JP2001504240A

JP2001504240A - フラットディスプレイスクリーン

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Publication number: JP2001504240A
Application number: JP52204898A
Authority: JP
Inventors: マルチンホェルダム
Original assignee: マルチンホェルダム
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 2001-03-27
Also published as: DE59708335D1; EP0938694A1; WO1998021622A1; DE19646943A1; EP0938694B1; ATE225051T1

Abstract

(57)【要約】本発明は、複数行及び複数列をなす複数の画素をフラットディスプレイスクリーン上に映写するための装置に関する。光線（１）が、ディスプレイスクリーン（７）の背後から該ディスプレイスクリーン（７）に対して平行に前記フラットディスプレイスクリーン映写装置に入射し、行ミラー（２）に当たって反射手段（３）に向けられ、該反射手段（３）により所定の距離だけ前記ディスプレイスクリーン（７）側に移送された後に前記ディスプレイスクリーン（７）に対して行方向平行な形で列ミラー（４）に向けられ、ここから偏向されて前記ディスプレイスクリーン（７）に背後から直角に当たるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】名称：フラットディスプレイスクリーン本発明は、テレビやディスプレイの画像のようなカラー画像が入力され、該カラー画像を映写するように構成されたフラットディスプレイスクリーンに関するものである。電子管を有しないディスプレイシステムは、デュアルスキャンテクノロジーベイシス（ＤＳＴＮ）に基づくフラットディスプレイスクリーンのタイプや、ＣＷＴディスプレイのタイプが知られており、これらディスプレイシステムは、いわゆるノートブック型或いはラップトップ型のコンピュータのディスプレイスクリーンとしてよく用いられている。これら技術は、電気的スイッチングが可能な半透明のディスプレイ層を用いるため、極めてコストのかかるものとなっている。というのも、このディスプレイ層の品質を生産過程で保証するのは難しいことであり、手のかかる品質管理システムが必要となるからである。また、このようなシステムを採用しても不合格品が高い確率で頻繁に出てしまう。ＤＭＤ（テキサス州の、テキサス・インストルメンツ株式会社［Texas Inst ruments Inc.］の商標）と呼ばれているマイクロリフレクタもよく知られている。これらは光線を個々の画素レベルに照射することができる。最近では、光学的微細構造を製造することも可能となっており、この構造により、多数の光学的回折パターンを形成可能となっている。例えばこの技術は、アポルダの、フレーネル・オプチクス株式会社[Fresnel Optics GmbH]により市販されている。そこで本発明は、上述した技術での製造上の不都合を解消するフラットディスプレイスクリーンを提供することを目的とする。上記目的を達成するための本発明による装置は、複数行及び複数列をなす複数の画素を映写するフラットディスプレイスクリーンにおいて、光線が、ディスプレイスクリーンの背後から該ディスプレイスクリーンに対して平行に前記フラットディスプレイスクリーン映写装置に入射し、まず最初に行ミラーに当たって反射手段に向けられ、該反射手段により所定の距離だけ前記ディスプレイスクリーン側に移送された後に前記ディスプレイスクリーンに対して行方向平行な形で列ミラーに向けられ、前記列ミラーにより偏向されて前記ディスプレイスクリーンに背後から直角に当たるようになっている、ことを特徴とする。ここで好ましくは、前記行ミラーが反射させている光線が、前記反射手段に対して直角に入射すると共に、その結果、前記列ミラーの方向に直角に反射されるように、前記行ミラーが設けられる。前記行ミラーが光線を所定の角度で前記反射手段の方向に反射させるといった別の構成も可能である。この場合には、前記列ミラーに向かう光線が前記ディスプレイスクリーンと行方向平行に進むように(例えば、複数行に対するバッチ −バルク・グラジエント[batch-bulk gradient］により)、前記反射手段を形成する必要がある。この必要な修正は、微細構成された光学表面によって可能である。これは例えば、上述したフレーネル・オプチクス株式会社［Fresnel Optics GmbH］による技術などがある。前記反射手段はプリズム形態、好ましくは隆起型プリズム[ridge prisms]の構成としてもよい。また前記反射手段は隆起型ミラー[ridge mirrors]としてもよく、この場合、好ましくは表面ミラーが採用され、該表面ミラーは可能な限り温度による性質変化がないものである。このことは本発明で採用されるその他全てのミラーについても言えることである。本発明の好ましい実施例は、前記列ミラーから前記ディスプレイスクリーンに向かう前記光線の軌道上において、該光線が、好ましくはフレネルレンズである拡散レンズを経由した後、前記ディスプレイスクリーンに背後から当たる、ことを特徴とする。