JPH06130353A

JPH06130353A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JPH06130353A
Application number: JP4282799A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanaka; 義規田中; Toshihiro Suzuki; 敏弘鈴木; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Tetsuya Hamada; 哲也浜田; Takeshi Goto; 猛後藤; Hisashi Yamaguchi; 久山口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は投写型表示装置に関し、投写画像の
画質を低下させることなく、投写画像の内容や視聴条件
などに応じて使用条件を切り替えることのできる投写型
表示装置を提供することを目的とする。【構成】初期画像を構成する入力光線１０αを生成す
る投写像生成装置１と、入力光線１０αを出射する投写
レンズ２に対して、投写像回転手段１１を装着する。投
写像回転手段１１は第１および第２の反射鏡１１ａ，１
１ｂからなっており、初期画像を90°回転させた回転画
像を構成する出力光線１０βを生成する。この出力光線
１０βをスクリーンなどに投写して、投写画像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投写型表示装置に係り、
特に画像をスクリーンに結像させる投写型表示装置投写
型表示装置に関する。

【０００２】投写型表示装置は、ＴＶ画像などをスクリ
ーン上に投写させることを主目的としているのが通常で
ある。よって、投写画像の形状はテレビ画像のサイズと
同様に横長とされるとともに、画質の向上を最優先とし
て装置の構造が決定されている。

【０００３】しかしながら、投写型表示装置は上記目的
のほかに、プレゼンテーションなどでＯＨＰの代わりに
報告書の文書など、縦長の被写体を投写させるために用
いられることがある。

【０００４】また、投写型表示装置の投写方向は視聴者
の見る方向と同一であるため、装置が視聴者の視界に割
り込んで、視聴の妨げとなることがある。

【０００５】したがって、縦長の被写体の投写に適した
投写画像を得ることができ、視聴の妨げとなることのな
い投写型表示装置を提供することが望まれていた。

【０００６】

【従来の技術】図８は従来の投写型表示装置の一例であ
り、図８（Ａ）は従来通りにスクリーン上に画像を横長
に投写させる投写型表示装置を、図８（Ｂ）は従来の技
術によるスクリーン上に画像を縦長に投写させる投写型
表示装置を、それぞれ示す。

【０００７】図８（Ａ）において、投写像生成装置１内
にはｓ＜ｔである長方形の３枚の液晶パネル１ａが長辺
を隣接させてそれぞれ配設されており、それぞれ光の三
原色である赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色に対応す
る画像を生成している。

【０００８】すなわち、これら３枚の液晶パネル１ａか
ら供給された画像は、それぞれ対応する単色フィルタを
通って赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）に着色されるか、
または、ダイクロイックミラーにより色分離後、各液晶
パネル１ａを透過した光を再びダイクロイックミラーに
より色合成する。そして、各色光は重畳されてから投写
レンズ２を通ってスクリーン上に投写され、横長のカラ
ー画像が結像される。

【０００９】図８（Ｂ）において、投写像生成装置１内
にはｓ＜ｔである長方形の３枚の液晶パネル１ｂが短辺
を隣接させてそれぞれ配設されており、上記同様にそれ
ぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色に対応する画像
を生成している。そして、上記と同様に三原色に着色さ
れた画像がそれぞれ供給され、スクリーン上に縦長のカ
ラー画像が結像される。

【００１０】よって、横長の画像を主として必要とする
場合には図８（Ａ）に示す投写型表示装置を、縦長の画
像を主として必要とする場合には図８（Ｂ）に示す投写
型表示装置を、それぞれ利用することが適当である。

【００１１】また、図示しないが、投写型表示装置を横
向きに寝かせた状態で画像を結像させれば、図８（Ａ）
に示す投写型表示装置は縦長の画像を、図８（Ｂ）に示
す投写型表示装置は横長の画像を、それぞれ表示するこ
とになる。この状態ならば、投写型表示装置の高さが低
くなって視聴の妨げになりにくくなる。

【００１２】以上により、従来は横長の画像および縦長
の画像のどちらを主として表示させるかなどにより、液
晶パネルの配設方向の異なる投写像生成装置１を有する
投写型表示装置を使い分ける必要があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の投写型表示装置においては、以下に示すいくつかの
問題点があった。

【００１４】第１に、投写画像の内容や視聴条件などに
より、上記２種類の投写型表示装置を使い分けなければ
ならず、装置の流用性が低くなって運用の利便性が低下
するという問題点があった。

【００１５】第２に、図８（Ｂ）に示したように液晶パ
ネル１ｂの短辺どうしを隣接させると、各液晶パネルか
ら生成された画像を構成する光が投写レンズ２に到るま
での光路が長くなり、投写画像の画質が低下するという
問題点があった。

