JP2004126465A

JP2004126465A - Multi-display device

Info

Publication number: JP2004126465A
Application number: JP2002293983A
Authority: JP
Inventors: Hideo Aoki; 青木　秀夫; Kuniyo Ieda; 家田　邦代
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To display videos of a plurality of different systems on two or above screens by using one liquid crystal light bulb. <P>SOLUTION: A video synthesis device 30 synthesizes video signals A and B and outputs a synthetic video signal obtained by time-dividing the video signals of the respective systems at every frame in accordance with a synchronizing signal. A video signal/optical video conversion device 34 converts the synthetic video signal into an optical video. A half mirror 3 branches the optical video into different directions and time-divisionally projects the optical videos branched by shutters 4 and 14 on the screens 7 and 17 arranged in the directions different for the respective optical videos of the respective systems in accordance with the synchronizing signal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、映像をスクリーンに表示させる方法として、液晶で構成されたライトバルブ（液晶ライトバルブ）に表示された映像をスクリーンに投影するようなプロジェクタ装置が普及している。特に最近では、２枚以上のスクリーンに映像を投影できるマルチディスプレイ装置が提案されている。この提案では、投影レンズから出射される映像光をハーフミラーによって分岐し、ハーフミラーで反射された映像光を１つのスクリーンに導き、ハーフミラーを透過して全反射ミラーで反射された映像光を他の１つのスクリーンに導くようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８１５５８号公報（段落番号「０００８」、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のプロジェクタ装置は、以上のように構成されているので、２枚以上のスクリーンのそれぞれに異なる複数の系統の映像を表示することができなかった。各スクリーンに異なる映像を表示するためには、各系統の映像ごとに液晶ライトバルブが必要であった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、１つの液晶ライトバルブを用いて、２枚以上のスクリーンのそれぞれに異なる複数の系統の映像を表示できるようなマルチディスプレイ装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るマルチディスプレイ装置は、複数の異なる系統の映像信号を合成して所定の同期信号に応じて各系統の映像信号を一定時間ごとに時分割した合成映像信号を出力する映像合成手段と、映像合成手段から出力される合成映像信号を光学映像に変換する映像変換手段と、映像変換手段によって変換された光学映像を異なる方向に分岐させ各方向に配置されたスクリーンに対して同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに時分割で投影する映像投影手段とを備えた構成にしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態の構成について、図を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図であり、図２はこの装置の信号処理の構成を示すブロック図である。まず、図１及び図２の構成及び機能について説明する。
図１において、映像信号源２０及び２１は、異なる系統の映像信号Ａ及びＢを映像合成装置（映像合成手段）３０に入力する。映像合成装置３０は、図２に示すように、操作部であるビデオコントローラ３６からの指令により同期信号発生部３５からの同期信号に基づいて、ビデオキャプチャー３１によって映像信号Ａ及びＢを１フレームごとに取得する。そして、ビデオメモリコントロール３２によって、映像信号Ａ及びＢを１フレームごとに交互に合成してビデオメモリ３３に記憶する。次に、記憶した合成映像信号を１フレームごとに液晶ライトバルブである映像信号／光学映像信号変換装置（映像変換手段）３４に出力する。映像信号／光学映像信号変換装置３４は、合成映像信号を光学映像に変換して投影器１に出力する。
【０００８】
図１に示すように、投影器１は、その光学映像を収束レンズ２によって収束させてハーフミラー（光路変更手段）３に投影する。ハーフミラー３において、収束された光学映像の約半分は反射され、残りの約半分は透過される。反射された光学映像はシャッター（光遮断制御手段）４に入力される。シャッター４は、同期信号発生部３５からの同期信号ＳＡによって、入力される光学映像を透過又は遮断する。シャッター４を透過した光学映像は、凸レンズ５及び凹レンズ６を介してスクリーン７に投影される。同様に、シャッター（光遮断制御手段）１４は、同期信号発生部３５からの同期信号ＳＢによって入力される光学映像を透過又は遮断する。シャッター１４を透過した光学映像は、凸レンズ１５及び凹レンズ１６を介してスクリーン１７に投影される。すなわち、投影器１、収束レンズ２、ハーフミラー３、シャッター４及び１４、凸レンズ５及び１５、凹レンズ６及び１６により映像投影手段を構成し、映像変換手段である映像信号／光学映像信号変換装置３４によって変換された光学映像を、この映像手段によって異なる方向に分岐させ各方向に配置されたスクリーンに対して同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに時分割で投影する。
