JP2000075409A - Rear projection type display device - Google Patents

Rear projection type display device

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JP2000075409A
JP2000075409A JP10259149A JP25914998A JP2000075409A JP 2000075409 A JP2000075409 A JP 2000075409A JP 10259149 A JP10259149 A JP 10259149A JP 25914998 A JP25914998 A JP 25914998A JP 2000075409 A JP2000075409 A JP 2000075409A
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JP
Japan
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plane
projection
display device
light
mirror
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10259149A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Shimomura
英明 下村
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-shaped small-sized display device. SOLUTION: In order to efficiently contain light projected from a liquid crystal projector 3 in a box member 1, such a relationship is established that a 1st plane defined by an optical axis part OA1 and an optical axis part OA2 is orthogonal to a 2nd plane SP defined by the optical axis part OA2 and an optical axis part OA3. Besides, the optical axis part OA2 from a 1st deflection mirror 4 to a 2nd deflection mirror 5 is made orthogonal to the optical part OA1 from the liquid crystal projector 3 to the 1st deflection mirror 4. Besides, an angle β is formed by the 1st plane FP with reference to the projection plane PP of a screen 2. Besides, an angle βis formed by the vertical axis VA of the liquid crystal projector 3 with reference to an X axis, and an angle β is formed by an horizontal axis HA with reference to a Z axis, and the axis HA is included in the 1st plane FP.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透過型スクリーン
を使用した背面投射型ディスプレイ装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection display device using a transmission screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過型スクリーンを使用した背面投射型
ディスプレイ装置として、テレビジョン画像を投射レン
ズにて複数の折り曲げミラーを経由させた後に透過型ス
クリーン上に投射する構造の背面投射型テレビジョン装
置と、液晶プロジェクターの投射像を上記と同様に複数
の折り曲げミラーを経由して前記スクリーン上に投射す
る背面投射型装置とが知られている。
2. Description of the Related Art As a rear projection display apparatus using a transmission screen, a rear projection television apparatus having a structure in which a television image is projected on a transmission screen after passing through a plurality of bending mirrors by a projection lens. And a rear projection type device that projects a projection image of a liquid crystal projector onto the screen via a plurality of bending mirrors in the same manner as described above.

【0003】上記2種類の装置は、投射像を形成する装
置がテレビジョンと液晶プロジェクターという点で差が
あるものの、装置全体としての基本構成は同じである。
The above two types of devices have the same basic configuration as the whole device, although the device for forming a projected image is different from a television and a liquid crystal projector.

【0004】図6及び図7は、テレビジョン装置に関す
る特公昭63−22671号公報に記載の2種類の背面
投射型ディスプレイ装置の構造を示す。
FIGS. 6 and 7 show the structure of two types of rear-projection type display devices described in Japanese Patent Publication No. 63-22267 relating to a television device.

【0005】両図面は、背面投射型ディスプレイ装置を
側面からみた断面構成図である。図6において、テレビ
ジョン画像の投射装置A5から所定の広がりを持って投
射された投射像は、紙面に対して垂直な面に配置された
折り曲げミラーA1と同ミラーA6とを経由して透過型
スクリーンA7に投射される。図7に示すディスプレイ
装置は、図6に示す装置を改良したものであって、デッ
ドスペースを利用して折り曲げミラーA1の配置を工夫
したものであり、図6の装置に比してディスプレイ装置
を薄くすることができ、ディスプレイ装置を配置する部
屋に占めるスペースを小さくすることができる。
[0005] These drawings are sectional views of the rear projection type display device as viewed from the side. In FIG. 6, a projection image projected from the projection device A5 of the television image with a predetermined spread is transmitted through a folding mirror A1 and a mirror A6 arranged on a plane perpendicular to the paper surface. It is projected on the screen A7. The display device shown in FIG. 7 is an improved version of the device shown in FIG. 6, in which the arrangement of the bending mirror A1 is devised by using dead space. The display device can be made thinner, and the space occupied by the display device in the room can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来装
置を薄くできる効果は、調整用つまみを配置するに関係
上必然的にできるわずかなデッドスペースを利用するも
のであって、装置を大幅に薄くできるものではない。
However, the above-mentioned effect of making the conventional device thinner is that a small dead space which is inevitable in relation to the arrangement of the adjusting knob is used, and the device is greatly reduced. It cannot be made thin.

【0007】従来のディスプレイ装置をさらに薄くする
ためには、投射装置5からの射出角度を大きくすること
が考えられるが、そうすることにより、装置自体を薄く
できるが、高さが大となってしまう。
In order to further reduce the thickness of the conventional display device, it is conceivable to increase the emission angle from the projection device 5. By doing so, the device itself can be made thinner, but the height becomes larger. I will.

【0008】本発明は、透過型スクリーンにプロジェク
ターまたはテレビジョン出力を投射して形成される背面
投射型ディスプレイ装置において、さらに薄いディスプ
レイ装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a thinner display device in a rear projection display device formed by projecting a projector or television output onto a transmission screen.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の背面投射型ディスプレイ装置は、プロジェ
クター装置が射出する投射光を第1折り曲げミラーと第
2折り曲げミラーとを経由して透過型スクリーンに投射
するものにおいて、前記プロジェクター装置から前記第
1折り曲げミラーにかけての光軸部分と前記第1折り曲
げミラーから第2折り曲げミラーにかけての光軸部分と
が形成する第1平面と、前記第1折り曲げミラーから第
2折り曲げミラーにかけての光軸部分と第2折り曲げミ
ラーから前記透過型スクリーンにかけての光軸部分とが
形成する第2平面とが、0度より大きく90度以下の所
定角度を成すことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a rear projection type display device according to the present invention transmits a projection light emitted from a projector device through a first bending mirror and a second bending mirror. A first plane formed by an optical axis portion extending from the projector device to the first folding mirror and an optical axis portion extending from the first folding mirror to the second folding mirror; An optical axis portion extending from the mirror to the second folding mirror and a second plane formed by the optical axis portion extending from the second folding mirror to the transmissive screen form a predetermined angle greater than 0 degrees and 90 degrees or less. Features.

