JP2003280092A - マルチプロジェクション表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】輝度差を小さくすることができ、画面全体の輝
度の均一化が図れたマルチビジョン表示装置を提供す
る。 【解決手段】フレネルスクリーン２の焦点距離よりも短
い投射距離にプロジェクション３を配置してスクリーン
１への投映光の入射角を小さくし、フレネルスクリーン
２とスクリーン１の間に距離Ｌ２を設けて隣合う部分を
互いに重ね合わせて投映する。 【効果】合せ目が目立たなく、観客の視点位置によらず
スクリーンの画面全体の輝度を均一化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のプロジェク
タを用いて大画面を構成するマルチプロジェクション表
示装置に係り、特にスクリーン上でシームレス表示を行
うのに好適なマルチプロジェクション表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数のプロジェクタを用いて大画面を構
成するマルチプロジェクション表示装置は、１台のプロ
ジェクタにより投映する方式と比べて、投射距離を短く
でき、スクリーン輝度を明るくすることができるなどの
利点があり、プレゼンテーション，イベント会場での映
像表示，広告，展示設備などの広い分野で使用されてい
る。

【０００３】従来の技術としては、例えば特開平８−１
５２６７７号公報に記載のように、整列配置された複数
の背面投影形プロジェクションデレビユニット集合体
と、この背面投影形プロジェクションデレビユニット集
合体から所定空間をおいて配置されたスクリーンから構
成されたマルチビジョン装置がある。また、特開平８−
８２８５４号公報に記載のように、複写ユニットとハウ
ジングとフレネルレンズシートで構成されるコアユニッ
トの前面を揃え複数上下，左右に組み合わせ、フレネル
レンズと同じ大きさのレンチキュラシートをコアユニッ
トの前面に敷設したマルチビジョン装置がある。

【０００４】特開平８−１５２６７７号公報に記載の従
来の技術は、スクリーンを枠体に嵌めて構成しているの
で、境目のない画面いわゆるシームレス画面を実現でき
ないという問題があった。又、特開平８−８２８５４号
公報に記載の従来の技術は、個々のスクリーンを支持す
るためのスクリーン支持体が必要であり、スクリーン間
に目地が生じるため、格子状に目地のある大画面映像と
なってシームレス画面を実現できないという問題があっ
た。

【０００５】シームレス画面を実現するものとして、特
開平９−２１１３８６号公報，特開２００１−２１５６
４２号公報に記載のように、複数のプロジェクタにより
投影される画面を１つの大きなスクリーン上に一部分重
複させるマルチビジョン装置が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−２１１３８
６号公報，特開２００１−２１５６４２号公報に記載の
マルチビジョン装置は、シームレス画面を実現している
が、画面の重なり部分の投射光のなす角度が大きいと見
る方向によって光の強度が違うため、合わせ目が目立っ
てしまうという問題がある。この点に配慮したものとし
て、特開２００１−３３９６７２号公報に記載のよう
に、投射ユニットの駆動装置を制御して投射光が下方に
傾くようにプロジェクタの位置と角度を調整する、制御
装置により投射ユニットの駆動装置を制御してプロジェ
クタの水平方向の位置，投射方向を調整するマルチビジ
ョン装置が開示されている。

【０００７】しかし、この特開２００１−３３９６７２
号公報に記載のマルチビジョン装置は、プロジェクタの
水平方向の位置，投射方向を調整する必要があり、装置
が大掛かりとなり、その調整も困難なものであった。

【０００８】本発明の第１の目的は、輝度差を小さくす
ることができ、画面全体の輝度の均一化が図れたマルチ
ビジョン表示装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、画面全体で高い輝
度を得ることができるマルチビジョン表示装置を提供す
ることにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、画面の合わせ目の
目立ちが少ないマルチビジョン表示装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマルチビジョン表示装置は、フレネルスク
リーンとプロジェクタの距離を焦点距離よりも小さくな
るように配置して、フレネルスクリーンの出射光が広が
るように、かつスクリーン法線に近づけ、スクリーンと
フレネルスクリーンとの間に距離を持たせてフレネルス
クリーンの出射光の広がりにより隣り合う部分が重複さ
れて投映されるようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例であるマルチプ
ロジェクション表示装置を図１から図５により説明す
る。

