JP3254365B2 - Multi-image display device - Google Patents
Multi-image display deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、複数の
液晶パネルを用い１つの画像を分割して表示する、もし
くは、複数の画像を連結合成して表示する大型のマルチ
画像表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-sized multi-image display device for displaying one image by dividing a plurality of liquid crystal panels or by combining and displaying a plurality of images. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、大型のマルチ画像を表示する装置
として、三菱レイヨン株式会社のＤＩＡＲＥＸ（登録商
標）のカタログに示されているように、図１４に示すよ
うな複数のＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）を用
い、例えば、４つの部分スクリーンに分割して、画像を
連結して表示する表示装置があった。図１５は、その内
部構造を示している。分割された部分スクリーン１ａ〜
１ｄに、それぞれ対応して投写レンズ２ａ〜２ｄ及びＣ
ＲＴ３ａ〜３ｄが設けられている。分配器４は、画像信
号Ｉを入力し、画像信号を１／４に分割し、それぞれ分
割された画像信号Ｉａ〜ＩｄをＣＲＴ３ａ〜３ｄへ出力
する。しかし、部分スクリーン１ａ〜１ｄ間には、境界
（目地ともいう）Ｌ１とＬ２が存在してしまう。境界Ｌ
１とＬ２は、できるだけ目立たないようにＣＲＴ同士の
継ぎ目が１ｍｍ程度になるようにしてあるが、投写画像
は、この継ぎ目にまたがって表示されるため、境界（目
地）のない画像を得ることは出来なかった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for displaying a large multi-image, as shown in a catalog of DIAREX (registered trademark) of Mitsubishi Rayon Co., Ltd., as shown in FIG. For example, there has been a display device that uses a (tube) to divide the image into four partial screens and connect and display images. FIG. 15 shows the internal structure. The divided partial screens 1a to
1d, the projection lenses 2a to 2d and C
RTs 3a to 3d are provided. The distributor 4 receives the image signal I, divides the image signal into quarters, and outputs the divided image signals Ia to Id to the CRTs 3a to 3d. However, boundaries (also referred to as joints) L1 and L2 exist between the partial screens 1a to 1d. Boundary L
1 and L2, the joint between the CRTs is set to be about 1 mm so as to be as inconspicuous as possible. However, since the projected image is displayed across this joint, it is not possible to obtain an image without boundaries (joints). I could not do it.
【０００３】図１６は、公開特許公報昭和６２−２５０
４７４に示された液晶パネルを用い、複数画像をスクリ
ーンに拡大投写する背面投写型の表示装置の断面構成を
示す図である。液晶パネル、照射光源及び投写レンズを
含む投影機５ａ，５ｂから投写された複数の画像は、ス
クリーン１上で合成される。スクリーン１は、拡散性の
透過スクリーン１枚で構成されており、指向性のため斜
めから投写画像を見ると、複数画像の境界（目地）が見
える欠点がある。FIG. 16 is a publication of Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250.
474 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a rear-projection display device that enlarges and projects a plurality of images on a screen using the liquid crystal panel illustrated in FIG. A plurality of images projected from the projectors 5a and 5b including the liquid crystal panel, the irradiation light source, and the projection lens are combined on the screen 1. The screen 1 is composed of a single transmissive transmissive screen, and has a drawback in that when viewing a projected image obliquely, boundaries (joints) of a plurality of images can be seen due to directivity.
【０００４】図１７は、図１６で用いられている単板ス
クリーンの特性を改善するため、「カラー液晶ディスプ
レイ」（ディスプレイ技術シリーズ、小林駿介、産業図
書、Ｐ２０５）に示されたスクリーンの断面構造図であ
る。投写ユニット２０ａ，２０ｂには、照明光学部２１
ａ，２１ｂ、液晶パネル２２ａ，２２ｂ、投写レンズ２
３ａ，２３ｂが設けられている。照明光学部２１ａ，２
１ｂは、液晶パネルを照射するためのものであり、投写
レンズ２３ａ，２３ｂは、液晶パネルの画像を射出瞳２
４ａ，２４ｂを介して、スクリーン１に投写するレンズ
である。スクリーン１は、複数の部分フレネルレンズ
（単にフレネルレンズともいう）１１ａ，１１ｂと１枚
の拡散板１３、もしくは、レンチキュラ板で構成され、
フレネルレンズと拡散板、もしくは、レンチキュラ板は
密着されている。FIG. 17 shows a sectional structure of a screen shown in “Color Liquid Crystal Display” (Display Technology Series, Shunsuke Kobayashi, Sangyo Tosho, P205) in order to improve the characteristics of the single-panel screen used in FIG. FIG. The projection units 20a and 20b include an illumination optical unit 21.
a, 21b, liquid crystal panels 22a, 22b, projection lens 2
3a and 23b are provided. Illumination optics 21a, 2
1b is for irradiating the liquid crystal panel, and the projection lenses 23a and 23b
This is a lens that projects onto the screen 1 via 4a and 24b. The screen 1 includes a plurality of partial Fresnel lenses (also simply referred to as Fresnel lenses) 11a and 11b and one diffusion plate 13 or a lenticular plate.
The Fresnel lens and the diffusion plate or the lenticular plate are in close contact.
【０００５】図１８及び図１９は、フレネルレンズの作
用について、投写ユニットが２台ある場合を例にして説
明するためのものである。図１８において、投写ユニッ
ト２０ａによる液晶パネルの画像は、拡散板１３のＡの
部分に拡大投写され投写画像３０Ａを生成する。一方、
同様にして、投写ユニット２０ｂによる液晶パネルの画
像は、拡散板１３のＢの部分に拡大投写され投写画像３
０Ｂを生成する。投写画像３０Ａの画素と投写画像３０
Ｂの画素の境界は、それぞれに対応する投写ユニット２
０ａ，２０ｂを調整することにより、切れ目なく接続さ
れているものとする。図１８において、観察者Ｍが投写
画像３０Ａのほぼ中央に位置し、投写画像３０Ａと投写
画像３０Ｂを同時に見たとき、投写画像３０Ａと投写画
像３０Ｂの境界部分に着目する。図１８に示すように、
フレネルレンズがない場合は、投写画像３０Ａと投写画
像３０Ｂは、それぞれ拡散板により拡散されるが、投写
ユニットにより投写される光束は、広がりをもっている
ため、投写画像３０Ａと投写画像３０Ｂは、それぞれ拡
散板により一様に拡散されることはない。観察者Ｍから
投写画像３０Ａと投写画像３０Ｂの境界部分を見ると、
投写ユニット２０ａ，２０ｂからの矢印Ｆ及び矢印Ｇで
示す直達光の光量が、拡散板により拡散された矢印Ｋで
示す光の光量より大きく、投写画像３０Ａに比べて投写
画像３０Ｂの輝度の方が大きくなり、影が付いたように
なり、境界部分が見えることになる。図１９に示すよう
に、フレネルレンズがある場合には、各投写ユニットか
らの広がりを持った光束は、フレネルレンズによりほぼ
平行光束に変換され、拡散板に入射する。拡散板への入
射光束は拡散板に対してほぼ垂直になるため、拡散板の
どの場所でも入射光束は矢印Ｋで示すように、一様に拡
散される。このため、投写画像３０Ａと投写画像３０Ｂ
の境界部分における輝度は、ほぼ同じとなり影は小さく
なる。FIGS. 18 and 19 illustrate the operation of the Fresnel lens, taking as an example the case where there are two projection units. In FIG. 18, the image of the liquid crystal panel by the projection unit 20a is enlarged and projected on the portion A of the diffusion plate 13 to generate a projection image 30A. on the other hand,
Similarly, the image of the liquid crystal panel by the projection unit 20b is enlarged and projected on the portion B of the diffusion plate 13 and the projected image 3
0B is generated. Pixels of Projected Image 30A and Projected Image 30
The boundaries of the pixels of B correspond to the corresponding projection units 2
By adjusting 0a and 20b, the connection is assumed to be seamless. In FIG. 18, when the observer M is located substantially at the center of the projection image 30A and views the projection image 30A and the projection image 30B at the same time, attention is paid to the boundary between the projection image 30A and the projection image 30B. As shown in FIG.
