JP3737029B2 - 複数のプロジェクターによる映像の接合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビデオ映像プロジェクターに関し、特に連続マルチスクリーンにおける投写型映像装置例えばビデオ映像プロジェクターの映像接合のための複数のプロジェクターによる映像の接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像表示装置は家庭の少人数で見るテレビ装置から発展して、航空機内用の映画表示のように、大型多人数用の投写型映像装置に進化してきている。
このような映像投写装置は、大型ＣＲＴのブラウン管の高輝度発光による投写装置から、液晶による透過型投写装置や、ＩＬＡ（イメージライトアンプリファイヤー方式）など液晶反射型投写装置、ＤＬＰ（デジタルライトプロセッシング方式）即ち微細ミラーによる反射型投写装置などいろいろな投写装置が開発されてきている。
また、レンズも従来の３レンズ方式から、単レンズ方式が一般化しており、投写装置の光出力も２倍増〜３倍増化している。
【０００３】
従来のＩＬＡなど液晶反射型投写装置を代表にして連続マルチスクリーンにおける投写型映像装置即ちビデオ映像プロジェクターについて説明する。
図１にビデオ映像プロジェクターの基本的な構成を示す。
ビデオ再生装置（ＶＴＲ等）１からのビデオ（映像）信号が画素制御部８を介して映像発生積層板２に送られ、映像（光学的）光を増幅制御する。各色光からなる映像光は偏光ビームスプリッター３に入射される。
【０００４】
偏光ビームスプリッター３には真横の９０度方向から光源ランプ４から強い輝度の白色光が同時に入射される。
この光源ランプ４は指向性の強いキセノンランプ等であり、マトリックス（または格子）状に配置されたレンズ群からなる集光レンズ７で均一の光束を得、これより放射する白色光の波は同期が取れた干渉性の波動（コーヒレント）である。
【０００５】
この白色光は偏光ビームスプリッター３を通して映像発生積層板２に入り、映像信号により光変調された上反射され、再び偏光ビームスプリッター３に入射し、ＲＧＢの各色で合成されて、輝度の極めて高い各色光からなる映像光(高輝度映像光）となり投射レンズ（両面凸レンズ）５に入射される。
投射レンズ５は輝度映像光を屈折させ、遠方の白色スクリーン６に距離に比例して拡大した映像光Ｌを投射する。
【０００６】
また白色スクリーン６上の映像の焦点合わせは投射レンズ５をレンズホルダー１０とともに矢印に示すように光軸方向に平行移動して行っている。
以後説明を簡単にするために、白色スクリーン６上の輝度を人間の目で見て最良な最大白色光を投射した場合を輝度１.０とし、投射光のない部分（暗い部分）を０.０とする。この輝度１.０以上では人間の目では眩しくて苦痛を感じる。
【０００７】
さてこのようなビデオ映像プロジェクターは近年普及が著しく、会議室で、教室で、イベント会場で各種の説明や案内に頻繁に使用されている。一方エンタテイメントのマルチスクリーン映画の出現とともに複数のビデオ映像プロジェクターによる同時マルチ投写方式により、アミューズメント性の高い映像ソフトが供給されている。
更に各種のシミュレーション映像では、より現実味を出すためにコンピュータで情報処理したＣＧをビデオ映像プロジェクターを使用して平面のみならず、円筒スクリーン、放物面スクリーン、球形スクリーン等マルチ投写方式も出現している。
【０００８】
一般的にテレビジョンの大画面投写を行う場合、一台で高輝度な大画面投写を行う方法があるがかなり高価になる。
また、ドーム型スクリーン等に投写する場合魚眼レンズを使用する方法があるが画質が低下してしまう欠点がある。