【００１３】本実施例のマルチプロジェクション表示装
置は、次のように構成されている。図１に示すように、
据付架台１０の上に筐体６が設置され、筐体６の前面に
はスクリーン支持枠５が設けられ、筐体６の内部にプロ
ジェクション棚板６１が設置されている。筐体６の前面
はスクリーン支持枠５により縦方向，横方向に分割さ
れ、スクリーン支持枠５により図２に示すようにフレネ
ルスクリーン２が固定支持されている。スクリーン支持
枠５は、Ｈ形状に形成され、このＨ形状の溝部分にフレ
ネルスクリーン２が嵌め込まれて取り付けられる。各フ
レネルスクリーン２の後方でプロジェクション棚板６１
上にはプロジェクタ３が設置されている。

【００１４】フレネルスクリーン２は、短い焦点距離に
て凸レンズの作用を行うようにしたスクリーンで、例え
ばベースフィルム上にフレネルレンズ部が形成された構
造を有し、焦点距離に配置したプロジェクタ３の光源か
らの放射状の投射光をフレネルレンズで屈折させて平行
光として出射する。

【００１５】筐体６の前面外周には、図２に示すよう
に、フレネルスクリーン２から離れた位置にスクリーン
枠５２が設けられ、スクリーン枠５２には複数のプロジ
ェクションから投影される像を結像させるための１枚の
大きなスクリーン１が取り付けられている。このスクリ
ーン１上に、隣り合うプロジェクタから投射されフレネ
ルスクリーン２で得られた出射光を一部重複して投映し
て境目のないシームレス画面を形成する。

【００１６】ここで、図２に示すように、プロジェクタ
棚板６１上に設置されたプロジェクタ３の放射部からＬ
１の距離離れた位置がフレネルスクリーン２となるよう
に、プロジェクタ棚板６１スクリーン支持枠５とが配置
されている。又、フレネルスクリーン２からＬ２の距離
離れた位置がスクリーン１となるように、スクリーン支
持枠５とスクリーン１とが配置されている。

【００１７】距離Ｌ１は、フレネルスクリーン２の焦点
距離よりも短い距離に設定されている。距離Ｌ１が焦点
距離と等しい場合は、プロジェクタ３の投映光は、フレ
ネルスクリーン２により平行光となるが、距離Ｌ１が焦
点距離よりも短いので、少し広がった光となる。また、
フレネルスクリーン２とスクリーン１の間に距離Ｌ２を
もたせることにより、隣り合うプロジェクタ３からの投
映光を互いに一部重複して投射させることができる。こ
の距離Ｌ１と距離Ｌ２を調節することにより、フレネル
スクリーン２を使用しないで直接スクリーン１に投影す
る場合に比べて、スクリーン１への投映光の入射角を十
分に小さくすることができ、重複部分の幅を調整するこ
とができる。

【００１８】視点７２でスクリーン１を斜めに見た場
合、プロジェクタ３ａからの投映光の光軸とプロジェク
タ３ｂからの投映光の光軸とのなす角度βは図３に示す
ようになり、フレネルスクリーン２により、光軸がスク
リーン１の法線側に近付いているため、角度βを十分に
小さくすることができる。

【００１９】高いスクリーン輝度を得るため、図５に示
す低い輝度のスクリーン特性１０４に比べて高い輝度の
スクリーン特性１０３を有するものでスクリーン１を形
成している。このため、図５に示す角度依存性が有り、
低い輝度のスクリーン特性１０２に比べて、プロジェク
タからの入射角度，観客視点角度が、スクリーン法線上
から離れる周辺角度での輝度低下が大きい。このスクリ
ーン１のスクリーン特性では、フレネルスクリーン２を
使用しないで直接スクリーン１に投影する場合、スクリ
ーン法線上から離れた視点７２からスクリーンを見る
と、プロジェクタ３ａからの投射光は、視点が光軸上に
あるため輝度の高い映像として観測されるが、プロジェ
クタ３ｂからの投射光の光軸に対して大きな角度となる
ため、低い輝度の映像として観測される。このため、隣
り合うオーバーラップ部での差が大きく、スクリーン上
の輝度の均一性がなくなる。

