(57)【要約】【課題】プロジェクタの設置位置に左右されずにスクリーン上の映像を鑑賞することができる大画面表示装置を得ることを目的とする。【解決手段】スクリーン１の上面領域１ａ，１ｂに対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタ２，３をスクリーン１の前方上部に設置し、スクリーン１の下面領域１ｃ，１ｄに対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタ４，５をスクリーン１の前方下部に設置する。これにより、プロジェクタの設置位置に左右されずにスクリーン上の映像を鑑賞することができる大画面表示装置が得られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に取り付けられたスクリーンと、上記スクリーンの前方上部又は前方下部、あるいは、上記スクリーンの前方左部又は前方右部に設置され、そのスクリーンに対して鋭角に映像信号を投影するプロジェクタとを備えた大画面表示装置。
【請求項２】
壁面に取り付けられたスクリーンと、上記スクリーンの前方上部に設置され、そのスクリーンの上面領域に対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタと、上記スクリーンの前方下部に設置され、そのスクリーンの下面領域に対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタとを備えた大画面表示装置。
【請求項３】
上部プロジェクタに与える映像信号をピクセル単位で位置補正する上部用補正手段と、下部プロジェクタに与える映像信号をピクセル単位で位置補正する下部用補正手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の大画面表示装置。
【請求項４】
スクリーンの上面領域と下面領域の一部をオーバーラップさせる場合、上部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号と、下部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号とが一致するように、上部用補正手段及び下部用補正手段が映像信号を位置補正することを特徴とする請求項３記載の大画面表示装置。
【請求項５】
上部プロジェクタ及び下部プロジェクタをそれぞれ水平方向に複数個配置して、相互に隣り合う上面領域の一部と、相互に隣り合う下面領域の一部とをそれぞれオーバーラップさせる場合、隣同士の上部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号が一致するように、上部用補正手段が映像信号を位置補正し、隣同士の下部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号が一致するように、下部用補正手段が映像信号を位置補正することを特徴とする請求項４記載の大画面表示装置。
【請求項６】
上部用補正手段及び下部用補正手段は、オーバーラップ部分における映像信号の輝度を他の部分の輝度より減衰させることを特徴とする請求項４または請求項５記載の大画面表示装置。
【請求項７】
テーブルの上面に取り付けられたスクリーンと、上記スクリーンの上方左部に設置され、そのスクリーンの左面領域に対して鋭角に映像信号を投影する左部プロジェクタと、上記スクリーンの上方右部に設置され、そのスクリーンの右面領域に対して鋭角に映像信号を投影する右部プロジェクタとを備えた大画面表示装置。
【請求項８】
左部プロジェクタに与える映像信号をピクセル単位で位置補正する左部用補正手段と、右部プロジェクタに与える映像信号をピクセル単位で位置補正する右部用補正手段とを設けたことを特徴とする請求項７記載の大画面表示装置。
【請求項９】
スクリーンの左面領域と右面領域の一部をオーバーラップさせる場合、左部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号と、右部プロジェクタがオーバーラップ部分に投影する映像信号とが一致するように、左部用補正手段及び右部用補正手段が映像信号を位置補正することを特徴とする請求項８記載の大画面表示装置。
【請求項１０】
左部用補正手段及び右部用補正手段は、オーバーラップ部分における映像信号の輝度を他の部分の輝度より減衰させることを特徴とする請求項９記載の大画面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プロジェクタを用いて映像を表示する大画面表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の大画面表示装置は、スクリーンの前方にプロジェクタを設置し、そのプロジェクタがスクリーンに対して略直角に映像信号を投影する（以下の特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１７８２４４号公報（段落番号［００１４］から［００４７］、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の大画面表示装置は以上のように構成されているので、スクリーンに対して略直角に映像信号を投影するプロジェクタをスクリーンの前方に設置すれば、そのスクリーンに映像を表示することができる。