JP2007011144A - マルチディスプレイ装置の輝度調整機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】 調整時に遮光板の動きを規制して容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供する。
【解決手段】 複数のプロジェクタのそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置のオーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構は、スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板23と、遮光板23を固定するベース板22と、遮光板23およびベース板22間に配置され遮光板23を支持する2つのマグネット24a,24bと、遮光板23の所定位置に形成した2つの長穴23aおよびベース板22の所定位置に形成した2つの丸穴22a間をそれぞれ締結結合するツマミネジ25とから成る。
【選択図】図6

Description

本発明は、複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構に関するものである。
従来より、複数のプロジェクタ(画像投影手段)のそれぞれから、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影することにより、1つのスクリーン上に大きな全体画像を表示するマルチディスプレイ装置が提案されている。このようなマルチディスプレイ装置では、プロジェクタ毎に画像表示特性が異なるため、プロジェクタから投影される部分画像の周辺部に形成される、隣接する部分画像とのオーバーラップ領域において輝度が適正になるように、輝度調整機構を用いて調整する必要がある。
マルチディスプレイ装置において部分画像のオーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構の従来例としては、部分画像のオーバーラップ領域のオーバーラップ量を調整するためにプロジェクタからスクリーンに至る光路上に遮光板を設ける構成のマルチディスプレイ装置(例えば、特許文献1参照)がある。この従来例は、遮光板の配置および遮光板によるオーバーラップ領域の輝度調整原理については開示しているが、部分画像のオーバーラップ領域の輝度を調整するための遮光板の位置の調整方法については具体的に記載していない。
上記従来例の輝度調整機構は、例えば図9の斜視図およびそのA−A断面図である図10に示すように、筺体51上に設けられたベース板52によって遮光板53を図示しないスクリーンとほぼ平行になるように配置する構成となっている。上記従来例の輝度調整機構を用いてオーバーラップ領域の輝度を調整する際には、遮光板53の左右2個所の所定位置に形成された2つの長穴53a内のネジ54の位置を図示上下方向に移動させて遮光板53が所望の遮光状態になるように位置調整した状態で、遮光板53を手で押さえながら、遮光板53の2つの長穴53aとベース板52の所定位置に形成した2つの丸穴52aとの間をそれぞれネジ54によって締結結合することにより、部分画像のオーバーラップ領域の輝度を調整することになる。
特開2001−268476号公報
上記従来例は、ネジ54のみによって遮光板53およびベース板52間を結合する構成であるため、遮光板53の位置を調整する際には、遮光板53を片手で押さえながら、もう一方の手でネジ54を締結する必要があり、遮光板が動きやすい構造になっているので、遮光板の微妙な位置調整が困難であるとともに位置調整工数が多大になる。
本発明は、調整時に遮光板の動きを規制して容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の第1発明は、複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構であって、前記輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板および前記固定部材間に配置され少なくとも2個所で前記遮光板を支持する磁性体と、前記遮光板の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材とから成ることを特徴とする。
上記目的を達成するため、請求項2に記載の第2発明は、複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構であって、前記輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板の第1の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第1の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材と、前記遮光板の第2の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第2の所定位置に形成した2つの丸穴間に配置され前記遮光板を前記固定部材に弾性支持する弾性支持部材とから成ることを特徴とする。
