミラーで
光路を折り曲げる場合には、反射ミラー７，８の角度
は、スクリーンが例えば１００型の場合以下の条件で決
定される。
【００４５】１） 装置全体の高さが、通常の室内に入
る２．５ｍ以内にすること ２） 投影画面上で倍率が等しくなるように、各プロジ
ェクタは同一投射距離を維持すること これらのことから、図１のような形状は投射距離１８０
０〜２３００ｍｍ前後、全プロジェクタからの画像を反
射する反射ミラー６の角度θ0 は５５〜６０°、の組合
せとなる。投射距離の長短については、図２０に示すよ
うに投射距離が短いと、最上段のプロジェクタ１の光路
長が足りず、また図２１に示すように投射距離が長すぎ
ると、最上段のプロジェクタ１がスクリーン５から離れ
てしまい、装置４の高さが高くなるとともに、下段のプ
ロジェクタ３からの折り曲げ前の光路が長くなり装置４
の奥行きが増えてくる。
【００４６】一方、上段，中段，下段それぞれの段の水
平方向に配置されるプロジェクタも、光源をひとつに近
づけるために、反射ミラーにより光路を折り曲げてい
る。これについて図３〜図７を参照して説明する。
【００４７】まず、図３、図４によりその状態を説明す
る。
【００４８】図４は、ひとつの載置台に３台のプロジェ
クタ３８、２、３７をあたかもひとつの光源になるよう
に配置しようとしても、プロジェクタが重なってしま
い、その体積があるため不可能であることを示してい
る。
【００４９】そこで、図３に示すように、中央のプロジ
ェクタ２を中心として、その左右のプロジェクタ３８，
３７は、それぞれ反射ミラー３９、４０によりその光路
を折り曲げることで、あたかも中心から投射しているよ
うに配置することができる。しかも、中央のプロジェク
タ２と左右のプロジェクタ３８，３７を同一平面上に配
置することが可能である。これは、下段のプロジェクタ
３も同様であり、併記している数字の通り、中央のプロ
ジェクタ３に対し、両サイドのプロジェクタ５４，５５
はそれぞれ反射ミラー６２，６３により、中央部へ光路
を折り曲げている。
【００５０】ただし、最上段のプロジェクタは、図３と
同様に図６のように配置してしまうと、左右のプロジェ
クタ２０，２１が下段プロジェクタ３からのスクリーン
５の下段ヘの投影光をさえぎってしまう（図６のハッチ
ング部）ために、図３即ち図６の配置をとることはでき
ない。したがって、図５に示すように、反射ミラーを１
枚増やし反射ミラー２２と２３の組合せ、反射ミラー２
５と２４の組合せで、左右のプロジェクタ２０，２１を
垂直に立てるように配置している。
【００５１】図１で、３台のプロジェクタを載せている
各載置台９，１０，１１は、図示しない左右の板により
位置決めされ固定されている。したがって、上段、中
段、下段との関係は、筐体４の左右両側板に平行となる
ように立設された両サイドの板（後述する図９の構成で
はプロジェクタ載置部４１の両側面板）上で決定される
ため精度良く位置決めすることができる。また、上段、
中段、下段の各段の３つのプロジェクタも、１枚の水平
な板（即ち載置台９，１０，１１）の上で位置決めされ
るため、高精度な位置決めができ、水平方向の投影画像
のばらつきを防止できる。図３及び図５で述べた反射ミ
ラーを用いた３段の高精度な位置出し方法と組み合わさ
れることにより、図７に示すようにスクリーン５上での
投影画像は精度良く配列することができる。このよう
に、水平方向は、同一載置台に配置し、縦方向はその載
置台を、左右の側板の加工精度で保証する方法は、今回
のような中心投射方式にかかわらず、各プロジェクタを
マトリックス状に平行に配置する場合にも同様な効果が
得られるものである。
【００５２】図５のように配置することで、上段プロジ
ェクタ２０，２１，１が投射口を全て上に向けて平行に
配置されることになり、各プロジェクタ２０，２１，１
内の光源ランプである水銀灯（５３，５２など）の光軸
を装置設置面（通常は水平面）に対して水平に配置で
き、水銀灯の光軸が傾くことによって生ずる水銀灯内で
のハロゲンガスや水銀の不均一分布に起因した不均一発
光（照射光束の発光密度が不均一になること）を防止す
る効果がある。
【００５３】図６のような配置の場合、プロジェクタ２
０，２１に内蔵するランプ５２，５３の光軸は、水平に
対しそれぞれθ3 、θ4 の角度を持ってしまい、ランプ
の寿命、発光ムラ（輝度ムラ，色ムラ）を引き起こすた
め、そうした配置を取ることはできない。
