JPH0253095A

JPH0253095A - 大型液晶ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH0253095A
Application number: JP1166486A
Authority: JP
Inventors: Francois Morin; フランスワ　モラン
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1990-02-22
Also published as: CA1321718C; FR2633425B1; FR2633425A1; US5005950A; EP0349404A1; EP0349404B1; DE68906209D1; DE68906209T2

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】産業上の利用分野本発明は、大型液晶ディスプレイ装置に関する。

この装置は、非常に大きい画像または絵（数ｍ＋　）の
表示に使用され、また、これらの画像または絵は一般的
にはカラー映像である。もちろん、本発明は、文字表示
、変化しないかまたは変化が遅い画像、単色画像のよう
な、画像を表示する制約がより少ない分野で使用するこ
とができる。

従来の技術と発明が解決しようとする課題大型ディスプ
レイ装置は、陰極線管または液晶ディスプレイのいずれ
かをもとに作製することができる。

第１のグループには、アイドホール型プロジェクタが含
まれるが、この装置は、電子ビームにより部分的に歪め
られる油膜を有するライトバルブをもとにしている。油
膜の複屈折状態が変化するので、投影光線のコントラス
トが変化する。アイドホールは、巨大なスクリーンに映
像を投影可能な唯一のシステムである。

より広く用いられているのは、３本の非常に明るい陰極
線管による赤、緑および青の画像をおよそ１ｍ２のスク
リーンに投影する３管式ビデオプロジェクタである。さ
らに、陰極線管モジュラパネルが宣伝および広告ディス
プレイの分野に広く用いられるようになっている。

液晶ディスプレイプロジェクタに関しては、それぞれ赤
、緑および青に照明された３つのディスプレイおよび投
影レンズを備えたダイクロイックミラーを有するシステ
ムが公知である。

また、数社がカラー液晶モジュラパネルを提案した。し
かしながら、これらの装置は全て欠点を持っている。

陰極線管または液晶ディスプレイを組み合わせた装置は
、異なるモジニール間の継ぎ目による「ブラックグリッ
ド」効果という欠点を有し、これらは高画質ディスプレ
イには向いていない。

さらに、液晶ディスプレイモジュールは、モザイク様に
配された複数の色に着色されたカラーフィルタを（スク
リーンごとに１個）使用するために色が不均一である問
題もある。人間の目は色の変化に対して非常に敏感であ
るので、人は、等色の部分が表示されている間に個々の
モジニールの間の色の違いを、一般に非常にはっきりと
区別する。

また、前記のモジュールに使用されるカラー液晶ディス
プレイには、カラーフィルタがノ寸うラ・ソクス（視差
）効果を防ぐためにセルの中に用いられている。従って
、それらは、強い光線のもとで加熱され、ディスプレイ
のコントラストの低下を招く。

それぞれ１色を分担する３台の液晶デイスプレイカ使用
される投影システムにおいては、前記の欠点は存在しな
い。′ヱぜなら、この場合、単色のフィルタが液晶セル
の外側にあるからである。しかしながら、このシステム
は、高価なダイクロイックフィルタを使用しなければな
らないし、その効果は普通でしかない。

結局、３陰極線管式プロジェクタだけが、平均的な大き
さ（はぼ１ｍ′）の画面に適している。陰極線管の像が
空間的に固定されていないために、このプロジェクタの
画質は普通である。３色の重ね合わせは、一般に不完全
である。

アイドホールシステムだけが、巨大なディスプレイ面に
適当であるが、高価であるのと特殊な投影室を必要とす
るという問題がある。

課題を解決するための手段本発明の目的とするところは、これらの欠点をなくすこ
とである。従って、本発明に従うと、半透明であり、視
る者の方に向いた正面およびモザイク様に配された３原
色のカラーフィルタを有する後面を備えるスクリーンと
、白色光源、該光源とスクリーンの後面との間に配置さ
れた単色液晶ディスプレイおよびスクリーンの後面にデ
ィスプレイの画像を投影する光学手段をそれぞれ備える
１個または複数の投影モジュールとを具備し、各ディス
プレイは複数の画素により構成され、それぞれの画素は
、スクリーンに支持されている異なるｈ５−フィルタの
いずれか１つに投影されることを特徴とする装置が推奨
される。

本発明は、１台の投影モジュールしか使用されない場合
も含むが、複数のモジュールを行および列に配列し、個
々のモジュールに対応する画像が、スクリーン上に単一
の画像を形成するよう配列されることが好ましい。液晶
ディスプレイは、アクティブマトリクス型で、例えば薄
膜トランジスタを使用していることが好ましい。

