JP2001525564A

JP2001525564A - モジュール式表示システム

Info

Publication number: JP2001525564A
Application number: JP2000523812A
Authority: JP
Inventors: アーサー，ハーバートファイヤースター，; ドナルド，バリーカーリン，; ハーシェル，クレメントバースティン，; デニス，ジョンベチス，; バワシング，; ジョセフ，トーマスマクギン，
Original assignee: サーノフコーポレイション
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2001-12-11
Also published as: KR20010032752A; CA2308476A1; JP2011221540A; US6611241B1; AU1619299A; WO1999029117A1; EP1036468A1

Abstract

(57)【要約】本発明の表示装置（１００、２００、３００、７００）は、アレイに小さな表示素子（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０、２３０、３１０、３２０、３３０、３４０、７１２、７１４）の表示領域全体より小さい領域から走査される画像部を投射して、画像部分間に実質的に「継ぎ目」すなわちギャップがない実質的に平坦なパネル（１０２、２０２、３０２、７１０、７１２、８３０、９２０、１２０２）上に画像を形成する。よって、表示装置（１００、２００、３００、７００）は、狭いエッジがなく、接触していない表示素子（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０、２３０、３１０、３２０、３３０、３４０、７１２、７１４）を用いて、重なり合う副画像（６０２、６０４、６０６、６０８）を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は１９９７年１２月２日出願の米国予備出願番号６０／０６７，２４８
ならびに１９９８年１１月２５日出願の米国出願番号０９／２００，０８１を優
先権として主張するものである。

【０００２】

【発明の属する技術分野】

本発明は表示装置、特に複数の表示素子を備える表示装置に関するものである
。

【０００３】

【従来の技術】

従来の表示装置の標準は、テレビ受像機、コンピュータ表示装置や、空港や駅
の旅行情報用情報表示装置などにで用いられるようなブラウン管（「ＣＲＴ」）
表示装置である。ＣＲＴは、側面にずれた位置、すなわち、中心軸から外れた位
置から見ても表示が鮮明で、明るく、しかも信頼性と安定性を備え、安価という
望ましい特徴を有している。蛍光被覆面板においてＣＲＴの電子ビームを走査す
るのに必要な偏向構成の構造と寸法を備えている結果、ＣＲＴの奥行きは典型的
には表示装置の面板の対角線とほぼ同じである。これは中庸のスクリーンサイズ
、たとえば対角線が最大約３５インチのサイズでは受け入れられるが、さらに大
きなスクリーンサイズでは奥行きがありすぎる。対角線が２５から３５インチの
ＣＲＴであっても、小さな部屋で勝手よく使用するには奥行きがありすぎる。よ
り大形の従来の光投写型表示装置では画像が３５から４５インチの対角線の範囲
内にあるが、同時にかなりの奥行きがあるために、特に中心から外れた位置から
見るとき画像輝度が得られず、ＣＲＴの安定性も得られない。

【０００４】従来の解決方法の１つは、いくつかの小形表示装置を並べて配置することによ
って、より大きな表示装置を形成することである。たとえば、１２個のテレビ受
像機またはその他のＣＲＴ表示装置ＤＤ１からＤＤ１２を高さ３×幅４で積み重
ね、１つの大きなスクリーン表示装置１０を形成し、図１に示すように画像の１
２分の１が各テレビ受像機ＤＤ１からＤＤ１２で表示される。しかし、各テレビ
受像機のＣＲＴはその面板のエッジに至るまで画像を表示せず、面板のガラスの
外囲部が厳密に矩形ではないため、それぞれのＣＲＴのエッジ間に水平と垂直の
空間１１、１２、１３、１４と１５が必然的に生まれ、その空間には画像が表示
されない。これらの空間はしばしば「継ぎ目」あるいは「ギャップ」と呼ばれる
。大形表示装置の設計者は、こうした表示装置を備える表示装置モジュールの非
活動のエッジ領域を最小限に抑え、それによってこれら継ぎ目またはギャップを
最小限にしようと努力してきたが、それを排除することはできないため、目に見
え、めざわりなギャップがこうした表示装置が表示する画像に残る。

【０００５】背面投写システムの場合でも、それぞれの拡散体パネルの組子に目に見える画
像のない継ぎ目が残る。前面投写システムでは、組子の問題は取り除けるが、通
常関連の時間をとる複雑なセットアップと位置合わせの手順を踏んで最小限に抑
えようとしている継ぎ目領域で真に結合された画像を投写するのは非常な困難が
伴う。上記の構成のいずれの場合も、より大形のディスプレイを形成する様々な
表示ユニットによって生じる結合画像または副画像の部分間での解像度、幾何学
構造、輝度、強度の違い、および色差が、表示画像に目に見えるばらつきを生む
こともありうる。このような影響はよく知られており、たとえば、スポーツ競技
場、コンサートや野外イベントでよく用いられる超大型テレビ表示装置でも容易
に見てとれる。

【０００６】画像のサイズを大きくするという要求に加えて、大形サイズとともに高画像解
像度も求められている。この要求は、たとえば、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）シス
テムならびに、工業用、軍事用表示装置の場合顕著である。マップやグラフの高
品位表示装置あるいは、監視画像の高品位表示装置の場合、３０×４０インチ表
示装置で１インチ当たり１００ドットの解像度の表示装置が求められる。このよ
うな画像には、１２メガ画素の表示される情報が含まれる。残念ながら、このよ
うな能力を備える表示装置は、従来のテクノロジでは実現できない。さらに、こ
のような大型表示装置を容易に運搬、セットアップし、妥当なコストで入手可能
となることが望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

したがって、比較的大きな表示領域にわたって高解像度で実質的に継ぎ目のな
い画像を提供することができる表示システムの出現が切望されている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このために、本発明は、スクリーン上に画像の隣接した部分を生成する少なく
とも２つの画像生成装置であって、その画像の隣接した部分が重なり合う、少な
くとも２つの画像生成装置と；２つの画像生成装置によって生成されるそれぞれ
の画素を組み合わせ、特定の画素を形成するように調整された、重なり合う部分
内の特定の画素を表す画素データを含めた画像データを画像生成装置に与える画
像プロセッサとを具備する。

【０００９】本発明の別の態様によれば、実質的に継ぎ目のない画素状画像の形成方法は、
共通のエッジで重なり合う領域を有する２つの接触する画素状副画像を形成する
ステップと；重なり合う領域内の特定の画素値を求めるステップと；重なり合う
領域内の特定の画素の求められた値を所定値に変更するための補正関数を求める
ステップと；補正関数を、重なり合う領域内の特定の画素のそれぞれについて画
素状副画像のそれぞれの画素値に適用するステップとを備える。

【００１０】本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は、図面とともに読めば、容易にかつ
よりよく理解されるであろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】

図２の表示システムにおいて、典型的な表示システム１００は、画像が表示さ
れる表示スクリーン１０２と、複数の画像生成装置またはモジュール１１０、１
２０、１３０、１４０とを含む。本実施形態において、４つの画像生成装置また
はモジュール１１０、１２０、１３０と１４０（ただしすべては図２に示されて
いない）の２×２アレイは、大型表示システムのほんの一部分であるが、これら
が画像表示装置を形成する。スクリーン１０２は、ストライプや「ドット」など
の蛍光素子のパターンが配列される面板であってよく、このストライプや「ドッ
ト」は、カラー表示装置ＣＲＴの面板上の場合と同様に、電子ビームで照射され
ると発光する。各画像生成装置１１０、１２０、．．．は、画像生成装置に近接
するスクリーン１０２の部分を横切って走査され、各蛍光素子によって得られる
光の輝度を変調するために画像データに応じて強度が変調される電子ビームを生
成し、これによって、表示される画像全体の一部分すなわち副画像が生成される
。

【００１２】あるいは、スクリーン１０２は、背面スクリーンカラー投写表示装置のスクリ
ーンの場合のように、光ビームに照射されると、光を透過し分配する光学（光）
分配器(an optical(light) distributor)であってもよい。光学分配器は、ある方向からの光の入射ビームを受け取り、光の放射ビームを所望の領域にわたって
角度をつけて、立体角などに放散する。たとえば、拡散器は、入射光を散乱させ
ることによって作動する分配器である。この場合、それぞれの画像生成装置１１
０、１２０．．．は、スクリーン１０２の画像生成装置に近接する部分を照射す
る光ビームを生成して、分配器スクリーン１０２が透過する光の輝度を変調する
ために光ビームの強度が変調され、これによって表示される全体画像の一部すな
わち副画像が生成される。下で説明するように、各表示装置モジュール１１０、
１２０、．．．によってスクリーン１０２に表示される画像部分は、このような
表示装置モジュールが、インターモジュールのギャップを避けることによって、
１つの表示装置モジュール構造に物理的に搭載されていようと、互いに当接する
別々の表示装置モジュールに搭載されていようと、それに関わらず、エッジに沿
って、近接する表示装置モジュールに表示される画像部分と重なり合う。よって
、重なり合う領域はあるが、種々の表示装置モジュールによって形成される画像
部分または副画像間に継ぎ目またはギャップはない。表示装置モジュール１１０
、１２０、．．．は、ラップトップコンピュータで広く用いられる種類のアクテ
ィブマトリクス液晶表示（ＡＭＬＣＤ）装置を用いてもよい。好適なＡＭＬＣＤ
パネルとしては、韓国のソウルにあるサムソン社(Samsung)から市販されているＬＴ−１７０Ｅ１０１型がある。

【００１３】隣接する副画像を継ぎ目なく重ね合わせるには、少なくとも各副画像の画素強
度が、その重なり合う領域で補正されなければならない。この要件は、好ましく
は画素単位で各副画像を調整するか或いは先行歪みさせ且つこのような副画像を
構成する画素の強度を制御する画像処理によって、処理される。また、画像処理
は、それぞれが重なり合う領域以外の領域で各副画像を調整するか又は先行歪み
させ、種々の画像生成装置間の差を補償することも行う。

