JPH10123622A - 増幅発光スクリーン - Google Patents

増幅発光スクリーン

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JPH10123622A
JPH10123622A JP8314094A JP31409496A JPH10123622A JP H10123622 A JPH10123622 A JP H10123622A JP 8314094 A JP8314094 A JP 8314094A JP 31409496 A JP31409496 A JP 31409496A JP H10123622 A JPH10123622 A JP H10123622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
unit pixel
emitting
receiving element
screen
Prior art date
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Pending
Application number
JP8314094A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Ishikawa
洵 石川
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ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH
ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSHO KK
Original Assignee
ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH
ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSHO KK
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Publication date
Application filed by ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH, ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSHO KK filed Critical ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH
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Pending legal-status Critical Current

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】映画機、プロジェクター、により投写した画像
を明るく観察できるようにするため投写用スクリーンに
輝度増幅機能を持たせる。 【解決手段】受光素子3、増幅回路、発光素子5を近接
してパッケージ10し単位画素とする。この単位画素を
配置集積してスクリーンを形成し、単位画素に電源を供
給する。このスクリーンに画像が投写されると増幅され
て発光する増幅発光スクリーンとなる。単位画素に種々
の機能を付加することにより、カラー画像対応、偏光方
式立体画像対応、発光デューティ比の改善等が可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は投写された画像の
輝度をより明るく増幅して表示するスクリーンに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、通常の映写機、ビデオプロジェク
ター、スライドプロジェクター、等で大きい面積のスク
リーンに投写すると画像が非常に暗くなり見づらくなっ
た。また、大型スクリーン用に強力な光源を備えた映写
機や油膜変形方式等の特殊なビデオプロジェクターもあ
ったが、極めて高価でかつメンテナンスに手間がかかる
うえ、それらを用いても大ホールや大型イベントで要求
されるスクリーンサイズへの対応は難しかった。一方、
大型化の可能な発光型の大画面ディスプレイもあった
が、こちらは各画素に信号を送るマトリクス配線を必要
とし、機構が複雑で極めて高価なため設置できる施設が
限られるうえ、入力できるのは通常ビデオ信号のみであ
り、サイズを含めスクリーン投写のような自由度が無か
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の欠点の解
