JP3762123B2 - Multi-projection type screen - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の画面を並べることにより大画面を表示するマルチ投射型スクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大画面のディスプレイを構成する手段としてマルチ画面がある。これは例えば図１の投射型ディスプレイを図２のように複数個上下左右に重ねることにより、全体として大きな画面を持つディスプレイを構成するものである。投射型ディスプレイは、ディスプレイの筐体１の中に投射装置３を含み、前面がスクリーン２になっている。図２は図１の投射型ディスプレイを４台上下左右各２段重ねて２×２のマルチ画面を構成した例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにマルチ画面により大型の画面を容易に構成できるが、問題点として画面中に図２（ｂ）に示すような線４が見えてしまうことが挙げられる。これは、重ねた目地４のところで筐体１の厚さの分だけ、そこの部分からは光が出ないからである。図２（ａ）の目地の部分４を破線の範囲で拡大したものを図３に示す。投射装置３からの入射光５はスクリーン２を通り出射光６として出て行くが、筐体１は通常金属でできており光を通さないため、この部分からは光が出ず画面上では目地の部分が黒い線として見える。この黒い線の幅は数ｍｍ程度であるが、マルチ画面を見慣れない人にとっては画質を劣化させる要因となっている。
【０００４】
これを解決する方法として図４のように目地の部分に外に凸になっている透明部材である凸レンズ構造１２を設ける方法がある（特開平５−１７３２５２号「マルチプロジェクタ」より）。この方法によると、図４に示す通り正面から見ると目地の部分からも多少光が出るので、目地の見え方が緩和される。
【０００５】
ただし凸レンズ構造については制限が生じる。これを図５で説明する。図５で光の出る方向Ａ，Ｂともに「凸レンズ構造に光が入る領域」１３からの光がいかなければいけないため（そうでなければ暗くなり目地がはっきり目立つ）、凸レンズ構造１２は上下非対称でさらにある程度高くなければいけない（高さはディスプレイの筐体１の厚さの２倍程度）。このような高い突起形状では傷がつきやすい。
【０００６】
また、領域１３からの光で図５のＡ，Ｂ両方の光出力をまかなっているため、このままではこの部分は画面中央部よりもかなり暗くなってしまう。これを防ぐためにこの領域１３の部分だけを明るくすることが考えられるが、現在のプロジェクタは画面を明るくするために既に多くの努力をしてしまっているので、この部分での輝度の改善はせいぜい１．３倍位である。そこで領域１３を大きくすればいいが、図５で凸レンズ構造１２の下側をそのままにして上側だけ変えてもＢから出る光は変化がないので、高さも大きくする必要がある。これではさらに傷つきやすい構造になる。
以上示したように、凸レンズ構造では目地の見え方の改善効果は少ないか、または傷つきやすい構造となる。
【０００７】
また、これとは別に、図６のように透明なスクリーン取り付け枠１５を設けることも考案されている（実開平４−１６４４４号「マルチ映像装置のスクリーン構造」）。この方法ではスクリーン取り付け枠１５が湾曲していて結果的にレンズ作用をするので目地が多少目立たなくなる。ただし、十分なレンズ作用をさせて目地の見え方を改善するためには図６のように厚さＤよりも厚さＣを小さくする必要があるが、これでは取り付け枠としての働きが無くなる（取り付け枠１５自体が薄くなるので、取り付け枠としての強度が不足する。）。従って、取り付け枠として機能しながらでは目地の見え方の改善効果は少ない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、前述のように目立ってしまうマルチ画面の目地を目立たなくしたマルチ投射型スクリーンを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明マルチ投射型スクリーンは、画像が投射されるスクリーンが前面に装着されるスクリーンブロックを多段に積み上げて大型の画面を形成するマルチ投射型スクリーンにおいて、前記スクリーンブロックが、画像が投射される平行平板スクリーンと、中央が、前記平行平板スクリーンの中央部分を覆う平板レンズ構造を成し、周辺が、前記平行平板スクリーン間の目地部分及び平行平板スクリーンの周辺部分を覆う凸レンズ構造を成し、前記平行平板スクリーンの光出射側に装着したレンズ状透明スクリーンとを備え、前記レンズ状透明スクリーンの周辺を成す凸レンズ構造は、その断面形状の曲線部が、前記中央を成す平板レンズの観視者側の箇所から目地へ向けて円形状または楕円形状に傾斜し、目地部分の幅が観視者から見て狭くなるように、平行平板スクリーンからの出射光を屈折させて出射することを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明の好適な実施態様は、前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、前記円形状の曲率半径が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、好適な実施態様は、前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が楕円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、前記楕円形状の楕円の長径の半分が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とする。ここで、前述の少なくとも５倍とは、５倍かそれ以上であることを意味する。