請求項3に記載の第3発明は、前記長穴の長軸方向は、前記オーバーラップ領域のオーバーラップ量を調整する方向であることを特徴とする。
第1発明によれば、複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板および前記固定部材間に配置され少なくとも2個所で前記遮光板を支持する磁性体と、前記遮光板の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材とから成るから、遮光板の位置を調整する際には、該遮光板は前記磁性体の磁力によって少なくとも2個所で前記固定部材に支持された状態になるため、遮光板を片手で押さえなくても遮光板は動かない構造になっており、両手を使って締結部材を締結することができるので、調整時に遮光板の動きを規制して容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供することができる。
第2発明によれば、複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板の第1の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第1の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材と、前記遮光板の第2の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第2の所定位置に形成した2つの丸穴間に配置され前記遮光板を前記固定部材に弾性支持する弾性支持部材とから成るから、遮光板の位置を調整する際には、該遮光板は前記弾性支持部材の弾性力によって2個所で前記固定部材に弾性支持された状態になるため、遮光板を片手で押さえなくても遮光板は動かない構造になっており、両手を使って締結部材を締結することができるので、調整時に遮光板の動きを規制して容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供することができる。
第3発明によれば、前記長穴の長軸方向は、前記オーバーラップ領域のオーバーラップ量を調整する方向であるから、前記長穴内で前記締結部材を移動させて締結位置を決定することにより、前記オーバーラップ領域のオーバーラップ量を所望のオーバーラップ量に調整して、前記オーバーラップ領域を適切な輝度にすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態の輝度調整機構を備えるマルチディスプレイ装置の概略構成を示す斜視図である。本実施形態のマルチディスプレイ装置は、例えば図1に示すように、複数個(図示例では8個)のプロジェクタ(画像投影手段)1〜8を2段×4列の配列となるように配置しており、これらプロジェクタ1〜8の画像投影位置には例えば透過型のスクリーン9が配置されている。このとき、プロジェクタ1〜8のそれぞれからスクリーン9に投影される部分画像10の投影範囲は、各部分画像10の周辺部において、隣接するプロジェクタからスクリーン9に投影される部分画像10の投影範囲とオーバーラップしており、図示のようなオーバーラップ領域11が形成されるようになっている。
図2は第1実施形態のマルチディスプレイ装置のスクリーン9の横方向において隣接するように配置される3つのプロジェクタであるプロジェクタ1,プロジェクタ2,プロジェクタ3のそれぞれの画像投影範囲10およびオーバーラップ領域11を説明するための図である。スクリーン9の横方向においては、プロジェクタ1の画像投影範囲10は、周辺部(この場合、図示右端部)において、隣接するプロジェクタ2の画像投影範囲10とオーバーラップしてオーバーラップ領域11を形成しており、同様に、プロジェクタ2の画像投影範囲10は、周辺部(この場合、図示右端部)において、隣接するプロジェクタ3の画像投影範囲10とオーバーラップしてオーバーラップ領域11を形成している。なお、図1に示すように、スクリーン9の縦方向においても、プロジェクタ1の画像投影範囲10は、周辺部(この場合、図示下端部)において、隣接するプロジェクタ5の画像投影範囲10とオーバーラップしてオーバーラップ領域11を形成している。
