JP2826501B2 - 立体形プロジェクションシステム - Google Patents

立体形プロジェクションシステム

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JP2826501B2 JP8027699A JP2769996A JP2826501B2 JP 2826501 B2 JP2826501 B2 JP 2826501B2 JP 8027699 A JP8027699 A JP 8027699A JP 2769996 A JP2769996 A JP 2769996A JP 2826501 B2 JP2826501 B2 JP 2826501B2
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  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は立体形プロジェクシ
ョンシステムに関するものであり、より詳細には一対の
投影レンズを単一駆動モータによって一体的に駆動さ
せ、スクリーンでの画面合わせ作用及び結像のための焦
点調節作用を同時に行うことができ、キーストニング現
象が除去できる立体形プロジェクションシステムに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】様々な三次元カラープロジェクション及
び/またはディスプレイシステムが知られている。これ
らのシステムの中で代表的なものは二つのプロジェクタ
またはディスプレイシステムを有するものとして、一つ
のプロジェクタは右目のディスプレイを、別のプロジェ
クタは左目のディスプレイをスクリーンに提供する。各
ディスプレイは固有の偏光性を有する。たとえば、
“P”及び“S”を有するようになる。観察者は偏向眼
鏡をかけて再生される映像を見るようになるがこれを通
じて三次元立体映像が鑑賞できるようになる。
【0003】一般的に、前記のような立体を映像を具現
するための装置としては立体形プロジェクションシステ
ムがある。これは一対の投影ユニットをスクリーンの前
面から一定距離離れた位置に設置し、それぞれの投影ユ
ニットを通じて同一な透写体に対する撮影角度が互いに
違う二つの映像を一つのスクリーンに透写して映像が重
なるようにすることにより観察者が立体感を感じられる
ようにする装置である。
【0004】ところが、このような2ビーム分離方式の
立体用プロジェクタでスクリーンと各投影ユニットの間
の距離及び/または投影ユニットの相互間の距離が正確
に合わない場合には各投影ユニットを通じて透写された
画面がスクリーンに重なる時に互いにずれて重なる現象
が発生したりスクリーンで映像がありのままに結像され
なくなる問題が発生する。
【0005】図1に前記した従来の立体形プロジェクシ
ョンシステムの構成を概略的に示す。これを以下に詳細
に説明する。これは、左目のディスプレイ及び右目のデ
ィスプレイを提供するための第1及び第2の投影ユニッ
ト1a、1bで構成される。詳細には前記第1及び第2
の投影ユニットはそれぞれキセノンランプのような第1
及び第2の光源4a、4b、該光源の後面から発光され
る光を前面に反射させるための第1及び第2の球面反射
鏡3a、3b、前記発光される光及び前面に反射される
光を集光して平行光に転換させるための第1及び第2の
集光レンズ装置5a、5b、第1及び第2の液晶表示装
置(以後LCDと称する)パネル6a,6b(またはス
ライドフィルム)、第1及び第2の投影レンズ7a、7
bなどで構成される。投影された映像のイメージは観察
者が偏向眼鏡8を通じて立体映像で認識するようにな
る。
【0006】このような立体形プロジェクションシステ
ムでは、画面合わせとフォーカシングを一致させるため
各投影ユニットを調整する。つまり、各投影ユニットか
らスクリーンS1に透写される画面が互いに一致しない
場合と、スクリーンに対する各投影ユニットの距離が不
適切でフォーカシングが調整されない場合には各投影ユ
ニットを透写方向と透写角度を調整することにより、不
一致を補正するため、互いに対して移動させる。
【0007】従って、調整作業が大変煩わしく不便であ
る問題点があった。また、その調整作業をスクリーンS
1の画面を見つめながら手動操作をしなければならない
ため専門技術者でなければ正確な調整が難しいという問