【０００９】
次に、動作について説明する。
映像合成装置３０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、１／３０秒を１フレームとして入力される映像信号Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３…）及びＢ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…）を、図３（ｃ）に示すように、１／６０秒を１フレームとする合成映像信号として投影器１に出力する。したがって、投影器１から収束レンズ２及びハーフミラー３を介した光学映像も、図３（ｃ）に示すように、光学映像Ａ及びＢが１フレームごとに時系列的に交互に並んだ構成になっている。
【００１０】
同期信号発生部３５からシャッター４に与えられる同期信号ＳＡは、図３（ｄ）に示すように、１／３０秒の周期のパルス信号であり、この同期信号ＳＡがハイレベルの期間にシャッター４が透過状態に制御される。したがって、シャッター４を透過してスクリーン７に投影される光学映像は、図３（ｅ）に示すように、映像信号Ａの各フレーム（Ａ１，Ａ２，Ａ３…）に対応する光学映像のみとなる。
【００１１】
同様に、同期信号発生部３５からシャッター１４に与えられる同期信号ＳＢは、図３（ｆ）に示すように、１／３０秒の周期のパルス信号であり、この同期信号ＳＢがハイレベルの期間にシャッター１４が透過状態に制御される。したがって、シャッター１４を透過してスクリーン１７に投影される光学映像は、図３（ｇ）に示すように、映像信号Ｂの各フレーム（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…）に対応する光学映像のみとなる。
【００１２】
以上のように、この実施の形態１によれば、２つの異なる系統の映像信号Ａ及びＢを合成して、同期信号に応じて各系統の映像信号を１フレームごとに時分割した合成映像信号を出力し、その合成映像信号を光学映像に変換する。次に、ハーフミラー３によって光学映像を異なる方向に分岐させ、シャッター４及び１４によって、分岐された光学映像を同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに異なる方向に配置されたスクリーン７及び１７に時分割で投影するので、１つの液晶ライトバルブを用いて、２枚のスクリーンのそれぞれに異なる２つの系統の映像を表示できるという効果が得られる。
【００１３】
この場合において、ハーフミラー３によって光学映像の光路を反射又は透過によって異なる方向に分岐し、シャッター４及び１４によって同期信号に応じて各方向ごとに指定された光学映像を透過し他の系統の光学映像を遮断するので、極めて簡単な光学部品によって２枚のスクリーン７及び１７のそれぞれに異なる２つの系統の映像を表示できるという効果が得られる。
【００１４】
実施の形態２．
図４は実施の形態２におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図である。まず、図４の構成及び機能について説明する。
図４において、映像信号源２０，２１、映像合成装置３０、映像信号／光学映像変換装置３４、同期信号発生部３５、投影器１、収束レンズ２、ハーフミラー３、シャッター４、凸レンズ５、凹レンズ６、及びスクリーン７の構成要素は図１のものと同じであり、同一の符号で表すとともに説明は省略する。また、このマルチディスプレイ装置の信号処理の構成を示すブロック図についても、合成される映像信号が３系統である点を除けば、図２に示した実施の形態１におけるブロック図と基本的に同じであるので、図面及び説明は省略する。図４において、ハーフミラー３を透過した光学映像は、さらに収束レンズ８及び９によって収束されてハーフミラー（光路変更手段）１３に入射する。
【００１５】
ハーフミラー１３において、入射した光学映像の約半分は反射され、残りの約半分は透過される。反射された光学映像はシャッター１４に入射される。シャッター１４は、同期信号発生部３５からの同期信号ＳＢによって光学映像を透過又は遮断する。シャッター１４を透過した光学映像は、凸レンズ１５及び凹レンズ１６を介してスクリーン１７に投影される。
【００１６】
一方、ハーフミラー１３で透過された光学映像は、収束レンズ１８及び１９によって収束されて全反射ミラー４３に入射する。全反射ミラー４３で反射された光学映像はシャッター（光遮断制御手段）４４に入射される。シャッター４４は、同期信号発生部３５からの同期信号ＳＣによって光学映像を透過又は遮断する。シャッター４４を透過した光学映像は、凸レンズ４５及び凹レンズ４６を介してスクリーン４７に投影される。
【００１７】
すなわち、投影器１、収束レンズ２，８，９，１８及び１９、ハーフミラー３及び１３、全反射ミラー４３、シャッター４，１４及び４４、凸レンズ５，１５及び４５、凹レンズ６，１６及び４６により映像投影手段を構成し、映像変換手段である映像信号／光学映像信号変換装置３４によって変換された光学映像を、この映像投影手段によって異なる方向に分岐させ各方向に配置されたスクリーンに対して同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに時分割で投影する。
【００１８】
次に、動作について説明する。
映像合成装置３０は、図５（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、１／３０秒を１フレームとして入力される映像信号Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３…），Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…）及びＣ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）を、図５（ｄ）に示すように、１／９０秒を１フレームとする合成映像信号として投影器１に出力する。したがって、投影器１から収束レンズ２及びハーフミラー３を介した光学映像も、図５（ｄ）に示すように、光学映像Ａ，Ｂ及びＣが１フレームごとに時系列的に交互に並んだ構成になっている。
【００１９】
同期信号発生部３５からシャッター４に与えられる同期信号ＳＡは、図５（ｅ）に示すように、１／３０秒の周期のパルス信号であり、この同期信号ＳＡがハイレベルの期間にシャッター４が透過状態に制御される。したがって、シャッター４を透過してスクリーン７に投影される光学映像は、図５（ｆ）に示すように、映像信号Ａの各フレーム（Ａ１，Ａ２，Ａ３…）に対応する光学映像のみとなる。