好ましくは、前記光線が、まず粗いフレネルレンズを経由して粗い拡散をなし、次いでより細かいフレネルレンズを経由して細かい拡散をなした後、前記ディスプレイスクリーンに背後から当たる。本発明の別の実施例では、上述した複数のフラットディスプレイスクリーン映写装置を、鉛直及び／又は水平に複数整列することにより結合して、ビデオスクリーンのようなより大きなサイズのフラットディスプレイスクリーン映写装置としてもよい。そして、これらの装置は、全ての装置で同じ画像を表示するように使用することもできるし、区分された画像をそれぞれ表示して全体としてより大きな画像とすることもできる。それぞれのフラットディスプレイスクリーン映写装置に対する画像情報の供給は、好ましくは光導体を介して行われる。これにより複数の構成要素からなる略無限の数の構成が可能となり、装置全体として略無限のサイズが可能となる。特に好ましい実施例では、前記光線は、好ましくはビデオ信号であるカラー画像信号に応じて前記フラットディスプレイスクリーン映写装置に供給された後、前記行ミラーに当たる。好ましくは、個々の有色光線の供給は、前記カラー画像信号に応じて電気制御部により作動されるマイクロストロークミラーにより行われ、前記マイクロストロークミラーには、それぞれ異なるストローク位置に対して異なる色の光線が供給されると共に、前記マイクロストロークミラーは、そのストローク位置に応じて別の色の光線を反射することができ、反射した光線を前記フラットディスプレイスクリーン映写装置に供給する。例えば複数色の光線を次のような方法で生成することができる。即ち、白色光をまずレンズに集束させてプリズムに入射させる。このプリズムでは白色光が複数の有色部分に分光され、続いて前記ストロークミラーに入射される。このストロークミラーでは、前記光のうち所定の色成分の光線を反射させるレベルが、調整されたストロークミラーの所定の位置に一致するようにさせる。このようにして、前記ストロークミラーがトリガにより動かされる位置により、別の色成分の光線を、前記フラットディスプレイスクリーン映写装置の方向に反射供給させることができる。本発明によるその他の特に好ましい実施例では、前記マイクロストロークミラーを表面取付技術により設け、複数の電気的スプールを前記対応する各ミラー周囲の表面取付支持部に設け、これにより前記表面取付支持部に設けられた前記ミラーは、励起されるスプールに応じた態様でずれるようになっており、該ミラーの反射レベルは前記スプールの励起に応じて変化する。その他、光線をフラットディスプレイスクリーン映写装置に供給するには、ストロークミラーを採用する代わりに、一種のマイクロミラーとして機能するいわゆるＤＭＤ素子（テキサス州の、テキサス・インストルメンツ株式会社［Texa s Instruments Inc.］の商標）を採用することも可能である。また別の実施例は、上述したような光線を供給する１つの装置が設けられた、本発明による複数の装置を、鉛直及び／又は水平に複数整列することにより結合して、ビデオスクリーンのようなより大きなサイズのフラットディスプレイスクリーン映写装置とすることを特徴とする。このように整列された各スクリーンでは、別々の画像を表示することもできるし、或いは、複数のスクリーンが電気的に供給された部分的画像をそれぞれ表示して全体としてより大きな画像とすることもできるし、或いは、複数のスクリーンが、所定の、従ってこれらスクリーンが受け取る全体画像情報のうちの適宜部分だけを表示することもできる。本発明は、高輝度表示に適するといった利点がある。また本発明は、フレームを設けなくとも、平坦かつ軽量に搭載することができる。また本発明では、電気消費量が低く、構成部品点数が少ないといった利点がある。更に、１画素においてフルカラー表示が可能であり、光線が全ての画素の表面上に拡散され、これら画素は縁端により制約を受けない。類似のエレクトロニクスにより、前記システムは全てのビデオ及びテレビの信号システムに採用可能である。特にフラットラウドスピーカーが外付けされてもよい。その他、本発明の重要な効果には幅広い応用性がある。即ち、テレビ、パソコン、ラップトップ、ノートブック、ＵＣ−デスクトップ、物を表示するための受像管、交通標識や標示板、あらゆる種類の案内システム、ビデオのモニタスクリーン、ディスプレイスクリーン、機械のモニタスクリーン、カメラのモニタ、遊技機械のスクリーン、顕微鏡のスクリーン、医療機器のディスプレイスクリーンに応用できる。また本装置は光学的にも、光線の集束、光線の拡散、光線の再配列、光の平行化及び集中に適している。大型スクリーンとしての実施例において、前記システムは、ホームシネマ、シネマ、ビデオスクリーン、シミュレータスクリーンとして使用することができ、控え室、会議室、集会室、その他イベント用のルーム、野外劇場、スポーツ競技場で使用することができ、環状フェンスにおける広告、スタジアムでの広告、ビルの上の広告、企業の大型ロゴ、フェアでの展示、施設のモニタリング、野外での展示、野外広告スペースとして使用することができる。また、訴訟や裁判のモニタリングや、取引の進行或いは、工場、行政機関、株式市場でのプロセスの表示に使用することができる。特に、学習者と指導者といった複数表示間のコミュニケーションに役に立つ。