JPH0196696A - Projection display method and apparatus - Google Patents

Projection display method and apparatus

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Publication number
JPH0196696A
JPH0196696A JP25244387A JP25244387A JPH0196696A JP H0196696 A JPH0196696 A JP H0196696A JP 25244387 A JP25244387 A JP 25244387A JP 25244387 A JP25244387 A JP 25244387A JP H0196696 A JPH0196696 A JP H0196696A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
time
video information
projection
Prior art date
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Application number
JP25244387A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Tsutsumi
孝義 堤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To give additional information on the spot without spoiling the luminance of original video or performing editing process operation by generating 1st video information by a projection optical system by using a liquid crystal light valve and actualizing video of a liquid crystal cell in the same optical system by the projection optical system. CONSTITUTION: The method and display device which projects and displays an image by using the liquid crystal light valve 3 makes the projection optical system 7 to generate the 1st video information by using the liquid crystal light valve 3. At the same time, the projection optical system 7 is enabled to actualize the video of the liquid crystal cell 91 in the same optical system. Consequently, different pieces of video information, concretely, images of video and the liquid crystal cell can be projected alternately or partially or entirely, one over the other.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、液晶ライトバルブを用いて像を投影1表示す
る方法および表示装置に関し、より詳しくは、フルカラ
ー画像および液晶セルのマトリクス駆動による映像を投
影表示する方法およびその装置に関する。 [開示の概要] 本明細書及び図面は、液晶ライトバルブを用いて像を投
影表示する方法及び表示装置において。 第1の映像情報を液晶ライトバルブを用いて投影光学系
に生じさせると同時に、液晶セルの映像を同一の光学系
内で投影光学系に実現できるようにすることにより、複
数の異なる映像情報、より具体的には、ビデオ及び液晶
セルの画像を交互に、もしくは一部又はすべてとを重ね
合せて投影する技術を開示するものである・
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method and a display device for projecting and displaying an image using a liquid crystal light valve, and more specifically, a method for projecting and displaying a full-color image and an image by matrix driving of a liquid crystal cell, and a method thereof. Regarding equipment. [Summary of the Disclosure] The present specification and drawings relate to a method and display device for projecting and displaying an image using a liquid crystal light valve. By producing the first image information in the projection optical system using a liquid crystal light valve and at the same time realizing the image of the liquid crystal cell in the projection optical system within the same optical system, a plurality of different image information, More specifically, the present invention discloses a technique for projecting video and liquid crystal cell images alternately, or by overlapping some or all of them.

【従来の技術】[Conventional technology]

学術講演や製品発表等種々のプレゼンテーシ、ンの場に
おいて、ビデオの映像を投影表示し;該映像について説
明したり注意を喚起したり、その他付加的情報を付与す
る場合・、従来は、投影表示スクリーンの前に立ってポ
インターで該当箇所を指示することが一般的であった。 あるいは、ビデオ映像を事前に編集・加工することが可
能な場合においては、文字や記号を付与したり、映像の
一部の色等を改変したりすることが行なわれるが、この
際、原映像を保存するためには、原映像と編集済み映像
との両方を保存しなければならず、不経済であった。ま
た、このように編集・加工された映像゛では、その場の
状況に即した対応ができず、さらに、プレゼンテーショ
ン′の場において撮影あるいは伝送された映像について
は前記編集・加工作業ができず、結果的に付加的情報の
付与が行われない、等の欠点があった。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は、従来技術にもとづく表示方法および装置の上
記欠点を除去すべく追求した結果見いだされたものであ
る。 すなわち、本発明の目的は、従来技術に比してより簡単
な機構によって複数の映像情報を表示する方法および・
表示装置を提供することにある。とりわけ、本発明の目
的は、従来技術に比して著しく簡単な機構によって高輝
度のフルカラービデオ映像および液晶セルの画像を表示
する方法および表示装ごを提供することにある。 また、未発“明の別の目的は、多種多様な映像ソースか
らの映像情報を表示するにあたって、何種類もの表示装
置を用いることなく、付加的な機構を設けるだけで、こ
れらの映像情報を表示する方法および表示装置を提供す
ることにある。 ・本発明のさらに別の目的は、複数の映像ソースからの
映像情報を単一の表示装置を用いて同一の画面′上−に
表示する方法および表示装置を提供することにある。 未発“明のさらに別の目的は、入力された映像情報に他
の情報を付与して表示し、あるいは入力された映像情報
の時間的、空間的な一部分、あるいは色等の諸属性の一
部分を選択的に表示するにあたって、付加的な機構を設
け、あるいは内在する機構の一部を変更することによっ
て上記選択的表示を行う方法および表示装置を提供する
ことにある。 本発明のさらに別の目的は、以上の様な多様な応用が可
能な表示装置であってかつ、軽量、コンパクト、低価格
および省電力である表示装置を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 即ち、本発明は複数の映像情報を投影表示する方法およ