そのため、複数の画面で分割同時投写し大画面を造り出す方法が行われている。しかしながら、単純に複数のビデオ映像プロジェクターで投写する所謂マルチスクリーン（画面）の場合、隣接する画面と画面の間に境界線が入ったりするのが一般的である。
【０００９】
この境界線は当然目障りであり、この境界線を無くす方法が実際行われている。この方法は、それぞれ画面と画面を重複投写（オーバーラップ）させ重複投写した部分の明るさが２倍となるが、お亙いの画面と画面の境界の明るさをを調整して、互いにクロスオーバー「ブレンディング」させて均等な明るさにする方法がある。
ブレンディングによる投写方式は大別すると次の二方式がある。
【００１０】
前述の光学的処理方式、映像投写装置のレンズ面から出る光ビーム（光束）のデフォーカス部（レンズに近い部分）に遮蔽板で影を付けてお亙いの隣接する映像と映像を合成し、ブレンディングする方式と、信号処理的方式即ち映像投写装置への入力信号をブレンディング波形で制御して隣接する画像と輝度のバランスが均等になるようにする方式とがある。
前述の光学方式によるブレンディング方式は、光束を遮蔽するため輝度の「黒」〜「白」域まで調整可能となる。
後者の信号処理的方式のうち、ＣＲＴ方式ではＣＲＴの白発光による投射では「黒信号」から「白信号」まで信号処理により制御可能である。
【００１１】
従来の光学式によるブレンディング方式について、以下簡単のため平面スクリーンで２台のビデオ映像プロジェクターを使用する場合について説明する。
図２においてダブルサイズのスクリーン１６に２台のビデオ映像プロジェクター５５、６０で映像を投写する。
【００１２】
一方（左）のビデオ映像プロジェクター５５で水平線方向の左方の風景を、他方（右）のビデオ映像プロジェクター６０で右方の風景を投写する。
各ビデオ映像プロジェクター５５、６０に入力されるビデオ信号は、左のビデオ映像プロジェクター５５ではその右端のかなりの部分は、右のビデオ映像プロジェクター６０の左端の映像と同一部分を含み、同様に右のビデオ映像プロジェクター６０ではその左端のかなりの部分は左のビデオ映像プロジェクター５５の右端の映像と同一部分を含んでいる。
【００１３】
ダブルスクリーン１６上で左右の映像を連続してつなぐには、左右のビデオ映像プロジェクター５５、６０から映像をスクリーン１６上に投写し、左右の同一部分の映像が観察上で丁度重なるようにビデオ映像プロジェクター５５、６０の相互位置を調整する。
即ちこの重なり部分Ｔが二重に見えなければ広い映像が連続しているように観察され観客からは自然の映像として認識される。このように左右のビデオ映像プロジェクターの映像を重ねることをブレンディングと称している。このようにして映像の重なりをほぼ完全に一致させる。
【００１４】
しかし映像が一致しても、スクリーン１６上のＴ部分には両方のビデオ映像プロジェクター５５、６０からの映像光Ｌ−１とＬ−２が投射される。このため、白色光で考えるとこのＴ領域の輝度は、重ならない部分の輝度をＤとすると、重なる部分では２倍の２Ｄとなる。
【００１５】
Ｔ部分のまばゆい輝度２Ｄを他の重ならない部分と同一のＤにするために図３の如くビデオ映像プロジェクターのレンズホルダー１０の直前に光遮蔽板１１を配置する。
これにより映像の重なり部分Ｔの映像光がＥの如く互いに減衰するので、接合部Ｔ左右の映像は重ね合わされても平坦な輝度となり自然の映像が表示できると期待される。
しかしながら図４に示すように光遮蔽板１１により投射光Ｌ―１、Ｌ−２は光の回折のため、輝度の盛り上がりＦを生ずる。このため左右の合成映像に２本の明るい縦線が現れ、実用面で映像の滑らかな接合品質を損なうことになる。
【００１６】
また更に、図１に示したよう高輝度の光源ランプ４と集光レンズ７を使用した液晶反射型投写装置において、前記光の遮蔽板１１と、集光レンズ７のマトリックス（または格子）状に配置されたレンズ群との配列による光学的関係から以下の現象も出現する。
