| 【発明の名称】 |
複数画面投影装置およびアダプタ |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 晶司
【氏名】關澤 英彦
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| 【要約】 |
【課題】１つの映像投影手段にて煩わしいメガネ等をかけることなく複数の映像を別々に大画面に表示することができる複数画面投影装置およびアダプタを提供する。
【解決手段】潜在的に分離可能な複数画面映像を投影する複数画面映像投影装置１１の、投影光の出射方向に直交する面に対して例えば４５°の角度をもってミラー１〜４を配設する。前記投影装置１１から投影される映像は、ミラー１〜４で２回反射するため表示画面は反転しない。複数画面映像投影装置１１の投影面の中心点（ミラー２，３の投影面側の辺の中央点）を通り、且つ投影光の出射方向に平行な線を軸として、ミラー１〜４全体を回動させる。例えば図示のようにミラー１〜４を結ぶ線が水平方向にある状態から略９０°回転した場合は、縦方向画角が２倍となる縦長画面での表示等が可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 潜在的に分離可能な複数画面の映像を投影する映像投影手段と、前記映像投影手段から投影された映像を所望の表示位置に導く導光手段とを備えたことを特徴とする複数画面投影装置。
【請求項２】 前記映像投影手段から投影された映像を分離する映像分離手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の複数画面投影装置。
【請求項３】 前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の複数画面投影装置。
【請求項４】 前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の複数画面投影装置。
【請求項５】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の複数画面投影装置。
【請求項６】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の複数画面投影装置。
【請求項７】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の複数画面投影装置。
【請求項８】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の複数画面投影装置。
【請求項９】 前記映像投影手段は、互いに異なる偏光方向を有する第１の表示映像と第２の表示映像を投影するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８に記載の複数画面投影装置。
【請求項１０】 前記映像分離手段は、互いに異なる偏光方向に分離する機能を有していることを特徴とする請求項２又は４又は６又は８又は９に記載の複数画面投影装置。
【請求項１１】 前記導光手段は、表示位置における映像の焦点位置補正機能を有していることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０に記載の複数画面投影装置。
【請求項１２】 前記映像投影手段は、時間に同期して映像を投影するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１に記載の複数画面投影装置。
【請求項１３】 前記映像分離手段は、時間に同期して分離機能が切り換えられることを特徴とする請求項２又は４又は６又は８又は９又は１０又は１１又は１２に記載の複数画面投影装置。
【請求項１４】 前記導光手段は、時間に同期して回動制御されることを特徴とする請求項３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３に記載の複数画面投影装置。
【請求項１５】 前記導光手段は、取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４に記載の複数画面投影装置。
【請求項１６】 前記映像分離手段は、取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項２又は４又は６又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４又は１５に記載の複数画面投影装置。
【請求項１７】 潜在的に分離可能な複数画面の映像を投影する映像投影手段の投影面に、着脱可能に取り付けられるアダプタであって、前記映像投影手段から投影された映像を所望の表示位置に導く導光手段を備えたことを特徴とするアダプタ。
