JP2001330891A - 背面投影型プロジェクタ装置 - Google Patents

背面投影型プロジェクタ装置

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JP2001330891A
JP2001330891A JP2000151519A JP2000151519A JP2001330891A JP 2001330891 A JP2001330891 A JP 2001330891A JP 2000151519 A JP2000151519 A JP 2000151519A JP 2000151519 A JP2000151519 A JP 2000151519A JP 2001330891 A JP2001330891 A JP 2001330891A
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screen
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Yasutoshi Sugita
安利 杉田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来装置に比べて、より大画面薄型化した背
面投射型プロジェクタ装置を提供する。 【解決手段】 ライトバルブ104の画像表示面が2分
割され、2分割された画像表示面の一方に1/2波長偏
光板108が配置され、1/2波長偏光板108によ
り、透過式スクリーン103の表示領域の片側に投影さ
れる一方の画像光をP偏光成分とし、該一方の画像光で
はなく透過式スクリーン103の表示領域の別の片側に
投影される他方の画像光をS偏光成分とし、前記一方お
よび/または他方の画像光を透過式スクリーン103の
表示領域に反射させるミラーM1,M2,M3と、P偏
光成分の画像光を透過式スクリーン103に透過させ、
S偏光成分の画像光を反射させ、透過式スクリーン10
3の表示領域に入射させる偏光ビームスプリッタ109
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン上の表
示画像を2分割して投影し、装置全体を薄型化した背面
投射型プロジェクタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン受像機やパソコンの大画面
表示装置として、液晶パネルやブラウン管等の表示画像
を投射レンズと照明装置を用いて透過型の大型スクリー
ンの背面より拡大投影させる背面投射型プロジェクタ装
置がある。
【0003】この背面投射型プロジェクタ装置は、その
筐体内に一枚若しくは複数枚のミラーを配置し、投射レ
ンズとスクリーン間の光路を折り曲げ装置全体の薄型化
を計っている。
【0004】図4は、従来の背面投射型プロジェクタ装
置の光学系の概略構成を示した図である。400は背面
投射型プロジェクタ装置の光学系全体、401はライト
バルブ(情報・映像信号により投射光を2次元空間面と
して強度または位相変調を行うもの)として働く透過式
液晶パネル、402は透過式液晶パネル401を照明す
るリフレクタを備えたランプ、403はランプ402の
光線を均一に透過式液晶パネル401に照射するための
集光レンズ、404は透過式液晶パネル401の表示画
像をミラー405を介し、透過式スクリーン406に拡
大投影するための投射レンズである。また、407は外
装筐体であり、Lは背面投射型プロジェクタ装置400
の奥行き寸法を示している。
【0005】図4において、反射ミラー405は一枚の
みを用いているが、投射レンズ404から透過式スクリ
ーン406までの光路長が長い場合には、複数のミラー
を用いて光路を折り曲げ薄型化を計ったものもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上、図4を用いて説
明したような従来の背面投射型プロジェクタ装置400
においては、大画面化に伴い、その構成上必然的にミラ
ー405が大型化し、結果的に装置全体の奥行き寸法L
が大きくなってしまうという問題があり、背面投射型プ
ロジェクタ装置400の大画面薄型化には限界がある。
本発明の目的は、従来の背面投射型プロジェクタ装置に
比べて、より大画面薄型化した背面投射型プロジェクタ
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の背面投射型プロジェクタ装置は、ライトバ
ルブからの画像を透過式スクリーンに拡大投影する背面
投射型プロジェクタ装置において、前記ライトバルブの
画像表示面が2分割され、前記2分割された画像表示面
の一方に1/2または1/4波長偏光板が配置され、前
記1/2または1/4波長偏光板により、前記透過式ス
クリーンの表示領域の片側に投影される一方の画像光を
特定の振動方向に調整された偏光成分とし、該一方の画
像光ではなく前記透過式スクリーンの表示領域の別の片
側に投影される他方の画像光を前記特定の振動方向と直
交する振動方向に調整された偏光成分とし、前記一方お
よび/または他方の画像光を反射させ、前記透過式スク
リーンの表示領域に拡大投影する複数のミラーと、前記
特定の振動方向に調整された偏光成分である前記一方の