When there is no Fresnel lens, the projected image 30A and the projected image 30B are respectively diffused by the diffusion plate, but the luminous flux projected by the projection unit has a spread, so that the projected image 30A and the projected image 30B are respectively diffused. It is not evenly diffused by the plate. Looking at the boundary between the projected image 30A and the projected image 30B from the observer M,
The amount of direct light indicated by arrows F and G from the projection units 20a and 20b is larger than the amount of light indicated by arrow K diffused by the diffusion plate, and the brightness of the projected image 30B is higher than that of the projected image 30A. It grows larger, becomes shaded, and the border becomes visible. As shown in FIG. 19, when there is a Fresnel lens, a light beam having a spread from each projection unit is converted into a substantially parallel light beam by the Fresnel lens, and is incident on the diffusion plate. Since the light beam incident on the diffusion plate is almost perpendicular to the diffusion plate, the light beam is uniformly diffused at any position on the diffusion plate as indicated by the arrow K. For this reason, the projected image 30A and the projected image 30B
Are almost the same at the boundary portion of, and the shadow becomes smaller.
【０００６】図２０は、複数のフレネルレンズを用いた
場合のフレネルレンズの境界部を示す図である。最外光
束Ｆ，Ｇが、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの境界ぎり
ぎりに入射するように、最外光束Ｆ，Ｇの光路を調整し
なければならない。また、この最外光束Ｆ，Ｇがフレネ
ルレンズ１１ａ，１１ｂの境界ぎりぎりに入射するよう
に調整された場合でも、フレネルレンズ１１ａと１１ｂ
の間に接着剤や接合剤が存在することにより、最外光束
Ｆ，Ｇが連続してスクリーン１に表示されない場合があ
る。或いは、フレネルレンズの製造精度が高くない場合
には、フレネルレンズ１１ａと１１ｂの間に隙間が生
じ、最外光束Ｆ，Ｇの画像が連続してスクリーンに形成
できない場合がある。FIG. 20 is a diagram showing a boundary between Fresnel lenses when a plurality of Fresnel lenses are used. It is necessary to adjust the optical paths of the outermost light beams F and G so that the outermost light beams F and G enter the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b. Further, even if the outermost light beams F and G are adjusted so as to be incident on the very border of the Fresnel lenses 11a and 11b, the Fresnel lenses 11a and 11b
There is a case where the outermost light fluxes F and G are not continuously displayed on the screen 1 due to the presence of an adhesive or a bonding agent between them. Alternatively, if the manufacturing accuracy of the Fresnel lens is not high, a gap may occur between the Fresnel lenses 11a and 11b, and the images of the outermost light beams F and G may not be continuously formed on the screen.
【０００７】図２１は、投写画像の一例を示したもので
ある。この例では、４×４の画像中央部の２×２の部分
を示している。投写画像の境界部には、スペースが発生
してしまい、投写画像境界部において、画素を各投写画
像内部と同じピッチで連続的に接続することができな
い。このように、フレネルレンズがある場合でも、完全
に画像を切れ目なく接続することが困難であり、投写画
像に境界ができてしまう欠点があった。FIG. 21 shows an example of a projection image. In this example, a 2 × 2 portion at the center of a 4 × 4 image is shown. At the boundary of the projected image, a space is generated, so that the pixels cannot be continuously connected at the same pitch as the inside of each projected image at the boundary of the projected image. As described above, even when the Fresnel lens is provided, it is difficult to completely connect the images without a break, and there is a disadvantage that a boundary is formed in the projected image.
【０００８】図２２は、温度変化などにより一体化され
た複数のフレネルレンズが伸縮した場合のフレネルレン
ズを正面から見たものである。温度が変化するとフレネ
ルレンズの中心は、斜め方向に移動する。例えば、フレ
ネルレンズがアクリル製であると、その線膨張係数は、
６ｘ１０-5〜８ｘ１０-5であり、一体化した複数フレネ
ルレンズの全体の対角寸法が６０インチとすると、温度
が２０度変化すると全体の対角方向で約２ｍｍ伸縮する
ことになる。この伸縮に応じてフレネルレンズの中心及
び境界が移動することになる。例えば、フレネルレンズ
の中心は、点Ｃから点Ｓへ移動する。また、フレネルレ
ンズの境界は、線Ｐから線Ｑへ移動する。図２３は、温
度変化などによりフレネルレンズが伸縮した場合の隣接
するフレネルレンズ近傍の光束の動きを説明するための
スクリーン断面を示すものである。温度変化などにより
フレネルレンズが伸縮した場合、フレネルレンズの境界
位置が移動するので、従来のスクリーンでは、投写画像
が隣接するフレネルレンズに回り込んでしまい、投写画
像間にクロストークを生じる欠点があった。例えば、図
中、Ｔで示す光は、フレネルレンズ１１ａに入射すべき
光であるが、フレネルレンズの境界位置が線Ｐから線Ｑ
に移動したため、フレネルレンズ１１ｂへ入射してしま
い、クロストークが発生している場合を示している。Ｔ
で示す光は、フレネルレンズ１１ｂにより、角度を変え
られ拡散板に対して垂直度をむしろ悪化させられて入射
されてしまう。FIG. 22 is a front view of a Fresnel lens when a plurality of integrated Fresnel lenses expand and contract due to a temperature change or the like. When the temperature changes, the center of the Fresnel lens moves in an oblique direction. For example, if the Fresnel lens is made of acrylic, its linear expansion coefficient is
A 6x10 -5 ~8x10 -5, the overall diagonal dimension of the plurality Fresnel lens integrated is 60 inches, the temperature is by about 2mm stretch across the diagonal direction when varying 20 degrees. The center and boundary of the Fresnel lens move according to the expansion and contraction. For example, the center of the Fresnel lens moves from point C to point S. Also, the boundary of the Fresnel lens moves from the line P to the line Q. FIG. 23 shows a cross section of a screen for explaining the movement of a light beam near an adjacent Fresnel lens when the Fresnel lens expands and contracts due to a temperature change or the like. If the Fresnel lens expands and contracts due to temperature changes, the boundary position of the Fresnel lens moves, and the conventional screen has a drawback that the projected image goes around the adjacent Fresnel lens and crosstalk occurs between the projected images. Was. For example, in the drawing, light indicated by T is light to be incident on the Fresnel lens 11a, but the boundary position of the Fresnel lens is shifted from the line P to the line Q
, The light enters the Fresnel lens 11b and crosstalk occurs. T
The light indicated by is incident upon the Fresnel lens 11b whose angle is changed and the degree of perpendicularity to the diffusion plate is rather deteriorated.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図１４及び図１５に示
した複数のＣＲＴを用いた表示装置は、分割された部分
スクリーン１ａ〜１ｄに境界（目地）Ｌ１，Ｌ２ができ
てしまうという欠点があった。The display device using a plurality of CRTs shown in FIGS. 14 and 15 has a drawback that boundaries (joints) L1 and L2 are formed in the divided partial screens 1a to 1d. there were.