【請求項１８】 前記映像投影手段から投影された映像を分離する映像分離手段を備えていることを特徴とする請求項１７に記載のアダプタ。
【請求項１９】 前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のアダプタ。
【請求項２０】 前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のアダプタ。
【請求項２１】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１９に記載のアダプタ。
【請求項２２】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のアダプタ。
【請求項２３】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１９に記載のアダプタ。
【請求項２４】 前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のアダプタ。
【請求項２５】 前記映像投影手段は、互いに異なる偏光方向を有する第１の表示映像と第２の表示映像を投影するように構成されていることを特徴とする請求項１７又は１８又は１９又は２０又は２１又は２２又は２３又は２４に記載のアダプタ。
【請求項２６】 前記映像分離手段は、互いに異なる偏光方向に分離する機能を有していることを特徴とする請求項１８又は２０又は２２又は２４又は２５に記載のアダプタ。
【請求項２７】 前記導光手段は、表示位置における映像の焦点位置補正機能を有していることを特徴とする請求項１７又は１８又は１９又は２０又は２１又は２２又は２３又は２４又は２５又は２６に記載のアダプタ。
【請求項２８】 前記映像投影手段は、時間に同期して映像を投影するように構成されていることを特徴とする請求項１７又は１８又は１９又は２０又は２１又は２２又は２３又は２４又は２５又は２６又は２７に記載のアダプタ。
【請求項２９】 前記映像分離手段は、時間に同期して分離機能が切り換えられることを特徴とする請求項１８又は２０又は２２又は２４又は２５又は２６又は２７又は２８に記載のアダプタ。
【請求項３０】 前記導光手段は、時間に同期して回動制御されることを特徴とする請求項１９又は２０又は２１又は２２又は２３又は２４又は２５又は２６又は２７又は２８又は２９に記載のアダプタ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つの表示面にて多数の画像を表示する複数画面投影装置およびアダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化時代を迎え一つの表示装置で、より多くの情報を表示したいという要求が非常に高くなってきており、マルチウィンドウなど画面を領域ごとに分割して表示する方法がよく用いられている。コンピュータの表示端末等はその好例である。また、パノラマ画像の風景画など大画面で迫力のある画像を楽しみたいという要求も大きくなっている。
【０００３】その様な事情に鑑み、本発明者は既に「一つの表示面にて２画分の情報を同じ大きさで同時に見える表示装置」について提案している（特開平１１−２４９５９３）。またパノラマの大画面については静止画、特に銀塩写真等においては、引き伸ばしなど、また動画においては投影機を用いる方法などがよく行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチウィンドウの様な方法では一つの画面を細かく分割することになり、１つの領域は小さく見難くなって疲れの原因となる。また、特開平１１−２４９５９３の表示装置は、例えば偏光メガネなどを介して表示面を観察する必要があり煩わしい。
【０００５】また銀塩写真などの引き伸ばし法においては、当然であるが情報端末の表示装置として用いることは出来ないという問題があった。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、１つの映像投影手段にて煩わしいメガネ等をかけることなく複数の映像を別々に大画面に表示することができる複数画面投影装置およびアダプタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため、本発明による複数画面投影装置は、潜在的に分離可能な複数画面の映像を投影する映像投影手段と、前記映像投影手段から投影された映像を所望の表示位置に導く導光手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】また前記複数画面投影装置は、前記映