即ち集光レンズ７からの投射光が遮蔽板１１で回折すると、接合面の輝度の減衰が滑らかでなく、階段状に変化した縞の帯状になり、映像の接合を損なうことになる。
【００１７】
以下説明を簡単にするためにビデオ再生装置１により変調されて投影される映像光も白色であるものとする。
図５においてレンズホールダー１０の外端面に投射レンズ５及び白色スクリーン６と平行に光遮蔽板１１を配置する。この光遮蔽板１１はほぼ完全な黒色板で構成し、投射レンズ５から投射される映像光Ｌの一部である右端部を遮蔽する。
光遮蔽板１１の先端エッジＰを通過した光は光路１４を通り白色スクリーン６上に結像する。
光路１４より右側は本来光は遮蔽されているので、輝度がゼロであると予測されるが、映像光Ｌは光源ランプ４からの光と合成されているので回折現象を発生しエッジＰの後方に回り込む。このためスクリーンの端方向に向けて次第に明るさが減衰してゆく。
【００１８】
しかしながら最近の投写形プロジェクターは、先に述べたように特性の高い集光レンズ７を備えている。集光レンズ７は縦横のマトリックス（格子）状に区切られ、そのセグメントの１つ１つが小さなレンズ１７で構成され、映像発生積層板２に光源の光束を均一に照射するよう配置されている。
この集光レンズ７の格子構造の、縦（又は横）方向の複数の配列による輝線発生の為に、光遮蔽板１１の垂直方向のエッジＰにおいてこの縦（又は横）輝線のそれぞれに対して回折を生じ、それがためにスクリーン上には階段状に輝度差をもった帯状の縞模様Ｓが表示される。
【００１９】
この縞の帯は集光レンズのマトリックス（格子）が細かければ細かい縞となり、粗いマトリックス（格子）であれば幅の広いしかも数の少ない縞となる。
従って図５のプロジェクターを左右２台使用した際に映像接合部は、図６に示すように左右の縞の帯の輝度が加え合わさり大きな階調の差は無くすことができる。しかし、わずかなレベルながら縦（又は横）線の縞と、図４で述べたような明るい輝線の盛り上がり部Ｇ、Ｇとを生ずることになる。
このため、二つの映像を接合した場合、中央部すなわち接合部Ｔには、わずかなレベルながら縦方向の縞が認められ、目障りであり、この改善が望まれていた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、複数のプロジェクターで投写するマルチスクリーン映像を、境界の隙間を無くし、互いに画面の一部を重ね合わせ、その接合部分の明るさの変化や、縞模様の発生を押さえ、その接合がほとんど気づかないようにするための、低価格で調整の容易な光遮蔽板を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１の発明は、 複数の投写型映像装置を使用して複数のスクリーンに各映像をそれぞれ投写し、各映像の端部を互いに繋ぎ合わせて広い映像を作成する映像の接合装置であって、前記投写型映像装置では映像発生部から送られた映像信号が映像発生積層板に入力され、映像発生積層板では映像信号を光の強弱に変換して映像光とし、光源ランプからの強い強度の白色光を格子状に配置された小レンズ群からなる集光レンズに入射して均一の光束として外部に放射し、この均一の光束を偏光ビームスプリッターに入射し、この偏光ビームスプリッターで反射した均一の光束は前記映像発生積層板に入り、この映像発生積層板ではこの均一の光束を前記映像光により光変調するとともに高輝度映像光として前記偏光ビームスプリッターに向けて反射し、この高輝度映像光は当該偏光ビームスプリッターを透過して投光レンズに入射され、投光レンズから投射光となって前記スクリーンに投射されるようにし、前記投光レンズの前方に配置され、前記投射光の端部を遮蔽して前記繋ぎ合わせた部分の輝度を調整する光遮蔽板を、前記投射光の中央部から周縁部にかけて段階的に透過率が次第に低くなるような、可撓性で膜状の複数のフィルターを重ねた多層構造により構成し、映像の繋ぎ部分の接合巾を広げ、かつ前記投射光の回析作用による輝度の盛り上げを押さえた複数のプロジェクターによる映像の接合装置において、