図3は第1実施形態のマルチディスプレイ装置において輝度調整機構を構成する遮光板の遮光原理を説明するための平面図である。本実施形態のマルチディスプレイ装置のような周辺部にオーバーラップ領域11が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置では、遮光を行わない場合には、画像投影範囲10内におけるオーバーラップ領域11の輝度が画像投影範囲10内におけるオーバーラップ領域11以外の領域の輝度の約2倍となってしまうため、遮光板等を用いてオーバーラップ領域11の輝度を調整する必要がある。そこで、本実施形態のマルチディスプレイ装置では、図3に示すように、各プロジェクタおよびスクリーン9上のオーバーラップ領域11間の光路上に、スクリーン9とほぼ平行に配置される遮光板12等から成る輝度調整機構13を設けて、各プロジェクタからの光束14の一部を遮光することによりオーバーラップ領域11の輝度を調整するようにしている。なお、本実施形態の輝度調整機構13は、プロジェクタ側で輝度調整を行わずに、色補正や幾何補正を含むキャリブレーションを実施する際に遮光板12の位置を調整することのみによって、オーバーラップ領域11の輝度を調整することを前提としている。
図3に示すスクリーン9の左右方向において、プロジェクタ1に対応する遮光板12は、プロジェクタ2の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって左側の遮光部12Lが配置されており、プロジェクタ2に対応する遮光板12は、プロジェクタ1の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって右側の遮光部12Rが配置されるとともに、プロジェクタ3の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって左側の遮光部12Lが配置されており、プロジェクタ3に対応する遮光板12は、プロジェクタ2の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって右側の遮光部12Rが配置されている。なお、図3には示していないが、スクリーン9の上下方向において、プロジェクタ1に対応する遮光板12は、プロジェクタ5の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって下側の遮光部12Dが配置されており、プロジェクタ2に対応する遮光板12は、プロジェクタ6の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって下側の遮光部12Dが配置されており、プロジェクタ3に対応する遮光板12は、プロジェクタ7の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11に到達する光束14の通過経路上に位置するように、スクリーン9に向かって下側の遮光部12Dが配置されている。
上記遮光板12は、プロジェクタ1〜8のそれぞれとスクリーン9との間の光路上の所定位置に配置されているが、前記所定位置は各プロジェクタにおける非焦点面となっているため、遮光板12の各遮光部による遮光の効果は、グラディエーションを持ったなだらかな遮光効果となって、各プロジェクタにおける焦点面に配設されたスクリーン9上に現れることになる。
例えば、図3に示すプロジェクタ1の画像投影範囲10およびプロジェクタ2の画像投影範囲10においてオーバーラップ領域11以外の領域における相対的な輝度を1とすると、プロジェクタ1およびプロジェクタ2のオーバーラップ領域11において、プロジェクタ1の画像投影範囲10のオーバーラップ領域11以外の領域に近接する部分では、プロジェクタ1により投影される画像の輝度は1に近いものとなり、プロジェクタ2により投影される画像の輝度は0に近いものとなるため、これらの画像がオーバーラップしてほぼ1の輝度の画像として表示されることになる。
同様に、プロジェクタ1およびプロジェクタ2のオーバーラップ領域11において、プロジェクタ2の画像投影範囲10のオーバーラップ領域11以外の領域に近接する部分では、プロジェクタ1により投影される画像の輝度は0に近いものとなり、プロジェクタ2により投影される画像の輝度は1に近いものとなるため、これらの画像がオーバーラップしてほぼ1の輝度の画像として表示されることになる。
さらに、プロジェクタ1およびプロジェクタ2のオーバーラップ領域11において、ほぼ中間位置となる部分では、プロジェクタ1により投影される画像の輝度は0.5に近いものとなり、プロジェクタ2により投影される画像の輝度は0.5に近いものとなるため、これらの画像がオーバーラップしてほぼ1の輝度の画像として表示されることになる。
したがって、プロジェクタ1およびプロジェクタ2の画像投影範囲10のオーバーラップ領域11では、隣接するプロジェクタから投影された画像同士が滑らかに連結され、かつ、オーバーラップ領域11の輝度が、隣接するオーバーラップ領域11以外の領域の輝度とほぼ同様の輝度となるため、輝度の不連続性が解消された滑らかな画像を投影表示することが可能になる。