び装置に関し、この方法にあっては液晶ライトバルブを
用いて複数映像を投影表示する方法において、以下の(
A)〜(G)の工程を用いることを特徴とする投影表示
方法である。 (A)時間的に変化するまたは変化しない複数の映像情
報を、時分割しあるいは時分割せずに入力し、該複数の
映像情報を照射光として面順次に出力し、該照射光を液
晶ライドパ、ルブに導入する書き込み工程、 (B) ’It−または複数光源からの時分割されてい
ない複数の照射光を、上記複数映像情報が時分割されて
いる場合には該複数pH像情報と同期させ、それ以外の
場合には同期の必要なしに、それぞれ時分割選択し、あ
るいは複数光源を前記のごとく同期させないしは同期の
必要なしにそれぞれ時分割選択点灯する投影光源系から
照射光を液晶ライトバルブに導入する工程。 (C)液晶ライトバルブにおいて、−書き込み工程から
の照射光によって投影光源系からの照射光を空間変調す
る工程。 (D)投影光学系において前記液晶ライトバルブからの
変調光を拡大、投影する工程、 (E)該投影光学系からの投影光を受光・結像して所望
の投影像をスクリーンに表示する工程、 (F)前記投影光源系からの照射光の光路上あるいはそ
の延長上、および/または前記液晶ライトバルブからの
変調光の光路上あるいはその延長上において、液晶セル
のマトリクス駆動による映像情報を生じさせる工程、 (G)該液晶セルの映像情報をこれとは異なる前記複数
の映像情報の一部またはすべてと重ね合わせて、もしく
は交互に投影表示する工程。 また、装置にあっては液晶ライトバルブを用いた投影表
示装置において、以下の(a>〜(a)の機構を備えた
ことを特徴とする表示装置である。 (a)時間的に変化するまたは変化しない複数の映像情
報を、時分割しあるいは時分割せずに入力し、該複数の
映像情報を照射光として面順次に出力し、該照射光を液
晶ライトバルブに導入する書き込み光源系、 (b)単一または複数光源からの時分割されていない複
数の照射光を、上記複数映像情報が時分割されている場
合には該複数映像情報と同期させ、それ以外の場合には
同期の必要なしに、それぞれ時分割選択し、あるいは複
数光源を前記のごとく同期させないしは同期の必要なし
にそれぞれ時分割選択点灯する投影光源系、(c)書き
込み光源系からの照射光によって投影光源系からの照射
光を空間変調する液晶ライトバルブ、 (d)前記投影光源系からの照射光を液晶ライトバルブ
に導き、該液晶ライトバルブからの変調光を拡大、投影
する投影光学系。 (e)前記投影光源系からの照射光の光路上あるいはそ
の延長上、および/または液晶ライトバルブからの変調
光の光路上あるいはその延長上に、前記複数の映像情報
とは異なる液晶セルの映像情報を生じさせるべく設けら
れた映像情報源。 とりわけ、本発明の投影表示方法および表示装置におい
ては、前記複数の映像情報が時間的に分割されたR、G
、B(以下、赤はR1緑はG、青はBと記す)各色ごと
の画像情報であり、これとは異なる第2の映像情報が液
晶セルのマトリクス駆動により生成するものである。 [作 用] 以下1図面に従って本発明の基本構成を更に詳細に説明
する。 第5図および第6図は、本発明の表示装置の基幹部分の
構成を示した模式図であり、第7図は第5図において入
力信号を時分割映像信号に変換する方法の一例を示す模
式図である。以下、まずビデオ映像を投影表示する方法
について、第5図と第7図を用いて述べるが、後述する
ごとく、第5図の構成のかわりに第6図の構成を用いて
もよい。 まず、入力された時分割されていない画像信号21(−
例としてRGB信号を示す、)を1時分割機構lによっ
て時分割された時分割画像信号23に変換する。この時
分割機構lは公知の技術によって構成すればよく、たと
えば、第7図に示すごとくlフィールド(1/60秒)
ごとに、 RGB各信号を時間圧縮して時間圧縮した色
信号22のR’、 G’、 B’信号とし、G’、B’
両信号をR′信号に対してそれぞれ1/3フイルールド
、2/3フイル一ルド分ずつ遅らせてG”、B′信号と
し、R’、 G’、 B”各信号(これをサブフィール
ド信号とする)に、互いに区別可能なマーカー信号MI
+ M2+ M’3を付して線順次に時分割映像信号2
3として出力する。一方、時分割機構lは、時分割色選
択機構5に対して同期信号24を発する。この同期信号
は、最も筒単には、相互識別可能な上記のマーカー信号
M1. N2. N3でよい。 時分;qm構lより出力された時分割映像信号23は、
 CRT 2に入力され、CRT 2は時分割映像信号
23に応じて時分割され左各色ごとの映像情報(サブフ
ィールド情報)を面順次に照射光31として出力する。 本構成の場合、CRT 2に入力される信号は上記のご
とく線順次であり、かつ、後述するように。 液晶ライトバルブ(以下、LCLVと記す)3はCRT
からの照射光31を受光してLCLV入射光34を変調
するが、照射光31の色属性を伝達する必要がない、な
いしは伝達し得ないため、CRT 2としてはモノクロ
ーム用の機器を用いれば充分である。 しかし、カラーCRTも用いることができ、その場合に
は、時分割色信号23を三色各々の電子銃に同時に与え
、CRTからの照射光31を無彩色にしておけばよい。 また、CRT 2における電子ビームを水平および垂直
偏向させる機構に関しては、色ごとのサブフィールド情
報に対応して、通常のフィールド画表示の173の時間
でそれぞれ偏向させていくのはいうまでもない、これに
対応して、蛍光体の発光もサブフィールド(1/180
秒程度)内に車実上減衰するように蛍光体材料を規定す
る必要がある。 以上の説明では、フィールド画を単位としたが、フレー
ム画を単位とする構成であっても、同様の作用は容易に
実現しうる。また、入力される信号は、NTSC信号で
あってもよく、その場合には、適当な回路を時分割機構
lに設けて、直接時間圧縮信号R’、 G’、 B’ま
たはR’、G″、B′を得ることも可能である。 次に、CRT 2からの照射光31を、バイアス電圧を
予め印加したLCLV3の光導電層(図示せず)側に導
く、この導光は、光フアイバープレートを一例とするラ
イトガイドを用いて行ってもよく、また、より簡便には
、CRT 2の蛍光面をLCLV3に実質的に密着させ
ることで行ってもよい、第5図に示した構成は、この後
者の方法であるが、前者の方法をはじめとする他の方法
ないし機構を排除するものではない、これらの構成によ
って、LCLVの空間変調の解像度を実質的にCRTと
同程度にすることができる。 前記バイアス電圧は、直流または交流を用いるが、後述
の↑N液晶においては、10Hz〜IMHz、望ましく
は1 kHz N100kHz、より望ましくは10k
Hzの交流バイアスとするのが良い。 LCLV3の光導電層は、CRT 2からの照射光強度
に応じて導電性が変化し、それに応じてLCLVの液晶
セルの両面の各部に印加される電圧が変化する。液晶セ
ルは、印加される電圧に応じて光学的性質が変化するの
で、上記のLCLV3においては、液晶セルの光学的性
質が各部ごとに異なることになり、後述するLCLV入
射光34を空間変調する。 光導電層と液晶セルとの間に反射層を設けることによっ
て、空間変調光、すなわちLCLV出射変調光35は入
射光側に反射され、後述する偏光ビームスプリッタ(以
下、PBSと記す)6の方に向って出射される。ところ
で、ここにおいては、 LCLVの構成および作用は、
本構成において必要不可欠なものに限って述べたのであ
って、本構成のLCLVが従来技術のLCL’Vの構成
および作用と異なっている、ないしはそれらの一部を欠
いていることを示すものではない、むしろ本構成のLI
CLVは、従来技術のLCLVの構成をほぼそのまま利
用することができることに特徴がある。 また、本構成のLCLVにおける光導電層には、多くの
光導電性材料を用いることができるが、そのうち硫化カ
ドミウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン、セレン化テル
ル、a−シリコン、および各種の有機感光体が良好な作
用を示す。 また、LCLVの液晶セルとしては、後述するように、
S−偏光の少なくとも一部、望ましくは全部をp−偏光
に変えることが可能な材料および動作モードを選択しな
ければならない。即ち、複屈折性を有する状態をとりう
る液晶である。このような液晶セルに用いられる動作モ
ードとしては、混成電界効果形(JJFE形)、強誘電
性形(FLC形)、電界制御複屈折形(ECB形)、超
ねじれ複屈折効果形(SBE形)などが挙げられる。 一方、キセノンランプ4から発せられる白色光32から
時分割色選択機構5によってR,G、 Hの三色を時分
割し゛て順次選択する。時分割色選択機構5としてはた
とえば、R,G、 Bの三色のカラーフィルターを順次
光路中に導入する機構、より具体的には、同カラーフィ
ルターn組を円周方向に順次配列した円盤を、毎秒60
/n回転させる機構が簡便であるが、これに限定される
ことなく公知の色選択機構を用いることができる。たと
えば、圧電体PLZTへの印加電圧を制御することによ
って、R,G、 B各色の透過率を変化させる機構や。 R,G、 B各色に発色するエレクトロクロミック材料
を光路に対して垂直に積層し、順次電圧印加して色を選
択する機構などが考えられ、他の技術も利用可能である
。さらには、光源と色選択機構との間作用をあわせても