更に本発明は、特に、テレビ局、宇宙飛行、化学工場、金属製造工場、空港、航行を司る港、鉄道の駅、高速道路のコントロールセンターや、乗客を扱う公共の地方及び長距離交通や自動車輸送のコントロールセンターに適用可能である。本発明は、いわゆるテーマパークではフェアや園芸ショーに、劇場ではミュージカルやショーに使用できる。また本発明は、ショーケース、窓、手すり、ドア、内壁や外壁、天井や床に搭載することができる。車においては、本発明は、計器盤、ウインドスクリーンのディスプレイ、ビネット用ディスプレイ、危険通知用ディスプレイ、後続車に対する情報表示用のディスプレイとして使用できる。また本発明は、ポケット計算機、小型ディスプレイ、テーブルボード、画像を用いる会議用のディスプレイ、書見台、製図板、表面装飾、黒板、学校机、軽量コンピュータ、好ましくはディスコに適用可能である。以下、図面を参照して実施例を説明する。但し、これら実施例により本発明の権利範囲が限定されるものではない。図面は以下の通りである。［図１］本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置の後ろから見た斜視図。［図２］図１のフラットディスプレイスクリーン映写装置の一部であり、プリズムの領域においては縦断面を示す。［図３］中央画像供給装置をもった本発明によるフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の正面図。［図４］図３のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の側面図。［図５］図３のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の平面図。［図６］本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置の模式図。［図７］本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている複数のマイクロストロークミラーの構成を示す側面図。［図８］本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている図７の複数のマイクロストロークミラーの構成を示す詳細側面図。［図９］本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている複数のマイクロストロークミラーの、表面取付技術による別の構成を示す平面図。［図１０］採用されている各フラットディスプレイスクリーン映写装置に対して画像供給装置が１つずつ設けられた、本発明による別のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の背面図。［図１１］画像情報を供給するために光学的導波管が採用されている、本発明によるフラットディスプレイスクリーン大型映写装置を示す図。［図１２］別の実施例におけるフラットディスプレイスクリーン映写装置の後ろ上方からの斜視図。［図１３］図１１による構成を正面から見た組立図であり、フラットディスプレイスクリーンと供給プリズムは省略されている。［図１４］図１３に類似した図であるが、正面からの組立図ではなく、偏向プリズム及び光路が図示された図。［図１５］図１４による構成の左横から見た側面図。［図１６］図１５による構成の右横から見た側面図。［図１７］図１２による構成を示す図で上方から見たもの。［図１８］図１７による構成を示す図で下方から見たもの。［図１９］図１４に類似した図であるが、フレネルミラーマイクログルーブが設けられており、後方から見た図。［図２０］図１９による構成の左側の側面図。［図２１］図１９による構成の平面図。［図２２］図１９による実施例の光路を示す図。［図２３］拡散レンズの組立図。［図２４］画素プレートの組立図。［図２５］偏向プレートの組立図。［図２６］ＲＧＢレーザ及び入射プリズムが備えられたレーザ照射器の組立図。［図２７］ミラーの構成により、１つのレーザ光線を多数の平行なレーザ光線に拡散させることを示す図。［図２８］ミラーマイクログルーブスクリーンを有し、同じ長さの光路を形成し、拡散レンズ上に画像を細かく合焦させる映写構造を後方から見た図。［図２９］図２８による実施例で採用されているミラー表面をもつ柱状の偏向体の側面図。［図３０］図２８による構成を下方から見た図。［図３１］列偏向体を上方から見た図。［図３２］拡散レンズを有した画素プレートの側面図であり、全ての偏向体は相互に連結されている。［図３３］異なるミラーマイクログルーブ形状を備えた光導体の片側面図。［図３４］ミラーマイクログルーブを備えた光導体で左右対称となっている図。［図３５］カーブした光導体の側面図。［図３６］三次元表示用のミラーマイクログルーブスクリーンを備えた映写装置の正面図。［図３７］図３６による構成の左側の側面図。［図３８］観察者の両眼に対して異なる画素を割り当てた画素配列を有する拡散レンズの組立図。［図３９］三次元映写のための映写装置の背面図。［図４０］図３９による構成の平面図。［図４１］三次元表示における光路を示した水平断面図。［図４２］図４１の鉛直断面図。［図４３］三次元表示を説明する論理図であり、観察者の両眼が示されている。［図４４］図４３による三次元表示のためのプリズム部をもつ三次元レンズの組立図。