【００１０】図１６に示した複数の液晶パネルを用い単
板スクリーンを用いた表示装置は、単板スクリーンの指
向性のため、斜めから投写画像を見ると複数画像の境界
（目地）が見える欠点があった。The display device using a plurality of liquid crystal panels and a single panel screen shown in FIG. 16 has a drawback that when viewed from an oblique direction, the boundaries (joints) of the multiple images are visible due to the directivity of the single panel screen. was there.
【００１１】図１７に示した従来のスクリーンでは、投
写画像３０Ａと投写画像３０Ｂの境界における画素を切
れ目なく接続することが困難であり、投写画像に境界が
出来てしまう欠点があった。In the conventional screen shown in FIG. 17, it is difficult to connect the pixels at the boundary between the projected image 30A and the projected image 30B without a break, and there is a disadvantage that the projected image has a boundary.
【００１２】また、図２２に示した従来のスクリーンで
は、投写画像が隣接するフレネルレンズに回り込んでし
まい、投写画像間にクロストークを生じる欠点があっ
た。Further, the conventional screen shown in FIG. 22 has a drawback that a projected image wraps around an adjacent Fresnel lens and crosstalk occurs between the projected images.
【００１３】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたものであり、目地やクロストークのな
い大型の画像を生成することができるマルチ画像表示装
置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to obtain a multi-image display device capable of generating a large image without joints or crosstalk. .
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明に係るマルチ画
像表示装置は、画像の一部を構成する部分画像を生成す
る複数の投写ユニットと、上記複数の投写ユニットから
生成された部分画像を合成して表示するスクリーンとを
備えたマルチ画像表示装置において、上記スクリーン
は、複数の投写ユニットに対応して設けられた複数の部
分フレネルレンズと、拡散素材を含んだ１枚の拡散板と
で構成され、上記複数の部分フレネルレンズと、拡散板
との間に一定長のスペースを設けたことを特徴とする。A multi-image display apparatus according to the present invention combines a plurality of projection units for generating partial images constituting a part of an image with the partial images generated from the plurality of projection units. In the multi-image display device having a screen for displaying the image, the screen includes a plurality of partial Fresnel lenses provided corresponding to the plurality of projection units, and a single diffusion plate including a diffusion material. In addition, a space of a certain length is provided between the plurality of partial Fresnel lenses and the diffusion plate.
【００１５】上記複数の部分フレネルレンズと拡散板の
間に、１枚の透明スペーサを設けたことを特徴とする。One transparent spacer is provided between the plurality of partial Fresnel lenses and the diffusion plate.
【００１６】上記透明スペーサと、拡散板とを一体化し
たことを特徴とする。The transparent spacer and the diffusion plate are integrated.
【００１７】上記複数の部分フレネルレンズを一体化し
たことを特徴とする。A plurality of partial Fresnel lenses are integrated.
【００１８】上記複数の部分フレネルレンズと、透明ス
ペーサと、拡散板とを一体化したことを特徴とする。A plurality of partial Fresnel lenses, a transparent spacer, and a diffusion plate are integrated.
【００１９】上記複数の部分フレネルレンズ、透明スペ
ーサ、拡散板のすべて、もしくは一部に反射防止膜を施
したことを特徴とする。An antireflection film is provided on all or a part of the plurality of partial Fresnel lenses, transparent spacers, and diffusion plates.
【００２０】上記一体化したフレネルレンズの各辺の中
心で一体化したフレネルレンズを固定することを特徴と
する。The integrated Fresnel lens is fixed at the center of each side of the integrated Fresnel lens.
【００２１】上記複数の投写ユニットから生成された複
数の画像がそれぞれ対応するフレネルレンズにしか入ら
ないように、上記スペースの長さを設定することを特徴
とする。The length of the space is set so that a plurality of images generated from the plurality of projection units enter only corresponding Fresnel lenses.
【００２２】上記投写ユニットに、複数軸方向への調整
機構を設けたことを特徴とする。The projection unit is provided with an adjusting mechanism for a plurality of axes.
【００２３】上記調整機構は、投写ユニットの光軸と、
投写ユニットと対応する部分フレネルレンズの光軸とが
一致するように、投写ユニットの光軸を制御することを
特徴とする。The adjusting mechanism includes an optical axis of the projection unit,
The optical axis of the projection unit is controlled so that the optical axis of the partial Fresnel lens corresponding to the projection unit coincides.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】図１は、この発明のマルチ画像表
示装置の一例を示す前面から見たときの斜視図であり、
図２は背面から見たときの斜視図である。図１，図２に
おいては、内部構造を表示するためにスクリーン１を取
り外した状態を示している。実際に画像が表示される場
合は、スクリーン１は、マルチ画像表示装置１００の前
面全体を覆う。図１，図２に示す例においては、投写ユ
ニット２０が４×４の配列で配置され、投写ユニット２
０がキャビネット１０１に調整ステージ１５０によりそ
れぞれ配置されている。投写ユニット２０は、制御ユニ
ット１６０から画像信号を入力する。投写ユニット２０
からの画像は、反射鏡４０を介してスクリーン１の背後
から投写される。また、この例では、図示はしていない
ランプボックスに設けられた光源から光ファイバ４１に
より、投写ユニットへの照明光を供給している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a perspective view showing an example of a multi-image display device of the present invention when viewed from the front,
FIG. 2 is a perspective view when viewed from the back. FIGS. 1 and 2 show a state where the screen 1 is removed to display the internal structure. When an image is actually displayed, the screen 1 covers the entire front surface of the multi-image display device 100. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the projection units 20 are arranged in a 4 × 4 array, and the projection units 2
0 are arranged on the cabinet 101 by the adjustment stage 150, respectively. The projection unit 20 receives an image signal from the control unit 160. Projection unit 20
Is projected from behind the screen 1 via the reflecting mirror 40. Further, in this example, illumination light to the projection unit is supplied from an optical fiber 41 from a light source provided in a lamp box (not shown).
【００２５】図３は、この発明に係わるスクリーン１の
一例を示したものである。投写ユニット２０ａ，２０ｂ
には、照明光学部２１ａ，２１ｂ、液晶パネル２２ａ，
２２ｂ、投写レンズ２３ａ，２３ｂが設けられている。
照明光学部２１ａ，２１ｂは、液晶パネルを照明するた
めのものであり、投写レンズ２３ａ，２３ｂは、液晶パ
ネルからの画像を射出瞳２４ａ，２４ｂを介して、スク
リーン１に投写するレンズである。スクリーン１は、複
数の部分フレネルレンズ（単にフレネルレンズともい
う）１１ａ，１１ｂ、透明スペーサ１２及び拡散板１３
から構成されている。フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの
焦点位置は、投写レンズ２３ａ，２３ｂの射出瞳２４
ａ，２４ｂ近傍にあるものとする。投写レンズ２３ａ，
２３ｂからの投写画像は、ほぼ射出瞳２４ａ，２４ｂか
ら発散光束として射出されるものとしてよい。射出瞳２
４ａ，２４ｂからの発散光束は、フレネルレンズ１１
ａ，１１ｂに入射することにより、略平行光束に変換さ
れて透明スペーサ１２を通り、拡散板上で結像する。FIG. 3 shows an example of the screen 1 according to the present invention. Projection units 20a, 20b
Have illumination optics 21a, 21b, liquid crystal panel 22a,
22b, and projection lenses 23a and 23b are provided.
The illumination optical units 21a and 21b illuminate the liquid crystal panel, and the projection lenses 23a and 23b are lenses that project an image from the liquid crystal panel onto the screen 1 via exit pupils 24a and 24b. The screen 1 includes a plurality of partial Fresnel lenses (also simply referred to as Fresnel lenses) 11 a and 11 b, a transparent spacer 12 and a diffusion plate 13.
