JP2005338249A - Display device, display method, and display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、表示方法及び表示システムの技術に関する。 The present invention relates to a display device, a display method, and a display system.
イベントの演出や、バーチャルリアリティーを用いるビジネス等さまざまな用途において、大画面による画像表示が利用されている。一般に、大画面による画像表示には、画面と同等の大きさのディスプレイが必要となる。大型ディスプレイは、硝子製の巨大な基板等の加工が容易ではないばかりでなく、加工のための大掛かりな設備を用意するために多額のコストが必要となってしまう。このため、ディスプレイは、大型になるほど製造が非常に困難となる。また、大型ディスプレイは必然的に重く、可搬性に乏しいことから使用が困難である。 Large screen image display is used in various applications such as event production and business using virtual reality. Generally, a display having the same size as the screen is required for displaying an image on a large screen. A large display is not only easy to process a huge glass substrate, but also requires a large amount of cost to prepare large-scale equipment for processing. For this reason, manufacture becomes very difficult, so that a display becomes large. Large displays are inevitably heavy and difficult to use because they are not portable.
大型な画像を表示するためには、画像信号に応じた投写光により画像を表示するプロジェクタを用いることも考えられる。プロジェクタを用いて大型な画像を表示する場合、画像の明るさを維持するために大出力の光学エンジンが必要となる。大出力の光学エンジンを設ける場合、耐光性に優れた空間光変調装置も必要となる。このため、プロジェクタは、表示する画像を大型にするほど、プロジェクタ自体が大型かつ高消費電力、高コストな構成になってしまう。そこで、大型で明るい画像を得るために、複数の表示装置を用いる技術が考案されている。複数の表示装置を用いると、大型な画像を領域ごとに分担して表示することが可能となる。複数の表示装置により画像を表示する技術としては、例えば、特許文献1〜3に提案されているものがある。 In order to display a large image, it is conceivable to use a projector that displays an image with projection light corresponding to an image signal. When a large image is displayed using a projector, a high output optical engine is required to maintain the brightness of the image. When a high-power optical engine is provided, a spatial light modulator having excellent light resistance is also required. For this reason, the larger the image to be displayed in the projector, the larger the projector itself, the higher the power consumption, and the higher the cost. In order to obtain a large and bright image, a technique using a plurality of display devices has been devised. When a plurality of display devices are used, a large image can be divided and displayed for each region. As a technique for displaying an image using a plurality of display devices, for example, there are those proposed in Patent Documents 1 to 3.
特許文献1には、複数のプロジェクタを用いて画像を投写する技術が提案されている。投写光の照射領域を分担する場合、プロジェクタの光学エンジンが小出力であっても画像を明るくできる利点がある。しかしながら、複数のプロジェクタを用いる場合、画像の繋ぎ目を目立たなくするためには、各プロジェクタの位置について精緻な調節を必要とする。また、特許文献2には、画像どうしの繋ぎ目を目立たなくするための画像処理についての技術が提案されている。このような画像処理を行うためには、複雑な調節機構が必要となる。また、複数のプロジェクタを用いる場合、システム全体が大型になってしまう上に、特許文献3に提案されているように複雑な光学系が必要となる場合がある。このように、従来の技術によると、小型かつ軽量な構成によって容易に大型な画像を認識することが困難である。 Patent Document 1 proposes a technique for projecting an image using a plurality of projectors. When the projection light irradiation area is shared, there is an advantage that the image can be brightened even if the optical engine of the projector has a small output. However, when using a plurality of projectors, in order to make the joints of the images inconspicuous, it is necessary to precisely adjust the position of each projector. Patent Document 2 proposes a technique for image processing for making a joint between images inconspicuous. In order to perform such image processing, a complicated adjustment mechanism is required. When using a plurality of projectors, the entire system becomes large, and a complicated optical system may be required as proposed in Patent Document 3. As described above, according to the conventional technique, it is difficult to easily recognize a large image with a small and lightweight configuration.
本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、小型かつ軽量で、大型な画像を容易に認識可能な表示装置、その表示装置による表示方法、及びその表示装置を用いる表示システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a display device that is small and lightweight, can easily recognize a large image, a display method using the display device, and a display system using the display device. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、移動可能に設けられた表示部と、表示部の位置を検知する位置検知部と、位置検知部による検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し部と、を有し、表示部は、画像信号切り出し部で切り出された一部の画像信号により、位置検知部により検知された表示部の位置に対応する画像を表示することを特徴とする表示装置を提供することができる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, the display unit provided to be movable, a position detection unit that detects the position of the display unit, and a detection result by the position detection unit An image signal cutout unit that cuts out a part of the image signal for displaying a predetermined image, and the display unit uses a part of the image signal cut out by the image signal cutout unit, It is possible to provide a display device that displays an image corresponding to the position of the display unit detected by the position detection unit.
小型な表示装置を用いて大型な画像を認識する方法として、画面上の画像をスクロールさせることが考えられる。画像をスクロールさせることで、観察者は、時間差をおいて大型な画像を認識することができる。表示部は、所定の画像を表示するための画像信号のうち、検知された表示部の位置に応じて一部の画像信号を切り出す。表示部により表示されている画像は、表示部の移動に伴って、所定の大型な画像上をあたかも移動しているかのように変化する。観察者は、小型な画面上で大型な画像を認識することができる。 As a method for recognizing a large image using a small display device, it is conceivable to scroll the image on the screen. By scrolling the image, the observer can recognize a large image with a time difference. The display unit cuts out a part of the image signal in accordance with the detected position of the display unit from the image signal for displaying a predetermined image. The image displayed by the display unit changes as if it is moving on a predetermined large image with the movement of the display unit. An observer can recognize a large image on a small screen.