題点があった。
【0008】そして、前記した立体形プロジェクション
システムで両側投影ユニット1a、1bの各光軸La、
LbはスクリーンS1の中心軸L1と所定の傾き角で傾
いているために投影レンズ7aからスクリーンS1の左
側及び右側に到達される距離に差が発生する。これによ
りスクリーン左側での映像の拡大比率とスクリーン右側
での映像の拡大比率が異なるようになる。結局、図7A
に示しているように垂直方向に梯形で投影されて二つの
映像が完全に一致しないという問題があった。
【0009】このように画面が歪む現象をキーストニン
グ現象という(図7参照)。キーストニング現象が発生
すると観察者が立体映像を観察するときに満足度も低下
し目の疲労感が加重される。
【0010】Leeによる米国特許第5、125、73
3号では前記した問題点が解決できる方案として一対の
投影レンズホルダを一体的に駆動できる装置を開示して
いる。これによると透写体の光軸と投影レンズの光軸と
をスクリーンの中心軸に並べてスクリーンに投影される
二つの映像を一致させキーストニング現象が防止できる
ようにした。
【0011】前記した装置によると梯形の歪みがない優
秀な映像を得られるが、装置が複雑で製造が容易でない
問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来技術の問題点を解決するためのものとして、本発明
の目的は一対の投影レンズが決められた軌跡の範囲内で
前後及び左右方向に同時に連動しながら調整されるよう
にして各投影レンズを通じてスクリーンに透写された映
像のフォーカシングと画面合わせの動作が同時になされ
るようにすると同時にキーストニング現象が除去できる
新しい形態のプロジェクションシステムを提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、上板及び下板と、該上板及び下板の両側に
対称的に形成され、前記上板及び下板の中心軸の周りに
所定の角度で傾斜した複数個の傾斜案内長孔と、前記上
板及び下板の中心後面部に形成した第1及び第2の開口
部とを有するホルダハウジングと、円筒形状を有し前方
に投影レンズを設置し、前記ホルダハウジングの内部に
平行に配置した第1及び第2の投影レンズホルダと、前
記第1及び第2の投影レンズホルダの上部及び下部に突
出させて形成し、これに対応する前記傾斜案内長孔にそ
れぞれ挿入した移動ピンと、一対の前方平板及び後方平
板とこれらの平板間の間隔を一定に維持させるためのス
ペーサとを有し、前記一対の平板が、それらの両側に形
成し、前記上板の上部で第1開口部を貫通して延びる第
1及び第2の足部と、前記下板の下部で第2の開口部を
貫通して延びる第3及び第4足部とを具え、これら足部
に、前記移動ピンが差し込まれる案内溝を形成したホル
ダ支持板と、前記投影レンズホルダの前方及び後方移送
のための駆動力を与えるための駆動手段と前記駆動手段
から供給される駆動力を前記投影レンズホルダに移送す
るための移送手段とを具える立体形プロジェクションシ
ステムが提供される。
【0014】特に前記各移動ピンにはネジ穴が形成さ
れ、これは滑りピンと上板の上部及び下板の下部から螺
合されることが好ましい。
【0015】また、前記移動ピンの直径、前記傾斜案内
長孔の幅、前記案内溝の幅及び前記スペーサの長さが同
一にすることが好ましい。
【0016】前記駆動手段は前記ホルダハウジングの内
部で下板の中央部分に固定装着され、前記移送手段は駆
動ギヤ及び従動ギヤを有することができる。
【0017】また、前記従動ギヤの中心軸にネジ部が形
成され前記ホルダ支持板の前記前方平板の表面に、前記
ネジ部と螺合できる溝部を有するフランジが固定装着さ
れ前記ネジ部と前記溝部が螺合できるようにすることが
好ましい。
【0018】前記フランジは前記ホルダ支持板にどのよ
うな方法であっても結合できるが、好ましくは前方平板
の所定表面に螺合するようにする。
【0019】また、第1及び第2の投影レンズホルダの
前方に形成された第1及び第2の投影レンズの光軸とス
クリーン中心軸は平行であることが好ましい。
【0020】このような構成を有する本発明のプロジェ
クションシステムによると一対の投影レンズを単一駆動
モータによって一体的に駆動することができるため、ス
クリーンでの画面合わせ及び結像のための焦点調節が正
確でありながらも容易であり、キーストニング現象が除
去できるものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以上のような本発明の目的と別の
特徴及び長所などは参照した本発明のいくつかの好適な
実施例に対する以下の説明から明白になるであろう。
【0022】以下、本発明を添付図面に基づいて三次元
プロジェクションシステムの構成要素及び動作原理を詳
細に説明する。
【0023】図2及び図3は本発明による立体形プロジ
ェクションシステムで投影レンズの駆動装置部分の概略
的な斜視図を示したものである。図4はホルダ支持板及
び投影レンズホルダとの結合状態を表すため部分的分解
した斜視図である。
【0024】まず、図2及び図3を見ると、投影レンズ
駆動装置は、主に上板51及び下板52を有するホルダ
ハウジング50、前記ホルダハウジング50内に互いに
平行に配置された円筒形の第1及び第2の投影レンズホ
ルダ33、34、及び前記ホルダハウジング50の後方
に配置される90°回転したH形状のホルダ支持板70
を有する。
【0025】前記ホルダハウジング50の上板51及び
下板52の後面にはそれぞれ第1の開口部63及び第2
開口部64が形成されており、側面にはホルダハウジン
グ50の中心軸に対して所定の傾きを有する多数個の傾
斜案内長孔55、56、57、58、59、60、6
1、62が形成されている。
【0026】第1及び第2の投影レンズホルダ33、3
4の上部及び下部には前記傾斜案内長孔55、56、5
7、58、59、60、61、62にそれぞれ対応され
るように差し込まれて前記傾斜案内長孔内で移動可能な
移動ピン40、41、42、43、44、45、46、
47が突出形成されている(図4参照)。
【0027】ホルダ支持板70は前方平板65及び後方
平板66とこれらを一定間隔で維持させるスペーサ67
を有する。ホルダ支持板70は90°回転したH形状を
有し、足部72、73、74、75が第1の開口部63
を通じて上板51の上部に、第2の開口部64を通じて
下板52の下部に延長されている。各足部72、73、
74、75には一対の前方平板65及び後方平板66で
案内溝76、77、78、79が形成されている。この
案内溝76、77、78、79の幅は前方平板65と後
方平板66との間に挿入されるスペーサ67の長さと同
一である。スペーサ67は図面に二つ設置されている
が、これは間隔維持のみのために設置されるものである
ため、スペーサの数は、必要に応じて適宜選択すること
ができる。
【0028】前記案内溝76、77、78、79には傾
斜案内長孔55、56、59、60を通過した移動ピン
40、41、44、45が差し込まれている。これによ
り後方に位置された四つの移動ピン40、41、44、
45は前方に位置された四つの移動ピン42、43、4
6、47より足部の高さだけより高く突出している。
【0029】また、各移動ピン40、41、42、4
3、44、45、46、47にはこれの中心部に形成さ
れたネジ穴を通じて滑りピンがそれぞれ螺合されている
が、これは各移動ピンが離脱するのを防止するため設置
するのが好適である。図面には上板に配置される四つの
滑りピン85、86、87、88及び下板後方に配置さ
れる一つの滑りピン89のみ図示されているが下板の残
りの移動ピン44、46、47にも図示されていないが
三つの滑りピンが結合されている。ホルダハウジング5
0の内部、下板52の上部中心には駆動モータ80及び
動力伝達装置90が設置されている。動力伝達装置90
は駆動ギヤ91及び従動ギヤ92を有する。前記従動ギ
ヤは中心部にホルダ支持板70に向かって突出した移送
ネジ82を備えるが、これは下板52の上部に固定設置
されたスクリューサポート81によって支持される。
【0030】また、前記ホルダ支持板70の前方には前
記移送ネジ82と結合される溝部84を有するフランジ
95がボルト96によって固定されている。駆動モータ
80の駆動力を動力伝達装置90を通じて移送ネジ82
に伝達すると移送ネジ82はスクリューサポート81に
よって固定されているために元の場所で回動するように
なる。従って、移送ネジ82と噛み合われる溝部84は
移送ネジ82の回転方向により前進または後退するよう
になる。
【0031】以下、前記したような構成を有する駆動装
置の動作原理を詳細に説明する。まず、駆動モータ80
