JP4465862B2

JP4465862B2 - Large screen display device

Info

Publication number: JP4465862B2
Application number: JP2000359210A
Authority: JP
Inventors: 直子岩崎; 昭正結城; 浩平寺本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002162689A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の投写型表示装置を組み合わせて構成される大画面表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、複数の投写型表示装置を組み合わせて構成された従来の大画面表示装置の概略構造を示す斜視図である。
図において、４０は投写型表示装置、１０は投写型表示装置４０のスクリーン、４１は隣接する投写型表示装置４０のスクリーン間の隙間である。
従来の大画面表示装置は、図８に示すように、複数個の投写型表示装置４０を縦および横方向に積み重ねるようにマトリックス状に配列して構成され、複数個のスクリーン１０を用いて一つの大画面スクリーンを構成している。
【０００３】
図８では、投写型表示装置４０を縦に３段、横に３列並べて一つの大型の表示スクリーンを構成し、映像信号を縦横それぞれ３倍に拡大して、個々の投写型表示装置４０の各スクリーン１０には、それぞれ１画面中の対応する一部分が拡大されて表示される。
また、図９は、図８における投写型表示装置４０を縦方向に２台並べて配列したときの断面を示す構成図である。
図において、５０は投写光学系としとての投写装置、５１は投写装置５０から出射される光学像の最外周部よりの光線、１０はスクリーン、２０は投写装置５０やスクリーン１０を収納して保持する筐体、６０はスクリーン１０の周辺部を筐体２０の端部に当接させて固定するための接着性を有した不透明なテープ（例えば、黒色のテープ）である。
【０００４】
従来の大画面表示装置は、以上のように、複数のスクリーン１０が一つの平面を形成して一つの大画面スクリーンを構成するように、複数の投写型表示装置をマトリックス状に積み重ねて配列している。
ただし、動作時に周囲の温度が上昇したときに、筐体２０とスクリーン１０の熱膨張率の違いから歪みが生じ、一つの大画面として形成された表示スクリーンが湾曲することがある。
これを避けるため、図９に示されるように個々のスクリーン１０間にはあらかじめ幅約１ｍｍ程度の隙間４１を設けている。
この隙間４１は、個々のスクリーン１０を図９のように縦に積み重ねたときも、あるいは横に並べたときも、図８のようにそれぞれのスクリーン１０間で同様に設けられる。
【０００５】
なお、図１０は、スクリーン１０と筐体２０の端部との接合部（図９の破線円で示したＡ部）を拡大表示した図であり、筐体２０の端部外周部は、隣り合うスクリーン１０間に隙間４１を設けるために、その外周部において段差Ｈ１が形成されているとともに、筐体２０の端部内周部は、投写装置５０から出射される光学像の最外周部よりの光線５１がスクリーン１０を通過後、スクリーン１０の最表面の最外周部分（即ち、スクリーン１０の最端部）で結像するように、その内周部において段差Ｈ２が形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の大画面表示装置は以上のように構成されているので、個々の投写型表示装置４０を多数組み合わせて並べて投写した時に、スクリーン１０間の隙間４１からは光の出射がなく、縦横のストライプ状の非表示部が生じてしまうとともに、さらに、スクリーン１０と筐体２０の端部を光を反射しない不透明なテープ６０を用いて接合固定しているので、斜め方向からスクリーンを見たときに非表示部に目障りな黒色の線が現れ、一つの大型表示画面として画像を表示したときに、その表示画面の画質は著しく劣化するという問題点があった。
また、動作時に周囲の温度が上昇したときに、筐体２０とスクリーン１０の熱膨張率の違いから歪みが生じ、一つの大画面として形成されたスクリーンが湾曲するという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、複数個の投写型表示装置のスクリーンを配列して一つの大画面表示スクリーンを構成する大画面表示装置において、画質劣化の原因となる各スクリーン間の非表示部の発生を抑えることができる大画面表示装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る大画面表示装置は、映像信号に応じて光学像を形成し、上記光学像を拡大投写する投写装置を収納して保持する筐体と、上記投写装置により拡大投写された光学像を表示するスクリーンとからなる投写型表示装置を複数個配列してなる大画面表示装置において、個々の投写型表示装置は、筐体の端部にスクリーンの周辺部を当接させ、外表面に凹凸を設けた透明なテープを用いてスクリーンを筐体の端部に接合して固定するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来図と同一符号は従来ものと同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、この発明の一実施の形態による大画面表示装置を構成する投写型表示装置を縦方向に２台積み重ねた時の断面を示す構成図であり、ＤＬＰ（Digital Light Processing）方式のものである。
【００１４】
図において、１は光源、２は光源１を取り囲むように配置される例えば放物面形状をしたリフレクタ、３は入射光学系のレンズ、４は入射光学系のレンズ３の先に配置されるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、５は投影光学系のレンズであって、投射装置５０を構成している。