前記フィルターの各層の遮蔽端(エッジ)を２等辺三角形が連続する鋸歯状に形成し、当該鋸歯状の歯先の角度が略90度になるようにして、前記プロジェクターの集光レンズの格子状配置に起因して、前記光遮蔽板により映像の繋ぎ部分に発生する複数の縞状の帯の発生を防止したことを特徴とする。
【００２２】
請求項２の発明は、前記多層構造のフィルターに更に補色フィルターを重ね合わせて、前記プロジェクターの色分解の方式に起因して、前記光遮蔽板により映像の繋ぎ部分が着色されることを防止したことを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、 前記プロジェクターの投射レンズ前面における投射光枠の非直線形状に合致させて、前記多層構造のフィルターからなる光遮蔽板のエッジを非直線形状に形成したとともに、
前記多層構造のフィルターからなる光遮蔽板を長方形に形成し、この光遮蔽板を圧縮変形させ、その湾曲によるエッジを前記投射光枠の非直線形状に任意に合致させる調整構造とし、前記光遮蔽板のエッジの曲線を可変としたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図７は例えば２台の投写型映像装置（ビデオ映像プロジェクター）にこの発明の透過型の濃度傾斜遮蔽板をそれぞれ取り付けた全体構成を示す。
複数の画面で構成するスクリーン１６に２台の投写型映像装置５５、６０を対置し、隣合う映像同志が亙いに重複し合ように設置する。なお、映像発生積層板２と偏光ビームスプリッター３と光源ランプ４とレンズ１７群からなる集光レンズ７等は従来と同じであり説明は省略する。
【００２５】
投写型映像装置５５、６０それぞれのレンズホルダー１０に、レンズ５からスクリーン１６間のデフォーカスライン上に物理的にこれらの光路を遮蔽するフィルター状遮蔽板をそれぞれ設ける。フィルター状遮蔽板が本願の濃度傾斜遮蔽板２１、２２である。濃度傾斜遮蔽板２１、２２は光学的にほぼ同一構成であり、取り付け方向を逆にして各レンズホルダー１０に対象位置にそれぞれ固定する。
図７において、矢印Ａ方向から見たレンズホルダー１０と濃度傾斜遮蔽板２２の正面図を拡大して図８に示す。図８中の右図は左図の円部分の更なる拡大図であり、その右方下図は右図のＢ−Ｂ１線断面図である。
【００２６】
両濃度傾斜遮蔽板２１、２２は図７では配置方向が対象であるだけで光学的にほぼ同一構成であり、便宜上代表して濃度傾斜遮蔽板２１として説明する。
濃度傾斜遮蔽板２１は、所定の光透過率（濃度）のフィルターを複数枚順次隣接させて重ね合わせて構成する。且つ重ねるとき最下層に対して２層目は、最下層の直線の端部に対して図８中右方に所定幅Ｒ変異させる。
同様に３層目は、２層の直線の端部に対して、４層目は、３層の直線の端部に対してそれぞれ中右方に所定幅Ｒ変位させる。
ここでは４層フィルターの例を示し、４層目は不透として説明するが、更に多くの複数層でもよい。
【００２７】
例えば１層目と２層目及び３層目のフィルター濃度を同じ０．１５とすると、１層目のフィルター濃度を同じ０．１５で、２層目は１層目と２層目のフィルター濃度の和で０．３０となり、３層目は１層目と２層目と３層目のフィルター濃度の和で０．４５となる。各層目のフィルター濃度は端部の幅Ｒ内での光透過率を示す。
各層のフィルター濃度に適宜な濃度を選定すると、透過域から不透過域に段階的に異なる所定幅Ｒのフィルターである濃度傾斜遮蔽板２１を得ることができる。
各フィルターを複数枚順次重ね合わせる際に、変異幅Ｒをその都度変更すれば各層の透過域フィルターの幅Ｒも任意に設定できる。