画像光を前記透過式スクリーンに透過または反射させ、
前記特定の振動方向と直交する振動方向に調整された偏
光成分である前記他方の画像光を反射または透過させ、
前記透過式スクリーンの表示領域に拡大投影する偏光ビ
ームスプリッタとを具備することを特徴とする。
【0008】本発明においては、前記2分割された前記
ライトバルブの画像表示面は、上下に2分割されたもの
であり、前記一方の画像光が投影される片側の表示領域
は、前記透過式スクリーンの上半分である上側表示領域
であり、前記他方の画像光が投影される別の片側の表示
領域は、前記透過式スクリーンの下半分である下側表示
領域であることが好ましい。また、前記ライトバルブ
は、透過式液晶パネルを用いることができる。
【0009】また、前記透過式液晶パネルは、レッド用
透過式液晶パネルと、グリーン用透過式液晶パネルと、
ブルー用透過式液晶パネルとによる3板式の透過式液晶
パネルであり、該各透過式液晶パネルの画像表示面を2
分割した片側半分には前記1/2波長偏光板が配置さ
れ、該各透過式液晶パネルによるレッド、グリーン、ブ
ルーの画像を合成するための直角プリズムがさらに配置
されていることが好ましい。
【0010】また、前記ライトバルブは、反射式液晶パ
ネルを用いることができる。そして、前記ライトバルブ
は、画素毎に傾き角が変わる可動ミラーを設けて反射光
の方向制御を行うことにより、表示または非表示を表現
するディジタルマイクロミラーデバイスを用いることが
できる。
【0011】さらに、前記ライトバルブの照明光は、特
定の振動方向に調整された偏光成分とする手段を有する
ことが好ましい。
【0012】
【作用】ライトバルブの画像表示面を2分割し、その一
方に1/2または1/4波長偏光板を配置することによ
って、透過式スクリーンに投影される一つの画像光の表
示領域の一方の画像光を特定の振動方向に調整した偏光
成分とし、他方の画像光を前記特定の振動方向と直交す
る振動方向に調整した偏光成分とすると共に、前記ライ
トバルブと透過式スクリーン間の光路中にビームスプリ
ッタを配置し、前記上下領域の表示画像を分割して前記
透過式スクリーンに投影するようにしたため、ミラーを
分割配置することが可能となり装置全体の奥行き寸法を
小さくできる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例について、図面を用いて詳細
に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定さ
れるものではない。 [第1の実施例]以下、図1により本発明を適用した第
1の実施例に係る背面投射型プロジェクタ装置について
説明する。図1は、本発明を適用した第1の実施例に係
る背面投射型プロジェクタ装置の光学系の概略構成図で
あり、画像表示用ライトバルブとして透過式液晶パネル
を用いている。図1において、101は背面投射型プロ
ジェクタ装置、102は外装筐体、103は透過式スク
リーン、104はライトバルブであるP偏光の透過式単
板液晶パネル、105はライトバルブの表示画像をスク
リ一ン103に拡大投影するための投射レンズ、106
は照明ランプ107からの光線を前記透過式単板液晶パ
ネル104に効率良く照射するためのコンデンサレンズ
をそれぞれ示す。
【0014】また、108は前記透過式単板液晶パネル
104の画像表示領域を上下2分割したうちの一方に配
置された1/2波長偏光板である。さらに、M1,M
2,M3はそれぞれ投射レンズ105からの画像光を反
射するミラーであり、109はP偏光を透過しS偏光を
反射する偏光ビームスプリッタである。
【0015】透過式単板液晶パネル104を通過したP
偏光光線のうち半分は、1/2波長偏光板108を通過
することによりS偏光となり、ミラーM1,M2および
偏光ビームスプリッタ109に反射され、前記透過式ス
クリーン103の下半分(別の片側)のS偏光表示領域
に拡大投影される。
【0016】前記透過式液晶パネル104を通過したも
う一方のP偏光光線は、偏光ビームスプリッタ109を
透過し、反射ミラーM3によって前記透過式スクリーン
103の上半分(片側)のP偏光表示領域に拡大投影さ
れる。
【0017】以上説明したように、ライトバルブの画像
表示領域を上下2分割してP偏光、S偏光とし、各々別
々のミラーおよび偏光ビームスプリッタによりスクリー
ンに画像を投影するようにすることにより、図4の従来
例に示すミラー405に比べ、小さなミラーによる分割
配置が可能となったため、筐体の奥行き寸法L1を最小
とすることができる。
【0018】なお、第1の実施例では、ライトバルブと
して透過式液晶パネルを用いたが、反射式液晶パネルを
用いて背面投射型プロジェクタ装置を構成することもで
きる。
【0019】[第2の実施例]図2に示した第2の実施
例は、ライトバルブとして画素毎に傾き角が変わる可動
ミラーを設けて反射光の方向制御を行うことにより、表
示、非表示を表現する、所謂ディジタルマイクロミラー
デバイス(DMD:Digital Micro-mirror Device )を
用いたものである。ここで、図2は、本発明を適用した
第2の実施例に係る背面投射型プロジェクタ装置の光学
系の概略構成図である。
