JPH07231460A - 映像投写プロジェクタシステム - Google Patents

映像投写プロジェクタシステム

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JPH07231460A
JPH07231460A JP6020121A JP2012194A JPH07231460A JP H07231460 A JPH07231460 A JP H07231460A JP 6020121 A JP6020121 A JP 6020121A JP 2012194 A JP2012194 A JP 2012194A JP H07231460 A JPH07231460 A JP H07231460A
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JP
Japan
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projection
image
unit main
projection unit
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP6020121A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Tanide
秀雄 谷出
Masayuki Muranaka
昌幸 村中
Yoshihiro Konuma
順弘 小沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07231460A publication Critical patent/JPH07231460A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】120度以上の投写角を有する投写レンズを有
する映像投写プロジェクタシステムにおいて立体映像を
得ること。 【構成】ハーフミラー7を用いて投写部本体11,1
1’からの映像光線を合成し、120度以上の投写角を
有する投写レンズ6を用いて映像を拡大投写し、スクリ
ーン5に立体映像を映しだす構成とする。 【効果】広画角の立体映像を監視することができる効果
がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオビジュアル
機器やゲーム機器等として使用され、液晶パネルに入力
したビデオ信号等の映像信号を動画像としてスクリーン
に投影する映像投写プロジェクタシステムに関する。特
に臨場感があり、娯楽性に富んだゲーム機器として好適
な映像投写プロジェクタシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭62−159120号公報記載の
ように液晶を用いて大画面の映像を得る液晶プロジェク
タシステムが公知である。図2は従来の液晶プロジェク
タシステムを示す図である。光源1からの光をレンズ2
にて集める。その光束により映しだした液晶パネル3の
映像を投写レンズ4にてスクリーン5上に拡大投写す
る。これにより、対角線100インチもの平面の映像
(投写距離5,6m)を得ることができる。また、投写
角度が120度以上であるため、短い投写距離(約1.
5m)で大画面を得ることができるプロジェクタシステ
ムも世の中に見られる。短投写距離で大画面の映像を得
ることができるので、プロジェクタシステムの使用空間
を小さくすることが可能である。
【0003】一方、大きな空間を使用するシステムもあ
る。(株)朝日ソノラマ発刊、現代カメラ新書No.7
6、小倉敏布著、レンズの科学入門(下)95頁記載の
ような構造建造物であるプラネタリウムをもちいた全天
投影の映像装置が公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】120度以上の投写角
度を有する映像投写プロジェクタは、平面またはドーム
状のスクリーンに映像を投写して楽しむ。スクリーン上
に映った映像は、近距離で大画面の映像を提供でき、観
視者に広い角度の映像を提供するため、迫力があり、臨
場感を与える映像となる。ドームスクリーンにおいて
は、スクリーン上に映る映像に奥行き感を与えることが
できる。それら映像の臨場感は相当大きなものである
が、その効果をさらに大きくすることを考えたい。そこ
で、立体映像自体を提供することのできるシステムを考
案したい。本発明の課題は120度以上の投写角度を有
する投写レンズを用いて立体映像を得ることである。
【0005】120度以上の投写角度を有する映像投写
プロジェクタを2台並べて左右の目の映像を与えて立体
映像を提供する場合、映像の出射位置が異なる。投写レ
ンズが120度以上の投写角度を有するレンズのため、
出射側のレンズ径が100mmくらいの大きなものとな
り、二台のプロジェクタの出射面を近づけることが困難
である。そのため、立体映像の実現はこの方法では困難
である。
【0006】本発明の主目的は、120度以上の投写角
を有する映像投写プロジェクタシステムにおいて、立体
映像を楽しむことのできるシステムを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルからなる光