表示装置は、小型かつ軽量で、低出力な構成によって、低消費電力かつ低コストな構成とすることができる。位置検知部による検知結果に応じて画像をスクロールすることから、表示部を移動させることのみによって容易に画像をスクロールすることが可能である。また、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す構成とすることから、任意の画像信号から一部の画像信号を切り出して表示を行うことができる。これにより、小型かつ軽量で、大型な画像を容易に認識可能な表示装置を得られる。また、表示部の高速な移動に対応して画像をスクロールすることが可能であれば、表示光の残像を利用することで、単独の表示装置を用いて大型な画像を一時に表示することもできる。 The display device can be configured to be low power consumption and low cost due to its small size, light weight, and low output configuration. Since the image is scrolled according to the detection result by the position detection unit, it is possible to easily scroll the image only by moving the display unit. Further, since a part of the image signals for displaying a predetermined image is cut out, a part of the image signals can be cut out from an arbitrary image signal and displayed. As a result, it is possible to obtain a display device that is small and lightweight and can easily recognize a large image. In addition, if it is possible to scroll the image in response to high-speed movement of the display unit, it is possible to display a large image at a time using a single display device by using an afterimage of display light. it can.
また、本発明の好ましい態様によれば、表示部は、一部の画像信号に応じた光を投写することで画像を表示するプロジェクタであることが望ましい。これにより、観察者は、小型かつ軽量な表示装置によって大型な画像を認識することができる。 According to a preferred aspect of the present invention, the display unit is preferably a projector that displays an image by projecting light according to a part of the image signal. Thereby, the observer can recognize a large image by a small and lightweight display device.
また、本発明の好ましい態様によれば、表示部は、一部の画像信号に応じて画像を表示するディスプレイであることが望ましい。これにより、観察者は、小型かつ軽量な表示装置によって大型な画像を認識することができる。 Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable that a display part is a display which displays an image according to a one part image signal. Thereby, the observer can recognize a large image by a small and lightweight display device.
さらに、本発明によれば、表示部を移動する移動工程と、移動工程において移動した表示部の位置を検知する位置検知工程と、位置検知工程における検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し工程と、画像信号切り出し工程において切り出された一部の画像信号により、位置検知工程において検知された表示部の位置に対応する画像を表示する表示工程と、を含むことを特徴とする表示方法を提供することができる。表示部は、検知された表示部の位置に応じて一部の画像信号を切り出し、画像を表示する。表示部に表示されている画像は、表示部の移動に伴って、あたかも大型な画像上を移動しているかのように変化する。表示部を移動させることによって記憶された画像をスクロールすることができることから、小型な表示装置によって大型な画像を認識することができる。位置検知部による検知結果に応じて画像をスクロールすることから、表示部を移動させることのみによって容易に画像をスクロールすることが可能である。また、記憶部に記憶された画像のうち一部の画像信号を切り出す構成とすることから、任意の画像信号から一部の画像信号を切り出して表示を行うことができる。これにより、小型かつ軽量な表示装置によって、大型な画像を容易に認識することができる。 Further, according to the present invention, a predetermined step is displayed according to a moving step of moving the display unit, a position detecting step of detecting the position of the display unit moved in the moving step, and a detection result in the position detecting step. An image corresponding to the position of the display unit detected in the position detection step by the image signal cutout step of cutting out a part of the image signal for image signal and the part of the image signal cut out in the image signal cutout step It is possible to provide a display method characterized by including a display step of displaying. The display unit cuts out a part of the image signal according to the detected position of the display unit and displays an image. The image displayed on the display unit changes as if moving on a large image as the display unit moves. Since the stored image can be scrolled by moving the display unit, a large image can be recognized by a small display device. Since the image is scrolled according to the detection result by the position detection unit, it is possible to easily scroll the image only by moving the display unit. Moreover, since it is set as the structure which cuts out a part of image signal among the images memorize | stored in the memory | storage part, it can cut out and display a part of image signal from arbitrary image signals. Accordingly, a large image can be easily recognized by a small and light display device.
さらに、本発明によれば、移動可能に設けられたプロジェクタと、プロジェクタの位置を検知する位置検知部と、位置検知部による検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し部と、を有する表示装置と、プロジェクタから投写される光により画像を表示するスクリーンと、を有し、プロジェクタは、画像信号切り出し部で切り出された一部の画像信号により、位置検知部により検知された表示部の位置に対応して光を投写し、スクリーンは、プロジェクタから投写される光を保持して発光することを特徴とする表示システムを提供することができる。プロジェクタから投写される光を保持して発光するスクリーンは、プロジェクタの位置を移動した後一定の期間において光を保持する。このようにプロジェクタからの光をスクリーンに保持する構成とすることにより、スクリーン上に一時に大型な画像を表示することが可能となる。これにより、小型かつ軽量な表示装置を用いて、大型な画像を一時に認識可能な表示システムを得られる。 Furthermore, according to the present invention, among the projector provided movably, a position detection unit that detects the position of the projector, and an image signal for displaying a predetermined image according to a detection result by the position detection unit An image signal cutout unit that cuts out a part of the image signal; and a screen that displays an image by light projected from the projector, wherein the projector is a part cut out by the image signal cutout unit A display system is provided, in which light is projected in accordance with the position of the display unit detected by the position detection unit based on the image signal, and the screen emits light while holding the light projected from the projector. be able to. The screen that emits light while holding the light projected from the projector holds the light for a certain period after moving the position of the projector. By adopting a configuration in which the light from the projector is held on the screen in this way, a large image can be displayed on the screen at a time. Thus, a display system capable of recognizing a large image at a time using a small and light display device can be obtained.