【００５４】図６の配置が採れない理由について、図１
７により詳しく説明する。ランプは電極５１を内蔵した
発光管４９を、ダイクロイックミラー５０を内面に形成
した反射鏡４７に、接着剤４５で固着している。発光管
４９の先端からはリード線４８が引き出されており、反
射鏡４７の外部に設けられたリード端子４６につながっ
ている。プロジェクタ本体に装着され、口金４４とリー
ド端子４６から通電されると、電極５１で放電がおき、
発光管４９内部のハロゲンガスや水銀が発光する。その
発光がダイクロイックミラー５０で反射され投影光とな
る。このとき、この発光管４９が、水平でなく傾いて設
置されてしまうと、発光管内部でハロゲンガスや水銀の
密度に分布が生じ、発光ムラを引き起こす。発光ムラが
起きると、本発明のような複数のプロジェクタを用いた
装置では、各画面間で色や明るさに差異が生じ１つの画
像として部分的な画像ムラを生ずる。発光にむらがある
と、発光が激しく起こっているところでは、異常高温状
態がつづき部品が早期に劣化してしまうという問題があ
る。通常の発光状態でも、電極部の温度は６００℃近く
に達するため、その発光ムラの影響は大きい。発光ムラ
や短寿命化を引き起こさないためには、発光管４９の光
軸方向が水平に対し大きくとも±３０°好ましくは±２
０°以内に保つ必要がある。
【００５５】そこで、θ3 、θ4 を、±２０°以内に設
定しようとするとプロジェクタ２０，２１の投射口を下
方に向ける必要があるが、図６に示すようにプロジェク
タ２０，２１の光路がプロジェクタ１に重なってしま
い、そうした配置を取ることができないため、図５のよ
うな配置となる。プロジェクタ２０，２１は、ランプ５
２，５３の光軸が水平（図５の状態）になっていなくと
も、前述したように水平に対して大きくとも±３０°好
ましくは±２０°以内であれば傾いていても良い。
【００５６】このランプの発光ムラ、短寿命化からのプ
ロジェクタの配置は、先に説明した中段のプロジェクタ
３８，２，３７、下段のプロジェクタ５４，３，５５の
場合も同様である。中段、下段も上段（図５の場合）の
ように３つのプロジェクタが平行に置かれ、かつランプ
の光軸が水平であるならば、その載置台１０，１１の角
度は任意に設定できる。つまり、どのような角度にあっ
ても、ランプの光軸は水平を保つからである。しかし、
図５のような平行置きの場合には、反射ミラーの数が図
３のような平行置きでない場合に比べ、それぞれのプロ
ジェクタで１枚増えてしまうため、ミラーによる光量の
損失が増えるとともに、装置が複雑になるという課題が
生じる。そこで、載置台１０，１１の角度θ1 、θ2 を
大きくとも±３０°好ましくは±２０°以内にしておけ
ば、左右のプロジェクタ３８，３７、５４，５５のラン
プの光軸は、±３０°以下（好ましくは±２０°以下）
となり発光ムラ、短寿命化を防止することができる。な
お、ランプの早期交換が可能であって、発光ムラのみを
問題にする場合には、載置台１０，１１の角度θ1、θ2
は、±３５°でも問題はないことを実験で検証した。
【００５７】次に、プロジェクタの周辺部分について、
図１及び図２を参照して説明する。
【００５８】図２にプロジェクタ単体の構造を示す。各
プロジェクタ１，２，３の排気口には、排気ダクト１
３，１４，１５が設けられている。図２は、プロジェク
タ２、及びこのプロジェクタの排気口に隣接して設けら
れてプロジェクタから排出される熱風を装置筐体４外
（機外）に導くための排気ダクト１４を示している。
【００５９】この排気ダクトは熱気が機内にこもること
を防止できるので、プロジェクタの熱が、空気の揺らぎ
を生じ、投影された画像が陽炎のように揺らぐ結果、特
に各プロジェクタからの投影像の重複部では、像にずれ
を生じ、投影画像に画質劣化をもたらすことを防止する
ことが可能となる。
【００６０】プロジェクタ２は、その排気口２ｂの近く
に排気用のファンを備えていて、吸気ロ２ａから筐体４
内の空気１６を吸い込み、発熱しているランプや電装基
板の冷却、画像を形成するＬＣＤ（Liquid Crystal Dis
playの略）素子やＤＬＰ（Digital Light Processingの
略）素子などを空冷する。空冷により暖められた空気
は、約７０℃にも達する熱風となって、排気口２ｂより
排気１７として排出される。各プロジェクタから排出さ
れる排気１７を、直接筐体４外（機外）ヘ排出するため