【0010】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
第1平面と第2平面とが所定の角度をなすので、プロジ
ェクター装置から透過型スクリーンにかけての光軸が同
一平面内にない。この結果、プロジェクター装置等の配
置に関する設計の自由度が増し、ディスプレイ装置の小
型化が可能となる。
In the above rear projection display device,
Since the first plane and the second plane form a predetermined angle, the optical axis from the projector device to the transmission screen is not in the same plane. As a result, the degree of freedom in designing the arrangement of the projector device and the like is increased, and the display device can be reduced in size.

【0011】また、好ましい態様によれば、前記第2平
面が、前記第1平面と前記スクリーンの形成する投射平
面とのそれぞれに対して垂直であり、前記プロジェクタ
ーから前記第1折り曲げミラーにかけての前記光軸部分
が、前記投射平面に対して平行であることを特徴とす
る。
Further, according to a preferred aspect, the second plane is perpendicular to each of the first plane and a projection plane formed by the screen, and the second plane extends from the projector to the first folding mirror. The optical axis portion is parallel to the projection plane.

【0012】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
背面投射型ディスプレイ装置の縦寸法が第1折り曲げミ
ラー下端から第2折り曲げミラー上端までの寸法で足り
ることになるので、プロジェクター装置等を効率よく収
納してディスプレイ装置を小型化するできる。
In the above rear projection type display device,
Since the vertical dimension of the rear projection type display device is sufficient from the lower end of the first folding mirror to the upper end of the second folding mirror, the projector device and the like can be efficiently housed and the display device can be downsized.

【0013】また、好ましい態様によれば、前記投射平
面と前記第2折り曲げミラーとのなす角度をα゜とした
場合に、前記第1平面が、前記投射平面に対して90゜
−2α゜の角度を有して傾けて配置されることを特徴と
する。
According to a preferred aspect, when the angle between the projection plane and the second folding mirror is α °, the first plane is 90 ° −2α ° with respect to the projection plane. It is characterized by being arranged to be inclined at an angle.

【0014】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
プロジェクター装置からの像光をスクリーンに垂直入射
させることができ、良好な投影像を得ることができる。
In the above rear projection display device,
Image light from the projector device can be perpendicularly incident on the screen, and a good projected image can be obtained.

【0015】また、好ましい態様によれば、前記投射光
が、前記第1折り曲げミラーと前記第2折り曲げミラー
と間において、前記第2平面内で略180゜−4α゜の
広がり角度を有する光束であるとともに、当該光束のう
ち前記第2平面内で前記投射平面の最も近くを進行する
光線が、前記投射平面に対して略平行であって、当該投
射平面に近接して配置されることを特徴とする。
Further, according to a preferred aspect, the projection light is a light beam having a spread angle of approximately 180 ° -4α ° in the second plane between the first bending mirror and the second bending mirror. In addition, a ray of the luminous flux that travels closest to the projection plane in the second plane is substantially parallel to the projection plane and is arranged close to the projection plane. And

【0016】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
プロジェクター装置からの投射光の広がりを効率的に利
用しつつ、ディスプレイ装置をさらに小型化することが
できる。
In the above rear projection display device,
The display device can be further miniaturized while efficiently utilizing the spread of the projection light from the projector device.

【0017】また、好ましい態様によれば、前記プロジ
ェクター装置の出射軸と水平軸とが、前記第1平面に含
まれることを特徴とする。
Further, according to a preferred aspect, an emission axis and a horizontal axis of the projector device are included in the first plane.

【0018】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
プロジェクター装置からの画像を回転なくスクリーンに
投影できる。
In the above rear projection display device,
An image from the projector device can be projected on a screen without rotation.

【0019】また、好ましい態様によれば、前記第2平
面が、前記第1平面と前記スクリーンの形成する投射平
面とのそれぞれに対して垂直であり、前記第1平面が、
前記投射平面と前記第2折り曲げミラーとのなす角度を
α゜とした場合に、前記投射平面に対して90゜−2α
゜の角度を有して傾けて配置されることを特徴とする。
According to a preferred aspect, the second plane is perpendicular to each of the first plane and a projection plane formed by the screen, and the first plane is:
When an angle between the projection plane and the second bending mirror is α ゜, 90 ° -2α with respect to the projection plane
It is characterized by being arranged to be inclined with an angle of ゜.

【0020】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
プロジェクター装置等を効率よく収納できるとともに、
スクリーンに垂直入射させることができる。
In the above rear projection display device,
The projector device can be stored efficiently,
Vertical incidence on the screen is possible.

【0021】また、好ましい態様によれば、前記投射光
が、前記プロジェクター装置から所定の広がり角度を有
して投射される光束であり、前記第1折り曲げミラーと
前記第2折り曲げミラーと間において最も外側を進行す
る光線のうち前記スクリーンの形成する投射平面の最も
近くを進行する光線は、当該投射平面に対して略平行で
あって、かつ、当該投射平面に対して近接して配置され
ることを特徴とする。
Further, according to a preferred aspect, the projection light is a light beam projected from the projector device with a predetermined spread angle, and is most likely to be located between the first bending mirror and the second bending mirror. Of the light rays traveling outside, the light rays traveling closest to the projection plane formed by the screen are substantially parallel to the projection plane and are arranged close to the projection plane. It is characterized by.