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る表示装置100により画像を表示する構成を示す。表示装置100は、画像信号に応じた投写光Lpによってスクリーン120上に画像を表示する。観察者は、スクリーン120面で反射し散乱する投写光Lpを、表示装置100側から観察することによって、画像を認識する。また、表示装置100からの投写光Lpは、スクリーン120上の平面のうちの一部の照射領域122に入射する。
FIG. 1 shows a configuration for displaying an image by the
図2は、表示装置100の概略構成を示す。表示装置100は、表示部であるプロジェクタ201を有する。プロジェクタ201は、3次元方向に移動可能に設けられている。プロジェクタ201は、画像信号に応じた投写光Lpを供給する。位置検知部202は、プロジェクタ201の位置を検知する。位置検知部202としては、例えば加速度センサを用いることができる。加速度センサは、プロジェクタ201の移動方向及び移動距離を積算することにより、基準位置に対するプロジェクタ201の相対位置を検知する。加速度センサは、プロジェクタ201に直接設けることができる。位置検知部202は、加速度センサのほか、例えばエンコーダを用いても良い。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
記憶部205は、画像信号を記憶する。コントローラ203は、位置検知部202による検知結果に応じて画像信号切り出し部204を制御する。画像信号切り出し部204は、位置検知部202による検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出して、プロジェクタ201に出力する。
The
図3は、プロジェクタ201の概略構成を示す。プロジェクタ201は、R光を供給するR光用LED301Rと、G光を供給するG光用LED301Gと、B光を供給するB光用LED301Bとを有する。LEDは、小型かつ軽量であることを特徴とする。プロジェクタ201の光源としてLEDを用いると、表示装置100を小型かつ軽量な構成とすることができる。なお、各色光用LEDは、それぞれ単独で設ける構成に限らず、複数個ずつ設ける構成としても良い。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
R光用LED301RからのR光は、レンズLNを透過して、空間光変調装置310Rに入射する。空間光変調装置310Rは、R光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置310Rは、液晶パネル315Rと、第1偏光板316Rと、第2偏光板317Rとを有する。第1偏光板316Rは、R光のうち、特定の振動方向の偏光光であるp偏光光を透過し、液晶パネル315Rに入射させる。液晶パネル315Rは、p偏光光を画像信号に応じて変調し、s偏光光に変換する。第2偏光板317Rは、液晶パネル315Rでs偏光光に変換されたR光を射出する。このようにして、空間光変調装置310Rは、R光用LED301RからのR光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置310Rでs偏光光に変換されたR光は、クロスダイクロイックプリズム312に入射する。
The R light from the
G光用LED301GからのG光は、レンズLNを透過して、空間光変調装置310Gに入射する。空間光変調装置310Gは、G光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置310Gは、液晶パネル315Gと、第1偏光板316Gと、第2偏光板317Gを有する。第1偏光板316Gは、G光のうち、例えばs偏光光を透過し、液晶パネル315Gに入射させる。液晶パネル315Gは、s偏光光を画像信号に応じて変調し、p偏光光に変換する。第2偏光板317Gは、液晶パネル315Gでp偏光光に変換されたG光を射出する。このようにして、空間光変調装置310Gは、G光用LED301GからのG光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置310Gでp偏光光に変換されたG光は、R光とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム312に入射する。
The G light from the G
B光用LED301BからのB光は、レンズLNを透過して、空間光変調装置310Bに入射する。空間光変調装置310Bは、B光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置310Bは、液晶パネル315Bと、第1偏光板316Bと、第2偏光板317Bとを有する。第1偏光板316Bは、B光のうち、例えばp偏光光を透過し、液晶パネル315Bに入射させる。液晶パネル315Bは、p偏光光を画像信号に応じて変調し、s偏光光に変換する。第2偏光板317Bは、液晶パネル315Bでs偏光光に変換されたB光を射出する。このようにして、空間光変調装置310Bは、B光用LED301BからのB光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置310Bでs偏光光に変換されたB光は、R光及びG光とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム312に入射する。
The B light from the B
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム312は、2つのダイクロイック膜312a、312bを有する。ダイクロイック膜312a、312bは、X字型に直交して配置される。ダイクロイック膜312aは、s偏光光であるR光を反射し、p偏光光であるG光を透過する。ダイクロイック膜312bは、s偏光光であるB光を反射し、p偏光光であるG光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム312は、空間光変調装置310R、空間光変調装置310G、及び空間光変調装置310Bでそれぞれ変調されたR光、G光及びB光を合成する。投写レンズ330は、クロスダイクロイックプリズム312で合成された光をスクリーン120に投写する。
The cross
ダイクロイック膜312a、312bは、通常、s偏光光の反射特性に優れる。このため、本実施例のように、ダイクロイック膜312a、312bでそれぞれ反射すべきR光及びB光は、s偏光光となってクロスダイクロイックプリズム312に入射するように設定される。また、ダイクロイック膜312a、312bを透過すべきG光は、p偏光光となってクロスダイクロイックプリズム312に入射するように設定される。
The
