(57)【要約】【課題】低照度のプロジェクターを用いて、極力高照度の投影を可能にする投影方法およびその装置を提供することを課題とする。【解決手段】複数のプロジェクター２と、単一の被投影体（Ｓ）とを用い、前記複数のプロジェクターから投射する映像を重畳させて、前記単一の被投影体上に投影することを特徴とする。【選択図】図４
2016136206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロジェクターと、単一の被投影体とを用い、前記複数のプロジェクターから投射する映像を重畳させて、前記単一の被投影体上に投影することを特徴とする投影方法。
【請求項２】
前記複数のプロジェクターのそれぞれから投射する映像が、同一の映像であることを特徴とする請求項１に記載の投影方法。
【請求項３】
複数のプロジェクターと、これらの各プロジェクターに装着され、これらのプロジェクターから投射される映像を、前記プロジェクターから離間した位置へ伝送する複数の映像伝送手段とを備え、これらの各映像伝送手段が、前記プロジェクターから拡大しつつ投射される映像を、所定断面の光束とした非拡大映像に変換する映像変換器と、この映像変換器に接続されて、この映像変換器において変換された前記非拡大映像を、外部の光から遮蔽した状態で伝送する映像ガイド管と、この映像ガイド管の終端部に装着されて、この映像ガイド管の終端部に伝送された前記非拡大映像を拡大しつつ投射する投影器とによって構成され、かつ、前記複数の投影器が、それぞれの投影器が投射する映像を、同一の被投影体上に重畳させて投影するようになされていることを特徴とする投影装置。
【請求項４】
前記複数のプロジェクターが同一の映像を投射するようになされていることを特徴とする請求項３に記載の投影装置。
【請求項５】
前記映像ガイド管が前記建築物の外壁を貫通して配置され、この前記映像ガイド管の屋内側の端部に前記プロジェクターが接続され、かつ、前記映像ガイド管の屋外側の端部に前記投影器が接続され、この投影器が、屋外に設置された前記被投影体上に投影するようになされていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の投影装置。
【請求項６】
前記複数のプロジェクターを取り囲んでケーシングが設けられ、このケーシング内に、空気調和機が設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の投影装置。
【請求項７】
前記映像ガイド管の複数が、その軸線が交差するように接続されており、これらの接続部に、一方のガイド管から導かれる前記非拡大映像を、他方のガイド管の軸線方向に送り込む方向変換器が設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項６の何れかに記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターから投射される映像を、目的の位置に投影するようにした投影方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の投影装置が、たとえば、特許文献１において示されている。
この投影装置は、屋外に設置された看板に対向してプロジェクターを配置し、このプロジェクターによって前記看板に映像を投影するようにしたものである。
【０００３】
このような投影装置によって、前記看板における広告内容を変化させることによって、前記看板によって告知される情報量を大幅に増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、プロジェクションマッピングやインスタレーションと称される映像投影法が用いられている。
このプロジェクションマッピングやインスタレーションにおいては、投影される対象物が、建物といった大規模構造物である場合が多く、その投影面積が巨大なものとなりやすい。
【０００６】
したがって、プロジェクションマッピングやインスタレーションを行なう場合、大きな照度が必要とされるが、前述した従来のプロジェクターでは対応できないといった問題がある。
【０００７】
一方、プロジェクションマッピングやインスタレーションを可能にする、高照度のプロジェクターは存在するものの、極めて大がかりで高価な装置となっており、手軽にプロジェクションマッピングやインスタレーションを行なえないのが現状である。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、低照度のプロジェクターを用いて、極力高照度の投影を可能にする投影方法およびその装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、本発明の投影方法は、複数のプロジェクターと、単一の被投影体とを用い、前記複数のプロジェクターから投射する映像を重畳させて、前記単一の被投影体上に投影することを特徴とする。