【0022】上記の背面投射型ディスプレイ装置では、
プロジェクター装置からの投射光の広がりを効率的に利
用することができる。
In the above rear projection display device,
The spread of the projection light from the projector device can be used efficiently.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕図1は、第1実
施形態に係る背面投射型ディスプレイ装置の全体構成を
示す図である。なお、方向の説明等に便利なように互い
に直交する座標軸X、Y、Zを図示のように定義する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a rear projection display device according to a first embodiment. In addition, coordinate axes X, Y, and Z orthogonal to each other are defined as shown in the figure for convenience of explanation of directions.

【0024】図示のディスプレイ装置は、箱部材1と、
この箱部材1の前面上部に形成されて開口に固定される
投射型のスクリーン2と、箱部材1内の下部に配置され
る液晶プロジェクター3と、箱部材1内の適所に配置さ
れる一対の折り曲げミラー4、5とを備える。
The illustrated display device comprises a box member 1,
A projection type screen 2 formed at the upper part of the front surface of the box member 1 and fixed to the opening, a liquid crystal projector 3 arranged at a lower part in the box member 1, and a pair of liquid crystal projectors 3 arranged at appropriate positions in the box member 1 Folding mirrors 4 and 5 are provided.

【0025】図示のディスプレイ装置において、液晶プ
ロジェクター3から射出された投射光は、第1折り曲げ
ミラー4に入射して反射された後、第2折り曲げミラー
5に入射して反射され、スクリーン2に投射される。
In the illustrated display device, the projection light emitted from the liquid crystal projector 3 enters the first folding mirror 4 and is reflected, and then enters the second folding mirror 5 and is reflected, and is projected on the screen 2. Is done.

【0026】ここで、スクリーン2の面を含む投射平面
は、YZ平面と平行な面となっている。また、第2折り
曲げミラー5は、XZ平面に垂直となっており、スクリ
ーン2に対して所定の角度α(度)を有して配置され
る。さらに、第1折り曲げミラー4は、XY平面及びX
Z平面に対してそれぞれ所定の角度を有して配置され
る。
Here, the projection plane including the surface of the screen 2 is a plane parallel to the YZ plane. The second bending mirror 5 is perpendicular to the XZ plane, and is disposed at a predetermined angle α (degree) with respect to the screen 2. Further, the first folding mirror 4 is provided with an XY plane and an X
They are arranged at a predetermined angle with respect to the Z plane.

【0027】液晶プロジェクター3からスクリーン2ま
での投射光の光軸の配置について言及する。液晶プロジ
ェクター3から第1折り曲げミラー4に向けて射出され
る投射光は、スクリーン2の面を含む投射平面に平行に
進行する。すなわち、この領域で投射光の光軸部分OA
1はY軸に平行に配置されている。次に、第1折り曲げ
ミラー4から第2折り曲げミラー5に向けて射出される
反射光は、スクリーン2の投射平面に対して所定の傾き
を有して進行する。すなわち、この領域で反射光の光軸
部分OA2は、Z軸に対して所定の角度β(度)をなす
ように配置されている。次に、第2折り曲げミラー5か
らスクリーン2に向けて出射される反射光は、スクリー
ン2の投射平面に対して垂直に進行する。すなわち、こ
の領域で反射光の光軸部分OA3は、X軸に平行に配置
されている。
The arrangement of the optical axis of the projection light from the liquid crystal projector 3 to the screen 2 will be described. Projection light emitted from the liquid crystal projector 3 toward the first bending mirror 4 travels in parallel to a projection plane including the surface of the screen 2. That is, in this area, the optical axis portion OA of the projection light
1 is arranged parallel to the Y axis. Next, the reflected light emitted from the first bending mirror 4 toward the second bending mirror 5 travels with a predetermined inclination with respect to the projection plane of the screen 2. That is, in this region, the optical axis portion OA2 of the reflected light is arranged so as to form a predetermined angle β (degree) with respect to the Z axis. Next, the reflected light emitted from the second bending mirror 5 toward the screen 2 travels perpendicular to the projection plane of the screen 2. That is, in this region, the optical axis portion OA3 of the reflected light is arranged parallel to the X axis.

【0028】次に、図2及び図3を参照して、第1及び
第2折り曲げミラー4、5の配置と液晶プロジェクター
3の配置とについて説明する。
Next, the arrangement of the first and second bending mirrors 4 and 5 and the arrangement of the liquid crystal projector 3 will be described with reference to FIGS.

【0029】図2は、図1に記載したディスプレイ装置
をY方向に向かって眺めた図であって、図1に示す第1
折り曲げミラー4を使用しないと仮定した場合における
ディスプレイ装置内部の部材の配置を説明したものであ
る。
FIG. 2 is a view of the display device shown in FIG. 1 as viewed in the Y direction.
4 illustrates the arrangement of members inside the display device when it is assumed that the folding mirror 4 is not used.