つ機構として、R,G、 B三色のランプを順次点滅さ
せたり、順次シャッターで点灯を遮断する機構も有効で
ある。また、同機構におけるR、 G、 B三色の光源
として、発光ダイオードを用いてもよい。 このようにして時分割された時分割選択光33をPBS
 6に導き、各色のS−偏光成分のみを反射させる。こ
の反射光を、光導電層の導電性変化にともなって光学的
性質が空間的に変化しているLICLVの液晶セルにL
GLV入射光34として入射する。このLCLV入射光
34が液晶セル中で、空間変調され出射されるにあたっ
て、本構成においては、偏光方向が変化していることが
必須である。すなわち、PBS 6は、p−偏光成分を
透過し、S−偏光成分を反射するので、LCLV出射変
調光(以下、変調光と記す)35は、p−偏光成分を有
していなければならず、望ましくは大部分、さらに望ま
しくは、すべてがp−偏光成分となっていることが本発
明の実施にあたって効果を大きくする。したがって、L
CLVとしては、以下のいずれかの作用を示すことが必
須である。 (イ)書き込み照射光31が暗のときは出射光35がな
く、照射光31が明のときは出射光35がp−偏光を含
む光である。またはその反対。 (a)照射光31が暗のときは出射光35が完全S−偏
光で、照射光31が明のときは出射光35がp−偏光成
分を含む光である。またはその反対。 (ハ)照射光31が暗のときと明のときとで、S−偏光
成分とp−偏光成分の比が一定程度以上異なっている。 このうち、(ハ)で、p−偏光成分がつねにある程度存
在する場合は、投影画面が完全に暗くなることがないた
め、投影像のコントラストが良好でなく、望ましくない
、また、(イ)、 CI+)において照射光31の明暗
が反対の場合の作用を示すLCLVを用いる場合には、
前にのべた時分割信号を反転させて、照射光31の明暗
を反転させておくことが必要である。さらに、(イ)は
、たとえば(0)の作用を示すLGLVにおいて、液晶
セルと反射層との間にp一方向の偏光板を置くことによ
って容易に実現できるので、有効かつ基本的なLCLV
は、(El)の作用を示すLCLVである。このLCL
Vとしては、たとえば、米国特許第4.378.955
号に開示されたものを用いることが可能である。このと
き用いるのに適する液晶は、同特許にある如く、ねじれ
ネマチック相にある液晶であり、同特許に述べられてい
るように、同液晶を混成電界効果を示すように配向させ
て用いる。これは、すなわち、液晶セルに電界が印加さ
れていない時には主としてねじれネマチック効果を示し
、電界が印加されている時には複屈折効果を示すことの
できる配向である。 その他としては、たとえば、強誘電性液晶を用いること
により、所期の作用を実現することも可能である。 このようにしてLCLVを出射した変調光35はp−偏
光成分を有し、PBs 8を通過して、°p−偏光成分
のみのPBS透過光41となる。これを投影光学系7に
導き、投影光42として表示スクリーン8に照射、結像
させる。投影光学系7は、各種投影表示装置で開示ない
しは実施されている光学系と本質的に同一のものを広く
使用することができる0表示スクリーン8も通常の使用
に供せられているものをそのまま用いてよい。 上記の詳細な説明において、投影光学系7までに至る各
機構が組み込まれてなる装置が1本発明の基本構成であ
るが、この基本構成の作用は、以下に述べる第6図によ
っても実現される。 第6図の構成は、第5図に示した前述構成と比較すると
、入力信号の時分割機構lを有せず、従って、時分割映
像信号を生成しないこと、および一方で、時分割色選択
機構5.5′を2個有し、かつ該両機構5および5′に
おいて同期信号24を授受していることの2点を特徴と
する。 本構成においては1時分割されていない画像信号21を
直接CRT 2に入力する。 CRT−2はカラーCR
Tを用い、画像信号21に応じて、時分割されていない
フルカラーのCRT出力映像31aを出力する。このC
RT出力の直後に、前記実施態様で詳細に説明したのと
同様の時分割色選択機構5′、−例としては、カラーフ
ィルターを順次配置した回転円盤等を設けることにより
、時分割されたカラー出力映像31bを得る。該カラー
出力映像31bによってあらかじめ電圧を印加されたL
CLV3の光導電層を照射し、以下前記第5図の構成に
おいて詳細に説明した各部作用によって、 LCLVの
液晶セル側から照射される時分割色選択されたLCLV
入射光34を空間変調し、変調光35として出射する。 この際、書き込み光源側と投影光源側の両瞳分割色選択
機構5.′および5を同期させることが必須であり、こ
れは時分割色選択機構5および5′の一方から他方へ、
あるいは、別の回路から時分割色選択機構5および5′
へ同期信号24を発することにより達せられる。第7図
には時分割色選択機構5′から5へ同期信号24を発す
るように示されている。。 この第6図の構成においては、上記のごとくLCLV3
の光導電層に入射する書き込み光源は時間的に色変化し
ている。このとき等強度の異なる色の入射に対しては、
光導電層の光電変換効率の波長依存性のために、LCL
Vの液晶セルに印加される電圧が変化し、投影光におい
ては強度が異なってしまう、しかし、これは書き込み光
用の時分割色選択機構5′における各色の透過率をあら
かじめ調整しておくことによって解消できる。 ″ またこの方法によるとLCLVの液晶セルへの電圧
印加を各色で同一にすることができ、液晶セルの駆動を
安定に行える等の点でより有効である。 この第6図の構成は1時分割色選択機構を2個必要とし
、そのうちの書き込み光源系に適用される機構の存在に
よって、CRT2の蛍光面とLCLV3とが実質的に密
着しなくなるが、たとえば、色選択機構5′とLCLV
3との間にライトガイドを設けることによって、 LC
LVの光導電層に書き込み光を効果的に導くことが可能
であり、前記の実施態様と同程度の空間解像度を確保す
ることができる。 一方13本構成の表示方法および表示装置によれば、外
部より入力される映像信号を電気的に処理することなく
、とりわけ、時間圧縮および時分割処理を施すことなく
、投影表示映像に変換でき、信号回路系がより単純化さ
れる。 以上、第5図〜第7図で示された基本構成に液晶セルを
付与することによって1本発明の付加的映像情報の投影
表示が可能となる。 第1図〜第4図は、本発明の実施例を示した図である。 以下、これらに基づき説明する。なお、これらにおいて
は、前述の基本構成のうち、第5図の構成に基づいた態
様を示しているが、第6図に基づいた態様も全く同様に
可能であるため、ここでは省略する。 第1図は、時分割選択光33の光路中に液晶セル91を
設けた例である0本構成の液晶セル91は、後述するよ
うに、マトリクス駆動によって、透過光の少なくともS
−偏光成分の強度を変調させる。これには、複屈折効果
を示すFLC形、EGO形の両モードが利用できるほか
、SBE形モードも利用可能である。また、ねじれネマ
チック(TN)モードも、利用可能であるが、S−偏光
、p−偏光のいずれの偏光面をも回転させてしまうため
、偏光子を液晶セル91の前に置いて、p−偏光のみを
液晶セル91に導入する必要がある。この他、コレステ
リック液晶を用いた相転移(pc)モード(透過−散乱
)や、ネマチック液晶を用いたゲストホスト(GH)モ
ード(青色−無色)が利用可能である。 この構成で、液晶セル91の映像を投影するときは、平
常通り画像信号2!を入力したまま、液晶セル91に付
加的画像情報25を入力する。ここで、キセノンランプ
からの白色光32が時分割色選択a構5で時分割選択光
33とされて液晶セル91に入射すると、S−偏光の強
度が変調され、映像信号となってPBS 6に入射する
。即ち、液晶セル91において、非動作画素からS−偏
光を、動作画素からはp−偏光を出射することにより、
変調を行うのである。PBS6テは、S−偏光のみが反
射され、 LCLV3に向かいさらにLCLV S内の
反射板で反射され、その際にもLCLV3の液晶セル中
で空間変調されp−偏光のLCLV出射変調光35とな
る。 その後PBS 6を透過し、投影光学系7により表示ス
クリーン8に投影される。 表示スクリーン8上には、画像信号21による原映像と
、液晶セル91によって生じた付加的画像情報25が重
ね合されて表示される。従って1画像値号21の原映像
を付加的画像情報25で一部隠蔽したり、特定の部分に
マーキング(カーソル、下線、傍点、矢印等)したりす
ることもでき、基本構成による投影表示に付加的意味づ
けを行うことが可能となる。 ・ 第2図は、LCLV3とPBS6(7)間に、即t+L
cLV入射光/出射変調光の光路中に液晶セル92を設
けた例である0本構成の液晶セルには、■LCLV入射
光34、即ちS−偏光を変調する、または、■LCLV
出射変調光35、即ちp−偏光を変調する、のうち、少
なくともいずれか一方の機能が必要とされる。即ち、本
構成において第1図と同様に、 PBS 6ではS−偏
光のみが反射され、 LICLV入射光34となり、ま
た、LCLV入射光34はLCLV 3で反射、変調さ
れるとp−偏光のLCLV出射光35となる。ここで、
液晶セル92が、S−偏光を変調する機能を有すれば、
LCLV入射光34を、また液晶セル92が、p−偏光
を変調する機能を宥すれば、LCLV出射光35を、付
加的画像信号25の画像に変調できる。その結果、画像
