JPH04213444A

JPH04213444A - 投写形表示装置

Info

Publication number: JPH04213444A
Application number: JP2407147A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Masuda; 清増田; Noboru Hagiwara; 萩原　昇; Tomoyoshi Nomura; 野村　知義; Takayuki Okimura; 沖村　隆幸; Shigenobu Sakai; 酒井　重信
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1992-08-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光透過形表示素子の表
示画像を光学系を用いて大形スクリーンに拡大投写する
投写形表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の投写形表示装置の一例を図８に示
す。この投写形表示装置は光透過形表示素子として液晶
ライトバルブを使用した例であり、光源１、コンデンサ
レンズ２、液晶ライトバルブ３及び投影レンズ４が光軸
を一致させてスクリーン５に対向するように配置されて
いる。かかる装置では、光源１からの光がコンデンサレ
ンズ２により平行光にされた後液晶ライトバルブ３に照
射され、該液晶ライトバルブ３の表示画像パタンに応じ
た光が投影レンズ４によりスクリーン５上に拡大投写さ
れる。

【０００３】ところで、このような投写形表示装置では
、スクリーン５への投写拡大の倍率を大きくしていく程
、スクリーン５上の輝度低下が著しくなるので、暗い部
屋でしか使用できないという欠点がある。そこで、図９
に示すように、光源、液晶ライトバルブ及び投影レンズ
からなる投写光学系の複数組を一つのスクリーン５に対
向して配置し、スクリーン５上で画像表示データａ，ｂ
，ｃを合成することにより大画面表示とする方式（マル
チ画面方式と称する）が提案されている（例えば、特開
昭６２−２７７８８号公報参照）。なお、図９中、１Ａ
〜１Ｃは光源、２Ａ〜２Ｃはコンデンサレンズ、３Ａ〜
３Ｃは液晶ライトバルブ、４Ａ〜４Ｃは投影レンズを示
し、図８のものと同様の作用を有するものである。そし
て、このようなマルチ画面方式では、各投写光学系の拡
大倍率を比較的小さく抑えることができるので、スクリ
ーン５上に明るい画像を投写することが可能である。

【０００４】しかし、このマルチ画面方式では、複数の
独立した投写光学系で構成されるため、各々の投写光学
系による画像間に輝度のばらつきがあったり、隣接する
投写光学系の位置のずれによって画像の継ぎ目がはっき
り認識されてしまう等の欠点がある。そこで、このよう
なマルチ画面方式の欠点を改良するものとして、隣接す
る投写光学系間で投写エリアを一部重複させるようにし
てスクリーン上に投写する方法が提案されている（例え
ば、特願平１−９５２４３号）。すなわち、図１０に示
すように、隣接する投写光学系からの画像同志、例えば
画像ａと画像ｂ、並びに画像ｂと画像ｃとがそれぞれ重
なり合って重複エリアａｂ，ｂｃが形成されるようにす
る方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した方
法では、各投写光学系による画像の重複エリアａｂ，ｂ
ｃの輝度変化を緩和しなければならず、各投写光学系に
よる画像の重複エリアａｂ，ｂｃの輝度に勾配をもたせ
て同範囲の輝度を他の画像ａ，ｂ，ｃの輝度と同程度と
なるようにして、継ぎ目を認識されにくくしている。そ
して、このように重複エリアａｂ，ｂｃに輝度勾配を付
与する方法として、元の画像のデータに所定のアルゴリ
ズムに応じた輝度変調をかけて、液晶ライトバルブ３Ａ
〜３Ｃ用の画像データを生成する方法を採用している。つまり、かかる方法では画像データを変換するための装
置を余分に必要とし、特に、ビデオカメラで撮像した動
画画像データをリアルタイムでスクリーン上に表示する
ような場合には、非常に高速なデータ変換が要求される
。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑み、余分な画
像変換装置が不要であり、マルチ画面方式に適して優れ
た表示品質を有する投写形表示装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る投写形表示装置は、光源とコンデンサレンズと
光透過形表示素子と投影レンズとからなる投写光学系を
有し、各投写光学系から拡大投写した表示データを合せ
てスクリーンに表示する投写形表示装置において、コン
デンサレンズと光透過形表示素子との間、光透過形素子
と投影レンズとの間、及び投影レンズとスクリーンとの
間の少なくとも一箇所に、光軸に交差する方向の位置に
より光透過率が不均一に分布した輝度調整器を挿入・配
置したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】各投写光学系から投写されてスクリーン上で合
される表示データのうち、隣接する投写光学系から重複
投写される部分の表示データの輝度は、輝度調整器によ
り調整されており、他の部分の輝度と均一化されている
。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００１０】本発明の第一の実施例に係るマルチ画面方
式の投写形表示装置を図１に示す。同図に示すように、
この投写形表示装置は、光透過形表示素子として液晶ラ
イトバルブを使用した複数の投写光学系１０Ａ〜１０Ｃ
を有するものである。ここで、本実施例の投写光学系１
０Ａ〜１０Ｃは、図９，１０に示した従来の装置と同様
に、それぞれ光源１１Ａ〜１１Ｃ、コンデンサレンズ１
２Ａ〜１２Ｃ、液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃ及び投
影レンズ１４Ａ〜１４Ｃを具えているが、本実施例では
さらに、液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃと投影レンズ
１４Ａ〜１４Ｃとの間に輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃを具
えている。そして、各投写光学系１０Ａ〜１０Ｃにおい
て、各光源１１Ａ〜１１Ｃからの光は各コンデンサレン
ズ１２Ａ〜１２Ｃにより平行光とされた後、各液晶ライ
トバルブ１３Ａ〜１３Ｃに照射され、ついで、各液晶ラ
イトバルブ１３Ａ〜１３Ｃの表示画像パタンに応じた光
が輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃを透過した後、各投影レン
ズ１４Ａ〜１４Ｃによりスクリーン１５上に拡大投写さ
れ、画像Ａ〜Ｃが形成される。

