【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクタ装置に関
し、輝度ムラの低減およびスクリーンの継目部における
映影像情報の欠落を克服する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector device, and more particularly to a device for reducing luminance unevenness and overcoming a lack of projection image information at a seam portion of a screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】背面投写形プロジェクタ装置におけるス
クリーン構造は、複数の同心円上に鋸歯形状の断面をも
つフレネルレンズおよび拡散板で成っていることは周知
の技術である。ＮＨＫテレビ技術教科書（上）｛日本放
送出版協会 平成元年４月１０日 第１版発行｝に記載
されている。2. Description of the Related Art It is well known that a screen structure in a rear projection type projector device is composed of a plurality of concentric circles having Fresnel lenses having a sawtooth-shaped cross section and a diffusion plate. It is described in the NHK TV technical textbook (above) {Japan Broadcast Publishing Association, April 10, 1989, first edition issued}.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
スクリーン構造では、フレネルレンズは主に圧縮成形に
よるものであり製作上サイズ的限界が低く、１つのスク
リーンサイズは７０インチ程度が限界である。７０イン
チを超える画面サイズでは、複数枚のスクリーン接合
し、各スクリーン毎に投写ユニットを備えるマルチ画面
化が一般的である。この様な構成の場合、隣接するスク
リーンに隣の投写ユニットの不要光が入り込むため、ス
クリーン継目部に垂直および水平方向の遮光板が必要と
なり、遮光板の影等によるスクリーン継目部における映
像情報の欠落の問題があった。尚、フレネルレンズを用
いない場合では集光能力がないため、スクリーンに同じ
光量が入射されても映像が暗いという欠点がある。In the screen structure of the above-mentioned prior art, the Fresnel lens is mainly formed by compression molding and has a small size limit in manufacturing, and one screen size has a limit of about 70 inches. For screen sizes exceeding 70 inches, it is common to join multiple screens and provide a multi-screen with a projection unit for each screen. In such a configuration, since unnecessary light from the adjacent projection unit enters the adjacent screens, vertical and horizontal light-shielding plates are required at the screen joints. There was a missing issue. If the Fresnel lens is not used, it does not have a light-collecting ability, so that there is a drawback that the image is dark even if the same amount of light enters the screen.
【０００４】また、単一のプロジェクタ装置による映像
は画面（スクリーン）中央付近が明るく、周辺（特に、
コーナ部）になると暗くなるため、マルチ画面化での大
画面は、輝度のムラが目立つ（例として、４面のマルチ
画面では画面中央部が暗くなる）という問題があった。In addition, the image from a single projector device is bright near the center of the screen and
Since it becomes darker at the corners), there is a problem that the unevenness of the brightness is noticeable on the large screen in the multi-screen (for example, the central part of the screen becomes dark on the four-screen multi-screen).
【０００５】本発明の目的は上記問題点を解決する手段
を提供することにある。An object of the present invention is to provide means for solving the above problems.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、フレネルレ
ンズに代わって、製作上サイズ的限界の高い押出し成形
が可能なシリンドリカルレンズを採用し、２組のシリン
ドリカルレンズの円形方向軸を各々直交させて用いる構
成とすることで達成できる。The above object is to replace the Fresnel lens by adopting a cylindrical lens which can be extruded and has a high size limit in manufacturing, and the circular axes of the two sets of cylindrical lenses are made orthogonal to each other. This can be achieved by adopting a configuration to be used.
【０００７】[0007]
【作用】レンズ効果をもつ断面形状を円周上に設けたフ
レネルレンズに対し、レンズ効果をもつ断面形状を直線
上に設けたシリンドリカルレンズは、圧縮成形に比べ製
作上サイズ的限界の高い押出し成形が可能であり、１つ
の大きなレンズを製作できる。[Function] In contrast to a Fresnel lens having a cross section having a lens effect on the circumference, a cylindrical lens having a cross section having a lens effect on a straight line is extruded, which has a higher size limit in manufacturing than compression molding. It is possible to make one large lens.
