JP2014109696A - マルチプロジェクションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のプロジェクターを備え、各プロジェクターから投射される投射画像を、少なくとも一部を重ね合わせて又は隣接させて投射するマルチプロジェクションシステム1であって、所定の画素密度の第1の投射画像(近視用画像)を表示する第1のプロジェクター2Aと、第1の投射画像の画素密度とは異なる画素密度の第2の投射画像(遠視用画像)を表示する第2のプロジェクター2Eとを備えることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
これに対し、異なる画像表示サイズフォーマットを有する複数のプロジェクターと、当該複数のプロジェクターの画像表示サイズフォーマット及び設置位置に基づいて、表示画像情報を分割及び制御して形成された分割画像情報を複数のプロジェクターのそれぞれに出力するコントローラーとを、備えたマルチプロジェクションシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
なお、画素密度とは、被投射面における投射画像の画素密度である。
このように、特許文献1に記載のマルチプロジェクションシステムでは、近視用画像と、遠視用画像とを併存させることができなかった。
これに対して、上記一態様によれば、静止画のみならず動画を表示可能であり、表示内容の自由度を向上できる。例えば、電子広告として利用した場合に、動画を表示可能であるため、印刷物よりも観察者の注意を好適にひくことができる画像を表示でき、広告効果の向上を図ることができる。また、表示内容の切替も容易に行うことができる。
上記一態様によれば、投射画像の画角によって、投射画像の画素密度を異ならせることができる。例えば、プロジェクターの光源からの光束を画像情報に応じて変調する光変調装置の解像度や投射距離が同一の場合、投射光学装置によって拡大投射される投射画像の画角を大きくすることで画素密度を低くし、画角を小さくすることで画素密度を高くすることができる。従って、遠視用画像用のプロジェクターか、近視用画像用のプロジェクターかを投射画像の画角によって設定することができ、近視用画像と遠視用画像とを併存可能とするとともに、表示内容に応じたマルチプロジェクションシステムの構築を容易に行うことができる。
例えば、壁面等の平面状の被投射面に対して平行な面に沿って全てのプロジェクターを設置しても画素密度の異なる投射画像を投射できる。これにより、1つのラックに複数のプロジェクターを設置できる等、設置位置の簡素化を図ることができる。
上記一態様によれば、光変調装置の解像度によって、投射画像の画素密度を異ならせることができる。例えば、投射画像の画角や投射距離が同一の場合、光変調装置の解像度を低くすることで画素密度を低く、解像度を高くすることで画素密度を高くすることができる。これにより、画素密度が近視用画像よりも低くてもよい遠視用画像を投射するためのプロジェクターとして、光変調装置の解像度が低い安価なプロジェクターを用いることができる。従って、マルチプロジェクションシステムを導入するためのコストを下げることができる。
上記一態様によれば、投射距離によって、投射画像の画素密度を異ならせることができる。例えば、光変調装置の解像度や投射画像の画角が同一の場合、遠視用画像を投射するプロジェクターの投射距離よりも、近視用画像を投射するプロジェクターの投射距離を小さくすることで、近視用画像と遠視用画像とを併存させることができる。これにより、遠視用画像及び近視用画像の各画像専用のプロジェクターを導入しなくても同一のプロジェクターを用いて、投射距離を適宜設定することで遠視用画像及び近視用画像を併存させることができる。従って、表示の内容に応じて投射距離を変更して画素密度を変更可能なので、マルチプロジェクションシステムを導入するためのコストを下げることができる。
上記一態様によれば、複数の第2のプロジェクターで大画面の表示領域を形成して、遠視用画像を表示し、当該表示領域の中に第1のプロジェクターで近視用画像を表示することができる。これにより、遠視用画像及び近視用画像を組み合わせて、広告効果を一層向上させることができる。
上記一態様によれば、所定の観察位置から近い位置に投射された投射画像の画素密度が、遠い位置に投射された投射画像の画素密度よりも高くなっており、当該所定の観察位置にいる観察者が観察するのに適した画素密度に設定することができる。これにより、例えば、所定の観察位置にいる観察者に対して、近視用画像と遠視用画像とを1つの表示領域に表示することができる。
上記一態様によれば、上方に表示される投射画像の画素密度を低くすることにより、所定の観察位置にいる観察者の水平方向の視線位置に当該所定の観察位置からの観察に適した近視用画像を投射でき、その上方に遠視用画像を投射できる。
