JP2018503876A - ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

ディスプレイ装置は、背面投影システムに用いられ、曲面スクリーン（１）と、投射ユニット（３）と、ブラインド（２）とを含み、入射光線は、スクリーン（１）の凹面から入射し、スクリーン（１）を透過して、スクリーン（１）の凸面で平行光線を形成して射出し、投射ユニット（３）は、画像の光線をスクリーン（１）に投射することに用いられ、画像は有効エリア（Ａ）と無効エリア（Ｂ）とを含み、ブラインド（２）は、スクリーン（１）と投射ユニット（３）との間に位置し、無効エリア（Ｂ）を遮り、投射ユニット（３）の投射した画像の有効エリア（Ｂ）の光線をスクリーン（１）に投射させる。

Description

本発明は、光学分野に関し、特に曲面ディスプレイ装置に関する。

既存の背面投影スクリーンはほとんど平面スクリーンであり、スクリーンと視聴者の眼球の間は等距離ではないので、両側の効果は理想的ではなく、視覚は疲労しやすく視覚効果も理想的ではないという問題を抱えている。しかも伝統的な背面投影システムのスクリーンには（図１に示したように）投影元の光斑残影６があり、投射した光線は乱反射光線５になって、投影した画像の周辺にはファジィボーダーがある。

既存の背面投影スクリーンの問題に対して、本発明は光斑残影とファジィボーダーを消せ、視聴者の感覚器官体験を向上させるディスプレイ装置を提供する。

具体的な技術案は以下の通りであり、ディスプレイ装置は、背面投影システムに用いられ、スクリーンと、投射ユニットと、ブラインドとを含み、
スクリーンは、曲面スクリーンであり、入射光線をスクリーンの凹面側から入射させ、スクリーンを透過し、スクリーンの凸面側で平行光線を形成して射出させる。

投射ユニットは、画像の光線をスクリーンに投射し、画像は有効エリアと無効エリアを含む。

ブラインドは、スクリーンと投射ユニットとの間に位置し、画像の無効エリアを遮って、投射ユニットの投射した画像の有効エリアの光線をスクリーンに投射させる。
好ましくは、スクリーンは光透過性樹脂で作られる。

好ましくは、投射ユニットにはケイ素系液晶投射ユニットあるいはデジタル光処理投射ユニットを用いる。

好ましくは、ブラインドは複数枚あり、複数枚のブラインドは、投射ユニットが画像を投射する光線の射出する方向に沿って、投射ユニットとスクリーンとの間に順に並行配列することによって、画像の無効エリアを遮る。

好ましくは、ブラインドの中心エリアは空洞エリアであり、複数枚のブラインドは、投射ユニットとスクリーンとの間に等距離的に設置され、空洞エリアのサイズが逐次増大し、た上記のブラインドを設置し、画像の無効エリアを消す。

好ましくは、投射ユニットは、投射した画像を受信するために用いられる受信モジュールと、受信ユニットに連結し、投射画像の光線をスクリーンに投射するために用いられる投影モジュールと、を含む。

上記の技術案の有益な効果は、以下の通りであり、
本発明はブラインドを用いて投射画像のファジィボーダーを消し、光透過性樹脂で作られた曲面スクリーンを用いて投射画像の光斑残影を消し、光源の使用率を向上させ、画像のグラデーション感を目立たせ、視聴者の感覚器官体験を向上させる。

図１は既存の背面投影スクリーンの投影光源の光斑残影の模式図である。 図２は本発明の実施形態のディスプレイ装置の構成の模式図である。 図３は本発明の実施形態の光透過性樹脂で作られるスクリーンに光線を投射する模式図である。 図４ａは本発明の実施形態の投射した画像の有効エリアが楕円である枠の模式図である。 図４ｂは本発明の実施形態の投射した画像の有効エリアが長方形である枠の模式図である。 図４ｃは本発明の実施形態の投射した画像の有効エリアが多角形である枠の模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の技術案を詳しく説明する。前述する実施形態は本発明の実施形態の一部にすぎず、全部の実施形態ではない。本発明に基づいて、当業者が創造的な労働を作り出してない限りで獲得した他のすべての実施形態はすべて、本発明の保護範囲内に属する。

説明しなければいけないのは、衝突しない限りでは、本発明の異なる実施形態及び実施形態の特徴を合わせることができる。

以下は図面を参照して、実施形態により本発明を詳しく説明するが、本発明は実施形態に限定されない。

図２〜図４に示したように、背面投影スクリーンに用いられたディスプレイ装置は、スクリーン１と、ブラインド２と、投射ユニット３とを含む。スクリーン１は曲面であり、入射光線をスクリーン１の凹面側から入射し、スクリーン１を透過して凸面側で平行光線４を形成し射出する。投射ユニット３は画像の光線をスクリーン１に投射し、画像は有効エリアＡと無効エリアＢとを含む。ブラインド２はスクリーン１と投射ユニット３との間に位置し、画像の無効エリアＢを遮って、投射ユニット３の投射した画像の有効エリアＡの光線をスクリーン１に投射させる。

本実施形態のディスプレイ装置は、背面投影システムに用いられ、ブラインド２を用いて投射画像のファジィボーダーを消し、投射画像のコントラストを向上させるだけでなく、入射光線にスクリーン１を透過させて平行光線４を形成することができるスクリーン１を用いて（図１と図３が示すように）光斑残影６も消し、光源の使用率を向上させる。曲面スクリーン１は画像のグラデーション感を目立たせ、視聴者の感覚器官体験を向上させる。