【００１６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、投写画像の画質を低下させることなく、投写画
像の内容や視聴条件などに応じて使用条件を切り替える
ことのできる投写型表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１記載の発明では、投写像生成装置によって
生成された入力光線を投写レンズを介して投写し、投写
画像を結像させる投写型表示装置において、前記投写レ
ンズに装着され、前記入力光線より構成される初期画像
を所定の角度だけ回転させて得られる回転画像を生成す
る投写像回転手段を具備する構成とした。

【００１８】また、請求項２記載の発明では、さらに、
前記回転画像をを構成する出力光線を所定の方向に投写
させる投写方向変換手段を具備する構成とした。

【００１９】また、請求項３記載の発明では、さらに、
前記初期画像または前記初期画像の鏡面像のいずれかを
選択的に生成する画像データ変換手段を具備する構成と
した。

【００２０】また、請求項４記載の発明では、さらに、
前記投写像回転手段とともに前記投写レンズに装着さ
れ、装着状態に応じて直線偏光を透過または反射させる
偏光選別手段を具備し、前記入力光線を所定の直線偏光
とした。

【００２１】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、投写像生成
装置および投写レンズに装着された投写像回転手段は、
投写像生成装置によって生成された初期画像を所定の角
度だけ回転させて得られる回転画像を生成する。

【００２２】また、請求項２記載の構成によれば、投写
方向変換手段は出力光線を所定の方向に投写させる。

【００２３】また、請求項３記載の構成によれば、画像
データ変換手段は初期画像または初期画像の鏡面像のい
ずれかを選択的に生成する。

【００２４】また、請求項４記載の構成によれば、投写
像回転手段とともに投写像生成装置および投写レンズに
装着された偏光選別手段は、装着状態に応じて直線偏光
を透過または反射させる。

【００２５】

【実施例】図１は本発明になる投写型表示装置の第１実
施例を示す。同図中、１は投写像生成装置を、２は投写
レンズを、１０αは投写像生成装置１によって生成され
る入力光線を、１０βは図示しないスクリーンに投写さ
れるべき出力光線を、１１は入力光線１０αから出力光
線１０βを生成する投写像回転手段を、１１ａおよび１
１ｂは投写像回転手段１１を構成する第１および第２の
反射鏡を、それぞれ示す。

【００２６】図１において、投写像生成装置１は図中に
横向きの「Ｒ」で示す初期画像を構成する入力光線１０
αを生成する。この入力光線１０αは図中に示すＹ方向
に投写され、投写レンズ２を介して投写像回転手段１１
に入力される。そして、第１の反射鏡１１ａに入射され
る。

【００２７】第１の反射鏡１１ａの鏡面の法線は、図中
に示すＸ方向の軸に対して垂直で、かつ、ＹおよびＺ方
向の軸に対して45°となるように配設されている。した
がって、第１の反射鏡１１ａに入射された入力光線１０
αは、Ｚ方向に鏡面反射される。そして、この反射光は
第２の反射鏡１１ｂに入射する。

【００２８】第２の反射鏡１１ｂの鏡面の法線は、Ｙ方
向の軸に対して垂直で、かつ、ＸおよびＺ方向の軸に対
して45°となるように配設されている。したがって、第
２の反射鏡１１ｂに入射された光線は、Ｘ方向に鏡面反
射される。そして、この反射光は出力光線１０βとな
る。

【００２９】すなわち、上述した２回の鏡面反射によ
り、入力光線１０αから出力光線１０βが生成される。
ここで、出力光線１０βによって構成される回転画像
は、図中に縦向きの「Ｒ」で示したようになっており、
初期画像を90°回転させて得られる画像に相当する。

【００３０】したがって、出力光線１０βをスクリーン
上に投写させて、回転画像を結像させれば、被写体を90
°回転させた投写画像を得ることができる。よって、同
一の投写型表示装置に対して投写像回転手段１１を着脱
させることにより、横長または縦長の投写画像をスクリ
ーン上に結像させることができる。

【００３１】なお、図示しないが、投写像回転手段１１
における第１の反射鏡１１ａおよび第２の反射鏡１１ｂ
の配設位置および方向を変化させることにより、同一の
投写型表示装置を利用して任意の向きの投写画像をスク
リーン上に結像させることもできる。

【００３２】また、上述においては第１の反射鏡１１ａ
および第２の反射鏡１１ｂが平面鏡で構成されているも
のとしたが、これらを適当な焦点距離を有する凹面鏡あ
るいは凸面鏡などで構成すれば、投写像回転手段１１に
よる光路長の差を矯正して投写像回転手段１１の有無に
よらずに投写画像の大きさを一定とさせることなどもで
きる。