にダクト１３，１４，１５を設けている。つまり、各プ
ロジェクタ内の排気用のファンの力で機外へ排出してし
まうものである。こうすれば、熱風が機内（筐体内）に
こもることを防止できる。図１には、中央のプロジェク
タ１，２，３のダクト１３，１４，１５を示している
が、左右のプロジェクタ（図示せず）について同様にダ
クト（図示せず）を設ける。また、ここのダクト１３，
１４，１５が直接筐体４外（機外）へ出ていなくとも、
ダクト１２のように、ダクト１３、１４の排気をまとめ
て機外へ排気するように構成することができる。
【００６１】上記のように構成された複数のプロジェク
タの投影画像２８〜３６は、図７に示すようにスクリー
ン５上でマトリクス状に投影配置されるが左右の画像２
８，２９，３０，３４，３５，３６は台形に歪んでい
る。また、各画像は、中央部の画像３１，３２，３３も
含め隣り合う画像は一部を重なりあって投影される。こ
のままでは、ばらぱらの画面となるだけであるが、この
画像をキャリブレーションカメラ（投影画像の形状歪な
どを補正するためにスクリーン５の前方に配置して投影
画像を撮影するためのカメラ）で取り込みその撮影画像
データから投影画像データを補正して投影するシステム
が特開平9−326981号公報で開示されており、本実施の
形態では、その画像投影システムに提供する発光ムラが
なくかつ長寿命の画像形成装置を実現するものである。
【００６２】次に、図８、図９により装置全体の構成に
ついて説明する。図８は本発明に係るマルチディスプレ
イ装置の構成の一例を示す正面図であり、図９は図８の
装置が２分割構成となっていることを示す側面断面図で
ある。
【００６３】マルチディスプレイ装置は、図８，図９に
示すように、プロジェクタを収納したプロジェクタ載置
部（以下、エンジン部という）４１と、スクリーン５を
載せた筐体４とからなる。
【００６４】筐体４は、図９に示すように、スクリーン
５と反射ミラー６を内蔵したスクリーン部５６と、該ス
クリーン部５６を載置する架台部５７から構成される。
【００６５】エンジン部４１は、図８に示すように、架
台部５７に入り込む構成となっており、直接スクリーン
部５６とは係合しない。従って、エンジン部４１と架台
部５７は相互に干渉しない構成となっている。また、エ
ンジン部４１と架台部５７とは、エンジン部４１の下部
と架台部５７の下部を繋ぐジョイント４３，４２で接続
している。図示はしないが、装置後ろ側でも同様に、エ
ンジン部４１と架台部５７とはジョイントを用いて下部
で接続している。
【００６６】こうした構成にすることにより、装置移動
時に発生しがちな筐体４の歪みや衝撃が、エンジン部４
１内部に搭載したプロジェクタやミラーの画像形成の光
学系に対して悪影響を与えるのを防止できる。また、装
置設置時においても、スクリーン部５６の重量がエンジ
ン部４１にかかることがないため、設置床面が平面でな
くともプロジェクタやミラーの画像形成の光学系に影響
を及ぼすことがなく、簡単に設置することができる。
【００６７】架台部５７には、キャスター５８が設けら
れ、エンジン部４１にはキャスター５９が設けられてい
るために、装置は容易に移動することができる。また、
エンジン部４１内部に故障が発生した場合には、装置内
部で修理するよりも、ジョイント４３、４２を外し、エ
ンジン部４１を装置筐体４より引き出して修理した方
が、修理しやすくなるという利点を有している。ジョイ
ント４３、４２は、エンジン部４１や架台部５７とは別
個に分かれていなくとも、架台部５７、もしくはエンジ
ン部４１と一体に形成されたものであっても良い。ジョ
イント４３、４２が、架台部５７、もしくはエンジン部
４１と結合後は、フォークリフトで持ち上げても問題の
ない強度は必要であるため、ジョイント４３、４２とし
ては構造用の鉄のＬアングル材等が適している。
【００６８】〔第２の実施の形態〕第２の実施の形態に
ついて、図１０、図１１を参照して説明する。
【００６９】図１０は、第１の実施の形態の下段のプロ
ジェクタ３を、装置の奥行き寸法を短くするために、反
射ミラー６４を設けて投射光を折り曲げたものである。
図３或いは図１で示されるように，下段のプロジェクタ
５４、３、５５のうち、中央のプロジェクタ３は、装置
後ろ側に出っ張ってしまい、装置の奥行きを長くしてい
る。こうした大型プロジェクタは、展示会場やロビーな
どの公共広場、商品を宣伝するための売り場などに設置