［図４５］異なる光路長であっても同じ焦点距離となる平行線を射出するための、マイクログルーブ合焦レンズプレートの組立図。［図４６］図４４に類似した三次元レンズ用のレンズスクリーンの組立図。［図４７］三次元表示のスクリーン用のミラーマイクログルーブの構成を上から見た論理図。［図４８］図４７の正面図。［図４９］１つの画点について個々の画素部を有して三次元表示を行うためのディスプレイスクリーンを内側から見た図。［図５０］図４９によるディスプレイスクリーンを有した装置の側面図。［図５１］図４９及び図５０による装置の平面図。［図５２］三次元表示を説明するための図４３に類似した組立図であり、ここではレンズ体がその後側で拡散レンズに設けられている。この拡散レンズはディスプレイスクリーンの１構成要素となっており、該拡散レンズは、レンズとして機能すると共に、その光路前側ではプリズムとして機能する。［図５３］図５２によるレンズ体の組立図。［図５４］図４９乃至図５１で示すものと類似した装置の側面図であり、ここでは１つの偏向ミラーが欠けている。本図には照射器及びディスプレイスクリーンへの光路が示されている。［図５５］図５４による装置の正面図。［図５６］図５４及び図５５による装置の平面図。［図５７］前述の例に類似した装置の別の実施例を示す背面図であり、ここでは１つのミラーが欠けている。本図では照射器と装置の後ろ側が示されている。［図５８］図５７による装置の側面（一部断面）図。［図５９］円形スクリーンをもつ映写装置の断面図。［図６０］図５９による装置の平面図。図１は、本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置の後ろから見た斜視図である。例えば、光線１の光路が描かれており、この光線１はフラットディスプレイスクリーン映写装置に入射し、まず最初に行ミラー２に当たり、ここから反射手段に導かれる。この場合の反射手段はプリズム３である。ここで前記反射手段は、光線１の向きを所定の距離だけディスプレイスクリーンの方に変換し、更に該光線１の向きを前記ディスプレイスクリーンに対して行方向平行になるように変換して別の列ミラー４に向け、ここから光線１は偏向され、粗い拡散レンズ５及び細かい拡散レンズ６を経由して前記ディスプレイスクリーン７に対して背後から直角に照射される。図２は、図１のフラットディスプレイスクリーン映写装置の一部であり、プリズム３の領域においては縦断面を示す。ここでは、プリズム３、列ミラー４の一部、粗い拡散レンズ５、細かい拡散レンズ６、そしてディスプレイスクリーン７の一部がより詳細に示されている。図３は、中央画像供給装置をもった本発明によるフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の正面図である。ここで、このは９つの個々のフラットディスプレイスクリーン映写装置８によって構成されており、この大型映写装置は唯一の中央画像供給装置を裏側に有している。この画像供給装置はここでは図示されていない。図４は、図３のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の側面図である。ここでは、個々のフラットディスプレイスクリーン映写装置８と共に、前記中央画像供給装置９が大型映写装置の足部１０でかつ後ろ側に示されている。図５は、図３のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の外観を示している。ここでは、個々のフラットディスプレイスクリーン映写装置８に加えて、中央画像供給装置９が上方から示されている。図６は、本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置８に画像を供給するための供給装置の概略図である。ここで、カラー画像信号、好ましくはビデオ信号に応じた光線がフラットディスプレイスクリーン映写装置８に供給された後、該光線は、前記フラットディスプレイスクリーン映写装置８の行ミラーに当たる。この供給は電子制御部１１により、前記カラー画像信号に応じた形で行われる。ランプ１２により発光された白色光は第１ミラー１３で反射された後、レンズ１４で集束されると共にプリズム１５に向けられ、ここでこの白色光は有色成分に分解される。次いでこの光は、画素ごとに１つずつ設けられているマイクロストロークミラー１６に射出され、該光のうち所定の色成分の光線を反射させるレベルに、調整された前記ストロークミラーの位置が一致する。このようにして、前記ストロークミラー１６を電子制御部１１により動かす位置により、異なる色成分の光線を、前記フラットディスプレイスクリーン映写装置８の方向に反射供給させることができる。図７は、本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている複数のマイクロストロークミラー１６の構成を示す側面図である。ここでは、複数の光線１が、異なる位置において、それぞれのストロークミラー１６に当たっている。図８は、本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている図７の複数のマイクロストロークミラー１６の構成を示す詳細側面図である。ここでは、各ストロークミラーは、選択的に作動自在な複数の小型電磁石１８によって、３つの異なる位置に移動自在となっている。