が駆動するようになると駆動ギヤ91は駆動モータ80
の駆動方向に回転するようになり、これと噛み合われた
従動ギヤ92はこれと反対方向に回転するようになる。
従動ギヤ92の回転よりこれに突出形成された移送ネジ
82は一定方向に回転される。ホルダ支持板70の前方
に固定設置されたフランジ95の前方に形成された溝部
84が前記移送ネジ82と噛み合われるためにこれの回
転方向によりホルダ支持板70全体が前方または後方に
移送される。
【0032】ホルダ支持板70がたとえば前方に移送さ
れると足部72、73、74、75の案内溝76、7
7、78、79に挿入された移動ピン40、41、4
4、45及びこれと結合された滑りピンが傾斜案内長孔
55、56、59、60に沿って前方に移送される。結
局ホルダ支持板70と共に投影レンズホルダ33、34
も前方に移送され、残りの移動ピン42、43、46、
47も傾斜案内長孔57、58、61、62にそって移
動する。移動ピン40、41、42、43、44、4
5、46、47が傾斜案内長孔55、56、57、5
8、59、60、61、62の傾斜溝に沿って移送され
るために結局投影レンズホルダ33、34も前記傾斜案
内長孔の経路に沿って前方に移送されると同時に中心側
に集まるようになる。
【0033】つまり、一つの駆動モータを利用して投影
レンズホルダ33、34を前方に移動させると同時に中
心に集め、又は、後方に移動させると同時に互いに離隔
するようにするものである。
【0034】本発明による立体形プロジェクションシス
テムで駆動装置の動作を図5A及び図5Bに表した。ま
ず、図5Aは投影レンズホルダが後端位置に移動した状
態を表すが、傾斜案内長孔40、41、42、43、4
4、45、46、47の上部の滑りピンとホルダ支持板
70が後端位置にあり、移送ネジ82は溝部84から最
大限に解かれた状態である。これにより投影レンズホル
ダ33、34は後端位置に配置されると同時にこれら間
の間隔は最大限に離れた状態を維持するようになる。
【0035】駆動モータ80の駆動によって移送ネジ8
2が回転しながら溝部84が前方に移動するとホルダ支
持板70が前方に移動し始め、図5Bに示すように投影
レンズホルダ33、34も前方に移動するようになる。
この際に滑りピンが傾斜案内長孔内で移動するようにな
っているために投影レンズホルダ33、34は前方に移
動すると同時に内側に集まるようになる。つまり、投影
レンズホルダ33、34は最前部に位置決めされると同
時にこれらが最も近くなった状態になる。
【0036】駆動モータ80を反対方向に駆動させると
移送ネジ82が前進時とは反対方向に回転するようにな
り、これによりホルダ支持板70も後方に移動する。ホ
ルダ支持板70の後方移送と連係して投影レンズホルダ
33、34はこのとき、後方に移送されながらこれらの
間隔は離れるようになる。
【0037】従って、作業者は駆動モータ80の回転方
向を操作することでスクリーンと投影レンズホルダ3
3、34との距離及び投影レンズホルダ33、34間の
間隔を調節して所望の映像を得ることができる。
【0038】図6は前記した駆動装置を含む本発明によ
る立体形プロジェクションシステムの構成を概略的に示
したものである。このシステムは、主に、左目のディス
プレイ及び右目のディスプレイを提供するための一対の
投影ユニットを有する。詳細には前記投影ユニットはケ
ース21の内部に配置され、それぞれキセノンランプの
ような第1及び第2の光源24a、24b、該光源の後
面に発光される光を前面に反射させるための第1及び第
2の球面反射鏡23a、23b、前記発光される光及び
前面に反射される光を集光して平行光で転換させるため
の第1及び第2の集光レンズ装置25a、25b、第1
及び第2のLCDパネル27a、27b(またはスライ
ドフィルム)、第1及び第2の投影レンズ31a、31
bなどで構成される。投影された映像のイメージは観察
者が偏向眼鏡28を通して立体映像として認識するよう
になる。
【0039】ところが、本発明のプロジェクションシス
テムは従来のシステムとは違って投影レンズホルダがホ
ルダハウジング70内に一体で配置され全体的に単一装
置として動作するようになる。
【0040】このような立体形プロジェクションシステ
ムでの画面合わせとフォーカシングを一致させるために
は右目のディスプレイのためのユニット及び左目のディ
スプレイのためのユニットを一体的に操作する。つま
