JP2810572B2 - Projection display device - Google Patents
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- JP2810572B2 JP2810572B2 JP4002458A JP245892A JP2810572B2 JP 2810572 B2 JP2810572 B2 JP 2810572B2 JP 4002458 A JP4002458 A JP 4002458A JP 245892 A JP245892 A JP 245892A JP 2810572 B2 JP2810572 B2 JP 2810572B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数の液晶表示装置を
組合わせて大画面表示を行う場合の投写型表示装置に関
する。近年、OA機器及び家庭電気製品の軽量、薄型化
にともない、特に表示装置の軽量化、薄型化、低消費電
力化、高精細化及び画面サイズの大型化が要求されてい
る。このため、CRT,液晶表示装置、プラズマ表示装
置、EL表示装置及びELD表示装置等の画面大型化や
CRTまたは液晶を用いた投写型の表示装置が開発、実
用化されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device for displaying a large screen by combining a plurality of liquid crystal display devices. In recent years, as OA equipment and home electric appliances have become lighter and thinner, in particular, there has been a demand for lighter, thinner, lower power consumption, higher definition, and larger screen sizes of display devices. For this reason, a large screen such as a CRT, a liquid crystal display, a plasma display, an EL display, and an ELD display, and a projection display using a CRT or a liquid crystal have been developed and put into practical use.
【0002】液晶表示装置で大画面表示を行う場合、液
晶パネルのサイズを大きくするにつれて歩留りが急激に
低下することから、複数の液晶表示装置でそれぞれの表
示画像を連続させて一つの大画像として表示を行う方式
が考えられる。そのため、つなぎ目のない高精細の画像
を表示することが必要である。When large-screen display is performed by a liquid crystal display device, the yield sharply decreases as the size of the liquid crystal panel increases. Therefore, each display image is continuously formed by a plurality of liquid crystal display devices to form one large image. A method of performing display is conceivable. Therefore, it is necessary to display a seamless high-definition image.
【0003】[0003]
【従来の技術】図27に、従来の大画面表示の構成図を
示す。図27(A)は、1個の液晶表示装置の構成図で
あり、図27(B)は、4個の液晶表示装置を組合わせ
た場合の表示画面を示している。図27(A)の液晶表
示装置10は、透過型の液晶パネル11の周囲にプリン
ト基板12が配設され、該液晶パネル11と3辺のプリ
ント基板12間で、それぞれリードパターン13を介し
てドライバIC14が所定数配設される。2. Description of the Related Art FIG. 27 shows a configuration diagram of a conventional large-screen display. FIG. 27A is a configuration diagram of one liquid crystal display device, and FIG. 27B shows a display screen when four liquid crystal display devices are combined. In the liquid crystal display device 10 shown in FIG. 27A, a printed circuit board 12 is provided around a transmissive liquid crystal panel 11, and the lead pattern 13 is interposed between the liquid crystal panel 11 and the printed circuit boards 12 on three sides. A predetermined number of driver ICs 14 are provided.
【0004】図27(B)は、図27(A)の液晶表示
装置10を4個組合わせて大画面表示とする場合の表示
画面を示したものであり、液晶パネル11に対応する表
示部15と、ドライバIC14等に対応する非表示部1
6が存在する。従って、全体として不連続な表示画面と
なる。そこで、この不連続な表示大画面を連続的にする
ために、液晶パネル11の表示部15の画像のみを拡大
レンズを用いてスクリーンに連続的に投写することが行
われている。すなわち、非表示部16が投写されないこ
とから、スクリーン上では、連続的な大画面表示を行う
ことができるものである。FIG. 27B shows a display screen when a large screen is displayed by combining four liquid crystal display devices 10 shown in FIG. 27A, and a display unit corresponding to the liquid crystal panel 11 is shown. 15 and the non-display unit 1 corresponding to the driver IC 14 and the like
There are six. Therefore, the display screen becomes discontinuous as a whole. Therefore, in order to make the discontinuous large display screen continuous, only the image of the display unit 15 of the liquid crystal panel 11 is continuously projected on the screen using an enlargement lens. That is, since the non-display unit 16 is not projected, continuous large-screen display can be performed on the screen.
【0005】図28に、従来の投写による大画面表示を
説明するための図を示す。図28(A)は、液晶表示装
置10をランプ21,コンデンサレンズ22,液晶パネ
ル11,投影レンズ23より構成し、該液晶パネル11
の表示部15(図27参照)を拡大してスクリーン24
に投写する。これを説明上3個組合わせてスクリーン2
4上に連続的に投写して、切れ目のない大画面表示する
ものである。この場合、液晶表示装置10間には仕切り
板25が設けられ、像の重なりを防止している。FIG. 28 is a view for explaining a conventional large-screen display by projection. FIG. 28A shows a liquid crystal display device 10 including a lamp 21, a condenser lens 22, a liquid crystal panel 11, and a projection lens 23.
The display unit 15 (see FIG. 27) of the
To the projector. Combine these three for the sake of explanation.
4 are continuously projected on the screen 4 to display a large screen without any breaks. In this case, partition plates 25 are provided between the liquid crystal display devices 10 to prevent overlapping of images.
【0006】同様に、他にスクリーン24上に切れ目の
ない大画面を表示させる方法が図28(B)〜(D)に
示される。図28(B)は、2つの点光源25よりそれ
ぞれ液晶パネル11を照射して、発散光により拡大され
て直接スクリーン24に投写させることにより、画像整
合を行うものである。図28(C)は、一つの点光源2
5からの発散光を集光レンズ26aにより平行光として
液晶パネル11,11を透過させ、レンズ26,26に
よりスクリーン24に拡大表示して画像整合を行うもの
である。Similarly, another method of displaying a continuous large screen on the screen 24 is shown in FIGS. 28 (B) to 28 (D). In FIG. 28B, image matching is performed by irradiating the liquid crystal panel 11 from two point light sources 25 and projecting the liquid crystal panel 11 directly on the screen 24 after being enlarged by divergent light. FIG. 28C shows one point light source 2
The divergent light from 5 is transmitted through the liquid crystal panels 11 and 11 as parallel light by the condenser lens 26a, and enlarged and displayed on the screen 24 by the lenses 26 and 26 to perform image matching.
【0007】また、図28(D)は、光源27からの光
線を液晶パネル11,11に透過させ、液晶パネル1
1,11の各画素に対応した導光体束28,28によ
り、その端面で画面を整合するものである。FIG. 28 (D) shows that the light from the light source 27 is transmitted through the liquid crystal panels 11 and
The light guide bundles 28, 28 corresponding to the pixels 1 and 11 are used to align the screen at the end faces.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図27のよう
な直視型のものを組み合わせる場合は、非表示部16を
小さくする試みがなされているが、完全に取り去ること
ができないという問題がある。また、図28(A)のよ
うな投写型のものは、結像系を形成するための焦点距離
が長く奥行きを薄くすることができない。図28
(B),(C)は理想状態に近い点光源や平行光線を得
る必要があり、光源の利用効率が悪い。そして、図28
(D)は導光体のコストが高いという問題がある。However, in the case of combining a direct view type as shown in FIG. 27, an attempt has been made to reduce the size of the non-display portion 16, but there is a problem that the non-display portion 16 cannot be completely removed. Further, the projection type as shown in FIG. 28A has a long focal length for forming an imaging system and cannot reduce the depth. FIG.
In (B) and (C), it is necessary to obtain a point light source or a parallel light beam close to an ideal state, and the use efficiency of the light source is poor. And FIG.
(D) has a problem that the cost of the light guide is high.
【0009】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、薄型かつ連続した高精細な大画面表示を行う投
写型表示装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a projection type display device which performs thin, continuous, high-definition large-screen display.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、次に述べ
る手段を講じることにより解決することができる。 請求
項1記載の発明に係る投写型表示装置では、 ガラス基板
で挟持され、所定数の画素がマトリクス状に配列される
透過型の液晶パネルと、 該液晶パネルに所定角度で光を
照射する照射手段と、 所定数の画素を1単位とした画素
ブロックを1枚の該液晶パネル内に複数形成した構成と
されており、該照射手段からの照射角度(θ)に応じて
該各画素ブロックごとに拡大結像してスクリーン上につ
なぎ目なく投写させる結像手段とを含むことを特徴とす
るものである。 The above-mentioned problems are described below.
This can be solved by taking measures. Claim
Item 1. In the projection display device according to Item 1, the glass substrate
And a predetermined number of pixels are arranged in a matrix.
A transmissive liquid crystal panel, and light is applied to the liquid crystal panel at a predetermined angle.
Irradiation means for irradiating, and pixels with a predetermined number of pixels as one unit
A structure in which a plurality of blocks are formed in one liquid crystal panel;
According to the irradiation angle (θ) from the irradiation means.
Enlarge and form an image for each pixel block and place it on the screen.
Imaging means for projecting seamlessly.
Things.
【0011】また、請求項2記載の発明では、 前記請求
項1記載の投写型表示装置において、 前記液晶パネルの
前記一のガラス基板上に、前記結像手段を形成したこと
を特徴とするものである。 また、請求項3記載の発明に
係る投写型表示装置では、 光源と、 所定数の画素がマト
リクス状に配列される透過型の液晶パネルと、 該液晶パ
ネルの正立像を、スクリーン上に結像する正立結像手段
とを具備し、 前記正立結像手段を、所定数の屈折率分布
レンズにより構成したことを特徴とするものである。 [0011] According to the invention described in claim 2, the claim
Item 2. In the projection display device according to Item 1, the liquid crystal panel
Forming the image forming means on the one glass substrate
It is characterized by the following. Further, according to the third aspect of the present invention,
In such a projection display device, a light source and a predetermined number of pixels are mated.
Transmission type liquid crystal panels arranged in Rikusu form, the liquid crystal Pas
Upright imaging means for imaging an upright image of a flannel on a screen
And the upright imaging means is provided with a predetermined number of refractive index distributions.
It is characterized by comprising a lens.
【0012】[0012]
【0013】また、請求項4記載の発明では、前記請求
項1乃至3のいずれか1項に記載の投写形表示装置にお
いて、拡大手段を用いて、スクリーンに拡大投写を行う
ことを特徴とするものである。また、請求項5記載の発
明では、前記請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投
写形表示装置において、同一スクリーン上に画像投写を
行うことを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the projection type display device according to any one of the first to third aspects, an enlarged projection is performed on a screen by using an enlargement means. Things. According to a fifth aspect of the present invention, in the projection display device according to any one of the first to fourth aspects, an image is projected on the same screen.