また、１０はスクリーン、２０は筐体であり、この筐体２０は、光源１、リフレクタ２、入射光学系３、ＤＭＤ４、投影光学系５からなる投射装置５０を収納するとともに、その端部において接着性を有した不透明なテープ６０によりスクリーン１０を固定している。
【００１５】
また、３０はスクリーン１０、筐体２０および投射装置５０などからなる略直方体形状の投写型表示装置である。
なお、投写光学系である投写装置５０は、入力される映像信号に応じて光学像を形成し、光学像をスクリーン１０に拡大投写する。
各スクリーン１０の周辺部は、それぞれ対応する筐体２０の端部に当接して、接着性を有した不透明なテープ６０により接合して固定されている。
そして、隣接する個々のスクリーン１０同士は不透明なテープ６０を介して隙間なく配置され、一つの大型の表示スクリーンを形成している。
【００１６】
筐体２０とスクリーン１０とを接着固定する不透明なテープ６０は薄いので、筐体２０の端部外周部に段差を特に設けなくてもよいが、巻き回される不透明なテープ６０の厚み分だけの僅かな段差を設けることにより、隣り合う投写型表示装置３０の側面同士（即ち、筐体２０の側面同士）を隙間なく完全に密着させることが可能となる。
また、個々の筐体２０の端部内周部には、投写装置５０から出射される光学像の最外周部よりの光線５１がスクリーン１０を通過後、スクリーン１０の最表面の最外周部分（即ち、スクリーン１０の最端部）で結像するように、その内周部において段差Ｈ２が形成されている。
なお、筐体２０の端部内周部の形状は、段差Ｈ２を有した直角状の切り欠きではなく、傾斜面であってもよい。
【００１７】
また、図２は、スクリーン１０の構成要素を示す図である。
スクリーン１０は、観察者から見て最表面にレンチキュラーシート１１０、その裏側にフレネルレンズシート１２０、さらに背面に補強板１３０が設置されて構成されている。
なお、図示はされていないが、スクリーン１０のレンチキュラーシート１１０の前面（即ち、観察者側）にアクリル樹脂製のフロントシートが設置されていてもよい。
【００１８】
レンチキュラーシート１１０には、縦ストライプ状のレンチキュラーレンズ１１１およびブラックストライプ１１２が形成されている。
スクリーン１０を構成するフレネルレンズシート１２０とレンチキュラーシート１１０と補強板１３０は主にアクリル樹脂で構成される。
また、図１に示した本実施の形態における大画面表示装置の筐体２０は、スクリーン１０を構成するアクリル樹脂と同程度の熱膨張係数を有したガラス繊維強化プラスチックで構成されており、隣り合う筐体間には隙間がないよう密接して設置されている。
【００１９】
以下、本実施の形態１による大画面表示装置を構成する投写型表示装置の動作を図１および図２を用いて説明する。
図１に示すように、光源１からの直接光およびリフレクタ２の反射光が混在した照明光は入射光学系のレンズ３を通過し、ＤＭＤ４に入射する。
ＤＭＤ４には個々の投写型表示装置のスクリーンで表示すべき映像信号が入力されており、ＤＭＤ４に入射した光は、所定の入射−反射角特性で反射されて、入力された映像信号に対応した投影光（光学像）として投影光学系のレンズ５に入射し、投影光学系のレンズ５によってスクリーン１０に拡大投写される。
発散光となってスクリーン１０の背面に到達した光は、まず、図２に示された透明な補強板１３０を通過し、フレネルレンズシート１２０に入射する。
フレネルレンズシート１２０は、１枚の凸レンズと等価に作用し、発散して来た入射光を平行出射光に変換する。出射光は次にレンチキュラーシート１１０に入射する。
レンチキュラーシート１１０に形成された縦ストライプ状のレンチキュラーレンズ１１１は、光をミクロに水平方向に拡散させ、水平視野角を拡大する。
【００２０】
ここで、光学像の最外周部よりの光線はスクリーン１０と筐体２０との接続部付近に入射するが、図１に示すように、筐体２０の端部内周側に段差Ｈ２を有した切り欠き部を設けることにより、光学像の最外周部よりの光線５１が筐体２０で遮られることなく、スクリーン１０を通過し、スクリーン最表面の最外周部分で結像するように設計されている。
また、隣接する投写型表示装置３０同士は密接させ、隣接するスクリーン間に隙間がほとんどないように配列している。
したがって、本実施の形態による大画面表示装置においては、個々のスクリーン１０を合成して形成した一枚の大画面表示スクリーンは個々のスクリーン１０間の隙間に起因する非表示部の発生をなくすることができる。
なお、本実施の形態ではスクリーン１０と筐体２０の端部の接着固定に不透明なテープ６０を用いているので、スクリーンを斜め方向から見た時に不透明なテープ６０の部分が黒い線となって現れる現象はある。
【００２１】
また、本実施の形態による大画面表示装置に用いられる投写型表示装置では、スクリーン１０と筐体２０は、ほぼ等しい熱膨張係数を持つ材料で構成しているので、投写型表示装置の内部や周辺の温度が上昇したときでもスクリーン１０と筐体２０の膨張率が等しく、歪みを生じる恐れがないため、隣り合うスクリーン同士はほとんど隙間なく密着して配列することが可能である。
したがって、投写型表示装置を多数組み合わせて表示したときに、温度上昇によって一つの大画面として構成された表示スクリーンが湾曲することなく、かつ、個々のスクリーン間に生じる非表示部の面積が非常に小さくなり、高品位な大画面表示装置を実現できる。
なお、本実施の形態では、ＤＭＤを用いた投射装置の例を用いて説明しているが、これに限られるものではなく、映像信号を光学像に変換するもの（例えば、液晶）を用いたものであれば何でもよいことは言うまでもない。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２による大画面表示装置を構成する投写型表示装置のスクリーン１０と筐体２０との接合部の水平断面を示す構成図である。
図において、２０は筐体、１１０はレンチキュラーシート、１２０はフレネルレンズシート、１３０は透明な補強板であって、これらは図１、図２に示された実施の形態１の装置と同一のものである。また、１４０はアクリル樹脂製のフロントシートである。