【００１０】
このような構成とすることにより、前記被投影体上に、各プロジェクターから投射される複数の映像が重ね合わされて投射され、前記被投影体上の映像の照度が高められる。
【００１１】
ここで、前記各プロジェクターから投射される映像を同一の映像とすることにより、より一層、照度を高める効果が得られる。
【００１２】
このように、必要とされている照度を、複数のプロジェクターによって実現することから、個々のプロジェクターに要求される照度が小さくて済み、この結果、安価なプロジェクターを用いて必要な照度を確保することができる。
【００１３】
また、本発明の投影装置は、複数のプロジェクターと、これらの各プロジェクターに装着され、これらのプロジェクターから投射される映像を、前記プロジェクターから離間した位置へ伝送する複数の映像伝送手段とを備え、これらの各映像伝送手段が、前記プロジェクターから拡大しつつ投射される映像を、所定断面の光束とした非拡大映像に変換する映像変換器と、この映像変換器に接続されて、この映像変換器において変換された前記非拡大映像を、外部の光から遮蔽した状態で伝送する映像ガイド管と、この映像ガイド管の終端部に装着されて、この映像ガイド管の終端部に伝送された前記非拡大映像を拡大しつつ投射する投影器とによって構成され、かつ、前記複数の投影器が、それぞれの投影器が投射する映像を、同一の被投影体上に重畳させて投影するようになされていることを特徴とする。
【００１４】
このような構成とすることにより、前記プロジェクターから出力される映像が、前記映像変換器によって非拡大映像に変換され所定の光束となされた後、前記映像ガイド管を通って前記投影器へ導かれ、この投影器を介して投影される。
【００１５】
したがって、前記各プロジェクターに連設された前記映像ガイド管によって、前記各プロジェクターの投影器の設置位置を調整し、これらの投影器どうしを至近距離に位置させることができる。
【００１６】
これによって、前記各投影器と、単一の前記被投影体との位置関係を均一なものとして、前記被投影体上に投影される、前記各投影器から投射される映像のずれを抑制することができる。
【００１７】
このように本発明の投影装置によれば、前述した本発明の投影方法を有効に実施することができる。
【００１８】
また、前記プロジェクターと前記投影器とを離して設置することができることにより、前記投影器を投影に適した位置に設置した状態で、前記プロジェクターを、冷却作用が得られやすい場所に設置することができる。
あるいは、気候の状況に左右されにくい場所に設置することができる。
【００１９】
これにより、過熱による前記プロジェクターの性能低下を抑制することができ、あるいは、プロジェクターにおける結露等の発生を抑制することができる。
【００２０】
一方、前記プロジェクターを建築物の屋内に配置し、前記映像ガイド管を前記建築物の外壁を貫通して配置し、この前記映像ガイド管の屋内側の端部に前記プロジェクターを接続することにより、前記プロジェクターを空調の行き届いた空間に位置させて、その過熱を効率よく抑制することができる。
【００２１】
しかも、既存の建築物の設備を用いることから、前記プロジェクターの保護設備の高騰を最小限度にとどめることができる。
【００２２】
また、本発明の投影装置は、前記複数のプロジェクターを取り囲んでケーシングを設けておき、このケーシング内に、空気調和機を設けた構成とすることもできる。
【００２３】
このような構成とすることにより、前記投影装置を屋外において使用しなければならない状況下で、前記投影装置の過熱や結露を防止して、その作動を良好に確保することができる。
【００２４】
さらに、前記映像ガイド管の複数を、その軸線が交差するように接続し、これらの接続部に、一方の映像ガイド管から導かれる前記非拡大映像を、他方の映像ガイド管の軸線方向に送り込む方向変換器を設ける構成とすることができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、映像の伝送経路を自由に設定することができる。
したがって、たとえば、障害物を避けて投影装置を設置することができ、適用範囲を大幅に拡大することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の投影装置によれば、投影する映像の照度が限られたプロジェクターであっても、このプロジェクターを複数用い、これらのプロジェクターから投射される映像を重畳させることによってその照度を高めることができる。