作用このように、本発明による装置では、液晶ディスプレイ
は単色であり、カラーフィルタがディスプレイ中に存在
せず、その結果フィルタが加熱され、劣化する恐れがな
い。カラーフィルタは、表示スクリーン上にある。この
ことにより、液晶との両立性に関係する制約が解消し、
より大きな寸法（着色部分は投影スクリーン上でほぼ１
ｍｍ２）として、印刷技術を利用して製造することがで
きる。

投影された複数の画像は、複数の投影モジュールを調整
可能に機械的に組み合わせることで、画素単位の正確さ
で結合することができ、そのとき投影されたモジュール
画像の接合はわからない。

また、後ろから投影するシステムは、ミラーのセットに
より厚さが薄くなり、従って、小さい全体寸法を有する
独立したスクリーンとなる。

実施例以下、本発明をこれらに限定されない実施例および添付
図面に関連して、さらに詳細にわたり説明する。

第１図および第２図は、本発明による巨大ディスプレイ
装置を示し、非常に大きいスフリーフ８１３台ずつ２列
に配列され、それぞれ第１のミラーＭ１および第２のミ
ラーＭ２と組み合わされた投影モジュールＭＰを備える
。この投影モジュールＭＰのアッセンブリはフレーム６
に支持され、フレーム６はスクリーンに対して各モジュ
ールを予め調整する調整手段（不図示）を具備する。各
モジュールの発する光の強さを測定し、それにより対応
する光の強さが適切になるよう制御する感光素子ＳＥ（
第２図参照）を付加することもできる。

第３図は、投影モジュールの構造をさらに詳細に図示し
たものである。白色光ＩＳ（金属ヨウ化物またはハロゲ
ンランプ）、非球面集光レンズＣ、ダブルフレネルレン
ズＦ１第１の偏光子Ｐ１、液晶ディスプレイＡおよび投
影レンズＬが示されている。液晶ディスプレイＡは、前
記投影レンズの焦点面に配置されており、スクリーンＥ
は、結像面に配置されている。第２の偏光子Ｐ２は、ス
クリーンに貼り付いているものとする（第４図参照）。

ランプと集光レンズとダブルフレネルレンズからなるア
ッセンブリは、液晶ディスプレイＡに鈍角で光を当て、
それにより、液晶ディスプレイＡを透過する全ての光を
投影レンズＬの中心に集束させる機能を有する。これに
より、効率は最大になる。投影レンズＬは、色収差を完
全に防ぐのに十分な口径となっている。

液晶ディスプレイは、薄膜トランジスタを有するアクテ
ィブマトリクス型であることが好ましい。

そのようなディスプレイを製造するためにマスク工程と
エツチング工程の２つの工程しか必要としない簡便な方
法が、フランス国特許第２．５３３．０７２号に述べら
れている。このようなディスプレイは、高いコントラス
トになり、灰色階調を有することが可能となり、テレビ
ジョン信号と一致する階調の表現に適している。

スクリーンは、第４図のようにすることができる。スク
リーンは、投影レンズの結像面に配置され、人の目０の
方向に向いた正面１２および後面１４を有する透明な支
持板１０（ガラスまたはポリカーボネイト）を具備する
。後面１４は、僅かにつや消しになっており、快適な視
角（スクリーン利得６以下）に光を拡散させる。後面１
４上には、モザイク様に配され、３原色Ｒ，ＶおよびＢ
（赤、緑および青）にカラーフィルタ１６が、直接印刷
する工程（オフセットまたはスクリーン印刷）または着
色フィルムを接着することにより、モザイク模様に設け
られている。コントラスト（黒品質）を最適にするため
、カラーフィルタ部分に加えて、フィルタの間に黒い分
割格子１８を設けることが可能であり、これはブラック
マトリクスとして公知である。液晶ディスプレイが機能
するために必要な２つの偏光子のうちの１つＰ２を表示
スクリーンに接着することもできる。この偏光子Ｐ２は
、カラーフィルタの保護にもなる。

液晶ディスプレイの画素の配置の仕方は、スクリーンの
原色に着色された個々のフィルタの配置の仕方に正確に
等しくなっている。図示した場合では、この配置の仕方
は、三角形または千鳥格子になっている。アドレス行は
水平のままであるが、アドレス列はオフセントされてい
る。このようにして、ディスプレイの各画素は、正確に
スクリーンのカラーフィルタの１つに投影される。各デ
ィスプレイは、強度のみが変調されている画像が、投影
されると、所望のカラーの画像となって現れるように制
御される。

純粋に説明の上でのことであるが、７　Ｘ　９　ｃｍの
寸法の液晶ディスプレイを２５０μｍの間隔で製造する
ことができる。倍率を１０とすることが可能であり、そ
の結果７０Ｘ９０ｃｍのモジニラ画像となる。