スクリーン１０は、フロントシート１４０、レンチキュラーシート１１０、フレネルレンズシート１２０および補強板１３０とで構成されている。
なお、実施の形態１と同様に、レンチキュラーシート１１０には、縦ストライプ状のレンチキュレーレンズ１１１およびブラックストライプ１１２が形成されている。
【００２３】
さらに、６１は、フロントシート１４０、レンチキュラーシート１１０、フレネルレンズシート１２０および補強板１３０で構成されたスクリーン１０の周辺部を筐体２０の端部に当接させて接合固定するための接着性を有した透明なテープであり、各々の投写型表示装置の筐体２０の端部外周部およびスクリーン１０の側面に巻き付けられている。
透明なテープ６１の材質は、例えば、工業用ポリエステルテープであって、厚さは約０．１ｍｍである。
【００２４】
光源１からの光がスクリーン１０に達するまでの挙動は、前述した実施の形態１と同様である。
スクリーン１０に入射した光の光路について、図４を用いて説明する。
図４は、スクリーン外周部の一部を拡大した水平断面図である。スクリーンの外周部に到達した光は補強板１３０（図示せず）を透過してフレネルレンズシート１２０に入射する。
このうち、図４中の光線ａは、フレネルレンズシート１２０により進行方向がスクリーン表面に直交する方向となってレンチキュラーレンズ１１１の中央部に入射し、この方向を保ったままレンチキュラーシート１１０、フロントシート１４０を透過して、スクリーンの最表面から出射する。
したがって、観察者がスクリーンを観察したとき、光線ａはスクリーン外周部付近の映像として認識される。
【００２５】
また、フレネルレンズシート１２０に入射した光のうち、光線ｂはレンチキュラーレンズ１１の中央部より少しずれた位置に入射し、スクリーン表面に直交する方向より図中でやや上向きに進む。
この光線ｂは、フロントシート１４０の端面を通って透明なテープ６１に入射する。
なお、フロントシート１４０および透明なテープ６１の屈折率ｎ₁は、ほぼ同じ値（ｎ₁≒１．５）であるのに対して、透明なテープ６１の外周表面の空気層の屈折率ｎ₂は１である。
したがって、透明なテープ６１の内表面では、臨界角θｃより大きい角度θで入射した光線ｂは全反射し、図４に示すように透明なテープ６１の端面から出射する。なお、臨界角θｃは、ｓｉｎθｃ＝ｎ₂／ｎ₁で表される。
【００２６】
また、フレネルレンズシート１２０に入射した光のうち光線ｃは、レンチキュラーレンズ１１１の端部に入射し、スクリーン表面に直交する方向より図中で上向きに進む。
この光線ｃは、光線ｂと同様にフロントシート１４０の端面を通って透明なテープ６１に入射し、透明なテープ６１の表面で全反射する。
全反射した光線ｃはフロントシート端面から再度フロントシート１４０に入射し、フロントシート表面から出射する。
【００２７】
次に、図５を用いて、観察者が各スクリーンの外周部を観察したときの見え方について説明する。
図中の光線ｂ、光線ｃは図４で示された光線と同じものであり、透明テープ６１の表面で全反射して透明テープ端面およびフロントシート１４０表面から出射されたものである。
観察者が各スクリーンの外周部すなわち透明なテープ６１が巻き回されている部分付近を観察するとき、テープ厚は非常に薄いので、スクリーンが縦に並んでいるときはテープ位置のやや上側か下側から、スクリーンが横に並んでいるときはテープ位置のやや左側か右側から観察することになる。
【００２８】
つまり、図５で示されたスクリーン表面から出射している光線ｂや光線ｃを見ることになる。
光線ｂおよび光線ｃは透明なテープ６１の外周内表面で全反射しているので、この透明なテープ６１の表面位置に平面鏡を設置したのと同じ効果があり、観察者から見ると、その延長線上に虚像２００が観察される。
したがって、各スクリーン１０の外周部を見るとき、光が全く観察者の目に到達しないのは透明なテープ６１のテープ端面を法線方向から見た場合だけとなり、一つの大画面として構成された表示スクリーン全体を観察したときに各スクリーン１０間の非表示部がほとんど認識されない。
【００２９】
比較のため、透明なテープ６１に代わり、不透明なテープ（黒色テープ）を用いた場合について、図６を用いて説明する。
図中、６０は光を透過させない不透明なテープ（黒色テープ）である。
フレネルレンズシート１２０に入射した光のうち光線ａはレンチキュラーレンズの中央部に入射し、レンチキュラーシート１１０、フロントシート１４０を透過してスクリーン表面から出射するが、光線ｂ、光線ｃはフロントシート１４０端面に達し、黒色テープ１６０で吸収される。
したがって、観察者が各スクリーンの外周部を観察するとき、テープ端面を法線方向から見たときだけでなく、やや上側か下側（あるいは左側か右側）からテープ付近を見たときも全く光が見えず、黒い線として認識される。
つまり、スクリーン全体に映像を表示したとき、各スクリーン間に黒い線状の非表示部が発生する。
【００３０】
しかしながら、本実施の形態においては、各スクリーン１０と筐体２０の端部は透明なテープ６１で接合して固定されているため、スクリーン側面から透明なテープ６１中に入射した光は、透明なテープ６１で吸収されずに透明なテープの外周内表面で鏡面反射する。
このため、観察者が隣り合うスクリーン１０の境界部を観察したときに、境界近傍での明るさが均一に見え、黒い線状のような非表示部の存在は認識されないので、高品位な大画面表示装置を実現できる。
本発明と従来構造との見え方の差は、とくに隣り合うスクリーン間にわたって均一な白表示などを行ったときに顕著である。
【００３１】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３による大画面表示装置において、互いに隣接する投写型表示装置のスクリーン１０の外周部の一部（即ち、スクリーン１０同士の隣接部）を拡大表示した水平断面図である。