【0014】また、請求項6記載の発明では、前記請求
項1乃至5のいずれか1項に記載の投写形表示装置にお
いて、前記液晶パネルの入射面及び出射面に設けられる
偏光板のうち、出射面の偏光板を前記スクリーン直前に
設けたことを特徴とするものである。また、請求項7記
載の発明では、前記請求項1乃至5のいずれか1項に記
載の投写形表示装置において、スクリーン表面又は裏面
にカラーフィルタを設け、カラー表示を行うことを特徴
とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the projection display device according to any one of the first to fifth aspects, of the polarizing plates provided on the entrance surface and the exit surface of the liquid crystal panel, A polarizing plate on an emission surface is provided immediately before the screen. According to a seventh aspect of the present invention, in the projection display apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a color filter is provided on a front surface or a rear surface of the screen to perform color display. It is.
【0015】また、請求項8記載の発明では、前記請求
項1乃至3のいずれか1項に記載の投写型表示装置にお
いて、前記光源を有する前記液晶パネルに代え、発光型
の表示機器を設けることを特徴とするものである。更
に、請求項9記載の発明では、前記請請求項4乃至8の
いずれか1項に記載の投写型表示装置において、前記拡
大手段としてフレネルレンズを用いたことを特徴とする
ものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the projection type display device according to any one of the first to third aspects, a light emitting type display device is provided instead of the liquid crystal panel having the light source. It is characterized by the following. According to a ninth aspect of the present invention, in the projection display device according to any one of the fourth to eighth aspects, a Fresnel lens is used as the enlarging means.
【0016】[0016]
【作用】これにより、液晶パネルから結像手段までの距
離、及び結像手段からスクリーンまでの距離を短かく
し、装置全体の厚さを薄くすることが可能となる。ま
た、これら装置を複数組み合わせることにより、均一で
切れ目のない高精細な大画面表示を行うことが可能とな
る。As a result, the distance from the liquid crystal panel to the image forming means and the distance from the image forming means to the screen can be reduced, and the thickness of the entire apparatus can be reduced. In addition, by combining a plurality of these devices, it is possible to perform uniform, continuous, high-definition large-screen display.
【0017】[0017]
【実施例】実施例(A) 図1に、本発明の実施例(A)における一実施例の構成
図を示す。図1の投写型表示装置30は、照射手段3
1,液晶パネル32,集光手段である集光レンズ33,
結像手段である結像レンズ34,拡大レンズ35及びス
クリーン36より構成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment (A) FIG. 1 shows a block diagram of one embodiment of the embodiment (A) of the present invention. The projection display device 30 shown in FIG.
1, a liquid crystal panel 32, a condenser lens 33 as a condenser means,
It is composed of an imaging lens 34 as an imaging means, a magnifying lens 35 and a screen 36.
【0018】ここで、図2に、図1の照射手段を説明す
るための図を示す。図2(A)において、照射手段31
は光源31a及び光線制御部31bより構成される。光
線制御部31bは、所定数の円筒31b1 を配列して円
筒格子状にしたものである。この光線制御部31は、図
2(B)に示すように、光源31aからの光線を、該円
筒31b1 の軸方向と照射角度θの範囲内で照射するも
ので、該円筒31b1の軸方向の長さで角度θの値を制
御することができる。FIG. 2 is a diagram for explaining the irradiation means of FIG. In FIG. 2A, the irradiation means 31
Is composed of a light source 31a and a light beam controller 31b. Light beam control unit 31b is obtained by a cylindrical grid-like by arranging cylindrical 31b 1 of a predetermined number. The light beam control unit 31, as shown in FIG. 2 (B), the light beam from the light source 31a, intended to irradiate within the axial cylindrical 31b 1 irradiation angle theta, of the cylinder 31b 1 axis The value of the angle θ can be controlled by the length of the direction.
【0019】また、図1に戻って説明するに、液晶パネ
ル32は、2枚のガラス基板41a,41bに液晶が挟
持されて所定数の画素がマトリクス状に配列されたもの
である。駆動系は図26(A)と同様のものである。こ
の液晶パネル32は、所定数の画素を1単位とした画素
ブロックを複数形成した構成とされている。集光レンズ
33は、ガラス又は樹脂により形成されるものであっ
て、液晶パネル32の前記画素ブロック38aを透過す
る照射角度θの光を集光するように、各画素ブロック3
8aごとに一体で形成される。Returning to FIG. 1, the liquid crystal panel 32 has a liquid crystal sandwiched between two glass substrates 41a and 41b, and a predetermined number of pixels are arranged in a matrix. The drive system is similar to that in FIG. This
The liquid crystal panel 32 has a predetermined number of pixels as one unit.
The configuration is such that a plurality of blocks are formed. A condenser lens 33, there is formed by glass or resin, the light irradiation angle θ for transmitting the pixel blocks 38a of the liquid crystal panel 32 so as to collect light, each pixel block 3
8a is formed integrally.
【0020】この場合、各画素ブロック38a間のギャ
ップ38b(長さg)は、照射角度θによって定まり、
画素ピッチの範囲内とされる。また、結像レンズ34
は、集光レンズ33に対応して各画素ブロック38aご
とに倒立結像を行うもので、該集光レンズ33と同様
に、ガラス又は樹脂により一体に形成されるものであ
る。In this case, the gap 38b (length g) between each pixel block 38a is determined by the irradiation angle θ,
It is within the range of the pixel pitch. Further, the imaging lens 34
Is used to form an inverted image for each pixel block 38a corresponding to the condenser lens 33, and is integrally formed of glass or resin similarly to the condenser lens 33.
【0021】次に、図3に、図1の投写を説明するため
の図を示す。図3(A)は画素ブロックと集光レンズと
の関係を示し、図3(B)はそれと結像レンズとの関係
を示し、図3(C)は拡大レンズとの関係を示したもの
である。図3(A)において、まず各画素ブロック38
aは縦横n画素の正方形であり、画素ピッチをPとした
ときの各画素ブロックの1辺の長さはnPとなる。ま
た、液晶パネル(32)への入射光の最大角度を±θと
すると、集光レンズ33の焦点距離F1 は、 F1 =(nP+g)/2tan θ … (1) となる。Next, FIG. 3 shows a diagram for explaining the projection of FIG. FIG. 3A shows the relationship between the pixel block and the condenser lens, FIG. 3B shows the relationship between the pixel block and the imaging lens, and FIG. 3C shows the relationship between the lens and the magnifying lens. is there. In FIG. 3A, first, each pixel block 38
a is a square of n pixels in length and width, and the length of one side of each pixel block when the pixel pitch is P is nP. If the maximum angle of the light incident on the liquid crystal panel (32) is ± θ, the focal length F 1 of the condenser lens 33 is F 1 = (nP + g) / 2 tan θ (1).
【0022】また、画素ブロック38aから集光レンズ
33までの距離をSとしたとき、各画素ブロック38a
のギャップ38bの長さgは、 g=2Stan θ … (2) となる。従って、画素ブロック38aの透過光は集光レ
ンズ33に入射した後、画素ブロック38aから虚像位
置39までの距離Xは、 X=S2 /(F1 −S) … (3) となる。すなわち、画素ブロック38aの後方の破線部
分の位置39に虚像画素ブロックを作るように集光レン
ズ33より出射される。When the distance from the pixel block 38a to the condenser lens 33 is S, each pixel block 38a
The length g of the gap 38b is g = 2Stan θ (2). Therefore, after the light transmitted through the pixel blocks 38a is incident on the condenser lens 33, the distance X from the pixel blocks 38a to the virtual image position 39 becomes X = S 2 / (F 1 -S) ... (3). That is, the light is emitted from the condenser lens 33 so as to form a virtual image pixel block at the position 39 of the broken line portion behind the pixel block 38a.
【0023】そして、この集光レンズ33の全ての出射
光は、焦点F1 までnPが一辺の正方形を底面とする四
角柱から外には出ない。このことは、各画素ブロック3
8aの透過光が集光レンズ33の焦点までは隣接画素ブ
ロックの透過光と全く交わらないことを意味している。
また、図3(B)において、焦点距離F2 の結像レンズ
34を集光レンズ33とその焦点F1 との間で、かつ虚
像画素ブロックの位置39から結像レンズ34との距離
の1/2 にF2 を設定すれば、結像レンズ34をはさんで
虚像画素ブロックの位置39と対称の位置40に倒立等
倍結像がなされる。All the outgoing light of the condenser lens 33 does not go out of the quadratic prism whose bottom is a square whose nP is one side until the focal point F 1 . This means that each pixel block 3
This means that the transmitted light 8a does not intersect the transmitted light of the adjacent pixel block at all until the focal point of the condenser lens 33.
Further, in FIG. 3 (B), the between the imaging lens 34 having a focal length F 2 a condenser lens 33 and its focal point F 1, and from the position 39 of the virtual image pixel blocks of the distance between the imaging lens 34 1 If F 2 is set to / 2, an inverted 1: 1 image is formed at a position 40 symmetrical to the position 39 of the virtual image pixel block with the image forming lens 34 interposed therebetween.
【0024】さらに、図3(C)において、結像レンズ
34の外側に拡大レンズ35を配置すると、虚像位置3
9の結像がその結像位置と大きさが拡大されてスクリー
ン36上に結像するものである。なお、図3(A)〜
(C)は、一画素ブロック38aに対応した光学系の光
路についてのみ示したが、実際には総ての画素ブロック
38aに対応した光学系で同様の光線制御が行われ、ス
クリーン36上に全画素ブロック38aが結像される。Further, in FIG. 3C, when the magnifying lens 35 is disposed outside the imaging lens 34, the virtual image position 3
The image No. 9 is formed on the screen 36 with its image forming position and size enlarged. In addition, FIG.
(C) shows only the optical path of the optical system corresponding to one pixel block 38a. However, in practice, the same light beam control is performed by the optical systems corresponding to all the pixel blocks 38a. The pixel block 38a is imaged.