好ましい実施形態では、スクリーン１は光透過性樹脂で作られる。

更に、スクリーン１は、表面が半透明層により覆われた曲面フレネルレンズを使ってもよく、フレネルレンズはポリオレフィン樹脂を射出圧力にて成型させた薄片であり、レンズの表面はつや面で、もう一面には小さい円から大きい円までの同心円が彫って作られ、入射光線を当該レンズを透過させて平行光線になって射出させることによって、画像のコントラストを向上させ、さらに均一にさせて、且つ投射画像の光斑残影を消す。

好ましい実施形態では、投射ユニット３は、珪素系液晶投射ユニットでも、デジタル光処理投射ユニットでもよい。

珪素系液晶（Liquid Crystal on Silicon；ＬＣＯＳ）は反射方式を使用して画像を形成し、光の利用率は４０％に達する。他の投影技術と比べると、ＬＣＯＳ技術の目立つメリットは高い解像度であり、当該技術を利用する投射ユニットは光の利用率やコンパクト性や開口率などに優れている。

デジタル光処理（Digital Light Procession；ＤＬＰ）技術の核心は一万枚ほどのレンズで形成されたデジタル顕微鏡システムであり、各レンズ間の距離は１μｍ以下で、極めて高いデューティファクタを実現できる。最大限に投射画像の画素の間隔を短縮することで、シームレスデジタル画像を形成でき、どんなサイズでも良好な鋭さを保持でき、別の技術によるピクセル痕又は篩孔が現れない。表示画像をハイビジョン的に綺麗に表示することができる。ＤＬＰムービーシアター技術は黒のグラデーション感とシャドー効果を上げることができる。映画を再生する時、ＤＬＰ劇場技術により３５０万憶の色を再現でき、映画の８倍を超える。

好ましい実施形態において、ブラインド２は複数枚あり、複数のブラインド２は、投射ユニット３の投射画像の光線の射出方向に沿って投射ユニット３とスクリーン１との間に順に平行配列されており、投射画像の無効エリアＢを遮する。

図３、図４に示したように、好ましい実施形態では、ブラインド２の中間エリアは空洞エリアであり、複数の空洞エリアは、投射ユニット３とスクリーン１との間に等距離に設置され、複数の空洞エリアのサイズは逐次増大し、画像の無効エリアＢ（ファジィボーダー）を消し、これにより、楕円、長方形、多角形（図４ａ〜４ｃに示したように）あるいは他の形の有効エリアＡを表示する。

好ましい実施形態では、投射ユニット３は受信モジュールと投影モジュールとを含み、受信モジュールは投射画像を受信することに用いられ、投影モジュールは受信モジュールに連結して、投射画像の光線をスクリーン１に投射させることに基いられる。

使用の時、投射ユニット３に、例えばＨＤＭＩ（登録商標）インタフェース、ＭＩＰＩインタフェース、あるいはＲＧＢインタフェースのようなビデオインタフェースを設け、ビデオインタフェースにより、投射ユニット３に外付けのコントロールチップを連結する。投射ユニット３のビデオインタフェースとコントロールチップのビデオインタフェースと連結すると、投射ユニット３はコントロールチップの送信した映像信号を受信でき、投射ユニット３はブラインド２を通して受信した画像の有効エリアＡを樹脂で作られた曲面スクリーン１に投射させ、最後に画像の有効エリアＡをロボットの曲面スクリーン１に表示させる。

以上は本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施方式と保護範囲を制限するものではない。当業者に対しては、本発明と図に示した内容に対する等価の変更と代替も本発明の範囲に属するものである。そのため、本発明の要旨と範囲内の等価的な変更と補正はみんな本発明の保護範囲に属する。

Claims (6)

1. 背面投影システムに用いられるディスプレイ装置であって、スクリーンと、投影ユニットと、ブラインドとを含み、
   前記スクリーンは、曲面スクリーンであり、入射光線を前記スクリーンの凹面側から入射させ、前記スクリーンを透過し、前記スクリーンの凸面側で平行光線を形成して射出させ、
   前記投影ユニットは、画像の光線を前記スクリーンに投射し、前記画像は有効エリアと無効エリアを含み、
   前記ブラインドは、前記スクリーンと前記投射ユニットとの間に位置し、前記画像の前記無効エリアを遮り、前記投射ユニットの投射した前記画像の前記有効エリアの前記光線を前記スクリーンに投射させる、
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
2. 前記スクリーンは、光透過性樹脂で作られることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記投射ユニットには、ケイ素系液晶投射ユニットあるいはデジタル光処理投射ユニットを用いることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
4. 前記ブラインドは複数枚あり、前記複数枚のブラインドは、前記投射ユニットが前記画像を投射する光線の射出方向に沿って、前記投射ユニットと前記スクリーンとの間に順に並行配列することによって、前記画像の前記無効エリアを遮ることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
5. 前記ブラインドの中心エリアは空洞エリアであり、前記複数枚のブラインドは、前記投射ユニットと前記スクリーンとの間に等距離的に設置され、空洞エリアのサイズが逐次増大し、前記画像の前記無効エリアを消すことを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ装置。
6. 前記投射ユニットは、
   投射画像を受信するために用いられる受信モジュールと、
   前記受信ユニットに連結し、前記投射画像の光線を前記スクリーンに投射するために用いられる投影モジュールと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。

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