図において、１１０はレンチキュラーシート、１２０はフレネルレンズシート、１４０はアクリル樹脂製のフロントシートであって、これらは図１、図２に示された実施の形態１の装置と同一のものである。
なお、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様に、レンチキュラーシート１１０には、縦ストライプ状のレンチキュレーレンズ１１１およびブラックストライプ１１２が形成されている。
また、６２はスクリーン１０と筐体２０の端部（図示せず）とをずれないように接合して固定するために各々の投写型表示装置の周辺に巻き付けられている接着性を有した透明なテープであって、その外側表面にはエンボス加工により凹凸６２ａ面が形成されている。
【００３２】
また、光線ｄは、光源から発してフレネルレンズシート１２０に入射した光のうち、レンチキュラーシート１１０を透過してフロントシート１４０に入射し、フロントシート１４０の端面に達する光線である。
光線ｄの挙動について、以下に説明する。
フロントシート１４０の端面に達した光線は、透明なテープ６２に入射し、テープ内を伝搬する。
そして、透明なテープ６２の凹凸６２ａに達した光は、この凹凸６２ａによって全方向に散乱される。このうち、散乱反射した光の一部は、実施の形態２で示された光線ｂおよび光線ｃと同様に、テープ端面あるいはフロントシート１４０の表面から出射される。
【００３３】
また、透明なテープ６２の凹凸６２ａで散乱透過した光は、一部は隣り合って並べられた投写型表示装置に巻き付けられた透明なテープ６２の表面に達し、同様に散乱する。
隣り合うテープの表面に達しない一部の光は、透明なテープ６２間の隙間４１を通ってスクリーン表面から出射する。
以上のように、本実施の形態においては、隣り合う投写型表示装置のスクリーン間に若干の隙間４１が存在する場合でも、透明なテープの端面および透明なテープ間の隙間４１から光が出射されるため、観察者が一つの大画面として構成された表示スクリーン全体を見たときに、各スクリーン１０間の非表示部がほとんど認識されない。
【００３４】
なお、ここでは透明テープの表面にエンボス加工を施した場合について説明したが、たとえばテープ表面にビーズコーティングを施して拡散性を持たせたものや、光がスクリーン表面から出射するよう設計された微細なプリズムをテープ表面に形成したものも利用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明に係る大画面表示装置の投写型表示装置においては、スクリーンを筐体の端部に接合して固定する透明なテープは、その外表面に凹凸を設けたことを特徴とするので、透明なテープに入射した光の一部はテープ外表面の凹凸で散乱反射し、隣り合うスクリーン間に若干の隙間がある場合でも、一部の光がその隙間から観察側表面に出射し、隙間に起因する非表示部はほとんど発生しないようにすることができる。
【００３９】
また、この発明に係る大画面表示装置の投写型表示装置においては、投写装置から出射される光学像の最外周部よりの光線がスクリーンを通過後、上記スクリーンの最表面の最外周部分で結像するように、投射型表示装置の端部を成形していることを特徴とするので、１つの大画面表示スクリーンで表示される合成された映像信号はスクリーン同士のつなぎ目において連続的に表示することが可能となり、さらに高品位な大画面表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る大画面表示装置を構成する投写型表示装置を２台密着して配列したときの断面を示す図である。
【図２】投写型表示装置のスクリーンの構成要素を示す斜視図である。
【図３】実施の形態２に係る大画面表示装置を構成する投写型表示装置のスクリーンと筐体の接合部を示す水平断面図である。
【図４】実施の形態２に係る大画面表示装置を構成する投写型表示装置において、スクリーンにおける入射光線の光路の説明するため図である。
【図５】実施の形態２に係る大画面表示装置を構成する投写型表示装置において、スクリーンの観察者からの見え方を説明するための図である。
【図６】実施の形態２における投写型表示装置において、不透明なテープを用いた場合のスクリーンの観察者からの見え方を説明するための図である。
【図７】実施の形態３に係る大画面表示装置を構成する投写型表示装置において、スクリーンにおける入射光線の光路を説明するための図である。
【図８】従来の大画面表示装置の概略構造を示す斜視図である。
【図９】従来の大画面表示装置を構成する投写型表示装置を２台密着して配列したときの断面を示す構成図である。
【図１０】図９におけるＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
１光源２リフレクタ
３入射光学系のレンズ４ＤＭＤ
５投影光学系のレンズ１０スクリーン
２０筐体３０、４０投写型表示装置
４１隙間５０投写装置
５１光学像の最外周部よりの光線６０不透明なテープ
６１透明なテープ
６２表面に凹凸を有した透明なテープ
６２ａエンボス加工面の凹凸
１１０レンチキュラーシート１１１レンチキュラーレンズ
１１２ブラックストライプ１２０フレネルレンズシート
１３０補強板１４０フロントシート
２００虚像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a large screen display device configured by combining a plurality of projection display devices.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic structure of a conventional large-screen display device configured by combining a plurality of projection display devices.