【００３３】図２は本発明になる投写型表示装置の第２
実施例を示す。同図中、図１と同一構成部分については
同一符号を付し、その説明を省略する。また、２０αは
投写像生成装置１によって生成される入力光線を、２０
βは図示しないスクリーンに投写されるべき出力光線
を、２１は投写方向変換手段であるペンタプリズムを、
それぞれ示す。

【００３４】本実施例において第１実施例と異なる点
は、投写方向変換手段としてペンタプリズム２１をさら
に追加する構成とした点である。

【００３５】図２において、初期画像を構成する入力光
線２０αをＹ方向に投写して、投写像回転手段１１に入
力させると、第１実施例と同様に初期画像を90°回転さ
せて得られる画像を構成する光線が出射されるが、この
光線はＸ方向に投写されるため、このままではスクリー
ンを２組使用するか、装置を回転させるか、どちらかが
必要となる。

【００３６】この欠点を補うため、入射光線の投写方向
を90°変換させるペンタプリズム２１を図のように配設
し、入力光線２０αと同様にＹ方向に投写される出力光
線２０βを生成する。

【００３７】これによって、装置の姿勢を変化させるこ
となく、スクリーン上の投写画像の向きを設定すること
ができる。

【００３８】図３は図１および図２の適用例を示し、図
３（Ａ）は投写型表示装置１０または２０を従来と同様
に設置してスクリーンの投写像を90°回転させた場合
を、図３（Ｂ）はスクリーンの投写像を従来と同様とし
て投写型表示装置１０または２０を90°回転させた場合
を、それぞれ示す。

【００３９】図４は本発明になる投写型表示装置の第３
実施例の要部を示す。図４（Ａ）は同図中、図１と同一
構成部分については同一符号を付し、その説明を省略す
る。また、３０αは図示しない投写像生成装置によって
生成される入力光線を、３０βは図示しないスクリーン
に投写されるべき出力光線を、３１ａは第１の反射鏡１
１ａに代えて配設された偏光選別手段である偏光ビーム
スプリッタを、それぞれ示す。

【００４０】さらに、投写像回転手段３１を利用すると
きには、入力光線３０αを所定の直線偏光とする。よっ
て、入力光線３０αが偏光ビームスプリッタ３１ａに対
してｐ偏光となる場合には、入力光線３０αは偏光ビー
ムスプリッタ３１ａをそのまま透過する。すなわち、こ
れをスクリーン上に投写すると、初期画像がそのまま投
写画像として結像される。

【００４１】また、入力光線３０αが偏光ビームスプリ
ッタ３１ａに対してｓ偏光となる場合には、入力光線３
０αが偏光ビームスプリッタ３１ａによって鏡面反射さ
れて、図１にて示したのと同様に初期画像を90°回転さ
せて得られる回転画像を構成する出力光線３０βが得ら
れる。すなわち、これをスクリーン上に投写すると、初
期画像を90°回転画像が投写画像として結像される。

【００４２】以上により、偏光ビームスプリッタ３１ａ
を内蔵する投写像回転手段３１を着脱することなく、投
写レンズの光軸回りに回動させるだけで、スクリーン上
の投写画像の向きを変化させることができる。

【００４３】図５および図６は本発明になる投写型表示
装置の第４実施例を示し、図５は本実施例の全体構成
を、図６は本実施例における画像データ変換手段の構成
および入力光線との対応関係を、それぞれ示す。両図
中、図１と同一構成部分については同一符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００４４】図５において、４０αは投写像生成装置１
によって生成される入力光線を、４０βは図示しないス
クリーンに投写されるべき出力光線を、３は初期画像ま
たは初期画像の鏡面像を構成する入力光線４０αを生成
する赤・緑・青の三原色ごとに３組存在する画像データ
変換手段を、４１は投写像回転手段である像回転プリズ
ム（DOVEプリズム）を、それぞれ示す。

【００４５】像回転プリズム４１の横断面形状は、二等
辺三角形を底辺と平行な直線で切断して得られる台形形
状とされている。そして、上記底辺と平行な入射光線を
一方の斜辺に入射させると、光線は斜辺で屈折した後に
底辺に反射して、再び斜辺で屈折して入射光線と平行な
出射光線が他方の斜辺から出射する。

【００４６】このとき、像回転プリズム４１を入射光線
の光軸まわりに１回転させると、出射光線によって構成
される画像は２回転するという特性がある。そこで、こ
の性質を利用して入射光線によって構成される画像を任
意の角度だけ回転させた画像を構成する出射光線を得る
ことができる。