また、遠視用画像を上方に投射することにより、当該観察者よりも被投影面から遠い位置にいる他の観察者も、所定の観察位置にいる観察者によって視界が妨げられることなく遠視用画像を観察できる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[マルチプロジェクションシステムの装置構成]
図1は、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステム1の装置構成の概略を示すブロック図である。
なお、図1には、プロジェクター2Aの主要部を示している。本実施形態では、プロジェクター2B,2C,2D,2E,2Fは、プロジェクター2Aと基本的に同様の構成を有するので、以下、代表してプロジェクター2Aの構成について説明する。
光学ユニット4は、光源装置41と、光源装置41から出射された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置としての液晶パネル46と、液晶パネル46によって変調された画像光を被投射面に拡大投射する投射レンズ6とを備える。なお、光学ユニット4を含むプロジェクター2Aの構成については、後に詳述する。
駆動制御部72は、生成された画像データに基づいて、液晶パネル46を駆動するための駆動信号を液晶パネル46に出力する。このほか、駆動制御部72は、光源装置41の点消灯及び発光光量を制御する制御信号を出力する。
一方、第2のプロジェクターとして例示されるプロジェクター2E,2Fは、被投射面に対して遠い位置にいる観察者が観察可能な程度の低い画素密度の遠視用画像を第2の投射画像として投射する。
なお、本明細書において画素密度とは、被投射面における投射画像の画素密度である。
また、本実施形態では、各プロジェクター2A〜2Fは、LAN等のネットワークでコントローラー8と接続されているとしたが、本発明はこれに限らない。近視用画像はそれぞれ独立した画像とすることができるので、この場合、近視用画像を投射するプロジェクター2A,2B,2C,2Dは、それぞれ別のコントローラーに接続され、独立して制御されるように構成してもよい。
図2は、プロジェクター2Aの概略構成を示す図である。
なお、上述のように、本実施形態では、プロジェクター2B,2C,2D,2E,2Fは、プロジェクター2Aと基本的に同様の構成を有するので、以下、代表してプロジェクター2Aの構成について説明する。
プロジェクター2Aは、図に示すように、外装筐体3内部に収納される光学ユニット4を備える。
光学ユニット4は、光学部品用筐体5と、光学部品用筐体5に支持される投射光学装置としての投射レンズ6とを備える。なお、投射レンズ6は、複数のレンズによって構成される組レンズもよく、単一のレンズでもよい。
照明光学装置42は、第1,第2レンズアレイ421,422、偏光変換素子423、及び重畳レンズ424を有し、光源装置41から出射された平行光束を複数の部分光束に分割する。
色分離光学装置43は、ダイクロイックミラー431,432、及び反射ミラー433を有し、照明光学装置42から出射された光束を赤(R),緑(G),青(B)の3つの色光に分離する。
液晶パネル46は、各色光を画像情報に応じて変調する。
クロスダイクロイックプリズム48は、液晶パネル46によって変調された各色光を合成する。
図3は、マルチプロジェクションシステム1の各プロジェクターの配置状態を示す図である。また、図4は、マルチプロジェクションシステム1の各プロジェクター2A〜2FによってスクリーンScに表示される各投射画像の表示領域を模式的に示す図である。
図3に示すように、プロジェクター2A,2B,2C,2Dは、被投射面であるスクリーンScに対して近い第1観察位置P1からの観察に適した画素密度を有する画像である近視用画像を投射する。これらプロジェクター2A,2B,2C,2Dは、スクリーンScから距離L1の位置に設置される、すなわち、投射距離が距離L1である。
また、図4に示すように、各プロジェクター2A,2B,2C,2Dの投射画像である近視用画像の表示領域は、それぞれ領域Ar1a,領域Ar1b,領域Ar1c,Ar1dである。
これらプロジェクター2E,2Fは、スクリーンScから距離L2の位置に設置される、すなわち、投射距離が距離L2である。距離L2は、距離L1よりも大きく、プロジェクター2E,2Fは、プロジェクター2Aと同様の解像度を有するので、プロジェクター2E,2Fの投射画像は、プロジェクター2Aの投射画像よりも、画素密度が低くなっている。
また、図4に示すように、各プロジェクター2E,2Fの投射画像である遠視用画像の表示領域は、それぞれ領域Ar2a,Ar2bである。このように、画素密度が低い遠視用画像の表示領域Ar2a,Ar2bが、画素密度が大きい近視用画像の表示領域Ar1a,領域Ar1b,領域Ar1c,Ar1dよりも上方に配置されている。
