JP2009288741A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーン同士の境界において生じる画像の目地を、視認者に意識されないような画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る画像表示装置は、複数の単位画像表示装置１を備え、各単位画像表示装置１のスクリーン９が行列状に配置されて一画面１０を構成する画像表示装置である。そして、各単位画像表示装置１において、スクリーン９に映像信号によって変調されたレーザー光が照射され、スクリーン９のレーザー光が照射される主面上には、複数の蛍光体１１が所定方向に配設される。そして、一画面１０において、一のスクリーン９内で互いに隣り合う蛍光体１１同士の所定方向のピッチｄ１は、互いに隣り合うスクリーン９同士の境界を挟んで互いに隣り合う蛍光体１１同士の所定方向のピッチｄ２と同じである。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、各単位画像表示装置のスクリーンが行列状に配置されて一画面を構成する画像表示装置に関する発明である。

複数のＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体が塗布されたスクリーン上に、映像信号によって変調されたレーザー光を２次元的に走査させて照射することにより、スクリーンに映像を表示する画像表示装置がある。特許文献１には、一のスクリーン上に蛍光塗料を等間隔を設け、その蛍光塗料を選択的に発光させることにより、そのスクリーンに画像を表示する画像表示装置が記載されている。一方、一のスクリーンに画像を表示するのではなく、複数の単位画像表示装置のスクリーンを行列状に配置して一画面を構成し、その一画面に画像を表示する画像表示装置も提案されている。この画像表示装置では、各スクリーンの位置を固定するために、各スクリーンの周縁部にベゼルなどのスクリーン保持部が設けられる。

米国特許出願公開第２００７／００４６１７６号明細書

しかしながら、スクリーン同士の間には、スクリーン保持部や隙間が介在するため、それらの境界の画素間隔は、他の領域の画素間隔よりも広くなっていた。その結果、一画面における画素間隔が不均一となるため、画像に目地（切れ目）が生じ、視認者に意識されるという問題があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、スクリーン同士の境界において生じる画像の目地が、視認者に意識されないような画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像表示装置は、複数の単位画像表示装置を備え、各前記単位画像表示装置のスクリーンが行列状に配置されて一画面を構成する画像表示装置である。各前記単位画像表示装置において、前記スクリーンに映像信号によって変調されたレーザー光が照射され、前記スクリーンの前記レーザー光が照射される主面上には、複数の蛍光体が所定方向に配設される。前記一画面において、一の前記スクリーン内で互いに隣り合う前記蛍光体同士の前記所定方向のピッチは、互いに隣り合う前記スクリーン同士の境界を挟んで互いに隣り合う前記蛍光体同士の前記所定方向のピッチと同じである。

本発明の画像表示装置によれば、一画面上の蛍光体の間隔を均一にすることにより、スクリーン同士の境界において生じる画像の目地を、視認者に意識されないようにすることができる。

＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る画像表示装置は、複数の単位画像表示装置を備え、各単位画像表示装置のスクリーンが行列状に配置されて一画面を構成する。図１は、本実施の形態に係る画像表示装置が備える一の単位画像表示装置１を示す。図１に示すように、一の単位画像表示装置は、パソコン（パーソナルコンピュータ：以下、ＰＣ）２と、映像信号処理回路３と、変調手段４と、レーザー光源５と、スキャン光学系６と、スキャン制御回路７と、投射レンズ８と、スクリーン９とを備える。

ＰＣ２は、映像信号を生成する。映像信号処理回路３は、ＰＣ２で生成した映像信号に所定の信号処理、例えば、解像度の変換、ガンマ補正、色・輝度レベル調整、同期処理、フレームレート変換を施し、その映像信号を変調手段４に出力する。また、映像信号処理回路３は、垂直および水平同期信号からなる同期信号を、スキャン制御回路７に出力する。