【０００８】シリンドリカルレンズを或る基準面に対
し、シリンドリカルレンズの円形方向軸を平行に置くこ
とで光線を垂直方向へ屈折させることができる。また、
シリンドリカルレンズの円形方向軸を垂直に置くことで
光線を平行方向へ屈折させることができる。よって、シ
リンドリカルレンズ２組の円形方向軸を各々直交して配
置することで光線を垂直および水平方向へ屈折させるこ
とができ、集光能力をもたすことができる。By arranging the cylindrical lens in parallel with the circular axis of the cylindrical lens with respect to a certain reference plane, light rays can be refracted in the vertical direction. Also,
By laying the circular axis of the cylindrical lens vertically, it is possible to refract light rays in the parallel direction. Therefore, by arranging the two sets of cylindrical lenses so that the axes in the circular direction are orthogonal to each other, the light beam can be refracted in the vertical and horizontal directions, and the condensing ability can be provided.
【０００９】以上により、マルチ画面化せず大画面にで
きるので、遮光板等を設ける必要がなくなり、単一の
（大型）プロジェクタ装置の形態となる。また、フレネ
ルレンズを用いたスクリーン構造に対し、映像が暗くな
るという欠点もない。As described above, since a large screen can be obtained without forming a multi-screen, it is not necessary to provide a light shielding plate or the like, and a single (large) projector device is formed. In addition, there is no drawback that the image becomes dark as compared with the screen structure using the Fresnel lens.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明を図に従って説明する。The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１〜図４により本発明の第１実施例を説
明する。図１はプロジェクタ装置のスクリーン構造の斜
視図であり、図２〜図４はスクリーン構造の一部の動作
図である。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a screen structure of a projector device, and FIGS. 2 to 4 are partial operation diagrams of the screen structure.
【００１２】各々の図において、１は第１のシリンドリ
カルレンズ、２は第２のシリンドリカルレンズ、３は拡
散板、４は入射光線、５は第１のシリンドリカルレンズ
による屈折光線、６は第２のシリンドリカルレンズによ
る屈折光線、７は第１および第２のシリンドリカルレン
ズによる屈折光線を示す。In each drawing, 1 is a first cylindrical lens, 2 is a second cylindrical lens, 3 is a diffusion plate, 4 is an incident light beam, 5 is a refracted light beam by the first cylindrical lens, and 6 is a second light beam. Refraction light rays by the cylindrical lens, and reference numeral 7 indicates refraction light rays by the first and second cylindrical lenses.
【００１３】図１により第１実施例のスクリーン構造の
構成を説明する。入射光線４側から第１のシリンドリカ
ルレンズ１、第２のシリンドリカルレンズ２、拡散板３
の順に配置され、また第１のシリンドリカルレンズ１と
第２のシリンドリカルレンズ２の円形方向軸が直交して
配置されている。The structure of the screen structure of the first embodiment will be described with reference to FIG. From the incident light ray 4 side, the first cylindrical lens 1, the second cylindrical lens 2, the diffusion plate 3
And the circular axes of the first cylindrical lens 1 and the second cylindrical lens 2 are orthogonal to each other.
【００１４】入射光線４が第１のシリンドリカルレンズ
１に入射し、第１のシリンドリカルレンズ１により屈折
させられた屈折光が第２のシリンドリカルレンズ２に入
射し、更に第２のシリンドリカルレンズ２により屈折さ
せられた屈折光が拡散板３に入射し、光線は拡散板３に
より拡散射出され、広い範囲から映像を観視できる様に
なっている。The incident light ray 4 is incident on the first cylindrical lens 1, the refracted light refracted by the first cylindrical lens 1 is incident on the second cylindrical lens 2, and further refracted by the second cylindrical lens 2. The refracted light thus made incident on the diffusing plate 3, and the light beam is diffused and emitted by the diffusing plate 3 so that an image can be viewed from a wide range.
【００１５】拡散板３は、入射面および出射面に細かい
かまぼこ状のレンズを有し、材料には拡散剤が練り込ま
れている。また、出射面側には外光による反射を低減さ
せるため、ブラックストライプが設けられている。The diffusing plate 3 has fine, semi-cylindrical lenses on its entrance and exit surfaces, and a diffusing agent is kneaded into the material. Further, a black stripe is provided on the emission surface side in order to reduce reflection due to external light.
【００１６】図２〜図４でシリンドリカルレンズの動作
を説明する。シリンドリカルレンズとは、連続曲面状の
断面が一直線上に設けられたレンズである。The operation of the cylindrical lens will be described with reference to FIGS. A cylindrical lens is a lens in which a continuous curved cross section is provided on a straight line.