また、距離L1は、所望の画素密度を有する近視用画像を表示可能なように、プロジェクター2A,2B,2C,2Dの解像度に応じて適宜設定すればよい。
また、距離L2は、所望の画素密度を有する遠視用画像を表示可能なように、プロジェクター2E,2Fの解像度に応じて適宜設定すればよい。
すなわち、所定の観察位置、例えば、第1観察位置P1からの観察に適した近視用画像をプロジェクター2A,2B,2C,2Dで投射し、当該観察位置からの観察に適した遠視用画像をプロジェクター2E,2Fで投射するようにしてもよい。
図3に示すように、第1観察位置P1からプロジェクター2Aの投射領域Ar1aの中心位置(すなわち投射位置)までの距離をL3、プロジェクター2Eの投射領域Ar2aの中心位置までの距離をL4とする。
ここで、所定の観察位置とは、例えば、スクリーンScが部屋や通路の壁面に設けられた場合の部屋の通路の水平方向及び鉛直方向の幅寸法、並びに階段の壁面に沿って設けられた場合の階段の位置や水平方向の幅寸法といったマルチプロジェクションシステム1が設置された環境や、表示内容等に応じて予め設定される、観察位置として推奨される位置である。
これにより、所定の観察位置から各投射位置までの距離に応じて投射画像の画素密度を当該観察位置にいる観察者が観察するのに適した値に設定することができる。このため、例えば、所定の観察位置にいる観察者からの観察に適した画素密度の近視用画像を当該観察者から見やすい位置に配置することができる。
このように、上方に表示される投射画像の画素密度を低くすることにより、第1観察位置P1にいる観察者の水平方向の視線位置に近視用画像を投射し、その上方には遠視用画像を投射できる。これにより、Scから近い位置である第1観察位置P1からの観察に適した近視用画像及び遠視用画像を当該観察者から見やすい位置に配置することができる。
また、遠視用画像を上方に投射することにより、第1観察位置P1よりも遠い第2観察位置P2にいる観察者も、第1観察位置P1にいる観察者によって視界が妨げられることなく遠視用画像を観察することができる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態のマルチプロジェクションシステム1では、投射距離によって投射画像の画素密度を異ならせるように構成したが、本実施形態のマルチプロジェクションシステムでは、投射レンズの光学特性に依存する投射画像の画角によって投射画像の画素密度を異ならせるように構成する。
本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムと、上記第1実施形態のマルチプロジェクションシステム1とは、投射画像の画角で画素密度を異ならせる構成以外は、基本的に同様なので、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については説明を省略する。
マルチプロジェクションシステム1Aは、近視用画像を投射するプロジェクター2A,2B,2C,2Dと、遠視用画像を投射するプロジェクター9A,9Bと、を備える。なお、本実施形態では、第1観察位置P1からプロジェクター9Aの投射領域の中心位置までの距離をL4とする。
ここで、本実施形態において、画角は、投射レンズから投射される画像光の角度(angle of coverage)である。すなわち、図5に示すように、焦点面であるスクリーンScまでの距離である投射距離を高さとし、投射画像の上下方向を底辺とする三角形における、底辺の対角の角度で規定され、投射距離と投射画像の上下方向の幅寸法とによって規定することができる。
従って、投射レンズ6による画角αや焦点距離といった光学的特性は、投射画像の画素密度が、スクリーンScから近い第1観察位置P1からの観察に適した画素密度となるように、プロジェクターの解像度や投射距離に応じて適宜設定すればよい。投射レンズ6Aの上記光学的特性も同様に、投射画像の画素密度が、スクリーンScから遠い第2観察位置P1からの観察に適した画素密度となるように設定すればよい。
また、本実施形態では、プロジェクター2A,2B,2C,2D,9A,9Bは、投射距離が等しくなるように設置されているが、焦点面までの距離が異なるように投射レンズ6,6Aの光学的特性を適宜設定することで投射距離を変更することもできる。
そして、プロジェクター2A,2B,2C,2D,9A,9Bの各投射画像が、全表示領域Ar0内に表示されている(図4参照)。