【0030】第2折り曲げミラー5を、紙面と垂直な状
態にしてスクリーン2と角度α(度)を有するように配
置した場合、第2折り曲げミラー5の鏡像の位置に液晶
プロジェクター103を配置することになる。この液晶
プロジェクター103は、図1に示す液晶プロジェクタ
ー3の第1折り曲げミラー4に関する共役像となってい
る。図示のように1枚の第2折り曲げミラー5のみを使
用する場合、ディスプレイ装置としてはX方向の厚みを
薄くすることができるが、Z方向に高さが増してしま
う。
In the case where the second folding mirror 5 is arranged so as to be perpendicular to the plane of the paper and has an angle α (degree) with respect to the screen 2, the liquid crystal projector 103 is arranged at the position of the mirror image of the second folding mirror 5. become. The liquid crystal projector 103 is a conjugate image related to the first bending mirror 4 of the liquid crystal projector 3 shown in FIG. When only one second folding mirror 5 is used as shown in the figure, the thickness of the display device in the X direction can be reduced, but the height in the Z direction increases.

【0031】ここで、液晶プロジェクター103から所
定の広がり角度をもって射出される投射光のうち最も外
側であってスクリーン2の投射平面PPの最も近くを進
行する光線が第2折り曲げミラー5の上部へ入射する点
をMとし、投射光のうち最も外側であってスクリーン2
の投射平面PPの最も遠くを進行する光線が第2折り曲
げミラー5の上部へ入射する点をM’とする。また、光
軸上の投射光が入射する点、すなわち両光軸部分OA
2、OA3の交わる点をO’とする。また、スクリーン
2上において上記の点M、M’、Oに対応する点をそれ
ぞれS、S’、Oとする。さらに、液晶プロジェクター
103からの投射光の出射点をPとする。図1で既に説
明したように、液晶プロジェクター103の出射軸すな
わち光軸部分OA2は、スクリーン2の投射平面PPと
角度βをなしているので、 180(度)=α+β+∠MO’P …(1) の関係が成り立つ。さらに、第2折り曲げミラー5への
投射光の入射角と出射角とが等しくなるので、光軸部分
OA3がスクリーン2に垂直であるとすれば、 ∠MO’P=180−(90−α) …(2) の関係が成り立つ。上式(1)、(2)からβとαの関
係式 β=90−2α …(3) が成立する。
Here, of the projection light emitted from the liquid crystal projector 103 with a predetermined spread angle, the light ray traveling the outermost and closest to the projection plane PP of the screen 2 enters the upper part of the second bending mirror 5. The point to be projected is M, and the screen 2
The point at which the light beam traveling the farthest on the projection plane PP of the second folding mirror PP enters the upper part of the second bending mirror 5 is defined as M ′. Also, the point where the projected light on the optical axis is incident, that is, both optical axis portions OA
2. The intersection of OA3 is O '. Points on the screen 2 corresponding to the points M, M ', and O are denoted by S, S', and O, respectively. Further, the emission point of the projection light from the liquid crystal projector 103 is denoted by P. As already described with reference to FIG. 1, the emission axis of the liquid crystal projector 103, that is, the optical axis portion OA2 forms an angle β with the projection plane PP of the screen 2, so that 180 (degrees) = α + β + ∠MO′P (1) ) Holds. Furthermore, since the incident angle and the outgoing angle of the projection light on the second bending mirror 5 are equal, if the optical axis portion OA3 is perpendicular to the screen 2, ∠MO′P = 180− (90−α) .. (2) holds. From the above equations (1) and (2), the relational expression β = 90−2α (3) holds.

【0032】ここで、液晶プロジェクター103からの
投射光を箱部材1中に効率よく収めるため、スクリーン
2を設けた投射平面PP上のZ方向の線分SS’と、投
射平面PPの最も近くを進行する光線PMとをほぼ平行
な状態で近接して配置する。この場合、液晶プロジェク
ター103からの投射光は、第2平面内でほぼ180゜
−4α゜の広がり角度を有する光束となる。以上のよう
な配置としたことにより、第2折り曲げミラー5上の点
Mとスクリーン2との距離が短くなり、ディスプレイ装
置を極めて薄くすることができる。すなわち、図示のよ
うに点Sと点Mとがほとんど一致する程度にまで近接す
ることで、第2折り曲げミラー5をスクリーン2に近づ
けて配置することができ、ディスプレイ装置を極限まで
薄くすることができる。
Here, in order to efficiently store the projection light from the liquid crystal projector 103 in the box member 1, a line segment SS 'in the Z direction on the projection plane PP on which the screen 2 is provided, and the nearest point to the projection plane PP. The traveling light beam PM is arranged close to and in a substantially parallel state. In this case, the projection light from the liquid crystal projector 103 becomes a light beam having a spread angle of approximately 180 ° -4α ° in the second plane. With the above arrangement, the distance between the point M on the second folding mirror 5 and the screen 2 is shortened, and the display device can be made extremely thin. That is, as shown in the drawing, the point S and the point M are almost close to each other, so that the second folding mirror 5 can be arranged close to the screen 2 and the display device can be made as thin as possible. it can.

【0033】なお、液晶プロジェクター203は、図1
のディスプレイ装置において、第1及び第2折り曲げミ
ラー4、5の双方を使用しないと仮定した場合の液晶プ
ロジェクター3の共役像を示している。この場合、液晶
プロジェクター203の出射点P’から投射された投射
像がスクリーン2に垂直方向から投射される最も基本的
なディスプレイ装置の構成となるが、装置の厚みは最も
厚くなる。
The liquid crystal projector 203 is the same as that shown in FIG.
3 shows a conjugate image of the liquid crystal projector 3 when it is assumed that both the first and second bending mirrors 4 and 5 are not used in the display device of FIG. In this case, the configuration of the most basic display device in which a projection image projected from the emission point P ′ of the liquid crystal projector 203 is projected on the screen 2 from the vertical direction is obtained, but the thickness of the device is the thickest.