スクリーンは、２．５ｍｍ間隔で配置されたカラーフィ
ルタを備えることが可能であり、寸法は１．４×２．７
ｍとなる。このようにすると、３つのモジュラ画像が２
列存在する。この結果、このような画像は、１行３６０
の３画素を５６０行、即ち、５６０　Ｘ　１０８０画素
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の透視図である。第２図は、本発明による装置の側面図である。第３図は、投影モジュールの構造を示す図である。第４図は、投影スクリーンの後面を示す図である。〔主な参照番号〕Ａ・・・液晶ディスプレイ、Ｃ・・・非球面集光レンズ、Ｅ・・・スクリーン、Ｆ・・・ダブルフルネルレンズ、Ｌ・・・投影レンズ、ＭＰ・・・投影モジュール、Ｍ　１　、　Ｍ　２　・　・　・　ミ　ラ　−０・・・
視る者、Ｐｌ、Ｐ２・・・偏光子、Ｓ・・・白色光源、ＳＥ・・・感光素子、６・・・フレーム、１０・・・支持板、１６・・・カラーフィルタ、１８・・・分割格子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大型スクリーン（Ｅ）および少なくとも１台の液
晶ディスプレイを用いた投影モジュール（ＭＰ）を備え
る大型ディスプレイ装置において、スクリーン（Ｅ）が
、半透明であり、視る者（Ｏ）の方に向いた正面（１２
）およびモザイク様に配された３原色（Ｒ、Ｖ、Ｂ）の
カラーフィルタ（１６）を有する後面（１４）を備え、
投影モジュールが、白色光源（Ｓ）、該光源（Ｓ）とス
クリーン（Ｅ）の後面（１４）との間に配置された単色
液晶ディスプレイ（Ａ）およびスクリーン（Ｅ）の後面
（１４）にディスプレイ（Ａ）の画像を投影する光学手
段（Ｌ、Ｃ、Ｆ、Ｐ１）をそれぞれ備える１個または複
数の投影モジュール（ＭＰ）からなり、各単色ディスプ
レイは複数の画素により構成され、それぞれの画素は上
記スクリーンに支持されている異なるカラーフィルタの
いずれか１つに投影されることを特徴とする大型液晶デ
ィスプレイ装置。
（２）請求項１に記載の装置において、行および列に配
列された複数の投影モジュール（ＭＰ）を具備し、前記
各モジュールに対応する画像が、スクリーン（Ｅ）上に
投影され、単一の画像を形成するよう配列されることを
特徴とする大型液晶ディスプレイ装置。
（３）請求項１に記載の装置において、スクリーン（Ｅ
）が、後面（１４）がつや消しになっている透明な支持
板（１０）で構成されていることを特徴とする大型液晶
ディスプレイ装置。
（４）請求項１に記載の装置において、スクリーン（Ｅ
）が、後面（１４）に黒い格子またはブラックマトリク
ス（１８）をカラーフィルタ（１６）を分割するために
具備することを特徴とする大型液晶ディスプレイ装置。
（５）請求項１に記載の装置において、液晶ディスプレ
イ（Ａ）が、アクティブマトリクス型であることを特徴
とする大型液晶ディスプレイ装置。
（６）請求項５に記載の装置において、アクティブマト
リクス型液晶ディスプレイ（Ａ）が、薄膜トランジスタ
型であることを特徴とする大型液晶ディスプレイ装置。
（７）請求項１に記載の装置において、スクリーン（Ｅ
）のカラーフィルタ（１６）が、三角形（Ｒ、Ｖ、Ｂ）
に配置され、液晶ディスプレイ（Ａ）が同様に三角形に
形成された画素を具備することを特徴とする大型液晶デ
ィスプレイ装置。
（８）請求項１に記載の装置において、各投影モジュー
ル（ＭＰ）が、光源（Ｓ）の前方に、連続して、集光レ
ンズ（Ｃ）、ダブルフレネルレンズ（Ｆ）、第１の偏光
子（Ｐ１）、投影レンズ（Ｌ）、該投影レンズ（Ｌ）の
焦点面に配置された液晶ディスプレイ（Ａ）、第１の反
射ミラー（Ｍ１）、第２の反射ミラー（Ｍ２）および第
２の偏光子（Ｐ２）を具備し、スクリーン（Ｅ）が投影
レンズ（Ｌ）の結像面に配置されていることを特徴とす
る大型液晶ディスプレイ装置。
（９）請求項８に記載の装置において、第２の偏光子（
Ｐ２）が、スクリーン（Ｅ）の後面（１４）に接して設
けられていることを特徴とする大型液晶ディスプレイ装
置。
（１０）請求項１に記載の装置において、各モジュール
（ＭＰ）の投影する光の強さを測定する手段（ＳＥ）と
、対応するモジュールの投影光の光の強さが適切な強さ
になるよう制御する手段を更に具備することを特徴とす
る大型液晶ディスプレイ装置。