例えば、本実施形態のマルチプロジェクションシステム1Aのように、平面状のスクリーンScに対して全てのプロジェクターを等距離の位置に設置しても画素密度の異なる投射画像を表示できる。これにより、1つのラックに複数のプロジェクターを設置できる等、設置位置の簡素化を図ることができる。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態のマルチプロジェクションシステムでは、投射画像の画角によって投射画像の画素密度を異ならせるようにした第2実施形態のマルチプロジェクションシステム1Aにおいて、さらに、投射光学装置としてアナモフィックレンズを用いるプロジェクターを備えて構成されている。
図6に示すマルチプロジェクションシステム1Bは、第2実施形態のマルチプロジェクションシステム1Aと同様に、近視用画像を投射するプロジェクター2A,2B,2C,2Dと、遠視用画像を投射するプロジェクター9A,9Bとを備える。さらに、マルチプロジェクションシステム1Bは、プロジェクター10A,10Bを備える。本実施形態においても、各プロジェクター2A,2B,2C,2D,プロジェクター9A,9B,10A,10Bは、投射距離が等しくなる位置に、図示しないラックによって設置されている。
これにより、被投射面において観察者が近接可能な領域には、画素密度が高い近視用画像を配置し、床面から離れるにつれて、すなわち、観察者からの距離が離れるにつれて画素密度を低くすることができる。従って、所定の観察位置にいる観察者の水平方向の視線位置に近視用画像を表示させ、当該視線位置から上方に向かって離れるにつれて当該近視用画像よりも画素密度が低い投射画像を投射でき、観察者から投射位置までの距離に応じて当該観察者が観察するのに最適な画素密度を有する投射画像を表示することができる。
また、遠くにいる観察者に対しては、上方に配置された遠視用画像によってその注意を引きつけることができ、被投射面に近づいてきた観察者に対しては、下方に配置された近視用画像によってより詳細な情報を効率よく提供することができ、広告を表示した際の宣伝効果をより一層向上できる。
以下、本発明の第4実施形態について説明する。
第1実施形態のマルチプロジェクションシステム1では、投射距離によって投射画像の画素密度を異ならせるように構成したが、本実施形態のマルチプロジェクションシステムでは、光変調装置としての液晶パネルの解像度によって投射画像の画素密度を異ならせるように構成する。
本実施形態に係るマルチプロジェクションシステム1Cと、上記第1実施形態のマルチプロジェクションシステム1とは、光変調装置としての液晶パネルの解像度によって投射画像の画素密度を異ならせる構成以外は、基本的に同様なので、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については説明を省略する。
マルチプロジェクションシステム1Cは、近視用画像を投射するプロジェクター2A,2B,2C,2Dと、遠視用画像を投射するプロジェクター11A,11Bと、を備える。
プロジェクター11A,プロジェクター11Bは、解像度が低い液晶パネル46Aを備えており、これ以外の点は、基本的にプロジェクター2Aと同様の構成を有する。
プロジェクター11A,プロジェクター11Bの液晶パネル46Aは、プロジェクター2Aが備える液晶パネル46よりも低い解像度を有する。なお、液晶パネル46,液晶パネル46Aの解像度は、投射画像の画素密度が、所望の画素密度となるように、投射距離に応じて適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、プロジェクター2A,2B,2C,2D,プロジェクター11A,プロジェクター11Bは、投射距離が等しくなるように設置されている。また、投射画像の画角も同一である。
以下、本発明の第5実施形態について説明する。
本実施形態では、遠視用画像によって規定された全表示領域の内部に近視用画像を表示させており、近視用画像は、遠視用画像の表示領域の内部に表示されている。
図8は、上記各実施形態で詳細に説明した本発明に係るマルチプロジェクションシステムの適用例として、隣合う遠視用画像が接して配置されることで形成された全表示領域の内部に、近視用画像が表示されている表示態様の一例を示す。
図8に示すように、壁面Wに4つの遠視用画像が隣接して表示されている。そして、遠視用画像が表示されている領域Ar2c,Ar2d,Ar2e,Ar2fによって全表示領域Ar0が規定されている。
具体的には、例えば、コントローラー8は、近視用画像の表示領域に関する情報に基づいて、遠視用画像の表示領域と近視用画像の表示領域との重なり領域を黒表示とする遠視用画像の画像情報を、当該重なり領域を有する遠視用画像を投射するプロジェクターに入力する。例えば、領域Ar2cにおけるAr1g及びAr1hに対応する重なり領域を黒表示とする。なお、重なり領域は、近視用画像の表示領域に関する情報に基づいて算出されてもよいし、予め算出されて記憶されていてもよい。