決のため、通常型の映写機やビデオプロジェクター等を
用いて大型スクリーンに投写し、高い輝度で観察できる
ようにするにはスクリーンのゲインを上げれば良いが、
従来の、投写された光束を反射するのみの受動形スクリ
ーンでは、高ゲイン化は視野角の減少を伴い実用的でな
かった。本発明は、スクリーンに投写された画像を増幅
して表示する機能を持たせることにより、投写方式で大
画面高輝度を実現するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(イ)受光素子と発光素子を近接して構成し、両者を増
幅素子もしくは増幅機能を持った制御回路で接続するこ
とにより、受光素子に入光した信号光を増幅して発光さ
せる機能を持たせたユニットを単位画素とする。単位画
素は同一パッケージに形成すると使い易い。 (ロ)単位画素を多数個配置集積してスクリーンを構成
し、各単位画素に必要な電源を供給する。 (ハ)単位画素の発光部の配光角度はスクリーンの視野
角に影響するので一般的には広角度とし、受光部の指向
性角度は外乱光の影響を減少させるため発光部より狭い
ものとすると良い。 (ニ)単位画素に、赤色用として赤色発光素子とフィル
ター等により赤色に分光感度を持たせた受光素子を組合
わせたものを設定し、以下同様に緑色発光素子と緑色用
受光素子で緑色用、青色発光素子と青色用受光素子で青
色用、をそれぞれ設定、この赤、緑、青、3種の単位画
素を規則的に配置集積することによりカラー画像表示を
可能にする。3色の単位画素を同一パッケージに形成し
ても良い。 (ホ)単位画素に、投写画像が入光すると、一定時間発
光を持続する特性を持たせると、CRTプロジェクター
やレーザープロジェクターなど、走査型でデューティ比
の低い投写方式の画像に対しても、発光時間が延長され
ることによって、デューティ比が上がり、明るい発光画
像となる。 (ヘ)単位画素に、投写画像が入光すると発光し消去電
気信号が入力されるまでの間発光を持続する機能を持た
せると、発光デューティ比の向上や、静止画像の長時間
保持が可能になる。 (ト)単位画素に、消去信号用赤外光受光素子を追加
し、可視光投写画像が入光すると発光し赤外光消去信号
が入力するまで発光を持続する機能を持たせると、消去
指示を不可視光の赤外光で行なうことができる。 (チ)単位画素の受光素子に偏光フィルターを組み合わ
せ、直線偏光であれば偏光ベクトル方向が互いに直光す
る方向の2種、円偏光であれば右回り偏光と左回り偏光
の2種を設定し、各々の発光素子についても受光素子に
対応した偏光特性を持たせる。 こうして設定された2種の偏光特性を持つ単位画素を均
等に配置すると偏光方式投写立体画像表示への対応が可
能になる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の実施方法を例をあげて説
明すると、 (第1例)受光素子3と発光素子5を近接して構成し、
増幅素子を受光素子と同一チップにダーリントンフォト
トランジスター11として形成する。発光素子としては
発光ダイオードが用いやすいが、小型低発熱であれば他
の種類の素子でも良い。受光部と発光部は導線4にて接
続する。受光素子と発光素子の組合わせは、より高性能
のフォトICとしてもよく、また増幅あるいは制御素子
を別チップとして受光素子と発光素子の間に位置させて
も良い。これらの機能素子は受光部レンズ2、発光部レ
ンズ6、と共に樹脂モールド等により同一パッケージ1
0に納めると便利である。一般的なフロントプロジェク
ションスクリーンに用いるとき、受光部と発光部は図1
のように同一の側を向いたものとし、リアプロジェクシ
ョンスクリーンに用いるときは図4のように反対の側を
向いたものとする。いま、プラス側リード8、マイナス
側リード9、を電源に接続しておき、受光部レンズ2に
信号光1すなわち投写された画像が入光するとレンズで
集光されて受光部に届き、電流に変換され、増幅されて
発光素子5への供給電流となる。発光素子から出た光は
レンズ6で配光角度を調整され出力光7となる。上記の
ように受光部と発光部を持ち、入光した信号光を増幅し
て発光する機能を持ったユニットを単位画素とする。発
光部の配光角度はスクリーンの視野角に影響するので一
般的には広角度とし、受光部の指向性角度は外乱光の影
響を減少させるため発光部より狭いものとすると良い。
また、受光部と発光部の光軸は平行に設計する場合と、
観客とプロジェクターの位置関係を勘案し異なった方向
に設計する場合が考えられる。上記の単位画素を図5の
ように配置集積してかつ単位画素への給電の配線を設け
てスクリーンを形成する。配置は平面だけでなく、必要