図4は第1実施形態のマルチディスプレイ装置に用いる遮光板の詳細図である。遮光板12は、4つの遮光部12R,12L,12U,12Dから成り、遮光部12R,12L,12U,12Dはそれぞれ、スクリーン9に向かう各プロジェクタからの光束14が図示のような形状である場合に、光束14の右方、左方、上方、下方を覆うように配置されている。そのため、例えばプロジェクタ1に対応して設置された遮光板12の遮光部12Dを上下方向に移動させるような位置調整を行うことにより、プロジェクタ1の画像投影範囲10とプロジェクタ5の画像投影範囲10とのオーバーラップ領域11の面積(オーバーラップ量)が増減してオーバーラップ領域11の輝度が上下することになるので、上記オーバーラップ領域11が明るすぎる(輝度が高い)場合には、図4の遮光板12を上方向に移動させて光束14を遮る遮光部12Dの面積を増加させることによりオーバーラップ領域11の輝度を低下させることができ、上記オーバーラップ領域11が暗すぎる(輝度が低い)場合には、図4の遮光板12を下方向に移動させて光束14を遮る遮光部12Dの面積を減少させることによりオーバーラップ領域11の輝度を上昇させることができる。
図5は本発明の第1実施形態のマルチディスプレイ装置における輝度調整機構の構成を示す斜視図であり、図6は図5のB−B断面図である。本実施形態の輝度調整機構は、図5に示すように、筺体21と、筺体21上に設けられた遮光板固定部材であるベース板22と、ベース板22によってスクリーンとほぼ平行に配置されるように固定される遮光板23と、ベース板22の表面(遮光板23側の面)に例えば図示しない両面接着テープによって貼り付けられた磁性体であるマグネット24a,24bと、遮光板23の図示の位置に形成した2つの長穴23aおよびベース板22の対応する位置に形成した2つの丸穴22a間をそれぞれ締結結合する締結部材25とから成る。上記長穴23aの長軸方向は、隣接する画像投影範囲10間のオーバーラップ領域11のオーバーラップ量を調整する方向(図5の場合、上下方向)に対応させてある。また、上記締結部材25としては、例えば、ツマミネジ(ロレットビス)を用いるものとするが、ドライバーを使用せずに締結できるネジであれば、ツマミネジ以外のネジを用いてもよい。
なお、図5、図6には、説明の都合上、図4に示す遮光板12を構成する4つの遮光部12R,12L,12U,12D内の1つ(例えば遮光部12D)を遮光板23として示したが、実際には、1つのプロジェクタに対して、図5、図6に示した遮光板23と同様の構成の遮光板(遮光部12U,12Dに対応するものは長穴23aの長軸方向が上下方向であり、遮光部12R,12Lに対応するものは長穴23aの長軸方向が左右方向である)を図4の4つの遮光部に対応するように設けて、それぞれの遮光板を独立して位置調整し得るように構成するものとする。また、図5、図6に示すように、遮光板23の長穴23aおよびベース板22の丸穴22aの位置は、マグネット24a,24bの位置からずれているので、必要に応じて、遮光板23およびベース板22間にマグネット24a,24bの厚さに相当するスペーサを挿入した状態で、締結部材25を締結する。さらに、図5、図6に示した例では、長穴23aの近傍(遮光板端部寄りの所定位置)に配置した2個のマグネットを用いたが、代わりに、長穴23aの近傍(遮光板中央寄りの所定位置)間を連結するように配置した1個のマグネットを用いてもよい。
本実施形態によれば、遮光板23の位置を調整する際には、遮光板23はマグネット24a,24bの磁力によって2個所でベース板22に支持された状態になり、遮光板23を片手で押さえなくても遮光板23は動かない構造になっているので、両手を使ってツマミネジ25を締結することができるようになり、調整時に遮光板23の動きが規制されるため、容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供することができる。さらに、締結部材25としてドライバーを使用せずに締結できるツマミネジを用いているので、遮光板の位置調整がやり易くなる相乗効果も得られる。
[第2実施形態]
図7は本発明の第2実施形態のマルチディスプレイ装置における輝度調整機構の構成を示す斜視図であり、図8は図7のC−C断面図である。本実施形態の輝度調整機構は、図7に示すように、筺体21と、筺体21上に設けられた遮光板固定部材であるベース板22と、ベース板22によってスクリーンとほぼ平行に配置されるように固定される遮光板23と、遮光板23の第1の所定位置に形成した2つの長穴23aおよびベース版22の第1の所定位置(長穴23aと対応する位置)に形成した2つの丸穴22a間をそれぞれ締結結合する締結部材25と、遮光板23の第2の所定位置(長穴23aの近傍の遮光板端部寄りの位置)に形成した2つの長穴23bおよびベース部材の第2の所定位置(長穴23bと対応する位置)に形成した2つの丸穴22b間に配置される弾性支持部材26とから成り、上記弾性支持部材26は、遮光板23上に配置される弾性体26a、支持部材26bおよびネジ26cより成る。上記長穴23aの長軸方向は、隣接する画像投影範囲10間のオーバーラップ領域11のオーバーラップ量を調整する方向(図7の場合、上下方向)に対応させてある。また、上記締結部材25としては、例えば、ツマミネジ(ロレットビス)を用いるものとするが、ドライバーを使用せずに締結できるネジであれば、ツマミネジ以外のネジを用いてもよい。また、上記弾性体26aとしてはコイルバネを用いるものとするが、他の弾性体を用いてもよい。さらに、上記支持部材26bとしては平ワッシャを用いるものとするが、他の支持部材を用いてもよい。