【００１１】本実施例では画像Ａ〜Ｃは隣接するもの同
志が一部重った重複エリアＡＢ，ＢＣが形成されている
が、これら重複エリアＡＢ，ＢＣの輝度は輝度調整器１
６Ａ〜１６Ｃにより調整されている。すなわち、各輝度
調整器１６Ａ〜１６Ｃにおいて、重複エリアＡＢ，ＢＣ
に相当する周辺部分の光透過率を図２のＥ〜Ｆに示すよ
うに、中心からの距離が遠ざかるにつれて低下するよう
に調整することにより、重複エリアＡＢ，ＢＣへの光量
を制限している。また、中心ＯからＥまでの範囲は光透
過率を一定としている。この結果、スクリーン１５上の
重複エリアＡＢ，ＢＣと他のエリアとの輝度が均一化さ
れている。なお、輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃは上述した
機能を有するものであれば特に制限されない。

【００１２】ここで、輝度調整器の一例を図３に示す。同図に示すように、輝度調整器３６は、光の透過率が基
板厚さにより大きく変化するような透明樹脂材料からな
る。そして、重複エリアより内側に相当する部分、つま
り図中左右方向で中心ＯからＥまで、図中上下方向で中
心ＯからＧまでは膜厚が一定となっているが、それより
外側の重複エリアに相当する部分、つまり図中左右方向
でＥからＦまで、図中上下方向でＧからＨまでは中心Ｏ
から距離が遠ざかるにつれて膜厚が徐々に厚くなる傾斜
面３６ａとしている。これにより、中央部分では透過率
が高く一定であるが、重複エリアに相当する周辺部分で
は外側ほど透過率が徐々に低下することになる。したが
って、かかる輝度調整器３６では、基板の厚さの変化に
より通過する光の量を任意に調整することができ、上述
した構成により重複エリアの輝度を他の部分の輝度と同
程度となるように調整することができる。なお、上述し
た例では傾斜面３６ａを四方に額縁状に設けているが、
例えば同心円状に形成することも可能であり、要は光源
の輝度分布や多重投写される重複エリアのパタン形状に
応じて形成すればよい。

【００１３】図４には輝度調整器の他の例を示す。同図
に示すように、この輝度調整器４６は、均一厚さの透明
基板４６ａからなり、多重投写される重複エリアに相当
する四方の周辺部には遮光膜４６ｂが多重に形成されて
いる。この遮光膜４６ｂは、例えばクロムを蒸着した後
ホトエッチングすることにより形成したり、カーボン粉
末を含有したインキを印刷して形成したりすればよいが
、中央から遠ざかるにつれて透過する光量が低下するよ
うに、隣接する膜間距離が徐々に小さくなるように、つ
まり粗から密になるように形成されている。かかる輝度
調整器４６も図３に示す輝度調整器４６と同様な作用を
示すものである。なお、上述した例では、遮光膜４６ｂ
を矩形状に形成しているが、この場合も例えば同心円状
に形成してもよい。また、上述した例では遮光膜４６ｂ
の間隔を変化させて透過光の量を調整しているが、遮光
膜４６ｂの幅を変えるようにしても同様な作用が得られ
ることは言うまでもない。

【００１４】図５には第二の実施例に係るマルチ画面方
式の投写形表示装置を示す。同図に示すように、本実施
例の投写形表示装置では、輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃを
コンデンサレンズ１２Ａ〜１２Ｃと液晶ライトバルブ１
３Ａ〜１３Ｃとの間に設けている。すなわち、輝度調整
器１６Ａ〜１６Ｃで重複エリアの輝度が調整された光が
液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃに照射され、この液晶
ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃの表示パタンに応じた光が
投影レンズ１４Ａ〜１４Ｃによりスクリーン１５上に拡
大投写されるようになっており、スクリーン１５上に多
重投写されるパタンの輝度は均一化されている。なお、
本実施例において、図１と同等の機能を有する部材には
同一符号を付してあり、重複する説明は省略する。