源系を2組用意し、その2組の液晶パネルからの偏光の
異なる映像を、左右の目の映像とし、投写レンズに入射
するまでに、ハーフミラーあるいは偏光ビームスプリッ
タを介在させ、120度以上の投写角度を有する投写レ
ンズを一つとする構成とした。
【0008】
【作用】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルからな
る光源系二組の光軸のなす角が垂直で、該ハーフミラー
は二本の光軸の交点上にあり、ハーフミラーの向きは光
軸に対してともに45度で、ハーフミラーへの二つの光
源系からの映像の入射面が異なり、二つの光源系からで
る映像光線の偏光状態は異なり、120度以上の投写角
度を有する一つの投写レンズは一方の光源系の光軸上に
あり、もう一方の光源系の光軸に垂直であることによ
り、一つの該投写レンズから二組の映像を投写でき、液
晶シャッター眼鏡や偏光眼鏡により、広画角の立体映像
を得ることができる。
【0009】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルか
らなる光源系二組からの偏光の異なる映像は、偏光ビー
ムスプリッタへの入射角を違えることにより、同一方向
の映像光線に合成し、120度以上の投写角度を有する
一つの投写レンズを介して投写するため、液晶シャッタ
ー眼鏡や偏光眼鏡により、広画角の立体映像を得ること
ができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例としての映像投
写プロジェクタシステムの構成を概略的に示した構成図
である。光源1からの光を、レンズ2にて液晶パネル3
に集光させ、液晶パネル3に送られた映像信号を液晶パ
ネル3上に映しだす。同様に光源1’からの光を、レン
ズ2’にて液晶パネル3’に集光させ、液晶パネル3’
に送られた映像信号を液晶パネル3’上に映しだす。液
晶パネル3,3’に映しだされた映像をハーフミラー7
により合成し、投写レンズ6に取り込み、スクリーン5
に拡大投写する。
【0011】光源1,1’として、ハロゲンランプ,キ
セノンランプ,メタルハライドランプ等があるが、現状
発光効率や寿命の点でメタルハライドランプが好適であ
る。8,8’は光源1,1’の反射鏡であり、光源1,
1’からの光を有効利用するために設ける。反射鏡8,
8’の形状には球面,放物面,楕円面等があり、レンズ
2,2’への入射光量ができるだけ均一になるよう設計
されている。
【0012】レンズ2,2’は、光源1,1’からの光
を取り込み、その光を液晶パネル3,3’の画面サイズ
に集光させるためのレンズで、ここではレンズ厚さを薄
くできるフレネルレンズを使用している。レンズ2,
2’は特にフレネルレンズである必要はなく、また複数
枚構成でも一向に構わない。レンズ2,2’から光源
1,1’までの距離は空気流動による冷却効果の確保の
ためにもある程度必要である。レンズ2,2’はガラス
やプラスチックなどのほぼ透明材料からできている。光
源1,1’からの光には、可視光の他に赤外光や紫外光
が含まれるが、このシステムにおいて赤外光と紫外光は
不要であり、特に赤外光は熱源として回路等に悪影響を
与えるので、弱める必要がある。レンズ2,2’はその
ような赤外光と紫外光を弱める働きもしている。また、
赤外光と紫外光に関しては、レンズ2,2’の他にコー
ルドミラーやコールドフィルタ、それに紫外線カットフ
ィルタを用いることにより、ある程度カットすることが
できる。この他、赤外光による発熱は冷却ファン等の冷
却装置により冷却することができる。
【0013】液晶パネル3,3’はレンズ2,2’を通
過した光源1,1’からの光を受光して映像を映出する
ものであれば、何ら構わない。また液晶パネルが3板で
も構わない。ここでは、液晶パネル3,3’は高精細の
可能な単板フルカラーのTFT液晶パネルにより構成し
た例である。液晶パネル3,3’にはできるだけ平行光
を入射することとする。これは液晶パネル3,3’での
光のロスを小さくするためである。なお、光源1,1’
から液晶パネル3,3’までの部分を投写部本体11,
11’と呼ぶことにする。投写部本体11,11’には
駆動回路等の回路部と回路等の冷却装置を含んでいる。
【0014】投写レンズ6は、投写角度が120度以上
の投写レンズである。好ましくは、スクリーン形状に略
一致する像面湾曲を有する投写レンズであり、例えば、
魚眼レンズなどが相当する。この投写レンズ6は、複数
枚構成で構わない。スクリーン5は、反射スクリーンで
あり、図1では平面形状であるが、好ましくは投写レン
ズ6の有する像面湾曲に略一致するスクリーン形状が望
ましい。例えば、投写レンズ6が魚眼レンズであれば、
スクリーン5の形状は球面が望ましい。また、スクリー
ン5の反射層は、図1の実施例では投写部本体11,1
1’からの映像の偏光状態を保存するアルミニウム等の
金属材料が望ましい。ハーフミラー7は、投写部本体1
1,11’からの映像の明るさが等しくなるよう、透過
/反射比が略50/50の光学特性を有するものが望ま
しい。
【0015】投写部本体11から出射される映像光線の
光軸を9、投写部本体11’から出射される映像光線の
光軸を10とする。液晶パネル3と3’の位置関係は略
垂直であり、光軸9,10は、ハーフミラー7に到達す