信号21の原映像に付加的画像信号25の画像を重ね合
せて表示スクリーン8上に投影することが可能となる。 本構成の液晶セル92には、前述したほぼ全てのモード
が利用できる。 また、本構成では、液晶セル92をLCLV3にできる
限り近づけて設けることが望ましい。これはLCLV 
3の位置が物点に対応しているためである。 第3図は、PBS 6と投影光学系7の間に、即ち、P
BS透過光41の光路中に、液晶セル93を設けた例で
ある1本構成においては、液晶セル93に入射する光は
既に映像信号21の原映像にLCLV 3によって、時
間的、空間的に変調されており、また、PBS 6によ
ってp−偏光のみとなっている。 従って、本構成における液晶セル93はp−偏光成分の
強度を変調できる液晶セルであれば付加的情報の付与が
可能である。この条件に合致するものとしては、 EG
O形、FLC形等はぼ全てのモードの液晶セルが利用で
きる。 第4図は、第5図の基本構成の外部に液晶セル94を設
けた例である。即ち、キセノンランプを出、時分割色選
択機構5で時分割選択光33とされた光のうちPBS 
6を透過するp−偏光の光路上に液晶セル94と反射板
95を設けた構成である。この液晶セルは、前記p−偏
光の一部を8−偏光に変えて出射する機能を有する。こ
の条件に合致するものとしては、 HF2形、FLC形
、 ECB形、SBR形の各モードの液晶セルである。 この結果、PBS 8を透過したp−偏光は、液晶セル
94と反射板95の作用で、付加的画像信号25の画像
に対応したS−偏光とされる。 その後、この光はPBS 6で反射され、投影光学系7
により表示スクリーン8上に画像信号2!の原映像と重
なり合って投影される0本構成の投影表示装置を用いれ
ば、原映像の輝度を全く失うことなく、付加的情報を付
与することが可能となる。 以上の第1図〜第4図いずれの場合においても、付加的
情報用液晶セルのマトリクス駆動は、フィールド周波数
(60Hz)で行えば十分である。 また、付加的情報は、第1図〜第3図の構成で黒で示さ
れ、第4図においては白で示される。また、付加的情報
の動きが少ないものであれば、メモリ性を有するFLC
やPC相(ch)の利用も有利である。 一方、付加的情報に色を付したい場合は、投影光の色選
択に応じて、サブフィールド周波数180Hzで駆動す
ればよい。 今まで述べてきた付加的情報の作成手段および液晶セル
への入力手段としては、公、知の様々な方法を利用する
ことが可能である。 たとえば、予め作成した文字パターン(文章)をスキャ
ナーで読み取って磁気ディスクに蓄積し、順次出力する
方法、入力をCCDを一例とする固体撮像素子によって
行い同様に磁気媒体(ディスク、シート、テープ)に蓄
積する方法、タブレットによって手書き文字を書きつつ
原映像に重畳表示していく方法、タッチパネルを用い、
カーソル、下線、矢印、O印等のキャラクタ−を液晶セ
ルに出力させ、かつ4これらのキャラクタ−を上下左右
に移動させる方法、等々である。特に、タブレットやタ
ッチパネルを用いてその場で入力する方法は1本発明の
付加的情報のうちきわめて重要な情報の入力、表示方法
である。 〔実施例] 以下、実施例を示し1本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 第1図に示した装置を用いて、下記の方法で付加的情報
が付与された投影表示映像を実現した。 テレビカメラで撮影した映像信号を、時分割機構1によ
って時分割映像信号23として高輝度CRT2に入力し
た。同CRTの出力光を同CRTのフェースプレートに
密着させて設けたLCLVの、CdJからなる光導電層
側より導入した。同LCLVには10kHzのバイアス
電圧を印加した。 一方、tooowのキセノンランプから発生する白色光
を時分割色選択し、強誘電性液晶からなる付加情報用液
晶セル91に照射し、予め時間空間変調した投影光とし
たのち、S−偏光成分をPBSで反射させて、LCLV
3の液晶層側から入射したところ、映像信号の変調を受
けた出射光がスクリーン上に投影表示された。投影表示
された映像は、スクリーンとで5本/C■の解像度と1
7:1のコントラストを有し、これに重畳されて、黒色
の文字が点滅表示された。 実施例2〜3 第2図、第3図の装置をそれぞれ用いて、実施例1と同
様の方法で付加的情報が付与された投影表示映像を実現
した。ただし、液晶セルは、ECBモードを用いた。投
影表示された映像は、スクリーン上で5本/C腸の解像
度を示し、コントラストは18:1であった。この映像
に重畳され七灰色の文字が点滅表示された。 実施例4 第4図の装置を用いて実施例1と同様の方法で付加的情
報が付与された投影表示映像を実現した、ただし、液晶
セルはHFEモードを用いた。投影表示された映像は、
スクリーン上で5本/C重の解像度を示し、コントラス
トは20:lであった。 この映像に重畳されて、灰色の文字が点灯表示された。 実施例5 第4図の装置を用いて、実施例1と同様の方法で付加的
情報が付与された投影表示映像を実現した。ただし、液
晶セル94はFLCモードを用い、サブフィールド周波
数(180Hz)で駆動した。投影表示された映像には
、液晶セル94への信号に応じて緑や赤の文字が間欠的
に点滅表示された。 実施例6 実施例5と同様の装置において、液晶セルを赤色投影光
に同期して駆動された上で、かつ、液晶セルにタブレッ
トからの信号を表示するように接続した。このようにし
て付加的情報−を投影表示したところ、タブレットより
入力された手書きのコメントが投影画像に重なって表示
された。 [発明の効果] 以上詳細に説明したように1本発明の投影表示方法およ
び表示装置を用いることによって、以下に掲げる効果が
得られた。 ■ 原映像の輝度を損うことなく、付加的情報を付与す
ることができた。 ■ 原映像に対し、予め文字情報等を付与する編集加工
作業を行うことなく、付加的情報をその場で付与するこ
とが可能になった。 ■ 原映像に付与される付加的情報は、原映像とは独立
に予め準備しておくことができ、あるいは、タブレット
、タッチパネル等の入力装置によってその場で作成する
ことができ、それらを状況に応じて原映像に重畳付与す
ることが可能となった。 ■ 視線の移動を強いることなく、複数の映像を交互に
投影表示することができ、観者の疲労感等を軽減するこ
とができた。
When video images are projected and displayed at various presentations such as academic lectures and product announcements; when explaining the image, calling attention to it, or adding other information, conventionally, projection It was common to stand in front of a display screen and point to the relevant location with a pointer. Alternatively, if it is possible to edit or process the video footage in advance, characters or symbols may be added or the colors of some parts of the video may be altered, but in this case, the original In order to preserve the image, both the original video and the edited video must be stored, which is uneconomical. In addition, with the video that has been edited and processed in this way, it is not possible to respond to the situation on the spot, and furthermore, the video that was shot or transmitted during the presentation cannot be edited and processed. As a result, there were drawbacks such as no additional information being added. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention was discovered as a result of pursuing to eliminate the above-mentioned drawbacks of display methods and devices based on the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a method for displaying a plurality of pieces of video information using a mechanism simpler than that of the prior art.