【0020】図2においては、101は背面投射型プロ
ジェクタ装置、102は外装筐体、103は透過式スク
リーン、105はライトバルブの表示画像をスクリーン
3に拡大投影するための投射レンズ、210は照明ラン
プ107からの光線をP偏光にそろえるための偏光ビー
ムスプリッタであり、偏光ビームスプリッタ210によ
り、ライトバルブであるDMD212の照明光は、特定
の振動方向に調整された偏光成分となる。
【0021】また、106は偏光ビームスプリッタ21
0を通過した照明ランプ107からの光線を効率良くラ
イトバルブとしてのDMD212に照射するためのコン
デンサレンズである。211はライトバルブとしてのD
MD212の画像表示反射面の半分に配置された1/4
波長偏光板である。
【0022】M1,M2,M3はそれぞれ投射レンズ1
05からの画像光を反射するミラー、109はP偏光を
透過しS偏光を反射する偏光ビームスプリッタである。
【0023】ランプ107からの照明光(P偏光)のう
ち半分は、1/4波長偏光板211を2回通過すること
によりS偏光となり、ミラーM1,M2および偏光ビー
ムスプリッタ109に反射され、前記透過式スクリーン
103の下半分のS偏光表示領域に拡大投影される。
【0024】もう一方のP偏光光線は、偏光ビームスプ
リッタ109を透過し、反射ミラーM3によって、前記
透過式スクリーン103の上半分のP偏光表示領域に拡
大投影される。
【0025】[第3の実施例]図3に示した第3の実施
例は、ライトバルブとして3板式透過式液晶パネルを使
用した例を示す。ここで、図3は、本発明を適用した第
3の実施例に係る背面投射型プロジェクタ装置の光学系
の概略構成図である。
【0026】図3において、101は背面投射型プロジ
ェクタ装置、102は外装筐体、103は透過式スクリ
ーン、105はライトバルブの表示画像をスクリーン1
03に拡大投影するための投射レンズ、106は照明ラ
ンプ107からの光線をライトバルブに効率良く照射す
るためのコンデンサレンズである。
【0027】313はランプ107からの光線を反射す
るミラー、314はランプ107からの光線のうちブル
ー(以下、Bという)成分のみを透過し他を反射するダ
イクロミラー、315はグリーン(以下、Gという)成
分を反射し他を透過するダイクロミラー、316はレッ
ド(以下、Rという)成分を反射するダイクロミラーで
ある。また、317,318はそれぞれB成分、ライト
バルブ線を反射するミラーである。
【0028】320,321,322は各々、R用透過
式液晶パネル、G用透過式液晶パネル、B用透過式液晶
パネルであり、その画像表示面の半分には1/2波長偏
光板323,324,325がそれぞれ配置されてい
る。
【0029】各透過式液晶パネル320,321,32
2はR,G,Bの画像を合成するための直角プリズム3
19に対向して配置され、前記直角プリズム319によ
って合成された画像光が投射レンズ105によって拡大
投影される。
【0030】M1,M2,M3はそれぞれ投射レンズ1
05からの画像光を反射するミラー、109はP偏光を
透過し、S偏光を反射するビームスプリッタである。
【0031】前記各透過式液晶パネル320,321,
322を通過したP偏光光線のうち半分は、1/2波長
偏光板323,324,325を通過することによりS
偏光となりミラーM1,M2および偏光ビ一ムスプリッ
タ109に反射され、前記透過式スクリーン103の下
半分のS偏光表示領域に拡大投影される。
【0032】前記各透過式液晶パネル320,321,
322を通過したもう一方のP偏光光線は、偏光ビーム
スプリッタ109を透過し、反射ミラーM3によって、
前記透過式スクリーン103の上半分のP偏光表示領域
に拡大投影される。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、ライトバルブの画
像表示面を2分割(例えば、上下2分割)し、その一方
に1/2または1/4波長偏光板を配置することによっ
て、透過式スクリーンに投影される一つの画像光の上下
領域の一方の画像光を特定の振動方向に調整した偏光成
分とするとともに、前記ライトバルブと透過式スクリー
ン間の光路中にビームスプリッタを配置し、前記上下領
域の表示画像を分割して前記透過式スクリーンに投影す
るように構成したため、ミラーを分割配置することが可
能となり、装置全体の奥行き寸法を小さくできるという
効果がある。従って、設置スペースを有効に使うことの
できる装置であって、大画面薄型化した背面投射型プロ
ジェクタ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した第1の実施例に係る背面投
射型プロジェクタ装置の光学系の概略構成図である。
【図2】 本発明を適用した第2の実施例に係る背面投
射型プロジェクタ装置の光学系の概略構成図である。
【図3】 本発明を適用した第3の実施例に係る背面投
射型プロジェクタ装置の光学系の概略構成図である。
【図4】 従来の背面投射型プロジェクタ装置の光学系
の概略構成図である。
【符号の説明】
101:背面投射型プロジェクタ装置、102,40
7:外装筐体、103,406:透過式スクリーン、1
04:ライトバルブであるP偏光の透過式単板液晶パネ