り、各投影ユニットからスクリーンS2に透写される画
面の調節が大変便利で容易なものである。
【0041】また、このような構成を有する本発明の立
体形プロジェクションシステムによると、透写体である
LCDパネルの光軸、投影レンズの光軸Lc、Ldおよ
びスクリーンの中心軸が並んでいる。特に投影レンズの
光軸Lc、Ldが透写体の光軸よりスクリーンの中心軸
L2により近くなり得られる映像はキーストニング現象
がなくなるようになる。
【0042】図7Aは従来の立体形プロジェクションシ
ステムを使用してキーストニング現象が表れるスクリー
ンの画面を表しており、図7Bは本発明による立体形プ
ロジェクションシステムを使用してキーストニング現象
が表れないスクリーンの画面を表している。
【0043】図7A及び図7Bに示すように本発明によ
る立体形プロジェクションシステムではキーストニング
現象が除去され、完全に一致された映像が得られること
が判る。
【0044】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による立
体形プロジェクションシステムを導入すると、画面調節
が大変容易であるだけでなく優秀な画質の映像が得られ
るようになる。
【0045】以上、本発明は実施例によって詳細に説明
したが、本発明は実施例によって限定されず、本発明が
属する技術分野で通常の知識を有するものなら本発明の
思想と精神を離れず、本発明を修正または変更できるも
のであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の立体形プロジェクションシステムの構成
を概略的に表す図面である。
【図2】本発明による立体形プロジェクションシステム
での投影レンズの駆動装置の概略的な斜視図である。
【図3】本発明による立体形プロジェクションシステム
での投影レンズの駆動装置の概略的な斜視図であり、駆
動部の構成要素を詳細に表すための図面である。
【図4】本発明による立体形プロジェクションシステム
でのホルダ支持板と投影レンズホルダとの結合状態を表
すための部分的に分解した斜視図である。
【図5】本発明による立体形プロジェクションシステム
での駆動装置の動作を見せるための図面として、Aは投
影レンズホルダが後端位置にある場合を表しており、B
は投影レンズホルダが最前部位置にある場合を表してい
る。
【図6】本発明による立体形プロジェクションシステム
の構成を概略的に表す図面である。
【図7】Aは従来の立体形プロジェクションシステムを
使用してキーストニング現象が表れるスクリーンの画面
を表しており、Bは本発明による立体形プロジェクショ
ンシステムを使用してキーストニング現象が表れないス
クリーンの画面を表している。
【符号の説明】
33、34 第1及び第2の投影レンズホルダ 40、41、42、43、44、45、46、47 移
動ピン 50 ホルダハウジング 51 上板 52 下板 55、56、57、58、59、60、61、62 傾
斜案内長孔 63 第1開口部 64 第2開口部 65 前方平板 66 後方平板 67 スペーサ 70 ホルダ支持板 72、73、74、75 足部 76、77、78、79 案内溝 80 駆動モータ 81 スクリューサポート 82 移送ネジ 84 溝部 85、86、87、88、89 滑りピン 90 動力伝達装置 91 駆動ギヤ 92 従動ギヤ 95 フランジ 96 ボルト

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上板及び下板と、前記上板及び下板の両
    側に対称的に形成され、前記上板及び下板の中心軸の周
    りに所定の角度で傾斜した複数個の傾斜案内長孔と、前
    記上板及び下板の中心後面部に形成した第1及び第2の
    開口部とを有するホルダハウジングと、 円筒形状を有し前方に投影レンズを設置し、前記ホルダ
    ハウジングの内部に平行に配置した第1及び第2投影レ
    ンズホルダと、 前記第1及び第2の投影レンズホルダの上部及び下部に
    突出させて形成し、これに対応する前記傾斜案内長孔に
    それぞれ挿入した移動ピンと、 一対の前方平板及び後方平板とこれらの平板間の間隔を
    一定に維持させるためのスペーサとを有し、前記一対の
    平板が、それらの両側に形成し、前記上板の上部で第1