The purpose of this invention is to provide a display device. In particular, it is an object of the present invention to provide a method and a display device for displaying high-brightness, full-color video images and images of liquid crystal cells using a significantly simpler mechanism than those of the prior art. Another object that has not yet been discovered is to display video information from a wide variety of video sources without using multiple types of display devices and by simply providing an additional mechanism. It is an object of the present invention to provide a method and a display device for displaying video information from multiple video sources on the same screen using a single display device. Still another object of the invention is to display input video information by adding other information, or to display input video information in a temporal and spatial manner. To provide a method and a display device for selectively displaying a part or a part of various attributes such as color by providing an additional mechanism or changing a part of an inherent mechanism. There is a particular thing. Still another object of the present invention is to provide a display device that can be used in a variety of applications as described above, and that is lightweight, compact, low-priced, and power-saving. [Means for Solving the Problems] That is, the present invention relates to a method and apparatus for projecting and displaying a plurality of video information, and in this method, a method for projecting and displaying a plurality of video information using a liquid crystal light valve includes the following steps. of(
This is a projection display method characterized by using the steps A) to (G). (A) Input multiple pieces of video information that change or do not change over time, either time-divided or not, output the multiple pieces of video information as irradiation light sequentially, and use the irradiation light as a liquid crystal display panel. (B) 'It-' or a plurality of non-time-divided irradiation lights from multiple light sources, if the plurality of image information is time-divided, synchronize with the plurality of pH image information. In other cases, the irradiation light is transmitted from the projection light source system to the liquid crystal display by time-division selection without the need for synchronization, or by synchronizing multiple light sources as described above, or by time-division selection lighting by each without the need for synchronization. Process to be introduced into light valves. (C) In the liquid crystal light valve, - a step of spatially modulating the irradiation light from the projection light source system by the irradiation light from the writing step; (D) A step of magnifying and projecting the modulated light from the liquid crystal light valve in a projection optical system; (E) A step of receiving and imaging the projection light from the projection optical system to display a desired projected image on a screen. (F) producing video information by driving a matrix of liquid crystal cells on the optical path of the irradiated light from the projection light source system or on its extension, and/or on the optical path of the modulated light from the liquid crystal light valve or on its extension; (G) A step of superimposing or alternately projecting and displaying the image information of the liquid crystal cell with some or all of the plurality of different image information. In addition, the device is a projection display device using a liquid crystal light valve, and is characterized by having the following mechanisms (a> to (a)): (a) Changes over time; or a writing light source system that inputs a plurality of pieces of unchanging video information in time division or without time division, outputs the plurality of video information as irradiation light sequentially, and introduces the irradiation light into a liquid crystal light valve; (b) Synchronize multiple non-time-divided irradiation lights from a single or multiple light sources with the multiple video information if the multiple video information is time-divided; otherwise, synchronize (c) A projection light source system that selects each light source in a time-division manner or synchronizes multiple light sources as described above, or lights them up in a time-division manner without the need for synchronization; (c) A projection light source system that uses irradiation light from a writing light source system; (d) A projection optical system that guides the illumination light from the projection light source system to the liquid crystal light valve, and magnifies and projects the modulated light from the liquid crystal light valve. (e) Producing video information of a liquid crystal cell different from the plurality of video information on the optical path of the irradiated light from the projection light source system or an extension thereof, and/or on the optical path of the modulated light from the liquid crystal light valve or an extension thereof. In particular, in the projection display method and display device of the present invention, the plurality of video information is temporally divided into R, G,
, B (hereinafter, red is referred to as R1, green is referred to as G, and blue is referred to as B). Second image information different from this is generated by matrix driving of the liquid crystal cell. [Function] The basic configuration of the present invention will be explained in more detail below with reference to one drawing. 5 and 6 are schematic diagrams showing the configuration of the essential components of the display device of the present invention, and FIG. 7 shows an example of a method for converting the input signal into a time-division video signal in FIG. 5. It is a schematic diagram. Hereinafter, a method for projecting and displaying a video image will be described first with reference to FIGS. 5 and 7. However, as will be described later, the configuration shown in FIG. 6 may be used instead of the configuration shown in FIG. 5. First, the input non-time-divided image signal 21 (-
As an example, an RGB signal is shown) is converted into a time-divided image signal 23 which is time-divided by a time division mechanism 1. This time division mechanism l may be constructed using a known technique, for example, l field (1/60 second) as shown in FIG.
For each RGB signal, the R', G', and B' signals of the color signal 22 are time-compressed, and the G', B'
Both signals are delayed by 1/3 field and 2/3 field relative to the R' signal, respectively, to produce G'' and B' signals, and the R', G', and B'' signals (these are called subfield signals). marker signals MI that are distinguishable from each other
+M2+M'3 is added to line-sequentially time-division video signal 2
Output as 3. On the other hand, the time division mechanism 1 issues a synchronization signal 24 to the time division color selection mechanism 5. Most simply, this synchronization signal is the mutually distinguishable marker signal M1. N2. N3 is fine. Time division video signal 23 outputted from the qm structure is
The information is input to the CRT 2, and the CRT 2 is time-divided according to the time-division video signal 23 and outputs video information (subfield information) for each left color sequentially as irradiation light 31. In the case of this configuration, the signals input to the CRT 2 are line sequential as described above, and as will be described later. Liquid crystal light valve (hereinafter referred to as LCLV) 3 is a CRT
It modulates the LCLV incident light 34 by receiving the irradiated light 31 from the CRT 2, but it is not necessary or possible to transmit the color attributes of the irradiated light 31, so it is sufficient to use monochrome equipment as the CRT 2. It is. However, a color CRT can also be used, in which case the time-division color signal 23 may be applied to each of the three color electron guns at the same time, and the irradiation light 31 from the CRT may be made achromatic. Furthermore, regarding the mechanism for horizontally and vertically deflecting the electron beam in the CRT 2, it goes without saying that the electron beam is deflected in accordance with the subfield information for each color at the 173 times of normal field image display. Correspondingly, the luminescence of the phosphor is also subfield (1/180
It is necessary to specify the phosphor material so that it decays within a few seconds). In the above description, the field picture is used as a unit, but the same effect can be easily achieved even in a configuration where the frame picture is used as a unit. Further, the input signal may be an NTSC signal, in which case an appropriate circuit is provided in the time division mechanism l to directly output the time compressed signals R', G', B' or R', G. '', B'. Next, the irradiated light 31 from the CRT 2 is guided to the photoconductive layer (not shown) side of the LCLV 3 to which a bias voltage has been applied in advance. The configuration shown in FIG. 5 may be achieved by using a light guide such as a fiber plate, or more simply by bringing the fluorescent screen of the CRT 2 into substantially close contact with the LCLV 3. Although this latter method does not exclude other methods or mechanisms including the former method, these configurations make the spatial modulation resolution of LCLV substantially comparable to that of CRT. Direct current or alternating current is used as the bias voltage, but in the ↑N liquid crystal described below, the bias voltage is 10 Hz to IMHz, preferably 1 kHz to 100 kHz, and more preferably 10 kHz.
It is preferable to use an AC bias of Hz. The conductivity of the photoconductive layer of the LCLV 3 changes depending on the intensity of the irradiated light from the CRT 2, and the voltage applied to each part on both sides of the liquid crystal cell of the LCLV changes accordingly. Since the optical properties of a liquid crystal cell change depending on the applied voltage, in the LCLV3 described above, the optical properties of the liquid crystal cell differ depending on each part, and the LCLV incident light 34, which will be described later, is spatially modulated. . By providing a reflective layer between the photoconductive layer and the liquid crystal cell, the spatially modulated light, that is, the LCLV output modulated light 35, is reflected to the incident light side and directed to a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 6, which will be described later. It is emitted towards. By the way, here, the structure and function of LCLV are as follows:
The description is limited to those essential to this configuration, and does not indicate that the LCLV of this configuration is different from the configuration and operation of the LCL'V of the prior art, or that it lacks any part thereof. No, rather LI of this configuration
CLV is characterized in that the configuration of conventional LCLV can be used almost as is. In addition, many photoconductive materials can be used for the photoconductive layer in the LCLV with this configuration, among which cadmium sulfide, zinc sulfide, zinc oxide, selenium, tellurium selenide, a-silicon, and various organic The photoreceptor exhibits good performance. In addition, as described later, as a liquid crystal cell of LCLV,
Materials and modes of operation must be selected that are capable of converting at least a portion, preferably all, of the S-polarized light into p-polarized light. In other words, it is a liquid crystal that can assume a birefringent state. The operating modes used in such liquid crystal cells include hybrid field effect type (JJFE type), ferroelectric type (FLC type), electric field controlled birefringence type (ECB type), and super twisted birefringence effect type (SBE type). ), etc. On the other hand, from the white light 32 emitted from the xenon lamp 4, a time-division color selection mechanism 5 sequentially selects three colors, R, G, and H, in a time-division manner. The time-division color selection mechanism 5 is, for example, a mechanism that sequentially introduces three color filters of R, G, and B into the optical path, and more specifically, a disk in which n sets of the same color filters are sequentially arranged in the circumferential direction. , 60 per second
/n rotation mechanism is simple, but the mechanism is not limited to this and any known color selection mechanism can be used. For example, a mechanism that changes the transmittance of each color of R, G, and B by controlling the voltage applied to the piezoelectric material PLZT. A possible mechanism is to stack electrochromic materials that produce R, G, and B colors perpendicular to the optical path and select colors by sequentially applying voltage, and other techniques are also available. Furthermore, as a mechanism that combines the interaction between the light source and the color selection mechanism, a mechanism that sequentially blinks the R, G, and B three-color lamps or sequentially shuts off the lighting with a shutter is also effective. Furthermore, a light emitting diode may be used as the R, G, and B three-color light source in the same mechanism. The time-divided selection light 33 thus time-divided is transmitted to the PBS.