されることが多いため、設置面積は他の展示物や商品の
陳列の面積の減少を招き、少しでも小さい方が歓迎され
る。そこで、下段の載置台１１に反射ミラー６４を配置
し、プロジェクタ３を上方に折り曲げる（即ち、図１に
示すプロジェクタ３の投射口を下にしプロジェクタ３の
後端部をより上方に持ち上げた状態とする）。プロジェ
クタ３は、反射ミラー６４で画像が反転するために、そ
れに合わせた方向に支持するように新たに設けた載置台
６Ｏで支持する。載置台６０は、図示したように他の載
置台９、１０、１１と同じようにエンジン部４１（図９
参照）の側板で支持するように構成しても良いし、載置
台１１から積み上げても良い。この載置方法により、プ
ロジェクタ３の床方向への投影面積を減少させることが
でき、装置全体の奥行きを第１の実施の形態よりも小さ
くすることができる。このとき、プロジェクタ３の排気
ダクト１５は、ダクト用部品を例えば載置台６０と共通
化するために、装置後ろ側ではなく、上方に排気するよ
うに配置する。この方が、部品共通化の利点のほかに、
熱せられている空気は排気しやすいという効果もある。
【００７０】〔第３の実施の形態〕第３の実施の形態に
ついて、図１２を参照して説明する。
【００７１】第１実施例では、図１および図２で説明し
たように、各プロジェクタの排気口からダクトを通して
熱風となった排気を、機外に排出するように構成した。
画面の輝度を上げようとすると、プロジェクタ内の光源
ランプの容量を通常の１００Ｗ前後のものから１５０
Ｗ、２００Ｗといった大きなものを使用することにな
る。それにともない発熱量も多くなるため、排気の温
度、熱量も上がってくる。その場合、排気が通過するダ
クト１３，１４，１５および１２が暖められ、機内に放
熱をしてしまい、各プロジェクタ周辺の温度を上昇させ
てしまうという問題が生じる。これでは、プロジェクタ
を空冷できず、画像のむらや故障の原因となる。
【００７２】また、プロジェクタは空冷しているとはい
え、ランプや電装基板、ＬＣＤ素子またはＤＬＰ素子
は、そのプロジェクタ外装部材の近傍にあるため、その
周辺はその放射熱で暖まり、そこからまた機内に放熱す
るという問題もある。
【００７３】そこで、本実施の形態では、ダクト１３，
１４，１５および１２の周りに断熱材６５を設置し、排
気で暖められたダクト部材からの放熱を防止する。ま
た、同時にプロジェクタが載置されているエンジン部４
１（図９参照）の背面に、機内の空気を外部に排出する
ファン６６を設ける。
【００７４】その動作について説明する。上段のプロジ
ェクタ１からの放熱により暖められた空気６７は、機内
で上昇するが、ファン６６によりファン６６側に導かれ
機外に排出される。中段のプロジェクタ２の放熱により
暖められた空気６８、および下段のプロジェクタ３によ
り暖められた空気６９も、ファン６６により同様に機外
に排出される。この結果、プロジェクタ周りには、装置
各部隙間から機外の空気が導入されるため、常に室温に
近い雰囲気温度に保つことができる。もちろん、装置を
密閉し、機外空気の取り入れ口を特定して、そこにほこ
り取りの集塵フィルタを設け、機内の汚れを防止しても
良い。また、図１２では、マルチディスプレイ装置背面
に排出する図を説明したが、装置背面は部屋の壁などで
遮られる場合もあるので、装置前面もしくは、側面にフ
ァンを設けて排出しても良い。
【００７５】〔第４の実施の形態〕第４の実施の形態に
ついて、図１３を参照して説明する。
【００７６】第１、２、３の実施の形態において、プロ
ジェクタの排気を導き出すダクトは、装置内のプロジェ
クタ、ミラー、各構造部材を避けながら装置後方に延び
ているため、直線状にすることが難しく流路抵抗が大き
くなる傾向がある。したがって、排気ダクトの後端にフ
ァン７０を設け、排気を強制的に行うようにする。この
ように構成すれば、ダクト形状が複雑になっても、排気
がスムーズに行われ、プロジェクタの空冷効果も維持で
きる。
【００７７】〔第５の実施の形態〕第５の実施の形態に
ついて、図１４、図１５を参照して説明する。
【００７８】第１，２の実施の形態において、各プロジ
ェクタが空冷のために吸い込む空気は、プロジェクタ周
辺のものである。この空気は、ダクトの放熱や他のプロ
ジェクタからの放熱により暖められている。第３，４の
実施の形態で示したようにファン６６により、その空気
を機外に排出するように構成しても、ファン６６に近い