【００２０】
同様に、同期信号発生部３５からシャッター１４に与えられる同期信号ＳＢも、図５（ｇ）に示すように、１／３０秒の周期のパルス信号であり、この同期信号ＳＢがハイレベルの期間にシャッター１４が透過状態に制御される。したがって、シャッター１４を透過してスクリーン１７に投影される光学映像は、図５（ｈ）に示すように、映像信号Ｂの各フレーム（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…）に対応する光学映像のみとなる。
【００２１】
同様に、同期信号発生部３５からシャッター４４に与えられる同期信号ＳＣも、図５（ｉ）に示すように、１／３０秒の周期のパルス信号であり、この同期信号ＳＣがハイレベルの期間にシャッター４４が透過状態に制御される。したがって、シャッター４４を透過してスクリーン４７に投影される光学映像は、図５（ｊ）に示すように、映像信号Ｃの各フレーム（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…）に対応する光学映像のみとなる。
【００２２】
以上のように、この実施の形態２によれば、光学映像の光路を２つの方向に分岐する２つのハーフミラー３及び１３と、光学映像の光路を変更する全反射ミラー４３、及び、同期信号によって入射する光学映像を透過又は遮断するシャッター４，１４，４４によって、分岐された光学映像を同期信号に応じて各系統ごとに異なる方向に配置されたスクリーン７、１７及び４７に投影するので、１つの液晶ライトバルブを用いて、３枚のスクリーンのそれぞれに異なる３つの系統の映像を表示できるという効果が得られる。
【００２３】
この場合において、全反射ミラー４３は、映像信号／光学映像変換装置３４から最も遠い光路位置に配置されるので、光路において光学映像の光量が減衰した場合でも、全反射ミラー４３によってほぼ１００％の光学映像がスクリーン４７に投影されて、他のスクリーンとの光量差が目立たないという効果が得られる。
【００２４】
実施の形態３．
図６は実施の形態３におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図であり、図７はこの装置の信号処理の構成を示すブロック図である。まず、図６の構成及び機能について説明する。図６において、回転ミラー５０はミラー駆動部５１からのデジタル駆動信号に応じて所定角度だけ回動するミラーである。他の構成要素については、図１に示した実施の形態１のものと同じであり、同一の符号で表すとともに説明は省略する。また、図７のブロック図においても、回転ミラー５０及びミラー駆動部５１以外の部分は、図２に示した実施の形態１のものと同じであり、同一の符号で表すとともに説明は省略する。
【００２５】
回転ミラー５０は、例えば、米国テキサス・インスツルメント社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）で構成されている。ＤＭＤは、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）と呼ばれる超微小電気機械的システムであり、ＣＭＯＳ　ＳＲＡＭ半導体メモリ上に、デジタル駆動信号で機械的に回動する数１０万個から数１００万個の微小なミラーを設けた半導体チップの光学部品である。
【００２６】
図８は、デジタル・マイクロミラー・デバイスの機能を示す原理図である。ＳＲＡＭ半導体メモリ５０１にオンのデジタル駆動信号が入力されると、図８（Ａ）に示すように、静電界作用によってミラー５０２が回動し、入射光Ｌｉを所定の角度θＡで反射する。一方、ＳＲＡＭ半導体メモリ５０１にオフのデジタル駆動信号が入力されると、図８（Ｂ）に示すように、静電界作用が解除されてミラー５０２が元の位置に回動し、入射光Ｌｉを所定の角度θＢで反射する。
【００２７】
すなわち、投影器１、収束レンズ２、回転ミラー５０、凸レンズ５及び１５、凹レンズ６及び１６により映像投影手段を構成し、映像変換手段である映像信号／光学映像信号変換装置３４によって変換された光学映像を、この映像投影手段によって異なる方向に分岐させ各方向に配置されたスクリーンに対して同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに時分割で投影する。
【００２８】
次に、動作について説明する。
映像合成装置３０は、１／３０秒を１フレームとして入力される映像信号Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３…）及びＢ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…）を、１／６０秒を１フレームとする合成映像信号として投影器１に出力する。したがって、投影器１から収束レンズ２を介して回転ミラー５０に入射した光学映像も、図９（ａ）に示すように、光学映像Ａ及びＢが１フレームごとに時系列的に交互に並んだ構成になっている。
【００２９】
ミラー駆動部５１は、同期信号発生部３５からの同期信号に応じて、図９（ｂ）に示すような、光学映像の１フレームごとにオン／オフを繰り返すデジタル駆動信号を回転ミラー５０に与える。この結果、デジタル・マイクロミラー・デバイスで構成された回転ミラー５０は、図８（Ａ），（Ｂ）の状態を光学映像の１フレームごとに繰り返す。この場合において、図８（Ａ）における反射光ＬｒＡはスクリーン７に向かい、図８（Ｂ）における反射光ＬｒＢはスクリーン１７に向かうように調整されている。したがって、図６に示した２つのスクリーン７及び１７には、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、それぞれ１系統のみの光学映像Ａ及びＢが投影される。
【００３０】
以上のように、この実施の形態３によれば、２つの異なる系統の映像信号Ａ及びＢを合成して、同期信号に応じて各系統の映像信号を１フレームごとに時分割した合成映像信号を出力し、その合成映像信号を光学映像に変換する。回転ミラー５０は、同期信号に応じて一定時間ごとに回動して各系統ごとの光学映像の光路を異なる方向に偏光し、各系統の光学映像ごとに異なる方向に配置されたスクリーン７及び１７に時分割で投影するので、実施の形態１の場合と同様に、１つの液晶ライトバルブを用いて、２枚のスクリーンのそれぞれに異なる２つの系統の映像を表示できるという効果が得られる。
【００３１】