【００１４】画像サーバ１０６から受信する画像データを処理し、関連する画像生成装置１
１０、１２０、．．．によって再生される各画素について画素単位で画像データ
を生成する画像プロセッサＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４は、それぞれ各画像
生成装置１１０、１２０、．．．に対応している。画像サーバ１０６は、市販の
Ｐｅｎｔｉｕｍ^RＭＭＸプロセッサでよく、データバス１０４を介して各画像プ
ロセッサＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４に送出するスクリーン１０２に表示さ
れる画像を構成するすべての部分について、（図示しないが、たとえば静止画像
メモリやネットワークか、或いは、ビデオや動画の場合のように時間順か又は画
像モザイクの場合のように空間順に、また圧縮画像データ、グラフィック言語コ
マンド、ビットマップなどの多数の画像データフォーマットのうちの任意のフォ
ーマット順に、並べられる複数の画像源といった）画像源から受信する画像デー
タをデータバス１０５を介して与える。画像プロセッサＩＰ１は、画像生成装置
１１０によって作り出される画像の一部分についての画像データを、再フォーマ
ット、圧縮解除、再現、復号化、先行歪みなどによって処理し、その変更画像デ
ータを画素単位で画像生成装置１１０に送出する。画素単位で形成されるか又は
画素に分解可能な画像および副画像を、ここでは通常、画素化画像(pixelated i
mages)と称する。画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４は、画像データにリアルタイム
デジタル補正を施すための、それぞれのマルチメディアプロセッサに関連した３
５０メガヘルツＰｅｎｔｉｕｍ^RＭＭＸプロセッサであってよい。それぞれのＰｅｎｔｉｕｍ^RＭＭＸプロセッサは、１２８メガバイト（ＭＢ）ＳＤＲＡＭメモリと、５１２キロバイト（ＫＢ）パイプラインバーストＳＲＡＭキャッシュメモ
リと、ハードドライブを含み、マルチメディアプロセッサのセットアップ、較正
、画像取得および制御を行うようにしてよい。画像サーバ１０６はコンピュータ
と同等なものでよい。このようなＰＣはＩＢＭ、コンパック、ヒューレットパッ
カード、デル、ゲートウェイなどの多くのメーカーから広く入手可能である。

【００１５】カナダのケベック州にあるマトロックスエレクトロニックシステムズリミテッ
ドから市販されているマトロックスジェネシスマルチメディアプロセッサは、こ
こで説明する表示システムの画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４で使用するのに好適
である。マトロックスジェネシスプロセッサは、毎秒１０００億回（ＢＯＰＳ）
の動作をすることができるので、デジタルまたはアナログカメラかその他の源に
よって与えられる入力画像データに応答して最大１６００×１２００の２４ビッ
ト画素の表示装置用の画像データを直接与えることができる。処理は、ポイント
、近隣、幾何学的、パターン整合動作などの画像処理に用いられるあらゆる動作
を加速する能力のあるテキサスインスツルメント社のＣ８０プロセッサによって
行われる。マトロックスジェネシスマルチメディアプロセッサはまた、畳込み、
形態、正規化グレースケール相関などの画像処理動作をさらに加速させ、ＪＰＥ
Ｇ符号器／復号器（符復号器）も含む近隣動作加速器ＡＳＩＣ（ＮＯＡ２）を含
む。たとえば２ＢＯＰＳで作動するプロセッサであっても、マルチメディアプロ
セッサは、毎秒１画素につき約２０００回の動作をすることができる。これによ
って、画像データを、４×４アレイの画像生成装置を有する表示システムにおい
てデジタル画像補正するために１ピクセル当たり約４００回のデジタル動作が必
要な通常の条件下で毎秒約３回から１０回更新することが可能となる。

【００１６】図２の仮想線で示されるのは、セットアップおよび／または較正のためにスク
リーン１０２に表示される画像を感知するために一時的にある場所に置かれるセ
ンサ１０８である。センサ１０８は、ＣＣＤテレビカメラやその他の同様なセン
サであってよい。較正やセットアップの場合、画像サーバ１０６によって、チェ
ッカーボード、斜交平行線やその他のテストパターンなどの所定の画像をスクリ
ーン１０２に表示させる。テストパターン画像の輝度の均一性、エッジの位置合
わせやその他の画像特性が、センサ１０８を介して観察される。画像および特定
の画素やその画素近辺についての輝度の均一性、画素の位置合わせ、焦点歪みや
その他の特性についての適切な補正関数を発生させるために、ある時点で、セン
サ１０８は、スクリーン１０２の画像領域全体を感知し、別の時点で、スクリー
ン上の副画像の画像領域全体を感知し、さらに別の時点で、隣接する副画像の重
なり合う領域を感知する。画像サーバ１０６と画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４は
、スクリーン１０２上での表示装置にわたり均一な輝度を得るためにそれぞれの
副画像生成装置１１０、１２０、．．．の相関輝度を調整し、副画像を水平また
は垂直方向に移動させることによりエッジ位置合わせ調整をし、また、測色など
のその他の表示特性を、センサ１０８からの更新データを用いた繰り返し処理で
調整する。ニュージャージー州バリトンのエドマンドサイエンティフィック社か
ら市販されているソニー型ＳＳＣ−Ｃ３７０のＣＣＤテレビカメラはセンサ１０
８に好適である。

【００１７】あるいは、サーバ１０６を設けず、上で説明したこのサーバが実行する機能を
、図２で仮想線で示すデータバス１０５´と１０９´によって示され、モジュラ
ー式表示システム１００が所望される場合に好適な、イーサネットやその他のネ
ットワークなどの画像源に画像プロセッサＩＰ１、．．．ＩＰ４を直接接続させ
ることによって実行するようにしてもよい。本実施形態において、それぞれの（
画像プロセッサＩＰ１、．．．ＩＰ４と画像生成装置１１０、１２０、．．．を
含む）表示装置モジュールは、画像データの中でモジュールが受け取り応答する
部分を求める。イーサネットやその他のネットワーク１０５´を介して受信する
画像データは、データバス１０４を介して画像プロセッサＩＰ１、．．．ＩＰ４
に与えられ、それぞれのプロセッサは、たとえばネットワーク１０４と１０５´
を介して送られる画像データを含む情報パケット内に含まれるヘッダデータと制
御データを読み取り、それに作用することによって、副画像のそれぞれの部分を
生成するのに利用できるような画像データの部分を選択し、受け取る。同様にし
て、センサ１０８が感知した表示スクリーン１０２からの画像データは、データ
バス１０９、１０９´と１０４を介して画像プロセッサＩＰ、．．．ＩＰ４に直
接与えられ、それぞれのプロセッサは、副画像のそれぞれの部分を補正するのに
利用できるような感知された画像データの部分を選択し、受け取る。

【００１８】データバス１０４、１０５、１０５´、１０９と１０９´は、たとえば毎秒約
１００メガバイト（ＭＢＰＳ）のデータ速度でデータ通信が可能なイーサネット
やＬＡＮや同様な市販のネットワークでよい。画像サーバ１０６に記憶された画
像やあるいはネットワーク１０５´を介して受信される画像が、それぞれ２４ビ
ットの１６個のメガ画素を持つビットマップ画像である場合、画像は約４秒で画
像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４に送られる。データバス１０４、１０５、１０５´
の画像送信速度をたとえば２００ＭＢＰＳに引き上げるか、あるいは画像プロセ
ッサＩＰ１−ＩＰ４に送信する前に画像データを圧縮して、受信後、画像プロセ
ッサが画像データを公知の方法で圧縮解除することによって、この画像転送速度
を必要に応じて高くすることができる。

【００１９】このように、本発明の表示システムは、冗長画素で重なり合う副画像を形成し
、その後、リアルタイムデジタル信号処理を行って、重なり合う領域で実質的に
完全に解像度を保持し、また重なり合う領域内の画素ならびに副画像の重なり合
う領域以外の画素について、画像生成装置のばらつき、物理的公差、光学的不完
全度、歪み、セットアップエラー、ドリフトを補償する。重なり合う画像は、表
示される画像を構成する副画像の間で目に見える継ぎ目や解像度の見かけの損失
がないように、画像の重なり合い、個々の画像の歪み、画素位置エラー、副画像
間の整合を補償するＰＣベースのシステムによってリアルタイムに再フォーマッ
ト化される。

【００２０】このために、センサ１０８は、特に隣接する副画像間での重なり合う領域を対
象とする。たとえば、補正が行われないと、重なり合う領域は、１つ以上の画像
生成装置１１０、１２０がこれらの画素を生成するので、周囲の副画像より輝度
が高くなる。センサ１０８からのデータに応答して、画像サーバ１０６は画像プ
ロセッサＩＰ１、ＩＰ２、．．．を制御して、組み合わせた画像が正しい輝度レ
ベルを持つようにそれぞれのエッジ領域の画素の輝度を弱める。言いかえれば、
このような増加した輝度を補償するために、画像生成装置１１０、１２０、．．
．の１つに送られる各画素は、原始画像内の画素の局地的な近隣、たとえば、２
×２画素周辺の画素の重み付けした線形組み合わせからなる。副画像の重なり合
う領域内の画素に対しては、それに寄与する各副画像内の画素値は、各画素値の
組み合わせ合計が原始画像内の画素値に一致するように、たとえば比例重み付け
により重み付けされる。このようにして、画像の強度は、重なり合う領域で単に
「フェザリングされる」のではなく、副画像の重なり合う領域とともにそれ以外
の領域において、用いられるプロセッサ１１０、１２０の処理能力に制限された
任意の所望の程度まで補正することが可能となる。

【００２１】画素強度をデジタル調整して、重なり合う領域内の画像を混合させ、画像生成
装置の強度移動特性の差を考慮するのに加え、各副画像の画素を先行歪みさせ、
すなわち「歪ませ」て画像生成装置１１０と１２０の光学すなわち走査構造内の
幾何学的歪みやその他の歪みを補償することもできる。さらに、幾何学的補償を
色に応じて行うことによって色収差を補償し、また糸巻形歪みや樽形歪みも、画
像プロセッサ１１０、１２０、．．．において画像変形を行うことにより補正で
きる。

【００２２】たとえば、２つの画像生成装置１１０と１２０が、ある画素の形成に寄与して
いる場合、各画像生成装置の輝度はそれに比例して、たとえば、輝度全体の約２
分の１になるように低下される。よって、画素値が８ビットの表示装置において
は、２つの副画像が重なり合う領域内の画素値が、原始画像内で（２５６に対し
）１６２の場合、それに寄与する２つの副画像画素値の合計は１６２となる。よ
って、それぞれの値が８１か、あるいは、一方の値が１０２、他方の値が６０で
あればよい。同様にして、４つの画像生成装置１１０と１２０が、ある画素の形
成に寄与している場合、４つの副画像が重なり合う副画像のコーナーの場合と同
様に、各画像生成装置の輝度は、たとえば輝度全体の約２分の１になるように、
比例して低下される。よって、４つの副画像が重なり合う領域内の画素値は、原
始画像内で（２５６に対して）１８４であり、それに寄与する４つの副画像画素
値の合計は１８４となる。よって、それぞれの値は４６か、あるいは、それぞれ
３６、４２、５０、５６の値とするか、その他合計１８４となるような組み合わ
せの値でよい。このようにして、画像プロセッサＩＰ１、ＩＰ２、．．．は、あ
る特定の画素に寄与するすべての画像生成装置から組み合わせた輝度全体が、表
示される画像内の画素に対する正しい画素の輝度となるように、比例重み付け補
正因数を適用することによって重なり合う領域のそれぞれにおける各画素の輝度
を調整する。また、画像プロセッサＩＰ１、ＩＰ２、．．．は、表示される画像
内のある特定の画素に寄与する副画像の画素値を調整するとともに、それぞれの
画像生成装置に形成される輝度レベル全体が表示される画像全体にわたり均一に
なるように各副画像内の各画素の輝度を調整する。