しかし、スクリーンの前方にプロジェクタを設置すると、そのスクリーンとプロジェクタの間に人間が入り込むことができないため、そのスクリーン上の映像を鑑賞する際にプロジェクタが邪魔になることがあるなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、プロジェクタの設置位置に左右されずにスクリーン上の映像を鑑賞することができる大画面表示装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る大画面表示装置は、スクリーンの上面領域に対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタをスクリーンの前方上部に設置し、スクリーンの下面領域に対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタをスクリーンの前方下部に設置するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による大画面表示装置を示す斜視図であり、図２はこの発明の実施の形態１による大画面表示装置を示す構成図である。
図において、壁面にはスクリーン１が取り付けられており、スクリーン１の前方上部には、そのスクリーン１の上面領域１ａに対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタ２が設置されている。また、スクリーン１の前方上部には、そのスクリーン１の上面領域１ｂに対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタ３が設置されている。
さらに、スクリーン１の前方下部には、そのスクリーン１の下面領域１ｃに対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタ４が設置されている。また、スクリーン１の前方下部には、そのスクリーン１の下面領域１ｄに対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタ５が設置されている。
【０００８】
ここで、１ｅは上面領域１ａと下面領域１ｃが重複しているオーバーラップ部分、１ｆは上面領域１ｂと下面領域１ｄが重複しているオーバーラップ部分、１ｇは上面領域１ａと上面領域１ｂが重複しているオーバーラップ部分、１ｈは下面領域１ｃと下面領域１ｄが重複しているオーバーラップ部分である。
なお、この実施の形態１では、プロジェクタをスクリーン１の前方上部又は前方下部に設置するものについて示しているが、これに限るものではなく、例えば、プロジェクタをスクリーン１の前方左部又は前方右部に設置するようにしてもよい。
【０００９】
輝度補正回路１１は映像信号Ａ（上面領域１ａ，オーバーラップ部分１ｅ，１ｇの映像を含む）におけるオーバーラップ部分１ｅ，１ｇの輝度が上面領域１ａの輝度より低くなるように、その映像信号Ａの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路１２は輝度補正回路１１による輝度補正後の映像信号Ａをピクセル単位で位置補正する。
輝度補正回路１３は映像信号Ｂ（上面領域１ｂ，オーバーラップ部分１ｆ，１ｇの映像を含む）におけるオーバーラップ部分１ｆ，１ｇの輝度が上面領域１ｂの輝度より低くなるように、その映像信号Ｂの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路１４は輝度補正回路１３による輝度補正後の映像信号Ｂをピクセル単位で位置補正する。
なお、輝度補正回路１１，１３及び位置補正回路１２，１４から上部用補正手段が構成されている。
【００１０】
輝度補正回路１５は映像信号Ｃ（下面領域１ｃ，オーバーラップ部分１ｅ，１ｈの映像を含む）におけるオーバーラップ部分１ｅ，１ｈの輝度が下面領域１ｃの輝度より低くなるように、その映像信号Ｃの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路１６は輝度補正回路１５による輝度補正後の映像信号Ｃをピクセル単位で位置補正する。
輝度補正回路１７は映像信号Ｄ（下面領域１ｄ，オーバーラップ部分１ｆ，１ｈの映像を含む）におけるオーバーラップ部分１ｆ，１ｈの輝度が下面領域１ｄの輝度より低くなるように、その映像信号Ｄの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路１８は輝度補正回路１７による輝度補正後の映像信号Ｄをピクセル単位で位置補正する。
なお、輝度補正回路１５，１７及び位置補正回路１６，１８から下部用補正手段が構成されている。
【００１１】