【0034】液晶プロジェクター203は、出射軸EA
と直交する垂直軸VAと水平軸HAとを有する。液晶プ
ロジェクター203から出射した垂直軸VA方向の投射
光は、スクリーン2の垂直軸上の像として投影され、液
晶プロジェクター203から出射した水平軸HA方向の
投射光は、スクリーン2の水平軸上の像として投影され
ることになる。液晶プロジェクター203の共役位置に
ある液晶プロジェクター103の場合、垂直軸VAはX
軸に対して角度βをなし、水平軸HAは紙面に垂直とな
る。
The liquid crystal projector 203 has an emission axis EA
And a vertical axis VA and a horizontal axis HA, which are orthogonal to. The projection light in the vertical axis VA direction emitted from the liquid crystal projector 203 is projected as an image on the vertical axis of the screen 2, and the projection light in the horizontal axis HA direction emitted from the liquid crystal projector 203 is projected on the horizontal axis of the screen 2. Will be projected as In the case of the liquid crystal projector 103 at the conjugate position of the liquid crystal projector 203, the vertical axis VA is X
The horizontal axis HA is perpendicular to the plane of the paper.

【0035】図3は、図1のディスプレイ装置の内部を
Y方向に向かって眺めた図であり、液晶プロジェクター
3をその後部から見た説明図となっている。なお、実際
の液晶プロジェクター3は、第1折り曲げミラー4に関
し、図2に示す液晶プロジェクター103の共役位置に
配置されている。
FIG. 3 is a view of the inside of the display device of FIG. 1 viewed in the Y direction, and is an explanatory diagram of the liquid crystal projector 3 as viewed from the rear. Note that the actual liquid crystal projector 3 is disposed at a conjugate position of the liquid crystal projector 103 shown in FIG.

【0036】ここで、液晶プロジェクター3からの投射
光を箱部材1中に効率よく収めるため、液晶プロジェク
ター3からの投射光についての光軸部分OA1と第1折
り曲げミラー4で反射された投射光についての光軸部分
OA2とによって規定される第1平面FPは、第1折り
曲げミラー4で反射された投射光についての光軸部分O
A2と第2折り曲げミラー5で反射された投射光につい
ての光軸部分OA3とによって規定される紙面に垂直な
第2平面SPと直交する関係にある。なお、第1平面F
Pは、これまでの説明からも明らかなように、スクリー
ン2の投射平面PPに対して角度βをなす。また、第2
平面SPは、XZ平面に平行で投射平面PPと直交す
る。
Here, in order to efficiently store the projection light from the liquid crystal projector 3 in the box member 1, the optical axis portion OA 1 of the projection light from the liquid crystal projector 3 and the projection light reflected by the first bending mirror 4 will be described. The first plane FP defined by the optical axis portion OA2 of the optical axis portion OA2 is the optical axis portion O of the projection light reflected by the first bending mirror 4.
A2 is orthogonal to a second plane SP perpendicular to the paper surface defined by A2 and the optical axis portion OA3 of the projection light reflected by the second bending mirror 5. The first plane F
P forms an angle β with the projection plane PP of the screen 2 as is clear from the above description. Also, the second
The plane SP is parallel to the XZ plane and orthogonal to the projection plane PP.

【0037】さらに、液晶プロジェクター3から第1折
り曲げミラー4までの光軸部分OA1と第1折り曲げミ
ラー4から第2折り曲げミラー5までの光軸部分OA2
とを直交させているので、光軸部分OA1がY軸と平行
になり、液晶プロジェクター3から第1折り曲げミラー
4までの光軸部分OA1がディスプレイ装置の高さに影
響しなくなり、その分だけプロジェクターの配置位置の
高さ分だけ低くすることができる。
Further, an optical axis portion OA1 from the liquid crystal projector 3 to the first folding mirror 4 and an optical axis portion OA2 from the first folding mirror 4 to the second folding mirror 5
Are orthogonal to each other, so that the optical axis portion OA1 is parallel to the Y axis, and the optical axis portion OA1 from the liquid crystal projector 3 to the first bending mirror 4 does not affect the height of the display device. Can be lowered by the height of the arrangement position.

【0038】なお、液晶プロジェクター3の垂直軸VA
は、X軸に対して角度βをなし、水平軸HAは、Z軸に
対して角度βをなしており第1平面FPに含まれる。す
なわち、前述の式(3)より、液晶プロジェクター3
は、スクリーン2の投射平面PPに対してβ=90−2
αの角度を有して傾けて配置されることになる。これよ
り、液晶プロジェクター3からの投影像をスクリーン2
に回転することなく投影することができる。
The vertical axis VA of the liquid crystal projector 3
Forms an angle β with the X axis, and the horizontal axis HA forms an angle β with the Z axis and is included in the first plane FP. That is, from the above equation (3), the liquid crystal projector 3
Is β = 90−2 with respect to the projection plane PP of the screen 2.
It is arranged to be inclined with an angle of α. Thus, the projected image from the liquid crystal projector 3 is displayed on the screen 2.
Can be projected without rotation.