【００２３】なお、画素値の補正や調整は、個々の画素の特性や、画素の周辺の画素の特性
に基づいて行ってもよく、このような特性として、画素の強度や輝度および／ま
たは画素の位置などがある。この結果、完全なデジタル処理と表示パネル駆動に
よって、補正された画像情報を正確な強度で副画像内の正確な色画素位置に高精
度に配置することができ、各副画像を、正確な強度で完全な画像内の正確な色画
素位置に高精度に配置することができる。

【００２４】上記のような画像データは、画像サーバ１０６からであってもネットワーク１
０５と１０５´からであっても、特定の入力される原始画像データフォーマット
に好適な方法で、画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４によって較正される。図３は、
図２に示される画像生成装置１１０と１２０などの２つの典型的な隣接する画像
生成装置の拡大図である。画像生成装置１１０と１２０は、複数の画像部分すな
わち副画像が生成される、携帯型ラップトップコンピュータで現在見られる種類
のアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）であるのが好ましい。
画像生成装置１１０は、（それぞれ複数の光素子又はレンズを含む）レンズ１１
７、１１８、１１９によってわずかに拡張または拡大される表示領域１１１、１
１２、１１３内の画像部分すなわち副画像を生成して、スクリーン１０２上に重
なり合う副画像１１１´、１１２´、１１３´を生成する。同様にして、画像生
成装置１２０は、レンズ１２７、１２８、１２９によってわずかに拡張または拡
大される表示領域１２１、１２２、１２３内の画像部分すなわち副画像を生成し
て、スクリーン１０２上に重なり合う副画像１２１´、１２２´、１２３´を生
成する。図３において、各副画像の光ビームの端部をビーム１１４、１１５、１
１６、１２４、１２５、１２６とそれに関連するカーブした矢印によって表され
る。なお、隣接する表示領域１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１２３
はギャップによって分離されている、すなわち、接触していないとしても、スク
リーン１０２上の対応する副画像１１１´、１１２´、１１３´、１２１´、１
２２´、１２３´は重なり合って、継ぎ目やギャップは見られない。同じことが
画像生成装置１１０と１２０についても言え、互いに離間しているため、画像が
まったく形成されない実質的なエッジ領域すなわちギャップがあるが、隣接する
副画像ディスプレイ領域１１３と１２１によってそれぞれ生成される隣接する副
画像１１３´と１２１´には隣接するエッジに沿って重なり合う領域がある。し
たがって、従来はエッジまで画像を形成する画像生成装置を製造する場合の事実
上解決不可能な問題が解消され、好ましくない継ぎ目やギャップも取り除かれる
。

【００２５】図４は、画像生成装置１１０と図３のその装置に関連する素子の典型的な物理
的実施形態の拡大図あるいは分解図を示す。ＡＭＬＣＤ画像生成装置１１０は、
論理的に区分される透過性液晶パネル５０を含み、画像データに応答して複数の
隣接するが接触しない副画像１１２と１１２をパネル上に表示する、すなわち、
利用可能な表示領域がすべて副画像の生成のために利用されるわけではない。特
に、（点線で囲まれたスクリーン１０２上の領域として示されている）所定量の
重ね合わせで、スクリーン１０２上に隣接する副画像１１１´と１１２´を適切
に重ね合わせるために、各副画像１１１と１１２を表示する画像生成装置１１０
の特定の画素が選択される。ＡＭＬＣＤパネル５０は、ランプ光源とコリメータ
５４によって生成される光で逆光で照らされ、その光はフレネルコリメータアレ
イ５２によって軸を平行にされる。たとえば副画像１１１が形成されると、そこ
からの光ビーム１１４がレンズ１１７を通過して、スクリーン１０２上の副画像
部分１１１´を照射する。レンズ１１７、１１８、．．．はマトリクス層内に形
成され、単体の倍率よりもわずかに大きい。なお、高密度のスクリーン画素は、
この構成によって達成される。たとえば、利用可能な直線寸法の７５％、すなわ
ち対角線１３．３インチの１６００×１２００画素ＡＭＬＣＤパネル１１０の利
用可能な領域の７５％×７５％＝５６％を利用して、対角線１４インチの副画像
をスクリーン１０２上に形成し、その副画像の解像度は約１２００×９００画素
、すなわち１平方フィート当たり約１．６メガ画素となる。

【００２６】図５は、表示画像の特定のサイズ「Ｉ」について、用いられる副画像のサイズ
及び数と、モジュラー式表示システムの奥行き寸法「Ｄ」との関係を示すために
、上記図２から図４に関連して説明した種類の典型的なモジュール式表示システ
ムの３つの図を示している。上方の図では、１つの相対的に大きな画像１５０が
形成されて、表示画像が生成され、その結果表示システムの奥行きは相対的に大
きくなる。真中の図では、２つの相対的に小さな副画像１５２Ａと１５２Ｂが形
成され、それらによって表示画像が生成され、その結果奥行きＤは実質的に１つ
の画像の場合よりも小さくなる。下方の図では、４つの相対的に小さな別の副画
像１５４Ａ、１５４Ｂ、１５４Ｃと１５４Ｄが形成され、表示画像が生成され、
その結果奥行きＤは、さらに相対的に小さくなる。この構成の１つの利点は、隣
接する画像生成装置からのビームがほぼ同一の入射角でスクリーンに衝突して、
それによって、特にディスプレイの中心軸から離れた位置から人が見る場合に拡
散性スクリーン上の画像のばらつきを効果的に減少する。すでに述べたように、
隣接する副画像生成装置は、継ぎ目のない表示画像を出力するために接触してい
る必要はない。レンズは、単体の場合よりも大きな倍率であり、表示される副画
像は重なり合うので、副画像の数を２倍にすることで生じる奥行きＤの減少は、
その奥行きの２分の１未満である。

【００２７】図６と図７は、それぞれ、複数の広範囲領域光プロジェクタ２１０、２３０、
．．．を図２の画像生成装置１１０、１２０、．．．として用いた本発明にかか
る表示システムの部分の別の実施形態の側面図と正面図である。プロジェクタ２
１０は、液晶パネルによって変調される投写レンズ２２０を介して光を投写し、
第１のミラー２１２と、中間ミラー２１４と最終ミラー２１６を含む３段階折り
重ねミラー光装置を介して光学分配器スクリーン２０２に副画像を投写する。ミ
ラー２１２、２１４、２１６は、平坦であるのが好ましいが、倍率を上げる場合
には凸形でもよい。プロジェクタ２１０によって投写される副画像の中心線は、
光線２２４によって表され、その上方と下方のエッジはそれぞれ光線２２２と２
２６によって表される。同様にして、プロジェクタ２３０は液晶パネルによって
変調される投写レンズ２４０を介して光を投写するが、第１のミラー２３２、中
間ミラー２３４と最終ミラー２３６を含む同様な折り重ねミラー光装置を介して
副画像をスクリーン２０２に投写する。ミラー２３２、２３４、２３６は、平坦
であるのが好ましいが、倍率を上げる場合には凸形でもよい。プロジェクタ２３
０によって投写される副画像の中心線は、光線２４４によって表され、その上方
と下方のエッジはそれぞれ光線２４２と２４６によって表される。プロジェクタ
２１０と２３０によって投写される隣接する副画像は、光線２２６と２４２の交
点で示されるようにそれぞれのエッジに沿って領域２４８内で重なり合い、その
後スクリーン２０２に衝突する。

【００２８】図６の表示システムのある部分の正面図である図７において、４つの光プロジ
ェクタ２１０、２３０、２８０、２９０は、矩形アレイを形成する薄黒い色の垂
直と水平の帯によって示されるように、それぞれの周辺に沿って水平および垂直
領域２４８内で重なり合い、隣接する副画像を投写するように配列される。重な
り合う領域２４８の交点は、２５２、２５６、２６０、２６４、２６８と指定さ
れる。この構成の１つの利点は、表示画像の重なり合う領域２４８内の画素を感
知するためのセンサを、（図２においてセンサ１０８について示した場合と同様
に）スクリーンの前方ではなくスクリーン２０２の後方に配置することができる
ので、これによって、センサは定位置に適切にとどまることができ、セットアッ
プ及び較正動作時のみではなく、表示システムが画像を表示するために作動して
いる最中に作動することができる。このために、ＣＣＤカメラ２５０、２５４、
２５８、２６２、２６６などの複数のセンサは、先に述べたように画像サーバ１
０６と画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４による処理のために、重なり合う領域２４
８のそれぞれの交点２５２、２５６、２６０、２６４、２６８内の画素を感知す
るように配置される。これは、結果として生じる組み合わされた画素が、表示さ
れる画像の画素になるように、互いに関連して且つ真の画素にも関連して生成さ
れる、隣接する画像生成装置２１０、２３０、２８０、２９０が形成する画素を
組み合わせることにより、重なり合う領域内に画素を形成する。Ｍ×Ｎアレイの
副画像生成装置内の重なり合う交点領域を感知するのに必要なセンサの数は、図
７に示される構成の場合、（Ｍ＋１）（Ｎ＋１）＝ＭＮ＋Ｍ＋Ｎ＋１で与えられ
る。また、輝度データのデジタル・アポディゼーションなどによって画像全体の
強度パターンを均一にするために、画像サーバ１０６と画像プロセッサＩＰ１−
ＩＰ４によってデジタル処理を施される各副画像表示装置の画像強度プロファイ
ルを感知し、マッピングするために、それぞれの光プロジェクタについて１つの
センサを用いる。なお、画素値の補正は、個々の画素の特性に基づいても、画素
の近隣の画素の特性に基づいてもよく、このような特性には、画素強度や輝度お
よび／または画素位置が含まれる。