レーザー光源５は、レーザー光、例えば、紫外レーザー光、青色レーザー光を出力する。変調手段４は、レーザー光源５から出力される光線、つまり、レーザー光の光量を、映像信号処理回路３からの映像信号のレベルに応じて変調し、当該変調した光線をスキャン光学系６に出力する。スキャン制御回路７は、映像信号処理回路３からの同期信号に基づいて、スキャン光学系６の水平および垂直方向へのスキャン量を制御する。スキャン光学系６は、スキャン制御回路７の制御により、変調手段４からの出力光を、スクリーン９に２次元的に走査（スキャン）させながら照射する。スキャン光学系６としては、例えば、ポリゴンミラー、ガルバノミラーが用いられるほか、装置の小型化を目的として、ＭＥＭＳミラーが用いられる。投射レンズ８は、レーザー光が２次元的に走査する領域を、図に示す破線のように、拡大する。

こうして、映像信号によって変調されたレーザー光がスクリーン９に照射される。図２は、各単位画像表示装置１のスクリーン９が行列状に配列されて構成される一画面（以下、画面と記すこともある）１０を示す図である。本実施の形態に係る画像表示装置は、４台の単位画像表示装置１を備える。この図では、スクリーン９において、上述のレーザー光が照射される面が示されている。図に示すように、スクリーン９のレーザー光が照射される主面上には、複数の蛍光体１１が所定方向に配設される。所定の方向は、本実施の形態では、縦および横（垂直および水平）方向である。

複数の蛍光体１１は、図２の左側から右側にＲ，Ｇ，Ｂの順に配列された３色の蛍光体１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを含む。蛍光体１１Ｒが上述のレーザー光を受けると、蛍光体１１Ｒ内部の材料が、そのレーザー光に応じて赤色の光を発光する。蛍光体１１Ｇ，１１Ｂも同様にして、緑色、青色の光を発光する。こうして、１組の３色の蛍光体１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを、一画素とすることにより、本実施の形態に係る画像表示装置は、一画面１０に画像を表示する。なお、以下、蛍光体１１のことを、画素と記すこともある。本実施の形態では、図２に示すように、蛍光体１１全体の形状は、略正方形の形状を有している。換言すれば、本実施の形態に係る一画素は、略正方形の形状を持つ正方画素である。蛍光体１１は、例えば、塗布により、必要な画素数だけスクリーン９の主面上に設けられる。

スクリーン９それぞれの周縁部には、スクリーン保持部１２が設けられている。スクリーン９それぞれを、図２に示すような配置で維持するためには、スクリーン９それぞれが、スクリーン保持部１２によって固定される必要がある。そのため、スクリーン９同士の間には、スクリーン９同士にもともと存在する隙間に加えて、スクリーン保持部１２が介在する。その結果、従来の画像表示装置では、スクリーン９同士の境界において、蛍光体１１の間隔が不均一となり、画像の目地が、視認者に意識されるという問題があった。

そこで、本実施の画像表示装置では、一画面１０において、一のスクリーン９内で互いに隣り合う蛍光体１１同士の縦および横方向のピッチｄ１は、互いに隣り合うスクリーン９同士の境界を挟んで互いに隣り合う蛍光体１１同士の縦および横方向のピッチｄ２と同じである。ピッチｄ１，ｄ２は、スクリーン９同士にもともと存在する隙間、および、スクリーン保持部１２の距離を考慮して決定される。以上のようにして、蛍光体１１を配設することにより、単位画像表示装置１を複数組み合わせた場合でも、蛍光体１１の間隔、つまり、画素間隔の均一性は保たれる。

なお、図２に示すハッチングが施された領域１３には、例えば、塗布により、黒色材が設けられている。このように、本実施の形態では、各単位画像表示装置１のスクリーン９の複数の蛍光体１１が設けられた主面において、複数の蛍光体１１が設けられた領域以外の領域１３には、黒色材が設けられる。