It is composed of The focal position of the Fresnel lenses 11a, 11b is determined by the exit pupil 24 of the projection lenses 23a, 23b.
a, 24b. Projection lens 23a,
The projected image from 23b may be substantially emitted from the exit pupils 24a and 24b as a divergent light beam. Exit pupil 2
The divergent light beams from 4a and 24b are
By being incident on a and 11b, the light is converted into a substantially parallel light beam, passes through the transparent spacer 12, and forms an image on the diffusion plate.
【００２６】図４は、この発明に係わるスクリーン１の
構成における透明スペーサ１２の作用効果を説明するた
めのものである。フレネルレンズ１１ａ，１１ｂと拡散
板１３の間に透明スペーサ１２を設けることにより、フ
レネルレンズ１１ａ，１１ｂに入射する投写画像を形成
する最外光束Ｆ，Ｇが、複数の画像を形成するために設
けられた複数のフレネルレンズ１１ａ，１１ｂの隣接す
る境界ぎりぎりに入射することなく、最外光束Ｆ，Ｇを
拡散板１３の連続した位置に導くことが可能になる。最
外光束Ｆ，Ｇは、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂに幅Ｗ
をもって入射する。フレネルレンズ１１ａ，１１ｂは、
最外光束Ｆ，Ｇを略平行光束に変換するが、この実施の
形態では、完全な平行光束を利用するのではなく、矢印
で示した光Ｆ１，Ｇ１に示すように、完全に平行光束に
変換されていない光を利用する。光Ｆ１，Ｇ１は、幅Ｕ
をもってフレネルレンズ１１ａ，１１ｂから出力され
る。フレネルレンズ１１ａ，１１ｂから出力された光Ｆ
２，Ｇ２は、同様に完全な平行光束ではなく、互いに近
づく方向に出射される。拡散板１３に照射された光Ｆ２
及びＧ２は、幅Ｖを持つことになる。この幅Ｖが画素を
表示するピッチと同じであれば、画像を連続的に表示す
ることができる。透明スペーサ１２は、光Ｆ２，Ｇ２を
幅Ｖにするためのものである。即ち、透明スペーサ１２
の厚さＤを変更することにより、幅Ｖを調整することが
できる。透明スペーサ１２は、フレネルレンズ１１ａ，
１１ｂの出射幅Ｕを拡散板１３に表示する画素幅Ｖに変
換するものである。透明スペーサ１２の厚さＤを調整す
ることにより、幅Ｕから幅Ｖへの変換率を調整できる。
結果として、最外光束Ｆ，Ｇが入射する幅Ｗを調整する
ことができる。即ち、透明スペーサ１２を設けることに
より、最外光束Ｆ，Ｇの照射位置をフレネルレンズ１１
ａ，１１ｂの境界ぎりぎりに入射する必要はない。この
ように、透明スペーサ１２を設けることにより、フレネ
ルレンズ１１ａ，１１ｂの出射面と拡散板との間に画像
形成の余裕ができる。また、最外光束Ｆ，Ｇをフレネル
レンズ１１ａ，１１ｂの境界ぎりぎりに入射することが
なく、フレネルレンズの接合部から生ずる目地をなくす
ことができる。そして、投写ユニット２０ａ，２０ｂ及
び投写レンズ２３ａ，２３ｂの位置を調整することによ
り、隣接する投写画像間の位置が容易に調整可能とな
る。FIG. 4 is for explaining the operation and effect of the transparent spacer 12 in the configuration of the screen 1 according to the present invention. By providing the transparent spacer 12 between the Fresnel lenses 11a and 11b and the diffusion plate 13, the outermost light fluxes F and G forming the projected images incident on the Fresnel lenses 11a and 11b are provided for forming a plurality of images. The outermost luminous fluxes F and G can be guided to a continuous position of the diffusion plate 13 without being incident on the border of the adjacent Fresnel lenses 11a and 11b. The outermost luminous fluxes F and G are applied to the Fresnel lenses 11a and 11b by the width W.
Incident. Fresnel lenses 11a and 11b
The outermost light beams F and G are converted into substantially parallel light beams. In this embodiment, complete parallel light beams are not used, but completely parallel light beams as shown by light F1 and G1 indicated by arrows. Uses unconverted light. The light F1, G1 has a width U
Are output from the Fresnel lenses 11a and 11b. Light F output from Fresnel lenses 11a and 11b
Similarly, G2 and G2 are not perfectly parallel beams but are emitted in directions approaching each other. Light F2 applied to diffusion plate 13
And G2 will have a width V. If the width V is the same as the pitch at which pixels are displayed, images can be displayed continuously. The transparent spacer 12 is for making the light F2 and G2 have a width V. That is, the transparent spacer 12
The width V can be adjusted by changing the thickness D of. The transparent spacer 12 includes a Fresnel lens 11a,
This is to convert the emission width U of 11b into a pixel width V to be displayed on the diffusion plate 13. By adjusting the thickness D of the transparent spacer 12, the conversion ratio from the width U to the width V can be adjusted.
As a result, the width W at which the outermost light beams F and G are incident can be adjusted. That is, by providing the transparent spacer 12, the irradiation position of the outermost light fluxes F and G can be set to the Fresnel lens 11
It is not necessary to be incident on the very edge of the boundary between a and 11b. Thus, by providing the transparent spacer 12, a margin for image formation can be provided between the emission surfaces of the Fresnel lenses 11a and 11b and the diffusion plate. Further, the outermost light beams F and G do not enter the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b, and joints generated from the joint of the Fresnel lenses can be eliminated. By adjusting the positions of the projection units 20a, 20b and the projection lenses 23a, 23b, the position between adjacent projection images can be easily adjusted.
【００２７】フレネルレンズ１１ａ，１１ｂは、発散光
束を略平行光束に変換するレンズであるが、この実施の
形態においては、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂが発散
光束を平行光束に完全に変換できない、或いは、変換し
ないことを積極的に利用している点が特徴である。図４
に示す光Ｆ１，Ｇ１は、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂ
において、平行光束に変換されなかった、或いは、変換
しなかった発散光束である。このように、完全な平行光
束に変換されない、或いは、変換しない光を用いて連続
した画素を表示するために、透明スペーサ１２を設けて
いる。フレネルレンズ１１ａ及び１１ｂの間には、接着
剤や接合剤が存在している。また、フレネルレンズ１１
ａ及び１１ｂの製造精度が高くない場合には、フレネル
レンズ１１ａと１１ｂの間にスペースが生じてしまう場
合がある。即ち、フレネルレンズ１１ａと１１ｂの境界
部分は、フレネルレンズとしての機能を果たさない部分
と考え、できるだけフレネルレンズ１１ａと１１ｂの境
界部分を利用しないようにすることが望ましい。また、
フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの境界ぎりぎりに光を入
射させるためには、投写ユニット及び投写レンズの位置
を正確に調整する必要がある。この実施の形態において
は、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの境界部を利用せず
に、画像を連続してスクリーンに表示することができ
る。Although the Fresnel lenses 11a and 11b convert divergent light beams into substantially parallel light beams, in this embodiment, the Fresnel lenses 11a and 11b cannot completely convert divergent light beams into parallel light beams, or The feature is that it actively utilizes the fact that it does not convert. FIG.
F1 and G1 shown in FIG.