【００１７】図２は第１のシリンドリカルレンズ１の動
作を示すものであり、或る基準面に対し、円形方向軸が
平行に置かれた第１のシリンドリカルレンズ１は屈折の
法則により入射光線４を垂直方向へ屈折させ、屈折光線
５を射出する。FIG. 2 shows the operation of the first cylindrical lens 1, in which the first cylindrical lens 1 whose circular direction axis is parallel to a certain reference plane has an incident ray 4 according to the law of refraction. Is refracted in the vertical direction, and a refracted ray 5 is emitted.
【００１８】図３は第２のシリンドリカルレンズ２の動
作を示すものであり、或る基準面に対し、円形方向軸が
垂直に置かれた第２のシリンドリカルレンズ２は同様に
屈折の法則により入射光線４を水平方向へ屈折させ、屈
折光線６を射出する。FIG. 3 shows the operation of the second cylindrical lens 2. The second cylindrical lens 2 whose circular direction axis is perpendicular to a certain reference plane is similarly incident by the law of refraction. The ray 4 is refracted in the horizontal direction and the refracted ray 6 is emitted.
【００１９】図４は図２および図３を合成したものであ
り、第１のシリンドリカルレンズ１と第２のシリンドリ
カルレンズ２の円形方向軸を各々直交して配したもので
ある。FIG. 4 is a combination of FIGS. 2 and 3, in which the circular axes of the first cylindrical lens 1 and the second cylindrical lens 2 are arranged orthogonal to each other.
【００２０】この様に配すことで入射光線４を垂直およ
び水平方向に屈折させ、屈折光線７を射出し、レンズ曲
面形状により集光させることが可能でフレネルレンズと
同等の動作をすることになる。With this arrangement, the incident light beam 4 can be refracted in the vertical and horizontal directions, the refracted light beam 7 can be emitted, and can be condensed by the curved surface of the lens, and the same operation as a Fresnel lens can be performed. Become.
【００２１】この際、第１のシリンドリカルレンズ１お
よび第２のシリンドリカルレンズ２の配置が逆転しても
支障はない。At this time, there is no problem even if the positions of the first cylindrical lens 1 and the second cylindrical lens 2 are reversed.
【００２２】図５で第２の実施例を説明する。図中８は
第１のシリンドリカルシート、９は第２のシリンドリカ
ルシートを示す。A second embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, 8 indicates a first cylindrical sheet, and 9 indicates a second cylindrical sheet.
【００２３】シリンドリカルシートは断面形状が連続曲
面で構成される前記シリンドリカルレンズと略等しい光
学特性を有し、鋸歯状断面のシート状レンズである。The cylindrical sheet is a sheet-like lens having a sawtooth cross-section, which has substantially the same optical characteristics as the cylindrical lens whose cross-sectional shape is a continuous curved surface.
【００２４】シリンドリカルシートはフレネルレンズの
様に鋸歯状断面を有するが、複数の同心円上に鋸歯状断
面をもつフレネルレンズに対し、複数の直線上に鋸歯状
断面をもっている。シリンドリカルシートは、断面形状
が連続曲面のシリンドリカルレンズに比べ、レンズ厚を
大きく抑えることができる。The cylindrical sheet has a sawtooth cross section like a Fresnel lens, but has a sawtooth cross section on a plurality of straight lines with respect to a Fresnel lens having a sawtooth cross section on a plurality of concentric circles. The cylindrical sheet can greatly reduce the lens thickness as compared with a cylindrical lens having a continuous curved surface in cross section.
【００２５】シリンドリカルシートの筋は、シリンドリ
カルレンズの円形方向軸に相当するものであり、第１の
シリンドリカルシート８と第２のシリンドリカルシート
９の筋方向を直交して配すことで、第１の実施例と同等
の動作をすることになる。The streaks of the cylindrical sheet correspond to the circular axis of the cylindrical lens. By arranging the streaks of the first cylindrical sheet 8 and the second cylindrical sheet 9 at right angles, The operation is the same as that of the embodiment.
【００２６】第１の実施例および第２の実施例で述べた
シリンドリカルレンズおよびシリンドリカルシートはレ
ンズ効果をもつ断面形状が一直線上に設けられているの
で、製作上サイズ的限界の高い押出し成形が可能であ
る。Since the cylindrical lens and the cylindrical sheet described in the first and second embodiments are provided with a cross-sectional shape having a lens effect on a straight line, extrusion molding with a high size limit in manufacturing is possible. Is.