【００１２】
レンズからの出射光８のうち、目地近辺のものは、図のように左側へ向かって出射されるスクリーンからの出射光９がレンズ状スクリーン７により屈折されて平行光として出射される。これに対し、右側の部分からの出射光はレンズ状スクリーン７がその部分では平面なので何も影響されずスクリーン２からまっすぐに出射される。このように筐体１による目地から見かけ上出射する光が発生することが図からわかる。
【００１３】
出射光８は画面を見ている人が受ける光であるため、この観視者にとって目地の見え方は、実際の目地の幅１０がレンズ状スクリーン７の効果により見かけ状の幅１１になっており、目地が狭くなったように見える。見かけ上どのくらい小さく見えるかはレンズの形状や大きさによって決まる。計算によると、レンズ状スクリーン７の曲線部の円形状の曲率半径が実際の目地の幅の大きさ１０の数倍（だいたい５倍以上）であれば見かけ上の目地の幅の大きさ１１は実際の幅の大きさ１０の１／３以下になる。このように画面を見ている人には目地が目立たなくなるので目地による画質の劣化が気にならないレベルにまで減少させられる。
【００１４】
本発明でのレンズの形状を図８に示す。図８（ａ）は前記曲線部が円形状の場合で、同図（ｂ）は楕円形状の場合を示す。どちらも参照番号１４で示してあるのが中心（楕円の場合は焦点）であり、破線より左側の部分が凸レンズ構造を構成している。また、本発明のレンズを斜めから見た場合の光の進み方を図９に示す。このように、ほとんど影になる部分は存在しないことがわかる。
【００１５】
なお、図７からわかるように凸レンズ構造部分へ光が入射する領域１６と凸レンズ構造部分から光が出射する領域１７を比較すると、目地の部分だけ領域１７が広くなっており、上記の大きさよりその比は１．２倍以下である。このため、領域１６に表示される画像は１．２倍だけ拡大されて領域１７に表示されるが、この程度であれば目地が目立つよりも影響がはるかに少ない。さらにデジタル信号処理を用いてあらかじめその部分に表示する画像を縮小しておけば（５画素から内挿して４画素を作る程度は現在の技術では容易である）影響を軽減できる。この場合、その部分の信号レベルを上げて輝度の補正も可能であるが、斜めから見たときに明るい部分が目立つこともあり得るので、輝度の補正は必ずしも必要ではない。
このようにレンズ構造を持つスクリーンを使用すると、マルチ画面で生じる画面の目地を目立たなくすることができる。
【００１６】
図１０に、本発明の具体例１を示す。これは、両端が楕円形状のレンズ構造をなしスクリーンの幅（図１０の矢印部分）が筐体１の幅と等しいレンズ状スクリーン７を各投射装置のスクリーンの上にのせたものである。なお、本発明であるレンズ状スクリーン７の固定は、スクリーン２に透明な接着剤や透明なネジなどで行うことができる。図１０では透明なネジ１８を使用した場合を示している。また図１１のように透明板にスクリーン７を加工して製作しそれ全体をネジなどで筐体１に固定することも可能である。これを具体例２として図１１に示す。
【００１７】
図１２は、本発明の具体例３を示している。凸レンズは逆方向に用いてもほぼ同じ効果が得られるので、観視者側の面をこのように平面にすることができる。図１１と同じく透明板上にスクリーン７を加工して製作したものを具体例４として図１３に示す。
【００１８】
以上いくつかの具体例をあげ本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明であろう。
【００１９】
【発明の効果】
マルチ画面は大画面を実現する上で多く利用されている技術である。本発明により、画面の目地が目立たない大画面ディスプレイを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 投射型ディスプレイの構成例である。
【図２】 （ａ）はマルチ投射型ディスプレイ構成例の側面図、（ｂ）はその正面図である。
【図３】 図２で目地の部分の拡大図である。
【図４】 目地の部分の不自然さを抑圧する従来例である。
【図５】 図４の一部分を拡大した図である。
【図６】 透明なスクリーン枠を設けた従来例である。
【図７】 本発明の原理を説明するための図である。
【図８】 （ａ）および（ｂ）は本発明でのそれぞれ異なった２つのレンズ構造図である。
【図９】 本発明で斜めから見た場合の例を示す図である。
【図１０】 本発明の具体例１である。
【図１１】 本発明の具体例２である。
【図１２】 本発明の具体例３である。
【図１３】 本発明の具体例４である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ スクリーン
３ 投射装置
４ 目地の部分
５ 投射装置からの入射光
６ スクリーンからの出射光
７ レンズ状スクリーン
８ 観視者からみたレンズからの出射光
９ レンズで屈折されるスクリーンからの出射光
１０ 実際の目地の幅
１１ 見かけ上の目地の幅
１２ 凸レンズ構造
１３ 凸レンズ構造に光が入る領域
１４ 凸レンズ構造の曲線部の中心位置
１５ 透明スクリーン取り付け枠
１６ 凸レンズ構造部分へ光が入射する領域
１７ 凸レンズ構造部分から光が出射する領域
１８ 透明ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-projection screen that displays a large screen by arranging a plurality of screens.