【００２０】これに対して、本実施例の場合、図４に示
すように、スクリーン１の法線上から観測した輝度特性
１０１と、斜めの視点７２から観測した輝度特性１０２
との差が小さくなる。このため、図５で示すような角度
依存性の大きなスクリーンであってもオーバーラップ部
分におけるプロジェクタ３ａとプロジェクタ３ｂとの輝
度差１０２１を小さくすることができ、画面全体の均一
化が図れ、結果として画面全体で高い輝度を得ることが
できる。

【００２１】又、図３に示すように、プロジェクタ３
ａ，３ｂの投映光が、スクリーン１の法線に対し角度を
持っているため、フレネルスクリーン２のスクリーン支
持枠５によって、スクリーン１の映像に影を生じること
がない。この結果、スクリーン支持枠５の幅を小さくす
る制約が緩和されるので、簡単な構造でスクリーン支持
枠を形成できる。又、シームレス画面部分は、２つのプ
ロジェクタの光が重畳するため、その他の部分よりも明
るくなるが、スクリーン支持枠５の幅を調整することに
より、特別な減光手段を設けずとも減光させることがで
きる。又、合せ目が目立たない画面を得ることができ
る。

【００２２】本実施例によれば、視点をスクリーン法線
付近に限定してプロジェクタ出射光の光軸と視点との角
度を小さくする必要がない。又、スクリーンの範囲を大
きくでき、多人数で画面を見る大画面の利点を損なうこ
とがなく、投射距離を長くしてプロジェクタ出射光をス
クリーン法線に近づける必要がなく、スクリーンのバッ
クヤードを短くして面積効率を向上したマルチプロジェ
クション表示装置を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、高輝度のスクリーンを
用いることができ、合せ目が目立たなく、観客の視点位
置によらずスクリーンの画面全体の輝度・角度特性の均
一化を図ったマルチプロジェクション表示装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるマルチプロジェクショ
ン表示装置の斜視図である。

【図２】本実施例のマルチプロジェクション表示装置の
一部を示す側断面図である。

【図３】本実施例の投影光を説明するマルチプロジェク
ション表示装置の一部を示す側断面図である。

【図４】本実施例の視点位置によるスクリーン輝度特性
を示す図である。

【図５】スクリーンの角度特性を示す図である。

【符号の説明】

１…スクリーン、２…フレネルスクリーン、３，３ａ，
３ｂ…プロジェクタ、５…スクリーン支持枠。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 敦彦 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 Ｆターム(参考） 2H088 EA12 EA18 EA19 EA20 HA06 HA24 MA02 MA04 MA16 2H091 FA26X FA41Z FD07 FD12 LA03 LA11 LA12 LA13 LA16 2K103 AA17 AA25 AB05 CA03 CA04 CA20 CA27 5C058 BA23 BA35 EA01 EA11 EA12 EA34

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のプロジェクタと、該プロジェクショ
   ン毎に設けられプロジェクションの光源から第１の距離
   離れた位置に設置された凸レンズ作用を有するフレネル
   スクリーンと、該フレネルスクリーンから第２の距離離
   れた位置に設置された結像させるための１つの大きなス
   クリーンとを備え、前記第１の距離を前記フレネルスク
   リーンの焦点距離より短く設定したことを特徴とするマ
   ルチプロジェクション表示装置。
2. 【請求項２】複数のプロジェクタと、該プロジェクショ
   ン毎に設けられプロジェクションの光源から第１の距離
   離れた位置に設置されたフレネルスクリーンと、該フレ
   ネルスクリーンから第２の距離離れた位置に設置された
   結像させるための１つの大きなスクリーンとを備え、前
   記第１の距離をフレネルスクリーンの出射光が広がるよ
   うに設定するとともに、前記フレネルスクリーンの出射
   光がスクリーン上で重複して投映されるように構成した
   ことを特徴とするマルチプロジェクション表示装置。
3. 【請求項３】前記フレネルスクリーンが支持枠により支
   持されたものであって、該支持枠によりプロジェクショ
   ンからの出射光の一部を遮光して画面の輝度を調整して
   いる請求項１又は２に記載のマルチプロジェクション表
   示装置。