LED光源を備えるプロジェクタ201は、小型かつ軽量にできる以外に、長寿命かつ低発熱、低電圧駆動、低消費電力である利点を有する。LEDにより色純度が高い色光を供給できることから、プロジェクタ201は、高い色再現性を確保することもできる。さらに、LEDは高速な駆動が可能であることから、画像信号に応じる光源の駆動により画像を高コントラストにできる上、画像のいわゆる尾引きを低減することができる。なお、プロジェクタ201は、光源としてLEDを用いる場合に限らずLED以外の固体発光素子やランプ等を用いても良い。プロジェクタ201は、3つの透過型液晶表示装置を用いる構成に限らず、単独の透過型液晶表示装置を用いる構成としても良い。さらに、空間光変調装置は、透過型液晶表示装置を用いるほか、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いても良い。
The
図4及び図5は、大型な画像を認識するための表示装置100の作用を説明するものである。表示装置100の記憶部205(図2参照)に記憶されている画像信号は、図4に示す大型な親画像401に対応するものである。親画像401に対応する画像信号は、動画を表示する任意の画像信号である。例えば、投写光Lpをスクリーン120面の左下の一部に照射させるように、プロジェクタ201が置かれているとする。このとき図2に示す位置検知部202は、プロジェクタ201がスクリーン120面の左下を向くように置かれていることを検知して、検知結果をコントローラ203に出力する。
4 and 5 explain the operation of the
画像信号切り出し部204は、コントローラ203からの信号に応じて、記憶部205に記憶されている親画像401の画像信号のうち、親画像401の左下の一部に相当する画像信号を切り出す。そして、画像信号切り出し部204は、切り出した画像信号をプロジェクタ201に出力する。プロジェクタ201は、画像信号切り出し部204からの画像信号に応じて、スクリーン120の平面のうち左下の一部の照射領域に投写光Lpを入射する。表示装置100は、投写光Lpによって、図5に示す子画像501をスクリーン120に表示する。子画像501は、親画像401の左下の一部に相当する画像である。このようにして、表示装置100は、画像信号切り出し部204で切り出された一部の画像信号により、位置検知部202により検知されたプロジェクタ201の位置に対応する画像を表示する。
In response to a signal from the
次に、投写光Lpをスクリーン120面の右上の一部に照射させるように、プロジェクタ201を回転移動させたとする。このとき位置検知部202は、プロジェクタ201がスクリーン120面の右上を向くように回転移動したことを検知して、検知結果をコントローラ203に出力する。画像信号切り出し部204は、コントローラ203からの信号に応じて、記憶部205に記憶されている親画像401の画像信号のうち、親画像401の右上の一部に相当する画像信号を切り出す。そして、画像信号切り出し部204は、切り出した画像信号をプロジェクタ201に出力する。
Next, it is assumed that the
プロジェクタ201は、画像信号切り出し部204からの画像信号に応じて、スクリーン120の平面のうち右上の一部の照射領域に投写光Lpを入射する。このようにして、表示装置100は、図5に示す子画像502をスクリーン120に表示する。子画像502は、親画像401の右上の一部に相当する画像である。このようにして、表示装置100は、プロジェクタ201の位置に応じて、スクリーン120上の画像をスクロールする。
In accordance with the image signal from the image
従来、特定の位置情報に基づいて画像をスクロールする技術が提案されている。例えば、指定された情報に基づいて画像をスクロールする技術は、特定のデータからユーザの指定に合致するデータを検索して表示を行うものである。この従来の技術を用いると、プロジェクタ201に対応して画面をスクロールする場合、位置検知部202からの信号に応じて画像データのロードを行う必要を生じる。そのため、プロジェクタ201の位置に対応する画像信号の連携性・連続性を確保しづらく、観察者に親画像401を鮮明に認識させることが困難であると考えられる。
Conventionally, a technique for scrolling an image based on specific position information has been proposed. For example, the technique of scrolling an image based on designated information searches for data that matches a user's designation from specific data and displays it. When this conventional technique is used, when scrolling the screen corresponding to the
これに対して、本発明の表示装置100は、任意の画像信号から一部の画像信号を切り出して表示を行うものである。表示装置100は、通常の画像表示のための画像信号を用いて画像をスクロールすることができる。また、プロジェクタ201の位置に対応して連続的に画像信号を切り出して表示を行うことにより、観察者に親画像401を鮮明に認識させることが可能となる。
On the other hand, the
プロジェクタ201により表示されている画像は、プロジェクタ201の移動に伴って、大型な親画像401上をあたかも移動しているかのように変化する。プロジェクタ201を移動させることによって親画像401をスクロールすることができることから、表示装置100によって大型な画像を認識することができる。表示装置100は、小型かつ軽量で、低出力な構成によって、低消費電力かつ低コストな構成とすることができる。位置検知部202による検知結果に応じて画像をスクロールすることから、プロジェクタ201を移動させることのみによって容易に画像をスクロールすることが可能である。また、記憶部205に記憶された画像のうち一部の画像信号を切り出す構成とすることから、任意の画像信号から一部の画像信号を切り出して表示を行うことができる。これにより、小型かつ軽量な表示装置100により、大型な画像を容易に認識できるという効果を奏する。表示装置100は、投写光Lpの照射領域より大きい画像の一部を表示可能であることから、表示装置100のサイズに関わり無く親画像401のサイズを大きくすることが可能である。
The image displayed by the
表示装置100は、プロジェクタ201を回転移動させる構成とする場合に限らず、平行移動させる構成としても良い。プロジェクタ201は、平行移動が可能な構成とする場合、3次元方向のうち少なくともスクリーン120面に沿う1方向へ移動することができれば良い。本発明の表示装置100を用いてマルチウィンドウを表示する場合、プロジェクタ201の位置に応じて異なるウィンドウを表示することができる。ユーザは、従来のように画面の切り換えや分割をしなくても、プロジェクタ201の位置を変えることにより容易にウィンドウの表示を切り換えることができる。また、ユーザは、親画像401中の所定の位置にあたかもウィンドウがあるように認識できることから、視覚において違和感の少ないマルチウィンドウを実現できる。
The