[0002]
[Prior art]
There is a multi-screen as means for configuring a large-screen display. For example, a plurality of projection displays shown in FIG. 1 are stacked vertically and horizontally as shown in FIG. 2 to form a display having a large screen as a whole. The projection type display includes a projection device 3 in ahousing 1 of the display, and a front surface is ascreen 2. FIG. 2 is an example in which a 2 × 2 multi-screen is configured by stacking four projection displays of FIG.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a large screen can be easily configured by a multi-screen, but a problem is that a line 4 as shown in FIG. 2B can be seen in the screen. This is because light is not emitted from a portion corresponding to the thickness of thecasing 1 at the overlapped joint 4. FIG. 3 shows an enlarged portion 4 of the joint in FIG.Incident light 5 from the projection device 3 passes through thescreen 2 and exits asoutgoing light 6. However, since thecasing 1 is usually made of metal and does not transmit light, no light is emitted from this portion, so that the joint is visible on the screen. The part of is visible as a black line. Although the width of this black line is about several millimeters, it is a factor that degrades image quality for those who are not familiar with multi-screens.
[0004]
As a method for solving this problem, there is a method of providing aconvex lens structure 12 which is a transparent member convex outwardly at the joint as shown in FIG. 4 (from Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-173252 “Multi Projector”). According to this method, as seen from the front as shown in FIG. 4, some light is emitted from the joints, so that the appearance of the joints is alleviated.
[0005]
However, there are limitations on the convex lens structure. This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, since the light from the “region where light enters the convex lens structure” 13 has to go in both the light exit directions A and B (otherwise it becomes dark and the joints are clearly visible), theconvex lens structure 12 is asymmetrical in the vertical direction. It must be higher to some extent (height is about twice the thickness of the display housing 1). Such a high protrusion shape is easily scratched.
[0006]
Further, since the light output from theregion 13 covers the light outputs of both A and B in FIG. 5, this portion is considerably darker than the center portion of the screen. In order to prevent this, it is conceivable that only thearea 13 is brightened. However, since the current projector has already made a lot of efforts to brighten the screen, the improvement of the brightness in this area is at most. It is about 1.3 times. Therefore, thearea 13 may be enlarged. However, even if the lower side of theconvex lens structure 12 is left as it is in FIG. 5 and only the upper side is changed, the light emitted from B does not change, so the height needs to be increased. This makes the structure more vulnerable.
As described above, the convex lens structure has a little effect of improving the appearance of joints or is easily damaged.
[0007]
In addition to this, it has been devised to provide a transparentscreen mounting frame 15 as shown in FIG. 6 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-16444 “Screen structure of a multi-image device”). In this method, thescreen mounting frame 15 is curved and consequently acts as a lens, so that the joint becomes somewhat inconspicuous. However, in order to improve the appearance of the joint by causing a sufficient lens action, it is necessary to make the thickness C smaller than the thickness D as shown in FIG. 6, but this eliminates the function as a mounting frame ( Since theattachment frame 15 itself becomes thin, the strength as the attachment frame is insufficient.) Therefore, the effect of improving the appearance of joints is small while functioning as a mounting frame.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-projection type screen in which the multi-screen joints that are conspicuous as described above are made inconspicuous.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the present invention multi-projection screen, the screen blocks the screen on which an image is projected is attached to the front in the multi-projection screento form a large screen stacked in multiple stages,the screen block The parallel flat screen on which an image is projected and the center form a flat lens structure covering the central portion of the parallel flat screen, and the periphery covers the joint portion between the parallel flat screens and the peripheral portion of the parallel flat screen. A convex lens structure, and a lens-shaped transparent screen mounted on the light exit side of the parallel flat screen, and the convex lens structure forming the periphery of the lens-shaped transparent screen has a curved portion of the cross-sectional shape forming the center. Inclined in a circular or elliptical shape from the viewer side of the flat lens toward the joint, and the joint part Width so that narrows when viewed from the viewer, is characterized inthat emitted by refracting light emitted from the parallel plate screen.