なお、上記各実施の形態においては、２系統又は３系統の異なる光学映像を対応する２つ又は３つのスクリーンに分岐して投影する構成になっているが、４系統以上の異なる光学映像を分岐して対応する４つ以上のスクリーンに投影する構成にしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、マルチディスプレイ装置を、複数の異なる系統の映像信号を合成して所定の同期信号に応じて各系統の映像信号を一定時間ごとに時分割した合成映像信号を出力する映像合成手段と、映像合成手段から出力される合成映像信号を光学映像に変換する映像変換手段と、映像変換手段によって変換された光学映像を異なる方向に分岐させ各方向に配置されたスクリーンに対して同期信号に応じて各系統の光学映像ごとに時分割で投影する映像投影手段とを備えた構成にしたので、１つの液晶ライトバルブを用いて、複数のスクリーンのそれぞれに異なる複数の系統の映像を表示できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図である。
【図２】実施の形態１におけるマルチディスプレイ装置の信号処理の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるマルチディスプレイ装置の動作を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図である。
【図５】実施の形態２におけるマルチディスプレイ装置の動作を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３におけるマルチディスプレイ装置の構造を示す図である。
【図７】実施の形態３におけるマルチディスプレイ装置の信号処理の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３におけるマルチディスプレイ装置の回転ミラーの一例としてのデジタル・マイクロミラー・デバイスの機能を示す原理図である。
【図９】実施の形態３におけるマルチディスプレイ装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
１　投影器、２，８，９，１８，１９　収束レンズ、３，１３　ハーフミラー（光路変更手段）、４，１４，４４　シャッター（光遮断制御手段）、５，１５，４５　凸レンズ、６，１６，４６　凹レンズ、７，１７，４７　スクリーン、２０，２１，２２　映像信号源、３０　映像合成装置（映像合成手段）、３１　ビデオキャプチャー、３２　ビデオメモリコントロール、３３　ビデオメモリ、３４　映像信号／光学映像変換装置（映像変換手段）、３５　同期信号発生部、３６　ビデオコントローラ、５０　回転ミラー、５１　ミラー駆動部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-display device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of displaying an image on a screen, a projector device that projects an image displayed on a light valve (liquid crystal light valve) formed of liquid crystal on a screen has been widely used. Particularly recently, a multi-display device capable of projecting an image on two or more screens has been proposed. In this proposal, the image light emitted from the projection lens is split by a half mirror, the image light reflected by the half mirror is guided to one screen, and the image light transmitted through the half mirror and reflected by the total reflection mirror is reflected by the half mirror. The screen is guided to another screen (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-181558 (paragraph number "0008", FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the above-mentioned conventional projector device is configured as described above, it is not possible to display a plurality of different images on each of two or more screens. In order to display different images on each screen, a liquid crystal light valve was required for each system image.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a multi-display device capable of displaying a plurality of different images on two or more screens using one liquid crystal light valve. The purpose is to get.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The multi-display apparatus according to the present invention includes a video synthesizing unit that synthesizes video signals of a plurality of different systems and outputs a synthesized video signal obtained by time-dividing the video signal of each system at predetermined time intervals according to a predetermined synchronization signal. A video converting means for converting a composite video signal output from the video synthesizing means into an optical video, and branching the optical video converted by the video converting means in different directions to a synchronizing signal with respect to a screen arranged in each direction. Accordingly, a video projection means for projecting the optical video of each system in a time-division manner is provided.