【００２９】プロジェクタ２１０と２３０がそれぞれ、高さ１８インチ、幅２４．５インチ
で、隣接する副画像と２インチ重なり合う副画像を投写している図６と図７に示
される種類の典型的な投写型表示装置２００では、折り重ねミラー光部品を介し
た５６．５インチの光路長は、物理的な奥行きが約３６インチの場合に得られる
。好適な光プロジェクタとしては、カリフォルニア州サイオレス（Ｃｙｏｒｅｓ
ｓ）にあるＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ（三菱）から市販されるＸ−２００型があり、
好適なＣＣＤカメラとしては、ニュージャージー州バリントンにあるエドマンド
サイエンティフィック社から市販されるパナソニックＧＰ−ＵＳ５０２型がある
。

【００３０】図８から１０は、図８（ａ）に示される複数の重なり合う副画像３１０、３２
０、３３０、３４０、３５０、．．．、３６０が大きな単体の前面ガラスの真空
ハウジング３００の面板３０２上に形成される表示システムを示している。副画
像３１０から３１６の複数の副画像生成装置は、ハウジング３００内に位置し、
多数の同期走査される変調電子ビームを面板３０２上のドット又はストライプと
いったカラー（赤、緑、青）蛍光体素子上に投写する、熱電子カソード、半導体
電界エミッタやその他の電子源などの複数の陰極線ルミネセンス源を含んでいて
もよい。たとえば一点鎖線間の領域３１２、３２２、３３２、３４２によって示
される副画像３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、．．．のそれぞれの周
辺で重なり合う領域は、上記のようにデジタル処理して真の画像の画素を一緒に
形成する隣接副画像生成装置によって生成される、それぞれの画素の組み合わせ
である画素を有している。典型的な副画像３６０は、図８（ｂ）で拡大して示さ
れており、３６２、３６４、３６６などの小さな黒の方形として図示される典型
的な紫外線生成蛍光素子の相対位置が示されている。紫外線ドット３６２、３６
４、３６６、．．．は、それぞれの副画像の重ね合わせと焦点を設定、調整する
ために隣接する副画像が重なり合う領域内の画素をモニタして、各副画像生成装
置の走査を同期させるためのセンサとして用いられる。重ね合わせと走査が一旦
調整されると、紫外線ドット３６２、３６４、３６６、．．．は、各副画像の輝
度や画素強度と、したがって、完成した表示画像全体にわたって輝度と画素強度
の均一性を設定、調整する。面板３０２上の典型的な領域３７０は拡大され、そ
れぞれがコントラストを向上させるために、黒色ストライプ（すなわち「ブラッ
クマトリクス」パターン）によって隣接するストライプと分離されたカラー蛍光
ストライプ、特に赤色ストライプ３７２と、緑色ストライプ３７４と、青色スト
ライプ３７６の典型的なパターンが示されている。

【００３１】図９は、構造背面板３０４の周辺に沿ってフリット真空シール３０３で接着さ
れた面積の大きな蛍光ストライプ状ガラスＣＲＴ面板３０２を含む、図８（ａ）
の真空エンクロージャハウジング３００の断面図であり、これによって、１平方
フィート当たり１３メガ画素の解像度とわずか約１０インチの厚さを有する対角
線が４５インチのディスプレイが設けられる。小さな表示装置や低画素解像度の
表示装置を設けてもよく、またスクリーンサイズがさらに大きな場合にはガラス
スクリーンの内面に支持体が必要な場合もある。電気リード３０５が従来の方法
でフリットシール３０３を介して真空エンクロージャ３００から引き出されてい
る。ハウジング３００は、構造背面板３０４を通過する真空排出口３０６に真空
を形成することによって真空引きされる。ハウジング３００が真空引きされたら
、排出口３０６が密封され、残留するガス分子はすべて公知の方法でゲッタ３０
８によって吸収される。複数の画像生成装置が、下で説明するように、ハウジン
グ３００内の画像生成装置アセンブリ４００上に取り付けられる。

【００３２】図１０において、画像生成装置アセンブリ４００は、それぞれの半導体チップ
に形成される電界エミッタ素子４０４、４０６などの複数の電子源が搭載される
セラミック支持レール４０２を含む。それぞれの電界エミッタ素子４０４、４０
６は、それぞれに生成される電子ビーム４２４、４２６を水平方向（たとえば図
１０では左から右）に偏向させる静電水平合焦／偏向プレート４１０，４１２、
４１４により左右に迂回させられる。プレート４１６などの静電垂直合焦／偏向
プレートは、水平合焦／偏向プレート４１０、４１２、４１４に対して直交方向
に指向され、電界エミッタ素子４０４、４０６を迂回させ（たとえばプレート４
１６は図１０の紙面で下方にあり、（図示しない）別の垂直プレートはこのプレ
ートの上方にある）、それぞれの電界エミッタ素子４０４、４０６によって生成
される電子ビームを垂直に、すなわち、紙面の上下に偏向させる。各合焦／偏向
プレート４１０、４１２、４１４、４１６．．．に印加する偏向信号に加えて、
各合焦信号はそれぞれの電界エミッタ素子４０４、４０６がそれぞれに生成され
る電子ビーム４２４、４２６の焦点に調整するように印加される。収束電子ビー
ム４２４と４２６で示されるように、電子ビームはそれぞれスクリーン３０２の
内面上の各スポットに収束する。

【００３３】電子ビームはいずれも、走査電子ビームに覆われたそれぞれの領域の周辺で隣
接する走査電子ビームと重ね合わせ走査される領域を有しており、これらの電子
ビームは同期走査されるのが好ましい。なお、電界エミッタ素子４０４と、水平
および垂直合焦／偏向プレート４１０、４１２、４１６を組み合わせると、電界
エミッタ４０４によって形成される副画像を拡大するレンズとして機能し、隣接
するが接触していない電界エミッタ素子４０６によって生成される副画像と重な
り合う拡大した副画像をスクリーン３０２に生成する。同じことが、それぞれの
電界エミッタ素子と関連するそれぞれの水平および垂直偏向プレートについて言
え、またディスプレイ３００の副画像３１０、３２０、．．．についても同じこ
とが言える。

【００３４】蛍光パターン３７０はガラススクリーン３０２の内面にあり、たとえば赤色ス
トライプ３７２、緑色ストライプ３７４、青色ストライプ３７６などのカラー蛍
光ストライプが繰り返し連続して設けられ、これらのストライプはそれぞれコン
トラストを向上させるために黒色ストライプ（すなわち「ブラックマトリクス」
パターン）によって隣接するストライプと分離されている。電子ビーム４２４と
４２６が、蛍光パターン３７０のカラー蛍光ストライプ３７２、３７４、３７６
に沿って走査されると、スクリーン３０２上に表示される画像を構成する個々の
画素を示す輝度及び色差情報によって変調され、スクリーン上にこのような画像
を形成する。電子ビーム４２４、４２６は、図１０でそれぞれカーブした矢印に
よって表される各ビームの走査の初めと終わりを表す実線と一点鎖線で示される
ように、これらのビームが形成する副画像のエッジ間で同期させてラスタ走査さ
れるのが好ましい。

【００３５】ドット３６２、３６８などの紫外線発光蛍光ドットは、スクリーン３０２の電
子ビーム（と電子ビームが形成するそれぞれの副画像）が重なり合う領域内で、
電子ビーム４２４、４２６のそれぞれに照射され、また電子ビームを感知し、モ
ニタするために、蛍光パターン３７０のブラックストライプ上に配置される。３
００×１２０画素の副画像を表示するスクリーン３０２の場合、種々の電子ビー
ムの水平方向と垂直方向の着地位置データを十分に測定するために、スクリーン
３０２の領域にわたって分配される１００ＵＶ未満の蛍光ドット３６２、３６８
が必要である。ＵＶ蛍光ドット３６２、３６８は、たとえば赤色蛍光ストライプ
３７２を緑色蛍光ストライプ３７４から分離するような黒色ストライプ上にそれ
ぞれ配置されるのが好ましい。電子ビーム４２４、４２６に照射されると、ＵＶ
蛍光ドット３６２、３６８は、電子ビーム４２４、４２７に応答してＵＶ蛍光ド
ット３６２、３６８がそれぞれ放出するＵＶ光ビーム４２８、４２９などのＵＶ
光を放射し、このＵＶ光ビーム４２８、４２９はＵＶセンサチップ３８４と３８
６をそれぞれ照射する。同様に、走査の他端では、典型的に示される電子ビーム
４２４がＵＶ蛍光ドット３６２を照射し、このドットはＵＶセンサチップ３８６
に衝突するＵＶ光４２９を放射する。

【００３６】電子ビーム４２４、４２７の着地位置（重ね合わせ）、焦点、強度のばらつき
は、たとえば、電界エミッタ素子、電界エミッタ素子についての物理的配置公差
と水平および垂直偏向プレート４１０、４１２、４１４、４１６、．．．におけ
るチップ間の差から生じる。ＵＶ蛍光ドット３６８と３６２に衝突する電子ビー
ム４２４を検出することによって、ＵＶセンサチップ３８４、３８６はそれぞれ
検出回数を信号で知らせるので、画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４などの適切なプ
ロセッサは、あらゆる電子ビームの走査とタイミング同期を取ることができ、各
電子ビームの走査の幅及び長さと、その重ね合わせ、焦点、強度をさらに制御で
き、これにより、正確な重ね合わせと強度で、重なり合う領域において複数の画
像生成装置によって生成される副画像画素を組み合わせることで形成される画素
を含め、表示画像の各画素が形成される。

【００３７】ＵＶセンサチップ３８４、３８６および／または電界エミッタ素子４０４、４
０６は、上述の処理と補正ならびに、下で説明するビームの位置合わせを行い、
画像生成装置の作動中に電界エミッタ素子のそれぞれが形成する副画像の特性を
所定の標準にまで調整あるいは補正するプロセッサとメモリ素子を含むかまたは
それに関連しているのが好ましい。ＵＶセンサチップ３８４、３８６および／ま
たは電界エミッタチップ４０４、４０６は、１つ以上の半導体チップ上にプロセ
ッサと、アドレスで呼出し可能なメモリを含むように製造される。測定されるビ
ームの着地とタイミング情報からプロセッサが算出する補正値は、ルックアップ
テーブルなどのアドレスで呼出し可能なメモリに記憶され、その後、メモリから
、これらの情報が表示画像のそれぞれの副画像の生成を制御するために検索され
る。各電界エミッタ素子におけるこのようなアドレスで呼出し可能なメモリに記
憶される典型的な補正値としては、適切な（すなわち所定の標準的な）強度特性
を得るために印加される電圧、ビームを適切に水平に位置付けするために作動す
る電界エミッタアレイの列、１つの行でビームを適切に垂直に位置付けするため
のパルスを出すための列の前進、遅延、および適切に走査同期を取り、適切にビ
ームを合焦させるために垂直および水平の偏向プレートに印加される電圧などが
ある。