6 to reflect only the S-polarized component of each color. This reflected light is sent to the LICLV liquid crystal cell whose optical properties change spatially as the conductivity of the photoconductive layer changes.
The light is incident as GLV incident light 34. In order for this LCLV incident light 34 to be spatially modulated in the liquid crystal cell and emitted, it is essential in this configuration that the polarization direction is changed. That is, since the PBS 6 transmits the p-polarized light component and reflects the S-polarized light component, the LCLV output modulated light (hereinafter referred to as modulated light) 35 must have the p-polarized light component. , preferably most of the light, and more preferably all of the light, is a p-polarized light component, which increases the effect in carrying out the present invention. Therefore, L
It is essential for CLV to exhibit one of the following effects. (a) When the writing irradiation light 31 is dark, there is no emitted light 35, and when the irradiation light 31 is bright, the emitted light 35 is light containing p-polarized light. Or vice versa. (a) When the irradiated light 31 is dark, the emitted light 35 is completely S-polarized, and when the irradiated light 31 is bright, the emitted light 35 is light containing a p-polarized component. Or vice versa. (c) The ratio of the S-polarized light component to the p-polarized light component differs by more than a certain degree between when the irradiation light 31 is dark and when it is bright. Among these, in (c), if a certain amount of p-polarized light component always exists, the projection screen will not become completely dark, so the contrast of the projected image will not be good, which is undesirable; When using LCLV which shows the effect when the brightness and darkness of the irradiation light 31 is opposite in CI+),
It is necessary to invert the time-division signal mentioned above to invert the brightness of the irradiation light 31. Furthermore, (a) can be easily realized by placing a p-direction polarizing plate between the liquid crystal cell and the reflective layer in an LGLV exhibiting the effect of (0), so it is an effective and basic LCLV.
is the LCLV showing the effect of (El). This LCL
For example, U.S. Patent No. 4.378.955
It is possible to use the method disclosed in No. Suitable liquid crystals for use in this case are liquid crystals in a twisted nematic phase, as described in that patent, which are oriented to exhibit a hybrid field effect. This is, in other words, an orientation that primarily exhibits a twisted nematic effect when no electric field is applied to the liquid crystal cell, and can exhibit a birefringence effect when an electric field is applied. Alternatively, the desired effect can be achieved by using, for example, a ferroelectric liquid crystal. The modulated light 35 emitted from the LCLV in this manner has a p-polarized component, passes through the PBs 8, and becomes PBS transmitted light 41 having only the p-polarized component. This light is guided to the projection optical system 7 and irradiated onto the display screen 8 as projection light 42 to form an image. The projection optical system 7 can be widely used as an optical system that is essentially the same as disclosed or implemented in various projection display devices.The display screen 8 can also be used as it is for normal use. May be used. In the above detailed description, the basic configuration of the present invention is a device incorporating each mechanism up to the projection optical system 7, but the operation of this basic configuration can also be realized by FIG. 6 described below. Ru. Compared to the above-described configuration shown in FIG. 5, the configuration of FIG. 6 does not have a time division mechanism for input signals, and therefore does not generate time division video signals, and on the other hand, time division color selection. It is characterized by two points: it has two mechanisms 5 and 5', and a synchronizing signal 24 is sent and received between both mechanisms 5 and 5'. In this configuration, the image signal 21 that is not time-divided is directly input to the CRT 2. CRT-2 is color CR
A full-color CRT output video 31a that is not time-divided is output according to the image signal 21 using the T. This C
Immediately after the RT output, a time-divided color selection mechanism 5' similar to that described in detail in the previous embodiment, for example, a rotating disk on which color filters are sequentially arranged, is provided to select the time-divided colors. An output video 31b is obtained. L to which a voltage is applied in advance by the color output image 31b
The photoconductive layer of the CLV3 is irradiated, and the time-division color selected LCLV is irradiated from the liquid crystal cell side of the LCLV by the actions of each part described in detail in the configuration of FIG. 5 above.
The incident light 34 is spatially modulated and output as modulated light 35. At this time, both pupil division color selection mechanisms 5. on the writing light source side and the projection light source side. It is essential to synchronize the time-shared color selection mechanisms 5 and 5' from one to the other.
Alternatively, the time-shared color selection mechanisms 5 and 5' may be
This is achieved by issuing a synchronization signal 24 to In FIG. 7, a synchronization signal 24 is shown to be issued from the time division color selection mechanism 5' to the time division color selection mechanism 5'. . In the configuration shown in FIG. 6, as described above, LCLV3
The writing light source incident on the photoconductive layer changes color over time. In this case, for the incidence of different colors of equal intensity,
Due to the wavelength dependence of the photoelectric conversion efficiency of the photoconductive layer, LCL
The voltage applied to the liquid crystal cell of V changes, and the intensity of the projection light varies.However, this can be done by adjusting the transmittance of each color in the time-division color selection mechanism 5' for the writing light in advance. It can be resolved by '' Also, according to this method, it is possible to apply the same voltage to the liquid crystal cell of the LCLV for each color, which is more effective in terms of stably driving the liquid crystal cell. Two divided color selection mechanisms are required, and the presence of the mechanism applied to the writing light source system prevents the phosphor screen of the CRT 2 and the LCLV 3 from coming into substantial contact.
By providing a light guide between LC and
It is possible to effectively guide the writing light to the photoconductive layer of the LV, and it is possible to ensure the same spatial resolution as in the embodiments described above. On the other hand, according to the display method and display device having the 13-line configuration, it is possible to convert a video signal input from the outside into a projection display video without electrically processing it, and in particular without performing time compression or time division processing. The signal circuit system is further simplified. As described above, by adding a liquid crystal cell to the basic configuration shown in FIGS. 5 to 7, it becomes possible to project and display additional image information according to the present invention. 1 to 4 are diagrams showing embodiments of the present invention. The following will explain based on these. It should be noted that, among the above-mentioned basic configurations, an embodiment based on the configuration shown in FIG. 5 is shown here, but since an embodiment based on FIG. 6 is also possible in the same manner, it will be omitted here. FIG. 1 shows an example in which a liquid crystal cell 91 is provided in the optical path of the time-division selection light 33.The liquid crystal cell 91 having a zero-cell configuration is configured to have at least S of the transmitted light by matrix driving, as described later.