In the figure, reference numeral 40 denotes a projection display device, 10 denotes a screen of the projection display device 40, and 41 denotes a gap between screens of adjacent projection display devices 40.
As shown in FIG. 8, the conventional large screen display device is configured by arranging a plurality of projection display devices 40 in a matrix so as to be stacked in the vertical and horizontal directions. Consists of two large screens.
[0003]
In FIG. 8, the projection display device 40 is arranged in three vertical rows and three horizontal rows to form one large display screen, and the video signal is enlarged three times in the vertical and horizontal directions. On each screen 10, a corresponding part of one screen is enlarged and displayed.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a cross section when two projection display devices 40 in FIG. 8 are arranged side by side in the vertical direction.
In the figure, 50 is a projection device as a projection optical system, 51 is a light beam from the outermost periphery of the optical image emitted from the projection device 50, 10 is a screen, 20 is a device that houses the projection device 50 and the screen 10. A housing 60 to be held is an opaque tape (for example, black tape) having an adhesive property for fixing the peripheral portion of the screen 10 in contact with the end of the housing 20.
[0004]
As described above, in the conventional large screen display device, a plurality of projection display devices are stacked and arranged in a matrix so that the plurality of screens 10 form a single plane to form one large screen screen. ing.
However, when the ambient temperature rises during operation, distortion may occur due to the difference in thermal expansion coefficient between the housing 20 and the screen 10, and the display screen formed as one large screen may be curved.
To avoid this, a gap 41 having a width of about 1 mm is provided between the individual screens 10 as shown in FIG.
The gaps 41 are similarly provided between the screens 10 as shown in FIG. 8 when the individual screens 10 are stacked vertically as shown in FIG. 9 or arranged horizontally.
[0005]
FIG. 10 is an enlarged view of a joint portion (A portion indicated by a broken-line circle in FIG. 9) between the screen 10 and the end portion of the housing 20, and the outer peripheral portion of the end portion of the housing 20 is adjacent. In order to provide the gap 41 between the matching screens 10, a step H <b> 1 is formed in the outer peripheral portion thereof, and the inner peripheral portion of the end portion of the housing 20 is from the outermost peripheral portion of the optical image emitted from the projection device 50. After the light beam 51 passes through the screen 10, a step H <b> 2 is formed on the inner peripheral portion thereof so that an image is formed on the outermost peripheral portion of the outermost surface of the screen 10 (that is, the outermost end portion of the screen 10).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional large screen display device is configured as described above, when a plurality of individual projection display devices 40 are combined and projected side by side, no light is emitted from the gaps 41 between the screens 10, and vertical and horizontal stripes. When the screen is viewed from an oblique direction, the end portions of the screen 10 and the housing 20 are joined and fixed using an opaque tape 60 that does not reflect light. There is a problem that an obtrusive black line appears in the non-display portion, and when an image is displayed as one large display screen, the image quality of the display screen is remarkably deteriorated.
In addition, when the ambient temperature rises during operation, there is a problem that distortion occurs due to the difference in thermal expansion coefficient between the housing 20 and the screen 10 and the screen formed as one large screen is curved.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and in a large-screen display device in which a plurality of projection-type display devices are arranged to constitute one large-screen display screen, the cause of image quality degradation is provided. and its object is to provide a non-display portion large screen display device that can suppress the occurrence of between the screen becomes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Large-screen display device according to this invention, to form an optical image according to a video signal, which is enlarged and projected a housing for holding and accommodating the projection device for enlarging and projecting the optical image, by the projector optical In a large-screen display device in which a plurality of projection display devices each including a screen for displaying an image are arranged, each projection display device has a peripheral portion of the screen in contact with an end portion of a housing, and an outer surface using transparent tape having irregularities on it's also to affix to join the screen on an end portion of the casing.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the same reference numerals as those in the prior art indicate that they are the same as or equivalent to the prior art.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a cross section when two projection display devices constituting a large screen display device according to an embodiment of the present invention are stacked in the vertical direction, and is of a DLP (Digital Light Processing) system. It is.
[0014]
In the figure, 1 is a light source, 2 is a reflector having a parabolic shape, for example, disposed so as to surround the light source 1, 3 is a lens of an incident optical system, and 4 is a DMD disposed at the tip of a lens 3 of the incident optical system. (Digital Micromirror Device) 5 is a lens of the projection optical system and constitutes the projection device 50.
Reference numeral 10 denotes a screen, and reference numeral 20 denotes a casing. The casing 20 houses a projection device 50 including a light source 1, a reflector 2, an incident optical system 3, a DMD 4, and a projection optical system 5, and at the end thereof. The screen 10 is fixed by an opaque tape 60 having adhesiveness.
[0015]
Reference numeral 30 denotes a projection display device having a substantially rectangular parallelepiped shape including the screen 10, the casing 20, the projection device 50, and the like.