【0025】この場合、スクリーン36上の拡大画像
は、各画素ブロック38aごとに倒立しているが、例え
ば装置30内にメモリを設けて表示データの配列を入替
える等の方法により正立にすることができる。このよう
に、各画素ブロック38aごとに結像レンズ34で結像
することにより、液晶パネル32と結像レンズ34まで
の距離、及び結像レンズ34からスクリーン36までの
距離を短かくすることができ、装置30全体の厚さを薄
くすることができる。また、これら装置30を、図27
(A)のように、複数組合わせることにより、薄型且つ
連続した高精細な大画面表示を行うことができる。In this case, the enlarged image on the screen 36 is inverted for each pixel block 38a. However, the enlarged image is erected by, for example, providing a memory in the device 30 and changing the arrangement of the display data. be able to. In this way, by forming an image with the imaging lens 34 for each pixel block 38a, the distance between the liquid crystal panel 32 and the imaging lens 34 and the distance from the imaging lens 34 to the screen 36 can be reduced. As a result, the thickness of the entire device 30 can be reduced. Also, these devices 30 are shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, a thin, continuous high-definition large-screen display can be performed by combining a plurality.
【0026】なお、集光レンズ33及び結像レンズ34
を液晶パネル32のガラス基板37b上に形成してもよ
い。これにより、光学系の長さを短かくして、装置30
をより薄型にすることができる。実施例(B) 図4に、本発明の実施例(B)における第1の実施例の
構成図を示す。図4の投写型表示装置50は、光源5
1,液晶パネル52,正立結像手段である屈折率分布レ
ンズ群53,拡大手段である拡大レンズ54及びスクリ
ーン55により構成される。The condenser lens 33 and the imaging lens 34
May be formed on the glass substrate 37b of the liquid crystal panel 32. As a result, the length of the optical system can be shortened, and
Can be made thinner. Embodiment (B) FIG. 4 shows a configuration diagram of the first embodiment in the embodiment (B) of the present invention. The projection display device 50 shown in FIG.
1, a liquid crystal panel 52, a gradient index lens group 53 as erect image forming means, a magnifying lens 54 as magnifying means, and a screen 55.
【0027】このような投写型表示装置50は、液晶パ
ネル52の画像(正立像)が屈折率分布レンズ群53に
より位置56aに等倍結像する。この前段階で拡大レン
ズ54により拡大してスクリーン55に投写するもので
ある。ここで、図5に、図4の正立結像手段を説明する
ための図を示す。図5(A)において、正立結像手段
は、円柱形状の屈折率分布レンズ53aを複数個配列し
て屈折率分布レンズ群53で構成したもので、入射像5
7aを正立結像57bで結像するものである。In such a projection display device 50, an image (erect image) of the liquid crystal panel 52 is formed at the same magnification at the position 56 a by the refractive index distribution lens group 53. At this stage, the image is enlarged by a magnifying lens 54 and projected on a screen 55. Here, FIG. 5 is a view for explaining the erect image forming means of FIG. In FIG. 5A, the erect image forming means includes a plurality of columnar refractive index distribution lenses 53a arranged in a refractive index distribution lens group 53.
7a is formed as an erect image 57b.
【0028】この屈折率分布レンズ53aは、円柱形の
ガラス又はプラスチック樹脂から形成され、図5(B)
に示すように、イオン交換等を用いて円柱の中心軸から
外側に向って屈折率が変化するもので、各レンズ53a
の像が重なり合って平面の等倍正立結像を得られる。す
なわち、屈折率分布レンズ53aを透過する光が正弦波
状に曲った軌跡を進むもので、分布率とレンズ長を選択
することにより、入射像57aと等倍の正立結像57b
が得られるものである。このように、等倍正立結像を得
るための正立結像手段を屈折率分布レンズ群により構成
することにより、結像に要する距離(即ち、液晶パネル
52から像までの距離)を短くすることができ、投写型
表示装置50の薄型化を図ることができる。The refractive index distribution lens 53a is formed of a cylindrical glass or plastic resin, and is formed as shown in FIG.
The refractive index changes outward from the center axis of the cylinder using ion exchange or the like as shown in FIG.
Are superimposed on each other to obtain an equal-sized erect image of a plane. That is, the light transmitted through the refractive index distribution lens 53a travels along a locus curved in a sine wave shape. By selecting the distribution rate and the lens length, an erect image 57b of the same size as the incident image 57a is obtained.
Is obtained. As described above, by forming the erect image forming means for obtaining the same-size erect image by the refractive index distribution lens group, the distance required for image formation (that is, the distance from the liquid crystal panel 52 to the image) can be reduced. And the projection display device 50 can be made thinner.
【0029】次に、図6に、図4の第1の実施例におけ
る他の実施例の概念図を示す。図6(A)は、屈折率分
布レンズ群53と入射像57a(液晶パネル)との間に
拡大手段である凸形の拡大レンズ58を設けたものであ
る。この場合、屈折率分布レンズ群53に入射する入射
像57aの拡大された虚像57cと等倍の正立結像がス
クリーン上に投写される。Next, FIG. 6 shows a conceptual diagram of another embodiment of the first embodiment of FIG. FIG. 6A shows a configuration in which a convex magnifying lens 58 serving as a magnifying unit is provided between the refractive index distribution lens group 53 and the incident image 57a (liquid crystal panel). In this case, an erect image of the same size as the enlarged virtual image 57c of the incident image 57a incident on the refractive index distribution lens group 53 is projected on the screen.
【0030】また、正立結像手段53は屈折率分布レン
ズに代えて、2つまたはそれ以上の凸レンズを組合わせ
て構成する事も可能である。図6(B)はその一例であ
り、2枚の凸レンズ59a,59bを組合せる事により
正立結像を得ることができるものである。この構成にお
いても、液晶パネル52から像までの距離)を短くする
ことができ、投写型表示装置50の薄型化を図ることが
できる。Further, the erect image forming means 53 can be constructed by combining two or more convex lenses in place of the refractive index distribution lens. FIG. 6B is an example of this, and an erect image can be obtained by combining two convex lenses 59a and 59b. Also in this configuration, the distance from the liquid crystal panel 52 to the image) can be reduced, and the projection display device 50 can be made thinner.
【0031】このように、正立結像手段53を用いるこ
とにより、従来の結像レンズよりも焦点距離を短かくし
て正立結像が得られ、薄型にすることができると共に、
液晶パネル52の像のみをスクリーン55上に投写する
ことができる。次に、図7に、本発明の実施例(B)に
おける第2の実施例の構成図を示す。図7(A)は、図
5又は図6に示す投写型表示装置50を4台組合わせて
表示装置60を構成したもので、その断面図が図7
(B)に示される。As described above, by using the erect image forming means 53, an erect image can be obtained with a shorter focal length than that of a conventional imaging lens, and it can be made thinner.
Only the image of the liquid crystal panel 52 can be projected on the screen 55. Next, FIG. 7 shows a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (B) of the present invention. FIG. 7A shows a display device 60 formed by combining four projection display devices 50 shown in FIG. 5 or FIG.
It is shown in (B).
【0032】図7(B)において、筺体61内で各投写
型表示装置50が、光源51(バックライト)上に液晶
パネル52が位置し、該液晶パネル52上に屈折率分布
レンズ又は凸レンズ等を組合わせ正立結像手段53が位
置する。また、正立結像手段53上には拡大手段として
プラスチック製のフレネルレンズ62が位置され、その
前方に表示部としてのスクリーン55が配置されるもの
である。In FIG. 7B, each projection display device 50 has a liquid crystal panel 52 located on a light source 51 (backlight) in a housing 61 and a refractive index distribution lens or a convex lens on the liquid crystal panel 52. And the erect image forming means 53 is located. Further, a plastic Fresnel lens 62 is positioned on the erect image forming means 53 as an enlarging means, and a screen 55 as a display section is disposed in front of the plastic Fresnel lens 62.
【0033】そして、液晶パネル52の表示画像のみを
拡大してスクリーン55上に連続的に投写するものであ
る。ここで、図8に、図7の第2の実施例の他の実施例
の構成図を示す。図8は、図7におけるフレネルレンズ
62を液晶パネル52と正立結像手段53との間に介在
させたもので、他は図7と同様である。Then, only the display image on the liquid crystal panel 52 is enlarged and continuously projected on the screen 55. Here, FIG. 8 shows a configuration diagram of another embodiment of the second embodiment of FIG. FIG. 8 shows a configuration in which the Fresnel lens 62 in FIG. 7 is interposed between the liquid crystal panel 52 and the erecting imaging means 53, and the other configuration is the same as that in FIG.
【0034】このように、スクリーン55上に連続的に
投写することにより、薄型で切れ目のない連続した大画
面を表示することができる。なお、本実施例では表示装
置を構成している投写型表示装置50を縦2台、横2台
の4台構成としているが、本方式においては台数、縦横
の比率に特に制限はなく、また装置全体の奥行きは装置
台数に左右されない。As described above, by continuously projecting on the screen 55, a thin and continuous large screen can be displayed. In the present embodiment, the projection type display device 50 constituting the display device has a four-unit configuration of two vertical units and two horizontal units. However, in the present method, the number of units and the ratio of the vertical and horizontal units are not particularly limited. The depth of the entire apparatus does not depend on the number of apparatuses.
【0035】実施例(C) 上述の実施例(A),(B)は液晶パネルの画像を結像
して投写する場合を示しており、実施例(C)以下では
結像せずに平行光を拡大して投写する場合を示す。図9
に、本発明の実施例(C)における第1の実施例の構成
図を示す。図9の投写型表示装置70A は、面光源71
上に光線制御手段である板状の光学繊維束72が位置
し、該光学繊維束72上に前述と同様のガラス基板73
a,73bで液晶73cが挟持された液晶パネル73が
位置する。また、液晶パネル73上には拡大手段である
凹レンズ74が位置し、その前方にスクリーン75が配
置される。 Embodiment (C) The above-described embodiments (A) and (B) show the case where an image on the liquid crystal panel is formed and projected. The case where light is enlarged and projected is shown. FIG.
FIG. 11 shows a configuration diagram of the first embodiment in the embodiment (C) of the present invention. Projection display device 70 A in FIG. 9, the surface light source 71
A plate-shaped optical fiber bundle 72 serving as a light beam controlling means is located on the upper side, and a glass substrate 73 similar to that described above is placed on the optical fiber bundle 72.
A liquid crystal panel 73 in which a liquid crystal 73c is sandwiched between a and 73b is located. In addition, a concave lens 74 serving as an enlarging unit is located on the liquid crystal panel 73, and a screen 75 is disposed in front of the concave lens 74.