【0039】ここで、再度投射光の進行について説明す
る。液晶プロジェクター3から約2β=180−4αの
広がり角を有して射出された投射光は、図面の紙面に垂
直なY方向に進行し(光軸部分OA1)、第1折り曲げ
ミラー4によって紙面に平行な方向に反射されてZ軸に
対してβ=90−2αの傾きを有して進行し(光軸部分
OA2)、第2折り曲げミラー5によって反射されてX
方向に進行し(光軸部分OA3)、スクリーン2上に適
正な投影像が形成される。
Here, the progress of the projection light will be described again. Projection light emitted from the liquid crystal projector 3 with a divergence angle of about 2β = 180−4α travels in the Y direction perpendicular to the plane of the drawing (optical axis portion OA1), and is projected onto the plane of the paper by the first folding mirror 4. The light is reflected in a parallel direction and travels with an inclination of β = 90−2α with respect to the Z axis (optical axis portion OA2), and is reflected by the second bending mirror 5 and X
(Optical axis portion OA3), and an appropriate projected image is formed on the screen 2.

【0040】図4は、投射装置である液晶プロジェクタ
ー3の内部構成部材を説明する図である。
FIG. 4 is a view for explaining the internal components of the liquid crystal projector 3 which is a projection device.

【0041】ランプ並びに楕円鏡等の凹面鏡から構成さ
れる光源31から射出された光源光は、B光について反
射特性を有するダイクロイックミラー32BとE光及び
G光領域を反射する特性を有するダイクロックミラー3
2RGとを互いに直交して配置したクロスダイクロイッ
クミラー32に入射してそれぞれ反射される。これによ
り、互いに入射光軸と直交して、逆行する方向に反射さ
れるB光と、R、Gの混合光とに色分解される。
The light source light emitted from the light source 31 composed of a lamp and a concave mirror such as an elliptical mirror is composed of a dichroic mirror 32B having reflection characteristics for B light and a dichroic mirror having characteristics for reflecting E light and G light regions. 3
2RG and 2RG are incident on a cross dichroic mirror 32 arranged orthogonal to each other and are respectively reflected. As a result, the light is color-separated into B light, which is orthogonal to the incident optical axis and reflected in the direction opposite thereto, and R, G mixed light.

【0042】クロスダイクロイックミラー32で分離さ
れたB光は、折り曲げミラー34によってさらに光軸を
直角に変えて進行し、偏光ビームスプリッタ37Bに入
射する。一方、残りのR、G混合光は、折り曲げミラー
35にて光軸を直角に変えて進行し、G光について反射
特性を有するダイクロイックミラー36に入射し、反射
されて光軸を直角に変えて進行するG光と、そのまま進
行するR光とに色分解される。色分解されたG光とR光
は、それぞれ偏光ビームスプリッタ37G、37Rとに
入射する。
The B light separated by the cross dichroic mirror 32 travels with the bending mirror 34 changing the optical axis to a right angle, and enters the polarization beam splitter 37B. On the other hand, the remaining R and G mixed light travels by changing the optical axis at a right angle by the bending mirror 35, enters the dichroic mirror 36 having a reflection characteristic for the G light, is reflected and changes the optical axis at a right angle. The color is separated into a traveling G light and a traveling R light. The G light and the R light that have been color-separated are incident on the polarization beam splitters 37G and 37R, respectively.

【0043】偏光ビームスプリッタ37B、37G、3
7Rに入射した各色光は、それぞれに設けた偏光分離部
によって、反射されるS偏光とこれを透過するP偏光と
に偏光分離され、S偏光は各偏光ビームスプリッタの射
出面近傍に配置された反射型液晶ライトバルブ38B、
38G、38Rにそれぞれ入射する。なお、P偏光は不
要光として廃棄される。
The polarization beam splitters 37B, 37G, 3
Each color light incident on 7R is polarized and separated into reflected S-polarized light and P-polarized light passing therethrough by the polarization separation unit provided for each, and the S-polarized light is arranged near the exit surface of each polarization beam splitter. Reflective liquid crystal light valve 38B,
38G and 38R, respectively. The P-polarized light is discarded as unnecessary light.

【0044】反射型ライトバルブ38B、38G、38
Rに入射した各色光のS偏光光は、各色光に対応する信
号によってそれぞれ変調されて、この変調光に係るP偏
光と非変調のS偏光の混合光として反射されて射出し、
偏光ビームスプリッタ37B、37G、37Rにそれぞ
れ入射する。
Reflection type light valves 38B, 38G, 38
The S-polarized light of each color light incident on R is modulated by a signal corresponding to each color light, and is reflected and emitted as a mixed light of P-polarized light and non-modulated S-polarized light related to the modulated light,
The light enters the polarization beam splitters 37B, 37G, and 37R, respectively.

【0045】変調光に係るP偏光は、偏光ビームスプリ
ッタ37B、37G、37Rの偏光分離部をそれぞれ透
過して進行し、各色の透過光がクロスダイクロイックプ
リズム39に入射する。クロスダイクロイックプリズム
39の内部には、B光反射ダイクロイック膜39BとR
光反射ダイクロイック膜39RとがX型に配置されてお
り、各色光が合成され、投射レンズPLに入射する。こ
れにより、フルカラー画像を投射することができる。
The P-polarized light related to the modulated light travels through the polarization splitters of the polarization beam splitters 37B, 37G, and 37R, and the transmitted light of each color enters the cross dichroic prism 39. Inside the cross dichroic prism 39, the B light reflecting dichroic film 39B and the R light
The light reflection dichroic film 39R and the light reflection dichroic film 39R are arranged in an X-shape, and the respective color lights are combined and incident on the projection lens PL. Thereby, a full-color image can be projected.

【0046】なお、図示の液晶プロジェクター3の垂直
軸VAは、紙面に垂直で、水平軸HAは、偏光ビームス
プリッタ37B、37Rが配列される方向となってい
る。
The vertical axis VA of the illustrated liquid crystal projector 3 is perpendicular to the paper surface, and the horizontal axis HA is the direction in which the polarization beam splitters 37B and 37R are arranged.