プロジェクタには、機内から集まった暖かい空気が集中
してしまい、若干室温より高くなってしまう。
【００７９】そこで、図１４に示すようにどのプロジェ
クタにも機外の空気つまり室温の空気を供給するため
に、吸引ダクト７１を設ける。吸引ダクト７１は、装置
側面に機外からの取り入れ口を設け、各プロジェクタの
吸引口に接続する。
【００８０】さらに、図１５に示すようにプロジェクタ
の吸引口が、２箇所（符号７３、７２にて示す）ある場
合には、それぞれに対応して吸引ダクトを接続する。ま
た、各プロジェクタ毎に、直接機外に直結するダクトを
設けてもよいが、本実施の形態のように、プロジェクタ
が密集するような構成の場合には、図１５のように水平
方向はひとつの共通のダクト７１にまとめ、そこから各
プロジェクタに配管するように構成することもできる。
装置下部から吸引する場合には、縦列をひとつのダクト
にまとめる構成としても良い。
【００８１】また、吸引ダクト７１は、機内で暖められ
ないように、断熱材をその周辺に設けることも、機内温
度が高い場合には必要となる。
【００８２】さらに、吸引ダクト７１の入りロに、ほこ
り取りの集塵フィルタ７４を設け、プロジェクタへの埃
の流入を防止しても良い。このような構成にすれば、集
塵フィルタ７４のフィルタ交換や、メンテナンスが機外
から可能となり、保守メンテ性に優れた構造となる。な
お、プロジェクタ内において吸引口７３，７２の付近に
も、通常、集塵フィルタ（図示せず）が配設されてい
る。
【００８３】上記第５の実施の形態の構成によれば、機
外の室温の空気をプロジェクタに導くことができる。
【００８４】〔第６の実施の形態〕第６の実施の形態に
ついて、図１６を参照して説明する。
【００８５】図１４及び図１５で述べた第５の実施の形
態においては、装置側面からの吸気する吸気ダクト７１
の構成を示した。
【００８６】図１６の第６の実施の形態では、吸気ダク
ト７８を、排気ダクト１５，１２と同一面に設ける場合
について示す。ここで、吸気ダクト７８は、その機外か
らの空気取り入れ口を、排気ダクト１５、１２よりも下
方に設けている。また、機内の空気排気用のファン６６
よりも下方に設けている。本実施の形態では、吸気ダク
ト７８は、個々の吸気ダクト７７，７６，７５を共通に
結合する共通ダクトとなっており、機内で各段のプロジ
ェクタに接続されるように吸気ダクト７７，７６，７５
が上方に延びている。
【００８７】なお、共通の吸気ダクト７８を設けること
なしに、個々のプロジェクタに結合したそれぞれの吸気
ダクトが個々に機外からの個々の空気取り入れ口に直接
接続する構成としても良いし、個々のプロジェクタが図
１５の第５の実施の形態で示したような各段共通の吸気
ダクト７１に接続しても良い。
【００８８】こうした構成にすることにより、排気ダク
ト１５， １２、および排気ファン６６からの室温より
暖かい空気は、吸気ダクト７８よりも高い位置から機外
に排出された後、上昇してしまうため、排気ダクト１
５， １２、および排気ファン６６より下方に設けられ
た吸気ダクト７８からは機外の室温の空気を吸気するこ
とができる。
【００８９】また、吸気ダクト７８，７７，７６，７５
は、機内で暖められないように、断熱材をその周辺に設
けることも、機内温度が高い場合には必要となる。
【００９０】さらに、吸気ダクト７８の機外からの空気
取り入れ口に、ほこり取りの集塵フィルタを設け、プロ
ジェクタへの埃の流入を防止しても良い。この機構であ
れば、集塵フィルタのフィルタ交換や、メンテナンスが
機外から可能となり、保守メンテナンス性に優れた構造
となる。
【００９１】尚、以上述べた実施の形態では、複数のプ
ロジェクタについて反射ミラーによって投射光路が折り
曲げられているが、その仮想のプロジェクタ位置は、図
１９或いは図４（これらは反射ミラーを用いていない）
に示されるように１個所に配置されるのが理想（図１８
（ａ）参照）であるが、図１８（ｂ）に示すように仮想
の複数のプロジェクタは完全に重なっていなくても互い
の投影方向に対してお互いに内側（中央）に寄っていれ
ばよい。プロジェクタが内側に寄っていれば、個々のプ
ロジェクタ投影光の方向を目的方向に合わせるという効
果は上記の理想の場合（図１８（ａ）参照）と近似の効
果が得られる。
【００９２】また、以上述べた実施の形態では、スクリ
ーンに対する投影画像は３段３列の配置例を説明した
が、本発明はこれに限定されず、２段２列以上の投影画