【0036】このような投写型表示装置70A は、面光
源71より拡散性(有指向性であってもよい)の光線が
照射され、この光線を光線繊維束72により平行光とし
て、該平行光を液晶パネル73により遮断、透過させ、
凹レンズ74により拡大してスクリーン75に投写する
ものである。なお、液晶パネル73は、図示しないが、
その特性を生かすために両面に偏光板が設けられるもの
である。The projection type display device 70 A is irradiated with a diffusive (or directional) light beam from the surface light source 71, and converts this light beam into parallel light by the light beam bundle 72. The light is blocked and transmitted by the liquid crystal panel 73,
The image is enlarged by the concave lens 74 and projected on the screen 75. Although the liquid crystal panel 73 is not shown,
A polarizing plate is provided on both surfaces in order to make use of the characteristics.
【0037】また、凹レンズ74は、下からの平行光線
を画面中心から外側方向に屈折させ、液晶パネル73で
形成された画像を拡大する機能を有する。スクリーン7
5は、画面外側方向に拡大屈折された光線を散乱させ、
再び拡散光線に戻して前面に出射することにより、視角
の広い表示を行うものである。ここで、図10に、図9
の光線制御手段を説明するための図を示す。図10
(A)において、光線制御手段はガラス繊維(透明樹脂
繊維でもよい)72aを光吸収体72bにより包んだ形
状で多数本束ねて板状に固めた構造である。例えば、図
で下側からの光のうち、それぞれのガラス繊維72aに
入射した光線で光吸収体72bの壁にぶつからないもの
は上側に透過するが、光吸収体72bにぶつかったもの
はここで吸収され上側には透過しないような機能を有す
る。従って、光源71からの拡散性光線のうち、光学繊
維束72に平行または平行に近いものは通過するが、あ
る程度の角度で入射した光線は通過しないことになり、
平行光線に近い光線が得られる。The concave lens 74 has a function of refracting parallel light rays from below toward the outside from the center of the screen to enlarge an image formed on the liquid crystal panel 73. Screen 7
5 scatters the light beam expanded and refracted toward the outside of the screen,
By returning the light to the diffused light again and emitting it to the front surface, a display with a wide viewing angle is performed. Here, FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the light beam control means. FIG.
In (A), the light beam control means has a structure in which a large number of glass fibers (which may be transparent resin fibers) 72a are wrapped by a light absorber 72b and bundled into a plate shape. For example, among the light from the lower side in the figure, those that are incident on the respective glass fibers 72a and do not hit the wall of the light absorber 72b are transmitted upward, but those that hit the light absorber 72b are transmitted here. It has a function of being absorbed and not transmitting to the upper side. Therefore, among the diffusive light rays from the light source 71, those that are parallel or nearly parallel to the optical fiber bundle 72 pass, but light rays incident at a certain angle do not pass,
A ray close to a parallel ray is obtained.
【0038】そこで、図10(B)に示すように、ガラ
ス繊維72aの径:φ,長さ:L及び屈折率:n2 と周
囲の屈折率:n1 ,入射及び出射角度:θ1 ,ガラス繊
維72a内での光線の角度:θ2 とすると、 n1 sin θ1 =n2 sin θ2 … (4) tan θ2 =φ/L … (5) より、 θ1 =sin -1〔(n2 /n1 )(φ/(L2 +φ2 )1/2 )〕 … (6) が得られる。ここで、θ1 を光線の平行度と定義すれ
ば、(6) 式のφ,L及びn2 を選ぶことにより所望の平
行度の光線が得られる。ここで、θ1 は限りなく0に近
いことが理想だが、画像の解像度が実用上問題のないレ
ベルまで許容できるとすれば、図9における光学繊維束
72の出射面からスクリーン75までの距離、拡大率、
画素サイズ及び画素ピッチから最適値を設定できる。Therefore, as shown in FIG. 10B, the diameter: φ, the length: L, and the refractive index: n 2 of the glass fiber 72a, the refractive index of the surroundings: n 1 , the incident and outgoing angles: θ 1 , ray angles in the glass fiber 72a: When θ 2, n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2 ... from (4) tan θ 2 = φ / L ... (5), θ 1 = sin -1 [ (n 2 / n 1) ( φ / (L 2 + φ 2) 1/2) ] ... (6) is obtained. Here, if θ 1 is defined as the parallelism of the light beam, a light beam having a desired parallelism can be obtained by selecting φ, L and n 2 in the equation (6). Here, it is ideal that θ 1 is infinitely close to 0, but if the resolution of the image can be tolerated to a level at which there is no practical problem, the distance from the exit surface of the optical fiber bundle 72 to the screen 75 in FIG. Magnification,
An optimum value can be set from the pixel size and the pixel pitch.
【0039】これにより、結像系を用いていないので光
学的構造が簡易となる。奥行きは、液晶パネル73の像
を凸レンズ74により拡大するのに要する距離と、光学
繊維束72により平行光線を作る距離で決まるが、投写
型表示装置の焦点距離に比較して短いため奥行きが薄
く、枠のない表示装置が得られるものである。次に、図
11に、図9の第1の実施例における他の実施例の構成
図を示す。図11の投写型表示装置70A は、拡大手段
をフレネル凹レンズ74aにより構成したもので、他は
図9と同様である。Thus, the optical structure is simplified since no imaging system is used. The depth is determined by the distance required for enlarging the image of the liquid crystal panel 73 by the convex lens 74 and the distance at which parallel light rays are formed by the optical fiber bundle 72. The depth is small compared to the focal length of the projection display device, so that the depth is small. , A display device without a frame can be obtained. Next, FIG. 11 shows a configuration diagram of another embodiment of the first embodiment of FIG. Projection display device 70 A in FIG. 11, the enlarging means those constructed by Fresnel concave 74a, the other is the same as FIG.
【0040】いま、前述の(6) 式において、ガラス繊維
72aの屈折率n2 を1.5 ,空気の屈折率n1 を1.0 ,
ガラス繊維72aの径φを10μm ,長さLを30mmと
すると、θ1 は0.029 °を得る。ここで、画素数640 ×
480 ドット、画素ピッチ0.33mmの液晶表示画面をスクリ
ーン75上で長さ寸法を1.3 倍にして、液晶パネルの枠
部分を見掛け上なくす場合を考える。また、フレネル凹
レンズ74aからスクリーン75までの距離を80mmと
して、光学繊維束72からの光線が完全な平行光線でな
いことにより生ずる画素のずれを概算する。Now, in the above equation (6), the refractive index n 2 of the glass fiber 72a is 1.5, the refractive index n 1 of air is 1.0,
10μm diameter φ of the glass fiber 72a, when a 30mm length L, theta 1 get 0.029 °. Here, the number of pixels is 640 ×
A case is considered in which the length of a liquid crystal display screen having 480 dots and a pixel pitch of 0.33 mm is increased by a factor of 1.3 on the screen 75 so that the frame portion of the liquid crystal panel does not appear. Also, assuming that the distance from the Fresnel concave lens 74a to the screen 75 is 80 mm, the pixel shift caused by the fact that the light beam from the optical fiber bundle 72 is not a perfectly parallel light beam is roughly calculated.
【0041】画素のずれをDとすると、 D=80mm×tan θ1 ×1.3 倍 (θ1 =0.029 °) … (7) より、D=0.053 mmとなり、拡大後の画素ピッチ0.43mm
に対して十分小さく、隣同士の画素がぼけて部分的に重
なっても解像度として許容できる程度である。これは、
両隣の画素が重なっても、もとの画素が3/4 残るためで
ある。この場合の、奥行きは、拡大部分が80mm,光学
繊維束が30mm,光源が30mm,投影スクリーンが1mm
とすれば、これらの合計で141 mmであり、複数個を組み
合わせた表示装置(図15参照)としては薄型となる。Assuming that the pixel shift is D, D = 80 mm × tan θ 1 × 1.3 times (θ 1 = 0.029 °). From (7), D = 0.053 mm, and the pixel pitch after enlargement is 0.43 mm
And the resolution is acceptable even if adjacent pixels are blurred and partially overlap. this is,
This is because the original pixel remains 3/4 even if the adjacent pixels overlap. In this case, the depth is 80 mm for the enlarged portion, 30 mm for the optical fiber bundle, 30 mm for the light source, and 1 mm for the projection screen.
If so, the total is 141 mm, and the display device (see FIG. 15) in which a plurality of display devices are combined is thin.
【0042】次に、図12は、本発明の実施例(C)に
おける第2の実施例の構成図である。図12(A)にお
ける投写型表示装置70B は、図9及び図11における
液晶パネル73の下面ガラスの代わりに光学繊維束72
を使用して一体パネル76としたもので、他の構成は図
9及び図11と同様である。この場合、一体パネル76
は、図12(B)に示すように、偏光板76a,光学繊
維束72,下部電極76b,配向膜76c1 ,液晶76
d,配向膜76c2,封止材76e,上部電極76f,
上面ガラス板76g1 ,偏光板76hにより構成され
る。FIG. 12 is a block diagram of a second embodiment in the embodiment (C) of the present invention. 12 projection display device 70 B in (A), the optical fiber bundle 72 in place of the lower surface glass of the liquid crystal panel 73 in FIGS. 9 and 11
Are used to form an integrated panel 76, and other configurations are the same as those in FIGS. 9 and 11. In this case, the integrated panel 76
As shown in FIG. 12B, a polarizing plate 76a, an optical fiber bundle 72, a lower electrode 76b, an alignment film 76c 1 , a liquid crystal 76
d, alignment film 76c 2 , sealing material 76e, upper electrode 76f,
It is composed of an upper glass plate 76g 1 and a polarizing plate 76h.
【0043】このような投写型表示装置70B は、下側
の偏光板76aに入射した拡散性光線が、平行化されて
液晶76dに入射する。下部電極76b,配向膜76c
1 ,液晶76d及び偏光板76hでの拡散は無視できる
程度であるので、平行光線はそのまま液晶パネルから凹
レンズ74に達し、スクリーン75に拡大投写される。[0043] Such a projection display device 70 B is diffusible light beam incident on the lower side of the polarizing plate 76a is incident on the liquid crystal 76d is collimated. Lower electrode 76b, alignment film 76c
1. Since the diffusion in the liquid crystal 76d and the polarizing plate 76h is negligible, the parallel light beam directly reaches the concave lens 74 from the liquid crystal panel and is enlarged and projected on the screen 75.