表示装置100は、オートフォーカス機能、オートズーム機能を連動させる構成としても良い。観察者は、オートフォーカス機能によって、ピントずれを低減した高品質な画像を観察することができる。例えば、オートズーム機能により、スクリーン120の方向にプロジェクタ201を移動させることによって画像の一部の拡大、スクリーン120と離れる方向へプロジェクタ201を移動させることによって画像の広い範囲の表示が可能となる。さらに、画像をズームするに従って画像の一部をスポット的に明るく表示することとしてもよい。オートズーム機能により、観察者は、画像を効果的に鑑賞することができる。
The
プロジェクタ201を回転移動させる構成とする場合、表示装置100は、従来のいわゆる台形補正機能を連動させる構成とすることとしても良い。観察者は、台形補正機能によって、歪みを低減した画像を観察することができる。オートフォーカス、オートズーム、台形補正の各機能は、例えばプロジェクタ201の投写レンズ330とスクリーン120との間の距離を測定する測距センサを設けることで付加することが可能である。この場合、表示装置100は、画像信号切り出し部204によって切り出した画像信号を、さらに測距センサからの出力に応じて変換する構成とすることで、各機能を連動させることができる。
When the
表示装置100は、プロジェクタ201の移動に対応して高速な表示が可能であれば、プロジェクタ201を移動する間も、プロジェクタ201の位置に対応する子画像を表示することができる。例えば、図5に示す子画像501と子画像502との間において、スクロール中の画像を表示し続ける構成としても良い。観察者は、例えば表示装置100を携帯して投写光Lpを照射する向きを変化させることによって、あたかも暗闇中にある親画像401を懐中電灯で照らしているかのように、親画像401を認識することができる。表示装置100は、プロジェクタ201の移動に対応してさらに高速な表示が可能である場合、投写光Lpによる残像を利用して親画像401を一時に表示することもできる。例えば、観察者がプロジェクタ201を振り回すことによって、大型な画像を一時に表示することができる。
If the
本発明の表示装置100は、図6に示すように、複数個用いることで大型な画像を一時に表示することも可能である。図6に示す表示装置100、601、602、603は、それぞれスクリーン120上の領域AR1、AR2、AR3、AR4に投写光を照射している。領域AR1、AR2、AR3、AR4は、スクリーン120面上のX方向に2つ、Y方向に2つが並列するように配置されている。表示装置100、601、602、603は、スクリーン120上の各領域に対応して、X方向に2つ、Y方向に2つが並列するように配置されている。
As shown in FIG. 6, the
複数のプロジェクタを用いる従来の技術は、投写像が繋がるように個々のプロジェクタの位置を調節することが必要である。画像の繋ぎ目が目立たなくなるまで各プロジェクタの位置を調節することは非常に困難である。これに対して、表示装置100、601、602、603は、いずれも略同一の位置を基準位置として記憶している。表示装置100、601、602、603は、それぞれがプロジェクタの位置に応じた独自の制御によって、親画像のうちの一部の画像を表示している。そして、各表示装置100、601、602、603の表示によって、親画像が表示される。このようにして、複雑な位置合わせを行うことなく容易に大型な画像を得ることができる。
In the conventional technique using a plurality of projectors, it is necessary to adjust the position of each projector so that projected images are connected. It is very difficult to adjust the position of each projector until the joints of the images become inconspicuous. On the other hand, the
なお、表示装置100、601、602、603からの投写光の照射領域を重畳させることによって、重畳部分が他の部分より明るくなるようにしても良い。この場合、他の部分より明るい部分はあたかもスポットライトを当てているかのように表示することができる。表示装置100は、スクリーン120に動画を表示する場合に限らず、静止画を表示することとしても良い。また、投写光によって画像を表示するのはスクリーン120に限らず、例えば建造物の壁面や、平面を有する構造体であっても良い。
Note that, by superimposing the irradiation areas of the projection light from the
図7は、本発明の実施例2に係る表示装置700の概略構成を示す。上記実施例1の表示装置と重複する説明は省略する。表示装置700は、画像信号に応じた表示光によって、表示部であるディスプレイ701上に画像を表示する。観察者は、ディスプレイ701から散乱する表示光を直視することで、画像を観察する。ディスプレイ701としては、例えば液晶パネルを用いることができる。
FIG. 7 shows a schematic configuration of a
ディスプレイ701が配置されているスタンドは、連結部702によってディスプレイの高さと向きとを変えることができる。また、ディスプレイ701は、スタンドに設けられたキャスタ703によって、床面に対して平行に移動することができる。ディスプレイ701は、スタンドの連結部702及びキャスタ703により、移動可能に設けられている。連結部702は、ディスプレイ701の高さと向きとによりディスプレイ701の位置を検知する位置検知部が設けられている。キャスタ703は、床面に対して平行な方向におけるディスプレイ701の位置を検知する位置検知部が設けられている。
The stand on which the
連結部702及びキャスタ703に設けられる位置検知部としては、例えばエンコーダを用いることができる。連結部702に設けられたエンコーダは、基準位置に対するディスプレイ701の向きと、基準位置に対するスタンドの高さとを検知する。キャスタ703に設けられるエンコーダは、例えばキャスタ703の回転数を計測することや、巻尺状の構成の変位を読み取ることにより、床面におけるディスプレイ701の位置を検知する。表示装置700は、連結部702及びキャスタ703の位置検知部によってディスプレイ701の位置を検知する。
For example, an encoder can be used as the position detection unit provided in the
表示装置700は、連結部702及びキャスタ703に設けられる位置検知部の検知結果に応じて、親画像の画像信号のうちの一部の画像信号によって画像を表示する。次に、連結部702及びキャスタ703の少なくとも一方によってディスプレイ701の位置を変化させると、表示装置700は、ディスプレイ701の位置に応じて、ディスプレイ701の画像をスクロールする。これにより、上記実施例1の表示装置100と同様に、小型かつ軽量で、大型な画像を容易に認識できるという効果を奏する。
The