The projection device 50 that is a projection optical system forms an optical image in accordance with an input video signal, and enlarges and projects the optical image on the screen 10.
Peripheral portions of the screens 10 are in contact with the corresponding end portions of the casings 20 and are fixedly bonded by an opaque tape 60 having adhesiveness.
Adjacent individual screens 10 are arranged without gaps through an opaque tape 60 to form one large display screen.
[0016]
Since the opaque tape 60 that bonds and fixes the housing 20 and the screen 10 is thin, there is no need to provide a step on the outer periphery of the end of the housing 20, but only by the thickness of the wound opaque tape 60. By providing such a slight step, the side surfaces of the adjacent projection display devices 30 (that is, the side surfaces of the housing 20) can be completely brought into close contact with each other without a gap.
Further, the light beam 51 from the outermost peripheral part of the optical image emitted from the projection device 50 passes through the screen 10 at the inner peripheral part of the end of each casing 20 and then the outermost peripheral part (that is, the outermost part of the screen 10). , A step H2 is formed on the inner peripheral portion so as to form an image at the end of the screen 10.
Note that the shape of the inner peripheral portion of the end portion of the housing 20 may be an inclined surface instead of a right-angle notch having a step H2.
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing the components of the screen 10.
The screen 10 is configured by installing a lenticular sheet 110 on the outermost surface viewed from the observer, a Fresnel lens sheet 120 on the back side, and a reinforcing plate 130 on the back side.
Although not shown, an acrylic resin front sheet may be installed on the front surface (that is, the observer side) of the lenticular sheet 110 of the screen 10.
[0018]
The lenticular sheet 110 is formed with a vertically striped lenticular lens 111 and a black stripe 112.
The Fresnel lens sheet 120, the lenticular sheet 110, and the reinforcing plate 130 constituting the screen 10 are mainly made of acrylic resin.
Further, the housing 20 of the large screen display device in the present embodiment shown in FIG. 1 is made of glass fiber reinforced plastic having a thermal expansion coefficient similar to that of the acrylic resin constituting the screen 10, and is adjacent to the case. It is installed closely so that there is no gap between matching housings.
[0019]
Hereinafter, the operation of the projection display device constituting the large screen display device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
As shown in FIG. 1, illumination light in which direct light from the light source 1 and reflected light from the reflector 2 are mixed passes through the lens 3 of the incident optical system and enters the DMD 4.
A video signal to be displayed on the screen of each projection display device is input to the DMD 4, and light incident on the DMD 4 is reflected with a predetermined incident-reflection angle characteristic and corresponds to the input video signal. The light enters the lens 5 of the projection optical system as projection light (optical image), and is enlarged and projected onto the screen 10 by the lens 5 of the projection optical system.
The light that reaches the back surface of the screen 10 as divergent light first passes through the transparent reinforcing plate 130 shown in FIG. 2 and enters the Fresnel lens sheet 120.
The Fresnel lens sheet 120 acts equivalently to a single convex lens, and converts the diverging incident light into parallel outgoing light. The emitted light then enters the lenticular sheet 110.
The vertically striped lenticular lens 111 formed on the lenticular sheet 110 diffuses light in the horizontal direction microscopically, and expands the horizontal viewing angle.
[0020]
Here, the light beam from the outermost peripheral part of the optical image enters the vicinity of the connection part between the screen 10 and the housing 20, but has a step H <b> 2 on the inner peripheral side of the end portion of the housing 20 as shown in FIG. 1. By providing the cutout portion, the light beam 51 from the outermost peripheral portion of the optical image is designed to pass through the screen 10 without being blocked by the housing 20 and form an image at the outermost peripheral portion of the outermost surface of the screen. Yes.
Adjacent projection display devices 30 are in close contact with each other so that there is almost no gap between adjacent screens.
Therefore, in the large screen display device according to the present embodiment, the single large screen display screen formed by combining the individual screens 10 eliminates the generation of non-display portions due to the gaps between the individual screens 10. be able to.
In the present embodiment, since the opaque tape 60 is used for bonding and fixing the end portions of the screen 10 and the casing 20, the portion of the opaque tape 60 becomes a black line when the screen is viewed from an oblique direction. There is a phenomenon that appears.
[0021]
Further, in the projection display device used in the large screen display device according to the present embodiment, the screen 10 and the housing 20 are made of a material having substantially the same thermal expansion coefficient. Even when the ambient temperature rises, the expansion rates of the screen 10 and the housing 20 are equal and there is no risk of distortion, so that adjacent screens can be arranged in close contact with each other with almost no gap.
Therefore, when a large number of projection display devices are combined and displayed, the display screen configured as one large screen is not curved due to the temperature rise, and the area of the non-display portion generated between the individual screens is very large. A small and high-quality large-screen display device can be realized.
In this embodiment, an example of a projection device using DMD is described. However, the present invention is not limited to this, and a device that converts a video signal into an optical image (for example, liquid crystal) is used. Needless to say, anything can be used.
[0022]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a horizontal cross section of a joint portion between the screen 10 and the housing 20 of the projection display device constituting the large screen display device according to the second embodiment.
In the figure, 20 is a housing, 110 is a lenticular sheet, 120 is a Fresnel lens sheet, and 130 is a transparent reinforcing plate, which are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. It is. Reference numeral 140 denotes an acrylic resin front sheet.