【００２８】
濃度傾斜遮蔽板２１は、波長に関して中性のフィルターの一種であり、白色光透過率が例えば光軸近傍から段階的に、図８では透過濃度（Ｄ）が０．１５から０．３０、１．２、最後に不透明の板まで変化するものを示し、印刷技術で言うグレイスケール（白から灰色次に黒に段階的に変化する）フィルターとなる。
結果的に、幅Ｒで構造的にも階段状になり、濃度もそれぞれＤ＝０．１５の帯フィルター５０とＤ＝０．３０の帯フィルター５１とＤ＝１．２の帯フィルター５２、及び不透明の幅広帯フィルター５３とが一体形成される。
【００２９】
図８ではこれら帯フィルター５０、５１、５２のエッジ部のズレの各幅Ｒは略同一としており、この幅はビデオ映像プロジェクターとスクリーン１６との距離及び接合部Ｔの幅の設定に従って、最適の値を実験的に決定できる。
濃度傾斜遮蔽板２１を構成する各濃度のフィルターはフィルム状の可撓性のシートであり、比較的に薄い膜状である。また重ね合わせた濃度傾斜遮蔽板２１の厚みは１ｍｍ前後であり、撓む程度に折り曲げると、撓みに対して互いに僅かに摺動変位して滑らかな湾曲を形成可能となる。
【００３０】
さて図９において、図７の上（左）側プロジェクター５５の投射レンズ５と幅Ｒがやや誇張して書かれた濃度傾斜遮蔽板２１の回折によるスクリーン１６への影響について説明する。
レンズ５の直前に置いた濃度傾斜遮蔽板２１の、光路中心軸から一番遠い外側の不透過素材５３による回折像はスクリーン１６のｆの部分に表れ、その輝度分布はｊの如く比較的せまい巾で、しかも図４で説明した如く、輝度の盛り上がりも持っている。
【００３１】
次に光の吸収量の多いＤ＝１．２のフィルター５２による回折光と減光量はｇの場所にその輝度分布はｌで示される。
その次に光の吸収量の中間的なＤ＝０．３０のフィルター５１による回折光と減光量はｈの場所にその輝度分布はｍで示され、最後に光の吸収量の少ないＤ＝０．１５のフィルター５０による回折光と減光量はｉの場所にその輝度分布はｎで各々示される。
【００３２】
よって不透過素材のみの輝度カーブｊに対し、階段的に配置されたＮＤフィルター５２、５１、５０のそれぞれの減光量ｌ、ｍ、ｎを加えればＫなる輝度カーブが得られる。すなわち、輝度の盛り上がりを押さえ、かつ画面接合の巾を広げたおだやかな傾斜の減衰特性を得ることが出来る。
【００３３】
次に図１０に示す如く接合するもう一方のプロジェクター６０のレンズ前面に図９の右下りの合成輝度カーブｋと逆傾斜（左下がり）の特性の濃度傾斜遮蔽板２２を正反対に配置し、これらを加算すれば接合部Ｔの輝度が両ウインドウの内部の輝度１．０とほぼ同一レベルとなり、複数映像（画面）の境目を連続した継ぎ目のない均一の輝度の一体画面映像にすることができる。
【００３４】
以上、接合部分の輝度を滑らかにし、かつ接合の巾を広くする為に光学的及び構造的に階段状に濃度を変えるフィルターを構成した。しかしながら、図５で説明したように最近の投写型プロジェクターは水平垂直のマトリックス（格子）状の小レンズ１７群からなる集光レンズ７が使用されている。
濃度傾斜遮蔽板２２の各層フィルターのエッジにおいてこの縦（又は横）輝線のそれぞれに対して回折を生じ、それがためにスクリーン上には階段状に輝度差をもった帯状の縞模様が表示される。
この影響で光遮蔽板１１で回折された光はスクリーン１６上に無視できない程度の階調の差を持った帯状の縞が表示される。逆の減光カーブを持ったもう一方のスクリーン１６の輝度を重ね合わせることで、この縞は相殺されてかなり改善されるが、完全にこれを取り除くことが出来ない。
【００３５】
この縞状の帯の発生現象をさらに分析するなら、図１１（ａ）において光遮蔽板２１のエッジＰがレンズ５前面で垂直である場合、集光レンズ７の縦方向のレンズ１７群の配列光と平行になり、この複数の縦レンズ１７群の輝きによるそれぞれを回折像がスクリーン上に、数本の縞模様が縦方向に発生する。
