JP3688358B2 - スクリーン及び表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本明細書で開示する発明は、投影型の表示装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＲＴや液晶パネルで形成された像をスクリーンに投影し、その投影像を見る投影型の表示装置が知られている。この投影型の表示装置においては、投影像の解像度を高めるために像を構成する画素の一つ一つの周囲をブラックマトリクスという遮蔽手段によって枠取りする構成が利用される。
【０００３】
このブラックマトリクスは、画素の周囲及び隣合う画素の境界付近でニジミやボケが生じないようにするために機能する。
【０００４】
例えば液晶表示装置において、このブラックマトリクスは、その画素電極の周辺を囲むように配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
投影型の表示装置は、基となる像を拡大して投影するのが普通である。本発明者らの研究によれば以下に示すような問題が認識されている。
・投影された像の周囲がユラユラと動いて見える。
・投影された像の周囲がニジんでいたりボケたりしている。
【０００６】
この問題の第１の原因としては、像が拡大されることによって、わずかに存在していた画素周囲のニジミやボケが拡大される現象を挙げることができる。また第２の原因としては、一つの画素においてＲＧＢの像が完全に重ならず、その周囲においてわずかにずれてしまう現象を挙げることができる。これらの現象は、基の表示画面サイズと実際に投影される表示画面サイズとの比が大きくなる程、即ち拡大倍率が大きくなる程顕在化する。従って上記の問題は、一般に大画面表示を行わせようとするほど顕著になる。
【０００７】
本明細書で開示する発明は、このような投影型の表示装置における拡大された表示画面の像のニジミやボケの問題を解決することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本明細書で開示する発明の一つは、多数の画素で構成される像を形成する手段と、前記像が投影される面と、を有し、前記像が投影される面にブラックマトリクスが配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本明細書で開示する発明の一つは多数の画素で構成される像を投影するスクリーンであって、当該像が形成される面においてブラックマトリクスが配置されていることを特徴とするスクリーンである。
【００１０】
また、本明細書で開示する発明の一つは多数の画素で構成される像を投影するスクリーンであって、当該像が形成される面においてマトリクス状に光の遮蔽手段が配置されていること、
を特徴とするスクリーンである。
【００１１】
また、本明細書で開示する発明の一つは多数の画素で構成される像を形成する手段と、前記像が投影される面とを有し、前記像が投影される面にブラックマトリクスが配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本明細書で開示する発明の一つは多数の画素で構成される像を形成する手段と、前記像が投影される面とを有し、前記像が投影される面には、各画素に対応してマトリクス状に光の遮蔽手段が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本明細書で開示する発明の一つは多数の画素で構成される像を形成する手段と、前記像が投影される面とを有し、前記像が投影される面において、各画素に対応する領域の周辺は光の遮蔽手段によって囲まれていることを特徴とする。
【００１４】
また、本明細書で開示する発明の一つは、多数の画素で構成される像を形成する手段と、前記像が投影される面とを有し、前記像が投影される面において、各画素に対応する領域は光の遮蔽手段によって縁取りがされていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成の具体的な構成を図１に示す。図１に示すは、ＲＧＢの各色に対応した液晶パネルで構成された像を合成して、カラー画像を形成し、このカラー画像をスクリーン上に表示するものである。図１に示す構成においては、１０４、１０５、１０６で示される３ヶ所の液晶で構成される３つの液晶パネルによって、ＲＧＢに対応する像が光学変調される。
【００１６】
各液晶パネルは、例えば４００個×５００個というような多数の画素がマトリクス状に配置された構成を有している。この３つの液晶パネルで形成されたＲＧＢに対応する像は光学系によって合成されて、投影レンズより投影面であるスクリーン１０８に投影される。
【００１７】
ここでスクリーン１０８には、その拡大図１０９に示すようにブラックマトリクス１１１が形成されている。このブラックマトリクスは、各画素の周囲において光を遮蔽する機能を有している。この光の遮蔽機能は、完全なものでなくても、実用上見た目で見立たないようにする程度のものでよい。
【００１８】
このブラックマトリクスは、各画素の周辺を囲むように配置されている。また画素の周辺を完全に囲まなくても、その大部分（７５％以上であることが好まし）の領域を囲むように配置されていれば所定の効果を得ることができる。