に応じて曲面状、立体状、としても良い。給電は一般的
には並列接続、直列接続など各単位画素に一律に給電す
るもので良いが、特に必要があるときはブロック単位、
ライン単位、マトリックス接続等とする。スクリーンの
単位画素数を、スクリーンに投写される画像の画素数を
充分余裕を持って上回る数にしておくと画像の解像力が
維持される。このスクリーンに画像が投写されると、輝
度が増幅され明るくなった画像を観客が見ることができ
る。 (第2例)受光部レンズ2および18、20、22自体
に着色、コーティング、等の方法で特定波長帯を選択透
過させるフィルター機能を持たせるか、レンズの前後に
フィルターを設け、特定波長帯の光のみが受光素子に届
くようにする。簡単には、パッケージ全体を着色樹脂に
て制作する方法もある。赤色発光素子に上記方法で赤色
光に感度を持たせた受光部を組合せて赤色単位画素と
し、同様に緑色発光素子と緑色用受光素子で緑色単位画
素、青色発光素子と青色用受光素子で青色単位画素とす
る。この赤、緑、青、の単位画素を図6のようなストラ
イプ状、あるいはデルタ状など規則的に配置集積する。
このスクリーンにカラー画像を投写すると、赤、緑、
青、の単位画素が、その3色の色成分の強度に応じて増
幅発光するのでカラー画像のまま明るく観察することが
できる。赤、緑、青、の単位画素は同一パッケージに納
めることが可能で、その一例が図7および図8であり、
この場合には1種類のパッケージになるので均一に配置
集積すれば良く、また取付けパッケージ数が減少するの
で製作、メンテナンス、が容易になる。 (第3例)CRT方式ビデオプロジェクターやレーザー
ビームプロジェクター等の、電子線や光線による走査書
込を用いたプロジェクターでは、画面の1点に画像が表
示される時間が画面表示時間に比較して非常に短く、単
位画素でそのまま増幅してもデューティ比が低くあまり
明るくならない。こうしたプロジェクターに対応するた
めに、単位画素に投写画像が入光すると一定時間発光を
持続する特性を持たせるとデューティ比が改善され画像
を明るく観察することができる。実施例としては、図9
のように単位画素に制御回路を設け増幅とスイッチング
の機能を持たせ、また、持続時間を決める時定数回路を
設定する。いま、受光素子に投写画像が入光すると、輝
度が増幅されて受光素子が発光するが、この発光は投写
画像が入光しなくなっても、フレーム表示時間以内の所
定時間に設定されたれた時定数回路によって持続されデ
ューティ比が改善される。 (第4例)前期第3例の単位画素の発光時間の持続、図
9のように時定数回路によらず、図10のように消去電
気信号が入力されるまで発光が持続する回路とすると、
発光デューティ比の精度向上や静止画像の長時間保持が
可能になる。消去電気信号は単位画素に入力端子を設け
て入力する方法と、電源電流に重畳させる方法が考えら
れる。 (第5例)前期第4例の消去電気信号を外部から入力す
る代わりに、図11のように単位画素に赤外線に感度を
持つ消去信号用受光素子を設け、消去信号を赤外光にて
入力できるようにするとスクリーンの配線が簡略になる
ほか、光走査等によれば、ライン単位、エリア単位はも
ちろん、ほぼ画素単位での消去も可能になる。 (第6例)単位画素の受光素子に偏光フィルターを付加
して、直線偏光であれば偏光ベクトル方向30が互いに
直交する2種類、円偏光であれば右回り偏光と左回り偏
光の2種類を設け、それらの単位画素の発光素子につい
ても受光素子に対応した偏光特性を持たせる。図12の
a、b、のように受光素子と発光素子の前に共通の偏光
フィルター29を付加すると簡単である。この2種類の
偏光特性を持つ単位画素を均等に配置集積してスクリー
ンを形成することにより偏光方式立体投写画像を大画面
で明るく観察することが可能になる。
【0006】
【発明の効果】本発明の増幅発光スクリーンの使用によ
り、特に高出力型でない通常の映写機やビデオプロジェ
クター、スライドプロジェクター、OHP、パソコン用
プロジェクター、レーザービームプロジェクター、等あ
らゆる投写型画像機器の画像が大画面に明るく表示され
るので、低コストで大画面ディスプレイが実現でき、既
存のホールや講堂の映写機や16ミリ映画フィルム等既
存のソフトも有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素の見取
図。
【図2】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素の断面
図。
【図3】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素の回路
図。