Are divergent light beams that have not been converted into parallel light beams or have not been converted. As described above, the transparent spacer 12 is provided in order to display continuous pixels using light that is not converted into a complete parallel light beam or light that is not converted. An adhesive or a bonding agent exists between the Fresnel lenses 11a and 11b. Also, the Fresnel lens 11
If the manufacturing accuracy of a and 11b is not high, a space may be created between the Fresnel lenses 11a and 11b. That is, the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b is considered to be a part that does not function as a Fresnel lens, and it is desirable that the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b is not used as much as possible. Also,
In order to allow light to enter just below the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b, it is necessary to accurately adjust the positions of the projection unit and the projection lens. In this embodiment, images can be continuously displayed on the screen without using the boundary between the Fresnel lenses 11a and 11b.
【００２８】この実施の形態では、前述したように、平
行光束に変換されない光を積極的に利用するものである
から、この実施の形態のフレネルレンズ１１ａ，１１ｂ
は、境界部分に入射した光を平行光束に変換するより
も、むしろ平行光束に変換せず、図４に示した光Ｆ１及
びＧ１のように、平行でない光に変換するほうが望まし
い。この実施の形態のフレネルレンズ１１ａ，１１ｂ
は、このように、予め製造されていても構わない。即
ち、この実施の形態のフレネルレンズ１１ａ，１１ｂ
は、周辺部に入射した光を平行光束に変換するのではな
く、光路を単に変更するように製造されているものでも
よい。或いは、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂを従来と
同様に、発散光束を平行光束に変換するものとして製造
して置き、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの焦点位置よ
りも、投写レンズ２３ａ，２３ｂの射出瞳２４ａ，２４
ｂをフレネルレンズ１１ａ，１１ｂ側に近づけた位置に
置いてもよい。フレネルレンズ１１ａ，１１ｂの焦点位
置よりも、投写レンズ２３ａ，２３ｂの射出瞳２４ａ，
２４ｂがフレネルレンズ１１ａ，１１ｂの近くにある場
合、射出瞳２４ａ，２４ｂから出射された発散光束は、
フレネルレンズ１１ａ，１１ｂにより発散角度を弱めら
れた光束に変換される。従って、図４に示すように、最
外光束Ｆ，Ｇは、光路を多少変更された発散光束のま
ま、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂから出射されること
になり、前述した実施の形態と同様の作用効果を有す
る。In this embodiment, as described above, light which is not converted into a parallel light beam is actively used, so that the Fresnel lenses 11a and 11b of this embodiment are used.
It is more desirable to convert the light incident on the boundary portion into a non-parallel light beam, rather than into a parallel light beam, rather than into a parallel light beam, such as the light beams F1 and G1 shown in FIG. Fresnel lenses 11a and 11b of this embodiment
May be manufactured in advance as described above. That is, the Fresnel lenses 11a and 11b of this embodiment
May be manufactured so as not to convert the light incident on the peripheral portion into a parallel light beam, but to simply change the optical path. Alternatively, the Fresnel lenses 11a and 11b are manufactured and converted as described above to convert the divergent light beam into a parallel light beam, and the exit pupils 24a and 24b of the projection lenses 23a and 23b are shifted from the focal positions of the Fresnel lenses 11a and 11b.
b may be placed at a position closer to the Fresnel lenses 11a and 11b. The exit pupils 24a, 24b of the projection lenses 23a, 23b are set higher than the focal positions of the Fresnel lenses 11a, 11b.
When 24b is near the Fresnel lenses 11a and 11b, the divergent light beams emitted from the exit pupils 24a and 24b are:
The light is converted into a light beam whose divergence angle is weakened by the Fresnel lenses 11a and 11b. Therefore, as shown in FIG. 4, the outermost luminous fluxes F and G are emitted from the Fresnel lenses 11a and 11b as divergent luminous fluxes whose optical paths are slightly changed. Has an effect.
【００２９】図５は、この発明に係わる投写画像の一例
を示したものである。この例では、４×４の画像中央部
の２×２の部分を示している。透明スペーサ１２を設け
ることにより、投写画像１から投写画像４のそれぞれ隣
接する画像を形成する画素を同じピッチで連続的に接続
することができる。FIG. 5 shows an example of a projection image according to the present invention. In this example, a 2 × 2 portion at the center of a 4 × 4 image is shown. By providing the transparent spacer 12, pixels forming adjacent images of the projection image 1 to the projection image 4 can be continuously connected at the same pitch.
【００３０】図６は、この発明に係わるスクリーンの他
の例を示す図である。図６に示す構成と図４に示す構成
において異なる点は、フレネルレンズ１１ａ，１１ｂと
拡散板１３との間隙を取るため、透明スペーサ１２を挿
入する代わりにスペース（空間）を設けた点である。こ
のスペースを設けることにより、フレネルレンズに入射
する投写画像を形成する最外光束を、複数の画像を形成
するために設けられた複数のフレネルレンズ１１ａ，１
１ｂの隣接する境界ぎりぎりに入射させることなく、拡
散板１３の連続した位置に導くことが可能になる。FIG. 6 is a diagram showing another example of the screen according to the present invention. The difference between the configuration shown in FIG. 6 and the configuration shown in FIG. 4 is that a space (space) is provided instead of inserting the transparent spacer 12 in order to provide a gap between the Fresnel lenses 11 a and 11 b and the diffusion plate 13. . By providing this space, the outermost luminous flux incident on the Fresnel lens and forming a projected image is converted into a plurality of Fresnel lenses 11a and 11 provided for forming a plurality of images.
The light can be guided to a continuous position on the diffusion plate 13 without being incident on the very border of the adjacent boundary 1b.
【００３１】図７は、この発明に係わるスクリーンの他
の例を示す図である。図７に示す構成と図４に示す構成
において異なる点は、透明スペーサ１２と拡散板１３を
一体化した拡散板１５とした点である。透明スペーサと
拡散板を、例えば、アクリルにより製造することができ
る。透明のアクリルに対して拡散剤を混入した拡散部分
と、透明のままの透明部分１５ａを形成することによ
り、透明スペーサと拡散板を一体化して製造することが
できる。このように、拡散板１５の入射側に透明部分１
５ａを設けることにより、フレネルレンズに入射する投
写画像を形成する最外光束を、複数の画像を形成するた
めに設けられた複数のフレネルレンズ１１ａ，１１ｂの
隣接する境界ぎりぎりに入射させることなく、拡散板１
３の連続した位置に導くことが可能になる。FIG. 7 is a view showing another example of the screen according to the present invention. The difference between the configuration shown in FIG. 7 and the configuration shown in FIG. 4 is that a diffusion plate 15 in which the transparent spacer 12 and the diffusion plate 13 are integrated is provided. The transparent spacer and the diffusion plate can be made of, for example, acrylic. By forming a diffusion portion in which a diffusing agent is mixed with transparent acrylic and a transparent portion 15a which remains transparent, the transparent spacer and the diffusion plate can be integrated and manufactured. As described above, the transparent portion 1 is provided on the incident side of the diffusion plate 15.
By providing 5a, the outermost luminous flux that forms the projection image incident on the Fresnel lens does not enter the boundary between the adjacent Fresnel lenses 11a and 11b provided for forming the plurality of images. Diffuser 1
It is possible to lead to three consecutive positions.