【００４７】すなわち、図中に示すように投写像生成装
置１の底面がＺ方向の軸に対して垂直である場合には、
像回転プリズム４１の底面の法線がＸ方向の軸に対して
垂直で、かつ、ＹおよびＺ方向の軸に対して例えば45°
となるように像回転プリズム４１を配設する。

【００４８】これによって、投写像生成装置１の投写レ
ンズ２からＸ方向に投写され、像回転プリズム４１に入
力された初期画像を構成する入力光線４０αから、初期
画像に対して90°回転した回転画像を構成する出力光線
４０βが得られる。ただし、この回転画像は初期画像を
裏返しにした画像となっている。

【００４９】よって、反転状態の回転画像の表裏のみを
返すことが必要になる。そこで、本実施例においては、
出力光線４０βの表裏を返す手段を設ける代わりに、初
期画像を構成する入力光線４０αをあらかじめ反転させ
る画像データ変換手段３を設けて、これに対処する。

【００５０】図６（Ａ）は１組の画像データ変換手段３
の構成を示し、３ａは転送方向切替部を、３ｂはゲート
ドライバを、３ｂ₁はゲートドライバ３ｂを構成する両
方向シフトレジスタを、３ｃはデータドライバを、３ｃ
₁および３ｃ₂はデータドライバ３ｃを構成する両方向
シフトレジスタおよびラッチ回路を、３ｄは液晶パネル
を、それぞれ示す。

【００５１】図６（Ａ）において、転送方向切替部３ａ
は入力されるゲートパルスと転送データとを、ゲートド
ライバ３ｂおよびデータドライバ３ｃに対して正逆いず
れの向きに供給するのかを設定する２組のスイッチによ
って構成されている。

【００５２】ゲートドライバ３ｂは、入力されるゲート
パルスに応じて両方向シフトレジスタ３ｂ₁の構成ビッ
トのうちの１つのみを順次オン状態としていく。する
と、液晶パネル３ｄにおいてオン状態のビットに対応す
る１ラインの液晶ブロックの表示更新が可能となる。

【００５３】データドライバ３ｃは、上記によって表示
更新が可能となっている１ラインの液晶ブロックに対す
るデータの書き込みを行う。すなわち、ラッチ回路３ｃ
₂を閉状態として両方向シフトレジスタ３ｃ₁に対する
１ライン分の転送データの読み込みを行った後、ラッチ
回路３ｃ₂を開状態として１ラインの液晶ブロックに表
示データを書き込む。

【００５４】図６（Ｂ）は転送方向切替部３ａのスイッ
チ状態と入力光線４０αとの対応関係を示す。同図中、
ゲートスキャン方向とはゲートドライバ３ｂに対するゲ
ートパルスの供給方向を表し、データ転送方向とはデー
タドライバ３ｃに対する転送データの供給方向を表す。
また、それぞれ正方向とは図中の転送方向切替部３ａに
おいてスイッチがオン状態で示されている場合に相当す
る。

【００５５】画像データ変換手段３において、転送デー
タとしてアルファベットの「Ｒ」を表す画像データが送
られてきたとすると、ゲートスキャン方向およびデータ
転送方向のどちらも正方向ならば、初期画像を構成する
入力光線として生成される画像も通常の「Ｒ」となる。

【００５６】また、ゲートスキャン方向のみが逆方向で
あった場合には初期画像を構成する入力光線として生成
される画像は上下に反転した「Ｒ」となり、データ転送
方向のみが逆方向であった場合には同じく左右に反転し
た「Ｒ」となる。そして、どちらも逆方向であった場合
には上下左右に反転する結果、 180°反転した「Ｒ」と
なる。

【００５７】したがって、画像データ変換手段３によっ
てあらかじめ左右または上下のいずれかに反転した初期
画像を構成する入力光線を生成することにより、像回転
プリズム４１によって得られる回転画像の表裏を正常に
することができる。

【００５８】以上により、初期画像または初期画像の鏡
面像のいずれかを構成する入力光線を画像データ変換手
段３によって生成することにより、投写像回転手段や投
写方向変換手段によって出力光線が鏡面像となる場合に
も正常な投写画像をスクリーン上に結像させることがで
きる。

【００５９】図７は本発明になる投写型表示装置の第５
実施例の要部を示す。同図中、図１と同一構成部分につ
いては同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６０】また、５０αは図示しない投写像生成装置
によって生成される入力光線を、５０βは図示しないス
クリーンに投写されるべき出力光線を、５１ｃは投写方
向変換手段である第３の反射鏡を、それぞれ示す。