像投影手段から投影された映像を分離する映像分離手段を備えていることを特徴とし、また前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】さらに前記前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とし、また前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】また前記映像投影手段は、互いに異なる偏光方向を有する第１の表示映像と第２の表示映像を投影するように構成されていることを特徴とし、また前記映像分離手段は、互いに異なる偏光方向に分離する機能を有していることを特徴とし、また前記導光手段は、表示位置における映像の焦点位置補正機能を有していることを特徴とし、また前記映像投影手段は、時間に同期して映像を投影するように構成されていることを特徴とし、また前記映像分離手段は、時間に同期して分離機能が切り換えられることを特徴とし、また前記導光手段は、時間に同期して回動制御されることを特徴とし、また前記導光手段、映像分離手段は、取り外し可能に構成されていることを特徴としている。
【００１１】また上記課題を達成するため、本発明によるアダプタは、潜在的に分離可能な複数画面の映像を投影する映像投影手段の投影面に、着脱可能に取り付けられるアダプタであって、前記映像投影手段から投影された映像を所望の表示位置に導く導光手段を備えたことを特徴とし、また前記アダプタは、前記映像投影手段から投影された映像を分離する映像分離手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】また前記導光手段は、前記映像投影手段の投影光の出射方向に直交する面に対して所定角度をもって配設された反射鏡を有し、前記映像投影手段の投影光の出射方向に平行な線を第１の軸として回動可能に構成されていることを特徴とし、さらに前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する水平線を第２の軸として回動可能に構成されていることを特徴とし、また前記導光手段は、前記投影光の出射方向に直交する垂直線を第３の軸として回動可能に構成されていることを特徴としている。
【００１３】また前記映像投影手段は、互いに異なる偏光方向を有する第１の表示映像と第２の表示映像を投影するように構成されていることを特徴とし、また前記映像分離手段は、互いに異なる偏光方向に分離する機能を有していることを特徴とし、また前記導光手段は、表示位置における映像の焦点位置補正機能を有していることを特徴とし、また前記映像投影手段は、時間に同期して映像を投影するように構成されていることを特徴とし、また前記映像分離手段は、時間に同期して分離機能が切り換えられることを特徴とし、また前記導光手段は、時間に同期して回動制御されることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず本発明の実施形態の一つについて構成概念図を図１に示す。図２〜図６は本発明の第１の実施形態例を示すもので、図７〜図９は本発明の第２の実施形態例を示すものである。
【００１５】本発明では、図１に示すように、表示機能を有した複数画面映像投影装置（映像投影手段）１１の投影面の前面に、映像分離機構（映像分離手段）１２および導光手段１３ａ〜１３ｎを配設し、該導光手段１３ａ〜１３ｎを回動調節することによって、１つの映像投影手段にて煩わしいメガネ等をかけることなく複数の映像を別々に複数の表示位置に表示できるようにしたものである。
【００１６】複数画面映像投影装置１１としては、表示機能があれば良く、液晶表示素子（以下ＬＣＤと称する）、冷陰極管（以下ＣＲＴと称する）、ＤＭＤ等が好適に用いられる。また単にスライドフィルムなどでも良いが、其々の画の表示領域毎に偏光方向を変えておくか、または時間ごとに異なる映像を表示するなど、左右映像が取り出し可能な形で表示させてあることが必要である。
【００１７】映像分離機構１２としては、互いに直交した偏光、円偏光や赤青など補色の色フィルタを用いることができる。画素領域の所定領域ごとに、例えば直交した偏光を持つようにするなどすることにより、１枚の表示パネルでの投影が可能となる。
【００１８】ＬＣＤにおいては、半波長板を用いた分離機構、特に出射光側偏光板に１水平ライン毎に半波長板を配設したパネルが好適である。また後述の、図７〜図９に示す、時間ごとに異なる映像の方式の場合には、同期して駆動される映像分離手段（同期駆動ミラーシステム）が用いられる。