【0044】すなわち、ガラス板を1枚省くことによ
り、より薄型化を図るものである。次に、図13に、図
12の第2の実施例における他の実施例の構成図を示
す。図13(A)における投写型表示装置70C は、図
12(A)の液晶パネルとは逆の上面ガラスの代わりに
光学繊維束72を使用して一体パネル77としたもので
ある。 この場合の一体パネル77は、偏光板77a,
下面ガラス板77b,下部電極77c,配向膜77
d1 ,液晶77e,封止材77f,配向膜77d2,上
部電極77g,光学繊維束72及び偏光板77hにより
構成される。That is, by omitting one glass plate, the thickness can be further reduced. Next, FIG. 13 shows a configuration diagram of another embodiment of the second embodiment of FIG. Projection display device 70 C in FIG. 13 (A) is a liquid crystal panel shown in FIG. 12 (A) is obtained by an integrated panel 77 by using the optical fiber bundle 72 in place of the top surface glass reverse. In this case, the integrated panel 77 includes a polarizing plate 77a,
Lower glass plate 77b, lower electrode 77c, alignment film 77
d 1 , liquid crystal 77 e, sealing material 77 f, alignment film 77 d 2 , upper electrode 77 g, optical fiber bundle 72, and polarizing plate 77 h.
【0045】下側の光源71から出射され液晶77eを
透過した光線のうち面に垂直に近い光線のみが光学繊維
束72を通過して、凹レンズ74に達して、スクリーン
75に拡大投影され、ガラス1枚分の薄型化を図ること
ができる。ここで、図14に、図13の実施例における
他の実施例の構成図を示す。図14は、図13の一体パ
ネル77を示したもので、光学繊維束72の上面形状を
凹レンズ状にすることにより、光学繊維束72を透過し
た平行光線が光学繊維束72の出射面において屈折し、
画面中央に対して外側に広げられる構造である。なお、
光学繊維束72の出射面は、フレネル面で凹レンズを形
成してもよい。Of the light rays emitted from the lower light source 71 and transmitted through the liquid crystal 77e, only those rays that are almost perpendicular to the surface pass through the optical fiber bundle 72, reach the concave lens 74, are enlarged and projected on the screen 75, and One sheet can be reduced in thickness. Here, FIG. 14 shows a configuration diagram of another embodiment in the embodiment of FIG. FIG. 14 shows the integrated panel 77 of FIG. 13. By making the upper surface shape of the optical fiber bundle 72 into a concave lens shape, parallel rays transmitted through the optical fiber bundle 72 are refracted at the output surface of the optical fiber bundle 72. And
It is a structure that can be spread outward with respect to the center of the screen. In addition,
The exit surface of the optical fiber bundle 72 may form a concave lens with a Fresnel surface.
【0046】次に、図15に、本発明の実施例(C)に
おける第3の実施例の構成図を示す。図15は、図11
に示す投写型表示装置70A を複数台(図面上では2
台)を組合わせたもので、スクリーン75上につなぎ目
のない画像を表示するものである。この場合、筺体78
a,78bに取り付けられた各投写型表示装置70
A は、位置合わせ機構79a,79bにより縦横の位置
合わせが行われて、スクリーン75上での表示のつなぎ
目が取り除かれる。すなわち、薄型で高精細な大画面表
示を行うことができる。Next, FIG. 15 shows a configuration diagram of a third embodiment in the embodiment (C) of the present invention. FIG.
A plurality of projection display devices 70A shown in FIG.
) To display a seamless image on the screen 75. In this case, the housing 78
a, 78b attached to each projection display device 70
In A , vertical and horizontal positioning is performed by the positioning mechanisms 79a and 79b, and the joint of the display on the screen 75 is removed. That is, a thin, high-definition large-screen display can be performed.
【0047】なお、図15では、2台の組合わせを示し
たが、平面的に縦横に複数台をモザイク状に組合わせて
もよい。次に、図16に、本発明の実施例(C)におけ
る第4の実施例の構成図を示す。図16(A)の投写型
表示装置70D は、図13における一体パネル77の上
面の偏光板77hをスクリーン75直前に設けられたも
ので、これにより該偏光板77hでの乱反射の影響を軽
減するものである。この場合、一体パネル77の最上面
の偏光板が省略される。なお、偏光板77aと偏光板7
7hとは互いに偏光方向が直交(液晶77eがツイスト
ネマティック型)するように配置される。従って、図1
3に限らず、第1及び第2の実施例においても適用する
ことができる。Although FIG. 15 shows a combination of two units, a plurality of units may be combined vertically and horizontally in a mosaic pattern. Next, FIG. 16 shows a configuration diagram of a fourth embodiment in the embodiment (C) of the present invention. Projection display device 70 D of FIG. 16 (A) which was provided with a polarizing plate 77h of the upper surface of the integrated panel 77 onto a screen 75 immediately before in FIG. 13, thereby reducing the influence of irregular reflection at the polarizing plate 77h Is what you do. In this case, the uppermost polarizing plate of the integrated panel 77 is omitted. The polarizing plate 77a and the polarizing plate 7
7h are arranged such that the polarization directions are orthogonal to each other (the liquid crystal 77e is a twisted nematic type). Therefore, FIG.
The invention can be applied not only to the third embodiment but also to the first and second embodiments.
【0048】なお、図11〜図16において、カラー表
示のためのカラーフィルタを液晶パネルに設けてもよ
く、また、電極77cにTFT(薄膜トランジスタ)等
の能動素子を設けてもよい。実施例(D) 図17に、本発明の実施例(D)における第1の実施例
の構成図を示す。図17の投写型表示装置80A は、面
方向に光源を照射する面光源81上に、光線制御手段で
ある第1のレンチキューラレンズ82a及び第2のレン
チキューラレンズ82bが位置し、その上方に液晶パネ
ル83が位置する。そして、液晶パネル83上に拡大手
段である凹レンズ84が位置し、その前方にスクリーン
85が位置する。In FIGS. 11 to 16, a color filter for color display may be provided on the liquid crystal panel, and an active element such as a TFT (thin film transistor) may be provided on the electrode 77c. Embodiment (D) FIG. 17 shows a configuration diagram of a first embodiment in an embodiment (D) of the present invention. Projection display device 80 A in FIG. 17, on the surface light source 81 for irradiating light in the surface direction, the first lenticular lens 82a and the second lenticular lens 82b is the light beam control means is positioned, The liquid crystal panel 83 is located above it. Then, a concave lens 84 which is an enlarging means is located on the liquid crystal panel 83, and a screen 85 is located in front of the concave lens 84.
【0049】このような投写型表示装置80A は、面光
源81より拡散性(有指向性であってもよい)の光線が
照射され、この光線を第1及び第2のレンチキューラレ
ンズ82a,82bにより平行光として、該平行光線を
液晶パネル83により遮断、透過させ、ドットによる画
像を凹レンズ84で拡大してスクリーン85上に投写す
るものである。そして、スクリーン85は、画面外側方
向に拡大屈折された光線を散乱させ、再び拡散光線に戻
して前面に出射することにより、視角の広い表示を行う
ものである。[0049] Such a projection display device 80 A, the diffusion resistance than the surface light source 81 is irradiated rays (A-based directional well may), the light rays first and second lenticular lens 82a , 82b as parallel light, the parallel light is blocked and transmitted by a liquid crystal panel 83, and an image of dots is enlarged by a concave lens 84 and projected on a screen 85. The screen 85 scatters the light beam expanded and refracted in the outer direction of the screen, returns the light beam to the diffused light again, and emits the light to the front surface, thereby performing a display with a wide viewing angle.
【0050】ここで、図18に、図17の光線制御手段
を説明するための図を示す。第1及び第2のレンチキュ
ーラレンズ82a,82bは、図18(A),(B)に
示すように、かまぼこ状のシリンドリカルレンズを複数
個連結させた構造であり、透明樹脂を削り込むか、金属
の型による一体成形等で製作され、非レンズ側に光吸収
層86a,光反射層86b(第2のレンチキューラレン
ズ82bには形成されず)が形成され、各シリンドリカ
ルレンズの中心と合致して、十分に細い幅のスリット8
6cが形成されている。第1のレンチキューラレンズ8
2aと第2のレンチキューラレンズ82bは、それぞれ
のスリット86cが直交するように図18(C)のごと
く積み重ねて置く。FIG. 18 is a diagram for explaining the light beam control means of FIG. As shown in FIGS. 18A and 18B, the first and second lenticular lenses 82a and 82b have a structure in which a plurality of cylindrical cylindrical lenses are connected to each other. The light absorbing layer 86a and the light reflecting layer 86b (not formed on the second lenticular lens 82b) are formed on the non-lens side, and are formed with the center of each cylindrical lens. Slit 8 of matching and sufficiently narrow width
6c is formed. First lenticular lens 8
The second lenticular lens 2b and the second lenticular lens 82b are stacked as shown in FIG. 18C so that the respective slits 86c are orthogonal to each other.
【0051】拡散光源81は、第1のレンチキューラレ
ンズ82aのスリット82c側から光線を入射するよう
に配置される。光源81からの拡散光線のうち、第1の
レンチキューラレンズ82aの各スリット86cを通過
して透明樹脂中に進行する光線は、図18(A)のよう
に断面に対して扇状に屈折してレンズ面に達する。この
場合、レンズ面は、スリット86cからの光線がレンズ
面での屈折の後、平行光線になるようにその形状を設計
する。従って、第1のレンチキューラレンズ82aを通
過した光は、このレンズ板のスリット86cと直角方向
の成分が平行化される。さらに、第1のレンチキューラ
レンズ82aと直角に置かれる第2のレンチキューラレ
ンズ82bにより、さらに直角方向の光成分が平行化さ
れるものである。The diffusion light source 81 is arranged so that a light beam enters from the slit 82c side of the first lenticular lens 82a. Among the diffused light rays from the light source 81, the light rays that pass through the slits 86c of the first lenticular lens 82a and travel into the transparent resin are refracted in a fan shape with respect to the cross section as shown in FIG. To the lens surface. In this case, the shape of the lens surface is designed such that the light rays from the slit 86c become parallel light rays after refraction on the lens surface. Accordingly, the light passing through the first lenticular lens 82a has its component parallel to the direction perpendicular to the slit 86c of the lens plate. Further, the second lenticular lens 82b placed at right angles to the first lenticular lens 82a further parallelizes the light component in the right angle direction.