なお、位置検知部は、連結部702及びキャスタ703に設ける構成に限られない。例えば、位置検知部として加速度センサを用いる場合、加速度センサをディスプレイ701に設ける構成としても良い。また、ディスプレイ701としては、液晶パネルに限らず、有機ELディスプレイや、プラズマディスプレイを用いても良い。連結部702及びキャスタ703に設ける位置検知部は、実施例1の表示装置100に適用することもできる。
Note that the position detection unit is not limited to the configuration provided in the
本発明の表示装置700は、図8に示すように、複数個用いることで大型な画像を一時に表示することも可能である。図8に示す表示装置801、802、803、804は、縦方向に2つ、横方向に2つが並列するように配置されている。表示装置801、802、803、804は、いずれも略同一の位置を基準位置として記憶している。そして、表示装置801、802、803、804は、それぞれがディスプレイの位置に応じた独自の制御によって、親画像のうちの一部の画像を表示している。そして、各表示装置801、802、803、804の表示によって、親画像が表示される。
As shown in FIG. 8, the
従来のタイリング型ディスプレイは、各ディスプレイに対して各分割画像に対応する画像信号を生成する必要がある。また、タイリング型ディスプレイの画像を撮影し、画像信号にフィードバックすることで画面の繋ぎ目を目立たなくする技術も検討されている。このような調節機構が必要となると表示装置を高コストとする上、画像信号の処理を行う上でディスプレイを増やすことが困難である。本発明の表示装置を用いると、従来のタイリング型表示装置と異なり、ディスプレイの位置について精緻な調節や画像信号の複雑な処理が不要である。従って、簡易な構成により容易に大型な画像を得ることができる。 A conventional tiling type display needs to generate an image signal corresponding to each divided image for each display. In addition, a technique for making a screen joint inconspicuous by taking an image of a tiling type display and feeding it back to an image signal is also being studied. If such an adjustment mechanism is required, it is difficult to increase the number of displays in order to increase the cost of the display device and to process the image signal. When the display device of the present invention is used, unlike the conventional tiling type display device, precise adjustment of the position of the display and complicated processing of the image signal are unnecessary. Therefore, a large image can be easily obtained with a simple configuration.
図9は、本発明の実施例3に係る表示システム900の概略構成を示す。表示システム900は、表示装置910とスクリーン920とを有する。表示装置910は、上記実施例1の表示装置100(図2参照)と同様の構成を有する。スクリーン920は、表示装置910のプロジェクタから投写される光Lpを保持して発光する。表示装置910からの投写光Lpは、スクリーン920上の平面のうちの一部の照射領域に入射する。
FIG. 9 shows a schematic configuration of a
図10は、スクリーン920の要部断面構成を示す。基板1012は、光学的に透明な硝子部材により構成された平行平板である。基板1012の上には、反射電極層1001、導電率可変層1002が順次積層されている。反射電極層1001は、アルミニウム等の金属部材で構成できる。導電率可変層1002は、後述の半透過電極層1006及び有機EL層1015を透過した投写光Lpにより、電気的な導電率を変化させる。導電率可変層1002は、例えばa−Si又は感光性有機膜などを用いることができる。例えば、a−Siは、水素を含んでいることが望ましい。また、a−Siは、気相成長法(CVD法)により形成する。a−Siは、投写光Lpを全く照射させていない状態では、電気的な導電率が略ゼロ(即ち抵抗値が略無限大)の絶縁性部材として機能する。これに対して、a−Siに投写光Lpを照射させると、その光量に応じて導電率が大きくなる(即ち抵抗値が小さくなる)。導電率可変層1002において導電率が変化する領域は、導電率可変層1002における投写光Lpの照射領域である。
FIG. 10 shows a cross-sectional configuration of the main part of the
導電率可変層1002の上には、有機EL層1015が設けられている。有機EL層1015は、正孔輸送層1003、発光層1004、電子輸送層1005が順に積層して構成されている。正孔輸送層1003は、例えば、ポリチオフェン(poly (ethylenedioxy) thiophene;PE−DOT)を用いることができる。発光層1004には、例えば、ベンゾチアゾール系化合物等の高分子有機EL材料を用いることができる。電子輸送層1005には、例えば、金属カルシウム等の電子伝達性物質を用いることができる。正孔輸送層1003、発光層1004、電子輸送層1005は、厚みがいずれも数十nm程度であることから、光学的に透明であるとみなせる。
An
有機EL層1015に電流が流れると、発光層1004では、正孔輸送層1003からの正孔と、電子輸送層1005からの電子とが結合する。発光層1004の蛍光物質は、正孔と電子とが結合するときに生じるエネルギーによって、励起される。そして、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに発光現象を起こして、発光層1004から光Laが発生する。スクリーン920からの光Laの色は、発光層1004の蛍光物質により適宜変更することができる。なお、正孔輸送層1003、電子輸送層1005を設けず、発光層1004に正孔輸送材料と電子輸送材料とを混合することとしても良い。
When a current flows through the
有機EL層1015の上には、半透過電極層1006が設けられている。半透過電極層1006は、例えば入射光のうちの一部の光を透過し、他の一部の光を反射可能な膜厚の金属膜により構成できる。半透過電極層1006の上、及び反射電極層1001から半透過電極層1006までの各層の周囲には、封止用接着剤1011が充填されている。封止用接着剤1011の上には、基板1014が設けられている。
A