【００１９】
このブラックマトリクスは、投影面において各画素に対応する領域の周囲を遮蔽物によって縁取りしたものであるということができる。
【００２０】
【作用】
本明細書に開示する発明によれば、投影が行われるスクリーン側の各画素に対応する部分にブラックマトリクスを配置している。従って、拡大された像であっても、それを構成する画素の周囲を明確なものとすることができる。そして表示される像を明確なものとすることができる。
【００２１】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例は、基になる像を液晶パネルによって形成し、その像を投影レンズによってスクリーンに投影する構成を有する。本実施例においては、ダイクロイックミラーによってＲＧＢに分解された光をＲＧＢに対応した像を形成するための３つの液晶パネルによって光学変調し、この光学変調された像を合成することによって、カラー映像を得る。そしてこのカラー映像をスクリーンに投影することにより、スクリーン上にカラー映像を投影する。
【００２２】
図１に本実施例の概要を示す。まず光源からの光（白色光）は、ダイクロイックミラー１０１、１０２、１０３によって、ＲＧＢに対応する波長領域に分解される。このＲＧＢに対応する光は、対応する液晶パネルに入射する。
【００２３】
液晶パネルはＢ用の像を光学変調する液晶パネル（液晶１０４で構成される）、Ｇ用の像を光学変調する液晶パネル（液晶１０５で構成される）、Ｒ用の像を光学変調する液晶パネル（液晶１０６で構成される）が同一のガラス基板を用いて集積化された構成を有している。ここでは液晶パネルとしてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の構成を利用する。
【００２４】
各液晶パネルで光学変調された像は、光学系により合成され、投影レンズ１０７よりスクリーン１０８に投影される。
【００２５】
スクリーン１０８の一部を拡大した様子を１０９として示す。１０９の領域に示されているように、各画素１１０の周囲には、１１１で示されるように樹脂材料によりブラックマトリクスが配置されている。この樹脂材料としては光を反射しない材料を選択すればよい。またこのブラックマトリクスの形成は、印刷法によって行えばよい。
【００２６】
なお、ブラックマトリクスを構成する材料としては、光を完全に遮蔽しなくても、像を構成する光の強度を見かけ上十分に減衰させるものを用いればよい。これは、画素周辺の像のニジミやボケが見えない程度に光を減衰または遮蔽すればよいからである。
【００２７】
１１０で示される各画素には、ＲＧＢそれぞれの像を構成する画素が３つ重ねられる。この際、スクリーン１０８において、各画素の周囲にはブラックマトリクスが形成されているので、各画素の周囲におけるニジミやボケを隠すことができる。そしてこの結果、鮮明な画像を表示することができる。
【００２８】
図２に本実施例で利用するスクリーンの断面の概略の構成を示す。図２に示すのは、樹脂材料で構成されるスクリーンである。このスクリーンは、投影された像を反対側から見る構成を有している。２０２は反射防止膜兼保護膜である。この膜は、静電気によってゴミが付着することを防ぐ役割も有している。
【００２９】
スクリーンを構成する材料としては、各種樹脂材料の他に合成繊維等を利用することができる。
【００３０】
２０３で示されるのがブラックマトリクスである。図２に示す構成は、映像を見る側にブラックマトリクスを配置した例である。
【００３１】
図３に示すのは、図２の場合とは逆に投影側にブラックマトリクスを配置した例である。図３に示す構成は、樹脂材料でなるスクリーン２０４、スクリーンの見られる側に配置される反射防止膜２０５、スクリーンの投影される側に配置されたブラックマトリクス２０６を有している。
【００３２】
図２及び図３に示す構成において、ブラックマトリクスは印刷法によって形成すればよい。
【００３３】
本実施例においては、ＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶パネルを利用して像を形成する構成を示した。しかし、ＭＩＭ型のアクティブマトリクス型の液晶パネルやパッシブマトリクス型の液晶表示パネルを利用してもよい。また、液晶パネル以外の光学変調手段を利用してもよい。またＣＲＴを利用して像を形成する方法を用いてもよい。
【００３４】
また本実施例では、カラー表示を行うための構成を示したが、モノクロ表示を行う場合も、本実施例に示したような構成を有するスクリーンを利用することができる。モノクロの場合は、一つの像を表示するために３種類の色に対応した像を形成する必要がないので全体の構造を簡略化することができる。
【００３５】
〔実施例２〕
実施例１に示す構成においては、図１に示すように、ＲＢＧ用に光学変調された３つの像を一端合成して投影する形式を示した。しかし、図４に示すようにＲＧＢ用に光学変調された像をそれぞれ独立に投影レンズからスクリーンに投影する形式としてもよい。
【００３６】