【0047】〔第2実施形態〕図5は、第2実施形態に
係る背面投射型ディスプレイ装置の全体構成を示す図で
ある。なお、第2実施形態のディスプレイ装置は、第1
実施形態の変形例であり、同一部分には同一の符号を付
して重複説明を省略する。
[Second Embodiment] FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of a rear projection display device according to a second embodiment. Note that the display device of the second embodiment is the first device.
This is a modification of the embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0048】第2実施形態のディスプレイ装置では、第
1実施形態の第1折り曲げミラー4の配置及び姿勢を変
更した第1折り曲げミラー104を第2折り曲げミラー
5の下方に配置している。この結果、第1実施形態の液
晶プロジェクター3の配置も変更されて第1折り曲げミ
ラー104の鏡像位置に液晶プロジェクター303が配
置される。
In the display device of the second embodiment, the first folding mirror 104 in which the arrangement and the posture of the first folding mirror 4 of the first embodiment are changed is arranged below the second folding mirror 5. As a result, the arrangement of the liquid crystal projector 3 of the first embodiment is also changed, and the liquid crystal projector 303 is arranged at the mirror image position of the first bending mirror 104.

【0049】ここで、液晶プロジェクター303からの
投射光の光軸部分OA1’は、XY平面上にあるが、第
1実施形態の場合と異なりY軸に対して0゜より大きい
所定角をなしている。この結果、光軸部分OA1’、O
A2を含む第1平面と、光軸部分OA2、OA3を含む
第2平面とは直交関係にないが、液晶プロジェクター3
03等を比較的効率よく箱部材1内に収納することがで
きる。
Here, the optical axis portion OA1 'of the projection light from the liquid crystal projector 303 is on the XY plane, but forms a predetermined angle larger than 0 ° with respect to the Y axis unlike the case of the first embodiment. I have. As a result, the optical axis portions OA1 ', O
Although the first plane including A2 and the second plane including the optical axis portions OA2 and OA3 are not orthogonal to each other, the liquid crystal projector 3
03 etc. can be stored in the box member 1 relatively efficiently.

【0050】液晶プロジェクター303の傾きについて
考察する。第1折り曲げミラー104がないとした場合
(図2参照)における液晶プロジェクター303の水平
軸HA方向(すなわち−Y軸方向)と、図5において光
軸部分OA1’、OA2を含む第1平面とのなす角度を
γとする。この第1平面がZ軸方向となす角度をβ’と
すれば、幾何学的関係から、液晶プロジェクター303
の水平軸HAのZ軸に対する傾きは、角度(β’−γ)
で与えられる。つまり、液晶プロジェクター303の傾
きが角度(β’−γ)で与えられる場合、スクリーン2
の投影像に回転が生じない。
The inclination of the liquid crystal projector 303 will be considered. The horizontal axis HA direction (ie, the −Y axis direction) of the liquid crystal projector 303 when there is no first bending mirror 104 (see FIG. 2) and the first plane including the optical axis portions OA1 ′ and OA2 in FIG. The angle formed is γ. If the angle between the first plane and the Z-axis direction is β ′, the liquid crystal projector 303
Of the horizontal axis HA with respect to the Z axis is represented by an angle (β′−γ)
Given by That is, when the inclination of the liquid crystal projector 303 is given by the angle (β′−γ), the screen 2
No rotation occurs in the projected image of.

【0051】以上、実施形態に即して本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、液晶プロジェクター3に代えて、透過型のライ
トバルブをR、G、B光毎に配置し、偏光ビームスプリ
ッタを使用しない構成のプロジェクターを使用すること
ができる。さらに、3色分解光学系として互いに三枚の
ダイクロイックミラーを所定の角度有して傾けたものを
用い、ライトバルブとしてレンズアレイと3色分解光学
系からの各色光ごとにその入射角に応じて配置された画
素とからなる1枚のライトバルブを用いた構成のプロジ
ェクターを使用することができる。さらに、液晶プロジ
ェクター3をテレビジョン型のプロジェクター装置に置
き換えることもできる。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, instead of the liquid crystal projector 3, a projector having a configuration in which a transmission type light valve is arranged for each of the R, G, and B lights and a polarization beam splitter is not used can be used. Further, three dichroic mirrors each having a predetermined angle inclined with respect to each other are used as a three-color separation optical system, and a light valve is used as a light valve according to the incident angle for each color light from the lens array and the three-color separation optical system. A projector having a configuration using one light valve composed of arranged pixels can be used. Further, the liquid crystal projector 3 can be replaced with a television type projector device.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の背面投射型ディスプレイ装置によれば、第1平面と第
2平面とが所定の角度をなすので、プロジェクター装置
から透過型スクリーンにかけての光軸が同一平面内にな
く、プロジェクター装置等の配置に関する設計の自由度
が増し、ディスプレイ装置の小型化が可能となる。
As is apparent from the above description, according to the rear projection display device of the present invention, the first plane and the second plane make a predetermined angle, so that the distance between the projector and the transmission screen can be reduced. Since the optical axes are not on the same plane, the degree of freedom in designing the arrangement of the projector device and the like is increased, and the size of the display device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1実施形態のディスプレイ装置
の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】折り曲げミラー等の配置を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of a bending mirror and the like.

【図3】折り曲げミラー等の配置を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of a bending mirror and the like.

【図4】図1のディスプレイ装置に使用した液晶プロジ
ェクターの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal projector used in the display device of FIG.