【００３２】図８は、この発明のスクリーンの他の例を
示す図である。図８に示す構成と図７に示す構成におい
て異なる点は、透明部分１５ａを設けた拡散板１５の透
明部分１５ａにフレネルレンズ１１ａ，１１ｂを一体化
した点である。このように、拡散板１５の入射側に透明
部分１５ａを設けることにより、フレネルレンズに入射
する投写画像を形成する最外光束を、複数の画像を形成
するために設けられた複数のフレネルレンズ１１ａ，１
１ｂの隣接する境界ぎりぎりに入射させることなく、拡
散板の連続した位置に導くことが可能になる。また、フ
レネルレンズ、透明スペーサ及び拡散板を一体化するこ
とにより、フレネルレンズと透明スペーサとの界面、透
明スペーサと拡散板との界面の２界面をなくすことがで
き、これら界面で生じる反射をなくすことができる。ま
た、一体化することにより、部品点数を減じることがで
きるので、スクリーンを安価にすることができる。FIG. 8 is a view showing another example of the screen of the present invention. The difference between the configuration shown in FIG. 8 and the configuration shown in FIG. 7 is that the Fresnel lenses 11a and 11b are integrated with the transparent portion 15a of the diffusion plate 15 provided with the transparent portion 15a. As described above, by providing the transparent portion 15a on the incident side of the diffusion plate 15, the outermost luminous flux incident on the Fresnel lens and forming a projection image can be converted into a plurality of Fresnel lenses 11a provided for forming a plurality of images. , 1
The light can be guided to a continuous position on the diffuser plate without being incident on the very border of the boundary 1b. Further, by integrating the Fresnel lens, the transparent spacer, and the diffusion plate, it is possible to eliminate the two interfaces of the interface between the Fresnel lens and the transparent spacer and the interface between the transparent spacer and the diffusion plate, and to eliminate the reflection generated at these interfaces. be able to. In addition, since the number of components can be reduced by integrating, the screen can be made inexpensive.
【００３３】以上のスクリーンを構成するフレネルレン
ズ、透明スペーサ及び拡散板それぞれの両面（計６ヶ
所）に反射防止膜を施すことにより、よりコントラスト
が良く、光量損の少ない投写画像を得ることができる。
また、スクリーン両側２ヶ所、又は／及び、フレネルレ
ンズ、透明スペーサ及び拡散板の境界２ヶ所に反射防止
膜を施すようにしてもよい。或いは、いずれか１ヶ所に
反射防止膜を施すようにしてもよい。By providing an anti-reflection film on both sides (total of six places) of each of the Fresnel lens, the transparent spacer and the diffusion plate constituting the above-mentioned screen, a projected image with better contrast and less light loss can be obtained. .
An anti-reflection film may be applied to two places on both sides of the screen and / or two places on the boundary between the Fresnel lens, the transparent spacer, and the diffusion plate. Alternatively, an antireflection film may be applied to any one of the locations.
【００３４】図９は、この発明の複数フレネルレンズの
例を示す図である。図１０は、この発明の１次元フレネ
ルレンズアレイの製造例を示す図である。フレネルレン
ズは通常、金型を用いて製作される。例えば、金型を用
いてプラスチックスのプレス加工、液状プラスチックの
紫外線硬化などで製作する。１つのフレネルレンズの形
状が同心円の鋸歯状であるので、金型からフレネルレン
ズを外す場合には、フレネルレンズの周囲からはがさな
ければならない。この発明に係わる複数フレネルレンズ
では、図１０に示すように、横方向に金型を連結し、一
体で製作された短冊状の１次元フレネルレンズアレイを
製造する。そして、一体で製作された短冊状の１次元フ
レネルレンズアレイを接着により、２次元アレイとす
る。フレネルレンズを金型から外す場合には、図１０に
示すように、矢印Ｈの方向に力を加えて引きはがす。も
し、矢印Ｉの方向に力を加えて、フレネルレンズを金型
から引きはがす場合には、鋸歯状の領域Ｓにおいては、
きれいに引きはがすことができるが、鋸歯状Ｒの部分に
おいては、引きはがすことができず、鋸歯を損傷してし
まう場合がある。従って、２次元に配列された金型を用
いて、２次元に配列されたフレネルレンズを一度に製造
する場合には、フレネルレンズを型から外すことができ
なくなってしまう。この実施の形態においては、図１０
に示すように、１次元方向に金型を連結しているため、
矢印Ｈの方向に力を加えることにより、フレネルレンズ
を金型から外すことができる。また、フレネルレンズを
横方向に一体成形し、その後、縦方向に接着して２次元
アレイとする理由は、目の視覚特性から縦方向に接着面
があるよりも、横方向にある方が継ぎ目が見えにくく、
目地の小さなマルチ画像表示装置とすることができるか
らである。FIG. 9 is a diagram showing an example of the multiple Fresnel lens of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing example of the one-dimensional Fresnel lens array of the present invention. Fresnel lenses are usually manufactured using a mold. For example, it is manufactured by press working of plastics using a mold, ultraviolet curing of liquid plastic, or the like. Since one Fresnel lens has a concentric saw-tooth shape, when the Fresnel lens is removed from the mold, it must be peeled from the periphery of the Fresnel lens. In the multiple Fresnel lens according to the present invention, as shown in FIG. 10, a metal mold is connected in a lateral direction to manufacture a strip-shaped one-dimensional Fresnel lens array integrally manufactured. Then, the strip-shaped one-dimensional Fresnel lens array manufactured integrally is bonded to form a two-dimensional array. When the Fresnel lens is removed from the mold, as shown in FIG. 10, the Fresnel lens is peeled off by applying a force in the direction of arrow H. If a force is applied in the direction of arrow I to detach the Fresnel lens from the mold, in the saw-tooth region S,
Although it can be peeled off neatly, it cannot be peeled off at the serration R, and the serration may be damaged. Therefore, when two-dimensionally arranged Fresnel lenses are manufactured at a time using two-dimensionally arranged dies, the Fresnel lens cannot be removed from the mold. In this embodiment, FIG.
As shown in the figure, since the mold is connected in one dimension,
By applying a force in the direction of arrow H, the Fresnel lens can be removed from the mold. Also, the reason why the Fresnel lens is integrally molded in the horizontal direction and then glued in the vertical direction to form a two-dimensional array is that the seam is better in the horizontal direction than in the vertical direction because of the visual characteristics of the eyes. Is difficult to see,
This is because a multi-image display device with small joints can be obtained.
【００３５】図１１は、この発明のフレネルレンズの固
定法を示したものである。複数の投写ユニットに対応し
て設けられた複数の部分フレネルレンズを一体化したと
き、一体化したフレネルレンズの中心を通る直交する２
本の基準線Ｃ１，Ｃ２上で、一体化したフレネルレンズ
を固定するようにしたものである。即ち、一体化したフ
レネルレンズの各辺の中心で一体化したフレネルレンズ
を固定するようにしたものである。一体化したフレネル
レンズには、とって１０３が設けられており、とって１
０３に対してキャビネット１０１から基準線Ｃ１及びＣ
２に沿って、軸１０４が係合している。図１２は、一体
化したフレネルレンズを基準線Ｃ１，Ｃ２上で固定する
ようにした場合のフレネルレンズの伸縮状態を示す図で
ある。このように、フレネルレンズを固定することによ
り、温度変化などでフレネルレンズが伸縮しても、２本
の直交する基準線を確保することができるので、中心部
分における投写画像の位置は変化しない。周辺部分のフ
レネルレンズの中心位置は温度変化により移動し、対応
する投写ユニット光軸とずれを生じ、投写ユニットから
の投写画像は、フレネルレンズに対して斜め入射になる
が、その角度は、一体化したフレネルレンズの周辺部分
に基準線がある場合に比べて小さく、拡散板に投写され
る画像の位置変化は無視できる。例えば、フレネルレン
ズの焦点距離を２６０ｍｍ、温度変化を２０度とする
と、投写角度の変化は３．７ｍｒａｄであり、透明スペ
ーサの厚さを１ｍｍとすると、投写画像の移動量は３．
７μｍにしかならない。この投写画像の移動量が、図４
に示した最外光束Ｆ，Ｇの間隔Ｗの１／２以下である場
合には、例えば、最外光束Ｆがフレネルレンズ１１ｂに
入射されることはない。或いは、最外光束Ｇがフレネル
レンズ１１ａに入射されることはない。即ち、クロスト
ークが発生しない。この発明では、フレネルレンズと拡
散板の間に透明スペーサが挿入されているので、最外光
束Ｆ，Ｇをフレネルレンズの境界ぎりぎりに照射する必
要がなく、温度変化などでフレネルレンズが伸縮して
も、最外光束Ｆ，Ｇがフレネルレンズの境界ぎりぎりに
照射されていないので、投写画像が隣接するフレネルレ
ンズに回り込まない。また、このように、一体化したフ
レネルレンズを各辺の中心で固定することにより、温度
が変化しても変化量が半減するので、目地のないマルチ
画像表示が得られる。FIG. 11 shows a method for fixing a Fresnel lens according to the present invention. When a plurality of partial Fresnel lenses provided corresponding to a plurality of projection units are integrated, two orthogonal Fresnel lenses passing through the center of the integrated Fresnel lens
The integrated Fresnel lens is fixed on the reference lines C1 and C2. That is, the integrated Fresnel lens is fixed at the center of each side of the integrated Fresnel lens. In the integrated Fresnel lens, 103 is provided.