【図4】本発明の増幅発光スクリーンのリアプロジェク
ションタイプの単位画素の断面図。
【図5】本発明の増幅発光スクリーンの、単位画素の配
置集積を表す部分図。
【図6】本発明のカラー画像表示増幅発光スクリーン
の、赤、緑、青、の単位画素の配置集積を表す部分図。
【図7】本発明のカラー画像表示増幅発光スクリーン
の、赤用、緑用、青用、の単位画素を1つにまとめたパ
ッケージの見取図。
【図8】図7の見取図に示したパッケージの平面図。
【図9】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素に時定
数回路による持続発光機能を付加した物の回路ブロック
図。
【図10】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素に消
去電気信号を入力するまで持続発光する機能を付加した
物の回路ブロック図。
【図11】本発明の増幅発光スクリーンの単位画素に消
去信号用受光素子を付加し消去信号光を入力するまで持
続発光する機能を付加した物の回路ブロック図。
【図12a・b】本発明の偏光方式立体投写画像表示対
応増幅発光スクリーンの、偏光フィルターを付加した単
位画素で、偏光ベクトル方向が互いに直交する2種類の
もの。
【符号の説明】
1信号光となる投写画像 2受光素子用集光レンズ 3受光素子 4導線 5発光素子 6発光素子の配光レンズ 7出力光 8プラス側リード 9マイナス側リード 10パッケージ 11ダーリントンフォトトランジスタ 12発光ダイオード 13単位画素 14赤色単位画素 15緑色単位画素 16青色単位画素 17赤色用受光素子 18赤色用受光素子の集光レンズ 19緑色用受光素子 20緑色用受光素子のレンズ 20緑色用受光素子のレンズ 21青色用受光素子 22青色用受光素子のレンズ 23赤色発光素子 24緑色発光素子 25青色発光素子 26発光素子の配光レンズ 27パッケージ 28リード 29偏光フィルター 30偏光ベクトル方向 31単位画素パッケージ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受光素子と発光素子を接近して構成し、両
    者を増幅素子もしくは増幅機能を持った制御回路で接続
    することにより、受光素子に入光した信号光を増幅して
    発光させる機能を持たせたユニットを単位画素とし、単
    位画素を配置集積して形成し、単位画素への電源供給配
    線を備えた増幅発光スクリーン。
  2. 【請求項2】請求項1の単位画素に、赤色用、緑色用、
    青色用の3種類を設定する、すなわち赤色用として赤色
    発光素子と、カラーフィルター等を付加して赤色に分光
    感度を持たせた赤色用受光素子を組合わせた赤色単位画
    素、同様に緑色発光素子と緑色用受光素子で緑色単位画
    素、青色発光素子と青色用受光素子で青色単位画素、を
    設定し、この赤、緑、青、の単位画素を規則的に配置集
    積するか赤、緑、青、の単位画素を1つのパッケージに
    まとめたものを配置集積することによりカラー画像表示
    に対応した増幅発光スクリーン。
  3. 【請求項3】請求項1および2の単位画素に、投写画像
    が入光すると、一定時間発光を持続する特性を持たせた
    増幅発光スクリーン。
  4. 【請求項4】請求項1および2の単位画素に、投写画像
    が入光すると発光し、消去電気信号が入力されるまでの
    間発光を持続する機能を持たせた増幅発光スクリーン。
  5. 【請求項5】請求項1および2の単位画素に消去信号用
    赤外光受光素子を追加し、可視光投写画像が入光すると
    発光し、赤外光消去信号が入力するまでの間発光を持続
    する機能を持たせた増幅発光スクリーン。
  6. 【請求項6】請求項1および2の単位画素の受光素子に
    偏光フィルターを付加して、直線偏光であれば偏光ベク
    トル方向が互いに直交する2種類、円偏光であれば右回
    り偏光と左回り偏光の2種類を設け、それらの単位画素
    の発光素子についても受光素子に対応した偏光特性を持
    たせ、この2種類の偏光特性を持つ単位画素を均等に配
    置集積することにより偏光方式立体画像表示に対応した
    増幅発光スクリーン。
JP8314094A 1996-10-21 1996-10-21 増幅発光スクリーン Pending JPH10123622A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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