これによって、設備の高騰を抑制しつつ、高照度を必要とするプロジェクションマッピングやインスタレーションを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、投影装置の構成の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示すもので、投影装置の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示すもので、映像伝送手段の分解図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示すもので、作動を説明するための側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示すもので、作動を説明するための側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示すもので、投影装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
まず、本発明の投影方法の説明に先立って、本方法を好適に実施するための投影装置の第１実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
【００２９】
図１において、符号１は、本実施形態に係わる投影装置を示し、この投影装置１は、複数（本実施形態においては４個）のプロジェクター２と、これらの各プロジェクター２に装着され、これらのプロジェクター２から投射される映像を、前記プロジェクター２から離間した位置へ伝送する複数の映像伝送手段Ｐとを備え、これらの各映像伝送手段Ｐが、図３に示すように、前記プロジェクター２から拡大しつつ投射される映像を、所定断面の光束とした非拡大映像に変換する映像変換器３と、この映像変換器３に接続されて、この映像変換器３において変換された前記非拡大映像を、外部の光から遮蔽した状態で伝送する映像ガイド管４と、この映像ガイド管４の終端部に装着されて、この映像ガイド管４の終端部に伝送された前記非拡大映像を拡大しつつ投射する投影器５と、前記映像ガイド管４によって案内される前記非拡大映像の案内方向を変更する方向変換器６によって構成され、かつ、前記複数の投影器５が、それぞれの投影器５が投射する映像を、同一の被投影体上に重畳させて投影するようになされている。
【００３０】
前記プロジェクター２は、図示しないパーソナルコンピューターから送られる映像を拡大投射する投影レンズ７を備えており（図３参照）、この投影レンズ７に前記映像変換器３が、カプラー８を介して接続されるようになっている。
【００３１】
前記映像変換器３は、前記投影レンズ７と逆の光学特性を有するレンズによって構成され、前記映像ガイド管４の一端部に設けられているカプラー９を介して前記映像ガイド管４に接続されるようになっている。
【００３２】
前記映像ガイド管４は、直進する前記非拡大映像との干渉が生じない程度の内径を有し、かつ、熱伸縮量や熱伝導率の小さい金属若しくは樹脂によって形成されている。
また、この映像ガイド管４は遮光性を有する材料によって形成されて、外部の光が、内部を通る前記非拡大映像に影響を与えることを防止するようになっている。
【００３３】
前記投影器５は、前記プロジェクター２に装着されている前記投影レンズ７と略同一の光学特性を有するレンズによって構成され、一端部に設けられたカプラー１０を介して前記映像ガイド管４若しくは前記方向変換器６に接続されるようになっている。
【００３４】
前記方向変換器６は、本実施形態においては９０°に屈曲されたエルボー管が用いられており、その内方には、入射する前記非拡大映像を９０°屈曲させる鏡１１が装着されている。
【００３５】
また、前記方向変換器６の両端部には、それぞれカプラー１２・１３が設けられており、これらのカプラー１２・１３を介して、前記映像ガイド管４若しくは前記投影器５が接続されるようになっている。
【００３６】
そして、前記映像ガイド管４や前記方向変換器６は、必要に応じて複数用いられる。
【００３７】
このような映像伝送手段Ｐを用いて前記各プロジェクター２に接続される前記各投影器５は、図１および図２に示すように、相互に近接した状態で位置させられている。
【００３８】
そして、前述したように近接して位置させられた各投影器５は、図１に示すように、それぞれの焦点が、単一の焦点Ｆとなるようにその投射方向が設定されている。
【００３９】
このように構成された本実施形態に係わる投影装置１は、それぞれの投影器５の焦点位置（焦点Ｆ）に設置された被投影体としてのスクリーンＳ上に投影を行なう。
【００４０】
前記各プロジェクター２から投射される映像は、前記各映像伝送手段Ｐによって前記各投影器５へ導かれ、これらの投影器５から、図４に示すように、対向配置されている前記スクリーンＳへ投影される。