The screen 10 includes a front sheet 140, a lenticular sheet 110, a Fresnel lens sheet 120, and a reinforcing plate 130.
As in the first embodiment, the lenticular sheet 110 is formed with a vertically striped lenticular lens 111 and a black stripe 112.
[0023]
Further, reference numeral 61 denotes an adhesive for bonding and fixing the peripheral portion of the screen 10 composed of the front sheet 140, the lenticular sheet 110, the Fresnel lens sheet 120, and the reinforcing plate 130 to the end portion of the housing 20. It is a transparent tape and is wound around the outer periphery of the end portion of the casing 20 and the side surface of the screen 10 of each projection display device.
The material of the transparent tape 61 is, for example, an industrial polyester tape, and the thickness is about 0.1 mm.
[0024]
The behavior until the light from the light source 1 reaches the screen 10 is the same as that in the first embodiment.
The optical path of the light incident on the screen 10 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is an enlarged horizontal sectional view of a part of the outer periphery of the screen. The light that reaches the outer periphery of the screen passes through the reinforcing plate 130 (not shown) and enters the Fresnel lens sheet 120.
Among these, the light beam a in FIG. 4 is incident on the central portion of the lenticular lens 111 with the direction of travel perpendicular to the screen surface by the Fresnel lens sheet 120, and the lenticular sheet 110 and the front sheet are kept in this direction. 140 passes through and exits from the outermost surface of the screen.
Therefore, when the observer observes the screen, the light beam a is recognized as an image near the outer periphery of the screen.
[0025]
Of the light incident on the Fresnel lens sheet 120, the light beam b is incident on a position slightly deviated from the center of the lenticular lens 11 and proceeds slightly upward in the figure from the direction orthogonal to the screen surface.
The light beam b enters the transparent tape 61 through the end face of the front sheet 140.
The refractive index n ₁ of the front sheet 140 and the transparent tape 61 is substantially the same value (n ₁ ≈1.5), whereas the refractive index n ₂ of the air layer on the outer peripheral surface of the transparent tape 61 is. Is 1.
Therefore, on the inner surface of the transparent tape 61, the light beam b incident at an angle θ larger than the critical angle θc is totally reflected and emitted from the end face of the transparent tape 61 as shown in FIG. The critical angle θc is expressed by sin θc = n ₂ / n ₁ .
[0026]
Of the light incident on the Fresnel lens sheet 120, the light beam c enters the end of the lenticular lens 111 and travels upward in the figure from the direction orthogonal to the screen surface.
The light beam c enters the transparent tape 61 through the end face of the front sheet 140 in the same manner as the light beam b, and is totally reflected by the surface of the transparent tape 61.
The totally reflected light beam c is incident on the front sheet 140 again from the end surface of the front sheet and is emitted from the front sheet surface.
[0027]
Next, using FIG. 5, how the observer sees the outer peripheral portion of each screen will be described.
The light rays b and c in the figure are the same as the light rays shown in FIG. 4, and are totally reflected by the surface of the transparent tape 61 and emitted from the end face of the transparent tape and the surface of the front sheet 140.
When the observer observes the outer periphery of each screen, that is, the vicinity of the portion where the transparent tape 61 is wound, the tape thickness is very thin, so when the screens are lined up vertically, slightly above or below the tape position. From the side, when the screens are lined up side by side, you will observe from the left or right side of the tape position.
[0028]
That is, the light beam b and the light beam c emitted from the screen surface shown in FIG.
Since the light rays b and c are totally reflected on the inner peripheral surface of the transparent tape 61, it has the same effect as installing a plane mirror at the surface position of the transparent tape 61. A virtual image 200 is observed on the line.
Therefore, when the outer periphery of each screen 10 is viewed, the light does not reach the eyes of the observer only when the tape end surface of the transparent tape 61 is viewed from the normal direction, and is configured as one large screen. When the entire display screen is observed, the non-display portion between the screens 10 is hardly recognized.
[0029]
For comparison, a case where an opaque tape (black tape) is used instead of the transparent tape 61 will be described with reference to FIG.
In the figure, 60 is an opaque tape (black tape) that does not transmit light.
Of the light incident on the Fresnel lens sheet 120, the light beam a enters the central portion of the lenticular lens, passes through the lenticular sheet 110 and the front sheet 140, and exits from the screen surface, while the light beams b and c are the end surfaces of the front sheet 140. And is absorbed by the black tape 160.
Therefore, when the observer observes the outer periphery of each screen, not only when viewing the tape end face from the normal direction, but also when viewing the vicinity of the tape from the top or bottom (or left or right), there is no light. Is not visible and is recognized as a black line.
That is, when an image is displayed on the entire screen, a black non-display portion is generated between the screens.
[0030]
However, in the present embodiment, since the end portions of the screens 10 and the housing 20 are bonded and fixed by the transparent tape 61, the light incident on the transparent tape 61 from the side of the screen is transparent. It is not absorbed by the tape 61 and is specularly reflected on the inner peripheral surface of the transparent tape.
For this reason, when the observer observes the boundary portion of the adjacent screens 10, the brightness near the boundary looks uniform, and the presence of a non-display portion such as a black line is not recognized. A screen display device can be realized.
The difference in appearance between the present invention and the conventional structure is particularly remarkable when uniform white display is performed between adjacent screens.