図３は上部プロジェクタ２，３及び下部プロジェクタ４，５の内部構成を示す構成図であり、図において、発光体２１は映像信号に応じて照明光を発光する。放物面リフレクタ２２は発光体２１から発光された照明光が略平行光になるように、その照明光を反射する。集光レンズ２３は放物面リフレクタ２２により反射された略平行光の照明光をマイクロミラーデバイス２４に集光する。マイクロミラーデバイス２４は集光レンズ２３により集光された光を反射面で空間的に強度変調し、その強度変調光を屈折光学レンズ２５に与える。
屈折光学レンズ２５は樽型歪曲収差を有し、凸面鏡２６は糸巻型歪曲収差を有し、屈折光学レンズ２５及び凸面鏡２６から投影光学系を構成している。
【００１２】
次に動作について説明する。
スクリーン１の前方にプロジェクタを設置すると、上述したように、そのスクリーン上の映像を鑑賞する際にプロジェクタが邪魔になることがあるので、この実施の形態１では、スクリーン１の前方上部と前方下部にプロジェクタを設置するようにしている（図１を参照）。
このように、上部プロジェクタ２，３をスクリーン１の前方上部に設置し、下部プロジェクタ４，５をスクリーン１の前方下部に設置する場合、上部プロジェクタ２，３及び下部プロジェクタ４，５がスクリーン１に対して鋭角に映像信号を投影する必要がある。
なお、一般的なプロジェクタがスクリーン１に対して鋭角に映像信号を投影すると、スクリーン上の映像が間延びするなどの影響を受けるが、図３のようなプロジェクタを設置すれば、スクリーン上の映像が間延びせず、正常に表示することができる。図３のプロジェクタの詳細は特開２００２−２０７１６８号公報に開示されている。
【００１３】
スクリーン上に大画面を形成する場合、図１や図２に示すように、複数のプロジェクタを設置し、複数のプロジェクタが担当領域の映像を投影するが、映像信号に対して特別な処理を施さなければ、各担当領域の境界部分に帯状の目地が発生する。
この実施の形態１では、境界部分における帯状の目地の発生を次のようにして回避している。
【００１４】
例えば、上部プロジェクタ２の映像と、上部プロジェクタ３の映像に着目すると、図４に示すように、上部プロジェクタ２，３の双方がオーバーラップ部分１ｇを重複して投影することになる。
したがって、映像信号Ａにおけるオーバーラップ部分１ｇの映像と、映像信号Ｂにおけるオーバーラップ部分１ｇの映像とが一致しないと、オーバーラップ部分１ｇの映像が乱れて、全体として正しい映像を表示することができなくなる。
そこで、位置補正回路１２が映像信号Ａをピクセル単位で位置補正し、位置補正回路１４が映像信号Ｂをピクセル単位で位置補正することにより、上部プロジェクタ２，３から投影される映像の歪を解消して綺麗な長方形に整えるとともに（図５を参照）、例えば、オーバーラップ部分１ｇの映像の割合が上面領域１ａ，１ｂの映像の１０％になるように、その映像信号Ａ，Ｂから必要な信号を切り出して上部プロジェクタ２，３に出力する。
【００１５】
このように、映像信号Ａ，Ｂに対して位置補正を実施すれば、映像信号Ａにおけるオーバーラップ部分１ｇの映像と、映像信号Ｂにおけるオーバーラップ部分１ｇの映像を一致させることができるが、オーバーラップ部分１ｇでは、映像信号が２重に投影される分、上面領域１ａ，１ｂと比べて輝度が明るくなり、全体として不自然な映像になる。
そこで、この実施の形態１では、位置補正回路１２の前段に設置されている輝度補正回路１１が図４に示すように、映像信号Ａにおけるオーバーラップ部分１ｇの輝度が上面領域１ａの輝度より低くなるように、その映像信号Ａの輝度をピクセル単位で補正する。また、位置補正回路１４の前段に設置されている輝度補正回路１３が図４に示すように、映像信号Ｂにおけるオーバーラップ部分１ｇの輝度が上面領域１ｂの輝度より低くなるように、その映像信号Ｂの輝度をピクセル単位で補正する。
【００１６】
これにより、オーバーラップ部分１ｇの輝度を上面領域１ａ，１ｂの輝度と同じにすることができる。即ち、図４に示すように、映像信号Ａ，Ｂにおけるオーバーラップ部分１ｇの中間点の輝度を２分の１に減衰させれば、オーバーラップ部分１ｇの輝度を上面領域１ａ，１ｂの輝度と同じにすることができる。
ここでは、映像信号Ａ，Ｂにおけるオーバーラップ部分１ｇの補正について示したが、他のオーバーラップ部分１ｈ，１ｅ，１ｆについても同様にして、映像信号の補正を実施する。
【００１７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、スクリーン１の上面領域１ａ，１ｂに対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタ２，３をスクリーン１の前方上部に設置し、スクリーン１の下面領域１ｃ，１ｄに対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタ４，５をスクリーン１の前方下部に設置するように構成したので、プロジェクタの設置位置に左右されずにスクリーン上の映像を鑑賞することができる大画面表示装置が得られる効果がある。
【００１８】