[0010]
Further, preferred embodiments of the invention, the width curved portion of the cross-sectional shape of the convex lens structure in a screen according toclaim 1, wherein a circular shape, the circular radius ofcurvature, viewed from the light incident side of the joint portion It is characterized in that it isat least five times the size of.
[0011]
Further, in a preferred embodiment, the curved portion of the cross-sectional shape of the convex lens structure is an elliptical shape, wherein half of the major axis of the elliptical ellipse is a width viewed from the light incident side of the joint portion. It is characterized in that it isat least five times the size of.Here, the above-mentioned at least 5 times means 5 times or more.
[0012]
Out of the light 8 emitted from the lens, the light in the vicinity of the joint is refracted by the lens-shaped screen 7 and emitted as parallel light as it is emitted from the screen to the left as shown. On the other hand, the light emitted from the right portion is emitted straight from thescreen 2 without being influenced by thelenticular screen 7 because thelenticular screen 7 is flat in that portion. Thus, it can be seen from the figure that light apparently emitted from the joints by thehousing 1 is generated.
[0013]
Since the emitted light 8 is light received by a person watching the screen, the appearance of the joints for this viewer is that theactual joint width 10 becomes theapparent width 11 due to the effect of the lens-shaped screen 7. It looks like the joints are narrowed. How small it looks looks depends on the shape and size of the lens. According to the calculation, if the radius of curvature of the circular portion of the curved portion of thelenticular screen 7 is several times the actual joint width 10 (approximately 5 times or more), the apparentjoint width 11 is It becomes 1/3 or less of theactual width 10. Thus, since the joint becomes inconspicuous for the person who is watching the screen, the image quality can be reduced to a level at which the deterioration of the image quality due to the joint is not noticed.
[0014]
The shape of the lens in the present invention is shown in FIG. FIG. 8A shows a case where the curved portion is circular, and FIG. 8B shows a case where the curved portion is elliptic. In both cases, thereference numeral 14 indicates the center (focal point in the case of an ellipse), and the portion on the left side of the broken line constitutes a convex lens structure. FIG. 9 shows how light travels when the lens of the present invention is viewed from an oblique direction. Thus, it can be seen that there is almost no shadow.
[0015]
As can be seen from FIG. 7, when comparing theregion 16 where the light is incident on the convex lens structure portion and theregion 17 where the light is emitted from the convex lens structure portion, theregion 17 is wide only at the joint, which is larger than the above size. The ratio is 1.2 times or less. For this reason, the image displayed in thearea 16 is enlarged by 1.2 times and displayed in thearea 17, but if this level is reached, the influence is much less than the conspicuous joint. Further, if the image to be displayed in that portion is reduced in advance using digital signal processing (the degree of interpolation from 5 pixels to create 4 pixels is easy with the current technology), the influence can be reduced. In this case, the luminance can be corrected by increasing the signal level of the portion, but since the bright portion may be conspicuous when viewed from an oblique direction, the luminance correction is not necessarily required.
When the screen having the lens structure is used as described above, the joints of the screen generated in the multi-screen can be made inconspicuous.
[0016]
FIG. 10 shows Example 1 of the present invention. This is a lens structure in which both ends have an elliptical lens structure and the width of the screen (the arrow portion in FIG. 10) is equal to the width of thehousing 1 is placed on the screen of each projection device. Thelenticular screen 7 according to the present invention can be fixed to thescreen 2 with a transparent adhesive or a transparent screw. FIG. 10 shows a case where atransparent screw 18 is used. Further, as shown in FIG. 11, it is also possible to manufacture thescreen 7 by processing it on a transparent plate and fix the whole to thehousing 1 with screws or the like. This is shown as a specific example 2 in FIG.