【００３８】それぞれの電子ビームのタイミングと着地の精度（重ね合わせ）を制御する１
つの典型的な方法は、図１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｃ）と１１（ｄ）に示
されている。カラー蛍光ストライプパターンの一部分５７０は、黒色ストライプ
５７８が間に置かれた赤色ストライプ５７２、緑色ストライプ５７４と青色スト
ライプ５７６を含む。略矩形の典型的なＵＶ蛍光ドット５６８は、１つの黒色ス
トライプ５７８上にある。たとえば、最新の高性能ＣＲＴモニタで典型的な１０
ｍｉｌ×１０ｍｉｌ（０．２５×０．２５ｍｍ）の方形画素の場合、カラー蛍光
ストライプとブラックマトリクスストライプはそれぞれ幅が１．６７ｍｉｌであ
るので、それぞれの電子ビームは約２．５±０．５ｍｉｌの幅でなければならな
い。半導体電界エミッタチップ５０４の形状の典型的な電界エミッタ素子は、た
とえば個々の電界エミッタ位置が約５ｉｍだけ中心同士が離間した２０×２０ア
レイにマトリクス状に配置されるアドレスで呼出し可能な電界放出位置のアレイ
５０６を含む。偏向システムで倍率が約２倍の場合、約１０ｉｍ間隔のアドレス
を特定された列の画像は、１．６７ｍｉｌ（４２ｉｍ）のストライプ全体に形成
される。本実施形態の場合、電界エミッタチップ５０８の列のアドレスが特定さ
れて、放出される列エミッタ位置を選択して、その行がすべて、このような放出
が生じる時間間隔のタイミングパルスによって同時に使用可能となる（すなわち
アドレスを特定される）。図１１（ａ）では、４つの隣接する列５０８での電界
エミッタ位置のアドレスが特定され、これによって、ＵＶ蛍光ドット５６８に衝
突すると、４つの線５１８にそって蛍光パターン５７０を照射する電子ビーム線
をそれぞれ放射することで、ＵＶ光を放射する。放射されるＵＶ光強度は、蛍光
体４６８を照射する電子ビームの強度、すなわち、電子ビームの強度と、蛍光ド
ット４６８を照射するまたはドットに外れて照射する程度に比例する。よって、
図１１（ａ）の例では、４つの線５１８はＵＶ蛍光ドット５６８に直角に当たる
ので、生成されるＵＶ光の強度が高くなる。

【００３９】（たとえばストライプ方向に沿った）電子ビームの着地の水平方向補正または
調整は、電子を放出させる電界エミッタチップ５０４の列を選択することによっ
て制御されている。よって、図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態に移行
する場合、４本の線５１８が、４本の線５１８´で示されるように右に向かって
水平に移動し、その移動は最初にアドレスを特定される電界エミッタ位置の４つ
の列５０８を非選択とし、その代わりに左の４つの列５１０のアドレスを特定す
るアドレスにより実行される。選択される列は、電子ビームの着地点を所望なよ
うに水平に移動させるのに適切なように、１つ以上の列で解像度を異なるように
することができる。ＵＶ蛍光ドット５６８の照射によって、照射強度に比例する
ＵＶ光を生成されるので、電子ビームのスポットのサイズと、したがって焦点が
、それぞれの画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４によって測定、調整され、スポット
のサイズは１つの画素、あるいはカラー蛍光ストライプ５７２、５７４、５７６
の幅に実質的に対応するように縮小される。

【００４０】電子ビームの着地の垂直方向の（たとえばストライプ方向に沿った）補正また
は調整は、電子エミッタチップ５０４に放出させるタイミングパルス信号のタイ
ミングを変化させて、電界エミッタチップ５０４のアドレスを特定することで制
御されている。図１１（ｃ）と１１（ｄ）において、水平線５２０は、システム
クロック信号の周期のある時間を示し、「ｎ」は、電界エミッタチップ５０４の
行が公称的に放出できる公称時間である。「ｎ＋ｘ」の表記は、タイミングが時
間「ｎ」より後の「ｘ」クロック周期でであることを示し、「ｎ−ｘ」は、「ｎ
」より前の「ｘ」クロック周期であるタイミングを示す。よって、４本の輝線５
１８が４本の線５１８´で示されるように垂直方向上方に移行する図１１（ａ）
の状態から図１１（ｃ）の状態に移行する場合、その移行は、行タイミングパル
スの開始時間を時間「ｎ＋１」からそれより前の時間「ｎ−１」に変化させるこ
とにより行われる。図１１（ｄ）の輝線５１８”は、時間「ｎ−３」で始まり、
「ｎ＋１」で終了するので、図１１（ｃ）の状態からさらに垂直方向上方に移行
する。これらの例はいずれも、行タイミングパルスが持続時間が４クロック周期
で、テスト測定は、表示されるチェックボードテストパターンで行われるのが好
ましい。７５Ｈｚの速度でリフレッシュされる３００×１２０画素の副画像の場
合、画素周期は約３ＭＨＺなので、約０．１６７画素未満の局地精度と、スクリ
ーン３０２の表示領域では約０．２５画素の精度を得るためには、１８ＭＨＺ以
上のクロック周期があれば十分である。

【００４１】また、図１０に示される隣接する電界エミッタ素子４０４と４０６からの電子
ビーム４２４、４２６は、いずれも走査時には同一のＵＶ蛍光ドットを照射する
ので、ＵＶセンサ３８６は、隣接するビームの重ね合わせと強度を測定すること
ができ、その後、ビームを画像サーバ１０６とそれぞれの画像プロセッサＩＰ１
−ＩＰ４によって調整あるいは補正することができる。さらに、それぞれのコー
ナで重なり合う領域における４つの副画像のそれぞれの交点で、そこで視認でき
る継ぎ目が残らないように、４つの電子ビームの重ね合わせと強度を測定、調整
することができる。この点において、画像サーバ１０６と、それぞれの画像プロ
セッサＩＰ１−ＩＰ４は、さらに、重なり合う領域におけるそれぞれの電子ビー
ムの強度の合計がその副画像領域での任意の点での各電子ビームの強度と同一に
なるように、それぞれの電子ビームで求められる釣り合いをとって減少した強度
を算出する。言いかえれば、ビームの強度は、表示画像内の各画素が、１つの画
像生成装置によって形成される副画像の画素として生成されようが、複数の副画
像の重なり合う領域での組み合わせ画素として生成されようが、同一の所定のま
たは公称強度を有し、それによって表示画像の領域全体にわたって均一な強度が
得られる。

【００４２】図１２の別の画像生成装置モジュール１２００において、ＡＭＬＣＤパネル画
像生成装置１２１０は、表示スクリーン１２０２上に複数の重なり合う副画像１
２１１´、．．．１２１３´を、レンズ１２１７、．．．１２１９で形成する複
数の隣接するが接触していない副画像生成装置１２１１、．．．１２１３として
、その表示装置の部分を用いている。画像生成モジュール１２００は、図３に示
され、上で説明した画像生成装置１１０、１２０に類似しており、またこれらの
装置と同様な方法で作動する。画像生成装置モジュール１２００は、それぞれの
副画像でスクリーン１２０２を照射する際、光ビーム１２１４、．．．１２１６
が通過する厚い光構造１２３０を含むという点で異なる。画像生成モジュールは
、図１３に示されるように、現場および工場やサービスセンターにおいて、継ぎ
目のない画像を表示するために、多くは別の同様なモジュール１２００と並べて
組み立てることができる真のモジュール式画像生成装置としてのいくつかの効果
、特徴がある。また、モジュール１２００の構成によって、スクリーン用支持体
を画像から逸らすことなく配置でき、表示画像の画素を後方から感知するのが容
易になる。

【００４３】このために、光構造１２３０は十分な厚さをなし、光ゲルや接着材で間にある
すべての隙間を充填した状態で、類似のモジュールと当接しながら並列に配置さ
れるとき、隣接するモジュールからの光ビームが表面１２３２によって形成され
る光インタフェースにわずかな反射、屈折、歪みで通過して、これによって当接
するモジュール１２００について重なり合う副画像構成を保持するように、スク
リーン１２０２の面に実質的に垂直な光面１２３２をそれぞれのエッジに有して
いる。

【００４４】従来、光ビーム１２１４、．．．１２１６が通過しない光構造１２３０の底面
部分は、少なくとも一部を、スクリーン１２０２面に平行な１つ以上の面に位置
する平坦な光面として形成すればよい。光面１２４０は、スクリーン上に表示さ
れる画素を、図示のようなモジュール１２００の背後に位置する、あるいは、モ
ジュール１２００内部に埋め込まれるようなセンサ１２５０などでモニタする際
の「窓」をスクリーン１２０２に与える。具体的には、（隣接する画像生成装置
モジュール１２００によって形成されようが、単一のモジュール１２００上の隣
接する副画像生成装置１２１１、１２１２、．．．１２１３に形成されようが、
それに関わらず）隣接する副画像は、画像生成モジュールの背後から感知され、
これによって、多重モジュール表示装置のセットアップ、較正およびその動作調
整を、見ている人への画像の表示を妨害または中断することなく背後から行える
。また、しかもより重要なことであるが、スクリーン１２０２上に生成される画
素を感知するための窓として用いない表面１２４０を、大型表示スクリーン、た
とえばエッジに沿って４フィートを超える表示装置で望まれているように、スク
リーン１２０２とパネル１２１０の間に位置する部材を支持するための場所を支
えるのに用いてもよい。

【００４５】種々の副画像の重なり合う領域において画素を感知し、モニタするために、既
に述べたようなＣＣＤカメラか単なるＣＣＤセンサチップであるようなセンサ１
２５０を、たとえば副画像１２１１´と１２１３´が重なり合った、選択領域を
観察するために、画像生成モジュール１２００のスクリーン１２０２の背後に配
置する。センサ１２５０は、既に述べたような方法で画像生成装置モジュール１
２００を制御する画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４に結合して、継ぎ目のない画像
をスクリーン１２０２上に生成する。センサ１２５０は、モジュール１２００に
内蔵してもよいし、別個の装置として設けてもよい。画素によって形成される重
なり合う副画像の種々の領域にある画素を感知するために、１つ以上のセンサ１
２５０を、各画像生成モジュール１２００に組み込み、１つ以上のセンサ１２５
０を、重なり合う副画像領域以外で、画素により生成される種々の副画像領域に
ある画素を感知するために各画像生成モジュール１２００に組み込むことが好ま
しい。さらに、各モジュール１２００が、セットアップと較正用パラメータを記
憶し、継ぎ目のない画像を表示する多重モジュール表示装置にモジュールを容易
に組み合わせられるように、適切な画像プロセッサＩＰ１−ＩＰ４によってその
メモリからのこのようなパラメータを容易にアクセスできるような不揮発性メモ
リなどの電子回路を含むのが好ましい。こうしたメモリに記憶されるパラメータ
としては、たとえば、画像データを画像生成装置１２００に与えるとき、このよ
うなモジュール１２００を構成する素子の物理的公差や電気的公差があっても、
その応答性を所定の標準の応答性にする補正因数がある。さらに、表面１２４０
には、表面１２４０とパネル１２１０の間に取り付けられる部材などによってス
クリーン１２０２が支持される場所が設けられる。表面１２４０は画像生成装置
１２１１、１２１２、．．．の視界外にあるので、このような支持部材を追加し
ても画質に影響を与えない。