図９は、本発明によるフラットディスプレイスクリーン映写装置に画像を供給するための供給装置に採用されている複数のマイクロストロークミラー１６の、表面取付技術による別の構成の外観を示している。ここでは、ミラーは、平坦で、薄く、可撓性のある基板上に搭載されており、この基板は複数のスプール１９のうちの１つが活性化されるとすぐに曲がるようになっている。ミラー１６の周りで、どのスプール１９が活性化されるか、或いはいくつのスプール１９が活性化されるかによって、該ミラーの搭載されている前記基板が大きく或いは小さく曲がる。この基板の曲がりに応じて、該基板上のマイクロミラー１６の位置が高く或いは低くなる。図１０は、採用されている各フラットディスプレイスクリーン映写装置８に対して画像供給装置９が１つずつ設けられた、本発明による別のフラットディスプレイスクリーン大型映写装置の背面図である。図１１も、本発明によるフラットディスプレイスクリーン大型映写装置を示ている。複数の画像は、それぞれ異なるフラットディスプレイスクリーン映写装置８まで光学的に導かれる。ここで前記画像情報は、光導体２０を介して前記それぞれのフラットディスプレイスクリーン映写装置８に導かれる。なお、ここでの各構成要素は任意であってよく、装置全体のサイズは限定されない。次に、図１２乃至図１８で示す実施例について説明する。図示しない照射器により発射された光線１は、やや後側寄りの上方からプリズム体９に向けて入射しており、このプリズム体９でまず最初に全反射される。これは特に図１４及び図１７において示されている。２番目の全反射の後、この光線は、例えば図１７に示すような鉛直な溝をもつ第１の列ミラー２に入射する。ここから前記光線は装置全体を他端まで略横切り、該他端で、水平な溝をもつ第１の行ミラー３に入射する。これは例えば図１４において示されている。最後に述べたミラー３から前記光線は、例えば図１８に示すように、装置の底部に設置された第２の行ミラー３に入射する。ここから前記光線は急角度で斜めに上昇し、第２の列ミラー４に入射する。ここから前記光線は、フレネルレンズにより、拡散プレートとして形成されているディスプレイスクリーン７に向けて後側から導かれる。なお、全てのミラーの溝は、例えば成形により一体的に製作されることが特徴である。同様の仕組みをもつものとして、図１３には、異なる方向に伸延する溝をもつ４つのミラー表面を備えた類似の構成が示されている。入射プリズムは、図１５及び図１６において特によく示されるように、やや斜めに挿入されている。これにより光線の光路を斜めに険しくとることができている。以下、図１９乃至図２６による実施例を説明する。この実施例は上述した最後の実施例とは異なっており、ここでは２つの側部対向ミラー２が溝付きミラーではなく、平坦なミラーとなっている。入射プリズム９も異なっている。ここでは、照射器Ｐから射出された光線が上方から鉛直に入射して来ており、この光線１は第１の全反射スロープ２に入射する。ここより前記光線は実質的に前部に到達し、ディスプレイスクリーン８に到達する。この途中で、第２の全反射がミラー２で行われ、これによりこの光線は、図２１において左方向に左側斜め横のミラー２に向けられる。ここより前記光線は装置全体を横切り、右側の平坦な側部ミラー２に到達する。ここから前記光線は、フレネルレンズの配列を経由して行ミラーに到達した後、ここではディスプレイスクリーン７となっている拡散プレートに到達する。前記光線は、ここでは画素プレート２１となっている粗い拡散レンズ及び、ここでは拡散プレート２２となっている細かい拡散レンズで拡散される。前記光線の光路は図２２で示されている。この光は１において照射器Ｐにより入射される。プリズム偏向体９内での二段階反射と共に、２つのミラー間の光路と、その先の光路が示されている。拡散プレート２２は図２３で示される。一方の表面、好ましくは２つの表面に、非常に細い複数の溝が互いに交差して設けられている。図２４に示す画素プレート２１は、その両側に、互いに平行に伸延した複数の丸溝５を有している。但しこれら丸溝５は、一方の側では他方の側に対して９０°回転移動した形で伸延している。これらくぼんだ溝５は拡散レンズとして作用しており、光線をより大きな画素に拡散させている。図２５は小型光導体１００を示している。これには入射プリズムが左底部に搭載されている。側部ミラー２も示されている。行ミラー３の全長は前記光導体の底部に示される。図２５で上部後側には別の列ミラー４が設けられている。フレネルレンズ２４が前部に設けられており、これにより斜め上方に進む光線を水平にしている。図２６にはこれに対応する照射器９が示されている。図２７には、本発明による装置に採用される小型拡散体１００が示されている。ここではレーザ照射器となっている照射器Ｐにより光が射出される。これら光線は角度に応じて、行ミラー３のうちの異なるミラーにそれぞれ入射しており、これら異なるミラーはやや斜めになって交互に並び、鋸歯状に配置されている。ここから前記光線は図２７の右方向に偏向され、出射時の角度に応じて、より前寄り又はより後寄りとなる。これら光線は平坦な列ミラー４に当たる。この列ミラー４も、列の数に応じた鋸歯状の複数の溝によって形成されている。これら溝は横方向に延びており、これらは基本的に入射光線１に対して平行に伸延している。