【図5】第2実施形態のディスプレイ装置の構成を示す
斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a display device according to a second embodiment.

【図6】従来のディスプレイ装置の断面構成図である。FIG. 6 is a sectional configuration diagram of a conventional display device.

【図7】従来の別のディスプレイ装置の断面構成図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view of another conventional display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 箱部材 2 スクリーン 3 液晶プロジェクター 4 第1折り曲げミラー 5 第2折り曲げミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Box member 2 Screen 3 Liquid crystal projector 4 1st bending mirror 5 2nd bending mirror

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロジェクター装置が射出する投射光を
第1折り曲げミラーと第2折り曲げミラーとを経由して
透過型スクリーンに投射する背面投射型ディスプレイ装
置において、 前記プロジェクター装置から前記第1折り曲げミラーに
かけての光軸部分と前記第1折り曲げミラーから第2折
り曲げミラーにかけての光軸部分とが形成する第1平面
と、前記第1折り曲げミラーから第2折り曲げミラーに
かけての光軸部分と第2折り曲げミラーから前記透過型
スクリーンにかけての光軸部分とが形成する第2平面と
は、0度より大きく90度以下の所定角度を成すことを
特徴とする背面投射型ディスプレイ装置。
1. A rear projection display device for projecting projection light emitted from a projector device onto a transmission screen via a first folding mirror and a second folding mirror, wherein the light is projected from the projector device to the first folding mirror. And a first plane formed by the optical axis portion of the first bending mirror and the optical axis portion extending from the first bending mirror to the second bending mirror, and an optical axis portion extending from the first bending mirror to the second bending mirror and the second bending mirror. A rear projection type display device, wherein a second plane formed by the optical axis portion extending to the transmission type screen forms a predetermined angle of more than 0 degree and 90 degrees or less.
【請求項2】 前記第2平面は、前記第1平面と前記ス
クリーンの形成する投射平面とのそれぞれに対して垂直
であり、前記プロジェクターから前記第1折り曲げミラ
ーにかけての前記光軸部分は、前記投射平面に対して平
行であることを特徴とする請求項1記載の背面投射型デ
ィスプレイ装置。
2. The second plane is perpendicular to each of the first plane and a projection plane formed by the screen, and the optical axis portion from the projector to the first folding mirror is 2. The rear projection display device according to claim 1, wherein the rear projection display device is parallel to a projection plane.
【請求項3】 前記投射平面と前記第2折り曲げミラー
とのなす角度をα゜とした場合に、前記第1平面は、前
記投射平面に対して90゜−2α゜の角度を有して傾け
て配置されることを特徴とする請求項2記載の背面投射
型ディスプレイ装置。
3. When the angle between the projection plane and the second folding mirror is α °, the first plane is inclined at an angle of 90 ° −2α ° with respect to the projection plane. 3. The rear projection type display device according to claim 2, wherein the rear projection type display device is arranged in a vertical direction.
【請求項4】 前記投射光は、前記第1折り曲げミラー
と前記第2折り曲げミラーと間において、前記第2平面
内で略180゜−4α゜の広がり角度を有する光束であ
るとともに、当該光束のうち前記第2平面内で前記投射
平面の最も近くを進行する光線は、前記投射平面に対し
て略平行であって、当該投射平面に近接して配置される
ことを特徴とする請求項3記載の背面投射型ディスプレ
イ装置。
4. The projection light is a light beam having a spread angle of approximately 180 ° −4α ° within the second plane between the first bending mirror and the second bending mirror, and 4. The light beam which travels closest to the projection plane in the second plane is substantially parallel to the projection plane and is arranged close to the projection plane. Rear projection display device.
【請求項5】 前記プロジェクター装置の出射軸と水平
軸とは、前記第1平面に含まれることを特徴とする請求
項2記載の背面投射型ディスプレイ装置。
5. The rear projection display device according to claim 2, wherein the emission axis and the horizontal axis of the projector device are included in the first plane.
【請求項6】 前記第2平面は、前記第1平面と前記ス
クリーンの形成する投射平面とのそれぞれに対して垂直
であり、前記第1平面は、前記投射平面と前記第2折り
曲げミラーとのなす角度をα゜とした場合に、前記投射
平面に対して90゜−2α゜の角度を有して傾けて配置
されることを特徴とする請求項1記載の背面投射型ディ
スプレイ装置。
6. The second plane is perpendicular to each of the first plane and a projection plane formed by the screen, and the first plane is defined by the projection plane and the second folding mirror. 2. The rear projection type display device according to claim 1, wherein, when the angle formed is [alpha] [deg.], The device is arranged to be inclined at an angle of 90 [deg.]-2 [alpha] [deg.] With respect to the projection plane.
【請求項7】 前記投射光は、前記プロジェクター装置
から所定の広がり角度を有して投射される光束であり、
前記第1折り曲げミラーと前記第2折り曲げミラーと間
において最も外側を進行する光線のうち前記スクリーン
の形成する投射平面の最も近くを進行する光線は、当該
投射平面に対して略平行であって、かつ、当該投射平面
に対して近接して配置されることを特徴とする請求項1
記載の背面投射型ディスプレイ装置。
7. The projection light is a light beam projected from the projector device at a predetermined spread angle,
Of the light beams traveling the outermost between the first bending mirror and the second bending mirror, the light beam traveling closest to the projection plane formed by the screen is substantially parallel to the projection plane, 2. The device according to claim 1, wherein the device is arranged close to the projection plane.
A rear projection display device as described in the above.
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Cited By (2)

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WO2002037180A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-10 Seiko Epson Corporation Projector
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