【００４６】光構造１２３０は、裏面に、光構造１２３０に入射する際に光ビーム１２１４
、．．．１２１６が通過する弓形のインタフェース面１２３４を有しているのが
好ましい。光ビーム１２１４、．．．１２１６が表面１２３４に実質的に垂直に
通過して、僅かな反射、屈折あるいは歪みで光構造に入射するように、弓形面１
２３４は略球形に形成されるのが好ましい。弓形表面１２３４は、単体の倍率あ
るいはそれより高い倍率を与えるような形状にしてもよい。

【００４７】図４同様、図１２から明らかなように、図示されている種類の画像生成装置内
の画像は、それぞれのレンズが作動する結果、画像生成装置からの画像を表示ス
クリーンに反転させる。図１４（ａ）は、表示スクリーン１０２または１２０２
などの表示スクリーン上に形成される画像６００であり、この画像はたとえば、
図１４（ｂ）に示されるような４つの副画像６０２、６０４、６０６、６０８の
２×２アレイからなる。レンズ１１７、１１８、１１９または１２１７、１２１
８、１２１９などのレンズに反転が生じるため、それぞれの副画像はそれ自体が
、生成される場所で反転するか「裏返しになる」。それぞれの反転した副画像６
０２、６０４、６０６、６０８は、レンズによって上下左右に反転する。たとえ
ば、左上の副画像６０２の底部エッジと右側のエッジはそれぞれ、画像６００の
上部エッジの左半分と左側エッジの上半分になる。副画像６０２の上部エッジは
、画像６００の上部エッジと底部エッジの途中に位置する矩形領域とその左半分
で、副画像６０６の底部エッジと重なり合う。副画像の重なり合っていることは
、副画像６０２と６０６がいずれも文字「Ａ」の横棒と文字「Ｂ」の先端を有し
ていることからも明らかである。副画像データの反転は、画像プロセッサＩＰ１
、ＩＰ２、．．．内で、各副画像の画素データをアドレス呼出し可能なランダム
アクセスメモリ内にビットマップし、それから逆の順番でその画素データを読み
出す変換フィルタなどによって実行される。重なり合う領域についての画素デー
タは、適切な重み付けあるいは補正因数に副画像データを組み合わせるなどによ
り、こうした領域についての画素データが変換フィルタから生成されるときに、
結合される。個々の画素についてであろうと、画素の近隣の画素についてであろ
うと、それに関わらず、各画素の強度特性および／またはその位置に基づいた重
み付けなどの、比例重み付けであればよい。

【００４８】図１５は、表示スクリーン７１０上に表示される画像の形成を説明するために
、本発明にかかるモジュラー式表示システム７００を複数の分解図によって示し
ている。表示スクリーン７００は、たとえば高さ３．５フィートで幅７フィート
の表示装置すなわちスクリーン７１０を含み、エッジが接触した構成で配置され
る６つの表示モジュール７１２によって形成される。表示モジュール７１２は、
ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３、．．．ＤＭ６で表される。各表示モジュールは、たと
えば、ＩＧ１、ＩＧ２、ＩＧ３、ＩＧ４として表される４つの画像生成装置７１
４を含み、各画像生成装置は、たとえば、隣接する画像生成装置に隣接するが必
ずしも接触していないアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）を
含む。投写される画像７１５は、画像生成装置７１４のＡＭＬＣＤパネルの様々
な部分により形成される副画像が組み合わせられた状態を示し、これらの部分は
隣接するが、必ずしも接触する必要はない。投写された画像７１５の拡大部分７
１５´は、複数の重なり合う副画像７１６とその重なり合う領域７１８を示し、
副画像はいずれも、たとえば図４と８（ａ）から８（ｂ）に関して上で説明した
のと同様な方法で重なり合う。

【００４９】各表示モジュール７１２は、図１６に示すように、ディスプレイコンピュータ
７２０など関連する画像プロセッサを含む。そこでは、表示される画像、すなわ
ち、「原始画像」が、アプリケーションコンピュータ７５０などの画像サーバか
ら、データバス７５２、好ましくはデジタルデータバスを介して、６つの表示モ
ジュールＤＭ１、ＤＭ２、．．．ＤＭ６それぞれに関連する６つの画像プロセッ
サ７２０に与えられる。各ディスプレイコンピュータは、画像の部分、すなわち
副画像を受信して処理し、関連の画像生成装置７１４により表示されるようにし
、また処理した副画像データをそれぞれの画像生成装置ＩＧ１、ＩＧ２、．．．
に与える。

【００５０】図１７は、図１５と図１６の表示システム７００の表示モジュール７１２内の
画像生成装置７１４として用いることができる種類の典型的な画像生成装置８０
０を示している。隣接するが接触しない副画像が、ＡＭＬＣＤパネルなどの表示
パネル８２０上に形成され、モジュールスクリーン８３０に投写される。そのた
めに、高強度金属ハロゲンランプなどの光源８１０が、ＡＭＬＣＤパネル８２０
の背面に衝突するように光学分配器８１２、８１４によって方向付けられ、分配
され、平行にされる光を与える。パネル上に形成される（破線で示される）副画
像に応じてＡＭＬＣＤパネル８２０を通過する光は、関連の画像プロセッサ７２
０からの処理済みの副画像データに応答して、それぞれのレンズ８２２を介して
モジュールスクリーン８３０上に投写され、モジュールスクリーン８３０は隣接
する表示モジュール８００のスクリーンとともに、表示スクリーン７１０を形成
する。各レンズ７２２は、パネル８２０上に形成される隣接するが接触しない副
画像が、接触して重なり合う副画像としてスクリーン８３０上に投写されるよう
に、単体よりも倍率が大きい３つのレンズの組み合わせからなるのが好ましい。
レンズ８２２は、支持バッフル８２４によって支持され、このバッフルはある副
画像からの光が別の副画像の光に反射または散乱するのを防ぐ働きもする。支持
バッフル８２４は、「卵形クレート」構造になるよう配列されるのが好ましい。

【００５１】大型スクリーン表示システム７００は、各々が１平方フィート当たり４７万画
素の解像度を有するＭ×Ｎの表示モジュールから構成すればよい。その４つの画
像生成装置７１４のそれぞれは、約４５０平方ミクロンの表示画素を生成するよ
うに、コンピュータ表示装置で用いられる種類の対角線が１７インチのＸＧＡ
ＡＭＬＣＤパネルを用いるのが好ましく、各ＡＭＬＣＤパネルの有効解像度はＳ
ＶＧＡシステムにおいては約８００×６００画素である。各画像生成装置７１４
の投写レンズシステムは、各ＡＭＬＣＤにつき１２×１６アレイのレンズ（すな
わちレンズアセンブリ）を用いており、各レンズアセンブリは３つのプラスチッ
クレンズと１つのフレネルレンズを用いて、約２９度の視野で、歪みの少ないた
とえば１３％未満の歪みになるようにすればよい。５０ワットの金属ハロゲンバ
ックライト源は、偏光もどりがないとスクリーンで約５０ｆＬの輝度レベルを与
え、偏光もどりがある場合は約８０ｆＬの輝度レベルを与える。それぞれの表示
モジュールのスクリーンのサイズは、幅約２８インチ、高さ約２１インチ、厚さ
約１１インチである。よって、６つのモジュール７１２の２×３アレイによって
、高さ約３．５フィート×幅７フィートの表示スクリーン７１０が与えられる。
１７インチのＬＣＤパネル型番ＬＭ１８Ｘ９４は、日本のシャープ株式会社から
市販されている。

【００５２】また、各画像生成装置８００を表示モジュールとして用いてもよい。このため
に、画像生成装置モジュール８００は、モジュールスクリーン８３０を囲むエッ
ジに、実質的にスクリーン８３０と垂直な平坦な光面８４０を有している。画像
生成装置モジュール８００が別の同様なモジュールに、それぞれのスクリーン８
３０が実質的に同一面にある状態で、隣接して、当接して配置されると、光はそ
れぞれの当接する光面８４０を通過する。ニュージャージー州シーダーグローブ
のカーギル社から市販されているカーギル＃５０４０や、ニュージャージー州バ
リントンにあるエドマンドサイエンティフィック社から市販されているＭｏｒｌ
ａｎｄ＃６１光接着剤などの光フィルタ材料は、当接するモジュール８００間に
反射損と屈折歪みが少ない光インタフェースを形成するために、当接する光面８
４０間のあらゆる隙間を充填するのが好ましい。この方法では、隣接するが非接
触のＡＭＬＣＤパネル８２０などのそれぞれの隣接するが非接触の画像生成装置
の隣接するが非接触の部分に形成される副画像が重なり合う副画像としてスクリ
ーン７１０上に投写される。

【００５３】図１８は、図１５と図１６に示される表示システム７００に関連する画像サー
バ７５０と画像プロセッサ７２０の概略ブロック流れ図である。表示システム７
００用のインタフェースコンピュータすなわち画像サーバ７５０は、原始画像デ
ータとオペレータ用グラフィックコマンドを、表示システム７００内でネットワ
ーク化されたすべての画像プロセッサコンピュータ７２０（図１８では１つのみ
示す）に、デジタルデータバス７５２を介して送信する。しかし各コンピュータ
は関連する画像生成装置パネル７１４上に表示される特定の副画像に関連するサ
ブセットデータのみを処理する。プロセッサ７２０は、並列処理を含み、関連の
表示パネル７１４が生成する表示データのそれぞれの副画像あるいはデータ部分
のみについて、グラフィックコマンドを解釈して、副画像データを処理する。プ
ロセッサ７２０は、７２２ａ、７２２ｂ、．．．７２２ｎを並列に処理してグラ
フィックと副画像データを解釈し、７２４ａ、７２４ｂ、．．．７２４ｎを並列
に処理して適切な補正関数を副画像データに適用して、図１４に関連して上で説
明したような副画像の先行歪ませとフリッピングを含めた、画像生成装置間およ
び各画像生成装置内での輝度レベル、重ね合わせ、焦点の差異を補償する。この
結果得られる処理済み副画像データは、それぞれのＡＭＬＣＤ表示パネル７１４
に与えられる。