こうして各行には、列の数に応じた数の個別のミラーが対応している。これら列ミラー４から出射して、個々の光線は、図２７に示すように基本的に上方に進む。こうして入射光線１の断面は、光導体１００の実質的に平坦な二次元的配置において大幅に拡大されている。前記光導体は平坦なガラスにより製作することができ、図２７に示すように、このガラスの下部には列ミラーが設けられ、左部には行ミラーが設けられる。図２７に示すように、行ミラー３の面に対する入射光線１の傾きが非常に僅かなものであるから、光線における同一部分が複数の反射スロープそれぞれに当たるようになっている。列ミラーに関しても同じことが言える。各列ミラーが行信号の一部分を受け取るように前記列ミラーが配置されている。次に、図２８乃至図３２に示す実施例について説明する。ここでの態様は図２７による実施例のものと全く類似している。但しここでは、照射器Ｐからディスプレイスクリーンまでの光学的光路長が画素２３の全てに関して同じとなっている。画素２３の全てということは、複数の行ミラー及び複数の列ミラーについても同じことが言えるのである。図２７による実施例では、左下側に配置された画素に対する光線が最も短く、ここで光学的光路長が最も短い。しかし、上部右側に配置されている画素、即ち右側に図示した矢印に対しては最も長い光路となっている。図２８乃至図３２による実施例では、それぞれの画素に対する個々の光線はいずれもＺ字状の光路で進んでいる。これら光線は初めに、第１の行又は列ミラーにより略Ｖ型軌道で反射され、更に第２の列又は行ミラーを介してフラットディスプレイスクリーン８に送られる。即ち、光学的接点となっており、かつ前記照射器Ｐが搭載されている入射面２８から入射する光線は、行ミラー３に向かって進んでおり、これら行ミラー３は基本的に該光線の方向に交差して配置されている。ここから前記光線は、同一のガラス体１００内において鋸歯状の第２の行ミラー３に当たり、この行ミラー３によって図２８に示すレベルで左方向に向けられる。光線の光路は、例えばガラス体のような小型体１００内において形成されている。図３１には、複数の列に対する光導体１００が示されている。ここでもやや長い入射部２８が形成されており、その長さはディスプレイスクリーンの幅に合っている。全ての行信号は前記入射部に到達するようになっている。この第２の入射面２８から前記光線は、複数の列への分割を行う第２の導体１００に入射する。ここでも、光線の方向を横切って配置されている第１の列ミラーと、同方向で光を下方に反射させる（図３１参照）第２の行ミラーが設けられている。ここから前記光線は、この場合には特徴的に構成されたディスプレイスクリーンに当たる。このディスプレイスクリーン１まテーパディスクのように形成されている。これは、行方向に配列された台形断面の複数の光導体を有しており、これらの隙間に形成されたＶ型の溝は凸型ミラーの内部空間に整合しており、ここでは光を通さないようになっている。このテーパディスクも一体的な列導体となるように接合されており、その一方で該列導体は行導体に接合されている。これにより光エネルギーについて特に好都合となる。図３３は、異なる表面領域をもつ光導体１００を示している。これによると、光線を異なる方法で導くことが可能である。図３４も別の光導体１００を示しており、これは両側から使用可能である。そのため、２つの入射面２８が形成されているのであり、１つは下側から来る光線用であり、１つは上側から来る光線用である。下側から来る光線は左側に反射され、上側から来る光線は右側に向けられる（図３４参照）。更に図３５では、カーブした光導体を備えた構成が示されている。集束点５において、全ての光線が集束しており、ここからそれぞれの光線が再び拡散するようになっている。図３６乃至４６による次の実施例は三次元表示に対して特に有効である。しかし、このような表示の代わりに上述してきた実施例のものを採用することもできる。本実施例の場合、三次元表示を行うために２つの照射器が使用されている。これは図３７に示されており、上部及び下部に照射器Ｐがある。光線の光路は、例えば図３７で示されている。まず、２つの照射器Ｐから光線が、それぞれの行ミラー３に入射する。各照射器はそれぞれの列ミラーを有している。ここから前記光線は、両側が使用可能で左右対称の列ミラーに入射する。基本的に複数の等角三角形が整列したものとなっている行ミラーから光線がプレート２１（粗い拡散レンズ５を参照）に入射し広く拡散され、続いて細かい拡散構造２２（細かい拡散レンズ６を参照）に入射する。焦点面が、細かい拡散レンズ６を有した細かい拡散プレートの前側に配置されている。こうして画像が、互いに接続された複数の拡散体による格子構造を介して形成される。これら拡散体は三次元レンズ２９、３０と呼ばれ、光線の方向での前側においてプリズム状となっており、また、光線の方向での後側においてレンズの特徴を呈している。小型の光学体２９、３０の配列がテレビ表示のブレッドボードに相当する。次にこの三次元表示の原理を説明する。図３８に示すように、細かい拡散レンズ６を有するプレートの外表面上に形成された画像は画点２３を呈している。４つのそれぞれの長細い四辺形は、２つの照射器から交互に形成されることを示している。上側の画素３１は左眼用で片半分となっており、下側の画素３２は右眼用で片半分となっている。