【0052】さらに詳述すれば、第1及び第2のレンチ
キューラレンズ82a,82bの厚さは、スリット86
cの位置がレンズの焦点であるようにし、レンズの幅
は、スリット86cからの入射光の臨界角を考慮して適
当に選べば、一つのスリット86cから入射して、第1
及び第2のレンチキューラレンズ82a,82bを進行
する光が、隣のレンズに入射しないようにできる。More specifically, the thickness of the first and second lenticular lenses 82a and 82b is
If the position of c is the focal point of the lens and the width of the lens is appropriately selected in consideration of the critical angle of the incident light from the slit 86c, the light enters from one slit 86c and the first
In addition, light traveling through the second lenticular lenses 82a and 82b can be prevented from entering the adjacent lens.
【0053】また、レンズ面からスリット86cを見た
場合、スリット幅が十分に小さければ、線光源と見な
せ、かつ、スリット86cはレンズの焦点に置かれてい
るので、凸レンズ面で屈折してレンズ外に出射する光
は、スリット86cと直角方向の成分が平行化される。
なお、レンズに隣のスリットからの入射光が入らない条
件は、レンズ幅をL,レンズ板の最小厚さをd,レンズ
板材料の屈折率をn,空気の屈折率を1とすると、次式
で表せる。When the slit 86c is viewed from the lens surface, if the slit width is sufficiently small, the slit 86c can be regarded as a linear light source, and since the slit 86c is located at the focal point of the lens, it is refracted by the convex lens surface. In the light emitted outside the lens, the component perpendicular to the slit 86c is parallelized.
The condition that the incident light from the adjacent slit does not enter the lens is as follows, assuming that the lens width is L, the minimum thickness of the lens plate is d, the refractive index of the lens plate material is n, and the refractive index of air is 1. It can be expressed by an equation.
【0054】 d={L(n2 −1)1/2 }/2 … (8) 従って、完全な平行光線を得るためには、スリット幅が
無限小となることが理想的だが、画像の解像度が実用上
問題のないレベルまで許容できるとすれば、図17にお
ける第2のレンチキューラレンズ82bの出射面からス
クリーン85までの距離、拡大率、画素サイズ及び画素
ピッチから最適値を設定できる。D = {L (n 2 -1) 1/2 } / 2 (8) Therefore, in order to obtain perfect parallel rays, it is ideal that the slit width is infinitely small. If the resolution can be tolerated to a level that does not cause a practical problem, an optimum value can be set from the distance from the emission surface of the second lenticular lens 82b to the screen 85, the magnification, the pixel size, and the pixel pitch in FIG. .
【0055】スリット幅(WS )とレンズ厚さ(TL )
の関係から、スリット幅が無限小でないことによる平行
度(θ1 )を算出する。図18(D)は、平行度
(θ1 )、スリット幅(WS )、およびレンズ厚さ(T
L )の関係を簡略的に説明する図である。図はレンチキ
ューラレンズ82a,82bの軸に垂直な面による断面
図である。この図のレンチキューラレンズ82a,82
bの断面形状は、スリット86cの中心に入射した光は
レンズ曲面で屈折して、平行光線として出射するように
設計する。ここで、スリット幅は無限小でないために、
スリット86cの中心以外の位置から入射した光は、レ
ンズ曲面で屈折しレンズ外に出射する時、平行光線とな
らずに斜めに出射する。この場合、スリット端面からの
入射光が最も平行光線の方向からずれるので、この時の
ずれ角を平行度(θ1 )とする。ここでは簡略的に、レ
ンズ中心に入射した場合の平行度を算出するが、レンズ
中心以外に入射する光の平行度も大差はない。レンズ材
料の屈折率をn、空気の屈折率を1とすると、図より、 tan θ2 =(WS /2)/TL … (9) n・sin θ2 =sin θ1 …(10) これらより、平行度(θ)は、 θ1 =sin -1〔n・WS /(4・TL 2 +WS 2)1/2 〕 …(11) となる。Slit width (W S ) and lens thickness (T L )
From the relationship, the parallelism (θ 1 ) due to the slit width not being infinitesimal is calculated. FIG. 18D shows the parallelism (θ 1 ), the slit width (W S ), and the lens thickness (T
It is a figure which illustrates the relationship of L ) simply. The figure is a sectional view taken along a plane perpendicular to the axes of the lenticular lenses 82a and 82b. The lenticular lenses 82a, 82 in this figure
The cross-sectional shape of b is designed so that the light incident on the center of the slit 86c is refracted by the curved surface of the lens and emitted as a parallel light beam. Here, since the slit width is not infinitesimal,
Light incident from a position other than the center of the slit 86c is refracted by the curved surface of the lens and exits the lens obliquely instead of being a parallel ray. In this case, since the incident light from the slit end face deviates most from the direction of the parallel rays, the deviation angle at this time is defined as parallelism (θ 1 ). Here, the parallelism when the light is incident on the center of the lens is simply calculated. Assuming that the refractive index of the lens material is n and the refractive index of air is 1, from the figure, tan θ 2 = (W S / 2) / T L (9) n · sin θ 2 = sin θ 1 (10) from these, parallelism (theta) is, θ 1 = sin -1 [n · W S / (4 · T L 2 + W S 2) 1/2 ] ... a (11).
【0056】図17に戻って、本実施例を説明するに、
ここでは、レンチキューラレンズ82a,82bの厚さ
を14.8mm、スリット86cの幅を10μm、屈折
率を1.5とし、画素数640×480ドット、画素ピ
ッチ0.33mmの液晶表示画面を投影スクリーン上で
長さ寸法を1.3倍にして、液晶パネルの枠部分を見掛
け上なくす場合を考える。凹レンズ84からスクリーン
85までの距離を80mmとして、まず、第1及び第2
のレンチキューラレンズ82a,82bからの光線が完
全な平行光線でないことにより生ずる画素のずれを概算
する。Referring back to FIG. 17, this embodiment will be described.
Here, a liquid crystal display screen having a thickness of 14.8 mm, a width of the slit 86c of 10 μm, a refractive index of 1.5, a number of pixels of 640 × 480 dots, and a pixel pitch of 0.33 mm is set for the lenticular lenses 82a and 82b. A case will be considered in which the length dimension is increased 1.3 times on the projection screen so that the frame portion of the liquid crystal panel is apparently lost. Assuming that the distance from the concave lens 84 to the screen 85 is 80 mm, first, the first and second
The pixel shift caused by the fact that the light beams from the lenticular lenses 82a and 82b are not perfectly parallel light beams is estimated.
【0057】画素のずれをDとすると、前記(11)
式、(7)式より、 θ1 =sin -1〔1.5 ×10μm/(4× (14.8mm)2+(10μm)2)1/2〕 =0.029° …(12) D=(80mm+14.8mm)×tan θ1 ×1.3 倍=0.062mm …(13) となる。上式において、(80mm+14.8mm)と
したのは、第1のレンチキューラレンズ82aからの出
射光は、第2のレンチキューラレンズ82bの厚さ分だ
け光線行路が長くなるためである。したがって、D=
0.062mmとなり、拡大後の画素ピッチ0.43m
mに対して十分小さく、隣同士の画素がぼけて部分的に
重なっても解像度として許容できる程度である。これ
は、両隣の画素が重なっても、もとの画素が3/4近く
残るためである。この場合の奥行きは、拡大部分が80
mm、レンチキューラレンズ部が14.8×2≒30m
m、光源が30mm、投影スクリーンが1mmとすれ
ば、これらの合計で141mmであり、複数個組み合わ
せた表示装置はとして薄型となる。なお、レンチキュー
ラレンズ82a,82bの最小厚さおよびレンズ幅は、
前記(8)式により、レンズ厚さ(TL )とレンズの曲
面形状を考慮して決定することができる。Assuming that the pixel shift is D, (11)
From equation (7), θ 1 = sin −1 [1.5 × 10 μm / (4 × (14.8 mm) 2 + (10 μm) 2 ) 1/2 ] = 0.029 ° (12) D = (80 mm + 14) .8 mm) × tan θ 1 × 1.3 times = 0.062 mm (13) In the above equation, the reason why (80 mm + 14.8 mm) is set is that the light traveling from the first lenticular lens 82a has a longer light ray path by the thickness of the second lenticular lens 82b. Therefore, D =
0.062mm, pixel pitch after enlargement 0.43m
m, which is an acceptable level of resolution even if adjacent pixels are blurred and partially overlap. This is because the original pixel remains close to 3/4 even if the adjacent pixels overlap. In this case, the depth is 80 in the enlarged portion.
mm, lenticular lens section is 14.8 × 2 ≒ 30m
Assuming that m, the light source is 30 mm, and the projection screen is 1 mm, the sum of these is 141 mm. The minimum thickness and lens width of the lenticular lenses 82a and 82b are:
According to the above equation (8), it can be determined in consideration of the lens thickness (T L ) and the curved surface shape of the lens.
【0058】このように、結像系を用いていないので光
学的構造が簡単であり、奥行きは、液晶パネルの像を凸
レンズにより拡大するのに要する距離と、第1及び第2
のレンチキューラレンズ82a,82bにより平行光線
を作る距離で決まるがこれらは、投写型表示装置の焦点
距離に比較して短いため奥行きが薄く、枠のない表示装
置が得られる。As described above, since the image forming system is not used, the optical structure is simple, and the depth is the distance required for enlarging the image of the liquid crystal panel by the convex lens, the first and the second.
Are determined by the distances at which parallel rays are formed by the lenticular lenses 82a and 82b, but since these are shorter than the focal length of the projection display device, a depth-less display device without a frame can be obtained.
【0059】次に、図19に、本発明の実施例(D)に
おける第2の実施例の構成図を示す。図19の投写型表
示装置80B は、図17における面光源81と第1のレ
ンチキューラレンズ82aとの間に、光拡散部87を介
在させたもので、他は図17と同様である。この光拡散
部87は、内部が均一な高散乱反射層で形成されてお
り、面光源81からの拡散光をより効率的に第1及び第
2のレンチキューラレンズ82a,82bに入射させる
ためのものである。Next, FIG. 19 shows a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (D) of the present invention. Projection display device 80 B in FIG. 19, between the surface light source 81 in FIG. 17 and the first lenticular lens 82a, in which a light diffusing portion 87 is interposed, the other is the same as FIG. 17 . The light diffusing portion 87 is formed of a uniform high-scattering reflective layer inside, so that the diffused light from the surface light source 81 is more efficiently incident on the first and second lenticular lenses 82a and 82b. belongs to.