なお、図7、図8には、説明の都合上、図4に示す遮光板12を構成する4つの遮光部12R,12L,12U,12D内の1つ(例えば遮光部12D)を遮光板23として示したが、実際には、1つのプロジェクタに対して、図7、図8に示した遮光板23と同様の構成の遮光板(遮光部12U,12Dに対応するものは長穴23a,23bの長軸方向が上下方向であり、遮光部12R,12Lに対応するものは長穴23a,23bの長軸方向が左右方向である)を図4の4つの遮光部に対応するように設けて、それぞれの遮光板を独立して位置調整し得るように構成するものとする。
本実施形態によれば、遮光板23の位置を調整する際には、遮光板23は弾性支持部材26の弾性力によって2個所でベース板22に支持された状態になり、遮光板23を片手で押さえなくても遮光板23は動かない構造になっているので、両手を使ってツマミネジ25を締結することができるようになり、調整時に遮光板23の動きが規制されるため、容易に位置調整を行い得るようにしたマルチディスプレイ装置の輝度調整機構を提供することができる。さらに、締結部材25としてドライバーを使用せずに締結できるツマミネジを用いているので、遮光板の位置調整がやり易くなる相乗効果も得られる。
本発明の第1実施形態の輝度調整機構を備えるマルチディスプレイ装置の概略構成を示す斜視図である。 第1実施形態のマルチディスプレイ装置のスクリーンの横方向において隣接するように配置される3つのプロジェクタであるそれぞれの画像投影範囲およびオーバーラップ領域を説明するための図である。 第1実施形態のマルチディスプレイ装置において輝度調整機構を構成する遮光板の遮光原理を説明するための平面図である。 第1実施形態のマルチディスプレイ装置に用いる遮光板の詳細図である。 本発明の第1実施形態のマルチディスプレイ装置における輝度調整機構の構成を示す斜視図である。 図5のB−B断面図である。 本発明の第2実施形態のマルチディスプレイ装置における輝度調整機構の構成を示す斜視図である。 図7のC−C断面図である。 従来のマルチディスプレイ装置の輝度調整機構の概略構成を示す斜視図である。 図9のA−A断面図である。
符号の説明
1〜8 プロジェクタ(画像投影手段)
9 スクリーン
10 画像投影範囲
11 オーバーラップ領域
12 遮光板
12R,12L,12U,12D 遮光部
13 遮光機構
14 光束
21 筺体
22 ベース板(遮光板固定部材)
22a 丸穴
23 遮光板
23a,23b 長穴
24a,24b マグネット(磁性体)
25 ツマミネジ(締結部材)
26 弾性支持部材
26a コイルバネ(弾性体)
26b 平ワッシャ(支持部材)
26c ネジ

Claims (3)

  1. 複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構であって、
    前記輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板および前記固定部材間に配置され少なくとも2個所で前記遮光板を支持する磁性体と、前記遮光板の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材とから成ることを特徴とするマルチディスプレイ装置の輝度調整機構。
  2. 複数の画像投影手段のそれぞれからスクリーンに、周辺部にオーバーラップ領域が形成されるように部分画像を投影して全体画像を表示するマルチディスプレイ装置において前記オーバーラップ領域の輝度を調整する輝度調整機構であって、
    前記輝度調整機構は、前記スクリーンとほぼ平行に配置される遮光板と、該遮光板を固定する固定部材と、前記遮光板の第1の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第1の所定位置に形成した2つの丸穴間をそれぞれ締結結合する締結部材と、前記遮光板の第2の所定位置に形成した2つの長穴および前記固定部材の第2の所定位置に形成した2つの丸穴間に配置され前記遮光板を前記固定部材に弾性支持する弾性支持部材とから成ることを特徴とするマルチディスプレイ装置の輝度調整機構。
  3. 前記長穴の長軸方向は、前記オーバーラップ領域のオーバーラップ量を調整する方向であることを特徴とする請求項1または2記載のマルチディスプレイ装置の輝度調整機構。
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