また、図１１（ｂ）に示すようにエッジＰが水平方向に置かれた場合も同様に、集光レンズ７の格子の横方向のレンズ１７群の配列光により回折を生じ、数本の横縞が横方向に発生する。
仮にエッジＰがレンズ５前面で垂直と水平の中間付近の角度、例えば４５度に傾斜された場合、図１１（ｃ）に示す如く、集光レンズの格子配列による回折の影響はなく、縞模様は発生せず連続した滑らかな輝度変化が傾斜して発生することが実験的に確認された。
【００３６】
従って、エッジＰが光源の集光レンズ７のレンズ１７群の格子（縦横）列と平行にならないように、特に中間の４５度付近とすれば完全に縞は発生しなくなる。
一方、スクリーン１６上で左右の映像（画面）を接合する場合、光遮蔽板２１は垂直（上下接続においては水平）に配置せざるを得ず、この僅かな縦縞の影響を逃れることは出来なかった。
【００３７】
本発明の重要な点はこの回折（縞）の発生を完全に防止するために図１２に示す如く光遮光板２１のエッジを鋸歯状にしたことである。すなわちギザギザの鋸歯状のそれぞれの歯先に９０（±４５）度付近の角度を得させることで、エッジは集光レンズ７の格子構造の縦方向の配列と平行とはならず、よって縞状の回折を発生することなく、輝度的に滑らかな減衰特性を得ることが出来た。
【００３８】
よって先に図８において濃度の異なる複数のフィルターを重ね合わせたが、この構造にさらに上記鋸歯状の加工を施し、図１３に示すように、フィルター４０、４１、４２および不透過素材４３に鋸状の歯を刻めば完全に縞目のない特性を得ることができる。なお図１３の全体説明は図８の説明とほぼ同様である。
鋸歯状の歯先の角度は約９０度とする。歯のピッチは、レンズ５からの距離や、回折縞のピッチ等から最も効果の高い数値に実験的に求めるが、約１ミリ前後が適切である。
各フィルターの鋸状の歯は山と谷が同期するように、位置合わせして幅Ｒ分ズラして重ねて構成する。
【００３９】
次に図１４において、光遮蔽板２１、２２によりスクリーン１６上に回折光を投射した際、この接合部の輝度変化部分が、白の明暗でなく、青系又は赤系が着色し、カラースクリーンの端になるほど濃く着色される。
これはカラープロジェクター内部において光源の白色光をＲ、Ｇ、Ｂに分解し、それぞれを映像信号により変調したうえ、再び合成する光学系に起因して各色の回折着色が生ずるためである。
【００４０】
この着色光は光遮蔽板２１、２２がレンズ５の右で投射光を遮るか、左で遮るかで赤系又は青系となる。よってこれらのスクリーン１６上で、濃淡部を接合するとこれが合成されて、ほぼ白色に近くなるが完全に消去することが出来ない。
このような合成後の着色を完全に押さえるために、図１５に示すように、図１３の一方濃度傾斜板２１または及び他方濃度傾斜板２２に、この着色光に補色の関係にあるカラーフィルター４４を最も効果の高い位置に押入することによって実用上問題の無いレベルに着色を押さえることができる。
最も効果の高い位置は各層のフィルターの何れかの間であり、図１５では不透過素材４３と濃度Ｄ＝１．２のフィルター４２との間に挿入し、これらのエッジのズレ幅も適宜設定したものを示している。
【００４１】
次に、図１６において、スクリーン１６に投影される映像は通常長方形であるが、投射レンズ５の直前における投射光路枠４５は、一般に光学レンズの特性により糸巻き状となり中央がくびれている。
これまでこの光路枠は長方形を前提として説明してきた。このため画面の接合をおこなう光遮蔽板２１はそのエッジを直線として説明してきたが、この糸巻き状の光路枠４５のため直線としたのでは、スクリーン上でその接合部分に垂直の濃度変化の帯を得られない。
【００４２】
この点に対応するために、図１７において、糸巻き状の投射光路枠４５に合わせた曲線のエッジをもつ曲面鋸歯状の濃度傾斜をもつ光遮蔽板４６を配置する必要がある。光遮蔽板４６の構成はエッジが曲線である以外は図１３及び図１５と同様である。