像の配置について応用でき、反射ミラーを用いて装置の
コンパクト化を図れることは勿論である。
【００９３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、複数
のプロジェクタを用いて大画面のマルチディスプレイ装
置を実現する際に、反射ミラーを用いて、装置全体（特
に奥行）をコンパクト化することが可能となる。さら
に、排気ダクトや吸気ダクトを設けて、装置内の冷却効
果を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１に本発明の第１の実施の形態のマルチディ
スプレイ装置を示す側面断面図。
【図２】プロジェクタ単体の外観及びその排気口付近に
配設される排気ダクトとの接続構成を分解して示す斜視
図。
【図３】図１の反射ミラーを用いて中心投射方式のマル
チディスプレイ装置を構成する場合における、中段，下
段の各段の複数のプロジェクタの配置状態を示す図。
【図４】図３を説明するために、反射ミラーを用いない
で中心投射方式のマルチディスプレイ装置を構成する場
合における、各段の複数のプロジェクタの構成不可能な
配置を示す図。
【図５】図１におけるＡ方向から見た上段の複数のプロ
ジェクタの配置状態を示す図。
【図６】図５における上段の複数のプロジェクタの配置
を説明するために、図３と同様に配置した場合に生じる
不具合を説明する図。
【図７】マルチディスプレイ装置のスクリーン上におけ
る投影画像を示す図。
【図８】本発明に係るマルチディスプレイ装置の正面側
を見た正面図。
【図９】図８の装置が２分割構成となっていることを示
す側面断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態のマルチディスプ
レイ装置を示す側面断面図。
【図１１】図１０における、下段の複数のプロジェクタ
及び反射ミラーの配置を示す斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態のマルチディスプ
レイ装置を示す側面断面図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態のマルチディスプ
レイ装置を示す側面断面図。
【図１４】本発明の第５の実施の形態のマルチディスプ
レイ装置を示す側面断面図。
【図１５】図１４における各段の複数のプロジェクタの
吸気ダクトの構成を示す平面図。
【図１６】本発明の第６の実施の形態のマルチディスプ
レイ装置を示す側面断面図。
【図１７】光源ランプに使用する水銀灯の構造を示す部
分断面図。
【図１８】複数のプロジェクタの反射ミラーを用いた配
置において、その複数のプロジェクタの仮想位置の他の
例を示す説明図。
【図１９】従来構成のマルチディスプレイ装置と本願構
成のマルチディスプレイ装置との外形寸法を比較して示
す側面図。
【図２０】装置筐体内に反射ミラーを用いて複数のプロ
ジェクタを配置する場合において、投射距離が短い場合
における、装置の高さと奥行きの関係を示す図。
【図２１】装置筐体内に反射ミラーを用いて複数のプロ
ジェクタを配置する場合において、投射距離が長い場合
における、装置の高さと奥行きの関係を示す図。
【符号の説明】
１，２，３…プロジェクタ ４…筐体 ５…スクリーン ６，７，８…反射ミラー ９，１０，１１…載置台 １２，１３，１４，１５…排気ダクト ４１…プロジェクタ載置部（エンジン部） ７１，７５，７６，７７，７８…吸気ダクト
【手続補正書】
【提出日】平成１３年４月２７日（２００１．４．２
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５５】プロジェクタ２０，２１は、ランプ５２，
５３の光軸が水平（図５の状態）になっていなくとも、
前述したように水平に対して大きくとも±３０°好まし
くは±２０°以内であれば傾いていても良い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｎ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｆ (72)発明者 小坂 富士夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA18 EA19 EA68 HA28 MA20 5C058 AA06 BA23 EA01 EA03 EA13 EA52 5G435 AA12 AA18 BB11 BB12 BB17 CC09 DD07 DD09 EE02 EE13 EE25 GG08 GG26 GG28 GG44 LL15