この構成の具体的な例を図４に示す。図４に示す構成においては、まず白色光を発する光源４０１からの光をダイクロイックミラー４０２、４０３、４０４によってそれぞれＢＧＲに対応する波長分布を有する光に分解する。そして、各光に対してそれぞれの色に対応した光学変調を３つの液晶パネル４０５、４０６、４０７によって行う。さらに各液晶パネルで光学変調された像を投影レンズ４０８、４０９、４１０によってスクリーン４１１に投影する。
【００３７】
投影される像を構成する画素の一つには、ＲＧＢの各像を構成する画素が重なり合う。図４に示す構成においてもスクリーン４１１にブラックマトリクスが配置されている。ブラックマトリクスの配置は、スクリーンの拡大図を示す図１の１０９に示すものと同じである。また、スクリーンの断面の構成としては、図２または図３に示す構成を採ることができる。
【００３８】
本実施例においては、図１の拡大図１０９に示すブラックマトリクスで囲まれた画素１１０の一つ一つにおいてＲＧＢの各像を構成する画素が重ね合わせられる。そしてそれらの画素が多数集合してカラー画像が形成される。
【００３９】
【発明の効果】
投影型の表示装置において、投影が行われるスクリーン側にブラックマトリクスを配置することで、像のニジミやボケのない鮮明な表示を行うことができる。さらに本明細書で開示する発明は、像の拡大倍率を大きくしてもブラックマトリクスとしての機能を損なうことがないという顕著な特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 投影型の表示装置の概要を示す。
【図２】 像が投影されるスクリーンの断面の構成を示す。
【図３】 像が投影されるスクリーンの断面の構成を示す。
【図４】 投影型の表示装置の概要を示す。
【符号の説明】
１０１、１０２、１０３ ダイクロイックミラー
１０４ Ｂ（青）の像を光学変調する液晶
１０５ Ｇ（緑）の像を光学変調する液晶
１０６ Ｒ（赤）の像を光学変調する液晶
１０７ 投影レンズ
１０８ スクリーン
１０９ スクリーンの拡大された一部分
１１０ スクリーンの画素となる領域
１１１ ブラックマトリクス
２０１ スクリーンを構成する樹脂材料
２０２ 反射防止膜兼保護膜
２０３ ブラックマトリクス
２０４ スクリーンを構成する樹脂材料
２０５ 反射防止膜兼保護膜
２０６ ブラックマトリクス
４０１ 白色光を発する光源
４０２、４０３、４０４ ダイクロイックミラー
４０５ Ｂ（青）の像を光学変調する液晶パネル
４０６ Ｇ（緑）の像を光学変調する液晶パネル
４０７ Ｒ（赤）の像を光学変調する液晶パネル
４０８ Ｂ（青）の像を投影する投影レンズ
４０９ Ｇ（緑）の像を投影する投影レンズ
４１０ Ｒ（赤）の像を投影する投影レンズ
４１１ スクリーン

Claims (8)

1. 多数の画素で構成される像が投影されるスクリーンであって、
   前記スクリーンにおいて、前記像が形成される面にブラックマトリクスが配置されており、
   前記ブラックマトリクスは、前記スクリーンにおいて前記画素に対応する領域の周囲に設けられており、且つ前記像が投影される側の表面に設けられ、前記ブラックマトリクスが設けられた側の反対側から前記像を見る構成であることを特徴とするスクリーン。
2. 請求項１において、前記ブラックマトリクスが設けられた側の反対側には、反射防止膜が設けられていることを特徴とするスクリーン。
3. 多数の画素で構成される像が投影されるスクリーンであって、
   前記スクリーンにおいて、前記像が形成される面にマトリクス状に光の遮蔽手段が配置されており、
   前記光の遮蔽手段は、前記スクリーンにおいて前記画素に対応する領域の周囲に設けられており、且つ前記像が投影される側の表面に設けられ、前記光の遮蔽手段が設けられた側の反対側から前記像を見る構成であることを特徴とするスクリーン。
4. 請求項３において、前記光の遮蔽手段が設けられた側の反対側には、反射防止膜が設けられていることを特徴とするスクリーン。
5. 多数の画素で構成される像を形成する手段と、
   前記像が投影される面と、
   を有し、
   前記像が投影される面にブラックマトリクスが配置されており、
   前記ブラックマトリクスは、前記像が投影される面において前記画素に対応する領域の周囲に設けられており、且つ前記像が投影される側の表面に設けられ、前記ブラックマトリクスが設けられた側の反対側から前記像を見る構成であることを特徴とする表示装置。
6. 請求項５において、前記ブラックマトリクスが設けられた側の反対側には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする表示装置。
7. 多数の画素で構成される像を形成する手段と、
   前記像が投影される面と、
   を有し、
   前記像が投影される面には、各画素に対応してマトリクス状に光の遮蔽手段が配置されており、
   前記光の遮蔽手段は、前記像が投影される面において前記画素に対応する領域の周囲に設けられており、且つ前記像が投影される側の表面に設けられ、前記光の遮蔽手段が設けられた側の反対側から前記像を見る構成であることを特徴とする表示装置。
8. 請求項７において、前記光の遮蔽手段が設けられた側の反対側には、反射防止膜が設けられていることを特徴とする表示装置。

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