また、図8では、矩形の近視用画像を表示しているが、本発明では、プロジェクターを用いて近視用画像を投射しているので、近視用画像の外形を円形や楕円形や各種多角形とすることもできるし、上記各種図形形状に限らず、任意の形状とでき、これにより近視用画像の表示領域を疑似的に任意の形状とすることができる。この場合も、近視用画像の外形に関する情報に基づいて、遠視用画像における重なり領域を黒表示として遠視用画像を表示すればよい。このように、遠視用画像の表示領域内の任意の位置に、任意の形状の近視用画像を表示させることができ、FPD等を組み合わせる場合と比較して近視用画像の形状を自由に設定でき、表示内容や投射画像のレイアウト等の表示の自由度を向上させることができる。
本発明は上記各実施形態に限定されず、上記実施形態を適宜組み合わせてもよく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記第2実施形態では、投射光学装置である投射レンズ6,6Aによって投射画像の画角を設定する構成としたが、本発明はこれに限らず、各プロジェクターが、投射レンズから投射された投射画像の画角を変更する画角変更手段を別途備える構成であってもよい。
上記第2,第3,第4実施形態では、各プロジェクターの投射距離が等しい構成を例示したが、本発明はこれに限らず、所望の画素密度の投射画像を表示可能であれば投射距離が異なるようにしてもよい。
上記各実施形態及び各変形例では、投射面を平面としたが、本発明はこれに限らず、曲面であってもよい。
この場合、複数のプロジェクターを関連付けて制御するコントローラー8は不要であり、本発明に係るマルチプロジェクションシステムは、コントローラー8を必ずしも備えていなくてもよい。
また、上記各実施形態及び各変形例では、遠視用画像を表示する複数のプロジェクターを備える構成としたが、本発明はこれに限らず、遠視用画像を表示する1つのプロジェクターを備える構成としてもよい。
上記各実施形態及び各変形例では、光学ユニットは平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
Claims (7)
- 複数のプロジェクターを備え、各プロジェクターから投射される投射画像を、少なくとも一部を重ね合わせて又は隣接させて投射するマルチプロジェクションシステムであって、
所定の画素密度の第1の投射画像を表示する第1のプロジェクターと、
前記第1の投射画像の画素密度とは異なる画素密度の第2の投射画像を表示する第2のプロジェクターと、を備える
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項1に記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記第1のプロジェクターと、前記第2のプロジェクターとは、投射画像の画角が異なる
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項1又は請求項2に記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記プロジェクターは、光源から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置を備え、
前記第1のプロジェクターの光変調装置と、前記第2のプロジェクターの光変調装置とは、解像度が異なる
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記第1のプロジェクターの投射距離と、前記第2のプロジェクターの投射距離とは、異なる
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記第2のプロジェクターを複数組み合わせて全投射画像の表示領域を形成し、
前記第1の投射画像は、前記複数の第2のプロジェクターにより形成された前記表示領域の内部に投射される
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記第1の投射画像及び前記第2の投射画像のうち、一方の投射画像は、他方の投射画像より所定の観察位置に近い位置に投射され、
前記一方の投射画像の画素密度は、前記他方の投射画像の画素密度より高い
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。 - 請求項6に記載のマルチプロジェクションシステムにおいて、
前記他方の投射画像は、前記一方の投射画像より上方に位置する
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
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