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a multi-display device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of signal processing of this device. First, the configuration and functions of FIGS. 1 and 2 will be described.
In FIG. 1, video signal sources 20 and 21 input video signals A and B of different systems to a video synthesis device (video synthesis means) 30. As shown in FIG. 2, the video synthesizing device 30 converts the video signals A and B frame by frame by the video capture 31 based on the synchronization signal from the synchronization signal generation unit 35 in accordance with a command from the video controller 36 as the operation unit. To get. Then, the video signals A and B are alternately synthesized for each frame by the video memory control 32 and stored in the video memory 33. Next, the stored composite video signal is output to a video signal / optical video signal conversion device (video conversion means) 34 which is a liquid crystal light valve for each frame. The video signal / optical video signal converter 34 converts the composite video signal into an optical video and outputs the optical video to the projector 1.
[0008]
As shown in FIG. 1, the projector 1 converges the optical image by a converging lens 2 and projects it on a half mirror (optical path changing means) 3. In the half mirror 3, about half of the converged optical image is reflected, and about half is transmitted. The reflected optical image is input to a shutter (light blocking control means) 4. The shutter 4 transmits or blocks an input optical image according to the synchronization signal SA from the synchronization signal generation unit 35. The optical image transmitted through the shutter 4 is projected on a screen 7 via a convex lens 5 and a concave lens 6. Similarly, the shutter (light cutoff control unit) 14 transmits or cuts off the optical image input by the synchronization signal SB from the synchronization signal generator 35. The optical image transmitted through the shutter 14 is projected on a screen 17 via a convex lens 15 and a concave lens 16. That is, the projector 1, the converging lens 2, the half mirror 3, the shutters 4 and 14, the convex lenses 5 and 15, and the concave lenses 6 and 16 constitute an image projecting means, and the image signal / optical image signal converting device 34 as the image converting means. The optical image converted in this way is branched in different directions by the image means, and projected on a screen arranged in each direction in a time-division manner for each system of the optical image in accordance with a synchronization signal.