【００１５】図６には第三の実施例に係るマルチ画面方
式の投写形表示装置を示す。同図に示すように、この実
施例の投写形表示装置では、輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃ
を液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃと一体化したもので
ある。つまり、輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃを薄膜フィル
ムで形成し、これを液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃの
投影レンズ１４Ａ〜１４Ｃ側表面に貼り付けた構成とな
っている。本実施例では、上述した第一の実施例と同様
にスクリーン１５上に多重投写されるパタンの輝度を均
一化することができる。なお、輝度調整器１６Ａ〜１６
Ｃを薄膜化した場合、液晶ライトバルブ１３Ａ〜１３Ｃ
のコンデンサレンズ１２Ａ〜１２Ｃ側に貼り付けたり、
両側に貼り付けたりしてもよく、また、液晶ライトバル
ブ１３Ａ〜１３Ｃの偏光板の内側に形成して一体化する
こともできる。なお、本実施例においても図１と同等の
作用を示す部材には同一符号を付してある。

【００１６】図７には第四の実施例に係るマルチ画面方
式の投写形表示装置を示す。本実施例は輝度調整器１６
Ａ〜１６Ｃを投影レンズ１４Ａ〜１４Ｃとスクリーン１
５との間に設けた例であり、本実施例では輝度調整器１
６Ａ〜１６Ｃを薄膜フィルムとしてスクリーン１５上に
貼り付けた構成としている。本実施例においても上述し
た各実施例と同様にスクリーン１５上に多重投写される
パタンの輝度を均一化できる点は同様であるが、さらに
、本実施例では、投写光学系を従来と同じ構成、つまり
従来と同じ光学系を用いることができるという利点を有
している。また、本実施例では、輝度調整器１６Ａ〜１
６Ｃの光透過率を調整する領域を把握し易いという効果
も奏する。上述した輝度調整器１６Ａ〜１６Ｃは、スク
リーン１５上に設けられているので全体を一枚のフィル
ム状の輝度調整器で覆うこともできる。なお、本実施例
においても、図１と同等の機能を有する部材には同一符
号を付してある。

【００１７】以上、第一〜第四の実施例を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではないことは言うまで
もない。例えば、輝度調整器を設ける位置は上述した実
施例に限定されず、例えば投影レンズのスクリーン側表
面や光透過形表示素子側表面などに薄膜フィルム状の輝
度調整器を設けることができ、さらに、輝度調整器を２
ケ所以上に設けるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る投写
形表示装置は、画像データ変換装置を使用せず、輝度調
整器と光透過形表示素子とを組合せることにより、マル
チ画面方式における輝度勾配を容易に実現することがで
き、これにより継ぎ目の目立たない高輝度の大画面表示
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例に係る投写形表示装置を示す概念
図である。

【図２】実施例の輝度調整器の輝度特性を示すグラフで
ある。

【図３】一実施例に係る輝度調整器の説明図である。

【図４】他の実施例に係る輝度調整器の説明図である。

【図５】第二の実施例に係る投写形表示装置を示す概念
図である。

【図６】第三の実施例に係る投写形表示装置を示す概念
図である。

【図７】第四の実施例に係る投写形表示装置を示す概念
図である。

【図８】従来技術に係る投写形表示装置を示す概念図で
ある。

【図９】従来技術に係るマルチ画面方式の投写形表示装
置を示す概念図である。

【図１０】従来技術に係るマルチ画面方式の投写形表示
装置を示す概念図である。

【符号の説明】

１０Ａ〜１０Ｃ　　投写光学系１１Ａ〜１１Ｃ　　光源１２Ａ〜１２Ｃ　　コンデンサレンズ１３Ａ〜１３Ｃ　　液晶ライトバルブ１４Ａ〜１４Ｃ　　投影レンズ１５　　スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　光源とコンデンサレンズと光透過形表
示素子と投影レンズとからなる投写光学系を有し、各投
写光学系から拡大投写した表示データを合せてスクリー
ンに表示する投写形表示装置において、コンデンサレン
ズと光透過形表示素子との間、光透過形素子と投影レン
ズとの間、及び投影レンズとスクリーンとの間の少なく
とも一箇所に、光軸に交差する方向の位置により光透過
率が不均一に分布した輝度調整器を挿入・配置したこと
を特徴とする投写形表示装置。
【請求項２】　　請求項１において、輝度調整器は、中
心から光軸に交差する方向へ所定の距離内では光透過率
が均一であり、それより外側では中心から遠ざかるにつ
れて光透過率が低下するようになっていることを特徴と
する投写形表示装置。
【請求項３】　　請求項１又は２において、輝度調整器
が薄膜フィルムからなると共に光透過形表示素子の片面
あるいは両面に一体的に形成されていることを特徴とす
る投写形表示装置。
【請求項４】　　請求項１又は２において、輝度調整器
が薄膜フィルムからなると共にスクリーン表面に一体形
成されていることを特徴とする投写形表示装置。