そしてこの下にある第３の画素３１が左眼用であって、残りの片半分となっており、最後の一番下のものは右眼用の画素３２の残りの片半分となっている。図４１乃至図４３では、観察者が三次元画像をどのように見ているかについて明確に示している。三次元レンズ２９、３０が、眼３１、３２の焦点面において各々の画素を形成している。三次元レンズ２９における、斜めにずれている２つのプリズムは、画素の光線を分割し、これらを一方の眼と他方の眼に導いている。上側の画素は常に左眼３１に進み、下側の画素は右眼で画像を形成している、といった具合である。こうして三次元レンズのプリズム機能により、左眼−右眼における再分光が確保される。複数の人が並んで座り、同じ画素２３を見ることもある。図４３に示す矢印により焦点面（眼における面）中の領域が示されている。この領域は、鉄の矩形領域[a ferric rectangu lar area]であり、これは水平及び鉛直方向における開口角度におけるものである。三次元レンズ２９と拡散プレート２２との間の間隔は、眼３１、３２における面（矢印３３を参照）において画像形成をなすために様々であってよい。次に、この装置における別のはっきりした特徴を図４１及び図４２を用いて説明する。可能な最大の開口角度を得るため、光学的行信号が水平に並置される。この光学的行信号は画素に対応しており、通常は鉛直に並んで配置されている。従って列は鉛直である。これは既に説明した図３７で特に示される偏向によって達成されるものである。図４１及び図４２では、水平領域における開口角度が、鉛直領域における開口角度よりも遙かに大きいことが示されている。この違いは、概算で１対４から１対２である。図４５は、個々の画素に対する光路の異なる長さを補正する、平坦な補正プレートを示している。これは上記実施例の装置に装着され、照射器と最初の光の偏向との間に配置される。これは斜め方向に十字に交差して配置された複数の溝レンズを有している。異なる溝は異なる焦点距離を有している。図４６は、後ろから見て板状となった三次元レンズ２９を、平坦な二次元配列にしたものを示している。この形では、前記レンズは結合されており、テレビのディスプレイスクリーンにおけるブレッドボードに似た格子整合配列を構成している。これらレンズ２９は機械的に結合されているが、光を側方へ偏向することはできず、その接触面は光を通さない。例えば、これら接触面は黒くされている。図４７及び図４８は、ここで採用される光学表示の原理を示している。２つのレーザからの光線が図４８の右側から入射しており、行ミラー３の金属コートされた内面に当たる。ここからこれら光線は列ミラーに到達し、一方は左側に、もう一方は右側に当たる。これは特に図４７で示されている。図４７では、前記光線がさらに表面側（特に図示せず）に到達する。ここには普通のプレート５、６が設けられていてよい。図４８では異なる画点が示されており、一方は四角形で、もう一方は十字で示してあるが、この違いは関係ない。次に、図４９乃至図５１による実施例を説明する。これは、図３６乃至図４６による、既に説明した三次元表示の実施例に対する代替となるものである。ここでは、三次元レンズ２９が拡散プレート２２上に直接設置されている。これをなすために、三次元レンズ２９のプリズム部とレンズ部とが結合されており、これらは三次元体２９のうち拡散プレート２２と背向した側に配置されている。それぞれ異なるカーブをもつ２つの領域が設けられており、並んで、しかも交互に配置されている。光路も、図５２に示すように、図４３で採用されたものと類似した手法により形成されている。但しここでは、特定の画素が互いに接近している。光学的光路長の分離も異なるプリズム設計により実現されており、焦点合わせも、三次元レンズ２９のレンズ機能によって行われている。この三次元レンズも格子状に配置されている。この実施例では、三次元レンズの製作が容易であり、これらが拡散プレート２２に直接搭載できるという利点がある。また、図５０、５１に示すように、水平開口角度が鉛直開口角度よりも非常に大きいことも明らかである。この場合には、同じ光学的方法が全てについて採用され、かつ中間に空気層が介在しないことから、水平開口角度は極めて大きい。次いで、図５０を参照して光路について説明する。図示しないレーザ照射器から射出された光は第１の偏向ミラー１３に入射し、ここから第２の偏向ミラー１３に入射する。ここから光は図５０の上方に進み、行ミラー３に到達する。この行ミラーも図４９に示されているものでよい。ここから光は列ミラー当たる。先述の実施例とは異なり、ここでは照射器が１つだけ設けられている。個々の画素の信号は、左眼３１及び右眼３２用として、電気的に４つの画素信号に分割されている。このように１つの照射器Ｐだけが必要となっている。ここでも行及び列は反対になっているが、これは電気的に生じている。既に説明したように、このようにして別の拡散が実現される。図５４乃至図５６には、図４９乃至図５１による装置に対する特別な照射器が示されている。１つの偏向ミラーだけが用いられており、照射器Ｐは前方水平方向に射出を行う。射出される光はミラー１３によって上方に反射される。そして、この光は行ミラー３に到達し、以降の光路は上述したものと同様である。照射器Ｐはキーボードにより制御されるようになっており、回転自在、傾斜自在としてもよい。この制御はどのような方法で行ってもよく、マウス等により行うことも可能である。