基板1014は、基板1012と同様、光学的に透明な硝子部材により構成された平行平板である。反射電極層1001から半透過電極層1006までの各層は、基板1012、1014の間に封止用接着剤1011を充填することにより封止されている。封止用接着剤1011は、空気中の水分の吸収や酸化による有機EL層1015の劣化を防ぐために設けられる。有機EL層1015からの発光光Laは、封止用接着剤1011、基板1014を透過して射出する。
Similar to the
電源1030は、反射電極層1001と半透過電極層1006との間に接続されている。電源1030は、反射電極層1001と半透過電極層1006との間に、所定の電圧を印加する。スクリーン920を構成する各層の積層法としては、抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム加熱真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、キャスト法、スピンコート法等を適宜用いることができる。
The
表示装置910からの投写光Lpは、基板1014から正孔輸送層1003までの各層を透過して、導電率可変層1002に入射する。画像信号に応じた強度の投写光Lpが導電率可変層1002に入射すると、投写光Lpの入射位置の部分について、投写光Lpの光量に応じて電気的な導電率が増大する。導電率可変層1002の導電率が増大することにより、反射電極層1001と接続されている電源1030の電極は、第1の透明電極層1001と導電率可変層1002とを経由して、有機EL層1015と電気的に接続される。また、電源1030の他方の電極は、半透過電極層1006に接続されている。
The projection light Lp from the
導電率可変層1002の導電率は、導電率可変層1002に照射する投写光Lpの光量に応じて変化するため、有機EL層1015には、投写光Lpの光量に応じた電圧が印加され、電流が流れる。このようにして、有機EL層1015を投写光Lpに応じて発光させることができる。有機EL層1015は、電源1030からの電流によって発光する。このことから、有機EL層1015は、投写光Lpのエネルギーより大きなエネルギーで光Laを供給することが可能である。
Since the conductivity of the
上述のように、導電率可変層1002は、投写光Lpを照射させた領域近傍のみにおいて導電率が変化する。また、有機EL層1015の各層1003、1004、1005は厚みが十分に小さいことから、有機EL層1015の厚み方向に対して、基板1014面と同じ水平方向への抵抗値が大きい。このため、有機EL層1015は、横方向へは導通しにくい。これらのことから、スクリーン920の各層を画素に分割せず一様に成膜して構成しても、投写光Lpが入射した位置のみにおいて有機EL層1015を発光させることができる。
As described above, the conductivity of the
光Laは、発光層1004において全方向へ進行する。このため、発光層1004における光Laのうち一部の光は、導電率可変層1002に入射する。発光層1004は、光Laの一部が導電率可変層1002に入射することにより発光を続ける。このようにして、スクリーン920は、表示装置910からの投写光Lpの照射を停止した後も、光Laを保持することができる。なお、スクリーン920において光Laを保持可能な時間は、発光層1004から導電率可変層1002に入射する光Laの光量に応じて設定することができる。
The light La travels in all directions in the
本実施例の表示システム900は、表示装置910のプロジェクタを移動した後一定の期間において、スクリーン920に光Laを保持することができる。プロジェクタからの光Laをスクリーン920に保持する構成とすることにより、スクリーン920上に一時に大型な画像を表示することが可能となる。これにより、観察者は、小型かつ軽量な表示装置910を用いて、大型な画像を一時に認識できるという効果を奏する。
The
(変形例)
図11は、表示システム900に用いる他のスクリーン1120の要部断面構成を示す。スクリーン1120は、蓄光材料を有する蓄光層1122を備えることを特徴とする。平行平板である基板1121の上には、蓄光層1122、保護層1123が順次積層されている。蓄光層1122は、基板1121と同様に、XY平面に一様に設けられている。保護層1123は、透明部材により構成されている。なお、保護層1123は、光散乱材を有する構成としても良い。
(Modification)
FIG. 11 shows a cross-sectional configuration of main parts of another
蓄光層1122に用いる蓄光材料としては、例えば、酸化物系蓄光材(蓄光性結晶体)を用いることができる。酸化物系蓄光材は、例えばアルミナ系酸化物に希土類金属物質を添加したもの、例えばストロンチウムアルミネート(SrAl2O4)を母体結晶としてヨーロピウム(Eu)及びデスプロシウム(Dy)を付活剤として加えたものである。さらに、蓄光材料としては、硫化物系蓄光材、例えば硫化亜鉛に銅を結合させたものを用いることができる。
As the phosphorescent material used for the
スクリーン1120に投写光Lpを投写すると、投写光Lpの入射位置を略中心として蓄光層1122の蓄光材料が励起される。そして、蓄光層1122は、励起された状態から基底状態に戻るときに、エネルギーを光Laとして放出する。スクリーン1120は、このような蓄光層1122の残光作用を用いることによって、表示装置910のプロジェクタを移動した後一定の期間において光Laを保持することができる。これにより、観察者は、小型かつ軽量な表示装置910を用いて、大型な画像を一時に認識できる。
When the projection light Lp is projected onto the
図12は、表示システム900に用いる他のスクリーン1220の要部断面構成を示す。スクリーン1220は、仕切部1224によって蓄光層1222が画素状に分割されている点が、図11に示すスクリーン1120と異なる。仕切部1224で蓄光層1222を画素状に分割することにより、投写光Lpによる蓄光層1222の励起作用がXY平面方向へ伝播することを防ぐ。これにより、スクリーン1220に保持される光がXY平面方向へ滲むことを防ぎ、スクリーン1220からの光Laによって保持される画像の解像度を高めることができる。
FIG. 12 shows a cross-sectional configuration of a main part of another
なお、投写光Lpによって大型な画像をスクリーン1120、1220に表示するためには、投写光Lpの変調に応じて蓄光層1122、1222からの光Laの強度が変化することを要する。スクリーン1120、1220上の各照射領域において投写光Lpの照射時間が短時間であれば、投写光Lpの変調に応じて光Laの強弱を変化させることができると考えられる。
In order to display a large image on the
蓄光層1122、1222を用いる場合、光Laは、投写光Lpより長波長側にシフトした波長の光となることが考えられる。このため、通常のカラー画像に対応する投写光Lpを用いる場合、スクリーン1120、1220からの光Laのうち一部の光は、可視光の波長領域外の光となる場合があり得る。このため、可視光の波長領域の光Laにより像を形成するために、投写光Lpを短波長側にシフトしたスケール表示としても良い。