ル、105,404:投射レンズ、106:コンデンサ
レンズ、107:照明ランプ、108,323,32
4,325:1/2波長偏光板、109:偏光ビームス
プリッタ、M1,M2,M3,313,405:ミラ
ー、210:偏光ビームスプリッタ、211:1/4波
長偏光板、212:DMD、314:B成分のみを透過
し他を反射するダイクロミラー、315:G成分を反射
し他を透過するダイクロミラー、316:R成分を反射
するダイクロミラー、317:B成分の光線を反射する
ミラー、318:R成分の光線を反射するミラー、31
9:直角プリズム、320:R用透過式液晶パネル、3
21:G用透過式液晶パネル、322:B用透過式液晶
パネル、400:背面投射型プロジェクタ装置の光学系
全体、401:透過式液晶パネル、402:リフレクタ
を備えたランプ、403:集光レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 360 G09F 9/00 360N Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 HA17 HA18 HA20 HA21 HA24 HA28 MA20 2H091 FA08Z FA10Z FA14Z FA26Z LA11 5G435 AA18 BB12 BB17 DD07 DD09 FF03 FF05 GG02 GG08 GG23 LL15

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライトバルブからの画像を透過式スクリ
    ーンに拡大投影する背面投射型プロジェクタ装置におい
    て、 前記ライトバルブの画像表示面が2分割され、 前記2分割された画像表示面の一方に1/2または1/
    4波長偏光板が配置され、 前記1/2または1/4波長偏光板により、前記透過式
    スクリーンの表示領域の片側に投影される一方の画像光
    を特定の振動方向に調整された偏光成分とし、該一方の
    画像光ではなく前記透過式スクリーンの表示領域の別の
    片側に投影される他方の画像光を前記特定の振動方向と
    直交する振動方向に調整された偏光成分とし、 前記一方および/または他方の画像光を反射させ、前記
    透過式スクリーンの表示領域に拡大投影する複数のミラ
    ーと、 前記特定の振動方向に調整された偏光成分である前記一
    方の画像光を前記透過式スクリーンに透過または反射さ
    せ、前記特定の振動方向と直交する振動方向に調整され
    た偏光成分である前記他方の画像光を反射または透過さ
    せ、前記透過式スクリーンの表示領域に拡大投影する偏
    光ビームスプリッタとを具備することを特徴とする背面
    投射型プロジェクタ装置。
  2. 【請求項2】 前記2分割された前記ライトバルブの画
    像表示面は、上下に2分割されたものであり、 前記一方の画像光が投影される片側の表示領域は、前記
    透過式スクリーンの上半分である上側表示領域であり、 前記他方の画像光が投影される別の片側の表示領域は、
    前記透過式スクリーンの下半分である下側表示領域であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の背面投射型プロジ
    ェクタ装置。
  3. 【請求項3】 前記ライトバルブは、透過式液晶パネル
    を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の背
    面投射型プロジェクタ装置。
  4. 【請求項4】 前記透過式液晶パネルは、レッド用透過
    式液晶パネルと、グリーン用透過式液晶パネルと、ブル
    ー用透過式液晶パネルとによる3板式の透過式液晶パネ
    ルであり、該各透過式液晶パネルの画像表示面を2分割
    した片側半分には前記1/2波長偏光板が配置され、該
    各透過式液晶パネルによるレッド、グリーン、ブルーの
    画像を合成するための直角プリズムがさらに配置されて
    いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    背面投射型プロジェクタ装置。
  5. 【請求項5】 前記ライトバルブは、反射式液晶パネル
    を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の背
    面投射型プロジェクタ装置。
  6. 【請求項6】 前記ライトバルブは、画素毎に傾き角が
    変わる可動ミラーを設けて反射光の方向制御を行うこと
    により、表示または非表示を表現するディジタルマイク
    ロミラーデバイスを用いることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の背面投射型プロジェクタ装置。
  7. 【請求項7】 前記ライトバルブの照明光は、特定の振
    動方向に調整された偏光成分とする手段を有することを
    特徴とする請求項6に記載の背面投射型プロジェクタ装
    置。
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