先述した実施例に対し、図５７及び図５８による実施例では、偏向ミラー１３をもたない照射器Ｐが示されている。この照射器は装置の下方に配置され、行ミラー３に対して直接光を照射する。このため、前記照射器Ｐは次のような方法で電気的に作動させられる。即ち、照射器の出力画像は比較的細長い。行平面においては行ミラー３の幅と同じ細さであるが、列方向においては、行ミラー３の平面において最終画像の全幅を有している。個々の画素についてのレーザ光線を電気的に分割するこの特徴的な方法により、前記光線は拡散される。これは、合焦ミラーのように形成された行ミラーを有することにより補正されている。最後に、図５９及び図６０による実施例を説明する。本実施例は図４９乃至図５１による構成と類似しているが、ここでは円形構成となっている。これは、照射器Ｐの光学的出力信号が独特な進み方をすることで実現している。この出力信号のうち、異なる列信号は同心円上を進んでおり、また行信号は放射状に進んでいる。そして画像は、図１５における構成と類似した構成に、必要な光を導入することにより、ここではディスプレイスクリーン（拡散プレート２２）となっている円筒の外周面上に形成される。

Claims

【特許請求の範囲】［請求項１］複数行及び複数列をなす複数の画素を映写するフラットディスプレイスクリーン映写装置において、光線（１）が、ディスプレイスクリーン（７）の背後から該ディスプレイスクリーン（７）に対して平行に前記フラットディスプレイスクリーン映写装置に入射し、まず最初に行ミラー（２）に当たって反射手段（３）に向けられ、該反射手段（３）により所定の距離だけ前記ディスプレイスクリーン（７）側に移送された後に前記ディスプレイスクリーン（７）に対して行方向平行な形で列ミラー（４）に向けられ、前記列ミラーにより偏向されて前記ディスプレイスクリーン（７）に背後から直角に当たるようになっている、ことを特徴とするフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項２］前記反射手段はプリズム形態（３）になっている、ことを特徴とする請求項１記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項３］前記反射手段は複数の隆起型ミラーとなっている、ことを特徴とする請求項１記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項４］前記列ミラー（４）から前記ディスプレイスクリーン（７）に向かう前記光線の軌道上において、該光線（１）が、好ましくはフレネルレンズである拡散レンズ（５、６）を経由した後、前記ディスプレイスクリーン（７）に背後から当たる、ことを特徴とする請求項１乃至３記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項５］好ましくは、前記光線（１）が、まず粗いフレネルレンズ（５）を経由して粗い拡散をなし、次いでより細かいフレネルレンズ（６）を経由して細かい拡散をなした後、前記ディスプレイスクリーン（７）に背後から当たる、ことを特徴とする請求項４記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項６］請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置（８）を、鉛直及び／又は水平に複数整列して構成した、フラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項７］前記光線（１）は、好ましくはビデオ信号であるカラー画像信号に応じて前記フラットディスプレイスクリーン映写装置（８）に供給された後、前記行ミラー（２）に当たる、ことを特徴とする請求項１乃至６記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項８］個々の有色光線の供給は、前記カラー画像信号に応じて電気制御部（１１）により作動されるマイクロストロークミラー（１６）により行われ、前記マイクロストロークミラー（１６）には、それぞれ異なるストローク位置に対して異なる色の光線が供給されると共に、前記マイクロストロークミラー（１６）は、そのストローク位置に応じて異なる色の光線を反射することができ、反射した光線を前記フラットディスプレイスクリーン映写装置（８）に供給する、ことを特徴とする請求項７記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項９］前記マイクロストロークミラー（１６）を表面取付技術により設け、複数の電気的スプール（１９）を前記対応する各ミラー（１６）周囲の表面取付支持部に設け、これにより前記表面取付支持部に設けられた前記ミラー（１６）は、励起されるスプール（１９）に応じた態様で歪むようになつており、該ミラー（１６）の反射レベルは前記スプール（１９）の励起に応じて変化する、ことを特徴とする請求項８記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置。［請求項１０］請求項７乃至９記載のフラットディスプレイスクリーン映写装置（８）を、鉛直及び／又は水平に複数並べて構成した、フラットディスプレイスクリーン映写装置。