03 from the cabinet 101 to the reference lines C1 and C
Along 2, a shaft 104 is engaged. FIG. 12 is a view showing the expansion and contraction state of the Fresnel lens when the integrated Fresnel lens is fixed on the reference lines C1 and C2. By fixing the Fresnel lens in this way, even if the Fresnel lens expands or contracts due to a temperature change or the like, two orthogonal reference lines can be secured, so that the position of the projected image at the center does not change. The center position of the Fresnel lens in the peripheral part moves due to a change in temperature, causing a shift from the optical axis of the corresponding projection unit, and the projected image from the projection unit is obliquely incident on the Fresnel lens, but the angle is integral. This is smaller than the case where there is a reference line in the peripheral portion of the converted Fresnel lens, and the position change of the image projected on the diffusion plate can be ignored. For example, if the focal length of the Fresnel lens is 260 mm and the temperature change is 20 degrees, the change in the projection angle is 3.7 mrad, and if the thickness of the transparent spacer is 1 mm, the movement amount of the projected image is 3.
It is only 7 μm. The amount of movement of the projected image is shown in FIG.
Is less than or equal to 1/2 of the interval W between the outermost light beams F and G, for example, the outermost light beam F does not enter the Fresnel lens 11b. Alternatively, the outermost light flux G does not enter the Fresnel lens 11a. That is, no crosstalk occurs. In the present invention, since the transparent spacer is inserted between the Fresnel lens and the diffusion plate, it is not necessary to irradiate the outermost luminous fluxes F and G just below the boundary of the Fresnel lens. Since the outermost luminous fluxes F and G are not radiated just below the boundary of the Fresnel lens, the projected image does not go around the adjacent Fresnel lens. Further, by fixing the integrated Fresnel lens at the center of each side in this manner, even if the temperature changes, the amount of change is reduced by half, so that a multi-image display without joints can be obtained.
【００３６】図１３は、この発明の投写ユニットの調整
機構を示すものである。投写ユニットは、キャビネット
１０１に取りつけられた、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸それぞれで
独立に可動できる調整ステージ１５０、取りつけアーム
１５１及び取りつけアームに付けられたゴニオステージ
１５２を介して取りつけられている。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸
それぞれで独立に可動できる調整ステージ１５０は、投
写ユニットからの投写画像をスクリーン１の面に対し
て、Ｘ，Ｙ方向に平行移動させるとともに、Ｚ方向に前
後に移動させることにより、投写画像の寸法を所定の大
きさにするためのものである。ゴニオステージ１５２
は、投写ユニットからの投写画像を投写ユニットの光軸
Ｌに対してθ方向に回転させるとともに、光軸Ｌに垂直
な軸Ｍに対して投写画像をψ方向に回転する機能を有す
る。この５軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｌ，Ｍを調整することによ
り、スクリーン１に投写された複数の画像を目地なしに
連結することができる。FIG. 13 shows an adjusting mechanism of the projection unit according to the present invention. The projection unit is mounted via an adjustment stage 150 mounted on the cabinet 101 and independently movable in each of the X, Y, and Z axes, a mounting arm 151, and a gonio stage 152 mounted on the mounting arm. The adjustment stage 150, which can be independently moved in each of the X, Y, and Z axes, translates the projection image from the projection unit in the X and Y directions with respect to the surface of the screen 1 and moves back and forth in the Z direction. By doing so, the size of the projection image is set to a predetermined size. Goniometer stage 152
Has a function of rotating the projection image from the projection unit in the θ direction with respect to the optical axis L of the projection unit, and rotating the projection image in the ψ direction with respect to an axis M perpendicular to the optical axis L. By adjusting the five axes X, Y, Z, L, and M, a plurality of images projected on the screen 1 can be connected without joints.
【００３７】さらに、調整ステージ１５０及びゴニオス
テージ１５２は、隣接する投写画像の境界をセンスする
センサー（図示せず）からの信号によって、温度変化に
よりフレネルレンズの位置が移動したとき、常に投写ユ
ニットの光軸と対応するフレネルレンズの光軸が一致す
るように制御されている。このように、投写ユニットに
対しフィードバック制御をかけることにより、温度変化
によりフレネルレンズの位置が移動したときでも、隣接
画像の境界で目地を発生することはなく、連続したマル
チ画像が得られる。Further, when the position of the Fresnel lens moves due to a temperature change according to a signal from a sensor (not shown) that senses the boundary between adjacent projection images, the adjustment stage 150 and the gonio stage 152 always move the projection unit. The control is performed so that the optical axis and the optical axis of the corresponding Fresnel lens coincide. In this way, by performing feedback control on the projection unit, even when the position of the Fresnel lens moves due to a temperature change, joints are not generated at the boundary between adjacent images, and a continuous multi-image is obtained.
【００３８】上記実施の形態においては、液晶パネル２
２ａが投写ユニットの内部に１つだけ配置されている場
合を説明したが、１つの投写ユニットの内部に複数の液
晶パネルが配置されている場合でも構わない。例えば、
赤色，青色，緑色のためにそれぞれ液晶パネルが配置さ
れ、それらを合成して画像を生成する投写ユニットの場
合でも構わない。In the above embodiment, the liquid crystal panel 2
Although the case where only one 2a is arranged inside the projection unit has been described, a case where a plurality of liquid crystal panels are arranged inside one projection unit may be used. For example,
A liquid crystal panel may be arranged for each of red, blue, and green, and a projection unit that generates an image by combining them may be used.
【図１】 この発明のマルチ画像表示装置の一例を示す
前面から見たときの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a multi-image display device of the present invention when viewed from the front.
【図２】 この発明のマルチ画像表示装置の一例を示す
背面から見たときの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the multi-image display device of the present invention when viewed from the back.
【図３】 この発明のスクリーンの一例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing an example of the screen of the present invention.
【図４】 この発明に係わるスクリーン１の構成におけ
る透明スペーサ１２の作用効果を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation and effect of the transparent spacer 12 in the configuration of the screen 1 according to the present invention.
【図５】 この発明に係わる投写画像の一例を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an example of a projection image according to the present invention.
【図６】 この発明に係わるスクリーンの他の例を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of the screen according to the present invention.
【図７】 この発明に係わるスクリーンの他の例を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the screen according to the present invention.
【図８】 この発明に係わるスクリーンの他の例を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of the screen according to the present invention.
【図９】 この発明の複数フレネルレンズの例を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a multiple Fresnel lens according to the present invention.