【００１９】前記複数画面映像投影装置１１より投影された混合画は、該投影装置１１の前面の所定位置に所定の機構をもって、例えば直線偏光を用いる系においては前段の直線偏光と直交するように配設された映像分離機構１２により所望の表示映像となる。この表示映像は導光手段１３ａ〜１３ｎにより所望の表示位置に表示することが可能となる。
【００２０】表示位置にはスクリーンを配設することになるが、スクリーンは均一な面状であれば良く白色であれば尚良い。そして平面スクリーン、局面スクリーン、ドーム型スクリーンなどが適用可能である。尚スクリーンに、偏光保持機能を有しているものを用いておくと、両眼視差による立体表示も可能である。
【００２１】導光手段１３ａ〜１３ｎとしてはミラー（反射鏡）、レンズ等が用いられる。ミラーの方向位置を調節することで表示画面の位置を調節可能である。導光手段１３ａ〜１３ｎと映像分離機構１２の配設位置の順序は逆でも（導光手段を経た後に分離）よいが、映像分離機構として、例えば直線偏光を用いた場合には、ミラー上の位相差成分によって、直線偏光が乱れることもあるので、先に述べた方法の方が良い場合が多い。
【００２２】導光手段１３ａ〜１３ｎのミラーは単なる鏡であれば良いが、画像の分離機構を乱さない範囲でレンズ、プリズム等の機能をもつ光学素子を間に挟むことも良い。このようにすれば表示面における焦点位置補正が行える。
【００２３】尚単なるミラーの奇数回反射の場合は映像と偏光を用いた場合にはその偏光方向が反転することとなる。
【００２４】以上の構成により利用者は任意の所定の位置に必要に応じて所定の映像を必要な数だけ表示することが可能となる。
【００２５】図２に本発明に用いられている投影装置固有の特性を示す。図中１，２は、複数画面映像投影装置１１の投影面前面に、該投影面に対して所定角度をもって略平行に配設されたミラーであり、該ミラー１，２は平面鏡で構成されている。ミラー１，２による２回反射であるため、映像の反転はない。図示のように、投影装置出射光出射位置においてはどの部分で区切っても、表示面Ａと表示面Ｂに表示される映像は同じであり、違うのはその表示位置と明るさだけである。
【００２６】また図３は、複数画面映像投影装置１１の投影面前面に、映像分離機構としての画像分離手段２２R，２２Lを設け、その後にミラー１〜４による導光手段を配設した例を示している。図中ｘで示す範囲は、ミラーによる導光手段が配設されない状態での複数画面映像投影装置１１からの光である。
【００２７】図３においては、例えばミラー２，３を互いに直交させて投影装置１１の投影方向と垂直なる面に対してミラーの面が４５度付近となるよう配設すると良い。ミラー１および４は、夫々ミラー２および３からの光を所望の表示面へ表示するよう配設される。
【００２８】このような構成により、画像分離手段２２R，２２Lで分離された第１表示映像、第２表示映像は導光手段（ミラー１〜４）の配設により第１表示面、第２表示面に表示される。そして図中のミラー１及び４を可動とすることで夫々第１表示面、第２表示面の位置が調整可能となる。画像分離手段２２R，２２Lとしては、例えば互いに直交する偏光や補色関係の色フィルタなどが用いられる。
【００２９】図４〜図６は、図３において説明した実施形態例の導光手段のミラー１〜４を一体としてアダプタ形状として回動可能に構成した例を示している。すなわち複数画面映像投影装置１１の投影面の中心点（ミラー２，３の投影面側の辺の中央点）を通り、且つ投影光の出射方向に平行な線を軸として、ミラー１〜４全体を回動させる。図４は、ミラー１〜４を結ぶ線が水平方向にある状態から略４５°回転した場合の状況を示し、図５は略９０°回転した場合の状況を示している。
【００３０】尚図４、図５においては、説明の都合上ミラー１から反射し表示される第１映像もミラー４から反射し表示される第２映像も、ともに同一の映像として表示している。ミラー１〜４による画像の反転は左右方向のみであり、垂直方向には反転しない。このため図４、図５のように垂直方向への反転のない画面が表示される。
【００３１】この結果図６に示すように、横方向画角（画素数）が２倍となるパノラマワイド画面の表示（図６（ａ））、任意の表示位置への２箇所表示（図６（ｂ））、縦方向画角が２倍となる縦長画面での表示（図６（ｃ））等が可能となる。例えば図６（ａ）のパノラマ表示の映像は、図中左右側の映像Ａ，Ｂを各々所定の画像分離機構の領域に表示することで作成可能となる。
【００３２】尚前記ミラー１〜４は、複数画面映像投影装置１１の投影面の中心点（ミラー２，３の投影面側の辺の中央点）を通り、且つ投影光の出射方向に平行な線を軸として、ミラー１〜４全体を回動させるだけに限らず、前記投影装置１１の投影光の出射方向に直交する垂直線を軸としてミラー１〜４を回動させるようにすることもでき、また前記投影装置１１の投影光の出射方向に直交する水平線を軸としてミラー１〜４を回動させるようにすることもできる。