次にこれらを容易に製作し、かつ容易に調整の出来る手段に付いて述べる。
この光遮蔽板４６はそのエッジが投射光枠４５の糸巻き状の曲線に沿う形状でかつ鋸歯状を必要とする。その上この曲線の曲率も使用するプロジェクターや取り付け位置に従って適正に設定する必要があり、一定とはならない。
【００４３】
鋸歯状の歯を持ち、かつ他種類の曲率の異なる光遮蔽板４６を製作し、その都度最適なものを選択して画面の接合をすることは膨大な手間とコストを必要とし実用的でない。
エッジの曲線の曲率を容易に調整可能とし、しかも製作と調整のコストを低く押さえることが実用性の上から重要な課題となる。
【００４４】
図１８において、光遮蔽板４６のエッジＰを製作に容易な直線状に形成し、鋸歯状の歯が刻まれている。
これをレンズ面Ｑに対して多少の角度θをつけて配置した上、この両端をＧ、Ｈの矢印方向に圧縮し、かつＪ方向に押せば、図のように光遮蔽板４６を湾曲させることができる。
よってレンズ５の正面から見ればそのエッジは円弧状となり、Ｇ、Ｈ方向の圧縮値と角度θとを変えれば、投射光路枠４５の糸巻き状の曲線に沿うようにエッジの曲線の曲率を調整することが出来る。
【００４５】
更に、図１９において、Ｇ、Ｈ方向の圧縮値は、爪１１１及び１１２にはさまれた鋸歯状の光遮蔽板４６を押しネジ１１３、１１４をねじ込み調整することにより湾曲の度合いを任意に変えることができる。
加えてネジ１１５のシメ付け穴は左右にやや多めの調整シロを設けておけばこの可変遮蔽装置１１０を適切な位置に設定できる。
【００４６】
この装置１１０を反対側の取り付け台１１６側につけ変えれば、合成するもう一方のプロジェクターの遮蔽装置として使用できる。
よってスクリーン上の接合面の左右の形状が正確に一致するよう、すなわちレンズ面の投射光路の糸巻き状の曲線に合致するように、容易に調整が可能となる。
以上、説明の都合上２台のプロジェクターにより、平面スクリーン上で画面を接合する手段について述べたが、さらに多数の映像を接合することもできる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明による濃度傾斜フィルター、色補正フィルター、鋸歯のエッジ、曲率を持ったエッジ及びその調整機構を組み合わせた遮蔽装置を用いれば、平面のスクリーンはもちろん円筒状、ドーム状、半球状等のスクリーン上でも、滑らかで自然な高画質の大画面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１台のビデオ映像プロジェクターによる投写時の基本的な構成を示す図である。
【図２】２台のビデオ映像プロジェクターによる投写時の映像の重なりを示す図である。
【図３】光遮蔽板により接合部に平坦な合成輝度を予測した様子を示す図である。
【図４】回折作用により接合部に輝度の盛り上がりが発生した様子を示す図である。
【図５】集光レンズの格子構造による回折縞の合成を示す図である。
【図６】２台のビデオ映像プロジェクターの集光レンズの格子構造による回折縞が発生した様子を示す図である。
【図７】この発明の光遮蔽板をそれぞれ取り付けた全体構成を示す図である。
【図８】この発明のレンズ前面に取り付けた濃度傾斜光遮蔽板の構成を詳細に示す図である。
【図９】この発明の濃度傾斜光遮蔽板による回折光の光学的説明するための図である。
【図１０】この発明の濃度傾斜光遮蔽板を備えたスクリーン上の画面接合を示す図である。
【図１１】光遮蔽板の傾きによる各種縞の発生状態を示す図である。
【図１２】この発明の鋸歯形状の光遮蔽板の光学的効果を示す図である。
【図１３】この発明のレンズ前面に取り付けた鋸歯形状の光遮蔽板の構成を詳細に示す図である。