【００５４】あるいは、アプリケーションコンピュータ７５０を、イーサネットやその他の
ネットワーク７５１への直接接続部と取り換え、上記のアプリケーションコンピ
ュータ７５０が実行する機能を、図１６に仮想線で示されたデータバス７５２に
接続するネットワークデータバス７５１´が示すように、全く同一のモジュール
ＤＭ１、．．．ＤＭ６を有するモジュール式表示システム７００が望まれるよう
にそれぞれのディスプレイコンピュータ７２０に実行させるようにしてもよい。
本実施形態では、（ディスプレイコンピュータ７２０と画像生成装置ＩＧ１、．
．．ＩＧ４を含む）各表示モジュールは、それ自身が受け入れ、応答する画像デ
ータ部分を求める。イーサネットやその他のネットワーク７５１を介して受信さ
れる画像データは、データバス７５２を介して表示プロセッサ７２０に与えられ
、それぞれのプロセッサは、たとえばネットワーク７５１、７５２を介して送ら
れる画像データを含む情報パケットに含まれるヘッダデータと制御データを読み
取りそれに作用することによって、副画像のそれぞれの部分を生成するのに利用
できる画像データ部分を選択し、受け入れる。

【００５５】図１９は、図１８の流れ図に関わる各表示パネルに関連する演算ハードウエア
の概略図である。原始画像データは、デジタルグラフィックデータとして、ネッ
トワークインタフェース７２８により、好ましくはイーサネット、ＬＡＮや同様
のネットワークデータシステムであるデジタルデータバス７５２を介して受信さ
れる。副画像データは、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるエックスコンソ
ーティアムインコーポレイティッドから市販されて、ほとんどのＡＮＳＩ−Ｃお
よびＰＯＳＩＸ準拠システムと互換性があり、よって広範囲の演算およびグラフ
ィックマシンやその他のプラットフォームで作動する工業規格Ｘウィンドウシス
テムソフトウエアを用いてネットワーク７５２上で表示プロセッサ７２０に送ら
れる「グラフィックデータ」であるのが好ましい。各プロセッサ７２０は、副画
像データを解釈して、そこから個々の表示パネル７１４についての表示ビットマ
ップを構成する。Ｘウィンドウ記述などの表示画像の高レベル記述を用いること
により、画像サーバ７５０と表示プロセッサ７２０間のデータネットワークで必
要となる帯域幅を、標準イーサネットやその他のネットワークと一致するデータ
速度に保つことができ、しかも、高速更新速度と、モノクロ表示装置とカラー表
示装置のいずれの場合でも重なり合う階層副ウィンドウとテキストとグラフィッ
クが混合したオペレーションを含む、多重メガ画素表示装置上の表示画像の多重
ウィンドウを支持する。Ｘウィンドウシステムのさらに別の特徴により、オペレ
ータは、表示画像またはその中のウィンドウ画像の論理サイズについて、画像の
物理的区分や個々の画像生成装置７１４やモジュール７１２間でのプロセッサに
関係なく、表示システム７００と通信することが可能となる。

【００５６】ネットワーク７５２とネットワークインタフェース７２８を介して受信される
Ｘウィンドウシステムのグラフィックコマンドと画像データは、ＸサーバＣＰＵ
７３２内で解釈され、ここで副画像データビットマップを画像フレームバッファ
７３８に書き込む。また、ネットワーク７５２上で受信される圧縮映像は、特殊
目的ＭＰＥＧ−２デコーダで復号化され、このデコーダはまた、副画像データビ
ットマップを画像フレームバッファ７３８に書き込む。画像プロセッサＣＰＵ７
３４は、画像フレームバッファ７３８から副画像データビットマップを読出し、
ＬＣＤパネル互換性副画像ビットマップを形成し、それをパネル表示カード７４
０に記憶するので、ＬＣＤパネル８２０は表示スクリーン７１０上に重ね合わせ
副画像を正確に再生するのに必要な副画像光入力を生成する。各副画像の画素に
ついて、画像処理ＣＰＵ７３４は、画像フレームバッファ７３８から関連の画像
の画素値を取り出し、その重み付け平均値を演算する。用いられる重みは、副画
像内の画素の位置と、表示パネル７１４上の副画像の位置に応じて変わり、ＣＰ
Ｕ７３４のメモリ内のルックアップテーブルに予め記憶されている表示モジュー
ル係数から生成される。副画像間と表示パネル間のばらつきを補正するための係
数は、各表示モジュールおよび／または画像生成装置の製造と較正時、あるいは
、その後の現場での再較正や調整時に、所定の標準画像特性が得られるように設
定される。画像プロセッサ７２０内では、副画像データ、ビットマップ、制御信
号などがデジタルデータバス７３０を介して送受信される。

【００５７】プロセッサ７２０で求められる画像処理の複雑さは、次のようにして推定する
ことができる。各カラー、各画像生成装置におけるビットマップ内の各画素につ
いて、画像ビットマップ内の画素の「近隣の」２×２画素からの入力が必要だと
仮定する。表示パネル内の特定の画素の位置に基づき、プロセッサは、副画像の
画素ブロックの１つのコーナのアドレスを検索し、近隣の画素の値とともにその
値を取り出さねばならない。また、重みはメモリに記憶される予め演算されたル
ックアップテーブルから取り出し、画像の画素値の重み付けした合計を画素の近
隣について演算しなければならない。約３０クロック周期が各画素の各カラーの
値を求めると推定され、あるいはある画素の各ＲＧＢ値では約１００サイクルが
必要である。各ＡＭＬＣＤ表示パネルが、８００×６００画素のうち約９０％を
利用すると仮定すれば、それぞれの表示パネルを更新するために約４３００万ク
ロック周期が必要である。よって、３００ＭＨＺのＰｅｎｔｉｕｍ^Rプロセッサが、完全な画像を得るための更新速度７Ｈｚをサポートすると思われる。この速
度は、高解像度マップおよび地形データ、テキストウィンドウやビデオ会議には
十分な速度であるが、ビデオ画像を、たとえば３０ＨＺの更新速度で表示する場
合には遅すぎる。よって、ビデオの場合、６５０ＭＨＺのＰｅｎｔｉｕｍ^Rプロセッサとさらに高効率の１ＲＧＢ画素セット当たり５０クロック周期のアルゴリ
ズムが必要であるか、あるいは、並列に作動する４つの３００から４００ＭＨＺ
のＰｅｎｔｉｕｍ^Rプロセッサが必要である。ネットワーク７５２のデータ速度
は減速することが可能で、また、より多くのプロセッサを用いて、各プロセッサ
がプロセッサより少ない数の副画像と関連させられるようにプロセッサを区分け
することによって画像プロセッサに求められる処理能力を減らすことができる。
画像歪みの補正と副画像セルの重なり合う領域で画素値を求めるための演算要件
は、ワシントン州レドモンドにあるアッピアグラフィックスから市販されている
ＪｅｒｏｎｉｍｏＪ３型などのマルチメディアグラフィックカードやチップセッ
トが満たしている。同様に、６８６ＭＢＤＫシリーズのデュアルＰｅｎｔｉｕｍ ^R IIプロセッサカスタムＡＴＸコンピュータのマザーボードでの４００ＭＨＺマイクロプロセッサは、カリフォルニア州サンディエゴにあるインダストリアルコ
ンピュータソース社から市販されている。

【００５８】図２０は、図１５と図１６に示される表示システム７００の実施形態のセット
アップと較正に関する概略ブロック流れ図である。オペレータ、あるいは自動制
御が、位置合わせを実行するためにセットアップの制御を９１０に指示し、必要
であれば、得ようとする所定の規格性能特性を特定することによって位置合わせ
動作を開始する。セットアップの制御９１０により、スクリーン９２０上に表示
される、テストパターンやテストパターンシーケンスを表すデジタル画像データ
であるテスト画像９１２を生成することができる。生成器９１２によるテスト画
像の生成は、（１）テスト画像データを、上記のテスト画像を生成する画像プロ
セッサ９１４に与え、（２）初期のまたは推定の補正因数値をパラメータアジャ
スタ９３４に供給することによって行われる。テスト画像は、ＣＣＤカメラやそ
の他のセンサの場合のように９３０で感知され、生成されるテスト画像９１２を
参照して９３２で解析し、エラーを求める。エラーを用いて、画像プロセッサ９
１４に与えられるパラメータ９３４を調整し、これにより表示される９２０テス
ト画像を調整する。各画素について補正あるいは適切な重み付け因数が求められ
て、画像プロセッサ９１４と制御セットアップ９１０に転送されるまで、そのプ
ロセスは反復される。位置合わせ処理時に、画像プロセッサ９１４は、オペレー
タが表示される原始画像の観察を望む場合でなければ、主観評価に有効なように
、表示画像９２０を生成するために原始画像データが用いられないようにする。

【００５９】本発明は前述の典型的な実施形態について説明してきたが、以下の特許請求の
範囲で定義する本発明の範囲と趣旨を逸脱しない変更は、当業者には明らかであ
ろう。たとえば、表示モジュールや画像生成装置の数が本明細書で述べた典型的
な実施形態で示されているものより多い、または少ない表示システムは、本発明
の原理にしたがって構成可能である。

【００６０】また、図８（ａ）の表示モジュール３００は、複数の副画像３１０、３２０、
．．．が生成される単体のガラスエンクロージャとして説明したが、陰極線ルミ
ネセンス画像生成装置を、それぞれの副画像を生成し、その他のモジュールと当
接させて積層され、実質的により大型の表示システムにおいて重なり合う副画像
で画像を形成するガラスで囲まれた別個のモジュール３１０、３２０、．．．と
してパッケージングしてもさしつかえない。

【００６１】さらに、面が平らなガラススクリーン３０２が図９に示されているが、スクリ
ーンへの過度な内側偏向と破損に対する耐性を備えるのに必要なガラスの厚さに
よって、たとえば居住地の壁に掛けることができる平面表示装置などの特定の用
途では重量が大きくなりすぎることもある。このような用途では、平面スクリー
ンのスクリーン対角線は、４５インチではなく３２から３５インチに制限するほ
うがよいが、対角線が３５から４５インチ以上の表示装置では、内部エミッタ素
子アレイと、水平および垂直偏向／合焦プレートと構造バックプレートをそれに
対応して調整した曲線状のガラススクリーンを用いてもよい。たとえば、曲線状
の偏向／合焦プレートと電界エミッタ素子の曲線状アレイを含む曲線状の取り付
けアセンブリを用いることができる。円筒状に曲がったスクリーンは、たとえば
図１５から１７に示される種類の表示システムで望まれるものであるが、レンズ
８２２のマトリクスは、ＡＭＬＣＤパネル８２０の副画像生成部分と円筒形スク
リーン８３０面間の距離差を補償するために異なる焦点距離を持つ。