この実施の形態１では、位置補正回路１２，１４，１６，１８の前段に輝度補正回路１１，１３，１５，１７を設置するものについて示したが、これに限るものではなく、位置補正回路１２，１４，１６，１８の後段に輝度補正回路１１，１３，１５，１７を設置するようにしてもよい。
【００１９】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による大画面表示装置を示す斜視図であり、図７はこの発明の実施の形態２による大画面表示装置を示す構成図である。
図において、テーブルの上面にはスクリーン３１が取り付けられており、スクリーン１の上方左部には、そのスクリーン３１の左面領域３１ａに対して鋭角に映像信号を投影する左部プロジェクタ３２が設置されている。
スクリーン１の上方右部には、そのスクリーン３１の右面領域３１ｂに対して鋭角に映像信号を投影する右部プロジェクタ３３が設置されている。
ここで、３１ｃは左面領域３１ａと右面領域３１ｂが重複しているオーバーラップ部分である。
【００２０】
輝度補正回路４１は映像信号Ａ（左面領域３１ａ，オーバーラップ部分３１ｃの映像を含む）におけるオーバーラップ部分３１ｃの輝度が左面領域３１ａの輝度より低くなるように、その映像信号Ａの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路４２は輝度補正回路４１による輝度補正後の映像信号Ａをピクセル単位で位置補正する。
なお、輝度補正回路４１及び位置補正回路４２から左部用補正手段が構成されている。
輝度補正回路４３は映像信号Ｂ（右面領域３１ｂ，オーバーラップ部分３１ｃの映像を含む）におけるオーバーラップ部分３１ｃの輝度が右面領域３１ｂの輝度より低くなるように、その映像信号Ｂの輝度をピクセル単位で補正する。位置補正回路４４は輝度補正回路４３による輝度補正後の映像信号Ｂをピクセル単位で位置補正する。
なお、輝度補正回路４３及び位置補正回路４４から右部用補正手段が構成されている。
【００２１】
上記実施の形態１では、スクリーン１を縦置きにして、プロジェクタをスクリーン１の前方上部又は前方下部に設置するものについて示したが、図６に示すように、スクリーン１を横置きにして、プロジェクタをスクリーン１の上方左部又は上方右部に設置するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
なお、輝度補正回路４１，４３及び位置補正回路４２，４４における映像信号の補正原理は、上記実施の形態１における輝度補正回路及び位置補正回路の補正原理と同様であるため説明を省略する。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、スクリーンの上面領域に対して鋭角に映像信号を投影する上部プロジェクタをスクリーンの前方上部に設置し、スクリーンの下面領域に対して鋭角に映像信号を投影する下部プロジェクタをスクリーンの前方下部に設置するように構成したので、プロジェクタの設置位置に左右されずにスクリーン上の映像を鑑賞することができる大画面表示装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による大画面表示装置を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１による大画面表示装置を示す構成図である。
【図３】上部プロジェクタ及び下部プロジェクタの内部構成を示す構成図である。
【図４】映像信号の輝度補正や位置補正を示す説明図である。
【図５】映像信号の位置補正を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による大画面表示装置を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態２による大画面表示装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  スクリーン、１ａ，１ｂ  上面領域、１ｃ，１ｄ  下面領域、１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ  オーバーラップ部分、２，３  上部プロジェクタ、４，５  下部プロジェクタ、１１，１３  輝度補正回路（上部用補正手段）、１２，１４  位置補正回路（上部用補正手段）、１５，１７  輝度補正回路（下部用補正手段）、１６，１８  位置補正回路（下部用補正手段）、２１  発光体、２２  放物面リフレクタ、２３  集光レンズ、２４  マイクロミラーデバイス、２５  屈折光学レンズ、２６  凸面鏡、３１  スクリーン、３１ａ  左面領域、３１ｂ  右面領域、３１ｃ  オーバーラップ部分、３２  左部プロジェクタ、３３  右部プロジェクタ、４１  輝度補正回路（左部用補正手段）、４２  位置補正回路（左部用補正手段）、４３  輝度補正回路（右部用補正手段）、４４  位置補正回路（右部用補正手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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