【図１０】 この発明の１次元フレネルレンズアレイの
製造例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing example of the one-dimensional Fresnel lens array of the present invention.
【図１１】 この発明のフレネルレンズの固定法を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing a fixing method of the Fresnel lens of the present invention.
【図１２】 この発明のフレネルレンズの固定法を用い
た場合のフレネルレンズの伸縮を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing expansion and contraction of a Fresnel lens when the method for fixing a Fresnel lens of the present invention is used.
【図１３】 この発明の投写ユニットの調整機構を示す
図である。FIG. 13 is a diagram showing an adjustment mechanism of the projection unit according to the present invention.
【図１４】 従来のＣＲＴを用いた画像表示装置を示す
図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an image display device using a conventional CRT.
【図１５】 従来のＣＲＴを用いたマルチ画像表示装置
を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a conventional multi-image display device using a CRT.
【図１６】 従来の液晶を用いたマルチ画像表示装置を
示す図である。FIG. 16 is a view showing a conventional multi-image display device using a liquid crystal.
【図１７】 従来のスクリーンを示す図である。FIG. 17 is a view showing a conventional screen.
【図１８】 フレネルレンズの作用を説明する図であ
る。FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of a Fresnel lens.
【図１９】 フレネルレンズの作用を説明する図であ
る。FIG. 19 is a diagram illustrating the operation of a Fresnel lens.
【図２０】 フレネルレンズを用いた場合の動作を説明
する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an operation when a Fresnel lens is used.
【図２１】 従来の投写画像の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a conventional projection image.
【図２２】 温度変化などによりフレネルレンズが伸縮
した場合のフレネルレンズを正面から見た図である。FIG. 22 is a front view of the Fresnel lens when the Fresnel lens expands and contracts due to a temperature change or the like.
【図２３】 温度変化などによりフレネルレンズが伸縮
した場合の隣接するフレネルレンズ近傍の光束の動きを
説明するためのスクリーン断面を示す図である。FIG. 23 is a view showing a cross section of a screen for explaining movement of a light beam near an adjacent Fresnel lens when the Fresnel lens expands and contracts due to a temperature change or the like.
１ スクリーン、１１ フレネルレンズ、１２ 透明ス
ペーサ、１３ 拡散板、１４ スペース、１５ スペー
サ一体拡散板、２０ 投写ユニット、２１ 照明光学
部、２２ 液晶パネル、２３ 投写レンズ、２４ 射出
瞳、１００ マルチ画像表示装置、１０１ キャビネッ
ト、１５０ 調整ステージ、１５１ 取りつけアーム、
１５２ ゴニオステージ。Reference Signs List 1 screen, 11 Fresnel lens, 12 transparent spacer, 13 diffuser, 14 space, 15 spacer integrated diffuser, 20 projection unit, 21 illumination optical unit, 22 liquid crystal panel, 23 projection lens, 24 exit pupil, 100 multi-image display device , 101 cabinet, 150 adjustment stage, 151 mounting arm,
152 Goniometer stage.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 G03B 21/132 G03B 21/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13 G03B 21/132 G03B 21/56
Claims (10)
る複数の投写ユニットと、上記複数の投写ユニットから
生成された部分画像を合成して表示するスクリーンとを
備えたマルチ画像表示装置において、上記スクリーン
は、複数の投写ユニットに対応して設けられた複数の部
分フレネルレンズと、拡散素材を含んだ１枚の拡散板と
で構成され、上記複数の部分フレネルレンズと、拡散板
との間に一定長のスペースを設け、 上記画像は、所定の画素ピッチで配置された画素により
構成され、 上記複数の投写ユニットは、それぞれ部分フレネルレン
ズの境界部分より内側に発散光束を照射し、 上記部分フレネルレンズは、照射された発散光束の最外
光束を平行光束にすることなく、発散光束の状態で出力
し、 上記部分フレネルレンズと拡散板との間のスペースの厚
さは、隣り合う部分フレネルレンズに照射された隣り合
う光束の最外光束によって上記拡散板上に生成される画
素の間隔が画素ピッチになるように設定されていること
を特徴とするマルチ画像表示装置。1. A multi-image display device comprising: a plurality of projection units for generating partial images constituting a part of an image; and a screen for combining and displaying the partial images generated from the plurality of projection units. The screen is composed of a plurality of partial Fresnel lenses provided corresponding to a plurality of projection units, and one diffusion plate including a diffusion material, wherein the plurality of partial Fresnel lenses and the diffusion plate provided space constant length between, the image is composed of pixels arranged in a predetermined pixel pitch, the plurality of projection units irradiates a divergent light beam from the inner boundary portions of the respective portions off Les Nerurenzu, The partial Fresnel lens outputs the divergent light beam without making the outermost light beam of the emitted divergent light beam into a parallel light beam. The thickness <br/> of space between the spacing of the pixels to be generated on the diffusion plate by the outermost beams of the adjacent irradiated to adjacent portions Fresnel lens the light flux is set so that the pixel pitch A multi-image display device.
の間に、１枚の透明スペーサを設けたことを特徴とする
請求項１記載のマルチ画像表示装置。2. The multi-image display device according to claim 1, wherein one transparent spacer is provided between the plurality of partial Fresnel lenses and the diffusion plate.
したことを特徴とする請求項２記載のマルチ画像表示装
置。3. The multi-image display device according to claim 2, wherein the transparent spacer and the diffusion plate are integrated.
したことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の
マルチ画像表示装置。4. The multi-image display device according to claim 1, wherein said plurality of partial Fresnel lenses are integrated.
スペーサと、拡散板とを一体化したことを特徴とする請
求項２から４いずれかに記載のマルチ画像表示装置。5. The multi-image display device according to claim 2, wherein said plurality of partial Fresnel lenses, a transparent spacer, and a diffusion plate are integrated.
ペーサ、拡散板のすべて、もしくは一部に反射防止膜を
施したことを特徴とする請求項２から５いずれかに記載
のマルチ画像表示装置。6. The multi-image display device according to claim 2, wherein an anti-reflection film is applied to all or a part of the plurality of partial Fresnel lenses, transparent spacers, and diffusion plates.
中心で一体化したフレネルレンズを固定することを特徴
とする請求項４記載のマルチ画像表示装置。7. The multi-image display device according to claim 4, wherein the integrated Fresnel lens is fixed at the center of each side of the integrated Fresnel lens.
複数の画像がそれぞれ対応するフレネルレンズにしか入
らないように、上記スペースの厚さを設定することを特
徴とする請求項１から７いずれかに記載のマルチ画像表
示装置。8. The thickness of the space is set so that a plurality of images generated from the plurality of projection units enter only corresponding Fresnel lenses, respectively. 2. The multi-image display device according to 1.
整機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のマルチ
画像表示装置。9. The multi-image display device according to claim 1, wherein said projection unit is provided with an adjustment mechanism in a plurality of axial directions.
と、投写ユニットと対応する部分フレネルレンズの光軸
とが一致するように、投写ユニットの光軸を制御するこ
とを特徴とする請求項９記載のマルチ画像表示装置。10. The adjusting mechanism controls an optical axis of the projection unit such that an optical axis of the projection unit coincides with an optical axis of a partial Fresnel lens corresponding to the projection unit. 10. The multi-image display device according to 9.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01563696A JP3254365B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Multi-image display device |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH09211412A JPH09211412A (en) | 1997-08-15 |
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Family
ID=11894214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01563696A Expired - Lifetime JP3254365B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Multi-image display device |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3254365B2 (en) |
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-
1996
- 1996-01-31 JP JP01563696A patent/JP3254365B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09211412A (en) | 1997-08-15 |
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