【００４１】
ここで、前述したように、前記スクリーンＳは、前記各投影器５の焦点が合わせられている単一の焦点Ｆ上に位置させられているから、これによって、それぞれの投影器５から投射される映像が、前記スクリーンＳ上において重なるように投影される。
【００４２】
したがって、各投影器５から投射される映像が持つ光量が、前記スクリーンＳ上で統合されて大きな光量となる。
この結果、前記スクリーンＳ上の映像の照度が、単一のプロジェクター２によって得られる映像の照度よりも遙かに大きなものとなる。
【００４３】
このように高照度の映像が得られることにより、高照度の映像が要求されているプロジェクションマッピングやインスタレーションへの適用が可能となる。
【００４４】
しかも、低照度で低価格のプロジェクター２を複数組み合わせて高照度の映像を生成することができるので、前述したプロジェクションマッピングやインスタレーションを実施するのに必要な機器のコストを軽減することができる。
【００４５】
一方、前記プロジェクター２は、自身の発する熱により、あるいは、装置内外の温度差による結露によって投影機能に影響が生じる場合がある。
その対策として、前記プロジェクター２やその周囲の温度を下げることが必要とされている。
【００４６】
本発明では、前述したように、前記プロジェクター２と投影器５とを前記映像伝送手段Ｐによって接続した特殊な構成としており、この特殊な構成を利用した、前記プロジェクター２やその周囲の温度調整が可能である。
【００４７】
このような温度調整の具体例を、図５を参照して説明する。
この例は、前記投影装置１を、空調設備Ｃが設けられた建物内に設置するようにしたものである。
【００４８】
すなわち、図５に符号Ｂで示す建物の外壁には、予め埋設されたボイド管１４によって貫通孔が形成されている。
【００４９】
そして、前記ボイド管１４に前記映像伝送手段Ｐを挿通させ、その屋内側の端部に前記プロジェクター２を接続し、屋外側の端部に前記投影器５を接続する。
【００５０】
このような構成とすることにより、前記映像伝送手段Ｐを介して外部への投影を行ないつつ、前記建物内に設けられている前記空調設備Ｃを用いて、前記プロジェクター２およびその周囲の空気温度を調整することができる。
したがって、建物内の既存の空調設備Ｃを用いた温度調整が可能となる。
これは、本発明の投影装置１が、前記映像伝送手段Ｐを構成要素としたことによって実現される。
【００５１】
一方、前記投影装置１は、屋外に設置して使用することも想定される。
この場合における温度調整は、たとえば、図６に示すように、内部が仕切り壁２０によって上下に仕切られたケーシング２１を用い、このケーシング２１内に前記プロジェクター２と空気調和機２２とを組み込むことによって行なうことができる。
【００５２】
すなわち、前記ケーシング２１内の前記仕切り壁２０の上部に前記複数のプロジェクター２を設置し、これらのプロジェクター２に接続されている映像伝送手段Ｐを、前記ケーシング２１の側壁を貫通させて外部へ突出させておく。
【００５３】
また、前記ケーシング２１内の下部に、内部熱交換器２２ａと外部熱交換器２２ｂとを設置しておく。
【００５４】
さらに、前記仕切り壁２０に、前記ケーシング２１の下部と上部とを連通する通気口２０ａを形成するとともに、この通気口２０ａに対向するようにして送風ファン２３を設置する。
【００５５】
そして、前記空気調和機２２によって冷却された空気が、前記送風ファン２３および通気口２０ａにより、前記仕切り壁２０の上部へ送り込まれて前記プロジェクター２やその周囲の空気を冷却する。
【００５６】
このようにして冷却に用いられた空気は、前記ケーシング２１の側壁上方に形成されている排気口２１ａを介して外部へ放出されるようになっている。
【００５７】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  投影装置
２  プロジェクター
３  映像変換器
４  映像ガイド管
５  投影器
６  方向変換器
７  投影レンズ
８  カプラー
９  カプラー
１０  カプラー
１１  鏡
１２  カプラー
１３  カプラー
１４  ボイド管
２０  仕切り壁
２０ａ  通気口
２１  ケーシング
２１ａ  排気口
２２  空気調和機
２２ａ  内部熱交換器
２２ｂ  外部熱交換器
２３  送風ファン
Ｂ  外壁
Ｃ  空調設備
Ｐ  映像伝送手段
Ｓ  スクリーン（被投影体）
【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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