【００３３】次に図７〜図９に、本発明の第２の実施形態例である、時分割方式の例を示す。図７は時間ごとの投影装置からの表示映像を示し、図８はシステム全体の構成概念を表し、複数の表示位置に導光するミラー駆動システムを示している。図８において複数画面映像投影装置１１の前面には、前記ミラー１〜４と同様に回動可能に構成されたミラー３３，３４が、投影面に対して所定角度をもって、平行に配設されている。
【００３４】この例においては、映像投影装置は映像分離機構を内蔵している必要はなく、ただ高速に表示映像を切り替えることが出来ればよい。このような投影装置から出射された光を図８のミラーシステムによって、時間ごとに所定の表示位置（図中の第ｎ…表示面）に導光する。
【００３５】図８では、図示してはいないがミラー３３及びミラー３４は、図７の映像の切り替え信号に同期して所定の表示位置に表示されるようモータにて駆動される。このモーターの駆動はミラー３３，３４の左右あおり方向だけでなく、垂直方向のあおり角の駆動も行うことで、表示面位置を前面スクリーンの左右方向だけでなく上下方向にも展開自在となる。表示面の数（表示面の大きさ）は、時分割の数によりいくらでも大きくすることが可能であるが、明るさはそれと反比例するため犠牲となる。
【００３６】また図７の表示画像と同期して、図８（ｂ）のシャッタメガネの切り替えと図８（ａ）のミラーシステム（ミラー３３，３４）の駆動を行う。この際映像の切り替えとシャッタメガネの切り替えとミラーシステムの駆動は、きちんと同期していないとクロストーク画像となる。
【００３７】図９は、上述した第２の実施形態例を混合画表示可能な投影装置として応用した例である。全体の構成としては図８に示したミラーシステムを適用するが、複数画面映像投影装置１１から投影される画像は、一表示画像を横方向の帯状に複数分割した一方の領域に第１〜第ｎ映像のうち奇数番目の映像が、他方の領域に偶数番目の映像が各々表示されるように構成されている。このような投影装置から出射された光を図８のミラーシステムによって、前記と同様に時間ごとに所定の表示位置（図中の第ｎ…表示面）に導光する。
【００３８】これによってｎ個の表示映像を表示するために前記図７の例の半分の分割数で表示することが可能となるため、同じ数の表示映像を出すのに表示装置の切り替え速度やミラーシステムの駆動速度は半分で済む。
【００３９】また本発明は、図１で述べた映像分離機構１２および導光手段１３ａ〜１３ｎをアダプタとして構成し、複数画面映像投影装置１１に着脱自在に取り付けるものである。すなわち前記図３の画像分離手段２２R，２２Lおよびミラー１〜４を、複数画面映像投影装置１１に対する着脱が自在なアダプタとして構成する。また前記図８のミラー３３，３４を複数画面映像投影装置１１に対する着脱が自在なアダプタとして構成する。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、１つの映像投影手段にて煩わしいメガネ等をかけることなく複数の映像を別々に大画面に表示することができる。またスクリーンに偏光保持等の特別な機能を備える必要はなく、何処にでも投影して表示することができ、非常に便利である。
【００４１】また表示位置の調整をミラー等の導光手段で行っているため、投影手段の配設位置の自由度が大きく、任意の方向へ表示面を倍拡大することができる。また導光手段の構成により、上下左右任意の方向に所定の表示面を拡張、連結などを調整することが可能である。
【００４２】また一つの投影装置と導光手段によるシステムであるため２台以上の投影装置を用いる場合と比べてコスト安であり、また位置調整の必要がなく便利である。
【００４３】ミラー等の導光手段の位置調整によっては、今までの投影装置では不可能であった、手元や天井への投射も自在である。
【００４４】また、スクリーンに偏光保持機能を有しているものを採用することにより、両眼視差による立体表示も可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１８５
【氏名又は名称】ソニー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月１９日（２０００．４．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１９９
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５６８３（Ｐ２００１−３０５６８３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１１７３６４（Ｐ２０００−１１７３６４） |
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