- Modulating the intensity of the polarized light component. For this purpose, both the FLC type and EGO type modes that exhibit a birefringence effect can be used, and the SBE type mode can also be used. Twisted nematic (TN) mode can also be used, but since it rotates the polarization plane of both S-polarized light and p-polarized light, a polarizer is placed in front of the liquid crystal cell 91, and the p-polarized light is It is necessary to introduce only polarized light into the liquid crystal cell 91. In addition, a phase change (PC) mode (transmission-scattering) using cholesteric liquid crystal and a guest-host (GH) mode (blue-colorless) using nematic liquid crystal can be used. With this configuration, when projecting the image of the liquid crystal cell 91, the image signal 2! While inputting , the additional image information 25 is input to the liquid crystal cell 91. Here, when the white light 32 from the xenon lamp is converted into time-division selection light 33 by the time-division color selection a structure 5 and enters the liquid crystal cell 91, the intensity of the S-polarized light is modulated and becomes a video signal, which is sent to the PBS 6. incident on . That is, in the liquid crystal cell 91, by emitting S-polarized light from non-operating pixels and emitting p-polarized light from operating pixels,
It performs modulation. In PBS6, only the S-polarized light is reflected, which heads toward LCLV3 and is further reflected by the reflector inside the LCLV S. At this time, it is also spatially modulated in the liquid crystal cell of LCLV3 and becomes p-polarized LCLV output modulated light 35. . Thereafter, the light passes through the PBS 6 and is projected onto the display screen 8 by the projection optical system 7. On the display screen 8, the original image based on the image signal 21 and the additional image information 25 generated by the liquid crystal cell 91 are displayed in a superimposed manner. Therefore, it is possible to partially hide the original image of one image value number 21 with additional image information 25, or mark a specific part (cursor, underline, side point, arrow, etc.), and it is possible to make projection display using the basic configuration possible. It becomes possible to give additional meaning.・ In Figure 2, between LCLV3 and PBS6 (7), immediately t+L
In a liquid crystal cell having a zero-cell configuration, which is an example in which a liquid crystal cell 92 is provided in the optical path of cLV incident light/output modulated light,
At least one of the functions of modulating the output modulated light 35, ie, p-polarized light, is required. That is, in this configuration, as in FIG. 1, only the S-polarized light is reflected at the PBS 6 and becomes the LICLV incident light 34, and when the LCLV incident light 34 is reflected and modulated by the LCLV 3, it becomes the p-polarized LCLV. The output light becomes emitted light 35. here,
If the liquid crystal cell 92 has a function of modulating S-polarized light,
If the LCLV incident light 34 and the liquid crystal cell 92 have the ability to modulate the p-polarized light, the LCLV output light 35 can be modulated into an image of the additional image signal 25. As a result, the image of the additional image signal 25 can be superimposed on the original image of the image signal 21 and projected onto the display screen 8. Almost all of the modes described above can be used in the liquid crystal cell 92 of this configuration. Further, in this configuration, it is desirable to provide the liquid crystal cell 92 as close to the LCLV3 as possible. This is LCLV
This is because position 3 corresponds to the object point. FIG. 3 shows that between the PBS 6 and the projection optical system 7, that is, the
In a single configuration, which is an example in which a liquid crystal cell 93 is provided in the optical path of the BS transmitted light 41, the light incident on the liquid crystal cell 93 has already been temporally and spatially added to the original image of the video signal 21 by the LCLV 3. It is modulated and is only p-polarized by PBS 6. Therefore, the liquid crystal cell 93 in this configuration can provide additional information if it is a liquid crystal cell that can modulate the intensity of the p-polarized light component. Those that meet this condition include EG
Almost all modes of liquid crystal cells such as O type and FLC type can be used. FIG. 4 shows an example in which a liquid crystal cell 94 is provided outside the basic configuration shown in FIG. That is, among the light emitted from the xenon lamp and made into the time-division selection light 33 by the time-division color selection mechanism 5, the PBS
In this configuration, a liquid crystal cell 94 and a reflection plate 95 are provided on the optical path of p-polarized light transmitted through the light source 6. This liquid crystal cell has a function of converting a part of the p-polarized light into 8-polarized light and emitting it. Liquid crystal cells of each mode of HF2 type, FLC type, ECB type, and SBR type meet this condition. As a result, the p-polarized light transmitted through the PBS 8 is converted into S-polarized light corresponding to the image of the additional image signal 25 by the action of the liquid crystal cell 94 and the reflection plate 95. This light is then reflected by the PBS 6 and the projection optical system 7
The image signal 2! is displayed on the display screen 8. By using a projection display device with a zero-line configuration that projects images overlappingly with the original image, it becomes possible to add additional information without losing any of the brightness of the original image. In any of the above cases of FIGS. 1 to 4, it is sufficient to drive the matrix of the additional information liquid crystal cell at the field frequency (60 Hz). Further, additional information is shown in black in the configurations of FIGS. 1 to 3, and is shown in white in FIG. 4. In addition, if the movement of additional information is small, FLC with memory
It is also advantageous to use the PC phase (ch). On the other hand, if it is desired to add color to the additional information, driving may be performed at a subfield frequency of 180 Hz in accordance with the color selection of the projection light. Various publicly known methods can be used as the means for creating the additional information and the means for inputting it into the liquid crystal cell as described above. For example, there is a method in which character patterns (text) created in advance are read with a scanner, stored on a magnetic disk, and sequentially output. There is a method of accumulating, a method of writing handwritten characters on a tablet and displaying them superimposed on the original video, and a method of using a touch panel.
This method involves outputting characters such as a cursor, underline, arrow, O mark, etc. to a liquid crystal cell, and moving these characters vertically, horizontally, and the like. In particular, the method of inputting information on the spot using a tablet or touch panel is a method of inputting and displaying extremely important information among the additional information of the present invention. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by showing an example, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, a projected display image to which additional information was added was realized in the following manner. A video signal photographed by a television camera was input to a high-brightness CRT 2 as a time-division video signal 23 by a time-division mechanism 1. The output light of the CRT was introduced from the photoconductive layer side made of CdJ of the LCLV, which was provided in close contact with the face plate of the CRT. A bias voltage of 10 kHz was applied to the LCLV. On the other hand, the white light generated from the tooow xenon lamp is time-divisionally selected and irradiated onto the additional information liquid crystal cell 91 made of ferroelectric liquid crystal to produce projection light that has been temporally and spatially modulated in advance. Reflected with PBS, LCLV
When the light entered from the liquid crystal layer side of No. 3, the output light was modulated by the video signal and projected and displayed on the screen. The projected image has a screen resolution of 5 lines/C■ and 1
It had a contrast of 7:1, and flashing black characters were superimposed on this. Examples 2 to 3 Using the apparatuses shown in FIGS. 2 and 3, projection display images with additional information added were realized in the same manner as in Example 1. However, the ECB mode was used for the liquid crystal cell. The projected image showed a resolution of 5 lines/C intestine on the screen, and the contrast was 18:1. Superimposed on this video were seven gray letters blinking. Example 4 Using the apparatus shown in FIG. 4, a projected display image with additional information added was realized in the same manner as in Example 1, except that the HFE mode was used for the liquid crystal cell. The projected image is