【００６１】さらに、本実施例においては図６に示した
画像データ変換手段を具備しており（重複するため、図
示は省略する）、あらかじめ反転された初期画像を構成
する入力光線５０αを得ることが可能とされている。

【００６２】図７において、Ｙ方向に投写された入力光
線５０αは、図１に示したのと同様に第１および第２の
反射鏡１１ａ，１１ｂに反射されてＸ方向に投写させる
光線となった後、第３の反射鏡５１ｃに入射される。

【００６３】第３の反射鏡５１ｃの法線は、Ｚ方向の軸
に対して垂直で、かつ、ＸおよびＹ方向の軸に対して45
°となるように配設されているので、光線はＹ方向に鏡
面反射される。これをスクリーン上に投写すると、初期
画像を90°回転および反転させた回転画像が結像される
ので、初期画像をあらかじめ図示しない画像データ変換
手段によって反転させて対処する。

【００６４】本実施例は、３枚の反射鏡と図６に示した
画像データ変換手段とを組み合わせて、図２に示した投
写型表示装置２０と同様の技術的効果を得ている。これ
によって、図２に示したペンタプリズムを使用する実施
例にくらべて、より安価に投写型表示装置を構成するこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、入力光線からなる初期画像を所定の角度だけ回転さ
せた回転画像が得られるため、同一の投写型表示装置を
利用して任意の向きの投写画像をスクリーン上に結像さ
せることができるという特長がある。

【００６６】また、請求項２記載の発明によれば、出力
光線を所定の方向に投写させることができるため、装置
の姿勢を変化させることなく、スクリーン上の投写画像
の向きを設定することができるという特長がある。

【００６７】また、請求項３記載の発明によれば、初期
画像または初期画像の鏡面像のいずれかを選択的に得ら
れるため、投写像回転手段や投写方向変換手段によって
出力光線が鏡面像となる場合にも正常な投写画像をスク
リーン上に結像させることができるという特長がある。

【００６８】また、請求項４記載の発明によれば、偏光
選別手段は装着状態に応じて直線偏光を透過または反射
させるため、入力光線を所定の直線偏光で構成すれば、
偏光選別手段を投写レンズの光軸回りに回動させるだけ
で、スクリーン上の投写画像の向きを変化させることが
できるという特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる投写型表示装置の第１実施例を示
す図である。

【図２】本発明になる投写型表示装置の第２実施例を示
す図である。

【図３】図１および図２の適用例を示す図である。

【図４】本発明になる投写型表示装置の第３実施例の要
部を示す図である。

【図５】本発明になる投写型表示装置の第４実施例を示
す図（その１）である。

【図６】本発明になる投写型表示装置の第４実施例を示
す図（その２）である。

【図７】本発明になる投写型表示装置の第５実施例の要
部を示す図である。

【図８】従来の投写型表示装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１投写像生成装置２投写レンズ３画像データ変換手段１０α，２０α，３０α，４０α，５０α 入力光線１０β，２０β，３０β，４０β，５０β 出力光線１１，３１，４１，５１投写像回転手段１１ａ第１の反射鏡１１ｂ第２の反射鏡２１，５１ｃ投写方向変換手段２１ペンタプリズム５１ｃ第３の反射鏡３１ａ偏光選別手段３１ａ偏光ビームスプリッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜田哲也神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者後藤猛神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者山口久神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投写像生成装置（１）によって生成され
た入力光線（１０α，２０α，３０α，４０α，５０
α）を投写レンズ（２）を介して投写し、投写画像を結
像させる投写型表示装置において、前記投写レンズ（２）に装着され、前記入力光線（１０
α，２０α，３０α，４０α，５０α）より構成される
初期画像を所定の角度だけ回転させて得られる回転画像
を生成する投写像回転手段（１１，４１，５１）を具備
する構成としたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】さらに、前記回転画像をを構成する出力
光線（１０β，２０β，３０β，４０β，５０β）を所
定の方向に投写させる投写方向変換手段（２１，５１
ｃ）を具備する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の投写型表示装置。
【請求項３】さらに、前記初期画像または前記初期画
像の鏡面像のいずれかを選択的に生成する画像データ変
換手段（３）を具備する構成としたことを特徴とする請
求項１または２記載の投写型表示装置。
【請求項４】さらに、前記投写像回転手段（１１，４
１，５１）とともに前記投写レンズ（２）に装着され、
装着状態に応じて直線偏光を透過または反射させる偏光
選別手段（３１ａ）を具備し、前記入力光線（１０α，
２０α，３０α，４０α，５０α）を所定の直線偏光と
したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載
の投写型表示装置。