【0060】次に、図20に、本発明の実施例(D)に
おける第3の実施例の構成図を示す。図20は、図17
に示す投写型表示装置80A を複数台(図面上では2
台)を組合わせたもので、スクリーン85上につなぎ目
のない画像を表示するものである。この場合、筺体88
a,88bに取り付けられた各投写型表示装置80は、
位置合わせ機構89a,89bにより縦横の位置合わせ
が行われて、スクリーン85上での表示のつなぎ目が取
り除かれる。すなわち、薄型で高精細な大画面表示を行
うことができる。Next, FIG. 20 shows a configuration diagram of a third embodiment in the embodiment (D) of the present invention. FIG. 20 corresponds to FIG.
A plurality of projection-type display device 80 A shown in (2 in the drawing
) To display a seamless image on the screen 85. In this case, the housing 88
a, 88b, each projection display device 80
Vertical and horizontal positioning is performed by the positioning mechanisms 89a and 89b, and the joint of the display on the screen 85 is removed. That is, a thin, high-definition large-screen display can be performed.
【0061】なお、図20では、2台の組合わせを示し
たが、平面的に縦横に複数台をモザイク状に組合わせて
もよい。実施例(E) 図21に、本発明の実施例(E)における第1の実施例
の構成図を示す。図21の投写型表示装置90は、照射
手段である平行光線を出射する平行光源部91上に液晶
パネル92が位置し、液晶パネル92上に拡大手段であ
る凹レンズ93が位置してその前方にスクリーン94が
位置するものである。Although FIG. 20 shows a combination of two units, a plurality of units may be combined vertically and horizontally in a mosaic form. Embodiment (E) FIG. 21 shows a configuration diagram of the first embodiment in the embodiment (E) of the present invention. In the projection type display device 90 shown in FIG. 21, a liquid crystal panel 92 is located on a parallel light source unit 91 which emits parallel rays as an irradiating unit, and a concave lens 93 which is an enlarging unit is located on the liquid crystal panel 92 and in front thereof. The screen 94 is located.
【0062】ここで、図22に、図21の平行光源部の
平面構成図を示す。また、図23に、その斜視図を示
す。平行光源部91は、反射鏡95a内の光源95bか
らの光線がピンホール(絞り)96により点光源とされ
る。この点光源からの光線が光交換手段である曲面フレ
ネルレンズ97により平行光線束となり、ミラー98を
介して第1のハーフミラー群99に入射される。第1の
ハーフミラー群99で反射した平行光線束は第2のハー
フミラー群100 を介して面全体から均一な輝度分布の平
行光線を出射するものである。FIG. 22 is a plan view showing the configuration of the parallel light source shown in FIG. FIG. 23 is a perspective view thereof. In the parallel light source unit 91, a light beam from the light source 95b in the reflecting mirror 95a is turned into a point light source by a pinhole (aperture) 96. The light beam from the point light source is converted into a parallel light beam by a curved Fresnel lens 97 as a light exchange means, and is incident on a first half mirror group 99 via a mirror 98. The parallel light beam reflected by the first half mirror group 99 emits a parallel light beam having a uniform luminance distribution from the entire surface through the second half mirror group 100.
【0063】また、図24に、図22の曲面フレネルレ
ンズを説明するための図を示す。図23(A)におい
て、曲面フレネルレンズ97は、入射側が点光源96を
中心とする球面であり、出射側はr・sin θ1 =L0 ・
θ1 の関係を持つ曲面上に微小プリズムが刻まれてい
る。また、微小プリズムの刻み角度は、図23(B)に
示すように中心線と交わる角度をθ2 とすると、θ2 =
∠R−θ1 −α,α=sin-1〔sin θ1 /(n2 +1−
2n・cos θ1 )1/2 〕の関係がある。FIG. 24 is a view for explaining the curved Fresnel lens shown in FIG. In FIG. 23A, the curved Fresnel lens 97 has a spherical surface around the point light source 96 on the incident side, and r · sin θ 1 = L 0 · on the exit side.
microprism are engraved on a curved surface with a theta 1 relationship. Further, assuming that the angle intersecting with the center line is θ 2 as shown in FIG. 23B, θ 2 =
∠R−θ 1 −α, α = sin −1 [sin θ 1 / (n 2 + 1−
2n · cos θ 1 ) 1/2 ].
【0064】このような曲面フレネルレンズ97を用い
ると、点光源から一様な輝度分布で放射状に出射される
光線は、一様な輝度分布の平行光線束に変換される。し
かし、この平行光線束は表示部に比べて非常に細いた
め、第1及び第2のハーフミラー群99,100 が使用さ
れる。この第1及び第2のハーフミラー群99,100 は
平行光線束を展開する機能を持つものでそれぞれ反射率
・透過率の異なる複数のハーフミラーからなる。When such a curved Fresnel lens 97 is used, a light beam radially emitted from a point light source with a uniform luminance distribution is converted into a parallel light beam having a uniform luminance distribution. However, since this parallel light beam is much thinner than the display unit, the first and second half mirror groups 99 and 100 are used. The first and second half mirror groups 99 and 100 have a function of developing a parallel light beam, and include a plurality of half mirrors having different reflectances and transmittances.
【0065】第1のハーフミラー群99は横方向への展
開、第2のハーフミラー群100 は縦方向への展開を行う
もので、その数は例えば横方向の展開する長さをw,平
行光線束の幅をsとすると、(n−1)<(w/s)≦
nなる数nで与えられる。k番目、k+1番目(1≦k
<k+1≦n)のハーフミラーの反射率・透過率をそれ
ぞれAk ,Bk ,Ak+1 ,Bk+1 とするとBk =Ak /
Ak+1 なる関係がある。The first half mirror group 99 expands in the horizontal direction, and the second half mirror group 100 expands in the vertical direction. Assuming that the width of the light beam is s, (n-1) <(w / s) ≦
It is given by the number n. k-th, k + 1-th (1 ≦ k
If the reflectance and transmittance of the half mirror (<k + 1 ≦ n) are A k , B k , A k + 1 , and B k + 1 , respectively, B k = A k /
There is a relationship A k + 1 .
【0066】このように、平行光源部91により薄型の
投写型表示装置90を得ることができる。次に、図25
に、本発明の実施例(E)における第2の実施例の構成
図を示す。図25は、図21の投写型表示装置90を、
例えばマトリクス状に4台配置したもので、図25
(A)はその全体図、図25(B)は断面である。As described above, the thin projection type display device 90 can be obtained by the parallel light source section 91. Next, FIG.
FIG. 11 shows a configuration diagram of the second embodiment in the embodiment (E) of the present invention. FIG. 25 shows the projection display device 90 of FIG.
For example, four units are arranged in a matrix, and FIG.
(A) is an overall view thereof, and FIG. 25 (B) is a cross section.
【0067】すなわち、図25(A),(B)におい
て、筺体101 内に投写型表示装置90が4台マトリクス
状に配置され、該筺体101 の表示面にスクリーン102 が
設けられる。投写型表示装置90は、図21に示すよう
に、平行光源部91,液晶パネル92及び凹レンズ93
により構成されるもので、各装置90の表示画面がスク
リーン102 上でつなぎ目がないように配置されるもので
ある。That is, in FIGS. 25A and 25B, four projection display devices 90 are arranged in a matrix in a housing 101, and a screen 102 is provided on the display surface of the housing 101. As shown in FIG. 21, the projection display device 90 includes a parallel light source unit 91, a liquid crystal panel 92, and a concave lens 93.
, And the display screens of the respective devices 90 are arranged so as to have no joint on the screen 102.
【0068】これにより、薄型で高精細な大画面表示を
行うことができる。なお、図25では4台の場合を示し
たが、これに限らずマトリクス状に配置される台数なら
ば何台でもよい。なお、上述の実施例(B)において、
表示機器として液晶パネルを用いたが、表示部が平面で
あれば、CRT、プラズマディスプレイ等のような発光
型の表示機器を用いてもよい。Thus, a thin, high-definition large-screen display can be performed. Although FIG. 25 shows the case of four units, the present invention is not limited to this, and any number of units arranged in a matrix may be used. In the above embodiment (B),
Although a liquid crystal panel is used as the display device, a light-emitting display device such as a CRT or a plasma display may be used if the display portion is flat.
【0069】実施例(F) 図26に本発明の実施例(F)における一実施例の構成
図を示す。図26(A)は実施例の構成を説明する図で
あり、本実施例は、液晶パネル111に光線を照射する
光線照射部112と、光線照射部112からの光線を赤
(R)、緑(G)、青(B)の画素に対応して、光線の
遮断/透過を行う白黒表示の液晶パネル111と、液晶
パネル111からの出射光線をスクリーン113に拡大
結像させる機能を有する拡大結像部114と、拡大結像
部114からの光線を画素に対応させて、RGBの3原
色のみを選択透過するカラーフィルタ115と、カラー
フィルタ115からの光線を拡散しカラー表示を形成す
るスクリーン113面によって構成されている。図26
(B)は、本実施例のスクリーンの構造の一例を示すも
のである。スクリーン113は、アクリル等の透明樹脂
板121を基板として、その上にRGBの各色のカラー
フィルタ115をモザイク状またはストライプ状に形成
し、その上に各色の画素の境目をカバーするようにブラ
ックマトリクス115aが形成され、さらに、カラーフ
ィルタ115およびブラックマトリクス115aの上に
光拡散層116を形成している。カラーフィルタ115
は、印刷、染色又は顔浸法により形成することが可能で
あり、ブラックマトリクス115aは、黒色塗料の印刷
等で形成される。光拡散層116は、拡散材料の積層等
で形成することが可能である。各カラーフィルタ115
のサイズは、液晶パネル111の各画素のサイズと拡大
結像部による拡大率により計算し設計される。液晶パネ
ル111の各画素とスクリーン113のカラーフィルタ
115の画素とは、画像形成において対応するように位
置合わせして組み立てられる。本実施例によれば、カラ
ーフィルタ115を結像面に近接して配置することによ
り、カラーフィルタ115を液晶パネル111内に設け
た場合の、カラーフィルタ115による光線の散乱によ
る拡大結像部114での異常光の発生を防止できる。ま
た、カラーフィルタ115の画素間の漏れ光を遮断する
役割を果たすブラックマトリクス115aを光拡散層1
16に近接させることにより、スクリーン113に上側
から入射する外光の影響も低減できる。 Embodiment (F) FIG. 26 is a block diagram showing one embodiment of the embodiment (F) of the present invention. FIG. 26A is a diagram for explaining the configuration of the embodiment. In this embodiment, a light beam irradiating unit 112 that irradiates a liquid crystal panel 111 with a light beam and light beams from the light beam irradiating unit 112 are red (R) and green. (G), a liquid crystal panel 111 of black and white display for blocking / transmitting light rays corresponding to the pixels of blue (B), and a magnifying lens having a function of enlarging and forming light rays emitted from the liquid crystal panel 111 on a screen 113. A color filter 115 for selectively transmitting only the three primary colors of R, G, and B by associating light rays from the image section 114 with the pixels with the pixels, and a screen 113 for diffusing the light rays from the color filter 115 to form a color display. It is composed of planes. FIG.