[0017]
FIG. 12 shows a third specific example of the present invention. Since the same effect can be obtained even if the convex lens is used in the opposite direction, the surface on the viewer side can be made flat in this way. FIG. 13 shows a fourth embodiment obtained by processing thescreen 7 on the transparent plate as in FIG.
[0018]
Although the embodiments of the present invention have been described with some specific examples, the present invention is not limited to these, and it is obvious that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention. Let's go.
[0019]
【The invention's effect】
Multi-screen is a technology that is widely used to realize a large screen. According to the present invention, it is possible to realize a large screen display in which the screen joint is not conspicuous.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration example of a projection display.
2A is a side view of a configuration example of a multi-projection display, and FIG. 2B is a front view thereof.
FIG. 3 is an enlarged view of a joint portion in FIG. 2;
FIG. 4 is a conventional example for suppressing unnaturalness of a joint portion.
5 is an enlarged view of a part of FIG.
FIG. 6 is a conventional example in which a transparent screen frame is provided.
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are structural diagrams of two different lenses in the present invention, respectively.
FIG. 9 is a diagram showing an example when viewed from an oblique direction according to the present invention.
FIG. 10 is a specific example 1 of the present invention.
FIG. 11 is a second specific example of the present invention.
FIG. 12 is a third specific example of the present invention.
FIG. 13 is a fourth specific example of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OFSYMBOLS 1Case 2 Screen 3 Projection apparatus 4Joint part 5 Incident light fromprojection apparatus 6 Emission light fromscreen 7 Lenticular screen 8 Emission light from lens seen fromviewer 9 Exit from screen refracted bylens Irradiation 10 Actualjoint width 11 Apparentjoint width 12Convex lens structure 13 Area where light enters theconvex lens structure 14Center position 15 of the curved part of the convex lens structure Transparentscreen mounting frame 16Area 17 where light enters the convex lensstructure part Region 18 where light is emitted from the convex lens structure portion Transparent screw

Claims (3)

Translated fromJapanese

画像が投射されるスクリーンが前面に装着されるスクリーンブロックを多段に積み上げて大型の画面を形成するマルチ投射型スクリーンにおいて、
前記スクリーンブロックが、
画像が投射される平行平板スクリーンと、
中央が、前記平行平板スクリーンの中央部分を覆う平板レンズ構造を成し、周辺が、前記平行平板スクリーン間の目地部分及び平行平板スクリーンの周辺部分を覆う凸レンズ構造を成し、前記平行平板スクリーンの光出射側に装着したレンズ状透明スクリーンとを備え、
前記レンズ状透明スクリーンの周辺を成す凸レンズ構造は、その断面形状の曲線部が、前記中央を成す平板レンズの観視者側の箇所から目地へ向けて円形状または楕円形状に傾斜し、目地部分の幅が観視者から見て狭くなるように、平行平板スクリーンからの出射光を屈折させて出射することを特徴とするマルチ投射型スクリーン。Inthe multi-projection type screen that formsa large screen by stacking screen blocks on which the screen on which the image is projected is mounted on the front surfacein multiple stages,
The screen block is
A parallel flat screen on which an image is projected;
The center forms a flat lens structure that covers the central portion of the parallel flat screen, and the periphery forms a convex lens structure that covers the joint portion between the parallel flat screens and the peripheral portion of the parallel flat screen. With a lens-like transparent screen mounted on the light exit side,
The convex lens structure that forms the periphery of the lenticular transparent screen has a curved portion whose cross-sectional shape is inclined in a circular or elliptical shape from the viewer side of the flat lens that forms the center toward the joint, and the joint portion A multi-projection screen characterizedin that thelight emitted from the parallel flat screen is refracted and emitted so thatthe width of the screen becomes narrower as viewed from the viewer . 前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、
前記円形状の曲率半径が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするマルチ投射型スクリーン。The screen according to claim 1, wherein the curved portion of the cross-sectional shape of the convex lens structure is circular.
Multi-projection screen, characterized in that the circular radius of curvatureis atleast five times the size of a width as viewed from the light incident side of the joint portion. 前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が楕円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、
前記楕円形状の楕円の長径の半分が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするマルチ投射型スクリーン。The screen according to claim 1, wherein the curved portion of the cross-sectional shape of the convex lens structure is elliptical.
A multi-projection screen, wherein half of the major axis of the elliptical ellipse isat least five times the width of the joint viewed from the light incident side.

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