[0031]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is an enlarged horizontal sectional view of a part of the outer peripheral portion of the screen 10 of the projection display device adjacent to each other (that is, the adjacent portion between the screens 10) in the large screen display device according to the third embodiment. .
In the figure, 110 is a lenticular sheet, 120 is a Fresnel lens sheet, and 140 is a front sheet made of acrylic resin, which are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.
As in the first embodiment or the second embodiment, the lenticular sheet 110 is formed with a vertical stripe lenticular lens 111 and a black stripe 112.
Reference numeral 62 denotes a transparent transparent material that is wound around the periphery of each projection display device so that the screen 10 and the end (not shown) of the housing 20 are joined and fixed so as not to be displaced. The tape has an uneven surface 62a by embossing on its outer surface.
[0032]
A light ray d is a light ray that is emitted from the light source and incident on the Fresnel lens sheet 120, passes through the lenticular sheet 110, enters the front sheet 140, and reaches the end surface of the front sheet 140.
The behavior of the light beam d will be described below.
The light beam reaching the end surface of the front sheet 140 enters the transparent tape 62 and propagates through the tape.
And the light which reached the unevenness | corrugation 62a of the transparent tape 62 is scattered in all directions by this unevenness | corrugation 62a. Among these, part of the scattered and reflected light is emitted from the end face of the tape or the surface of the front sheet 140 in the same manner as the light rays b and c shown in the second embodiment.
[0033]
Further, part of the light scattered and transmitted by the projections and depressions 62a of the transparent tape 62 reaches the surface of the transparent tape 62 wound around the projection display devices arranged side by side, and is similarly scattered.
Part of the light that does not reach the surface of the adjacent tape is emitted from the screen surface through the gap 41 between the transparent tapes 62.
As described above, in this embodiment, even when there is a slight gap 41 between the screens of adjacent projection display devices, light is emitted from the end face of the transparent tape and the gap 41 between the transparent tapes. Therefore, when the observer sees the entire display screen configured as one large screen, the non-display portion between the screens 10 is hardly recognized.
[0034]
Here, the case where the surface of the transparent tape is embossed has been described. However, for example, the surface of the tape is bead-coated to have diffusibility, or the light is designed to emit light from the screen surface. A simple prism formed on the tape surface can also be used.
[0038]
【The invention's effect】
The projection display device having a large-screen display device according to this invention, a transparent tape for fixing by bonding a screen to the end of the housing, so is characterized by having irregularities on its outer surface, Part of the light incident on the transparent tape is scattered and reflected by the irregularities on the outer surface of the tape, and even if there is a slight gap between adjacent screens, some light is emitted from the gap to the observation side surface, It is possible to prevent the non-display portion due to the occurrence of almost no occurrence.
[0039]
In the projection display device of the large screen display device according to the present invention, after the light beam from the outermost peripheral portion of the optical image emitted from the projection device passes through the screen, it is connected at the outermost peripheral portion of the outermost surface of the screen. Since the end of the projection type display device is shaped so as to image, the synthesized video signal displayed on one large screen display screen is continuously displayed at the joint between the screens. And a high-quality large-screen display device can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a cross section when two projection display devices constituting a large screen display device according to Embodiment 1 of the present invention are arranged in close contact with each other.
FIG. 2 is a perspective view showing components of a screen of the projection display device.
FIG. 3 is a horizontal sectional view showing a joint between a screen and a housing of a projection display device that constitutes a large screen display device according to Embodiment 2;
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical path of incident light rays on a screen in a projection display device constituting a large screen display device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining how a screen is viewed by an observer in a projection display device that constitutes a large screen display device according to Embodiment 2;
6 is a diagram for explaining how a screen is viewed from an observer when an opaque tape is used in the projection display apparatus according to Embodiment 2. FIG.
7 is a diagram for explaining an optical path of incident light rays on a screen in a projection display device that constitutes a large screen display device according to Embodiment 3. FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic structure of a conventional large screen display device.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a cross section when two projection display devices constituting a conventional large screen display device are arranged in close contact with each other.
10 is an enlarged view of a portion A in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Reflector 3 Lens of incident optical system 4 DMD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Lens of projection optical system 10 Screen 20 Case 30, 40 Projection type display apparatus 41 Gap 50 Projection apparatus 51 Light beam from outermost peripheral part of optical image 60 Opaque tape 61 Transparent tape 62 Transparent with irregularities on the surface Tape 62a Unevenness of embossed surface 110 Lenticular sheet 111 Lenticular lens 112 Black stripe 120 Fresnel lens sheet 130 Reinforcement plate 140 Front sheet 200 Virtual image

Claims

Projection display comprising a casing that houses and holds a projection device that forms an optical image in response to a video signal, and magnifies and projects the optical image, and a screen that displays the optical image magnified and projected by the projection device In a large screen display device comprising a plurality of devices arranged,
Each projection display device is fixed by bonding the screen to the end of the casing using a transparent tape with the outer surface of the casing abutting the periphery of the screen at the end of the casing. large-screen display device according to claim and to Turkey.

The end of the projection display device is shaped so that the light beam from the outermost peripheral portion of the optical image emitted from the projection device passes through the screen and forms an image on the outermost peripheral portion of the outermost surface of the screen. The large-screen display device according to claim 1 .