【００６２】さらに、熱電子源を電界エミッタアレイ４０４、４０６の代わりに用いて、図
９と図１０の画像生成装置３００において電子ビーム４２４と４２６を生成して
もよい。このような場合、電子ビーム４２４と４２６の水平着地位置（重ね合わ
せ）を、低オフセット電圧をそれぞれ水平偏向プレート４１０、４１２、４１４
または追加した二次制御格子電極に印加することにより、制御、調整することが
できる。また、発光ダイオードや発光ダイオードアレイ電界放出表示装置やその
アレイ、ブラウン管、およびエレクトロルミネセント表示装置などその他の画像
生成装置を本明細書で説明した本発明にかかる実施形態で用いてもよい。

【００６３】あるいは、図１２と図１３の光構造１２３０の裏面を平らにして、光構造１２
３０の支持体の配置、スクリーン１２０２上の画素の感知、あるいはその両方の
ために平坦な表面１２４０はそのまま設けるが、アーチ形面１２３４を設けない
ないようにしてもよい。なお、図１２と１３のレンズ１２１７、．．．１２１９
は、図３と４のレンズ１１７、．．．１１９と図１７のレンズ８２２同様、単一
レンズでも複数のレンズやその他の光素子のアセンブリでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のモジュラー式表示装置の図である。

【図２】本発明にかかる表示システムの典型例としての実施形態の概略ブロック図であ
る。

【図３】図２の実施形態で使用可能な典型的な画像生成装置の一部分を示す図である。

【図４】図２の実施形態で使用可能な典型的な物理的実施形態の展開図である。

【図５】副画像のサイズ、数と、表示システムの寸法との関係を示す線図である。

【図６】図２の実施形態で使用可能な画像生成装置の一部分の別の物理的実施形態の側
面図である。

【図７】図２の実施形態で使用可能な画像生成装置の一部分の別の物理的実施形態の正
面図である。

【図８】ａは、図２の実施形態で使用可能な画像生成装置の別の物理的実施形態の正面
図である。ｂは、図２の実施形態で使用可能な画像生成装置の別の物理的実施形態の正面
図である。

【図９】図８（ａ）の画像生成装置の断面図である。

【図１０】図８（ｂ）の画像生成装置の一部分の断面図である。

【図１１】ａは、図１０の画像生成装置で有用な種類の画像生成装置の構成要素に関する
詳細図である。ｂは、図１０の画像生成装置で有用な種類の画像生成装置の構成要素に関する
詳細図である。ｃは、図１０の画像生成装置で有用な種類の画像生成装置の構成要素に関する
詳細図である。ｄは、図１０の画像生成装置で有用な種類の画像生成装置の構成要素に関する
詳細図である。

【図１２】図３に示される種類の画像生成装置の別の実施形態を示す断面図である。

【図１３】図３に示される種類の画像生成装置の別の実施形態を示す断面図である。

【図１４】ａは、図４及び１２の画像生成装置に関する画像を表す図である。ｂは、図４及び１２の画像生成装置に関する副画像を表す図である。

【図１５】本発明にかかるモジュール式表示システムの実施形態を示す線図である。

【図１６】本発明にかかるモジュール式表示システムの実施形態を示す線図である。

【図１７】図１５及び１６の実施形態に関連する高輝度画像生成装置の断面図である。

【図１８】図１５及び１６の実施形態に関係する概略ブロック流れ図である。

【図１９】図１８の流れ図に関係する概略ブロック図である。

【図２０】図１５及び１６の実施形態に関する概略ブロック流れ図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者カーリン，ドナルド，バリーアメリカ合衆国，ニュージャージー州，ぺニングトン，ローズデイルウェイ１ (72)発明者バースティン，ハーシェル，クレメントアメリカ合衆国，ニュージャージー州，プリンストン，コモンウェルスコート 121 アパートメント５ (72)発明者ベチス，デニス，ジョンアメリカ合衆国，ペンシルベニア州，ヤードレイ，アンドレアプレイス 525 (72)発明者シング，バワアメリカ合衆国，ニュージャージー州，ヴールヒーズ，ホワイトドライヴ 12 (72)発明者マクギン，ジョセフ，トーマスアメリカ合衆国，ニュージャージー州，フレミングトン，フェザーベッドレーン 46 Ｆターム(参考） 2H088 EA03 HA18 HA21 HA24 HA28 MA01 MA20 5C058 AA03 AA08 AB08 CA18 EA03 EA26 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 GG07 GG08 JJ02 JJ06 KK02 KK43 5C082 BA12 BB02 BB03 BB13 BB22 BB42 BC02 BC03 BC06 BC07 BD02 DA42 DA53 DA63 DA86 EA14 MM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン（１０２、２０２、３０２、７１０、７１２、８
３０、９２０、１２０２）と；前記スクリーン（１０２、２０２、３０２、７１０、７１２、８３０、９２０
、１２０２）上に画像の隣接した部分を生成する少なくとも２つの画像生成装置
（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０、２３０、２８０、２９０、３１０
、３３０、３４０、７１２、７１４）であって、前記画像の隣接した部分が重な
り合う（２４８、３１２、３２２、７１８）、少なくとも２つの画像生成装置と
；前記２つの画像生成装置（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０、２３０
、２８０、２９０、３１０、３３０、３４０、７１２、７１４）によって生成さ
れるそれぞれの画素を組み合わせ、特定の画素を形成するように調整された、少
なくとも重なり合う部分（２４８、３１２、３２２、７１８）内の特定の画素を
表す画素データを含めた画像データを前記画像生成装置（１１０、１２０、１３
０、１４０、２１０、２３０、２８０、２９０、３１０、３３０、３４０、７１
２、７１４）に与える画像プロセッサ（ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、７２
０）とを具備する、表示システム（１００、２００、３００、７００）。
【請求項２】前記画像生成装置（１１０、１２０、１３０、１４０、２１
０、２３０、２８０、２９０、３１０、３３０、３４０、７１２、７１４）は、
光プロジェクタ（２１０、２３０、２８０、２９０）と、光源（５４、８１０）
を有する液晶表示装置（１１０、１２０、１３０、１４０、８２０、１２１０）
と、複数の電界放出素子（４００、４０４、４０６）と、複数の熱電子源（４０
４、４０６）とからなるグループから選択されることを特徴とする、請求項１に
記載の表示システム（１００、２００、３００、７００）。
【請求項３】前記画像プロセッサ（ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、７
２０）は、各画像生成装置（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０、２３０
、２８０、２９０、３１０、３３０、３４０、７１２、７１４）によって生成さ
れるそれぞれの画素に、少なくとも特定画素の所定の特性を割り当てることによ
って、画素データを調整することを特徴とする、請求項１に記載の表示システム
（１００、２００、３００、７００）。
【請求項４】前記画像プロセッサ（ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、７
２０）は、前記２つの画像生成装置（１１０、１２０、１３０、１４０、２１０
、２３０、２８０、２９０、３１０、３３０、３４０、７１２、７１４）によっ
て生成され画像の重なり合う部分（２４８、３１２、３２２、７１８）内にはな
い特定の画素の画素データを調整することを特徴とする、請求項１に記載の表示
システム（１００、２００、３００、７００）。
【請求項５】少なくとも画像の重なり合う部分（２４８、３１２、３２２
、７１８）内の画素を感知するために配置されるセンサ（１０８、２５０、２５
４、２６２、２６６、２７０、２７２、３６２、３６４、３６６、３６８、３８
４、３８６、１２５０、９３０）をさらに具備し、前記画像プロセッサ（ＩＰ１
、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、７２０）は、少なくとも画像の重なり合う部分（２
４８、３１２、３２２、７１８）内の特定の画素を表す画素データを調整するた
めに前記センサ（１０８、２５０、２５４、２６２、２６６、２７０、２７２、
３６２、３６４、３６６、３６８、３８４、３８６、１２５０、９３０）に応答
することを特徴とする、請求項１に記載の表示システム（１００、２００、３０
０、７００）。
【請求項６】前記画像プロセッサ（ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、７
２０）は、少なくとも特定の画素の近隣にある特定画素の所定の特性に重み付け
することによって、画像データを重み付けすることを特徴とする、請求項１に記
載の表示システム（１００、２００、３００、７００）。
【請求項７】特定の画素の前記所定の特性は、画素の輝度と画素の位置の
うち少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項３または６に記載の表示シ
ステム（１００、２００、３００、７００）。
【請求項８】実質的に継ぎ目のない画素状画像(pixelated image)の形成方法であって、共通のエッジで重なり合う領域を有する２つの接触する画素状副画像を形成す
るステップと；少なくとも前記重なり合う領域内の特定の画素値を求めるステップと；少なくとも前記重なり合う領域内の特定の画素の求められた値を所定値に変
更するための補正関数を求めるステップと；前記補正関数を、少なくとも前記重なり合う領域内の前記特定の画素のそれ
ぞれについて前記画素状副画像のそれぞれの画素値に適用するステップとを備え
る方法。
【請求項９】少なくとも前記重なり合う領域内の特定の画素値を求めるス
テップは、画像の組み合わせ値を求めるステップを含み、補正関数を求めるステ
ップは、特定の画素の求められた組み合わせ値を該所定の値に変更するステップ
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】前記補正関数を求めるステップは、前記求められた組み合わ
せ値に寄与する画素の数に応じて重み付けするステップを含むことを特徴とする
、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】特定の画素の輝度と位置のうち少なくとも１つを感知する
ステップをさらに備え、特定の画素値は、感知される輝度と位置の少なくとも１
つから求められることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】前記補正関数を前記重なり合う領域内のその他の画素につ
いて前記画素状副画像のそれぞれの画素値に適用するステップをさらに備えるこ
とを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】前記重なり合う領域以外の前記２つの接触する副画像のそ
れぞれの領域内の特定の画素値を求めるステップと；前記２つの接触する副画像のそれぞれの領域内の特定の画素の求められた値を
第２の所定値に変更する第２の補正関数を求めるステップと；前記第２の補正関数を、前記重なり合う領域以外の前記２つの接触する副画像
の前記それぞれの領域内の前記特定の画素のそれぞれについて、前記画素状副画
像のそれぞれの画素値に適用することを特徴とする、請求項８に記載の方法。