【００２７】図６で第３の実施例を説明する。図中１０
はシリンドリカルシートのハーフピース、１１は接合部
材である。A third embodiment will be described with reference to FIG. 10 in the figure
Is a half piece of a cylindrical sheet, and 11 is a joining member.
【００２８】シリンドリカルシートのハーフピース１０
は図５に示すようなシリンドリカルシートを筋方向と平
行に２等分割したものである。各々のシリンドリカルシ
ートのハーフピース１０は同一の型で製作できるもので
ある。Cylindrical sheet half piece 10
Shows a cylindrical sheet as shown in FIG. 5 divided into two equal parts parallel to the muscle direction. The half pieces 10 of each cylindrical sheet can be manufactured by the same mold.
【００２９】各々のシリンドリカルシートのハーフピー
ス１０をシリンドリカルシートのハーフピース１０と屈
折率の略等しい物質である接合部材１１により接合する
ことで、より大きなシリンドリカルシートが得られる。
この手法を逆に利用して、型を小型にすることもでき
る。実施例をシリンドリカルシートとしたが、シリンド
リカルレンズの場合も円形方向軸と平行に２等分割する
ことで同様である。A larger cylindrical sheet can be obtained by joining the respective half-pieces 10 of the cylindrical sheet with the joining member 11 which is a substance having a refractive index substantially equal to that of the half-piece 10 of the cylindrical sheet.
The mold can be made smaller by using this technique in reverse. Although a cylindrical sheet is used in the embodiment, the same applies to a cylindrical lens by dividing it into two equal parts parallel to the circular axis.
【００３０】次に、図７および図８により、従来のスク
リーン構造および本発明のスクリーン構造におけるプロ
ジェクタ装置の構成を説明する。Next, referring to FIGS. 7 and 8, the structure of the projector device having the conventional screen structure and the screen structure of the present invention will be described.
【００３１】図７は従来のマルチ画面化によるプロジェ
クタ装置の概略構成図を示すものであり、図８は本発明
のスクリーン構造を用いた場合のプロジェクタ装置の概
略構成図を示す。図中８は第１のシリンドリカルレン
ズ、９は第２のシリンドリカルレンズ、１２はフレネル
レンズ、１３は垂直方向遮光板、１４は水平方向遮光
板、１５は投写ユニット、１６はスクリーン継目部であ
る。各々の図において拡散板は省略してある。FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a conventional projector device using multiple screens, and FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of a projector device using the screen structure of the present invention. In the figure, 8 is a first cylindrical lens, 9 is a second cylindrical lens, 12 is a Fresnel lens, 13 is a vertical light-shielding plate, 14 is a horizontal light-shielding plate, 15 is a projection unit, and 16 is a screen joint. The diffusion plate is omitted in each figure.
【００３２】従来のマルチ画面化によるプロジェクタ装
置は各フレネルシート１２毎に投写ユニット１５を配備
し、スクリーン継目部１６に垂直方向遮光板１３、水平
方向遮光板１４を設けてある。図７より明らかなよう
に、各画面にｎ分割（図は４分割）の映像を写し、全体
で１つの映像としている。In the conventional multi-screen projector device, a projection unit 15 is provided for each Fresnel sheet 12, and a vertical light-shielding plate 13 and a horizontal light-shielding plate 14 are provided on a screen joint portion 16. As is clear from FIG. 7, images of n divisions (four divisions in the figure) are shown on each screen, and one image is displayed as a whole.
【００３３】本発明のスクリーン構造を用いた場合のプ
ロジェクタ装置は図８より明らかなように１つの大きな
スクリーンで構成されており、投写ユニット１５の映像
を投写拡大する単一の（大型）プロジェクタ装置の形態
となっているため、遮光板の必要性がなくなる。尚、画
面数と同じだけの投写ユニットを備えるマルチ画面化に
よるプロジェクタ装置に対し、１台の投写ユニットだけ
では面積当りの光量が小さく映像が暗くなることに関し
ては、図８に示すように複数台の投写ユニット１５を備
えることで対処できる。The projector device using the screen structure of the present invention is composed of one large screen as is apparent from FIG. 8, and is a single (large) projector device for projecting and enlarging the image of the projection unit 15. Therefore, the need for the light shielding plate is eliminated. It should be noted that, with respect to a projector device having a multi-screen that includes the same number of projection units as the number of screens, the amount of light per area is small and the image becomes dark with only one projection unit. This can be dealt with by providing the projection unit 15 of.