るまでは略垂直な位置関係にある。投写部本体11の映
像光線と投写部本体11’の映像光線は、ハーフミラー
7の異なる面にそれぞれ略45度の角度で入射する。
【0016】以上の構成により、投写部本体11,1
1’からの映像光線は、液晶パネル3,3’にて偏光状
態が異なる光線となって、ハーフミラー7を透過または
反射する。ハーフミラー7を透過または反射後、光軸
9、及び10の映像光線は略一致して、投写レンズ6に
入射し、スクリーン5に拡大投写される。スクリーン5
に移った映像は偏光が保存されており、観視者は偏光眼
鏡等により映像を監視すると、立体映像を楽しむことが
できる。なお、投写部本体11,11’の映像は、あら
かじめ右目用,左目用の映像を入力する必要があること
は言うまでもない。
【0017】図3は本発明の第2の実施例としての映像
投写プロジェクタシステムの構成を概略的に示した構成
図である。この実施例はハーフミラー7を偏光ビームス
プリッタ12に置き換えた構成である。投写部本体1
1,11’からの映像光線は、偏光ビームスプリッタ1
2に略平行に入射する必要がある。そのため、液晶パネ
ル3,3’の後ろに映像光線を平行にするためのレンズ
を設置することが望ましい。投写部本体11からの映像
光線は、偏光ビームスプリッタ7にて透過するように偏
光を与えてある。投写部本体11’からの映像光線は、
偏光ビームスプリッタ7にて反射するように偏光を与え
てある。これにより図1の実施例と同様に、立体映像を
得ることができる。
【0018】図4は本発明の第1の実施例を応用した実
施例の構成を概略的に示した構成図である。投写部本体
11,11’とハーフミラー7との間に縮小レンズ1
3,13’を設置した構成である。この縮小レンズ1
3,13’は投写部本体11,11’からの映像光線を
絞る効果を有する。縮小レンズ13,13’としては、
特に限定はしないが、好ましくは空間をあまり取らない
フレネルレンズが良い。投写部本体11,11’からの
映像光線が絞られた状態にて、ハーフミラー7を通過ま
たは反射することにより、ハーフミラー7の有効使用面
積を小さくすることができる。また、投写レンズ6も映
像光線が絞られるため、小さい口径のレンズを入射面に
採用できる。一般に投写角度が120度以上のレンズで
は入射面のレンズ口径より、出射面のレンズ口径の方が
大きい。例えば、魚眼レンズでは、出射面のレンズ口径
が入射面のレンズ口径より2倍以上大きい。投写レンズ
は大きいと、プロジェクタの重量が重くなるだけでな
く、製造コストもレンズが大きい分だけ高くなる。この
ことから、本実施例により、コストダウン、プロジェク
タの軽量化が可能となる。
【0019】
【発明の効果】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネル
からなる光源系二組の光軸のなす角が垂直で、該ハーフ
ミラーは二本の光軸の交点上にあり、ハーフミラーの向
きは光軸に対してともに45度で、ハーフミラーへの二
つの光源系からの映像の入射面が異なり、二つの光源系
からでる映像光線の偏光状態は異なり、120度以上の
投写角度を有する一つの投写レンズは一方の光源系の光
軸上にあり、もう一方の光源系の光軸に垂直であること
により、一つの該投写レンズから二組の映像を投写で
き、液晶シャッター眼鏡や偏光眼鏡により、広画角の立
体映像を得る効果がある。
【0020】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルか
らなる光源系二組からの偏光の異なる映像は、偏光ビー
ムスプリッタへの入射角を違えることにより、同一方向
の映像光線に合成し、120度以上の投写角度を有する
一つの投写レンズを介して投写するため、液晶シャッタ
ー眼鏡や偏光眼鏡により、広画角の立体映像を得る効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である映像投写プロジェクタシ
ステムの構成を示した概略図である。
【図2】従来の液晶プロジェクタの概略図である。
【図3】本発明の他の実施例である映像投写プロジェク
タシステムの構成を示した概略図である。
【図4】本発明の他の実施例である映像投写プロジェク
タシステムの構成を示した概略図である。
【符号の説明】
1…光源、2…レンズ、3…液晶パネル、5…スクリー
ン、6…投写レンズ、7…ハーフミラー、12…偏光ビ
ームスプリッタ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルか
    らなる投写部本体で得られる映像を、魚眼レンズを含む
    スクリーン形状に略一致する像面湾曲を有し120度以
    上の投写角を有する投写レンズにてスクリーン上に投写
    する映像投写プロジェクタシステムにおいて、もう一組
    の投写部本体と、ハーフミラーを有し、その二組の投写
    部本体の光軸のなす角が略垂直で、該ハーフミラーは二
    本の光軸の交点上にあり、ハーフミラーの向きは光軸に
    対してともに略45度で、ハーフミラーへの二つの投写
    部本体からの映像の入射面が異なり、二つの投写部本体
    からでる映像光線の偏光状態は異なり、該投写レンズは
    一方の投写部本体の光軸上にあり、もう一方の投写部本