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スクリーンと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 各段の前記複数のプロジェクタの光軸を、同一面内に設
    けると共に、前記光軸の縦方向角度が、少なくとも２段
    において異なることを特徴とするマルチディスプレイ装
    置。
  2. 【請求項２】下の段のプロジェクタの水平面に対する投
    影角が、上の段のプロジェクタの水平面に対する角度よ
    り大であることを特徴とする請求項１記載のマルチディ
    スプレイ装置。
  3. 【請求項３】前記複数のプロジェクタは光源として水銀
    灯を備えており、前記水銀灯の光軸の水平面からの角度
    が大きくとも３０度であることを特徴とする請求項１記
    載のマルチディスプレイ装置。
  4. 【請求項４】スクリーンと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 各段の前記複数のプロジェクタが、同−載置台に配置さ
    れていることを特徴とするマルチディスプレイ装置。
  5. 【請求項５】スクリーンと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 前記スクリーンを備えた架台部と、前記複数のプロジェ
    クタを備えたプロジェクタ載置部とに分割した構造であ
    ることを特徴とするマルチディスプレイ装置。
  6. 【請求項６】スクリーンと、 前記スクリーン以外を覆うカバーと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 前記複数のプロジェクタから前記カバーまで配置され、
    光源から発生する熱せられた空気を前記マルチディスプ
    レイ装置外に排出する排気ダクトを備えたことを特徴と
    するマルチディスプレイ装置。
  7. 【請求項７】前記排気ダクトは、断熱材で覆われている
    ことを特徴とする請求項６記載のマルチディスプレイ装
    置。
  8. 【請求項８】前記排気ダクトに、排気ファンを設けたこ
    とを特徴とする請求項６記載のマルチディスプレイ装
    置。
  9. 【請求項９】前記排気ファンを、機外に面して設けたこ
    とを特徴とする請求項８記載のマルチディスプレイ装
    置。
  10. 【請求項１０】前記排気ファンを、前記プロジェクタ内
    に設けたことを特徴とする請求項８記載のマルチディス
    プレイ装置。
  11. 【請求項１１】スクリーンと、 前記スクリーン以外を覆うカバーと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 前記複数のプロジェクタから前記カバーに渡って配置さ
    れ、機外の空気を前記複数のプロジェクタに吸引する吸
    引ダクトを設けたことを特徴とするマルチディスプレイ
    装置。
  12. 【請求項１２】スクリーンと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 両側に配置されるプロジェクタによって投影される光路
    に配置されるミラーの数を、中央に配置されるプロジェ
    クタによって投影される光路に配置されるミラーの数よ
    り多くしたことを特徴とするマルチディスプレイ装置。
  13. 【請求項１３】スクリーンと、 前記スクリーンに画像を投影する、横方向に少なくとも
    ２列以上、縦方向に少なくとも２段以上配列した複数の
    プロジェクタとを備えたマルチディスプレイ装置におい
    て、 前記スクリーンと前記複数のプロジェクタ間に投影像を
    反射するミラーを設けると共に、ミラーによる仮想のプ
    ロジェクタ位置が、少なくとも２台のプロジェクタにお
    いて、互いにその一部が重なる位置としたことを特徴と
    するマルチディスプレイ装置。
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