[0009]
Next, the operation will be described.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the video synthesizing device 30 outputs video signals A (A1, A2, A3...) And B (B1, B2, B3) input with 1/30 second as one frame. ..) Are output to the projector 1 as a composite video signal with 1/60 second as one frame, as shown in FIG. Accordingly, the optical image from the projector 1 via the converging lens 2 and the half mirror 3 also has a configuration in which the optical images A and B are alternately arranged in time series for each frame as shown in FIG. Has become.
[0010]
As shown in FIG. 3D, the synchronizing signal SA given from the synchronizing signal generator 35 to the shutter 4 is a pulse signal having a period of 1/30 second. Are controlled to be in a transmission state. Therefore, the optical image transmitted through the shutter 4 and projected onto the screen 7 is only the optical image corresponding to each frame (A1, A2, A3...) Of the image signal A, as shown in FIG. .
[0011]
Similarly, the synchronization signal SB provided from the synchronization signal generation unit 35 to the shutter 14 is a pulse signal having a period of 1/30 seconds as shown in FIG. Then, the shutter 14 is controlled to the transmission state. Therefore, the optical image transmitted through the shutter 14 and projected onto the screen 17 is only the optical image corresponding to each frame (B1, B2, B3,...) Of the image signal B as shown in FIG. .
[0012]
As described above, according to the first embodiment, a composite video signal in which video signals A and B of two different systems are combined and the video signal of each system is time-divided for each frame according to a synchronization signal. And converts the composite video signal into an optical video. Next, the half mirror 3 splits the optical image in different directions, and the shutters 4 and 14 separate the split optical image in screens 7 and 17 arranged in different directions for each system of optical images in accordance with the synchronization signal. In this case, two different screens can be displayed on each of the two screens using one liquid crystal light valve.
[0013]
In this case, the optical path of the optical image is branched in different directions by reflection or transmission by the half mirror 3, and the optical images specified for each direction are transmitted by the shutters 4 and 14 in accordance with the synchronization signal, and the optical system of another system is transmitted. Since the image is blocked, it is possible to obtain an effect that two different images can be displayed on each of the two screens 7 and 17 with extremely simple optical components.
[0014]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a structure of the multi display device according to the second embodiment. First, the configuration and functions of FIG. 4 will be described.
In FIG. 4, video signal sources 20 and 21, video synthesizing device 30, video signal / optical video converter 34, synchronization signal generator 35, projector 1, converging lens 2, half mirror 3, shutter 4, convex lens 5, concave lens The components of the screen 6 and the screen 7 are the same as those in FIG. Also, the block diagram showing the signal processing configuration of this multi-display device is basically the same as the block diagram in the first embodiment shown in FIG. 2 except that the video signals to be synthesized are of three systems. Therefore, the drawings and description are omitted. In FIG. 4, the optical image transmitted through the half mirror 3 is further converged by the converging lenses 8 and 9 and enters the half mirror (optical path changing means) 13.
[0015]
In the half mirror 13, about half of the incident optical image is reflected, and the other half is transmitted. The reflected optical image enters the shutter 14. The shutter 14 transmits or blocks the optical image according to the synchronization signal SB from the synchronization signal generator 35. The optical image transmitted through the shutter 14 is projected on a screen 17 via a convex lens 15 and a concave lens 16.
[0016]
On the other hand, the optical image transmitted through the half mirror 13 is converged by the converging lenses 18 and 19 and enters the total reflection mirror 43. The optical image reflected by the total reflection mirror 43 enters a shutter (light blocking control means) 44. The shutter 44 transmits or blocks the optical image according to the synchronization signal SC from the synchronization signal generator 35. The optical image transmitted through the shutter 44 is projected on a screen 47 via a convex lens 45 and a concave lens 46.
[0017]
That is, the projector 1, the converging lenses 2, 8, 9, 18 and 19, the half mirrors 3 and 13, the total reflection mirror 43, the shutters 4, 14 and 44, the convex lenses 5, 15 and 45, and the concave lenses 6, 16 and 46 The image projection means is constituted, and the optical image converted by the image signal / optical image signal conversion device 34, which is the image conversion means, is branched in different directions by the image projection means and synchronized with screens arranged in each direction. An optical image of each system is projected in a time-division manner in accordance with a signal.
[0018]
Next, the operation will be described.
As shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c), the video synthesizing device 30 outputs the video signals A (A1, A2, A3...), B (B1 , B2, B3...) And C (C1, C2, C3) are output to the projector 1 as a composite video signal having 1/90 second as one frame, as shown in FIG. Therefore, the optical images from the projector 1 via the converging lens 2 and the half mirror 3 also have the optical images A, B, and C alternately arranged in time series for each frame as shown in FIG. It has a configuration.
[0019]
As shown in FIG. 5 (e), the synchronization signal SA provided from the synchronization signal generation unit 35 to the shutter 4 is a pulse signal having a period of 1/30 second, and the shutter 4 has a high level while the synchronization signal SA is at a high level. Are controlled to be in a transmission state. Therefore, the optical image transmitted through the shutter 4 and projected onto the screen 7 is only the optical image corresponding to each frame (A1, A2, A3...) Of the image signal A, as shown in FIG. .
[0020]
Similarly, the synchronization signal SB provided from the synchronization signal generator 35 to the shutter 14 is also a pulse signal having a period of 1/30 second as shown in FIG. Then, the shutter 14 is controlled to the transmission state. Therefore, the optical image transmitted through the shutter 14 and projected onto the screen 17 is only the optical image corresponding to each frame (B1, B2, B3,...) Of the image signal B as shown in FIG. .
[0021]
Similarly, the synchronizing signal SC given from the synchronizing signal generator 35 to the shutter 44 is also a pulse signal having a period of 1/30 second as shown in FIG. Then, the shutter 44 is controlled to the transmission state. Therefore, the optical image transmitted through the shutter 44 and projected on the screen 47 is only the optical image corresponding to each frame (C1, C2, C3,...) Of the image signal C as shown in FIG. .
[0022]
As described above, according to the second embodiment, the two half mirrors 3 and 13 that branch the optical path of the optical image in two directions, the total reflection mirror 43 that changes the optical path of the optical image, and the synchronization signal The split optical images are projected on the screens 7, 17 and 47 arranged in different directions for each system according to the synchronization signal by the shutters 4, 14, and 44 for transmitting or blocking the optical images incident thereon. Using one liquid crystal light valve, three different screens can be displayed on each of the three screens.
[0023]
In this case, since the total reflection mirror 43 is arranged at the optical path position farthest from the video signal / optical image conversion device 34, even when the light amount of the optical image is attenuated in the optical path, almost 100% of the optical image is reduced by the total reflection mirror 43. The optical image is projected on the screen 47, and the effect that the light amount difference from other screens is inconspicuous is obtained.
[0024]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the structure of the multi-display device according to the third embodiment, and FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of signal processing of this device. First, the configuration and functions of FIG. 6 will be described. In FIG. 6, a rotating mirror 50 is a mirror that rotates by a predetermined angle in response to a digital drive signal from a mirror drive unit 51. Other components are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Also, in the block diagram of FIG. 7, parts other than the rotating mirror 50 and the mirror driving unit 51 are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 2, and are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0025]
The rotating mirror 50 is composed of, for example, a digital micromirror device (DMD) manufactured by Texas Instruments, USA. The DMD is an ultra-micro electromechanical system called a MEMS (micro electro mechanical system), and has several hundred thousand to several million mechanically rotated by digital drive signals on a CMOS SRAM semiconductor memory. It is an optical component of a semiconductor chip provided with minute mirrors.
[0026]
FIG. 8 is a principle diagram showing functions of the digital micromirror device. When an ON digital drive signal is input to the SRAM semiconductor memory 501, as shown in FIG. 8A, the mirror 502 rotates by an electrostatic field effect, and reflects the incident light Li at a predetermined angle θA. On the other hand, when an OFF digital drive signal is input to the SRAM semiconductor memory 501, as shown in FIG. 8B, the electrostatic field effect is released, the mirror 502 rotates to the original position, and the incident light Li is The light is reflected at a predetermined angle θB.
[0027]
That is, the projector 1, the converging lens 2, the rotating mirror 50, the convex lenses 5 and 15, and the concave lenses 6 and 16 constitute an image projecting unit, and the optical signal converted by the image signal / optical image signal converting device 34 as the image converting unit. The image is branched in different directions by the image projecting means, and projected on a screen arranged in each direction in a time-division manner for each system of the optical image according to the synchronization signal.
[0028]
Next, the operation will be described.