次に、図３を用いて、単位画像表示装置１におけるレーザー光の変調を説明する。図３（ａ）は、２次元に走査して照射されるレーザー光が、スクリーン９上の蛍光体１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂそれぞれを通過するときのタイミングを示す。図３（ｂ）は、映像信号処理回路３から変調手段４に映像信号が出力されるタイミングを示す。図３（ｃ）は、変調手段４が、シーケンスにより上述のレーザー光を変調し、そのレーザー光をスキャン光学系６に出力するタイミングを示す。

図２の左側から右側にレーザー光が走査されると、図３（ａ）に示すように、レーザー光は、蛍光体１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの順に不連続で通過する。それに対して、映像信号処理回路３から変調手段４に出力される映像信号は、図３（ｂ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂに関する信号を同時に含む。変調手段４は、図３（ｂ）に示した映像信号を並び替えて、シーケンスに基づいて、スキャン光学系６への出力光を変調する。こうして、各単位画像表示装置１におけるレーザー光は、本実施の形態では、図３（ｃ）に示すように、蛍光体１１に照射されるタイミングに同期して変調される。なお、本実施の形態では、図３（ｃ）において、Ｒ，Ｇ，Ｂと記した時間以外では、レーザー光をＯＦＦにする。

以上のような本実施の形態に係る画像表示装置によれば、一のスクリーン９で互いに隣り合う蛍光体１１同士の縦および横方向のピッチｄ１は、互いに隣り合うスクリーン９同士の境界を挟んで互いに隣り合う蛍光体１１同士の縦および横方向のピッチｄ２と同じである。こうして、一画面１０上の蛍光体の間隔を均一にすることにより、スクリーン９同士の境界において生じる画像の目地を、視認者に意識されないようにすることができる。

また、本実施の形態に係る画像表示装置では、各単位画像表示装置１におけるレーザー光は、蛍光体１１に照射されるタイミングに同期して変調される。これにより、蛍光体１１が塗布されていない領域１３にはレーザー光が照射されないようにすることが可能となるため、コントラストを向上させることができる。

また、本実施の形態に係る画像表示装置では、スクリーン９の主面において、複数の蛍光体１１が設けられた領域以外の領域１３は、黒色材が設けられている。そのため、その領域１３において、スクリーン９主面側からの光を吸収することができるため、大幅なコントラストの向上が見込まれる。

なお、本実施の形態では、垂直方向においても蛍光体１１同士を互いに等しいピッチｄ１，ｄ２だけ互いに離して不連続に形成した。しかし、垂直方向において蛍光体１１が発光する間隔は、レーザー光のスキャン間隔で決まる。そのため、スキャン間隔を上述のピッチｄ１、ｄ２と同じ距離にするのであれば、垂直方向において蛍光体１１を連続に形成したものであっても、上述と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の動作を示す図である。

符号の説明

１ 単位画像表示装置、２ ＰＣ、３ 映像信号処理回路、４ 変調手段、５ レーザー光源、６ スキャン光学系、７ スキャン制御回路、８ 投射レンズ、９ スクリーン、１０ 画面 １１，１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ 蛍光体、１２ スクリーン保持部、１３ 領域、ｄ１，ｄ２ ピッチ。

Claims (3)

1. 複数の単位画像表示装置を備え、各前記単位画像表示装置のスクリーンが行列状に配置されて一画面を構成する画像表示装置であって、
   各前記単位記画像表示装置において、
   前記スクリーンに映像信号によって変調されたレーザー光が照射され、
   前記スクリーンの前記レーザー光が照射される主面上には、複数の蛍光体が所定方向に配設され、
   前記一画面において、
   一の前記スクリーン内で互いに隣り合う前記蛍光体同士の前記所定方向のピッチは、互いに隣り合う前記スクリーン同士の境界を挟んで互いに隣り合う前記蛍光体同士の前記所定方向のピッチと同じである、
   画像表示装置。
2. 各前記単位画像表示装置における前記レーザー光は、前記蛍光体に照射されるタイミングに同期して変調される、
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 各前記単位画像表示装置の前記スクリーンの前記複数の蛍光体が設けられた主面において、前記複数の蛍光体が設けられた領域以外の領域には、黒色材が設けられる、
   請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。

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