【図１４】この発明の鋸歯形状の光遮蔽板による回折光の着色を示す図である。
【図１５】この発明の光遮蔽板による回折光の着色を防止する補色フィルターの構成を示す詳細図である。
【図１６】レンズ直前の投射光路枠の形を示す図である。
【図１７】この発明のレンズ前面に取り付けた曲面鋸歯形状の光遮蔽板の構成を詳細に示す図である。
【図１８】この発明の可変曲率光遮蔽板の構造原理を示す図である。
【図１９】この発明の可変曲率光遮蔽板の実用的な構造を示す図である。
【符号の説明】
１ ビデオ再生装置
２ 映像発生積層板
３ 偏光ビームスプリッター
４ 光源ランプ
５ 投射レンズ
１０ レンズホルダー
１６ スクリーン
１７ 小レンズ
２１、２２、４６ 濃度傾斜光遮蔽板
４０、４１、４２、４３ 鋸歯形状帯フィルター
４４ 補色カラーフィルター
５０、５１、５２、５３ 帯フィルター
５５、６０ ビデオ映像プロジェクター
１１０ 曲率可変光遮蔽装置
１１１、１１２ 爪
１１３、１１４ 曲率調整ネジ
１１５ 取り付け調整ネジ
１１６ 取り付け台
Ｄ、Ｅ、Ｆ 輝度
Ｇ、Ｈ、Ｊ 圧縮方向
Ｌ、Ｌ−１、Ｌ−２ 映像光
Ｐ エッジ
Ｒ 幅
Ｔ 接合部

Claims (3)

1. 複数の投写型映像装置を使用して複数のスクリーンに各映像をそれぞれ投写し、各映像の端部を互いに繋ぎ合わせて広い映像を作成する映像の接合装置であって、前記投写型映像装置では映像発生部から送られた映像信号が映像発生積層板に入力され、映像発生積層板では映像信号を光の強弱に変換して映像光とし、光源ランプからの強い強度の白色光を格子状に配置された小レンズ群からなる集光レンズに入射して均一の光束として外部に放射し、この均一の光束を偏光ビームスプリッターに入射し、この偏光ビームスプリッターで反射した均一の光束は前記映像発生積層板に入り、この映像発生積層板ではこの均一の光束を前記映像光により光変調するとともに高輝度映像光として前記偏光ビームスプリッターに向けて反射し、この高輝度映像光は当該偏光ビームスプリッターを透過して投光レンズに入射され、投光レンズから投射光となって前記スクリーンに投射されるようにし、前記投光レンズの前方に配置され、前記投射光の端部を遮蔽して前記繋ぎ合わせた部分の輝度を調整する光遮蔽板を、前記投射光の中央部から周縁部にかけて段階的に透過率が次第に低くなるような、可撓性で膜状の複数のフィルターを重ねた多層構造により構成し、映像の繋ぎ部分の接合巾を広げ、かつ前記投射光の回析作用による輝度の盛り上げを押さえた複数のプロジェクターによる映像の接合装置において、
   前記フィルターの各層の遮蔽端(エッジ)を２等辺三角形が連続する鋸歯状に形成し、当該鋸歯状の歯先の角度が略90度になるようにして、前記プロジェクターの集光レンズの格子状配置に起因して、前記光遮蔽板により映像の繋ぎ部分に発生する複数の縞状の帯の発生を防止したことを特徴とする複数のプロジェクターによる映像の接合装置。
2. 前記多層構造のフィルターに更に補色フィルターを重ね合わせて、前記プロジェクターの色分解の方式に起因して、前記光遮蔽板により映像の繋ぎ部分が着色されることを防止したことを特徴とする請求項１に記載の複数のプロジェクターによる映像の接合装置。
3. 前記プロジェクターの投射レンズ前面における投射光枠の非直線形状に合致させて、前記多層構造のフィルターからなる光遮蔽板のエッジを非直線形状に形成したとともに、前記多層構造のフィルターからなる光遮蔽板を長方形に形成し、この光遮蔽板を圧縮変形させ、その湾曲によるエッジを前記投射光枠の非直線形状に任意に合致させる調整構造とし、前記光遮蔽板のエッジの曲線を可変としたことを特徴とする請求項２に記載の複数のプロジェクターによる映像の接合装置。

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