【００３４】[0034]
１．以上のように本発明の実施例によれば、従来技術に
おけるスクリーン構造のフレネルレンズ部分を直交する
２組のシリンドリカルレンズに置換することで、従来技
術におけるスクリーン構造と同等の特性が得られる。シ
リンドリカルレンズは製作上サイズ的限界の高い押出し
成形が可能なため、マルチ画面化せず大型スクリーンが
できる。従って、遮光板等を設ける必要がないので、ス
クリーン継目部における映像情報欠落を克服できる効果
がある。1. As described above, according to the embodiments of the present invention, by replacing the Fresnel lens portion of the screen structure in the related art with two sets of orthogonal cylindrical lenses, the same characteristics as the screen structure in the related art can be obtained. Since the cylindrical lens can be extruded, which has a high size limit in manufacturing, a large screen can be formed without forming a multi-screen. Therefore, since it is not necessary to provide a light shielding plate or the like, it is possible to overcome the lack of image information in the screen joint portion.
【００３５】２．以上のように本発明の実施例によれ
ば、単一の（大型）プロジェクタ装置の形態にできるの
で、画面中央部が暗くなるといった輝度のムラを無くす
効果がある。2. As described above, according to the embodiment of the present invention, since a single (large) projector device can be formed, there is an effect of eliminating unevenness in brightness such that the central portion of the screen becomes dark.
【図１】本発明の第一実施例に係るプロジェクタ装置の
スクリーン構造の斜視図を示す。FIG. 1 shows a perspective view of a screen structure of a projector device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のスクリーン構造の一部の動作図を示す。FIG. 2 shows an operational diagram of a portion of the screen structure of FIG.
【図３】図１のスクリーン構造の一部の動作図を示す。FIG. 3 shows an operational diagram of a portion of the screen structure of FIG.
【図４】図１のスクリーン構造の一部の動作図を示す。FIG. 4 shows an operational diagram of a portion of the screen structure of FIG.
【図５】本発明の第二実施例に係るプロジェクタ装置の
スクリーン構造の一部斜視図を示す。FIG. 5 is a partial perspective view of the screen structure of the projector device according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第三実施例に係るプロジェクタ装置の
スクリーン構造の一部斜視図を示す。FIG. 6 is a partial perspective view of a screen structure of a projector device according to a third embodiment of the invention.
【図７】従来のマルチ画面化によるプロジェクタ装置の
概略構成図を示す。FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a conventional projector device using multiple screens.
【図８】本発明のスクリーン構造を用いた場合のプロジ
ェクタ装置の概略構成図を示す。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a projector device when the screen structure of the present invention is used.
１…第１のシリンドリカルレンズ、２…第２のシリンド
リカルレンズ、３…拡散板、４…入射光線、５…第１の
シリンドリカルレンズによる屈折光線、６…第２のシリ
ンドリカルレンズによる屈折光線、７…第１および第２
のシリンドリカルレンズによる屈折光線、８…第１のシ
リンドリカルシート、９…第２のシリンドリカルシー
ト、１０…シリンドリカルシートのハーフピース、１１
…接合部材、１２…フレネルレンズ、１３…垂直方向遮
光板、１４…水平方向遮光板、１５…投写ユニットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st cylindrical lens, 2 ... 2nd cylindrical lens, 3 ... Diffusion plate, 4 ... Incident light beam, 5 ... Refraction light beam by the 1st cylindrical lens, 6 ... Refraction light beam by the 2nd cylindrical lens, 7 ... First and second
Refracted light by the cylindrical lens of 8 ... First cylindrical sheet, 9 ... Second cylindrical sheet, 10 ... Half-piece of cylindrical sheet, 11
... Joining member, 12 ... Fresnel lens, 13 ... Vertical light shield, 14 ... Horizontal light shield, 15 ... Projection unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 行徳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所ＡＶ機器事業部内 (72)発明者 中島 秋男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 金子 敦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukinori Kawamura 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Stock company, AV equipment division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Akio Nakajima 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Inside Hitachi Image Information System (72) Inventor Atsushi Kaneko 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock Company Hitachi Image Information System
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