When the
以上のように、本発明に係る表示装置は、プレゼンテーションを行う場合に有用である。 As described above, the display device according to the present invention is useful when giving a presentation.
100 表示装置、120 スクリーン、122 照射領域、201 プロジェクタ、202 位置検知部、203 コントローラ、204 画像データ切り出し部、205 記憶部、301R R光用LED、301G G光用LED、301B B光用LED、310R、310G、310B 空間光変調装置、312 クロスダイクロイックプリズム、312a、312b ダイクロイック膜、315R、315G、315B 液晶パネル、316R、316G、316B、317R、317G、317B 偏光板、330 投写レンズ、LN レンズ、401 親画像、501、502 子画像、601、602、603 表示装置、AR1、AR2、AR3、AR4 照射領域、700 表示装置、701 ディスプレイ、702 連結部、703 キャスタ、801、802、803、804 表示装置、900 表示システム、910 表示装置、920 スクリーン、1001 反射電極層、1002 導電率可変層、1003 正孔輸送層、1004 発光層、1005 電子輸送層、1006 半透過電極層、1011 封止用接着剤、1012、1014 基板、1015 有機EL層、1030 電源、1120 スクリーン、1121 基板、1122 蓄光層、1123 保護層、1220 スクリーン、1222 蓄光層、1224 仕切部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記表示部の位置を検知する位置検知部と、
前記位置検知部による検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し部と、を有し、
前記表示部は、前記画像信号切り出し部で切り出された前記一部の画像信号により、前記位置検知部により検知された前記表示部の位置に対応する画像を表示することを特徴とする表示装置。 A display unit movably provided;
A position detection unit for detecting the position of the display unit;
An image signal cutout unit that cuts out part of the image signal for displaying a predetermined image according to the detection result by the position detection unit,
The display unit displays an image corresponding to the position of the display unit detected by the position detection unit based on the partial image signal cut out by the image signal cutout unit.
前記移動工程において移動した前記表示部の位置を検知する位置検知工程と、
前記位置検知工程における検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し工程と、
前記画像信号切り出し工程において切り出された前記一部の画像信号により、前記位置検知工程において検知された前記表示部の位置に対応する画像を表示する表示工程と、を含むことを特徴とする表示方法。 A moving process for moving the display unit;
A position detecting step of detecting the position of the display unit moved in the moving step;
According to the detection result in the position detection step, an image signal cutout step of cutting out a part of the image signal for displaying a predetermined image;
A display step of displaying an image corresponding to the position of the display unit detected in the position detection step by the partial image signal cut out in the image signal cutout step. .
前記プロジェクタの位置を検知する位置検知部と、
前記位置検知部による検知結果に応じて、所定の画像を表示するための画像信号のうち一部の画像信号を切り出す画像信号切り出し部と、を有する表示装置と、
前記プロジェクタから投写される光により画像を表示するスクリーンと、を有し、
前記プロジェクタは、前記画像信号切り出し部で切り出された前記一部の画像信号により、前記位置検知部により検知された前記表示部の位置に対応して光を投写し、
前記スクリーンは、前記プロジェクタから投写される光を保持して発光することを特徴とする表示システム。 A movable projector, and
A position detector for detecting the position of the projector;
A display device having an image signal cutout unit that cuts out a part of the image signal among the image signals for displaying a predetermined image in accordance with a detection result by the position detection unit;
A screen for displaying an image by light projected from the projector,
The projector projects light corresponding to the position of the display unit detected by the position detection unit based on the partial image signal cut out by the image signal cutout unit,
The display system according to claim 1, wherein the screen emits light while holding light projected from the projector.
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