(B) shows an example of the structure of the screen of the present embodiment. The screen 113 has a transparent resin plate 121 of acrylic or the like as a substrate, on which color filters 115 of each color of RGB are formed in a mosaic or stripe shape, and a black matrix is formed thereon so as to cover a boundary between pixels of each color. The light diffusion layer 116 is formed on the color filter 115 and the black matrix 115a. Color filter 115
Can be formed by printing, dyeing, or face immersion, and the black matrix 115a is formed by printing a black paint or the like. The light diffusion layer 116 can be formed by stacking a diffusion material or the like. Each color filter 115
Is calculated and designed based on the size of each pixel of the liquid crystal panel 111 and the enlargement ratio of the enlarged image forming unit. Each pixel of the liquid crystal panel 111 and a pixel of the color filter 115 of the screen 113 are aligned and assembled so as to correspond to each other in image formation. According to the present embodiment, by disposing the color filter 115 close to the imaging plane, when the color filter 115 is provided in the liquid crystal panel 111, the enlarged imaging unit 114 due to the scattering of light rays by the color filter 115. Generation of extraordinary light can be prevented. Further, the light diffusion layer 1 includes a black matrix 115a that plays a role of blocking light leaking between pixels of the color filter 115.
16, the influence of external light entering the screen 113 from above can be reduced.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、透過型の
液晶パネル等の平面表示の像を、焦点距離の短い結像手
段により結像し、または、平行光線により拡大投写する
ことにより、薄型で高精細な大画面表示を行うことがで
きる。As described above, according to the present invention, an image of a flat display such as a transmissive liquid crystal panel is formed by an image forming means having a short focal length, or enlarged and projected by a parallel light beam. A thin, high-definition large-screen display can be performed.
【図1】本発明の実施例(A)の一実施例の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment (A) of the present invention.
【図2】図1の照射手段を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an irradiation unit in FIG. 1;
【図3】図1の投写を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the projection of FIG. 1;
【図4】本発明の実施例(B)における第1の実施例の
構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a first embodiment in an embodiment (B) of the present invention.
【図5】図4の正立結像手段を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a view for explaining the erect image forming means of FIG. 4;
【図6】図4の第1の実施例における第1の実施例の概
念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of the first embodiment in the first embodiment of FIG. 4;
【図7】本発明の実施例(B)における第2の実施例の
構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (B) of the present invention.
【図8】図7の第2の実施例における他の実施例の構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram of another embodiment of the second embodiment of FIG. 7;
【図9】本発明の実施例(C)における第1の実施例の
構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a first embodiment in the embodiment (C) of the present invention.
【図10】図9の光線制御手段を説明するための図であ
る。FIG. 10 is a diagram for explaining the light beam control means of FIG. 9;
【図11】図9の第1の実施例における他の実施例の構
成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of another embodiment of the first embodiment of FIG. 9;
【図12】本発明の実施例(C)における第2の実施例
の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (C) of the present invention.
【図13】図12の第2の実施例における他の実施例の
構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of another embodiment of the second embodiment of FIG. 12;
【図14】図13の実施例における他の実施例の構成図
である。FIG. 14 is a configuration diagram of another embodiment of the embodiment of FIG.
【図15】本発明の実施例(C)における第3の実施例
の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a third embodiment in the embodiment (C) of the present invention.
【図16】本発明の実施例(C)における第4の実施例
の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a fourth embodiment in the embodiment (C) of the present invention.
【図17】本発明の実施例(D)における第1の実施例
の構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of the first embodiment in the embodiment (D) of the present invention.
【図18】図17の光線制御手段を説明するための図で
ある。FIG. 18 is a diagram for explaining the light beam control means of FIG. 17;
【図19】本発明の実施例(D)における第2の実施例
の構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (D) of the present invention.
【図20】本発明の実施例(D)における第3の実施例
の構成図である。FIG. 20 is a configuration diagram of a third embodiment in the embodiment (D) of the present invention.
【図21】本発明の実施例(E)における第1の実施例
の構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of a first embodiment in an embodiment (E) of the present invention.
【図22】図21の平行光源部の構成図である。FIG. 22 is a configuration diagram of a parallel light source unit in FIG. 21;
【図23】図22の出射光を説明するための図である。FIG. 23 is a view for explaining emitted light in FIG. 22;
【図24】図22の曲面フレネルレンズを説明するため
の図である。FIG. 24 is a view for explaining the curved Fresnel lens of FIG. 22;
【図25】本発明の実施例(E)における第2の実施例
の構成図である。FIG. 25 is a configuration diagram of a second embodiment in the embodiment (E) of the present invention.
【図26】本発明の実施例(F)における一実施例の構
成図である。FIG. 26 is a configuration diagram of one embodiment in Embodiment (F) of the present invention.
【図27】従来の大画面表示の構成図である。FIG. 27 is a configuration diagram of a conventional large-screen display.
【図28】従来の投写による大画面表示を説明するため
の図である。FIG. 28 is a diagram for describing a conventional large-screen display by projection.
30 投写型表示装置 31 照射手段 31a 光源 31b 光線制御部 32 液晶パネル 33 集光レンズ 34 結像レンズ 35 拡大レンズ 36 スクリーン 38a 画像ブロック 38b ギャップ Reference Signs List 30 Projection display device 31 Irradiation means 31a Light source 31b Light beam control unit 32 Liquid crystal panel 33 Condensing lens 34 Imaging lens 35 Magnifying lens 36 Screen 38a Image block 38b Gap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−53510(JP,A) 特開 昭60−227233(JP,A) 特開 平3−107102(JP,A) 特開 平3−228024(JP,A) 特開 平2−149837(JP,A) 特開 昭62−99943(JP,A) 実開 平2−39210(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/13 G02F 1/1335 G03B 21/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-53510 (JP, A) JP-A-60-227233 (JP, A) JP-A-3-107102 (JP, A) JP-A-3-107102 228024 (JP, A) JP-A-2-149837 (JP, A) JP-A-62-299943 (JP, A) JP-A-2-39210 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/13 G02F 1/1335 G03B 21/00
Claims (9)
マトリクス状に配列される透過型の液晶パネルと、 該液晶パネルに所定角度で光を照射する照射手段と、 所定数の画素を1単位とした画素ブロックを1枚の該液
晶パネル内に複数形成した構成とされており、該照射手
段からの照射角度(θ)に応じて該各画素ブロックごと
に拡大結像してスクリーン上につなぎ目なく投写させる
結像手段と、 を含むことを特徴とする投写型表示装置。1. A transmission type liquid crystal panel sandwiched between glass substrates and having a predetermined number of pixels arranged in a matrix, irradiating means for irradiating the liquid crystal panel with light at a predetermined angle, A plurality of pixel blocks as a unit are formed in one liquid crystal panel, and an enlarged image is formed for each of the pixel blocks according to an irradiation angle (θ) from the irradiation unit, and the image is formed on a screen. A projection type display device, comprising: imaging means for projecting seamlessly.
て、 前記液晶パネルの前記一のガラス基板上に、前記結像手
段を形成したことを特徴とする投写型表示装置。2. The projection display device according to claim 1, wherein said imaging means is formed on said one glass substrate of said liquid crystal panel.
パネルと、 該液晶パネルの正立像を、スクリーン上に結像する正立
結像手段とを具備し、 前記正立結像手段を、所定数の屈折率分布レンズにより
構成したことを特徴とする投写型表示装置。3. A light source, a transmissive liquid crystal panel in which a predetermined number of pixels are arranged in a matrix, and erect image forming means for forming an erect image of the liquid crystal panel on a screen. 2. The projection display device according to claim 1, wherein said erect image forming means is constituted by a predetermined number of gradient index lenses.
投写形表示装置において、 拡大手段を用いて、スクリーンに拡大投写を行うことを
特徴とする投写形表示装置。 4. The method according to claim 1, wherein
In a projection display device, using an enlargement unit to enlarge an image on a screen.
Characteristic projection display device.
投写形表示装置において、 同一スクリーン上に画像投写を行うことを特徴とする投
写型表示装置。 5. The method according to claim 1, wherein
In a projection display device, an image is projected on the same screen.
Photographic display device.
投写形表示装置において、 前記液晶パネルの入射面及び出射面に設けられる偏光板
のうち、出射面の偏光板を前記スクリーン直前に設ける
ことを特徴とする投写型表示装置。 6. The method according to claim 1, wherein
In a projection display device, a polarizing plate provided on an entrance surface and an exit surface of the liquid crystal panel
Of which, the polarizing plate on the exit surface is provided immediately before the screen.
A projection display device characterized by the above-mentioned.
投写形表示装置において、 スクリーン表面又は裏面にカラーフィルタを設け、カラ
ー表示を行うことを特徴とする投写形表示装置。 7. The method according to claim 1, wherein
In a projection display device, color filters are provided on the front or
-A projection display device for performing display.
投写型表示装置において、 前記光源を有する前記液晶パネルに代え、発光型の表示
機器を設けることを特徴とする投写型表示装置。 8. The method according to claim 1, wherein
In the projection display device, a light-emitting display is used instead of the liquid crystal panel having the light source.
A projection display device provided with a device.
投写型表示装置において、 前記拡大手段としてフレネルレンズを用いたことを特徴
とする投写型表示装置。 9. The method according to claim 4, wherein
In the projection display device, a Fresnel lens is used as the enlargement unit.
Projection type display device.
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