The video synthesizing device 30 synthesizes the video signals A (A1, A2, A3...) And B (B1, B2, B3...) Input with 1/30 second as one frame, with 1/60 second as one frame. It is output to the projector 1 as a video signal. Therefore, as shown in FIG. 9A, the optical images A and B are alternately arranged in a time-series manner for each frame from the projector 1 through the converging lens 2 to the rotating mirror 50. It has a configuration.
[0029]
The mirror driving unit 51 supplies the rotating mirror 50 with a digital driving signal that repeats on / off for each frame of the optical image as shown in FIG. 9B according to the synchronization signal from the synchronization signal generation unit 35. . As a result, the rotating mirror 50 constituted by the digital micromirror device repeats the states of FIGS. 8A and 8B for each frame of the optical image. In this case, the reflected light LrA in FIG. 8A is adjusted toward the screen 7 and the reflected light LrB in FIG. Therefore, as shown in FIGS. 9C and 9D, only one system of the optical images A and B is projected on the two screens 7 and 17 shown in FIG.
[0030]
As described above, according to the third embodiment, a composite video signal in which video signals A and B of two different systems are combined and the video signal of each system is time-divided for each frame according to a synchronization signal. And converts the composite video signal into an optical video. The rotating mirror 50 rotates at predetermined time intervals according to the synchronization signal to polarize the optical paths of the optical images of the respective systems in different directions, and the screens 7 and 17 arranged in different directions for the optical images of the respective systems. As in the first embodiment, two different screens can be displayed on each of two screens using one liquid crystal light valve, as in the first embodiment.
[0031]
In each of the above embodiments, two or three different optical images are branched and projected onto the corresponding two or three screens. However, four or more different optical images are branched. Then, the image may be projected on four or more corresponding screens.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a multi-display apparatus synthesizes video signals of a plurality of different systems and time-divisions the video signals of the respective systems at regular intervals in accordance with a predetermined synchronization signal. A video synthesizing means for outputting a composite video signal output from the video synthesizing means into an optical video, and the optical video converted by the video converting means is branched in different directions and arranged in each direction. A video projection means for projecting the optical image of each system in a time-division manner in accordance with a synchronization signal with respect to the screen is provided. There is an effect that the video of the system can be displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a multi-display device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of signal processing of the multi-display device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an operation of the multi-display device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a multi-display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an operation of the multi-display device according to the second embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a structure of a multi-display device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of signal processing of a multi-display device according to a third embodiment.
FIG. 8 is a principle diagram illustrating functions of a digital micromirror device as an example of a rotating mirror of a multi-display device according to a third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of the multi-display device according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Projector, 2, 8, 9, 18, 19 Convergent lens, 3, 13 Half mirror (optical path changing means), 4, 14, 44 Shutter (light blocking control means), 5, 15, 45 Convex lens, 6, 16 , 46 concave lens, 7, 17, 47 screen, 20, 21, 22 video signal source, 30 video synthesis device (video synthesis means), 31 video capture, 32 video memory control, 33 video memory, 34 video signal / optical video conversion Device (video conversion means), 35 synchronization signal generator, 36 video controller, 50 rotating mirror, 51 mirror driving unit.

Claims

Video synthesizing means for synthesizing video signals of a plurality of different systems and outputting a synthesized video signal obtained by time-dividing the video signal of each system at regular intervals according to a predetermined synchronization signal,
Video conversion means for converting a synthesized video signal output from the video synthesis means to an optical video,
Image projection means for splitting the optical image converted by the image conversion means in different directions and projecting in a time-division manner each optical image of each system on a screen arranged in each direction in accordance with the synchronization signal. Multi display device.

The image projecting unit is an optical path changing unit that branches an optical path of an optical image in a different direction by reflection or transmission, and a light that transmits an optical image specified for each direction according to a synchronization signal and blocks an optical image of another system. 2. The multi-display device according to claim 1, further comprising a cutoff control unit.

3. The multi-display apparatus according to claim 2, wherein the optical path changing unit includes a half mirror that branches the optical path of the optical image in two directions and a total reflection mirror that changes the optical path of the optical image.

4. The multi-display apparatus according to claim 3, wherein the total reflection mirror is disposed at an optical path position farthest from the image conversion unit.

2. The multi-display apparatus according to claim 1, wherein the image projection means rotates at predetermined time intervals according to the synchronization signal to polarize the optical path of the optical image of each system in different directions.