    体の光軸に垂直であることを特徴とする映像投写プロジ
    ェクタシステム。
  2. 【請求項2】同一光軸上の反射鏡と光源と液晶パネルか
    らなる投写部本体で得られる映像を、魚眼レンズを含む
    スクリーン形状に略一致する像面湾曲を有し120度以
    上の投写角を有する投写レンズにてスクリーン上に投写
    する映像投写プロジェクタシステムにおいて、もう一組
    の投写部本体と、ビームスプリッタを有し、二つの投写
    部本体からでる映像光線の偏光状態は異なり、二組の映
    像光線の光軸と偏光ビームスプリッタの入射面は異なる
    入射角度とし、いずれの投写部本体の映像光線も偏光ビ
    ームスプリッタ内を通過後、該投写レンズより投写する
    ことを特徴とする映像投写プロジェクタシステム。
  3. 【請求項3】投写部本体からの映像光線が収束状態にあ
    る位置にハーフミラーを設置したことを特徴とする請求
    項1記載の映像投写プロジェクタシステム。
  4. 【請求項4】ハーフミラーの映像有効光線通過部の面積
    が、液晶パネルの有効映像部の面積の2/3以下である
    ことを特徴とする請求項1記載の映像投写プロジェクタ
    システム。
  5. 【請求項5】スクリーンの形状がドーム形状であること
    を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記
    載の映像投写プロジェクタシステム。
  6. 【請求項6】スクリーンの反射層が金属材料を含むこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
    載の映像投写プロジェクタシステム。
  7. 【請求項7】左右の偏光がことなる偏光眼鏡を用いるこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に
    記載の映像投写プロジェクタシステム。
JP6020121A 1994-02-17 1994-02-17 映像投写プロジェクタシステム Pending JPH07231460A (ja)

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JP6020121A JPH07231460A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 映像投写プロジェクタシステム

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JP6020121A JPH07231460A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 映像投写プロジェクタシステム

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JPH07231460A true JPH07231460A (ja) 1995-08-29

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ID=12018295

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JP6020121A Pending JPH07231460A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 映像投写プロジェクタシステム

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JP (1) JPH07231460A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098478A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Elemex Corp 立体像生成装置
KR100575628B1 (ko) * 1998-12-24 2006-11-10 엘지전자 주식회사 입체화상표시장치
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KR100824766B1 (ko) * 2006-05-29 2008-04-23 (주)레드로버 프로젝트를 이용한 스테레오 영상결합장치
US9041868B2 (en) 2011-02-25 2015-05-26 Hitachi Maxell, Ltd. Projection image display device comprising a plurality of illumination optical systems
US9560329B2 (en) 2012-10-30 2017-01-31 Hitachi Maxell, Ltd. Projection-type video display device having adjusting mechanism of two optical engines

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