It showed a resolution of 5 lines/C fold on the screen and a contrast of 20:l. Superimposed on this video, gray letters were displayed. Example 5 Using the apparatus shown in FIG. 4, a projected display image to which additional information was added was realized in the same manner as in Example 1. However, the liquid crystal cell 94 was driven in FLC mode at a subfield frequency (180 Hz). In the projected image, green and red characters were displayed intermittently blinking in response to the signal sent to the liquid crystal cell 94. Example 6 In a device similar to Example 5, a liquid crystal cell was driven in synchronization with red projection light and was connected to the liquid crystal cell so as to display signals from a tablet. When the additional information was projected and displayed in this manner, the handwritten comment input from the tablet was displayed superimposed on the projected image. [Effects of the Invention] As explained in detail above, by using the projection display method and display device of the present invention, the following effects were obtained. ■Additional information could be added without reducing the brightness of the original image. ■ It has become possible to add additional information on the spot to the original video without having to perform editing work to add text information etc. in advance. ■ Additional information added to the original video can be prepared in advance independently of the original video, or can be created on the spot using an input device such as a tablet or touch panel, and can be added to the situation. It is now possible to add superimposition to the original video as needed. ■ Multiple images can be projected and displayed alternately without forcing the viewer to shift their line of sight, reducing viewer fatigue.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図は、それぞれ本発明の表示装置の一実施
態様を示す模式図、第5図および第6図は本発明の表示
装置の基幹部分の構成を示した模式図、第7図は、第5
図の構成において入力信号を時分割映像信号に変換する
方法の一例を示す模式図である。 1・・・入力信号の時分割機構。 2・・・陰極線管(CRT)、 3・・・液晶ライトバルブ(LCLV)、4・・・キセ
ノンランプ、 5.5′・・・時分割色選択機構、 6・・・偏光ビームスプリッタ(PBS)、7・・・投
影光学系、 8・・・表示スクリーン、 21・・・画像信号(フィールド信号)。 22・・・時間圧縮した色信号 (サブフィールド信号)。 23・・・時分割映像信号、 24・・・同期信号。 25・・・付加的画像信号、 31・・・照射光、 31a・・・時分割されていないCRT出力映像、31
b・・・時分割されたカラー出力映像。 32・・・白色光、 33・・・時分割選択光。 34−LCLV入射光。 35・・・LCLV出射変調光、 41・・・PBS透過−光。 42・・・投影光、 91〜94・・・液晶セル、 95・・・反射板、・
1 to 4 are schematic diagrams showing one embodiment of the display device of the present invention, FIG. 5 and FIG. 6 are schematic diagrams showing the configuration of the basic components of the display device of the present invention, and FIG. The figure shows the fifth
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a method of converting an input signal into a time-division video signal in the configuration shown in the figure. 1... Time division mechanism for input signals. 2...Cathode ray tube (CRT), 3...Liquid crystal light valve (LCLV), 4...Xenon lamp, 5.5'...Time division color selection mechanism, 6...Polarizing beam splitter (PBS) ), 7... Projection optical system, 8... Display screen, 21... Image signal (field signal). 22...Time-compressed color signal (subfield signal). 23...Time division video signal, 24...Synchronization signal. 25...Additional image signal, 31...Irradiation light, 31a...CRT output video that is not time-divided, 31
b...Time-divided color output video. 32...White light, 33...Time division selective light. 34-LCLV incident light. 35...LCLV output modulated light, 41...PBS transmitted light. 42...Projection light, 91-94...Liquid crystal cell, 95...Reflector,・

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)液晶ライトバルブを用いて複数映像を投影表示す
る方法において、以下の(A)〜(G)の工程を用いる
ことを特徴とする投影表示方法。 (A)時間的に変化するまたは変化しない複数の映像情
報を、時分割しあるいは時分割せずに入力し、該複数の
映像情報を照射光として面順次に出力し、該照射光を液
晶ライトバルブに導入する書き込み工程、 (B)単一または複数光源からの時分割されていない複
数の照射光を、上記複数映像情報が時分割されている場
合には該複数映像情報と同期させ、それ以外の場合には
同期の必要なしに、それぞれ時分割選択し、あるいは複
数光源を前記のごとく同期させないしは同期の必要なし
にそれぞれ時分割選択点灯する投影光源系から照射光を
液晶ライトバルブに導入する工程、 (C)液晶ライトバルブにおいて、書き込み工程からの
照射光によって投影光源系からの照射光を空間変調する
工程、 (D)投影光学系において前記液晶ライトバルブからの
変調光を拡大、投影する工程、 (E)該投影光学系からの投影光を受光・結像して所望
の投影像をスクリーンに表示する工程、 (F)前記投影光源系からの照射光の光路上あるいはそ
の延長上、および/または前記液晶ライトバルブからの
変調光の光路上あるいはその延長上において、液晶セル
のマトリクス駆動によって映像情報を生じさせる工程、 (G)該液晶セルの映像情報をこれとは異なる前記複数
の映像情報の一部またはすべてと重ね合わせて、もしく
は交互に投影表示する工程。
(1) A method for projecting and displaying a plurality of images using a liquid crystal light valve, characterized in that the following steps (A) to (G) are used. (A) Input multiple pieces of video information that change or do not change over time, with or without time division, output the multiple pieces of video information as irradiation light in a screen-sequential manner, and use the irradiation light as light to illuminate the liquid crystal display. (B) synchronizing a plurality of non-time-shared irradiation lights from a single or multiple light sources with the plurality of video information if the plurality of video information is time-shared; In other cases, each light source can be selected in a time-division manner without the need for synchronization, or multiple light sources can be synchronized as described above, or the projection light source system can be selectively turned on in a time-division manner without the need for synchronization. (C) spatially modulating the irradiation light from the projection light source system in the liquid crystal light valve with the irradiation light from the writing process; (D) expanding the modulated light from the liquid crystal light valve in the projection optical system; a step of projecting; (E) a step of receiving and imaging the projection light from the projection optical system to display a desired projected image on a screen; (F) an optical path of the irradiation light from the projection light source system or an extension thereof; and/or on the optical path of the modulated light from the liquid crystal light valve or on its extension, generating video information by driving a matrix of liquid crystal cells; A process of projecting and displaying part or all of multiple pieces of video information overlappingly or alternately.
(2)液晶ライトバルブを用いた投影表示装置において
、以下の(a)〜(e)の機構を備えたことを特徴とす
る表示装置。 (a)時間的に変化するまたは変化しない複数の映像情
報を、時分割しあるいは時分割せずに入力し、該複数の
映像情報を照射光として面順次に出力し、該照射光を液
晶ライトバルブに導入する書き込み光源系、 (b)単一または複数光源からの時分割されていない複
数の照射光を、上記複数映像情報が時分割されている場
合には該複数映像情報と同期させ、それ以外の場合には
同期の必要なしに、それぞれ時分割選択し、あるいは複
数光源を前記のごとく同期させないしは同期の必要なし
にそれぞれ時分割選択点灯する投影光源系、 (c)書き込み光源系からの照射光によって投影光源系
からの照射光を空間変調する液晶ライトバルブ、 (d)前記投影光源系からの照射光を液晶ライトバルブ
に導き、該液晶ライトバルブからの変調光を拡大、投影
する投影光学系、 (e)前記投影光源系からの照射光の光路上あるいはそ
の延長上、および/または液晶ライトバルブからの変調
光の光路上あるいはその延長上に、前記複数の映像情報
とは異なる液晶セルのマトリクス駆動による映像情報を
生じさせるべく設けられた映像情報源。
(2) A projection display device using a liquid crystal light valve, characterized by comprising the following mechanisms (a) to (e). (a) Input multiple pieces of video information that change over time or do not change over time, with or without time division, output the multiple pieces of video information as irradiation light sequentially, and apply the irradiation light to a liquid crystal display. a writing light source system introduced into the bulb; (b) synchronizing a plurality of non-time-shared irradiation lights from a single or multiple light sources with the plurality of video information when the plurality of video information is time-shared; In other cases, a projection light source system that performs time-division selection without the need for synchronization, or a projection light source system that synchronizes multiple light sources as described above or lights up each time-division selection without the need for synchronization; (c) a writing light source system; a liquid crystal light valve that spatially modulates the irradiated light from the projection light source system with the irradiated light from the projection light source system; (e) The plurality of image information is placed on the optical path of the irradiated light from the projection light source system or on its extension, and/or on the optical path of the modulated light from the liquid crystal light valve or on its extension. A video information source provided to generate video information by driving a matrix of different liquid crystal cells.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326477A (en) * 1990-05-07 1994-07-05 Bio-Sep, Inc. Process for digesting solid waste
WO2003097354A1 (en) 2002-05-17 2003-11-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Oriented syndiotactic polystyrene-base film

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