    開口部を貫通して延びる第1及び第2の足部と、前記下
    板の下部で第2の開口部を貫通して延びる第3及び第4
    の足部とを具え、これら足部に、前記移動ピンが差し込
    まれる案内溝を形成したホルダ支持板と、 前記投影レンズホルダの前方及び後方移送のための駆動
    力を与えるための駆動手段と、 前記駆動手段から供給される駆動力を前記投影レンズホ
    ルダに移送するための移送手段とを具える立体形プロジ
    ェクションシステム。
  2. 【請求項2】 前記各移動ピンにはネジ穴が形成され、
    これは滑りピンと上板の上部及び下板の下部から螺合さ
    れることを特徴とする請求項1記載の立体形プロジェク
    ションシステム。
  3. 【請求項3】 前記移動ピンは第1及び第2の投影レン
    ズホルダの上部にそれぞれ二つずつ下部にそれぞれ二つ
    ずつ突出させて形成し、後方に位置する四つの移動ピン
    が前方に位置する四つの移動ピンより長いことを特徴と
    する請求項2記載の立体形プロジェクションシステム。
  4. 【請求項4】 前記移動ピンの直径、前記傾斜案内長孔
    の幅、前記案内溝の幅及び前記スペーサの長さが同一で
    あることを特徴とする請求項1記載の立体形プロジェク
    ションシステム。
  5. 【請求項5】 第1及び第2の投影レンズホルダの前方
    に具備された投影レンズの光軸及びスクリーンの中心軸
    が平行であることを特徴とする請求項1記載の立体形プ
    ロジェクションシステム。
  6. 【請求項6】 前記駆動手段が前記ホルダハウジングの
    内部で、下板の中央部分に固定装着されることを特徴と
    する請求項1記載の立体形プロジェクションシステム。
  7. 【請求項7】 前記移送手段が駆動ギヤ及び従動ギヤを
    有し、前記従動ギヤの中心軸に移送ギヤを形成すること
    を特徴とする請求項6記載の立体形プロジェクションシ
    ステム。
  8. 【請求項8】 前記ホルダ支持板の前記前方平板の表面
    に、前記移送ギヤと螺合できる溝部を有するフランジが
    固定装着されることを特徴とする請求項7記載の立体形
    プロジェクションシステム。
  9. 【請求項9】 前記フランジは前記ホルダ支持板の前方
    平板の所定表面に螺合されることを特徴とする請求項8
    記載の立体形プロジェクションシステム。
  10. 【請求項10】 第1及び第2の透写体と第1及び第2
    の投影レンズとを有し、前記透写体及び前記投影レンズ
    を光が通過することによって、スクリーン上に映像を再
    生するための立体形プロジェクションシステムにおい
    て、 前記透写体の光軸、前記投影レンズの光軸、及び前記ス
    クリーンの中心軸が平行であり、 前記プロジェクションシステムがさらに、 上板及び下板と、前記上板及び下板の両側に対称的に形
    成され、前記上板及び下板の中心軸の周りに所定の角度
    で傾斜した複数個の傾斜案内長孔と、前記上板及び下板
    の中心後面部に形成した第1及び第2の開口部とを有す
    るホルダハウジングと、 円筒形状を有し前方に投影レンズを設置し、前記ホルダ
    ハウジングの内部に平行に配置した第1及び第2の投影
    レンズホルダと、 前記第1及び第2の投影レンズホルダの上部及び下部に
    突出させて形成し、これに対応する前記傾斜案内長孔に
    それぞれ挿入した移動ピンと、 一対の前方平板及び後方平板とこれらの平板間の間隔を
    一定に維持させるためのスペーサとを有し、前記一対の
    平板が、それらの両側に形成し、前記上板の上部で第1
    開口部を貫通して延びる第1及び第2の足部と、前記下
    板の下部で第2の開口部を貫通して延びる第3及び第4
    の足部とを具え、これら足部に、前記移動ピンが差し込
    まれる案内溝を形成したホルダ支持板と、 前記投影レンズホルダの前方及び後方移送のための駆動
    力を与えるための駆動手段と、 前記駆動モータから供給される駆動力を前記投影レンズ
    ホルダに移送するための移送手段とを具えることを特徴
    とする立体形プロジェクションシステム。
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